高速公路特大桥施工组织设计.docx
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高速公路特大桥施工组织设计
第一章综合说明
第一节工程概况
1、工程简介
芝川河特大桥是国道主干线（gz40）二连浩特－河口公路禹门口－阎良段高速公路上的一座特大型桥梁，位于韩城市芝川镇东少梁村。
该桥起点桩号为k27+081.00，终点桩号左半幅为k30+115.190，右半幅为k30+120.843，桥梁总长：
左幅3034.190米，右幅3039.843米。
主桥为12联主跨50米预应力混凝土连续t梁，跨径分割为12*（4*50）米；引桥为四联30米预应力混凝土连续箱梁，跨径分割为3*（5*30）+1*6*30米。
主桥上部50米跨径预应力混凝土连续t型梁，采用先简支后结构连续体系，每跨设12片t梁，左右幅各六片，每片梁平均重170t，梁高2.6米，中段腹板厚22cm，梁端腹板厚60cm，t梁预制部分中梁翼板宽1.7米，边梁翼板宽1.8米，横隔板间距6.25米，为便于施工，预制t梁梁长采用49.4米，通过现浇墩顶楔形连续段湿接缝形成设计线形，共计48跨576片。
引桥上部为30米跨径预应力混凝土连续箱梁，每跨设8片，左右幅各四片，梁高1.6米，预制中箱梁顶板宽2.6米，预制边箱梁顶板宽3.0米，主梁之间湿接缝宽0.80米，共21跨计168片梁。
下部结构主桥为薄壁空心等截面矩形柱式柔性墩，平均墩高为60米，最高墩69.5米，截面尺寸为4.0*7.0米，壁厚50cm,每个墩顶设有盖梁；基础设置为直径1.5米群桩基础，桩长60m，每个墩左右幅各9根，上设大体积混凝土承台，承台尺寸11.0*11.0*2.5米。
全桥设伸缩缝17道；桥梁分别位于右偏缓和曲线、左偏圆曲线和右偏缓和曲线上，整体线形呈s型，桥面线形由内外侧护拦调整。
总体地势，东西两侧高、中间低平，两侧黄土台塬与中间标高相差达百余米。
塬面开阔而平坦，地形稍有起伏，由黄土和冲积细砂、粉土组成；中间段为高漫滩区，滩面平坦，主要由细砂、粉质粘土组成。
2、主要工程数量（本大桥由两个单位施工，根据论文主题需要，以一个单位施工0#--32#墩的情况就足以阐明论文主题）
芝川河特大桥主要工程数量见表1.1.2.1
表1.1.2.1主要工程数量表（主桥）
序号
工程项目
单位
数量
备注
1
钻孔桩（桩径1.5m）
m/根
34452/576
51432/858
2
承台（c30砼）
m3/个
19063/64
28523/96
3
墩台
m3/个
45723m3/64
69077/98
4
盖梁
m3/个
2832/64
9493/96
5
预制安装50m预应力砼t梁
m3/片
24243/384
39494/576
3、主要技术标准
（1）设计荷载：
汽车—超20级，挂车—120。
（2）最大风速：
18.0m/s
（3）地震荷载：
设计地震基本烈度7度
（4）桥面净宽：
2×（净12m+0.5m防护栏）+3.0m分隔带
（5）桥面纵坡：
-2%，+2.0%
（6）设计洪水频率：
1/300
4、地形地貌及地理环境
桥址区地貌单元为黄土台塬和黄河、居河高漫滩：
k27+000～k27+210为黄土台塬段，与高漫滩呈陡坎或陡坡相接，上部地层为黄土，层厚约29.4m，下部地层为冲积细砂、粉土、层厚30m，坎（坡）前分布有坡积物。
k27+210～k28+641.8段为高漫滩区，分布于居河两侧，呈带状，滩面平坦，由粉土、砂类土组成，夹淤泥质土和粉质粘土，厚16.0～33.6m。
k29+455～k30+160为黄土台塬段，分布于居河右岸，塬面破碎，呈不规则的条带或块状分布，与高慢滩的高差约28～62m，上部为黄土，下部为粉质粘土和细纱。
不良地质现象有地震液化、滑坡、黄土湿陷性。
5、工程地质及水文条件
（1）、工程地质
