先锋路立交桥工程施工组织设计

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先锋路立交桥工程施工组织设计

先锋路立交位于哈尔滨市东南部,东二环路(南直路)与先锋路的交汇处,工程概要情况为:

立交匝道主要布置在Ⅰ、Ⅱ象限。立交机动车的四个左转分别由一个苜蓿叶和三个定向匝道来实现。

立交范围内,二环路机动车直行车道宽31.6米,车道布置为四上四下,其中包含了两侧出入主线使用的变速车道和辅路上机动车的跨线之用。先锋路中央为2米宽的隔离带,两侧分别为12.25米宽的机动车道,在匝道出入口范围内另加3.5米宽的变速车道。

一、桥梁上部结构形式:

1.现浇预应力砼连续箱梁结构(含异型),桥跨三至四孔GB/T 38586-2020 真空玻璃,横断面为单箱单室。

2.预制钢混简支预弯梁结构简支预弯梁结构,单跨38.5米,梁高1.1米。

3.预制先张预应力砼简支板结构,单跨23米,板高0.95米。

4.现浇预应力砼简支或连续异型箱梁结构,单跨23米,板高0.95米。

5.钢筋砼闭合框架结构净跨10~20米。

桥台:桥台均为U形桥台。

桥墩:主桥桥墩为三根柱上接预应力盖梁,下接双桩承台,墩柱截面均为2×1米方形。匝道桥公用墩为双桩柱式砼盖梁(内加型钢),柱径1.0米,下接桩,有系梁。匝道桥中墩均为独柱,柱径根据受力需要,分为1.2,1.5米两种,1.2米柱下接双桩承台,1.5米柱下接四桩承台。

承台:厚均为1.5米,分为2.5×5.5米和5.5×5.5米两种。

桩基:均为钻孔灌注桩,桩径1.2米。桩长分别为16,25,28米,桩头深入粗砂层大于1米(桩长为参照相关地质资料估算)

支座:盖梁及桥台处均采用普通板式橡胶支座中墩采用抗震固定盆式支座吨位分别为6500KN,10000KN。

机动车道路面结构厚度为73厘米,其中窑灰土(10%)厚18厘米,二灰土(石灰:粉煤灰:土10:20:70)厚20厘米,水泥石灰粉煤灰稳定碎石厚20厘米,三层沥青砼厚15厘米,其中面层4厘米中粒式沥青砼采用改性沥青。

桥梁路面结构为水泥混凝土铺装10cm,防水层1cm,改性沥青混凝土层6cm。

1.本工程规模宏大,结构复杂,匝道多(八个匝道),曲线丰富、层次鲜明。其磅礴的气势和优美的造型将为哈市增添一道靓丽的风景。

2. 预应力钢筋砼现浇连续梁工程量比较大,因而支撑体系需求量大。由于工期短,钢支撑无法周转,一次性投入量大。

3. 该工程桩基数量较大,252根,约5980延长米,该工序做为主导工序,对整个工程的进度、质量影响较大。

4. 由于该工程砼浇筑量较大,而且大部为外露工程,工程质量要求严格。

5. 钢混预弯梁制作难度大,砼挡土墙预制板工程量大,需采取技术措施,缩短预制周期,保证供应。预制预应力砼箱形梁板由业主供货,须提前提出供货计划,签定供货协议。、

6. 沥青砼石层平整度、外观要求严格,沥青砼石层均方差δ值控制在1.2mm以内。

7. 由于该工程地处市区,道路两侧尚有为数众多的居民住宅,由于个别施工工序的制约,有些工序必须连续施工,为此将给附近居民带来一定的程度的施工干扰。

8. 现况各种地下管线及地下障碍物在图中所示不详。在施工中只能及时与有关部门协商解决,给施工带来一定的困难,虽然进入现场后我方将详细勘察,但恐有遗漏或不详之处,只能现场解决。 9.该工程有效工期非常短,各工序和各工种必须穿插施工,施工组织的难度很大。

1.1.3 主要实物工程量

桩基砼:6887.53m3

承台砼:2734.88m3

墩柱砼:770.67m3

盖梁砼:981.5m3

现浇普通钢筋混凝土箱梁:4688.33m3

预应力空心板梁:4203.94m3

钢箱梁桥面铺装砼:2247.85m3

沥青砼:22481m3

窑灰土:21300m3

二灰土:23013m3

三灰碎石:21945m3

粗粒式沥青砼:12373m3

改性沥青砼:4508m3

1.2 编制依据和编制原则

1.哈尔滨市二环路快速干道工程先锋路立交道路(桥梁)工程招标文件。

2.哈尔滨二环快速干道工程建设指挥部组织的现场踏勘及考查情况。

3.哈尔滨市二环快速干道工程建设指挥部提供的补遗书及答疑会提出问题的答复。

4.现行公路桥梁工程的有关标准,规范、规程及地方和国家法律、法规等。

5.黑龙江省市政工程预算定额及哈尔滨建设工程96年造价信息等有关的定额及估价表。

1.遵循设计文件,规范和质量验收标准的原则,在编写主要项目施工方法中,严格按设计要求,执行现行的规范和验收标准,正确组织施工,确保工程质量优良。

2.坚持实事求是的原则,在制定施工方案中,充分发挥我局设计,施工的优势和专业化、机械化联合作业的特点,坚持科学组织,合理安排、均衡生产,确保高速度、高质量、高效益地完成本标段的工程建设。

