忠县长江大桥施工组织设计方案

忠县长江大桥施工组织设计方案
初步施工组织设计方案
忠县位于重庆市与三峡库区之间，境内资源丰富、山清水秀，由于近年经济的迅猛发展，现有道路已不能满足本地区的交通增长需要。

忠县长江公路大桥事联接广彭公路、石遂公路、渝巴公路地重要桥梁，他的建设对完善重庆公路网具有重要意义，对三峡库区建设、发展地方经济、适应迅猛地交通增长要求和改善忠县、万县地区投资环境均具有重要意义和深远影响。

一、工程概况
（一）工程概况
忠县长江公路大桥位于忠州镇东北方红星娱乐城上游，桥长1199.73米，桥孔布置为：5*17米+2*28米+10*49.44米。

南岸引桥为肋板式连续梁，主桥为单跨加劲梁悬索桥，北引为预应力钢管T型简支梁。

全桥分为
A、B两标。

1、A标概况
（1）索塔：索塔为T型门架，共两座，索塔全高162密空心薄壁截面，基础为明挖扩大基础及两道箱型截面横梁组成。

两岸索塔总的基础挖方量为8900方、砼浇注为11022方、钢材为912.6t。

（2）锚锭：锚锭均为隧道式锚锭，锚洞长36米。

锚塞长12米，两岸共4个锚锭；两岸锚洞总挖量约8952方，锚洞衬砌砼1116方，锚塞砼4011方，钢材约232.6吨。

（3）主缆：单根主缆由74束索股组成，每根索股由91丝高强钢丝组成；
主缆单根长1100多米，本桥共两根，总重2200多吨。

（4）吊索：全桥共140根，每根吊索由91丝高强钢丝组成，吊索总长2937.3米总重43吨。

（5）加劲梁：为等截面钢管架梁，总计35各块断，分段长16米，梁高3.5米，分段吊装重量68.7t。

（6）桥面板：车行道板、人行道板共1540块，工程数量为砼1400方，钢材300多吨。

（7）桥面铺装：为钢纤维砼铺装厚度6cm，面积8400平方米。

2、本标段工程范围
（1）南北两岸索塔的施工
（2）南北两岸隧道式锚锭的施工
（3）钢管砼架梁的安装
（4）主缆架设
（5）桥面板的安装
（6）桥面系的现浇
（二）自然地理条件
1、地形地貌
桥区为构造剥蚀重丘山貌、山岭起伏、沟河纵横，南岸山高坡度较大、北岸山低坡度较缓。

场区为河谷堆积地貌呈不对称“U”字形，长江由西南向东北方向流过略成S形，两岸谷坡坡度约20-40，河宽一般在500密左右，谷底有细砂、块石土地河漫滩，北岸谷坡下部有残存的支离破碎的阶地沉积物，属基座阶地，其余为残坡积物堆积区，北岸为坡向与岩层倾角
相同的顺向坡，南岸为反向坡。

2、气象
桥区气候区划属亚热带湿润季风气候区，且有湿热冷寒四季分明的特点，年平均无霜期为300天，年平均气温14.7-18.1，最热八月，月平均气温25.7-29.0；最冷一月，月平均气温3.8-7.0，极端最高气温42.1，最低气温-4.1，桥区年平均降雨量1182mm。

长江谷地最大风速21米/秒。

3、水文
长江在忠县境内由西南流向东北，全长88.0公里。

其境内59年～88年，高水位147.96米，最低水位116.18米。

五年一遇流速3.38米/秒。

每年5月～10月后汛期，最高水位分别为：132.70米、138.54米，147.96米、144.11米、142.62米、136.30米；11月～次年4月为枯水期，最高水位分别为：126.04米、122.56米、118.68米、118.50米、121.37米、125.48米，设计施工水位为119.18米，其间桥位处水面宽497.5米。

4、地质
（1）北塔、北锚地质构造层次如下：
A、北塔：面层为细砂土，层厚0.50米～1.90米；其下依次为长石砂岩，层厚 3.70米～7.40米，为强风化和弱风化；泥岩，层厚4.00米～5.00米，弱风化，岩层较硬；泥质粉砂岩和长石砂岩，层厚 1.90米和3.10米，岩质坚硬。