经工程地质测绘和钻探，结合室内实验结果，桥址地层主要为第四纪全新统和中、上更新统风积黄土和河流冲积物。
桩基地层主要为粉质粘土层、砂层、卵石层等。
（2）、水文地质
桥址地区属于黄河水系，较大河流有黄河、居河、芝川河，芝川河为居河一级支流，居河属黄河一级支流，芝川河源于西部山区芝塬林场一带，于司马迁祠东约500m汇入居河，居河发源于北西部山区薛峰镇一带，自北向南流经桥址区，于桥位下游1km处汇入黄河，上述河流常年有水，枯水期流量相对较少，洪水期特别是黄河涨水时，黄河水从居河河谷倒灌，淹没桥址区和东少梁村。
6、气象
桥址区地处内陆，为典型大陆性季风气候，属暖温带半干旱半湿润气候区，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春季少雨，秋季湿润，极端最高气温42.6℃,极端最低气温-14.8℃，地面平均温度29.8℃，多年平均气温：
1月份-1.2℃，7月份26.3℃。
7、交通条件
108国道与线路走向一致，距离约3km，有6m宽的沥青砼路面机耕道通向东少梁村至桥位7#墩附近，设备进场方便。
8、工程材料、施工用水、电及通讯情况
当地工程材料丰富，施工用水可打井自取，桥旁有地方电网可供使用，东少梁村有富余电话线路可使用，施工条件较好。
第二节工程特点、施工重难点及对策
1、工程特点
桩深、墩高、梁重、跨度大是本工程的主要特点
（1）工程规模大，桩、承台及墩身砼工程数量大，要求配置较大能力的砼施工设备。
本工程钻孔桩共576根，桩长约60m，一根桩理论砼浇注量106m3；大体积砼承台64个，单个承台理论砼量302.5m3；高墩60个，单个桥墩墩身砼约700m3，下部结构砼量约128495m3；上部预制架设50mt梁约2.4万m3，这些特点，要求配置较大能力的砼生产设备，机械化施工，保证砼的拌合和浇注质量及业主指定的工期。
（2）桥墩高，预制梁跨度大。
芝川河特大桥桥墩高度在59～69.5m之间，预制梁跨度为50m，增加了施工难度，主要表现在：
桥墩施工周期较长、高空作业安全隐患多，施工效率低，t梁安装难度大等方面。
（3）桥头路基制约0#桥台、1#桥墩的施工。
芝川河特大桥由两家单位共同承建，各家的施工顺序只能由桥台往中部进行，而桥头路基处于约27m深的路堑地段，人员车辆的进出和弃土极为不便，这样0#桥台、1#桥墩无法先就位钻机进行施工，这势必影响着整个施工任务的完成。
因此，进场后必须先着手路基施工，为0#桥台、落梁等提供施工场地。
（4）预制厂的设置和预制梁的架设安装。
受地形条件的限制，预制场可有两种布置方法，一是设置在桥头路基（而我标段仅有路基80m，就必须协调临标段200m才可满足制梁、架梁场地之用），此种方案从技术和经济角度考虑均是最优；二是设置在路基左侧与其高差达27m之多的黄土台塬上，这样做从技术角度讲，落梁有难度，从经济角度讲增加了投入，提高了成本。
2、施工重难点
从工程量上讲，本工程的施工重点是桩基、空心薄壁高墩和50mt梁三个项目的施工。
在桩基施工中必须注意孔身泥浆护壁，防止坍孔现象出现，浇注砼时控制砼拌和质量及快节奏连续施工，防止出现断桩质量事故。
承台施工重点控制砼的水化热，防止砼表面出现裂纹。
高墩施工的重点放在安全和砼外观质量上，施工控制好墩身的垂直度及砼强度。
50mt梁的施工重点在预制和架设两个方面，架设时防止架桥机倾覆或起吊设备出现问题造成坠梁事故，运输时防止梁体倾翻。
工期控制点在2#～4#墩的施工及50mt梁的预制、架设上。
因此要求一上场就尽快解决2#～4#墩的拆迁问题，否则将影响t梁明年的架设，若制出的t梁不能正常架设，将导致预制厂因存放不下梁而停工。
3、重难点项目施工主要对策
本工程重难点项目施工主要对策见表1.2.2.1
表1.2.2.1重难点项目施工主要对策
编号
重难
点项目
重难点原因分析
主要对策
1
钻孔桩施工
桩长、土质较差，易出现坍孔或断桩质量事故。