3.根据项目法施工原则组织本工程的施工,通过与业主、监理和设计单位的充分合作,综合运用人员、机械、物资、资金和信息。实现质量和造价的最佳组合。实事求是的确定工期、施工方案,确保按期、优质、安全、高效地完成所有的工程项目。

本着布局合理、利于施工、便于管理、方便生活、安全可靠的基本原则,使临时设施的布局符合工艺流程,最大限度的缩短工地内的运输距离,尽量减少现场临时设施。

1.项目经理部、中心试验室设置在南直路K0+450至K0+650间左侧人行道外与红线间;现场混凝土搅拌站(4000m2)设置在第一象限匝道内,装配式挡土墙预制场(1500m2)、钢筋加工场(1200m2)和模板加工场(800m2)在南直路K1+000至K1+230之间,靠两边布置,中间设置施工机具通道。

2.施工现场用水、电可以直接与有关部门联系引导现场,在现场设置变压器,考虑施工高峰用电量的增加,现场配备两台备用发电机。施工临时用水、电管线由干管(线)从水(电)源引出,沿线布设,为了方便混凝土结构的施工和养护,由支线引导各需用点。

我方承诺的工期目标是:

开工日期:2000年4月1日

竣工日期:2000年9月15日

总工期:168日历天,比业主要求的2000年9月25日竣工的时间提前10天。

2.2.1 制订本工程施工进度计划的指导思想

在第一章工程概况部分,我们已经详细分析了本工程具有的体量庞大、主桥宏伟、匝道众多、曲线优美、层次丰富、结构复杂等特点,而本工程的计划工期只有五个月零十天时间,时间非常紧,组织难度比较大。为确保实现2000年9月15日竣工的目标,针对本工程的特点,考虑到中建八局的人才、设备、物资、资金方面的优势,确定编制本工程计划的指导思想为:“关死后门、倒排工期”,配备高水平的项目管理班子和高素质的作业队伍,高度重视施工准备工作,加大人力、设备、工具、资金的投入,采取国际先进的并行生产(施工)组织思路,以主桥(第一、二、三号桥)、现浇匝道桥(Z1、Z2、Z4、Z6、Z7、Z8)、道路为同时施工的三条主线,平面展开,立体穿插,紧张有序,前期抓紧桩基施工先导关键工序,后期组织好沥青面层这一最后关键工序,确保实现2000年9月15日竣工的工期目标。

划分施工段考虑的主要因素: 1、根据主桥(第一、二、三号桥)、现浇匝道桥(Z1、Z2、Z4、Z6、Z7、Z8)、道路为同时施工的三条主线的安排,分别划分施工段落,分别安排专业作业队伍,并按照以上三个层次制订网络计划。 2、本工程现浇预应力箱形梁及主线桥预应力现浇异型板的施工为制约工期的关键部分,所以必须突出桥梁现浇部分的施工安排。 3、重视道路路基工程量大的特点,在组织好场内和场外交通的前提下,尽最大努力提前施工。

施工段落划分:(见下表)

因为考虑主线桥异型板要和匝道同时浇筑,以减少工序穿插,所以匝道1,2的施工顺序为从桥台处向异型板方向施工。

匝道8的施工顺序为从桥台处向异型板方向施工。

匝道4,5,6的施工顺序为从异型板向桥台方向施工。

从7号墩向15号墩方向施工。

主线桥0号至6号墩,16、17号墩

施工顺序:16、17号施工完后,开始6至0号墩的施工。

分别由三个道路队伍施工。

二环路0+010至0+579.56

二环路0+986.06至1+230

工程前期部分加工厂布置在该处,在工程后期加工厂移到二环桥下后,开始施工。

2.2.3工程进度主要控制点:

二、主桥工程主要控制点: 1、桩基:2000年4月21日 2、承台:2000年5月21日 3、墩柱:2000年6月8日

4、盖梁:2000年7月13日 5、异型板:2000年8月9日

6、吊装:2000年8月17日

三、道路工程主要控制点: 1象限内先锋路主辅路及匝道无挡土墙部分施工至三灰碎石:2000年6月8日

1象限内先锋路主辅路及匝道有挡土墙部分施工至三灰碎石:2000年6月28日

1象限内先锋路主辅路及匝道面层施工:2000年7月28日

2象限内先锋路主辅路及匝道无挡土墙部分施工至三灰碎石:2000年5月29日

2象限内先锋路主辅路及匝道有挡土墙部分施工至三灰碎石:2000年6月18日

2象限内先锋路主辅路及匝道面层施工:2000年7月28日

3象限内先锋路主辅路及匝道施工至三灰碎石:2000年7月28日

3象限内先锋路主辅路及匝道面层施工:2000年8月28日

4象限内先锋路主辅路及匝道施工至三灰碎石:2000年7月28日

4象限内先锋路主辅路及匝道面层施工:2000年8月28日

二环主干线0+010至0+579.56主辅路(不含挡土墙部分)施工至三灰碎石:

二环主干线0+010至0+579.56主辅路挡土墙部分施工至三灰碎石:

二环主干线0+010至0+579.56主辅路面层施工:2000年7月28日

二环主干线0+986.06至1+230主辅路施工至面层:2000年9月10日

先锋路0+700至0+900部分施工至面层:2000年9月10日

四、预制装配式混凝土挡土墙控制点:2000年5月29日 五、沥青混凝土面层控制点:2000年9月10日

2.2.4工程进度计划图表(网络图、横道图):

1)施工进度计划横道图。

2)施工进度计划网络图。

1、为保证桩基施工进度,选用德国产宝峨悬挖钻机两台; 2、根据现浇混凝土量比较大的特点,选用我局自有的德国产每小时75立方米全自动化混凝土搅拌站,配备两台混凝土输送泵; 3、运输机械、吊装机械、筑路工程机械、钢筋加工机械等——详见第六章资源计划。

1、碗扣式脚手架1000吨; 2、用在现浇连续梁底、侧面的全新镜面竹胶板模板6000平方米; 3、现浇连续梁内侧木模板5000平方米; 4、墩柱专用定型钢模板11套; 六、资金保障措施

除了本企业具有比较雄厚的资金势力外,我们充分发挥我局与银行良好的信用关系,为承建本项目办理了定向的银行信贷证明,并已经附在本标书中。

特别说明,为体现我们与业主之间的真诚合作,我们郑重承诺:当业主资金不到位时,我们保证连续施工,并保证按期完工。

第三章 开工前准备工作

1.测量工作的主要任务,应根据施工图纸及施工方案,在现场测定桥梁位,达到准确无误。

2.桥梁施工前,应测量下列项目:

(1)确定桥的纵轴线和两端桥梁端点的位置、及每个匝道的终点位置,并计算各相关端点间的距离;

(2)测出各墩台的中心位置,以及相邻纵轴的横向中心线;

(3)根据桥梁的大小,设置一定数量的半永久性及临时水准点;

(4)根据桥梁的形式,应设置必要的导线点,并作好拴点;

(5)测定墩台基础、墩台和基桩位置;

(6)根据施工平面布置图,测出作业场地、临建、交通道路等的位置;

以上工作应有专人负责施工测量及放样,并将所测结果要为保管备查,同时绘制现场测量放线图纸。

3.施工测量前要做好调查研究,认真审查施工图纸,核对各部位尺寸数据,了解地形、建筑物情况。

4.绘制定线图,在图上载明定线基点位置和水准点,及临时水准点的位置,并载明相互间的距离、标高,角度或大地座标编号等。测量标桩应编号。

中标后,在4月8日前组织好人员、材料、设备进场,对施工现场进行彻底清理,据施工总平面图,铺设施工现场的临时用水、用电管线,搭设临时房作为业主、监理以及施工管理人员的现场办公室;作好大型机械设备的基础施工和安装并及时调试,以便为下一步顺利施工创造条件。

临时道路:利用先锋路及南直路现况道路做为临时交通便线,

生活设施:项目经理部、中心试验室设置在南直路K0+450至K0+650间左侧人行道外与红线间;现场混凝土搅拌站(4000m2)设置在第一象限匝道内,装配式挡土墙预制场(1500m2)、钢筋加工场(1200m2)和模板加工场(800m2)在南直路K1+000至K1+230之间,靠两边布置,中间设置施工机具通道。工地试验室设在辅路6、辅路2及辅路4交叉处。

临时用水:根据现场的具体情况,与自来水公司联系,利用施工现场附近的供水干线,从主管道引DN100进水管,解决施工现场用水及生活用水的需要。详见《施工现场平面布置图》,并且管线布置避免与室外永久管线及施工发生冲突。

电源:施工现场附近有动力电源经过,与供电局联系解决安装一台500KW的变压器,以解决施工现场用电同时自备两台100KW发电机以备应急。详见《施工现场平面布置图》,并做如下说明:

1)线路布置避免与室外永久管线及以后施工发生冲突,

2)备用发电机组输出功率为100KW,满足最低限度的施工需要。

3)总箱为600A空气开关进线加两路400A、一路200A出线及各种表盘构成。办公室因空调等原因选用35mm2进线200A空气开关。

4)搅拌站进行现场搅拌,选用120mm2进线400A空气开关。

5)钢筋加工场一路选用120mm2进线600A空气开关,闪光对焊机400A空气开关,其余50mm进线,200A空气开关。

桥梁施工阶段的主要测量工作是建立施工控制网和进行施工放样。控制网应以怎样的精度来建立,才能即保证工程施工的精度要求而又不会造成不必要的浪费,我们从桥长和放样桥墩两方面进行分析。

1)根据桥轴线长度的误差来确定控制网精度。

该立交桥既有预制砼结构,又有现浇砼结构,主桥分1#、2#、3#,还有Z1、Z2、Z4、Z6、Z7、Z8等6座匝桥,主桥为预制砼结构,17跨总长406.5M,匝桥均为现浇砼结构,长度分别为:66、350、92、92、92、285M。根据施工规范,设桥墩支座中心点位的放样限差为δL,则其中误差为δL/2。对主桥00~17墩而言,属简支粱结构。由于每跨梁是架在相邻两个墩台上,则跨长的中误差为Ml=δL/。按误差广义传播定律得桥轴线长度的中误差为:

Md=±=±δL/×。规范规定δL=±10mm,则Md=±29.2mm。桥轴线长的相对中误差Md/D=1/13941。

对Z1、Z2、Z4、Z6、Z7、Z8而言,均为现浇砼连续梁,以Z2为例,它分为5联。对每一联说,桥轴线的定位误差为:δL/,桥轴线长度的中误差为:Md=±=±δL/×=17.32MM,相对中误差为:17.32/350000=1/20207。同理,Z1为1/6600,Z4为1/9200,Z6为1/9200,Z7为1/9200,Z8为1/19250。比较Z1、Z2、Z4、Z6、Z7、Z8及主桥所要求的精度,取1/20207为先锋路立交桥桥轴线的估算精度。根据李青岳主编的《工程测量学》中桥梁控制网必要精度确定中提出的“要使测量误差不致于影响工程质量,可取测量误差为桥梁架设误差的1/以求得控制网在桥轴线上边长的相对中误差”。故此,控制网最弱边相对中误差取1/28578。

2)根据桥墩放样的容许误差分析控制网的精度。

工程上对放样桥墩位置的要求是:桥墩中心在桥轴线方向上的位置中误差不大于1.5~2.0cm。我们以桥墩中心在桥轴线方向上的位置中误差不大于1.5cm作为确定控制网的必要精度起算数据。按测量规范的要求,当控制点所引起的误差m为总误差M的0.4倍时,由它使放样点的总误差仅增加10%,这一影响实际可忽略不计。也就是说为使控制网的误差对桥墩定位精度不发生显著影响,要求m<0.4×M=0.4×15=±6mm。考虑到边长误差对桥墩定位的最大影响等于边长误差,因此,在定位时,控制网边长误差在数值上应小于6mm。按此值计算,控制网最弱边的相对中误差不大于6/D(D为控制网最弱边长度)。

为安全可靠起见,我们取1)、2)两项中精度较高这作为控制网的精度要求。

布设桥梁控制网的目的是为了求出桥轴线的长度及放样桥墩的位置,因此控制网布设遵循以下几点:

1)控制点之间视野应开阔,通视良好。

2)控制点布设在安全地点,尽量防止有外来损害的威胁。

3)控制网图形要简单,控制点基础具有足够的强度。

为保证控制网的精度,我们分两步进行布设。

第二步:精测,经过粗测过程,将控制点的点位基本测设在其设计位置。由于存在测量误差,点位并不是严格在其理论设计位置。需要通过再次测量、平差,将其改正到其正确位置。仍旧采用全站仪按边角网平差的要求测边、量角,将数据输入微机,利用边角网平差程序,进行严密平差,得出各控制点的平差坐标,与设计值比较,得点位改正值,进行点位改正,得到平面控制网。

为防止基准点在施工过程中遭受损坏,需对各主要基准点进行拴桩保护(如图二所示)。万一基准点损坏,可通过拴桩点迅速恢复。

在桥梁施工阶段,除了建立平面控制网,还要建立高程控制网。作为施工阶段高程放样及桥梁营运阶段沉降观测的依据。为精度要求,水准网布设成一闭合网。

为施工方便,我们再在基点的基础上设立若干施工水准点。基点是永久性的,既要满足施工要求,又要满足变形观测时永久使用。而施工水准点仅用于施工阶段,尽量靠近施工点。

本工程既有桥又有路。桥梁水准点高程同道路线路高程采用同一系统。按规范,我们道路部分按四等水准测量的精度施测。对于桥梁部分,为保证桥梁各部高程放样的相对精度,我们采用三等水准测量施测。对基准点及沉降观测点采用二等水准测量法进行测量。

二、墩台定位、细部放样

该桥的墩台定位,采用极坐标放样法定位。测设前,先根据施工坐标系,求出各墩台的施工坐标。再由控制点的坐标和各墩台的坐标反算出距离和方位角,用全站仪测设出墩台的中心点位置。

根据墩基础的中心及纵横轴线,以纵横中心线为坐标轴,用支距法放样各桩的中心位置,其限差为2cm。放出的桩位经符合后进行基础施工。

2)桥梁墩台的细部放样

根据墩台的中心、轴线,在模板的外面用墨线弹出其10cm控制线,用卷尺和垂球控制模板的位置和垂直度。当墩身筑高后,用激光经纬仪架设在护桩上控制模板的位置。

3)现浇桥梁的模板支设

当墩柱浇筑完成后,利用护桩在其顶面上定出中心和轴线,搭设梁的模板时,将激光经纬仪架设在墩柱顶的中心上,后视相邻墩柱顶的中心,定出梁的中心线。由于墩柱比较高,在架设仪器时一定要注意人身及仪器的安全。砼浇筑前再复核模板位置,保证梁的位置准确无误。梁模板支设时,要考虑砼浇筑后的沉降量,需预留一定的高度,试压前,用水准仪或全站仪测一格网点,试压过程中及试压完成后,再在同一位置施测,比较沉降值,确定模板的沉降预留量。

通过施工水准点将高程传递到墩、台、柱上的临时水准点,然后由临时水准点用钢尺向上或向下量取所需距离以放出所需的高程。标高传递如图六所示。

将桥轴线点引测到桥面,利用全站仪利用桥中心轴线点,控制桥面道路中心线及沥青砼面层的标高、厚度、路面坡度以及两边防撞护栏的位置。

桥下道路的修筑,借用桥梁控制网点,用全站仪采用极坐标法控制道路中线、各层的厚度、坡度及标高。

三、竣工测量及变形观测

在墩、台等建筑完毕后,需对墩距、墩台各部分尺寸及支承垫石和墩帽的高程、梁的直线性、拱度及立柱的垂直性等进行峻工测量。检查施工质量是否满足设计要求,也作为变形观测资料的对比数据。