B、北锚：面层为素土，层厚0.30米～0.80米；其下依次为：长石砂岩，层厚10.50米～14.90米；泥岩层厚1.50米～6.40米；泥层粉砂岩和长石砂岩，层厚3.00米和2.40米；泥岩和泥质粉砂层，层厚6.40米和2.80
米；泥质粉砂岩和泥层，层厚1.30米和5.50米；泥质和泥质粉砂岩，层厚7.40米和6.00米。

岩层除顶层1.50米～2.00米厚为强风化外，余均为弱风化，且岩质较硬。

（2）南塔、南锚地质构造层次如下
A、南塔：面层为块石土，层厚2.20米～4.60米；其下依次为：泥岩，层厚1.10米～10.30米，为弱风化；泥质粉砂岩，层厚2.70米～3.00米，弱风化，岩质较硬；泥岩，层厚1.40米，岩质较硬；泥质粉砂岩层厚4.20米～4.90米，弱风化和微风化；泥岩和长石砂岩，层厚4.70米-2.80米，弱风化和微风化；泥质粉砂岩和泥岩，层厚2.70米～3.00米，微风化。

B、南锚：面层为分质粘土，层厚1.90米～2.60米；其下依次为：泥岩，层厚2.60米；泥质粉砂岩，层厚7.20米～8.30米；长石砂岩，层厚2.70米-3.20米；泥岩，层厚6.30米～5.50米；泥质粉砂岩，层厚9.40米～9.70米；长石砂岩，层厚8.50米-6.70米；泥岩，层厚4.40米-2.80米；长石砂岩，层厚11.00米～13.90米。

岩层除顶层1.30米～1.50米厚为强风化外，余均为弱风化，且岩质较硬至坚硬。

5、交通
忠县公路长江大桥北岸桥头跨越红星中路，在北锚施工过程中可直接利用其作材料、设备的经进场便道和施工便道；北塔进场道路可从北岸渡口逆流而上作至桥位南岸沿江边现有公路一条，可利用做南塔进场道路，但不能作为施工便道，必须做场内便道，桥位下游300米左右有一汽车渡口，可用来解决两岸交通联系和运送机具、材料等。

二、总体施工组织安排
（一）施工组织机构设置
根据忠县长江大桥的特点，我局将本工程列为局重点工程，委派一名领导担任项目经理，并抽调我局二处精干力量组成标段工程项目经理部，集中局内优良机械、设备、人员，对该工程实行“项目法施工”管理。

项目经理部对进场人员、机械、设备、材料进行统一管理、统一指挥、统一调动。

经理部下设工程部、设备物资部、计划经营部、财务部、经理部办公室及两个生产工区。

项目经理部组织机构如图：
（二）施工场地布置
根据桥位处地形北缓南陡的实际特点，以及北岸交通、生活环境等条件都较好于南岸等因素，初步拟定施工场地布置以北岸为主。

其布置相对位置见施工场地平面布置图。

（图01、图02）
1、生活区布置
两岸生活住房办公住房均沿索塔施工进场便道顺江而设。

均为桥轴线东侧，经理部布设在北岸。

2、生产区布置
北锚西南侧设置为物资库房，东南侧设置为索股盘存放场地；北塔西北侧为拌和场地和工棚，东北侧为预制场地。

南锚处为索股架设用地；南塔西南侧为拌和场地和工棚，后期部分改作预制场地。

3、便道和码头
北锚利用红星中路进入，北塔则由车渡码头处顺江修建便道进入塔位。

南锚利用大桥南接线引道进入，南塔则由现有道路从桥东侧接入塔位。

南北码头则将钢管架梁安装用的钢栈桥提前搭设，加以利用代替码头。

4、用水用电与通讯
北岸利用自来水作为生活用水，南岸建一水池经净化后供生活用。

南北各安变压器一台，以供生产生活用电，并各备发电机一台。

北岸安装电话一部方便对外联系，内部通讯采用对讲机。

（三）初步施工进度计划
签订中标合同后，立即进场进行工程筹建，同时技术测量人员与监理工程师进行路线标桩，水准基点，中线桩位交接并复测，以及施工控制网建立等工作，设备进场安装调试，材料进场等。