1．成孔以较先进的旋挖钻机为主，回旋钻机为辅，控制进尺和泥浆质量，防止坍孔。
2．现场设置大型砼拌合厂，配砼输送灌车和泵车，保证砼连续、充足供应。
2
承台砼施工
1．地下水位高，基坑开挖困难
2．属大体积砼施工，易产生裂缝。
1．采用小井降水技术降低承台处水位，然后基坑开挖，进行下道工序。
2．采用“双掺”技术控制水化热；注意砼的浇注工艺及养护。
3
薄壁空心高墩施工
本桥桥墩均为薄壁空心高墩，其施工方法及质量、安全控制手段是重、难点。
1．采用翻模施工，内、外模均用大块定型钢模。
砼上料采用泵送。
2．垂直提升有三种方式：
满堂架、塔吊、液压翻模。
3．墩柱施工全过程用坐标点控制平面位置和垂直度，激光铅直仪复核，保证高墩精度。
4
50mt梁的预制架设
1．梁长、梁重，初次预制，预拱度设置无经验。
2．跨度大，墩高，架梁作业危险。
1．安排专业队伍施工。
2．台座设置合理的拱度，保证桥面铺装层厚度。
3．模板用大块定型钢模，设一台大型砼拌合楼。
4．大吨位大跨度架桥机架梁。
5
高空作业
安全隐患多,易出现坠落亡人或伤人事故。
1．进行经常性全员安全教育,加强安全检查,及时消除安全隐患。
2．佩带防护用品。
3．采用安全可靠的技术组织施工。
第二章施工组织安排
第一节施工组织机构及主要人员队伍配置
1、施工组织机构
芝川河特大桥投资规模大，由两家施工单位承建，我公司负责0#桥台～32#桥墩的施工，根据本论文所要体现的内容，现以第四标段中铁二十局集团第一工程公司施组为准来阐明所要表达的主要施工技术。
中铁二十局集团第一工程公司项目经理部下设工程部、计财部、保障部、办公室以及6个专业施工队。
2、主要管理人员分工及队伍任务划分
本工程主要管理人员及分工见表2.1.1
参加本工程施工的队伍及任务划分见表2.1.2
3、其他专职机构
为满足业主在质量、安全、文明施工、环保及水土保持、对外协调、文物保护等方面合同条款的要求，实现本工程的各项管理目标，在施工全过程中，建立健全相应的专职机构，明确管理职责，建立严格的管理制度，制定严密的、有效的管理措施，狠抓落实，狠抓过程控制，全面体现一流管理，一流施工水平，创建一流的工程质量。
（1）质量领导小组
质量领导小组的主要职责是制定本工程的质量方针与质量目标、质量管理、监控措施，贯彻业主和监理工程师制定的质量控制、检测、管理制度，始终以工程质量为主线，控制全过程施工生产，确保工程质量全面达到优良。
该组组长：
项目经理，副组长：
项目总工，组员：
项目部各业务科室及各队的负责人。
（2）安全生产领导小组
制定项目安全生产目标、安全管理措施，组织进行日常安全教育、安全检查，确保安全生产。
该组组长：
项目经理，副组长：
项目书记，组员：
经理部各业务科室及各队的负责人。
（3）工期控制领导小组
制定科学合理的施工计划，合理调配资源，监督、检查计划的落实，制定具体的保证工程进度的各种措施，确保工程按期或提前完成。
组长：
项目经理，副组长：
项目总工，组员：
项目部各业务科室及各队的负责人。
（4）文明施工领导小组
组长：
项目书记，副组长：
项目经理，组员：
项目部各业务科室及各队的负责人。
第二节施工管理目标
为实现本工程创一流管理水平，建精品工程目标，明确制定出各项管理目标。
1、质量目标
分项工程一次验收合格率100%、分部工程合格率100%，优良率92%以上，单位工程达到优良等级；竣工文件收集及时、内容详实、行文标准；确保达到省部级优质工程标准，争创工程鲁班奖。
2、工期目标
2oo4年底主体工程结束，2005年竣工通车。
3、安全目标
杜绝因工死亡事故，现场施工人员的年重伤负伤频率不大于0.3‰，不发生重大设备事故、重大交通事故和火灾事故。
表2.1.1项目主要管理人员及其分工一览表
职务
分管工作
项目经理
项目全面管理，抓安全、质量、进度等
总工程师
技术管理，分管技术、测量、试验工作
书?
