搜索
1北京市西直门至回龙观东城市铁路工程施工组织设计（桥梁）3.桥梁工程3.1总则3.1.1概述本线由西直门到东直门40.5km，结构工程有高架桥、跨线桥、跨河桥，跨既有道路立交桥等，一期工程西直门至回龙观段，全长20.56km。主要桥梁工程有知春路至五道口区间高架桥，西直门至学院南路区间高架桥，跨万泉河、清水河高架桥，回龙观至回龙观东区间高架桥，总长约6763m，跨线桥8座。3.1.2工程设计概况(1)根据北京市高架桥的建设经验，以跨径20～25m为最经济。由于无缝线路轨道结构纵向水平力较大，且对沉降控制又较严，必然使下部结构造价较同跨径的高架道路桥为高，故在无特殊孔径要求的地段，选用跨径25m的简支结构。(2)上部结构形式由于预应力混凝土箱梁是比较经济且已被广泛采用的梁截面形式，其特点具有闭合薄壁截面、抗扭刚度大、整体受力特性好。对于斜弯桥尤为有利。这种截面具有良好的动力特性，有利于减震和降噪。箱梁底面平整、利于就地浇筑。所以本线区间高架桥梁优先推荐箱形梁，并根据施工技术、工期和现场条件，再确定单箱或双箱形式。3.1.3自然地理条件(1)地形、地貌2北京市位于北纬39°56′，东经116°20′的位置，处于华北平原的北段，北部和西部的山地属于燕山山脉和太行山的余脉，一般海拔1000-1500米，市中心和东南部地势广阔平坦，海拔在40米以下，是一系列洪及洪积、冲积扇及洪冲积平原联合而成。(2)气象北京市属中纬度暖温带具有典型温带大陆性季风气候的特点，一年四季分明，春季多风，夏季炎热多雨，秋季清爽，冬季较长，寒冷而多雪，北京年平均气温12.7℃，一月平均气温6℃，七月平均气温26℃，主导风向为北风。(3)工程地质本段地面标高在44.90～32.18米之间，呈现由西向东地面由高至低的趋势。本段位于永定河冲洪积扇直，局部地段受古清河影响，形成较厚的新近沉积层，地层自上而下依次为：a.人工填土层：为粘质粉土、粉质粘土素土层，房碴土层和中砂素填土层；b.新近沉积层：为粉质粘土、粘质粉土层、细砂层、卵石层；c.第四纪沉积层：为粘质粉土、粉质粘土层，粉细砂层，砂质粉土层；且呈韵律分布。(4)水文地质本区段地下水可分为上层滞水和潜水，上层潜水赋存于粘质粉土、粉质粘土层中，水位高低不一，自西向东埋深在4.50～1.00～4.50米（标高38.68～37.27～37.27米）；潜水赋存于粉细砂层中，水位高低不一，自西向东埋深在8.10～5.70～8.00米（标高38.40～28.68～37.27米）；历年来最高地下水位无观测资料。(5)场地评价本区段地层属于中软场地土，为III类建筑场地。该段地震基本3烈度为8度。地下15米深度范围可按无液化土层考虑。3.1.4工程特点(1)本工程西段沿西北发展轴穿行，沿线经过北京最重要的科教文化区，集中了中国科学院的多座院所及北京大学、清华大学、航空航天大学等一大批高等学府，有正在建设的国家级高新技术产业开发实验区（中关村、上地）和航天城，还有将要建设的海淀商务贸易区及清河边缘集团。本工程的起点西直门站为集国铁、地铁、城市铁路、公交、自行车等多种交通方式为一体的大型交通换乘枢纽，每日乘客集散量超过22万人次。(2)城市铁路沿线北部和东北部为城近郊区，是总体规划中解决城市中心区人口疏解外移的建设区域，途经清河、北苑、望京三个边缘集团，规划人口规模为126万。目前已经建设了一些居住区，今后还将借助于本工程的修建有更大的发展。(3)本线路沿既有铁路京包线、东北内环线和望和支线三段铁路布置，设置全封闭型的双线，组成北京北部“门”字型的城市快速轨道交通线。(4)地质情况复杂，具有地下水，电管路等埋设，对施工增加难度。(5)本工程穿越京包铁路和东北铁路内环线，需要搭设安全防护平台，进行全封闭施工，要绝对保证京包及东北铁路内环线行车安全。3.2对初步设计方案的建议根据本工程高架桥的地形特点及工程要求，对于原设计方案3×25m现浇连续箱梁的上部结构形式，我们建议在条件许可的地方，可以采用先简支后连续或者简支梁的结构形式，在条件不具备的地方采用3×25m连续箱梁的结构形式。