在桥梁营运过程中,由于受外力及其它外界因素的影响,墩、台会产生位移、下沉及倾斜,所以需要定期地观测墩台及上部结构的垂直位移、倾斜和水平位移以及上部结构的扰曲,掌握其随时间的推移而发生的变形规律,以便在未危及行车安全时采取补救措施。同时,也为以后的设计提供参考数据。

变形观测的观测周期,在建造初期同砼的浇筑周期,当变形逐步稳定后可以长些。

四、依据规范及使用仪器

1)《公路桥涵施工技术规范》。

红外测距:3000m(单棱镜),精度2mm+2ppm

激光测距:80m(无反射棱镜),300m(反射板),

5000m(单棱镜),精度3mm+2ppm

2)日本宾的仪器公司产的MD20测距仪

测距精度:5mm+5ppm

3)苏州第一光学仪器厂生产J2激光经纬仪

4)苏州第一光学仪器厂生产J2经纬仪

5)天津赛特公司产DS3200自动找平水准仪

测量精度:1mm/Km

测量精度:2.5mm/km(每公里往返测标准偏差)

4.2.1 桩基工程施工

因业主在本次招标中未提供详细的地质资料,根据我们在本地区的以往施工经验(暂按地质条件为25m以上为砂土,25m以下为粗砂考虑施工),本着降低成本、提高功效、缩短工期的原则,拟采用我局较先进的旋挖成孔和成熟的人工挖孔两种施工工艺(今后也可根据实际地质资料,确定成孔施工方法)。既地质条件较适合地区桩长在16m以内的桩选用人工成孔施工工艺。

4.2.1.1 旋挖成孔桩施工

本着缩短工期;尽可能交叉施工的原则,上部结构为现浇箱式梁的桥优先安排施工,在匝道放置1台桩机,首先进行Z1、Z2匝道的桩基,再进行Z8,最后进行Z4、Z6、Z7桩基的施工,在主桥与先锋路相交处放置1台桩机分别向两端进行施工的顺序。

1.旋挖成孔施工法特点

旋挖钻成孔施工法,又称钻斗施工法或土钻施工法。成孔原理是在伸缩钻杆旋转驱动下,利用旋挖钻斗旋转切削挖掘土层,同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内,钻斗装满后提出孔外卸土,如此循环形成桩孔。旋挖钻成孔施工具有噪音低、振动小、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优点。该施工法适用于填土、硬土、粉土、砂性土、砂卵砾石层、软~中硬基岩等地层。桩孔沉渣少,孔壁泥皮薄,桩侧摩阻力发挥更好。

2.旋挖成孔机械设备型号及性能

1)认真阅读设计图纸和工程地质勘察资料

根据场地地基土层性质和地质环境条件,确定钻进工艺,要特别注意分析工程地质勘察资料,分析有无可能引起流沙、流土、涌水等影响旋挖成孔施工的不良因素,并且有针对性地制定有效的技术和安全防范及处理措施。

2)会同有关单位对地下管线等进行详细调查,对因挖孔可能影响的地下管线,先期采取加固或其他预防措施。

3)编制详细的施工方案。

5)测量放线与开孔:开孔前,应从桩中心位置向桩孔外引出四个桩中轴线控制点,用牢固的木桩标定。

6)检查施工设备,进行安全、技术交底:施工单位技术负责人应带领机械、电器技术人员和安全人员逐孔全面检查各项施工准备,确保机电设备完好,符合安全使用标准。向现场施工操作人员进行详细的安全和技术交底,使安全管理在思想、组织和措施上全部得到落实。

该桩基工程的施工中如出现地质情况不宜采取此种成孔工艺时,根据实际情况,在桩机上安装液压钢护筒装置,采取在钢护筒内旋挖成孔的施工工艺。

I.旋挖成孔施工工艺流程参见下图

钻斗钻进截面积与钻斗外侧切削刀具回转的截面积之比随桩径增大,提升钻斗时,泥浆在钻斗与孔壁之间的流动速度加快,并产生压力扰动,易造成孔壁坍塌。因此需要控制钻斗升降速度。下表为装满渣土和空斗的升降速度参考值。

旋挖钻进至设计终孔标高后,将钻斗留在原处继续旋转数圈,将孔底虚土尽量装入斗内,起钻后仍需对孔底虚土进行清理。由于本工程持力层为中砂层,所以将钻机换上清砂钻斗(底部带铰接底盖)即可清理干净,下入钢筋笼后,再测孔底沉渣是否超标,如超标则进行二次清孔。

a.根据地层正确选择钻斗类型结构,由于本工程属软土层,所以选择楔形齿、小切削角、小刀角、齿宽稍大,由于为粘土,所以选择的齿间距宜大些,以免糊钻;

b.钻进硬层,回次进尺深度太小,斗内钻渣太少时,可换用小直径筒形齿状钻斗,先钻一小孔,然后再用钻斗扩孔钻进;也可换用短螺旋钻进,然后再下钻斗捞渣;

c.钻进砂层,为保护孔壁稳定,可事先向孔内投入适量粘土球;下入孔内的钻斗,其底盘进渣口必须装闭合阀板,以防提钻时砂砾石从底部沉落孔内。

旋挖成孔施工现场管理要点参见下图;