合同签订两个月内，所有施工准备工作完成。

其中，索塔基础开挖工作，锚锭的开挖工作在15天内展开，98年10月16日开始正式进行索塔基础及锚锭开挖施工。

配备相应的开挖设备，在98年10月16日～12月16日，62天时间内完成南、北索塔的基础开挖工作，在98年12月11日～99年1月5日，26天时间内完成南北索塔基础的砼浇注，在北塔、南塔各配备两台塔吊，在99年6月10日完成南、北塔的索塔施工。

配备砼泵、模板等设备进行那被锚锭施工。

其中隧道开挖于98年10月16日～99年1月15日92天时间内全部完成；锚塞于99年2月28日～99年3月19日20天内全部完成；衬砌砼浇注于99年3月13日～99年4
月5日23天内全部完成；两岸锚锭预应力筋张拉及灌浆于99年3月30日～99年5月20日51天内完成。

在散索鞍处及塔顶门架等，用以安装牵引系统的导向系统，这些工作于99年7月8日前完成；锚道索、主缆索股的架设和索夹、吊索的安装在99年7月9日～2000年1月5日181天内完成；桁架加劲梁安装于2000年1月6日～2000年3月5日59天内完成，其调整于2000年4月26日～2000年5月25日30天内完成；桥道面板安装于2000年3月6日～2000年4月25日51天内完成，主桁、主缆防护于2000年5月1日～2000年7月10日71天内完成；桥面系工程于2000年5月26日～2000年7月10日46天内完成，全桥测试2000年7月11日～2000年8月10日30天内完成，力争在六月底完成本标任务，向党的生日献礼。

进度计划详见施工进度计划横道图及网络计划图。

（四）主要分项工程施工安排
本工程拟南北两岸各设一个生产工区，在施工前期每个工区设一个索塔作业队负责索塔扩大基础、塔身（含横梁）施工；一个锚锭作业队负责锚洞开挖、锚塞浇注、散索鞍基础浇注、锚洞的衬砌支护；一个钢筋作业队负责本工区钢筋工程。

在锚锭施工完成后锚锭作业队转入桥面板预制、安装及桥面系的施工。

在索塔施工完成后索塔作业队转入猫道架设、主缆安装及加劲梁安装施工。

2、施工顺序安排
首先进行本标段施工测量控制网的布设，精确设定两岸锚、塔施工控制点，进行生产、生活设施修建，设备进场安装调试，开始锚洞和索塔基
础开挖施工，两岸锚锭、索塔施工。

待南北两岸索塔锚锭施工完成后，进行猫道架设、主桥上部主缆架设和钢管桁架梁安装的施工。

最后进行主桥防护、桥面系施工等工作。

具体分项工程施工顺序安排如下：（1）锚锭：
在施工便道修通，测量控制网布设完成后，先进行锚锭明挖部分的施工，在洞体明挖部分达到设计要求且支护、排水满足施工要求后，开始暗洞的进洞施工，喷射砼支护紧随着锚洞开挖面的前进；洞体成型，修整达到设计要求后；进行定位钢支架安装和预应力系统的安装，锚塞砼浇注。

当锚塞砼施工完成后，即开始锚锭的二次衬砌，只锚块砼达到设计张拉强度后，张拉锚块预应力束，安装连接索股的拉杆和散索鞍。

待主缆的架设完成后，再浇注锚洞明挖部分的衬砌砼。

（2）索塔施工：测量放样，确定开挖位置，最值材料、设备、人员进行两岸扩大基础开挖，挖至扩大基础底面标高后，修整扩大基础坑壁、坑底，绑扎钢筋浇注砼，扩大基础浇注完成后，开始主墩施工，在塔墩高超出地面后，回填基坑，于墩的上下游拼装塔吊、电梯、当塔墩上升高度超过横梁顶面后，进行横梁施工，并按设计要求在两塔身间设劲性横撑和横隔板的施工。

（3）猫道架设：在索塔锚锭修建完成，上部施工机具、设备材料进场后，先安装主、散索鞍；然后进行熬到安装；首先将引导索由南锚牵引过江，再用引导索将副牵引索拉回南岸，与主牵引索连接。

