宝天高速12标桥梁施工组织设计(小箱梁)

连藿国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段12合同段桥梁施工方案第1页共51页BT12标桥梁施工方案第一章工程概述1.1、连霍高速国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速BT12标设花石山沟大桥（SK54+126上行线和XK54+140下行线）、包家沟大桥（SK57+280上行线和XK57+265下行线）两座大桥。1.2、花石山沟大桥桥址位于西秦岭低中山兰花河河谷区，该桥横跨兰花河，兰花河水自北向南流（该段），属嘉陵江水系。兰花河河谷呈“U”型谷，河谷宽120m～200m河谷地形比较平坦，左右两岸斜坡坡角40。～50。，地面高程1635m～1670m，高差35m。两岸斜坡山体植被发育。此桥上行线SK54+126和下行线XK54+140桥型均为3×30m+4×30m先简支后连续预应力混凝土箱梁。桥址区地层：下部为古生界震旦系～中奥陶系葫芦河群（Z-O2）H石英片岩、变安山岩、变泥质砂岩；上部为第四系冲洪积物、坡积物（Q42al+pl、Q41al+pl、Q4dl）；第四系全新统冲洪积物（Q42al+pl）分布于兰花河河床及漫滩，由灰褐色卵石组成，厚度5.00m～8.00m；冲洪积物（Q41al+pl）组成兰花河河谷两岸的一级阶地，主要褐黄色亚粘土及杂色卵石组成，厚度8.00m～12.00m。在SK54+310孔内夹有构造角砾岩。灰色、灰绿色，岩性杂乱，穿插石英岩脉。此桥址地基稳定性较好。下部结构0#桥台及1#～6#墩为柱式墩、柱式台，此桥梁桩基为嵌岩桩，其成孔方案为两种，即采用挖孔桩、钻孔桩；7#桥台为U型台，扩大基础。上部结构箱梁为预制安装，结构体系均为先简支后连续桥型，其桥梁工程具体数量见下表1.2-1。表1.2-1箱梁及桩基工程数量桩号桥名孔数-跨径(孔-m)桥梁体系桩基础（根）预制箱梁（榀）φ15030mSK54+126花石山沟大桥上行线7-30先简支后连续箱梁1428XK54+140花石山沟大桥下行线7-30先简支后连续箱梁14281.3、包家沟大桥路线跨越河谷，桥址位于西秦岭低中山包家沟河谷区，该桥横跨包家连藿国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段12合同段桥梁施工方案第2页共51页沟河，包家沟河水自北向南流，属嘉陵江水系。兰花河河谷呈“U”型谷，河谷宽100m～120m，河谷地形比较平坦，左右两岸斜坡坡角30。～40。，地面高程1580m～1606m，高差26m。两岸斜坡山体植被发育。此桥上行线SK57+280桥型为3×30m+3×30m先简支后连续预应力混凝土箱梁；下行线SK57+265桥型为3×30m+4×30m先简支后连续预应力混凝土箱梁。桥址区地层：下部为古生界震旦系～中奥陶系葫芦河群（Z-O2）H石英片岩、变安山岩、变泥质砂岩；上部为第四系冲洪积物、坡积物、人工堆积物（Q42al+pl、Q41al+pl、Q4me、Q4dl）；第四系全新统冲洪积物（Q42al+pl、Q41al+pl）分布于包家沟河床及漫滩、一级阶地，由灰褐色漂石组成，厚度4.00m～8.30m；坡积物（Q4dl）分布于河谷两岸的斜坡地带，主要褐黄色、褐灰色亚粘土（含碎石）组成，人工堆积物（Q4me），为矿渣及尾矿淤积坝。夹有构造角砾岩，灰黄、浅灰、深灰色，岩芯中可见岩层挤压、扭曲现象，母岩为绿泥石英片岩。地层有断层通过，片岩节理发育，地层较破碎。第四纪以来无明显活动迹象，所以此桥地基属稳定地段。下部结构为桩基础、柱式墩，桩基为嵌岩桩，其成孔方案为两种，即采用挖孔桩、钻孔桩；桥台为“U”台，扩大基础。上部结构箱梁为预制安装，结构体系均为先简支后连续桥型，其桥梁工程具体数量见下表1.3-1。表1.3-1箱梁及桩基工程数量桩号桥名孔数-跨径(孔-m)桥梁体系桩基础（根）预制箱梁（榀）φ15030mSK57+280包家沟大桥上行线6-30先简支后连续箱梁1024XK57+265包家沟大桥下行线7-30先简支后连续箱梁12281.4施工总体平面布置见图1.4-1连藿国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段12合同段桥梁施工方案第3页共51页在建桥梁箱梁台座龙门吊轨道跨墩龙门吊存梁区预制区办公区生活区生活区加工组木工组钢筋组钢筋堆场搅拌站水泥库房砂石料堆场下行线复核制图桥梁队施工总体平面布置图湖南建工集团合同段项目经理部上山便道老310国道线宝鸡天水上行线图1.4-1桥梁队施工总体平面布置图连藿国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段12合同段桥梁施工方案第4页共51页第二章基础施工2.1桩基施工桩基成孔是桥梁施工的关键工序，直接影响桩基工期，因此，选择合理的工期和能够适应现场的成孔方案至关重要，由于地质地形及工期的原因，最终确定成孔方案为两种即采用挖孔桩、钻孔桩施工。