桥梁施工组织设计

一、施工组织设计1、工程分析1.1工程概况（1）工程内容本工程工程内容主要包括北侧引桥、跨瓯江主桥、南侧引桥、两岸接线推坡和景观塔楼、雨水排水、功能照明、以及桥面铺装和栏杆等附属工程建设。（2）设计概况青田县瓯江四桥（步行桥）工程位于青田县鹤城镇太鹤大桥和塔山大桥之间，北起校场路与临江东路交叉口，南至江南大道，跨越瓯江，自北向南可分为北侧引桥、跨瓯江主桥、南侧引桥、两岸接线推坡及景观塔楼等，拟建桥梁全长503.979m，桥宽10.00m，设计桥面高程22.41-26.75m。桥梁结构设计基准期为100年，桥梁结构设计安全等级一级。北引桥采用（20+36.84+8.5）m跨径组合，桥梁等级为中桥。主桥采用（70+105+105+70）m，四跨连拱组合方案，桥梁等级为大桥。南侧引桥采用（22.338+49+20）m跨径组合，桥梁等级为中-大桥。主桥设计采用上承式拱桥方案。拱圈为混凝土结构，单箱双室截面，桥面采用混凝土空心板结构。本方案主体施工为先拱后梁，先下部后上部的顺序。设计桥梁基础结构形式：桥墩拟采用钻孔桩群桩基础，主桥主墩（P5、P6、P7）基础拟采用Φ1.8m钻孔桩；其余桥墩（P1-P4、P8-P11）基础拟采用Φ1.2m钻孔桩，其中P3-P9墩拟按嵌岩桩设计，其余钻孔灌注桩你按摩擦桩设计。塔楼基础结构形式：瓯南桥头塔楼和瓯北桥头塔楼拟采用钻孔桩单桩和群桩基础，基础拟采用Φ0.6、Φ0.8m钻孔桩，拟按摩擦桩设计。1.2工程的施工特点、难度及特殊工艺要求（1）本标段工程做好交通疏导、采取封闭隔离措施、文明施工、保护环境、尽量减少污染和不污染尤其重要，需要精心妥善的安排各项临时设施和各阶段工序作业，尽可能的减少对周围居民正常工作与生活的干扰。（2）本标段工程主桥采用70m+105m+105m+70m四跨连拱组合方案，该连续梁的施工是本标段的技术难点。（3）本标段工程量大、施工项目多、工期紧，各项目施工的协调衔接十分重要，必须统一调配、优化组合熟练的施工队伍、调集充足的机械设备作保证。2、施工平面布置2.1施工总平面布置的原则根据总体施工进度安排及施工队伍部署，并充分考虑各项自然因素的影响，总平面布置力求便于施工的立体交叉进行，缩短场内倒运距离，同时能满足正常的生产和生活需要，施工总平面布置的原则为：（1）临时设施的布置：利用既有土基建设布置；（2）以节约用地，方便施工，便于生活管理的原则进行布置；（3）不干扰工程施工，尽量减少工序交叉；（4）根据现场的交通、电源、水源条件进行合理布置；（5）分阶段进行施工平面布置，保证地面交通的畅通，尽量减少对环境和附近居民生活的干扰。2.2施工总平面图施工总平面图见附表五。2.3临时用地表临时用地表见附表六。3、施工方案3.1施工段划分与施工流向（1）施工段划分本标段拟划分为两个施工段，其中桥梁部分作为一个施工段。塔楼部分作为一个施工段。（2）施工流向施工流向由P6、P7桥台桩基开始，向两边进行，桥墩升高，盖梁混凝土浇筑、箱梁施工、桥面铺装按此顺序进行，墩柱升高及盖梁浇筑中均采用流水作业方式进行施工。由于桩基水下混凝土浇筑过程中对拌和机的要求数量较多，不会干忧其他项目流水作业的正常进行，桩基施工决定采取交叉施工。总之。在施工布置时，坚持以下原则：先地下，后地上；先主体，后附属，地下由深到浅，地下地上尽量平行，交叉进行；尽量组织流水作业，在保证工人连续工作的前提下，充分合理利用工作面，在具体施工布置时。在上述原则指导下，结合施工条件，施工的自然地理环境及各种影响施工顺序的因素统筹规划，全面考虑。3.2各主要分部分项工程施工工艺3.2.1钻孔桩施工本合同段桥梁钻孔桩桩径有φ1.2m、φ1.8m、φ1.5m三种，塔楼桩基有φ0.8m、φ0.6m两种。水上桩基施工利用钻孔工作平台施工，利用导向架进行钢护筒的沉设。水中泥浆循环系统由泥浆泵、钢护筒、泥浆净化系统等组成；陆地泥浆循环系统由泥浆池和储浆池及沉淀池和渣池组成。基桩钢筋笼均在陆地钢筋加工厂集中制作，利用平板车经栈桥、驳船分段运至钻孔平台或墩位附近。基桩混凝土采用陆地拌合站拌混凝土，使用砼罐车、输送泵供应砼浇筑桩基，采用刚性导管法进行水下砼浇筑。