牵引系统架设完成后，即开始猫道沉重绳架设。

猫道沉重绳架设完后，将托架支承索拆除改为猫道沉重索，铺设猫道面之后，架设猫道扶手绳等。

（4）主缆安装：主缆索股由加工场运至施工现场存放点，在北锚碇设备索盘架，架设准备完成后，即开始架设第一股主缆索股，索股架设由北向现牵引，逐跟安装调整，主缆架设完后先进行预整形，用紧缆机挤压逐段捆扎，然后开始索夹安装，猫道改吊于主缆上，拆除抗风索，进行吊索安装。

（5）钢管桁架梁安装：在具备钢管桁架梁安装条件后，先进行跨中梁段安装，然后由跨中向两索塔方向对称安装标准梁段，在最后一对合龙梁段安装前进行塔旁段安装，最后安装合龙段。

（6）钢管桁架梁安装完，测量调整标高达到设计要求，然后由跨中向两索塔对称安装车行道板和人行道板。

之后，在桥面上均匀摆放相当于桥面铺装重量的配重，最后进行钢管桁架梁测试调整达到设计要求后，进行钢管桁架梁的栓接和桥面系的施工。

（五）材料、设备、劳动力使用计划及进退场方式
根据本标段的工程内容、工程量、工期，结合我局机构设备、技术水平机械化施工工程度和劳动生产率，为忠县长江大桥A 标段配备的主要施工机型设备检测、试验仪器及其使用计划见使用计划表，劳动力使用计划见表10，材料使用计划待中标后，编制详细的“实施性施工组织计划”时给出。

主要材料、机械设备以随运方式进退场为主，施工人员以陆路、水路结合的方式进退场。

三、主要分项工程施工方案
（一）索塔施工
1、索塔扩大基础开挖
本桥索塔基础持力层南岸设在基岩微风化带，北岸设在基岩弱风化带，两岸基础开挖深度均较大南岸挖深达19.6米，北岸达12.3米；其中南岸基础开挖须穿透3～4m的土层、强风化带和15m左右的弱风化带，并嵌入微风化岩1m。

北岸岩须穿透6～7m的土层、强风化层和5～6m的弱风化层：根据本桥强风化层多呈碎块状和土状，弱风化岩基本完整的特点，拟在施工时采用挖掘机自卸汽车进行强风化层、土层的开挖出渣，采用预3边线控制爆破进行弱风化岩地开挖并运用吊机提升抓斗配合人工进行出渣，自卸汽车运输。

（1）扩大基础顶面以上部分的土体岩体开挖时，坑壁根据实际地质情况设一定的坡度，基础顶面以下部分按照设计线垂直开挖，因基坑开挖深度很大，为了保证施工质量和施工安全，基坑坑壁根据不同地层采取相应措施进行支护，以防坑壁滑塌；同时基坑开挖地废渣土要及时运走以减轻坑壁的附加应力。

（2）爆破施工采用全断面分层爆破，爆破方法采取小药量，浅爆破以减少对基坑岩体的扰动。

（3）由于两岸索塔基础岩体属弱透水岩层，开挖过程采用挖汲水坑和水泵抽水的方法及时将渗透水排出坑外，同时基础坑底底面开挖应设一定坡度以便汲水。

（4）在基坑开挖完成后要及时将危石、松动岩块清除。

2、扩大基础施工
扩大基础高5米，分两次浇铸，第一次浇注3米高，第二次剩余的2
米。

在基坑内精确测量放样，常规绑扎钢筋（含主墩预埋荆），按大体积砼施工要求在扩大基础那布设砼降温冷却管、测温管、冷却水循环系统，水平分层浇注第一次基础砼。

待砼强度达到2.5Mpa后，人工凿毛处理砼表面的水泥砂浆和松软层，并用水冲洗干净。

在砼内部通水降温的同时，尽量采用叙述法养生，以保证砼质量。

扩大基础冷却管布置方案详见附图04。

2、索塔墩施工
根据整个索塔墩的施工进度计划要求和四川省交通规划设计院提供的施工流程建议，决定整个索塔的施工采用异步施工法：即塔身和横梁接搓的部位留设垂直施工缝，塔身和横梁分开施工，塔身连续施工部间断，两道横梁的施工穿插在塔身施工总进行。

