大体积承台专项施工方案
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一、编制依据
1)重庆三环高速公路合川至长寿段两阶段施工图设计文件
2)《重庆市高速公路施工标准化指南》(试行版)
3)《公路水运工程施工安全标准化指南》
4)《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)
5)《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)
6)《公路桥涵施工技术规范》(JTG F50-2011)
7)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
8)施工现场踏勘所取得的有关工程地质、水文、气象、情况、地材供应情况、交通运输状况,以及当地民风民俗、自然环境、水土资源状况等调查资料;
9)高速公路施工的有关规范、规则、标准。
国家相关法令、法规,交通部及重庆市现行的路线、路基、地质、水文、桥涵、交叉工程、交通工程及沿线设施、环境保护、概预算等相关专业的勘测、设计、施工技术规范;
10)集团公司近年来高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果;
11)为完成本标段工程拟投入的施工管理、专业技术人员及机械设备等资源。
二、编制原则
1)遵循设计图纸的原则。
认真阅读核对设计文件,理解设计意图,严格按工程设计原则编制,满足设计标准和要求。
2)遵循技术规范和验收标准的原则。
严格按施工技术规范要求编制施工方案,认真执行工程质量检验及验收标准。
3)遵循安全第一、预防为主的原则。
从制度、管理、方案、资源等方面制定切实可行的措施,严格按规章程序办事,确保施工安全。
4)遵循科技是第一生产力的原则。
积极应用新技术、新工艺、新设备、新材料四新成果,充分体现科技在施工生产中的先导保障作用。
5)遵循实事求是的原则。
根据标段工程特点,从实际出发、科学组织、均衡施工,达到快速、有序、优质、高效。
6)遵循保护环境的原则。
认真贯彻“全面规划,合理布局,预防为主,综合治理,强化管理”的方针,编制施工方案和工艺方法必须结合现场环境条件,减少环境污染,避免水土流失。
7)严格按照ISO9002国际质量认证体系和项目法施工要求进行施工管理和质量控制。
建立健全质量保证体系,强化工程施工技术管理,使各项管理工作落实到实处,为本合同段工程施工创造良好条件。
三、专项工程概述
3.1工程简介
标段为重庆三环高速公路合川至长寿段HC06标,起点清水道大桥桥尾位于石船镇胆沟村张拱附近,往南经胜天村设石船互通,在新草房附近跨越规划的东南环铁路,经高山村和长五村后进入龙兴镇,向南经面坊湾和龙岗村后设置明月山隧道进入洛碛镇,在田长村设箭沱湾枢纽互通连接渝长高速和和渝长复线高速(设计中),终点K75+752.9接南川至两江新区高速公路,路线总体呈北往南,然后由西向东走向。
线路起讫里程为:K61+665~K75+752.9,线路长度为14.088km。
本标段主线路基长10193.06km,大桥2座(石船互通鸡凤湾大桥449.08m、主线新草房大桥696m)涵洞35处(通道9处)、天桥3座,隧道1处、互通2处。
3.2工程主要技术指标
(1)设计速度:80km/h
(2)设计荷载等级:公路—Ⅰ级;
(3)设计安全等级:一级,结构的重要性系数γ 0 =1.1;
(4)环境类别:Ⅱ类环境;
(5)设计洪水频率:特大桥 1/300,大、中、小桥 1/100,涵洞 1/100;
(6)抗震设防:
根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001)的规定,项目所在区地震动峰值
(7)加速度为 0.05g,地震基本烈度为Ⅵ度,按Ⅶ度设防。
(8)标准桥面宽度:
桥梁横断面布置:0.5m防撞护栏+18.5m车行道+0.5m防撞护栏。
3.3专项工程概况、主要工程项目及数量
3.3.1工程概况
拟建的石船互通鸡凤湾大桥,拟建桥梁中心里程桩号为 AK0+690,起讫桩号 AK0+465.46~AK0+914.54,桥长 449.08m,最大桥高 64.1m,设计桥孔和跨径(孔×m)4x40+3x40+4x40 预应力砼(后张)T梁,先简支后连续;下部结构桥台采用柱式台,1、8、9、10号桥墩采用柱式墩,其余桥墩采用空心墩,墩台采用桩基础。
本桥位于直线上,桥梁跨径按主线道路设计线布置,正交 90°。
桩基础按端承桩设计时要求桩端全断面进入基岩深度不小于 2.5倍桩径。
本标段桥梁共计3座(含互通),全长1191.11m。
预制T梁共258片,全部为40mT梁。
石船互通鸡凤湾大桥,桥梁中心里程桩号为AK0+690,起讫桩号AK0+465.46~AK0+914.54,桥长449.08m,最大桥高64.1m,设计桥孔和跨径(孔×m)4×40+3×40+4×40预应力砼(后张)T梁,先简支后连续;下部结构桥台采用柱式台,3、4、5、6号桥墩采用空心墩,其余桥墩采用柱式墩,墩台采用桩基础。
石船互通主线桥,桥梁中心里程桩号为K64+220,起讫桩号K64+196.97~K64+243.03,桥长46.06m,最大桥高8.28m,设计桥孔和跨径(孔×m)1×30。
上部结构采用预应力混凝土现浇箱梁,下部结构,0号桥台采用U型桥台,扩大基础;2号桥台采用U型桥台,扩大基础。
新草房大桥,为左、右分幅式桥梁,左线中心里程K65+026.25,右线中心里程为K65+045.850,桥梁全长696m,设计桥孔和跨径(孔×m)17×40m预应力混凝土T梁先简支后连续。
桥墩及基础采用柱式墩、桩基础,桥台及基础采用U形台、扩大基础,因受东南环铁路影响,设计暂无此桥下部构造尺寸及形式。
3.4工程特点
3.4.1基础工程
根据本标段地形情况桩基采用人工挖孔施工,扩大基础采取机械开挖,人工清底,承载力满足要求立模浇筑混凝土。
承台采用钢模板,拉杆、钢管支撑加固体系,混凝土采用吊车加料斗方式进行浇筑。
为减小混凝土内外温差,控制混凝土表面裂纹,大体积砼内敷设冷却水管,外用无纺布包裹养护。
3.4.2 下部构造
本标段桥墩为圆柱墩和薄壁空心墩两种形式。
圆柱墩最大墩高43.6m,以墩间系梁分段施工,墩柱钢筋采用钢筋棚集中加工,运输车运至现场进行吊装施工,人员上下搭设施工安全走道,混凝土搅拌运输车运输混凝土,输送地泵进行混凝土浇筑。
桥墩施工模板全部采用整体定型钢模,保证桥墩几何尺寸和表观质量。
墩身混凝土灌注完毕后,立即对裸露部分用土工布覆盖,4小时混凝土初凝后开始浇水降温,12小时后稍稍松动模板养生,24小时后边拆模边覆盖包裹、墩顶设置滴水桶养生,混凝土保持湿润14天。
本标段薄壁空心墩最大墩高64.10m,墩柱采用液压爬模施工。
薄壁空心墩墩身单节段施工工序为:
施工准备→测量放线→绑扎钢筋→安装模板→浇筑混凝土—绑扎下→节钢筋→模板爬升(内外模爬升)→循环施工至墩顶(含中隔梁)→拆除模板。
具体施工顺序如下:
1)首段墩身施工
首段墩身施工时,采用塔吊吊装模板,钢筋采用6m,第一次浇筑高度6m。
钢筋安装后,在支立模板时,将爬升系统的爬锥埋件埋入墩身内,外侧与模板固定。
同时预埋水管、泵管固定用预埋件。
2)第二段墩身施工