(1)钻孔桩施工工艺钻孔桩施工工艺流程如图3.2.1-1所示。水中桩搭设工作平台陆上桩平整场地桩位放样施工护筒制作护筒检测桩位及护筒钻机就位造浆开钻优质膨润土或粘土钻进终孔前检查孔底标高、孔径、垂直度清孔换将检查泥浆各项指标下放钢筋笼钢筋笼制作、检查、运输下放导管导管水密试验灌注水下混凝土检查沉淀、二清混凝土泵送混凝土拌制、运输材质检验89#、92#墩桩底压浆检测桩基清孔桩底压浆图3.2.1-1钻孔桩施工工艺流程图(2)水上钻孔平台施工钻孔施工平台是全桥最重要的大型临时工程结构之一。其主要功能是为桩基础及承台施工作业提供水上工作平台。因此,该结构的安全、合理、先进性直接决定全桥施工的成败和成本控制的效果。钻孔桩施工平台采用钢管桩基础，贝雷梁与型型钢作为上部结构。根据以往施工经验以及图纸揭示地质条件，钢管桩初步采用壁厚8mm~10mm、直径630mm~1000mm，具体参数见栈桥平台施工专项技术方案。对于主桥施工平台考虑安装龙门吊作为后期承台以及主塔施工用起重设备，对龙门吊基础进行单独设计，钢管桩采用壁厚100mm、直径1000mm。1）施工工艺流程首先利用打桩船打设钢管桩，然后由履带吊、运输船配合人工搭设钻孔平台。平台形成后，在其上安置导向架，利用履带吊振沉钢护筒。钻孔平台施工工艺流程及插打详见图3.2.1-2、3.2.1-3。准备工作钢护筒的沉设导向架安装分配梁及面板施工贝雷片架设平联及斜撑施工钢管桩施工施工平台附属工程施工图3.2.1-2钢管桩施工流程图2）钢管桩打设钢管桩打设由东岸向西岸逐步推进，栈桥与平台同步施工，保证后期各分项工程施工能形成流水作业。钢管桩下沉到位后，立即与相邻桩采用平联及剪刀撑连为整体。待所有钢管桩下沉到位后，即可形成一个刚度较大的施工平台。图3.2.1-3钢管桩插打示意图3）平联施工钢管桩沉放完成后，立即进行该墩钢管桩的平联施工。平联施工应选在低平潮时进行，平联露出水面，便于吊装焊接作业，采用履带吊进行平联施工。平联与钢管桩焊接形成全周连接角焊缝，焊角高度为8mm。焊缝质量满足设计要求，特别应注意平联两侧及下部与钢管桩的焊接质量。4）横向型钢承重梁及纵向贝雷梁施工承重梁横桥向布置，结合钢管桩偏位情况及起重能力，采用整体安装后用电焊联结成整体。履带吊车首先安装一组贝雷，准确就位后先牢固捆绑在承重梁上，然后焊接限位器，再安装另一组贝雷，同时与安装好的一组贝雷用型钢和自制花架进行连接。依此类推完成该节贝雷梁的安装，在贝雷安装时注意贝雷应不侵入钢护筒位置。5）分配梁安装在贝雷梁安装完成后，安装顺桥向分配梁。采用履带吊进行分配梁的安装，履带吊按设计间距安装横梁，并用U型卡固定好。6）面板系安装横桥向分配梁铺设好后安装面板，然后安装爬梯、外围栏杆等附属设施。单节钻孔平台上部结构安装完成后进行桥面系施工，面板与纵梁接角点均要满焊，焊缝质量要满足要求，每块面板间横缝设置2cm的伸缩缝，纵缝设置1.5cm的伸缩缝，用于防止因温度变化而引起的平台面翘曲起伏，待钻孔平台施工完成后安装防滑钢筋、护栏立杆、护栏扶手和护栏钢筋以及涂刷油漆。图3.2.1-4贝雷梁限位器7）钢护筒打设平台上部结构施工完毕后，进行钢护筒打设施工。钢护筒由运输船运至桩位处，在对桩位进行精确定位后，由履带吊配合振动锤，通过导向架进行钢护筒打设。钢护筒在运输、起吊过程中设置十字撑以防护筒变形，十字撑在插打前拆除。钢护筒直径比设计桩径大20cm，长度、壁厚以及入土深度根据相关规范要求进行单独设计与验算确定。钢护筒制作长度根据现场吊装能力以及最大起吊长度进行确定。8）钻孔平台防冲刷施工根据水文、地质资料，在水流动力作用下各墩冲刷十分明显，为了确保钻孔平台在使用期的安全，进行河床冲刷防护十分必要。根据我公司类似桥梁施工经验，在钻孔平台使用期间指派专人定期观测河床冲刷情况，并做好相应的记录，一旦发现冲刷超过冲刷线时将及时进行防冲刷防护。防护采用抛砂袋与抛块石混合防护，在墩位一定范围内防护区采用袋装砂护底，再抛投块石护面的防护体结构，以确保钢管的埋深长度符合设计要求。