整个施工的工期安排以索塔连续施工为关键线路。

索塔墩采用爬模法施工，下横梁采用简支双悬臂支架法施工，上横梁采用简支支架法施工，施工方案详见附图05，附图06。

（1）施工机具布置
在墩生外侧，布置两台附着式塔吊和两台电梯，以满足塔身、横梁施工人员和材料设备的垂直运输要求。

塔身砼采用泵送运输，泵管分别布置在两塔柱内侧，随着浇注高度的增加尔接长，砼直接送入模。

（2）索塔墩施工
索塔墩总高162米，其中主墩高86.3米，为东西向复合圆头型断面，
壁后70cm；索塔高70.7米，为箱形断面，壁厚50cm。

主墩和索塔各采用一套模板，采用爬模法分段浇注，每个节段高度均为4.5米。

主墩共分19节段，其中18段为标准段，剩余部分分依次浇注；索塔共分16段，其中14段为标准段，剩余部分两次浇注。

整个索塔墩共分35次浇注砼。

爬模由定型钢模板、爬架和提升装置三部分组成，其基本工作原理事利用模板导向并支承爬架，利用爬架上的提升设备拆饭安装模板进行索塔墩施工，是将达模板工艺和滑模工艺有机结合的一种行之有效的高层建筑施工工艺。

主墩和索塔的每套模板，均由特制的2块4.5米高的外模及1块4.7米高的内模组成，每次砼浇注完毕后，都将一块外模板留在以浇好的砼上作为基准模板，那模板以上口一排对拉螺栓作为基准，爬架系统高19.60米，与模板系统分离，通过预留螺栓与砼塔柱锚固，爬架结构及爬模工艺流程见附图06。

首先通过塔吊分五次立模现浇主墩0～22.5米段，然后安装爬架，进行爬模施工。

每次浇完一段空心段后，拆除内模架，预埋牛腿，安装内模底板并预留1*1.5米人洞，进行横隔板的浇注。

为满足主墩及索塔竖向钢筋绑扎的需要，墩塔身内埋设型钢作为劲性骨架，劲性骨架布置图见附图07，钢筋一次接长9米，对25及以上直径钢筋的接长，按设计要求全部采用冷挤压钢套管接头技术，车间完成一侧挤压工作，另一侧吊装至塔柱上，现场进行挤压连接，其他直径的钢筋接头按规范要求的长度，进行搭接连接。

墩、塔砼均由输送泵车泵送，串筒布料入仓分层浇注，插入式振捣器
振捣。

墩、塔砼每节段浇注完成后，适时进行洒水养生，养生期不少于21天，对于低温大风天气则悬挂麻袋并洒水润湿。

（3）横梁施工及水平支撑设置
横梁分两次浇筑，第一次浇筑底板和复板，第二次浇筑顶板，并在每个箱的顶板上留1*1.5的人洞。

随着主墩施工高度的上升，下横梁施工钢支驾开始拼装，并每隔15米左右，在支架与墩身间设置万能干件水平支档一道，与预埋的墩身牛腿相连，以消除主墩内倾而引起的自身变位。

当主墩施工完后，在钢支架上塔设横梁施工承重桁架，以形成简支双悬臂梁支架，在其上铺设型钢、模板，并合理设置预拱度。

为使横梁预埋筋不穿破墩柱模板，横梁与墩柱的连接筋采用锥螺纹连接。

邦扎钢筋，支立内模浇筑下横梁混凝土，并在混凝土浇筑前在混凝土浇筑前在横梁和墩柱的垂直施工缝上涂刷一层水泥净浆。

随着索塔施工高度的上升，亦每隔15米左右通过塔身预埋件设置万能杆件水平支撑一道，当塔冠施工完后，他÷通过塔身预埋件的牛腿搭设上横梁承重桁架，以形成简支梁支架，其余按下横梁的施工方法进行上横梁的施工。

在上横梁和塔冠施工时，要按有关设计图纸的要求，埋设猫道支承、塔顶施工平台、塔顶主索鞍座板、主索鞍顶推装置、塔顶门架、塔顶鞍罩、装饰罩的预埋件、预埋筋等。

（4）索塔墩的控制测量与施工放样
主墩底的位置由桥位控制网精确放样。

随着索塔墩升高，需对每一节塔柱顶面的中心线进行测量，以控制塔柱的倾斜以及平面位置。

拟采用两台激光竖直仪在纵横方向进行测量（精度1/4000）。

高度用经过校验的钢尺传递，塔柱每上升5节，还须用全站仪采用坐标法校核平面位置和高程，以确保索塔墩施工完成后轴线偏位不超过±10mm，断面尺寸偏差不超过±20mm，塔顶高程偏差不超过±20mm,垂直度误差不超过1/3000，并不大于50mm。