首段浇筑完成后,将下节模板拆除,钢筋安装的同时,安装爬升系统,同时安装上平台和中平台并围护,然后安装模板与预埋件,浇筑第二节混凝土。
3)第三段墩身施工
第二段浇筑完成后,进行第三段钢筋安装,第二节混凝土养护至强度不小于15MPa后,拉开模板并清理刷模板漆,同时安装爬升轨道及连接水管和泵管,泵管安装在空心墩墩身的预埋件上,之后向上顶升模板到下一节段就位,安装下节段操作平台,进入正常施工循环。
每次爬升前,均应仔细检查每一细节,确认无误后方可爬升。
施工时材料采用塔吊或吊车配合垂直提升,人员通过电梯或转角楼梯上下。
桥台有U型桥台、肋式桥台,采用组合式高强塑料模板、钢模板、木模板施工。
桥墩盖梁采用钢棒及工字钢组合搭设进行施工,整体拼装钢模,一次浇筑成型,混凝土采用吊斗吊装或输送泵输送入模。
桥台台帽采用组合式高强塑料模板、钢模板、木模板施工,肋式台台帽在桥台回填完成后直接在填筑顶面施做混凝土垫层作为底模,确保肋台部位回填压实质量,避免出现桥台沉降缺陷。
3.4.3 上部构造
1)预应力混凝土连续T梁
上部构造形式为40m预制预应力混凝土T梁共计258片,其中鸡凤湾大桥88片,新草房大桥170片。
T梁在石船互通收费站区域预制,运梁车运至现场,架桥机进行安装。
预制安装完成一孔,将所有横隔板钢筋全部按设计要求进行焊接,焊接完成后报安全总监或总工程师验收,合格后才能安装下一孔,以此类推。
安装完成一联,浇筑横隔板、墩顶现浇连续段,并进行负弯矩张拉压浆,待负弯矩区混凝土达到设计强度100%后,拆除临时支座,完成体系转换。
2)预应力混凝土现浇箱梁
石船互通主线桥上部结构采用30米预应力混凝土现浇箱梁,桥面宽16/12m,采用单箱三/双室直腹板结构。
梁高1.80m,箱梁悬臂长2.0m,腹板厚50~80cm,顶板厚25cm,底板 22cm。
横桥向每个桥台顶设3/2个支座。
上部箱梁采用满堂支架就地现浇施工,施工采用的落地支架由施工单位根据具体情况自行设计,应保证有足够的强度和刚度。
支架必须进行预压,以消除非弹性变形,预压重量不少于箱梁一期恒载的120%,三天连续沉降量不超过1.5mm。
在支架预压、混凝土浇筑过程中必须设置观测点,进行全方位观测,发现问题及时采取处理措施。
上部箱梁浇筑顺序为底板、腹板、顶板,浇筑混凝土前,必须预埋好支座调平钢板、支座、伸缩装置、防撞墙等相关构造的预埋件,同时预留好伸缩装置的槽口。
桥梁的纵、横坡由箱梁的底模形成,箱梁底模高程及调平楔块顶部高程应按照道路的平纵横设计严格计算,并计入支架的弹性、非弹性变形。
预应力钢束张拉应严格按本设计提供的张拉顺序和张拉控制应力进行。
施加预应力应在混凝土强度及弹性模量达到设计值的90%并必须养生 7 天以后进行。
箱梁预应力钢束采用同时对称张拉。
3.5工程沿线自然地理特征
3.5.1地形地貌
桥位区属重庆市渝北区龙兴镇金滩村境内,桥位区属山间冲沟地貌,地形起伏较大,桥位
区范围内中线地面高程 186.0m~262.0m,最大相对高差 76m。
桥位区仅山间小路通过,交通条件差。
根据本次勘察结果,结合初勘资料综合分析,桥位区下伏基岩为侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs)砂岩、泥岩,岩层产状为 295°∠55°,总体呈单斜构造。
桥位区属重庆市渝北区龙兴镇金滩村境内,桥位区属山间冲沟地貌,地形起伏较大,桥位区范围内中线地面高程 186.0m~262.0m,最大相对高差 76m。
桥位区仅山间小路通过,交通条件差。
根据本次勘察结果,结合初勘资料综合分析,桥位区下伏基岩为侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs)砂岩、泥岩,岩层产状为 295°∠55°,总体呈单斜构造。