5钢筋骨架的制作与吊放

钢筋笼采用在加工厂集中分段制备,钢筋骨架应根据设计钢号规格及尺寸加工,采用内箍成形绑扎,并将各不同类型的钢筋骨架按设计要求分类编号、挂牌妥善存放。运到现场后进行拼装,钢筋笼采用吊车进行吊放、拼接,分段拼接的钢筋笼采用单面搭接焊,为防止钢筋笼上浮,采用4根钢筋将钢筋笼固定在孔口四周或钻机平台上。为保证钢筋骨架吊运时不变形,在钢筋骨架内每隔2.0m设一道加强箍筋,并与主筋焊接,在骨架主筋末端加焊一道加强箍筋将钢筋笼下口封住,不得有主筋露头现象,防止吊装钢筋笼时主筋散开及提导管时卡住导管。在吊装钢筋笼以前,应再次测量孔深并做好记录。为保证钢筋骨架的保护层厚度,在钢筋外侧均匀绑扎预制的混凝土垫块,混凝土垫块的厚度略小于桩的保护层厚度,长度在20cm左右,与主筋扎牢不能任意转动。钢筋笼吊运及放入井内时为防止变形,临时在笼内穿以适当长度的木杠,吊放入孔时两点起吊,待钢筋笼轴线与孔深轴线相重时,方可缓慢下放使笼入孔。如发现有障碍时,及时查明原因,解决后再下放钢筋笼,绝对禁止加压下沉钢筋笼。钢筋笼就位后,要妥善而又牢固的将笼子固定到设计要求的高程,以防止钢筋笼掉入孔内,并防止浇注混凝土时将钢筋笼托上来。

在下灌注混凝土导管后,灌注混凝土前,应再测量一次井深,以作灌注前最后一次测量,如果孔深不足设计要求,且落淤超过质量指标要求时,则应采取措施(如用空气吸泥机进行清孔),待达到要求后,方可浇灌混凝土。

搭筑浇灌混凝土平台应高于井口至少4m,平台高度应保证在灌注混凝土到桩顶部位时,导管底口混凝土在不振捣情况下应达到振捣混凝土密实程度。导管上口一般设置储料槽和漏斗。

下导管时,导管下口距井底不大于0.5m为限,在浇混凝土过程中,导管最小埋人新鲜混凝土中不得小于2.0m,但最大深度不得超过6.0m。

在砼灌注过程中,应经常转动套管,并及时提升,以防止筒内砼浇注过高时管内外侧的阻力超过起拔能力。提升套管后,应使护筒内保留的砼高度不得小于1m,以防发生断桩事故。灌桩的桩顶标高比设计标高高出0.5m,以保证桩身质量和凿除桩头砼。灌注过程中,指定专人作好桩孔量测和灌注记录。灌注结束后,将导管和套管清洗干净。

待砼全部浇筑完毕初凝前,可立即安排对桩头进行剔除,及时将桩头处砼人工挖除部分砼,但必须预留20cm不得扰动,待其达到设计强度后再行剔除。

桩基检测:待桩基达到设计强度后,全部桩基都进行无损探伤检测,满足规范及设计要求后再进行下道工序的施工。

4.2.1.2 人工成孔桩施工

为有效降低成本,缩短工期,桩长在16m以内的桩基采用人工挖孔施工的方法。人工挖孔拟投入72人分12个施工组,分别施工主桥和Z1、Z2、Z4、Z6、Z7、Z8六个匝道的施工。

1)认真阅读设计图纸和工程地质勘察资料

首先要对挖孔作业的整体可行性作出正确的判断,然后对穿越砂层、淤泥层的挖孔作业可能会出现的诸如流砂、涌泥等现象以及抽水可能引起的环境影响作一次经验性分析,并且针对性地制定有效的技术和安全防范措施。

2)调查场地四周环境:会同有关单位对场地四周的建(构)筑物,尤其是危房、天然地基上的楼房及地下管线等进行详细调查,将建(构)筑物原有的裂缝及特殊情况记录备查,对因挖孔可能危及的地下管线,先期采取加固或其他预防措施。

3)组织施工图会审编制详细施工方案。

4)人工挖孔工艺流程:

5)测量放线与开孔:开孔前,应从桩中心位置向桩孔外引出四个桩中轴线控制点,用牢固的木桩标定。经复测无误后,在桩径圆圈内开始挖土,安装护壁模板,复核护壁模板直径、中心点位置无误后,浇筑护壁混凝土。第一节孔圈护壁的中心点应和桩位中心点重合,偏差不得大于20mm,正交直径的差异不大于50mm,其厚度应比下面的护壁厚150~200mm,并应高出现场地面200~250mm,以阻挡地面水流人孔内,防止地面上的泥土、石块和杂物进人孔内,并增大孔壁抵抗下沉的能力。第一节护壁筑成后,再将桩孔中轴线控制点引回至护壁上,并进一步复核无误,作为今后确定地下各节护壁中心的测量基准点。同时用水准仪把相对水准标高标定在第一节孔圈护壁上,作为确定桩孔深度和柱顶标高的依据。

