北引桥承台施工技术方案.docx
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北引桥承台施工技术方案
泰州长江公路大桥悬索桥北引桥
土建工程施工项目(B01合同段)
承台施工技术方案
中交二公局
泰州长江公路大桥项目总经理部
2009年1月
1编制范围、依据及原则
1.1编制范围
泰州长江公路大桥B01合同段北引桥承台施工技术方案编制范围:
泰州长江公路大桥北引桥(桩号:
K12+795~K14+981)承台施工工程以及为实施上述永久工程而必须的临时工程。
1.2编制依据
《泰州长江公路大桥悬索桥引桥及夹江桥土建工程施工项目招标文件项目专用本》——2008年8月
《泰州长江公路大桥跨江大桥工程施工图设计文件第三册第一分册(二、三)》——2008年7月
《泰州长江公路大桥B01合同段总体施工组织设计》
国家、行业相关标准。
1.3编制原则
⑴依据泰州长江公路大桥施工招标文件要求,施工方案涵盖技术文件所规定的全部技术内容。
⑵施工方案力求采用先进、可靠的工艺、材料、设备、达到技术先进,力求工艺成熟,具有可操作性。
⑶根据泰州长江公路大桥的设计成果、施工方案,结合桥址的地质、水文、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价多方面比选来确定。
⑷保证施工质量和确保计划工期如期完成。
⑸通过快捷的工艺、合理有效的资源组织,力求缩短工期,为桥梁的施工提供有力保障。
⑹高度重视环保、施工安全问题。
2工程概况
2.1自然条件
(1)工程地质地貌
泰州长江公路大桥位于江苏中南部地区,地势开阔平坦,河渠纵横,地势变化不大,总体呈现南高北低,西高东低之势,南岸地面高程圩田一般为2.1~2.6米,(黄海高程,下同),最低1.7m,最高3.1m,村棣高地一般为3.6~4.6m;沿江一带地势较高,腹部地区地势较低。
泰州市位于江苏中部长江北岸,里下河地区南缘,东距黄海120公里。
西与扬州相邻,东接盐城及南通。
全市地形较为单一,均为平原,地势低平,起伏很小,除低矮的土丘泰山外,地面高度为2.6~5.5m。
区域地貌见图2.1-1所示。
图2.1-1区域地貌图
泰州长江公路大桥北引桥工程桥址区地层简表如表2.1-1所示。
表2.1-1北引桥工程桥址区地层简表
界
系
统
组
代号
厚度
主要岩性
新生界
第四系
全新统
Q4
<60
冲击相沉积,上部为灰色夹粉砂、局部夹亚粘土、松散~稍密,间夹亚粘土。
土质较松软,下部为中密状态。
上更新统
Q3
40~50
河湖相夹海陆过渡相沉积,由灰色,中密~密实粉细砂,中粗纱构成;
中更新统
Q2
30~40
河湖相夹海陆过渡相沉积,由灰色、青灰色含砾中粗砾、砾砂,卵砾岩,分细砂构成;
下更新统
Q1
30~40
河湖相沉积,主要由砾砂层、中粗砂及粉砂构成,底部为一层老粘土层;
第三系
上统
下草湾组
N
不详
棕红色,橙红色黏土(岩),坚硬状态,半成岩状,夹砂礓。
(2)水文气象条件
桥位属长江下游感潮河段,潮位受长江径流与潮汐双重影响。
最大和最小潮差分别发生在每年的春、秋分和冬、夏至前后。
江阴历年最大潮差发生在7、8、9三个月,以9月份为最;桥址区最高潮差位通常出现在台风、天文大潮和洪水期两者或三者遭遇之时。
来水来沙主要集中在汛期(每年的5~10月是汛期)。
桥址区属副热带湿润气候类型,主要受季风环流支配,季风显著,干湿冷热四季分明,雨水充沛,雨热同季;光照充足,无霜期长;干旱、雨涝、低温、连阴雨、台风、冰雹等气象灾害间有出现。
依据泰兴气象站多年资料统计,项目所在地的气象要素特征值如表2.1-2。
表2.1-2主要气候特征表
项目
特征值
出现日期
统计年份
气温