?
?
记
队伍的思想教育、作风建设，文明施工等
副经理
协助经理抓现场生产
工程部部长
抓技术、安全、质量工作
技术科长
负责技术科的全面工作
安全质量科
抓现场的所有质量安全问题
试验室主任
材料检验、设计配合比及过程中的试验等
测量班长
负责所有测量工作
计划科长
编制施工计划，对上、对下计量合同管理
计财部长（兼财务科长）
财务管理，成本控制等
设备科长
组织设备进场及现场设备管理，施工用电
物资科长
采购物资及现场物资管理，提供物资保障
保障部长（兼调度主任）
征地拆迁、现场调度、协调当地关系等
综合办公室主任
组织召开会议、现场宣传、对内、外接待等
桩基一队队长
负责部分钻孔桩施工
桩基二队队长
负责部分钻孔桩施工
桥涵一队队长
负责部分承台、桥墩施工
桥涵二队队长
负责部分承台、桥墩施工
搅拌站站长
全面负责桥下部结构砼供应工作
预制场厂长
负责50mt梁的预制
架梁队队长
负责50mt梁的安装、连续
桥面铺装队
负责桥面铺装层的施工
表2.1.2施工队伍任务划分一览表
队名
人数
承担的主要任务
主要设备
桥涵
一队
190
承担部分承台和桥墩的钢筋、砼施工
吊机1台，震动器8～10台，钢筋弯曲机、切断机和对焊机各1套，提升架3个，塔吊一台，空压机3台，风镐等
桥涵
二队
190
承担部分承台和桥墩的钢筋、砼施工
吊机1台，震动器8～10台，钢筋弯曲机、切断机和对焊机各1套，塔吊一台，液压翻模六套，空压机3台，风镐等
预制（桥涵三队）
180
50mt梁的预制架设
1台hz500搅拌机，2台龙门吊，1台装载机，6台张拉设备，2台压浆设备、1套钢筋加工设备等
桩基
一队
80
钻孔、灌注，加工桩基钢筋笼
2台吊机，6台回旋钻，6台电焊机，导管140m。
桩基
二队
100
钻孔、灌注，加工桩基钢筋笼
4台旋挖钻，8台电焊机，2台吊机，4台装载机，导管200m。
搅拌站
18
全桥下部结构砼的拌和、运输、泵送
3台装载机，2套hz500搅拌站，6台砼输送车，2台输送泵等
架梁队
18
50mt梁的安装
200t架桥机一台，两辆运梁车
桥面
铺装队
120
t梁湿接缝、现浇段和桥面铺装砼的浇注
电焊机15台，张拉设备4台，平板震动器一台，振捣棒若干
4、环保目标
切实保护好三河湿地自然保护区，严格遵守国家环保法及有关规定，建造一个绿色文明工程。
5、文明施工目标
实现标准化样板工地，创一流施工环境，不发生争端事件和治安案件，体现一流施工管理水平。
第三节施工总体安排
1、施工组织指导思想
●多上钻孔设备，先抢桩基施工和桥头路基挖方，为墩身、上部施工争取更多的时间。
●施工方法安全、可靠、经济，技术含量高
●临建设施建设标准高,现场宣传气氛浓，树立禹阎高速公路建设良好形象。
2、施工进度及主要分项工程施工方案介绍
根据合同文件，主体工程2004年12月31日完成。
响应业主的要求，我单位2002年5月底进场，号召广大员工“紧急行动，快速施工”，经过大家一个多月的共同拼搏，于2002年7月25日打响了全线钻孔桩施工的第一钻，受冬季气温的影响，在保证工程质量、安全生产的前提下，以工期为出发点，于2003年6月份使墩柱施工，50mt梁的预制、架设转入正常流水化作业，全部钻孔桩，承台、路基土方施工结束。