前者可以根据情况采用集中预4制，架桥机架设或龙门架设的施工方法，后者采用搭支架现场浇注，多种形式的结合有利于合理展开工作面，保证工期，现将先简支后连续或者简支梁结构形式及其可能的施工方法和优缺点分述如下：3.2.1施工方法1.梁场的布置如果在近郊开阔地带条件许可的情况下，可设一集中制梁及存梁场，其布置形式见方案图。这种布置方法对基础施工没有影响，但占地较大。也可于桥梁征界范围内沿桥轴线设置制梁台座，边制边架，台座所占桥跨的梁预制完成后用龙门提起存放在已架梁跨上，待台座所占跨径的墩身及帽梁完工后再用龙门提回架设，这种布置占地较小，但与基础施工有干扰。2.箱梁架设在地形条件许可的情况下，箱梁的架设可采用龙门吊提升，运送及架设一体化作业，这样就消除了施工荷载对梁体及墩台的影响。对箱梁设计和基础设计均经济有利，如果综合考虑经济及工期因素，适当提高梁体及墩台基础的承载力，使其满足在桥面上运梁及走行架桥机，这样，就可采用架桥机进行架设。架桥机的结构形式见方案图。3.2.2建议方案的主要优缺点1.优点①集中制梁可与基础施工平行作业，有利管理和保证工期。②砼的徐变可先期大量完成。③节省大量脚手架及基础处理，支架预压等工作。④利于模板周转，并最大限度地利用现有的运梁、架梁设备。⑤工作面省，减少与外界的干扰及对周围环境的影响。2.缺点5①需要一定范围的制梁或存梁场，受一定程度的地形限制。②需要大型的起吊运输设备③如采用架桥机架梁，则运架时施工荷载较大，对梁体和墩台的影响必须予以考虑。3.3施工部署与进度计划3.3.1劳动力安排按照总工期要求，施工控制以工期限定、资源优化为原则，施工设五个项目队，施工高峰期投入劳动力2100人，其中知春路至五道口区间高架桥800人，西直门至学院南路高架桥500人，跨万泉河、清水河高架桥200人，回龙观至回龙观东高架桥300人，8座跨线桥300人。3.3.2主要施工机械设备拟投入本工程的机械设备详见机械设备表。3.3.3大临工程安排a.箱梁浇注膺架本工程现浇连续箱梁分别采用满堂红膺架和门式膺架,详见施工方案图。b.砼拌合楼拌合楼设施需为自动化流水作业，系成套设备装置，必须满足区间高架桥工程及所有结构工程所需砼的生产量。c.150T龙门桁车2台150T龙门提升架为本桥架梁的大型提升设备。详见龙门提升架桥方案图。d.JQG30/300架桥机本工程架梁设备为我局自行设计制造的双导梁架桥机，该架桥机拼装简单，架梁速度快，就位方便。详见架桥机方案图。63.3.4施工顺序1.在确保工程质量、安全的前提条件下，优化资源配置，挖掘机械设备的潜力，充分发挥企业的综合优势，确保或提前完成施工任务。2.按照主次分明，突出重点，加强控制，争取主动，保证总工期实现。3.根据北京市快速轨道交通西直门至东直门城市铁路一期工程要求，自2000年10月份开工，线下工程于2001年年底完工。4.进度计划安排的总思路本工程计划按五个区段划分，第一区段为西直门至学院南路区间高架桥，长度2000m，里程为k0+000～k2+000。第二区段为知春路至五道口区间高架桥，长度3000m，里程k4+760～k7+760。第三区段为跨越万泉河、清水河区间高架桥，长度700m，里程k8+900～k9+600。第四区段为西二旗站至回龙观西区间高架桥，长度1063m，里程k16+248～k17+311。第五区段为北二环等8座跨线桥。3.3.5进度计划详见施工进度图。3.3.6确保工期的措施为确保按期完成工程施工，及早发挥投资效益，主要采取下列措施：1.选派有丰富经验的领导干部组成精干、有力的项目经理部，在现场行使指挥职能，对建设单位负责，信守合同，服从监理，协调施工，确保本标段施工任务的按期成。2.在全局范围内精选施工队伍，调集优良的机械设备，确保工程的顺利实施。3.抓紧施工准备7快速进场，尽快做好施工准备，编制实施性施工组织设计，落实部署方案，确保重点工程及早开工。4.避免地亩影响主动协助甲方办理征租地及拆迁工作，发现问题及时与当地政府及有关单位联系解决，避免延误工期。