极端最高(℃)
39.7
2003.8.2
1959~2005
极端最低(℃)
-12.5
1977.1.31
1959~2005
年平均(℃)
15.3
1959~2005
1月平均(℃)
2.4
1959~2005
7月平均(℃)
27.8
1959~2005
高温日≥35℃最多年
25
1971、2003
1959~2005
年最高(≥35℃)平均天数
8.8
1959~2005
降水
最多年降水量(mm)
1771.9
1991
1959~2005
最少年降水量(mm)
462.1
1978
1959~2005
平均年降水量(mm)
1030.1
1959~2005
年平均降水日数(天)≥0.1mm
124.4
1959~2005
日最大降水量(mm)
312.2
1975.6.24
1959~2005
降水日数最多年(天)
179
1965年
1959~2005
最长连续降水日数(天)
16
1970.8.21~9
1959~2005
蒸发量
最多年降水量(mm)
1779.5
2004
1959~2005
最少年降水量(mm)
1173.8
1985
1959~2005
平均年蒸发量(mm)
1453.1
1959~2005
雾日
最多年雾日(天)
99
1980
1959~2005
最少年雾日(天)
13
2003
1959~2005
平均年雾日(天)
48.3
1959~2005
相对湿度
1月平均
77%
1959~2005
7月平均
85%
1959~2005
年平均
79%
1959~2005
雷暴日
最多年雷暴日(天)
56
1963
1959~2005
最少年雷暴日(天)
13
1978
1959~2005
年平均(天)
31
1959~2005
最大积雪深度
11月份
2mm
1999.11.27
1959~2005
12月份
21cm
1991.12.27
1959~2005
1月份
25cm
1984.1.19
1959~2005
2月份
10cm
1985.2.1
1990.2.3
1959~2005
3月份
14cm
1998.3.21
1959~2005
最大冻土深度
10cm
1973.12
1961~2005
风
历年最大风速(10分钟平均)
20.0m/sNWN
1965.6.15
1965.12.23
1959~2005
历年极大风速(瞬时)
40m/s
1965.12.23
1959~2005
春季主导风向
ESEESEENE
频率12101010
1959~2005
夏季主导风向
ESESEE
频率121211
1959~2005
秋季主导风向
CENE
频率1412
1959~2005
冬季主导风向
CENE
频率149
1959~2005
台风影响最早时间
6001号
1960.6.9~11
1959~2005
台风影响最晚时间
7220号
1972.11.8~10
1959~2005
受台风影响月份
6~11月份
1959~2005
台风年最多
4次
1962
1959~2005
台风年最少
0次
1959~2005
2.2工程简介及工程量
北引桥承台属下部结构工程,共包括承台129个(含桥台),承台的外形尺寸大致分为两类,分别为矩形和哑铃形,其中N07-N58号墩为的矩形承台,N59-N70号墩为哑铃形承台,承台间采用系梁连接。
除N65~N67右幅和N68、N69号墩承台高度为2.0m外,其余承台高度均为2.5m。
N70为桥台结构,承台高度为1.5m。
承台顶面低于原地面30cm左右,混凝土采用C30混凝土。
承台一般构造图见图2.2-1。
图2.2-1北引桥承台一般构造图(单位cm)
表2.2-1北引桥承台工程量统计表
墩位
(长×宽×高)
(m)
承台数量(个)