6)进行安全、技术交底:施工单位技术负责人应带有关人员逐孔全面检查各项施工准备。向现场施工操作人员进行详细的安全和技术交底,使安全管理在思想、组织和措施上全部得到落实。

1)分布挖土和出土:由工人用镐挖土,用铲将土装入铁桶(铁桶容量一般为0.1~0.2m3),用lt电动葫芦或500kg起重能力的卷扬机,通过孔口上安装的支架提升铁桶出土。本工程土质较好,采用混凝土护壁,每节桩孔的高度设计为90cm,一节桩孔的土方挖完后,用长度为桩径加二倍护壁厚的竹杆在桩孔上下作水平转动,若能自由移动,说明所挖的孔符合设计要求,可以安装护壁模板浇筑护壁混凝土,否则,还要继续扩孔,直到竹杆能自由移动为止。开挖工作宜连续进行,中途不宜停歇,否则孔底及四周土体经水浸泡易发生坍塌。挖出的土方应及时运走,不得堆放在孔口附近。

2)安装护壁钢筋和护壁模板:挖孔桩护壁模板做成标准模板,桩径l.2m的模板,由四块组成。模板用角钢做骨架,钢板做面板,模板之间用螺栓联结。模板高度为lm,拼装合成后成为一个圆台体,上小下大,上下直径的差值等于护壁的厚度。拼装时,最后两块模板的接缝处宜夹放一木条,以便于拆模。护壁厚度按经验式D/(10+50)mm确定,一般为100~150mm。桩孔挖土完毕并经验收合格后,应先安放钢筋,然后才能安装护壁模板。护壁中的水平环向钢筋不宜太多,竖向钢筋端部宜弯成发夹式的钩并打入至挖土面内一定深度,以便与下一节护壁中的钢筋相联结。模板安装后应检查其直径符合设计要求,并保证任何二正交直径的误差不大于50mm,其中心位置可通过孔口设置的轴线标记处安放的十字架、在十字架交叉点悬吊锤球的方法来确定。要求桩孔的垂直度偏差不大于桩长的0.5%,符合要求后,可用木楔打人土中稳定模板,防止浇捣混凝土时发生移动。

3)验底和扩孔:当挖孔至设计持力层标高时,应及时通知建设、监理、和质检等部门对孔底土质进行鉴定,有关人员应下到孔底仔细观察,并应留取土样备查。

人工挖孔桩工程安全工作尤为重要,必须严格执行安全操作规程有关规定,并采取以下措施:

1)从事挖孔桩作业的工人应挑选健壮男性青年,并须经健康检查和安全作业培训且经考核合格,方可进入现场施工。

2)在施工图会审和桩孔开挖前,应认真研究地质资料,对可能出现的流砂、管涌等情况均应予以重视,并制订针对性防护措施。对施工现场所有设备、设施、装置、工具、配件以及个人劳保用品等必须经常进行检查,确保其完好和安全使用。工人和工作人员上下桩孔所使用的电动葫芦、铁桶(吊笼)等必须是合格的机械设备,同时应配备自动卡紧保险装置,以防突然停电。不得用人工拉绳子运送人员或脚踩护壁凸缘上下桩孔。电动葫芦用按钮式开关,上班前、下班后均应有专人严格检查并且每天加足润滑油;保证开关灵活、准确;铁链无损,有保险扣且不打死结;钢丝绳无断丝。支架应稳定牢固。桩孔内必须放置软爬梯或设置尼龙绳,并随挖孔深度增加放长至工作面,作为救急备用。

3)桩孔开挖施工时,挖出的土石方应及时外运。孔口四周2m范围内不得堆放余泥杂物。机动车辆通行时,应做出预防措施或暂停孔内作业,以防地面挤压地下塌孔。如孔内有积水,应将桩孔内的积水抽干,并用鼓风机向孔内送风5分钟,使孔内混浊空气排出,才准下人。孔深超过10m时,地面应配备向孔内送风的专门设备,风速不少于25L/s。为防止地面人员和物体落入桩孔内,孔口四周必须设置护栏。

4)桩孔内的作业人员应遵守下列规定:①必须戴安全帽、穿绝缘胶鞋;②严禁酒后作业,也不准在孔内吸烟;不准在孔内使用明火;③每工作4小时应出孔轮换;④认真留意孔内一切动态,如发现流砂、涌水、护壁变形等不良预兆以及有异味气体时,应停止作业并迅速撤离;⑤当桩孔挖至5m以下时,应在孔底以上3.0m左右处的护壁凸缘上设置半圆形的防护罩,防护罩可用钢(木)板或密眼钢筋(丝)网做成。在吊桶上下时,作业人员必须站在防护罩下面,停止挖土,注意安全。

孔口配合人员应集中精力,密切监视孔内情况,积极配合孔内人员进行工作,不得擅离岗位。在孔内上下递送工具物品时,严禁抛掷,严防孔口物件落入桩孔。施工场内一切电源、电器的安装、拆除,必须由持证电工操作;电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。电器安装后必须经验收合格方可使用。

根据给定的坐标位置进行定位放线,并将成果报监理工程师审批。

基坑开挖采用反铲式挖掘机开挖,人工进行清底,开挖边线超出设计边线80~100cm,作为支模板操作面。机械开挖时,要派专人指挥机械动作,确保挖机动作时不损伤桩,挖土深度在基底标高以上20cm,防止机械扰动地基土,挖出土方用自卸车运至指定场地。