3.5.2地层土质条件
桥位区上覆第四系覆盖层主要为第四系冲积成因(Q 4al )卵石、坡积成因(Qpdl )粉质黏土,下伏基岩为侏罗系中统下沙溪庙组(J 2xs )砂岩、泥岩。
根据本次勘察结果,结合初勘资料综合分析,桥位区下伏基岩为侏罗系中统下沙溪庙组
(J 2xs )砂岩、泥岩,岩层产状为 295°∠55°,总体呈单斜构造。
3.5.3水文、气象条件
本桥址属亚热带温暖湿润季风气候区,四季分明,具冬暖夏热,雨量充沛,湿度大,云雾多的气候特点。
全年平均气温18.0℃,极端最低气温-3.7°C(1961年1月17日),极端最高气温为42.6℃(2006年8月16日),多年平均降水量1141.8mm,多年日最大降水量为400mm(1979年8月)。
4~9月降雨集中,高达816.2mm,占全年降雨量的76%。
并且每年6-8月都有1-2次的暴雨或大暴雨,月降雨量达50.9-195.3mm。
区内气候适宜全年施工。
桥位区地表水不发育,地下水主要为基岩裂隙水,水量不大,对桥梁基础建设影响较小。
四、施工总体安排
4.1施工组织结构设置
我方在组建项目部、设置组织机构时,严格遵守下列原则:
1、与业主方的配合与服务
在工程实施的整个过程中,项目经理部将牢固树立为业主服务、让业主满意的信念,站在工程全局的角度,全方位的为业主服务。
“为业主优质服务”是我们的宗旨,我们将为业主提供百分之百满意的服务。
2、与监理的协调配合
(1)工程开工前,向监理提交施工组织设计,工程总体进度计划,经审批后方可进行施工,狠抓安全管理、进度管理、质量管理。
(2)在施工过程中,严格按照经甲方及监理工程师批准的“施工监理规划”、施工组织设计,进行质量管理,服从监理公司的“三控”(即质量控制、工程投资和工期控制)、“两管”(即合同管理和资料管理)和监督、协调;在施工过程中严格执行“三检制”,服从监理公司验收和检查,并按照监理工程师提出的要求,予以整改,为监理顺利开展工作给予积极地配合,在现场质量管理中服从监理的管理。
3、与设计单位的配合
我公司将以积极、主动、高效、和谐为原则,充分尊重设计单位的意见,真正实行工程的标准、档次、风格、功能等,最终达到设计要求的工程效果和使用功能。
组织相关专业技术人员对施工图纸,再次进行详细的会审,提出施工图纸中存在的问题,组织进行四方施工图纸设计交底和会审,了解设计理念,解决制约工程实施的相关问题;对工程实施中出现的与设计有关的问题,及时向设计方进行汇报,征求设计方的意见;严格遵循设计图纸要求,在对设计意图理解不明时,及时与设计方沟通,以确保设计意图的实现;严格执行设计图纸的要求,无设计图纸、设计变更或工程洽商,任何人无权改动施工图纸。
4、与相关施工队伍的配合
我部将积极、主动的协调、配合各专业施工队的工作,各工序施工前,提前组织各施工队管理人员对施工图纸进行会审,及时发现问题并通过项目部技术专家组进行复核,确保在工程施工前将图纸中存在的问题完全解决,同时在施工前将下步工作细化,正式施工前,对施工队管理人员及工人进行技术、安全交底,交底内容细化到每道工序,施工过程中认真与各专业化施工队进行沟通,了解各施工队施工过程中存在的困难,并派专业技术人员配合施工队及时将工程难点进行解决、消化,保证各施工队在施工过程中思路清晰,每个工人都能够了解所施工部位的工艺要求及工作重点。
同时对施工人员进行不定期的技术、质量、安全等方面的培训,提高施工队工人的技术、质量、安全等方面的意识。
4.2施工劳动力部署、任务划分及主要技术力量
4.2.1劳动力部署及任务划分
根据本合同段道路工程特点以及相应的工程数量,合理配置劳动力资源,拟安排上场三个专业化施工队,各施工队专业技工人数比例控制在85%以上。