一个承台工程量
Φ12
(kg)
Φ16
(kg)
Φ20
(kg)
Φ25
(kg)
Φ28
(kg)
Φ32
(kg)
C30混凝土
(m3)
N07~N12
10×6.5×2.5
12
731.3
3466.4
10083.8
162.5
N13~N19
10×6.25×2.5
14
716.4
3331.0
9658.5
156.3
N20~N25
8.2×6.2×2.5
12
633.5
2752.0
7893.4
127.1
N26~N31
8.2×5.2×2.5
12
581.1
2306.6
4158.9
106.6
N32~N58
7.1×5.2×2.5
54
531.4
2025.4
3602.8
92.3
N59、N60
8.5×6.4×2.5
4
905.3
1679.1
4305.7
103.6
N61~N63、N64右幅、N67左幅
9.5×6.4×2.5
8
930.2
1775.9
4520.4
110.4
N64~N66左幅
12.5×6.4×2.5
3
1004.8
2098.5
5164.3
130.6
N67接匝道墩
6.4×2.5×2.0
1
333.7
593.0
565.6
32.0
N65~N69右幅
9.5×5.4×2.0
5
703.2
1335.4
2782.5
72.0
N68左幅、N69左幅
8.5×5.4×2.0
2
683.6
1261.7
2656.8
68.0
N70左幅
13.6×5.7×1.5
1
2663.4
1791.5
72.2
N70右幅
18.7×5.7×1.5
1
3604.8
2438.5
97.5
合计
129
81370.1
36564.3
269252.0
350945.4
264249.7
68878.9
14313.9
3材料、资源组织
3.1施工机具
主要施工机械设备表见下表。
表3.1-1引桥承台施工主要机具设备表
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
备注
1
反铲挖机
1m3
台
1
2
自卸汽车
15t
辆
2
3
水准仪
ZEISSDINI-12
台
1
测量
4
全站仪
TCA2003
台
1
测量
5
水泵
台
2
6
振动棒
φ50
台
8
7
砼卧泵
HBT60C
台
2
8
吊车
25T和50T
台
2
各一台
9
砼运输车
台
6
10
拌合站
HZS-120
套
2
11
拌合站
HZS-90
套
1
3.2材料进场方法
在进行施工前,根据施工进度及时组织三大材料进场,做到计划进料、精心管料、合理用料。
在市场价格下浮时,适当储备材料,降低成本。
主要施工材料、设备我局将按照《泰州长江公路大桥材料管理办法》、招标文件、技术要求及现行相关规范充分考虑业主已推荐的厂家,以质量服务为选择标准。
根据施工进度需要,主要材料的进场计划及方法如表3.2-1。
表3.2-1主要材料进场计划表
项目
进场情况
开始进场时间
进场方法
水泥
开工前15天
陆运
砂
开工前15天
水运
碎石
开工前15天
水运
钢筋
开工前15天
水运或陆运
钢板及型材
开工前15天
水运或陆运
4施工准备
4.1施工准备工作组织框图
图4.1-1施工准备工作组织框图
4.2施工进度计划
北引桥承台施工顺序为从N29号墩开始先施工N29~N07号承台,然后调头施工N30~N58号承台,连续箱梁N59~N70号墩承台根据对应墩位桩基施工时间确定。
T梁承台投入6套模板,连续箱梁承台投入2套模板。
模板采用大块钢模板,起吊设备采用50t履带吊和25t汽车吊,每个承台均为一次浇注完成,计划平均每个承台施工时间为20天。
(1)40m简支T梁段承台施工:
施工时间2009年3月27日~2009年10月12日,共计200日历天;
(2)30m简支T梁段承台施工:
施工时间2009年10月13日~2010年4月30日,共计200日历天。
(3)连续箱梁段墩承台施工:
施工时间2009年11月7日~2010年8月13日,共计280日历天;
4.3施工人员组织
在施工过程中,加强现场管理与协调指挥将是施工顺利完成的关键,为此,专门成立现场指挥保障体系。
总指挥负责处理全面施工工作,副总指挥具体负责工作的全面落实,下设多个专业职能工作小组:
测量监控组、技术保障组、质量检测组、协调联络组、安全环保组、后勤保障组、钢筋加工组、混凝土作业组等,各组在总指挥领导下协同工作,共同确保施工的顺利进行。
如图4.3-1。
图4.3-1人员组织框图
4.4劳动力组织
表4.4-1劳动力计划配置表
序号
分项工程名称
劳动力人数
备注
1
基坑开挖作业
30
2
钢筋制安
50
3
混凝土拌和
25
包括混凝土输送
4
混凝土浇筑
40
包括模板安装
注:
本表不包括工程管理人员及技术人员,劳动力可根据施工实际情况进行调整。
5施工方法及流程
5.1施工工艺流程
承台施工总体工艺流程见图5.1-1
图5.1-1承台施工工艺流程图
5.2测量放样
承台施工测量放样的主要任务是保证承台各细部结构与设计一致,各棱线、角点与设计位置相同。
测量放样方法仍以全站仪坐标法为主,控制承台的纵、横轴线及各边几何尺寸。
根据承台平面尺寸及开挖深度、预留工作面宽度、集水沟宽度,并考虑机具布置等确定基坑开挖的尺寸。
具体步骤为:
根据承台及基坑底平面尺寸,将基坑底平面轮廓线测设到原地面上;沿地面上的基坑平面轮廓线的四条边方向进行断面测量;确定开挖边桩,按照下挖深度确定放坡的宽度;将开挖边桩测设到地面上,并撒上白灰线连结各边桩,此封闭线即为开挖边线,并以此为基准,将轴线传到基坑垫层位置,再放出承台底面位置,以此绑扎钢筋、立模,承台顶面位置放样直接采用全站仪坐标法放样。
5.3基坑开挖
在基桩施工完成并检验合格后开始承台施工。
位于排水渠的N22、N38号墩承台采用钢板桩围堰开挖施工(见图5.3-1、图5.3-2)。
其余承台采用明挖施工,明挖施工的开挖宽度每边超出承台边缘0.6m以上,基坑的边坡采用斜坡式,根据《公路桥涵施工技术规范》的规定,在陆上承台基坑开挖采用1:
1的边坡明挖。
图5.3-1N22承台钢板桩围堰
图5.3-2N38承台钢板桩围堰开挖示意图
承台开挖时靠近施工便道或者排水涵管一侧拟采用钢板桩支护,以减少开挖范围(见图5.3-3)。
图5.3-3一般承台钢板桩围堰开挖示意图
水中墩N22、N38号墩承台开挖深度至承台底标高以下0.4m,其余承台明挖基坑开挖深度至承台底标高以下0.2m。
5.4排水及垫层施工
基坑开挖完成以后,平整承台底部的空间,由于地处长江沿岸,土质、地质、地下水位等的原因,和向基坑内渗水的问题,针对本合同段的工程特点,在承台开挖基坑四周设置集水井,集水井大小为30×30×40cm,利用水泵将坑内道内的积水及时的抽出,排水管口应在基坑边缘6~8m以外,以防止再次渗回基坑,致使边坡坍塌,抽水时需有专人负责积水井的除水工作,根据积水井的水量的多少,采取相应的抽水频率,直至承台施工完毕。
基坑垫层采用碎石砼渣处理。
明挖基坑开挖完成后,在底部铺设20cm碎石砼渣;采用围堰开挖的N22、N38号墩水中承台,基坑开挖到位后,先铺设20cm碎石砼渣,然后铺设20cm素砼垫层。
5.5凿桩头
基坑形成后,割除护筒,并按测量提供的标高,组织空压机及风镐将桩顶多浇的砼凿除,风镐破除桩头后将钢筋弯起到设计角度。
凿好的桩要求桩顶平整,至设计控制标高,保证桩身嵌于承台满足设计要求。
断面碎石露出均匀,桩径范围外凿平至承台底,桩周围含泥及杂质砼必须凿除。