由于本工程基底为粘土层,为缩短基坑暴露时间,保证砼施工质量,在基坑承台底标高下铺设一层5cm厚的同标号的水泥砂浆。

基坑验槽后,进行钢筋绑扎。承台底筋用100×100×164mm的矩形C25素砼垫块垫起,以保证钢筋保护层厚度。上层钢筋网片用钢筋做钢筋马凳垫起,每1米一个,呈梅花型布置,以便于上面施工。Ⅱ级钢筋连结采用闪光对焊和单面搭接焊,单面搭接焊焊缝长度大于10d(但要征得监理工程师批准)。墩柱插筋按设计图位置设置。为保证插筋位置,将插筋与承台钢筋点焊在一起,但不能损伤主筋。钢筋绑扎完毕后,填好钢筋验收单,报告监理工程师验收。

1.设计依据:《建筑施工手册》及相关规范

采用高强度竹胶板,规格为2440×1220×12mm,主要质量标准为:

弹性模量≥1×104MPa

均采用松木,材质等级Ⅲ级

抗弯强度fm=13MPa抗剪强度fv=1.5MPa

木档规格60mm×80mm×1(具体长度按图)

围檩规格100mm×120mm×4000mm

详见加工图,在竹胶板反面用木档加密以加强板面刚度,安装时用100mm×120mm的木方作围檩,上下分层加水平支撑撑牢。考虑木料的周转使用,加固时尽量用扒钉以便拆除。

砼采用集中搅拌站搅拌,砼运输车运输,现场搭设溜槽下料;砼分层浇筑,每层厚度不超过30cm,插入式振捣棒振捣,要做到插点均匀,快插慢拨,确保砼振捣密实。每层砼在前一层砼初凝之前浇注并捣实,防止产生冷缝。砼浇注结束后,要及时对承台顶面砼收浆抹光(墩柱范围除外)。砼初凝后,l2h内不得承受外力。砼试块除按规范留置,另增留二组试块作为拆模及上部结构施工时砼强度参考用。

砼养护采用草袋覆盖浇水湿润养护(但要征得监理工程师批准),养护期不少于7d。

根据砼试块强度,并征得监理工程师同意后拆除侧模,拆模时不得损伤砼面,模板拆除后及时清理、维修。

为了确保分部工程进度及墩柱砼外观质量,本工程墩柱施工一律采用装配式钢模板。

1.钢筋混凝土承台钢筋的加工应符合一般钢筋混凝土构筑物的基本要求。

2.墩柱钢筋在钢筋加工场加工,制成骨架,整体运至墩位处安装、连接。墩柱钢筋在现场按图纸尺寸绑扎成型,竖向筋接头采用闪光对焊。

主桥2.0×1.0墩柱采用大块组合钢模板;圆柱墩采用两个半圆钢模。模板在专业厂家加工制作,经试拼后再运到工地投入使用。

墩柱模板采用定型钢模板,依据主线桥、匝道桥墩柱的数量、高度、截面尺寸,将模板设计成7米的标准节,面板采用6mm厚热轧钢板,纵肋采用单根10#角钢,间距为300mm,横肋采用10#槽钢,间距500mm,连接处采用Φ25螺杆连接,模板两端接头处采用企口缝(见设计图),以防止漏浆,接头处封口板采用角钢,在封口板上有M20螺栓孔,以利于上下两节模板的拼装。

3.加工精度要求及允许偏差(mm)

(2)面板端偏斜≤0.5

(3)连接螺栓孔眼位置

孔中心与板面间距±0.6

沿板长、宽方向孔±1.0

(4)板面局部不平±2.0

(5)板面和板侧挠度±1.0

(1)焊接材料应符合实际需要和国家现行有关标准规定,焊缝外观质量应达到优良标准。

(2)封口板处加工,应遵循先联后焊的原则,以保证孔眼对齐,顺利拼装。

(3)焊接时必须间断对称焊,并采取有效措施限位,防止变形。

(4)面板处加劲肋板应在模板完成后再焊GB 30000.7-2013标准下载,以减小因焊接引起的变形。

(5)焊接时角焊缝焊脚尺寸取相邻两焊件中较薄焊件厚度的1.2倍,所有连接一律要满焊。

5.设计图(见墩柱模板设计图)

①根据墩柱结构特点,拟分段施工,每段按联分步。

②模板在加工厂拼装好,接缝处用螺栓连接,并嵌泡沫塑料,涂玻璃胶,以防漏浆。模板拼装好后,将里面清理、打磨光滑,涂刷脱模剂,备用。

③墩柱钢筋绑扎好后,即可用汽车吊将模板就位,就位时应防止模板碰到绑扎好的钢筋骨架上。模板就位后,四周用揽风钢丝绳和木方进行定位和支撑。并用经纬仪校核柱的垂直度。

④混凝土浇注工艺采用泵送和汽车吊配吊斗浇注相结合,吊斗容量应保证每次浇注高度在30cmGB 3883.19-2012 手持式电动工具的安全 第2部分:管道疏通机的专用要求,用插入式震捣器震捣密实,即可浇注下一吊斗。

⑤浇注完成后,用抹子抹平上表面,采用喷涂塑料薄膜养护剂及塑料薄膜封闭养护的养生方法,养生不少于7天。

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