(3)钻孔施工1）钻机选型根据图纸揭示地层情况选取合适的钻孔设备，本标段摩擦桩采用成孔工效高的旋挖钻机施工，嵌岩桩及端承摩擦桩采用冲击钻机进行施工。图3.2.1-5导向架及打设示意图2）泥浆性能根据地质条件，拟使用膨润土泥浆，进场后进行试验确定最佳泥浆配比。配置的泥浆的基本性能参数：比重为1.05-1.12g/cm3、粘度90s、含砂率不大于4%。因泥浆的性能在钻进中是不断变化的，为了使泥浆的性能指标随时都符合钻孔的要求，以加快钻孔速度，避免或减少孔壁坍塌事故，应经常对泥浆进行检测试验。捞取钻孔中渣样与勘察设计时的地质剖面图核对，以进一步优化泥浆性能，使对泥浆、钻锥、钻进压力和钻进速度的选择更为合适。现场实际施工时应对泥浆的性能进行现场试验以确定适宜的配合比与各项参数。(4)成孔1）钻机就位与施工测量进行钻孔之前由测量对孔位进行精确放样，钻机就位。水中桩基施工时，在钢护筒四周采用油漆做好标记，作为钻进过程中以及钢筋笼下放时对中的依据。陆上桩基施工时，在护筒周围设置护桩，施工过程中注意对护桩的保护，防止碰撞与移位。2）泥浆制备循环与钻渣排放钻孔灌注桩泥浆循环系统由泥浆池、泥浆槽、沉淀池、筛网和出渣口组成。同时在泥浆池内布置一台泥浆搅拌机，进行泥浆的制备，补充所钻孔内的泥浆。泥浆循环系统流程如下：图3.2.1-6桩基施工示意图泥浆池补充新泥浆钻进成孔反循环出浆泥浆沉淀池泥浆循环池经钢护筒回流至所钻孔内图3.2.1-7泥浆循环系统示意图水中桩泥浆池直接利用旁边的钢护筒，制浆采用机械搅拌制备，按施工配合比将水注入搅拌机内。开始搅拌，逐步加入优质泥浆搅拌成浆。检验合格后再注入钻进的孔内。相邻护筒之间用钢管连接形成泥浆循环系统。陆地桩在不影响支架搭设的地方开挖泥浆池，最后恢复原地形地貌。泥浆回收利用，过滤后钻渣集中处理。3）钻孔开钻前制定详细可行的桩基施工作业指导书，包括施工工艺、钻孔前的设备检修、人员培训与准备、泥浆循环系统等材料准备、事故预案、安全方案、质检方案等，并备有可靠的自发电系统和满足要求的混凝土供应。每钻进2m或地层变化时在泥浆池中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与地质剖面图相核对，钻孔过程中现场工程师旁站监督，发现问题及时解决。①钻孔前，绘制钻孔地质剖面图，根据不同土层选择与之相适应的钻进工艺参数。②钻机就位后，调整底座并保持平稳，保证在钻进和运行中不产生位移。③钻进至接近钢护筒底口位置1～2m左右时，采用低速钻进控制进尺，以确保筒底口部位地层的稳定，当钻头钻出护筒底口2～3m后，再恢复正常钻进速度。④钻进过程随时注意补充浆液，维持孔内的水头高度。孔内泥浆面任何时候均应高于孔外水面或地下水位1.5m以上。⑤升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒底口位置时，必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒，避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁。⑥钻孔过程中，及时填写钻孔施工记录，交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况及下一班应注意事项。⑦钻孔作业分班连续进行；经常对钻孔泥浆进行试验，不合要求时，及时调整；随时捞取渣样，检查土层是否有变化，当土层变化时及时报监理工程师并记入记录表中，且与地质剖面图核对。⑧因故停止钻进，孔口加护盖。严禁钻头留在孔内，以防埋钻。⑨对于端承桩，入岩深度采用持力层深度和标高双控的原则，既要保证挂力层深度满足图纸要求，也要保证桩尖标高与图纸要求一致。4）清孔清孔应符合下列规定：①钻孔深度达到设计高程后，对孔径、孔深和孔的倾斜度均应进行检验，符合要求后方可清孔。②清孔采用正循环法，用符合要求的优质稀泥浆替换孔内循环液，并排除孔底沉渣和孔壁泥垢。当钻孔累计进尺达到孔底设计标高后，采用检孔器（专用检孔仪）进行孔径和垂直度的检查，经监理工程师验收认可后立即清孔。