5.6钢筋工程
钢筋在进场进行检验合格并上报试验监理工程师审批后,方可投入使用。
材料进场后应存放在钢筋存放区域,不得直接堆放在地面上,用方木或其它方法垫起。
工地在临时保管钢筋时,应选择地势较高,地面干燥的场所,根据天气情况,在雨天必要时加盖棚布。
钢筋下料前,首先应对施工图中各种规格的钢筋长度、数量进行核对,无误后方可进行下料。
根据钢筋原材长度与图纸设计长度并结合规范要求,在满足设计、规范要求的同时,尽量减少钢筋损耗,合理搭配钢筋,错开接头位置,确定钢筋的下料长度。
钢筋在车间加工成半成品,运至现场绑扎。
钢筋绑扎前,对基坑进行清扫,对桩头清洗,桩基钢筋嵌入承台部分按设计要求做成锥型,底层、顶层及四周钢筋要进行点焊。
承台钢筋绑扎时,应保证桩内钢筋及受力钢筋位置的准确性,加强骨架的稳定,钢筋间距、搭接长度均要符合技术规范要求,钢筋绑扎完后经监理工程师检查签证,同时应注意准确预埋墩柱钢筋,并保证其相邻接头相互错开1米以上。
承台内钢筋用量较大,钢筋网格、层次较多,做到上下层网格对齐,层间距正确,并应确保顶层钢筋的保护层厚度。
为确保钢筋定位准确,满足钢筋施工的精度要求。
在承台钢筋施工时,要着重注意以下几点:
(1)在承台基底施工时,承台测量放样要准确;
(2)布置钢筋前,在承台垫层上弹出承台中心线、钢筋骨架位置线,以及墩身钢筋位置线或点;
(3)利用伸入承台的桩身加垫块对底层钢筋进行定位,两层骨架钢筋间利用短钢筋支垫;
(4)承台钢筋的绑扎在配置垂直钢筋时,,同一断面的钢筋接头应符合施工规范的要求。
水平钢筋的接头,也应内外、上下互相错开。
钢筋保护层的净厚度,应符合设计要求。
表5.6-2钢筋加工安装实侧项目
项次
检查项目
允许偏差(mm)
1
受力钢筋间距
两排以上排距
±5
同排基础
±20
2
箍筋、横向水平筋间距
0,-20
3
钢筋骨架尺寸
长
±10
宽
±5
4
弯起钢筋位置
±20
5
保护层厚度
基础、墩台
±10
5.7模板工程
连续箱梁施工区段投入2套承台模板,T梁施工区段投入6套承台模板,施工过程中根据承台轮廓尺寸对模板进行相应的改制和调配。
其中矩形承台N07-19号墩承台长边采用长6.00m+4.475m模板,短边采用6.71m模板;N20-25号墩承台长边采用长4.56m+4.56m模板,短边采用长6.35m模板;N26-31号墩承台长边与N20-25号墩承台长边采用相同的模板,短边改用长6.00m模板;N32-58号墩承台长边采用长6.71m+1m模板,短边采用长6.00m模板。
哑铃形承台N59-69号墩承台在内角处采用特制的2.2m(长)+1.75m(宽)角模,长边采用长6.71m模板,短边采用2.5m模板,颈部模板采用调节模板。
N70号墩承台内角处采用特制2.2m(长)+1.65m(宽)角模,长边采用长6.71m模板,短边采用长2.2m模板。
模板采用大块钢模板,模板安装、拆除采用吊车起吊,每个承台均为一次浇注完成。
承台模板配置形式见图5.7-1。
图5.7-1承台钢模配置图
模板在制作和安装施工时应注意以下事项:
(1)模板及配件按批准的加工图进行加工。
加工好的承台模板经平板车运到施工现场,表面经过抛光打磨,清除焊渣、铁锈,平整板面,设置支撑拼装模板。
拼装模板时应注意保证拼缝的密封性,防止漏浆。
安装前在模板表面涂刷脱模剂,保证拆模顺利并且不破坏砼外观
(2)拼装前可对模板进行编号,吊车吊入基坑进行安装。
根据承台的纵、横轴线及设计几何尺寸进行立模。
安装模板时力求支撑稳固,在基坑垫层上采用钢筋头或者短型钢设置临时固定件,以保证模板在浇筑砼过程中不致变形和移位。
模板采用对拉拉杆+外部支撑的方式固定。