（5）索塔墩施工属超高空作业，所以在主塔施工的全过程中，要始终把安全施工放在首位，教育每一位职工牢固树立安全第一，预防为主的思想，要从安全设施、单项技术设计、安全教育、劳动保护等方面全方位加强安全工作，确保职工的人身安全，杜绝伤亡事故的发生。

（二）隧道锚施工
1、隧道施工
隧道式锚锭其断面形状，构造模式于标准的隧道完全不同，其施工的难度及复杂性均比隧道大，为了准确控制好锚锭的尺寸及形状，特制定及采取以下施工措施。

（1）隧道开挖
A、准确放样
根据设计图提供的锚锭坐标位置，首先用红外线准确测量锚锭的进口端及尾端位置及进口端高程，并控制好横截面的宽度。

由于锚锭的形状从散索鞍开始，以放射状呈契形式向左右、上、下延伸，故施工中采用加密式放样法，以准确控制断面形状。

B、锚锭开挖前准备工作
锚锭坐标位置经测量定位后，首先将运输便道引至洞口，设置截、排水沟，即可开始开挖前的准备工作。

北岸锚锭处地形比较平坦，在其附近首先平整场地，布设开挖所需的工具，开始以挖掘机等机械将表土、软弱覆盖层清除，随后人工打眼放炮为主将洞口前平台和洞口挖成型。

但同时应将空压机、风钻、凿岩机械、运渣小车、轻型轨道等机械设备准备好并运至现场。

洞开挖先做好洞口仰坡面、排水导流和洞前平台的排水系统并应在岩体上进行爆破成缝实验，根据实验结果和地质勘察资料确定爆破参数和爆破方案。

（3）锚洞开挖
根据地质勘探资料，大桥两岸锚洞洞身主要为IV—V类围岩，基岩由泥岩、泥质粉砂岩和长砂岩组成，锚洞位置属弱风化岩，呈柱状、长柱状，岩质较新鲜，岩体基本完整，为弱透水层，因此我们选择了全断面掘进凡人施工方法。

A、断面开挖
断面开挖时，为了尽量减小施工队岩体的扰动，同时为了保证施工安全和进度，以断面中心线为基准，布置梅花形炮眼，用风钻成孔，孔径一般控制在50mm左右，孔深一般为1.5～2m左右，按预裂爆破参数选取药量，以小炮为主。

当距截面边缘1m左右处，一律采用风动凿岩机配合人工开挖，以免扰动围岩性能，确保岩体的完整性能。

B、装渣运输
锚洞内开始以人工出渣为主，随着隧道洞深的增加，隧洞内铺设出渣轨道，设置出渣运输小车，由于锚洞底面倾斜角度过大，轨道铺设时安装两组防滑设备，在轨道中心设置安全挡车器，洞外设置卷扬机作为牵引，利用卷扬机将运输小车牵引至洞外。

牵引小车运行速度控制在1.2-3.5m/S,并设指示器或报警装置，防过卷装置，洞口洞底用对讲机联络，前锚洞内装渣采用人工装渣。

C、排水及防水
灾隧道开挖过程中，施工废水岩层裂缝渗水可设临时排水沟将水引至洞底，再用水泵排到隧道范围以外。

如遇特殊情况则采取相应措施进行处理。

D、隧道通风、防尘
为确保施工安全、卫生，隧道开挖时，采用机械送风式在洞内进行
施工通风，将爆破后的烟雾、粉尘、CO气体排出洞外。

同时在爆破后和出渣前采用喷雾洒水来避免粉尘飞扬。

E、监控测量
由于考虑到难以单独考虑光爆效果来测定围岩体的裂缝及松动区域，固采用新粤法量测项目来测定爆破综合效果，施工中通过监控测量掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈指导施工作业，通过对围岩和支护的变位，应力测量修改支护方案。

采用坐标控制随洞轴线、标高和几何断面。

F、超欠挖控制
在施工中尽量减少超欠挖，我们采用激光投影仪直接测定开挖面积，利用激光射线在开挖面上定出基点并由该点实测开挖断面。