主要分项工程施工方案介绍如下。
（1）桩基工程
●完成时间：
2002.7.25---2002.12.31,计5个月
●桩基施工月平均进度指标：
≥115根/月。
钻孔设备：
采用4台旋挖钻机和6台gps－15型回旋钻机。
●施工顺序：
每墩布设1～2台钻机从桥台往32#墩方向逐墩进行。
●施工方法：
根据地质情况，回旋钻孔采用正反循环法相结合，红土配置泥浆；旋挖钻机由于成孔速度快，相对泥浆护壁差，采用化学浆液护壁。
钻孔桩钢筋笼统一由桥涵1、2队集中加工制作，采用两台20t汽车吊和两台16t汽车吊分4节安装。
砼采用2套hz500型搅拌楼生产，6台6m3搅拌车运输，2台hbt60型砼输送泵浇注水下砼。
（2）承台工程
●承台由桥涵7队、8队共同施工。
每队配置承台模板2套。
●基坑开挖：
由于地下水位高（原地面下50cm），土质为粉土、细砂，流砂、涌泥现象极为严重。
因此根据计算，先采用小井降水4—6天，再用挖掘机开挖，人工辅助清理。
●完成时间：
6个月，至2003年3月底全部结束。
●进度指标：
单个承台10～12天一个循环，平均11个承台/月。
●方法：
承台钢筋、砼按常规法施工，考虑到承台为大体积砼，在设计砼配合比时采用“双掺”技术降低水化热，防止了砼裂纹的出现。
又由于陕西省韩城市地处黄河边，冬季特别冷，而承台在农历11月、12月、1月施工又不停，因此也增加了必要的保温措施。
砼由搅拌站集中供应，泵送法水平分层浇注。
（3）空心墩、盖梁施工
●桥墩安排2个队共同施工，投入16套8排墩柱的模板，每个队各8套4排墩柱的模板。
完成时间：
2003年3月～2004年6月底。
●进度指标：
单墩施工周期平均3个月（有效工作日），5个墩/月。
●施工方法：
采用3套满堂脚手架、2台塔吊和6套液压翻模三种方法同时可施工8排16个墩柱。
模板采用交替翻升法，分外模和内模。
外模共分两节，每节3米，交替上升；内模共一节，依附在底节混凝土上同时与本节外模紧密连接，随混凝土的浇注依次上升；模板的固定通过锥型螺母和套筒螺栓共同实现；钢筋采用直螺纹连接法以加快分项施工速度；混凝土采用泵送，物料及小型机具的提升根据当时的实际情况，分了三种方式，第一种是传统的碗扣式脚手架作为满堂架，井架提升系统配合的方法；第二种是臂长50米的塔吊作为物料提升及人员上下的工具；第三种是液压翻模施工。
盖梁施工采用在墩顶设置预埋件，放置工字钢，盖梁模板采用钢模，钢筋在墩顶绑扎，砼泵送法浇注。
（4）t梁的预制、架设
●预制完成时间：
2002年11月～2004年6月底，净施工月16个月。
架设完成时间：
2003年6月～2004年7月
●进度指标：
预制24片/月，架设28片/月。
●预制场地：
设置在桥头路基左侧与其高差达27m之多的黄土台塬上。
配置14个台座，6套钢模，安装1台hz500型搅拌机，1台2×5t小型龙门吊，1台跨度54m的200t大型龙门吊。
●方法：
先在台座上绑扎钢筋，安装波纹管，然后用小型龙门吊配合人工立模板，采用常规法浇注砼，高频附着式震动器和振捣棒相结合来振捣混凝土，洒水法养护。