5.施工组织不断优化，搞好调整性方案根据施工情况变化，改进、优化施工组织方案，使之更趋完善和合理，同时，根据当地的气象及水文变化情况，有预见性的调整施工方案，使工程有序不间断的进行。6.主动和公路铁路城建有关部门联系，协调好运管部门关系，严格执行有关规定，认真做好安全的防护工作，确保跨线桥正常施工。7.施工调度高效运转建立高效的调度指挥系统，全面、及时掌握并迅速、准确地处理影响施工进度的各种问题。对工程交叉和施工干扰工程和工序应加强指挥与协调，对重大关键问题要超前研究，制定措施，及时调整工序和调动人、财、物、机，保证施工的连续性和均衡性。8.强化施工管理，实施短期网络计划控制对劳动力实行动态管理，优化组合，使作业专业化、规范化和程序化。严格实行和落实责任承包制，确立分岗负责制，使责任和收益挂钩，调动全员积极性。根据项目全过程的网络计划，编制分阶段和月度网络计划，确定阶段工作重点，严格按网络计划组织安排施工。9.协调好季节施工根据当地气象资料，有预见性地调整各项工程施工顺序，做好施工衔接及预防工作，使工程有序不间断的进行。10.加强机械设备管理和调配。8切实做到加强机械设备的检修和维修工作，配齐维修人员，配足常用件，搞好全线的机械调配，充分发挥机械效率。11.保障材料供应对全线所需材料做到有组织、有计划地进行采购与供应，并应做好材料的储备工作，保证施工用料。3.4主要工程项目的施工方案及方法3.4.1钻孔桩施工①钢护筒钢护筒用厚3－4mm钢板制成，内径1.2m，护筒制成长4m整体，护筒顶端留有高0.4m，宽0.2m的出浆口，底节护筒下端设刃脚。先在桩位处挖出比护筒外径大80～100cm的圆坑。然后在坑底填筑30cm～50cm左右厚的粘土，分层夯实，然后安设护筒，周围用粘土填筑，其埋深度不小于1.5m。在圆砾或卵石层中埋设护筒时，除采用上述方法外，必要时可采用孔内冲击，护筒上震动下沉。埋入砾石中深度0.5～1m，以确保护筒的准确，护筒顶面宜高出地面0.3m，保证高出地下水位2.0m以上。钢护筒高度根据不同桩位处地质情况确定。②钻孔施工钻孔施工中严格按施工规范进行，并定时定人记录观测数据。钻孔桩施工前，必须提前备有足够数量的粘土或膨润土，掏渣后应及时补水。冲击钻的冲程大小和泥浆稠度，应按通过的土层情况来决定。钻进过程中，每进尺2～3米，应检查孔直径和竖直度，确保钻孔直径和竖直度符合要求。泥浆补充与净化：开钻前应调制足够数量的泥浆，钻进过9程中如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并按有关技术规范检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆池中捞取钻渣样品，查明土类记录，以便与设计资料核对。钻进过程中，钻孔往往会产生一定程度的偏斜，若偏斜较大，继续施工会发生困难，改变桩的受力状态，甚至钻孔不能使用。如发现钻孔偏斜，多采用扫孔方法，将钻头提到发生偏斜位置，吊住钻头缓缓回转扫孔，并上下反复进行，使钻头逐渐正位。钻孔达到设计标高并清孔后，对孔径、孔深、孔形、竖直高和孔底地质是否与设计相符合，孔底泥浆沉淀厚度等进行检查，经监理工程师核查后，吊放钢筋笼灌注砼。④清孔当钢筋笼安放好后，再进行清孔，保证孔底沉淀厚度不大于技术规范及图纸要求。清孔时，注意保持孔内水头，以防坍孔。清孔后，泥浆的稠度应达到规定的要求。在浇筑砼前，用空压机风管对孔底进行扰动，以减少泥浆的沉淀物，孔底泥浆的沉淀厚度不大于设计要求。⑤灌注水下砼灌注水下砼是钻孔桩施工的关键工序，应严格按《钻孔桩施工作业指导书》进行施工。钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。混凝土的配制除应符合设计要求和施工技术规范的规定外，从气温、水泥品种、砼标号、水灰比、坍落度、外加剂等方面控制砼的初凝时间，使每根导管的砼灌注工作，在该根导管首批灌注的混凝土