施工过程中,根据工程需要适时调整人员进场数量,上场劳动力整个施工期间平均为73人,施工队伍安排见下表。
并根据工区的特点,合理地安排施工顺序,以确保整个施工任务在控制工期内安全、优质、高效地完成。
4.2.2主要技术力量
为优质高效地完成本合同段的道路工程施工任务,我公司选派了一批理论和实践经验丰富、业务素质高、综合能力强、身体健康并且有良好敬业精神的施工技术人员,分配在项目经理部和路基施工队,充实和加强对道路工程的工程施工技术管理。
共计投入不同专业工程技术人员20人。
详见“项目部人员组织机构表”。
4.3施工进度计划的保证措施
4.3.1组织保证
(1)由公司副总经理带队,建立精干、务实、高效的项目领导班子。
配备施工技术、安全环保、质量检验、计划财务、物资设备等各方面的管理和业务人员。
(2) 配备数量充足、经验丰富的技术及管理人员,选派从事承台施工的专业队伍
进驻现场施工,在挑选施工人员和施工队伍的过程中,坚持“优中选优”的原则,确保参与本工程施工的人员都具有较高的素质。
(3) 实行工期目标责任制。
将工期目标横向分解到部门,纵向分解到班组个人,狠抓落实,确保工期目标得以实现。
4.3.2劳动力保证
调配有丰富施工经验的人员到施工一线,包括具有多年施工经验的管理人员,技术人员,以及熟练技工,组成一支思想素质好,作风顽强,经验丰富,技术过硬的专业施工队伍,投入本工程。
4.3.3技术保证
(1) 由项目部总工程师全面负责该项目的施工技术管理,项目经理部设置工程技术部,负责制定施工方案,编制施工工艺、技术交底,及时解决施工中出现的问题,以方案指导施工,防止出现返工现象而影响工期。
(2) 提前做好图纸会审工作,对图纸中有疑问的地方,及时与设计单位联系解决。
(3) 搞好工程的统筹工作,制定阶段目标,科学合理安排施工工序。
4.3.4制度保证
项目部与施工队,施工队与班组,班组与职工个人实行层层落实,项目责任目标横向分解到项目部全员,纵向分解到施工队班组每一职工,建立奖罚制度,充分调动全员积极性。
组织全员开展劳动竞赛,对提前完成任务的相关责任人进行奖励。
4.3.5管理保证
(1) 加强与甲方、监理、设计、邻标等单位的联系,同时积极的与其他当地相关部门联系,及时解决施工中存在的问题及突发事件,在施工过程中取得当地居民及有关部门的理解和支持,为施工创造一个良好宽松的施工环境,确保施工生产的顺利进行。
(2) 做好雨季、夜间施工的措施及安全保证工作,确保施工顺利进行。
(3) 根据实施性施工组织的总体安排,编制“年、季、月、旬”作业计划,并根据实施过程中的完成情况,及时与原计划进行对比,若进度滞后要及时分析查找原因,并果断采取措施调整、补救,实行动态管理。
(4) 每月召开由项目经理主持的生产总调度会,总结上个月的施工进度情况,安排下个月的施工生产;及时解决工程施工内部矛盾,及时协调各队伍之间各职能
部门之间的关系,对施工机械设备、生产物资和劳动力安排计划;并对资金进行合理分配,保证施工进度的落实和完成。
五、施工工艺和施工注意事项
5.1承台施工工艺
承台施工示意图
5.2.施工流程
根据地质情况,采用断续式水平支撑,人工配合挖掘机开挖。
预留20cm厚土层由人工开挖、清理至基底标高,以避免机械开挖时破坏基底土的结构。
基坑开挖前,根据地形条件做好地表水排除工作,基坑开挖后,根据实际情况设置集水沟及积水坑。
开挖完毕后,设置砖护筒。
基坑开挖要特别注意地下管线的分布,承台边如有公用管线,须进行搬迁,对无法搬迁的管线进行保护。
⑴基坑开挖
本工程承台基坑最大挖土深度3.3m左右,最小挖深也达2.5m,根据施工现
场条件,拟采用放坡开挖。