当砼达到一定强度后张拉压浆，用1台200t龙门吊吊移至存梁场存放，架梁采用北戴河通连机械厂生产的sdlb型专用架桥机架设，轨道车运输。
3、生产、生活设施
（1）施工用电、用水
主要采用当地电网供电，并备用发电机。
在11#墩北侧安装1台600kva箱式变压器，主要解决桩基工程、桥梁下部结构施工、砼搅拌站用电。
在黄土台塬上预制厂安装1台500kva变压器，主要解决预制厂、桥面施工及生活用电。
另外预制场配置1台75kw备用发电机，砼搅拌站配置1台150kw备用发电机，桩基及下部结构施工再投入3台75kw发电机，应急砼浇注期间临时停电。
施工用水取自水井，在混凝土拌合站附近打两口水井，在台塬上设一座容量≥50m3的水塔。
水池采用钢筋砼结构。
设给水管道一根，通过闸阀分别引至施工场地和生活、生产设施中。
（2）砼供应本工程砼生产量约16.4万m3，其中预制梁砼约2.7万m3。
为方便施工,在黄土台塬上预制场内设置一处50m3/h砼搅拌站专门生产预制梁c50砼；在9#墩旁线路左侧设置一处100m3/h砼搅拌站，专门供应桩基队、承台及桥墩任务的2个桥梁队的砼。
两处砼拌合站供料系统均采用砼配料机微机控制，水泥使用散装水泥，每台搅拌机配置2个100t散装水泥罐，4辆砼运输车运输，2台hbt60c型砼输送泵解决砼的竖向运送。
各队在浇注砼前书面向调度申请砼，然后调度安排砼搅拌站供应砼。
搅拌站设置位置见下部结构施工平面布置图2.3.1
下部结施工平面布置图2.3.1
（3）主要材料的选购及供应
使用于本工程的主要材料均采取邀请质量好、有一定能力且过去与我们合作的正规厂家参加物资招标，最后确定供应厂家，并按项目部提供的材料计划及时供应到现场。
使用于本工程的主要材料见表2.3.1
（4）施工便道
在全桥范围内修建约2km长的施工便道及进场道路，解决设备进出场、材料运输，砼运输、泵送，吊机吊装作业。
便道宽6m，泥结碎石路面。
便道在0#～11#墩间布设在线路的南侧，11#～32#墩间布设在线路的北侧。
1#墩施工时从现有的村道盘绕进去。
另外还需设置1条预制场进场便道，解决材料进场、架桥机等大型设备进场问题。
便道布置见施工总平面布置图。
便道结构示意图见图2.3.2。
表2.3.1本工程使用的主要材料一览表
材料
名称
规格
产地
运输方式
使用部位
水泥
po.32.5
蒲城尧柏水泥厂
汽车运输
桩、承台、
po.32.5
山西威顿水泥厂
汽车运输
桥墩
po.52.5
耀县水泥厂
汽车运输
50mt梁
碎石
5～31.5㎜
韩城夏阳镇英山石厂
汽车运输
桩、承台、桥墩
5～20㎜
陕西莲花寺
汽车运输
50mt梁
黄砂
中砂
灞桥区灞河砂
汽车运输
全桥
钢筋
ⅰ级、ⅱ级
安钢厂、新疆八一厂、酒泉钢铁厂等
汽车运输
全桥
钢绞线
￠15.24
无锡中冶
火车＋汽车
50mt梁
锚具
待定
火车＋汽车
50mt梁
支座
待定
火车＋汽车
50mt梁
水
桥位处井水
桥梁砼
表2.3.3进场的主要施工机械表
序号
设备机具名称
型号
数量
用途
1
回旋钻机
gps-150
6台
钻孔桩
2
旋挖钻机
德国bg25
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