(3)模板与钢筋安装工作应配合进行,妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。
模板与模板的接头处进行堵塞,以防止漏浆。
模板表面应平整,内侧线型顺直,内部尺寸应符合设计要求。
(4)模板及支撑加固牢靠后,对平面位置进行检查,符合规范要求后报监理工程师签证以后方能浇筑砼。
(5)模板拆除应在砼抗压强度达2.5MPa后方可进行,试验室做好砼试件。
(6)模板的拆除应遵循先支后拆,后支先拆的顺序,严禁抛扔。
当混凝土达到规定强度后拆除模板,确保拆除时不损伤表面及棱角。
模板拆除后,应将模板表面灰浆、污垢清理干净,维修整理,并在模板上涂抹脱模剂,以待下次使用。
拆除后应对现场进行及时清理,模板整齐堆放到指定的区域。
表5.7-1模板安装的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
模板标高(基础)
±15
模板内部尺寸(基础)
±30
轴线偏位(基础)
15
模板相邻两板面高低差
2
模板表面平整度
5
5.8混凝土的浇注与养护
承台属于较大体积结构,应适当考虑水化热问题。
优先使用低水化热水泥,所用的砂子、石子、水等材料均应符合《技术规范》的要求,必要时对骨料进行降温并使用低温水拌和砼。
进行砼配合比设计时,应使砼初凝时间满足承台砼浇筑的要求,必要时添加缓凝性的减水剂。
混凝土坍落度宜控制在18±2cm,单个承台混凝土的最大方量为162.5m3,承台混凝土总量为14313.9m3。
砼的浇筑:
浇筑混凝土前,对模板、钢筋、预埋件的位置进行检查,将基坑内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净。
清理平整罐车使用场地,根据现场进度合理安排拌和站、罐车和卧泵,保证砼浇注连续、快速进行。
混凝土按水平分层每层30cm厚度浇筑,并在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇注,施工过程中控制入模混凝土的温度。
砼振捣采用φ50插入式振动棒振捣,振动棒移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍,并与侧模保持5~10cm距离和插入下层混凝土5~10cm;每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;振动棒应避免碰撞钢筋、模板,不得直接或间接地能过钢筋施加振动,防止错位。
振捣密实的判断标志是砼面停止下沉,不再冒出气泡,表面呈平坦、泛浆。
出料口下面,砼堆积高度不得超过1m。
砼的运输、浇筑及间歇的允许间隔时间不宜超过2h。
控制间断时间,必须在前层砼初凝前完成。
浇筑砼期间,由专职技术人员在现场进行全过程控制和记录并检查支撑、模板、钢筋和预埋件的稳固情况,当发现有松动、变形、移位时,应及时进行处理。
在浇筑过程中或浇筑完毕时,如砼表面泌水较多,必须在不扰动已浇筑砼的条件下,采取措施将水排出,继续浇筑砼时,应采取措施减少泌水。
砼浇注过程中,应作好砼浇注记录。
单个承台一次浇注完成。
砼浇筑完毕后,对砼面应及时进行修整、收浆抹平。
对墩柱接头处进行拉毛,露出砼中的大颗粒石子,保证墩柱与承台砼连接良好。
试验室按照规定在施工现场制作砼试件,对试块进行养护以及日后的压力实验。
砼浇筑完初凝后,用土工布进行覆盖养护,洒水养生。
承台养生操作符合《公路桥涵施工技术规范》相关规定。
5.9桥台施工
在承台施工完毕后,按肋板→盖梁→耳墙、背墙→挡块、搭板的顺序进行施工桥台。
进行测量
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