根据规范要求,放坡坡度为1:1.00,以保证基坑边坡的稳定。
高架桥的承台用机械配合人工开挖,人工清理四周及基底。
对基底进行夯实,浇筑C15混凝土垫层。
由于地下水位较高,在基坑周边设排水沟,在坑底较低一角设积水坑,采用抽水机集中排水。
为保证承台模板有足够的支撑空间,每侧按设计尺寸各增加50cm作为工作面,基坑底面在四周挖沟槽及设置集水井,随时将基坑内积水抽出,防止基坑被水浸泡。
基坑开挖的同时进行桩头破除,用空压机将桩头混凝土破除,保证桩顶嵌入承台内高度控制在10-15cm,并用钢丝刷等工具把桩头钢筋的混凝土残渣清理干净。
⑵桩头处理
承台基坑开挖至设计标高后,及时对钻孔桩桩头进行处理。
对钻孔桩高出设计桩顶标高部分的混凝土,采用风镐凿除,并冲洗干净,再进行桩基检测。
桩头破除时不应损伤桩身混凝土和钢筋,并在破除后将桩顶主筋做成喇叭形,以保证桩基与承台的联结。
⑶垫层施工
1)承台垫层厚度10cm,采用C15混凝土。
2)垫层采用8×12cm方木做模板,浇注混凝土前按施工图纸中垫层的规定尺寸钉上木桩,四周拉好线。
围线一定要绷紧、拉直,不许弯曲,以免影响垫层尺寸。
木框一定要放平、放直,满足垫层规定宽度值,并且方木要安装牢固,不可左右晃动。
3)混凝土采用商品混凝土,运至现场后检测坍落度合格后方可使用。
混凝土采用溜槽进行浇注,浇注时一定要注意使混凝土匀速下滑,在运送中不发生离析,平稳的到达垫层底。
混凝土应连续浇注,采用平板式振捣器振捣。
振达表面平整密实,无明显气泡上升为止。
⑷钢筋
钢筋绑扎应先弹出钢筋的外围轮廓线,并用油漆标出每根钢筋的平面位置。
承台钢筋集中加工,现场进行绑扎,底层承台钢筋网片与桩身钢筋焊接牢固;搭设钢管架绑扎、定好上层承台钢筋和预埋于承台内的墩身钢筋。
承台钢筋若与桩顶伸出钢筋及墩柱预埋钢筋相碰时,可适当移动承台钢筋。
承台主筋连接采用双面焊接,其余钢筋连接与搭接采取绑扎。
承台钢筋施工时,在墩身四周边线外10cm处,环向间隔20cm预埋墩身模板
固定钢筋,钢筋为直径20mm螺纹钢。
(5)模板工程
承台施工前通知测量班放出承台角点之后立承台模板,采用竹胶板模板,模板立设在钢筋骨架绑扎完毕后进行。
模板使用前必须清除表面杂物,与混凝土的接触面必须平整光滑,并涂抹脱模剂。
安装时采用绷线法调直,吊垂球法控制其垂直度;模板解封处必须密实,不得产生漏浆。
模板安装完成后通知测量班校核模板位置和高程。
模板加固采用钢管支架配合木枋加固,设置上、中、下三道对穿拉杆,中部对穿拉杆需外穿PVC管。
模板次楞采用8*8cm木枋,竖向放置,间距30cm,主楞采用双拼48钢管,水平放置上、中、下三道,通过Φ16螺纹对穿拉杆和山型扣锁紧,在钢管交接处采用扣件紧固。
模板与钢板桩之间采用8*8cm木枋支撑加固。
(6)混凝土工程
混凝土搅拌运输车运送、混凝土泵车或溜槽布料,插入式振动器振捣,人工浇水养生。
由于承台混凝土属于大体积混凝土,采取在承台内埋设冷却水管的方法,通过冷却水循环带走混凝土体内部分热量,以降低混凝土体内温升峰值,减少混凝土体内外温差。
混凝土浇筑采用水平分层浇筑,每层厚度不大于30cm,上下两层间隙时间尽量缩短,在振捣时将插入式振捣器的振捣棒插入到下层混凝土10cm。
我段承台属于大体积混凝土结构,埋置冷却水管。
即在混凝土浇筑前预先埋设冷却管,利用管内流动的冷水带走混凝土内部的部分热量,从而降低混凝土内部温度。
冷却管分层布置,在混凝土浇筑时即开始通水,连续通水不小于12天为检验施工质量和温控效果,在承台内埋入测温孔,进行温度监测。
当发现进出口温差过大或过小,或者水温与混凝土内部温度差值超过25℃时,及时调整水温或流量,防止水管周围产生温度裂缝。