对于地下水位较低、场地狭小的桩基采用挖孔桩施工。对部分地下水位较高的桩基采用钻孔桩施工。（1）钻孔桩施工对于大桥地下水位较高、地质复杂的桩基均采用钻孔桩施工。此桥桩基直径为φ1.5m，钻孔桩主要采用高性能膨润土泥浆护壁，视地质情况不同采用冲击钻施工。钻孔桩施工工艺见图2.1-1，钻孔桩施工工艺流程框图见图2.1-2。图2.1-1钻孔桩施工工艺示意图连藿国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段12合同段桥梁施工方案第5页共51页①钻机选型及施工准备工作a、根据设计提供地质资料和工艺技术要求，结合我方多年成功经验，决定选用GJF—150型冲击钻机进行钻孔施工。b、准备工作◆测量放线，确定孔位准确位置。◆确定钻孔顺序，因为当地地质构造良好，无岩溶，故钻孔施工主要考虑下部构造及各工序的衔接。施工中采用用多台钻机沿路线前进方向依次平行钻孔同时施工。◆配制多钻孔的钢护筒。选择护筒的内径因比桩径大200mm~400mm。◆安装施工平台◆安装导向木，导向结构要有足够的刚度。◆泥浆制备：粘土以水化开，造浆能力强，粘度大的膨润土或经过冻融的粘土最好，如果沟底土符合要求，就地取材，否则借土造浆。造浆采用机械搅拌制浆。◆准备好钻机钻孔所需的水、电和相关设。②钻孔平台及护筒由于本段钻孔桩均位于陆上，首先清理场地，将原农田表土移出集中堆放，测量放出各桩中心点，钻机平台则利用平整后的场地，铺设枕木、钢轨，以此作为钻机操作平台。护筒采用内径为φ1.7m的钢护筒或钢筋砼护筒，应用于桩径为φ1.5m钻孔桩，钢护筒壁厚δ=6mm～8mm，护筒顶高于地下水位2m～3m，护筒入土深度根据设计桩位的地质情况而定，要求穿过人工填土、低液限粘土层，到达砂卵石层顶面，防止护筒过浅而造成坍孔等质量事故。钢护筒在工厂用δ=6mm～8mm钢板卷制，护筒上下两端0.6m范围内加6mm厚钢板作外加劲箍，以利于下沉刚护筒。护筒加工成5m长一节，每节护筒两端加型钢十字撑固定，防止起吊、运输时变形。根据不同的地质情况，钢护筒采取人工挖孔埋设、静压下沉和振动下沉等多种方式埋设。护筒下沉定位采用全站仪精确控制。③钻孔泥浆泥浆在钻孔桩施工中非常重要，尤其是针对本工程粘土和砂卵石土层，本工程拟采用高性能膨润土泥浆。连藿国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段12合同段桥梁施工方案第6页共51页图2.1-2钻孔施工工艺流程图④钻进a、钻进过程中，每钻进2米，应检查钻孔直径和竖直度，同时做好钻进详细记录，如果钻探情况和地质资料不符，要立即和设计方协商，调整桩深。测量放线钻孔平台搭建钻机就位护壁泥浆制备钻进成孔检测及清孔钢筋笼加工安放钢筋笼导管就位水下混凝土灌注桩头处理混凝土生产施工准备护筒定位、下沉孔内泥浆排放钻渣、泥浆外运移交下道工序检验合格不合格不合格品处理钻渣临时存放二次清孔修建临时道路连藿国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段12合同段桥梁施工方案第7页共51页b、钻孔应在相邻两孔或在桩距5m以内的任何混凝土灌注桩完成后24h才能开始，以避免干扰邻桩混凝土的凝固。c、钻孔应连续进行，不得中断。d、钻孔过程中泥浆需及时补充和净化，按时检查泥浆指标。见表2.1-3表2.1-3泥浆性能的指标选择钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度（pa.s）含沙率（%）胶体率（%）失水率（ml/30min）泥皮厚（mm/30min）静切力（pa）酸碱度(pH)冲击易坍地层1.10~1.2022~30≤4≥95≤20≤33~58~11⑤清孔a、清孔前先用检孔器检验孔径、孔的垂直度、孔深。b、钻孔达到图纸规定深度，且成孔质量符合图纸要求并经监理工程师批准，应立即进行清孔。清孔时，孔内水位应保持在地下水位或施工水位以上1.5～2m，以防钻孔的内壁塌陷。c、清孔时，应将附着于护筒的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除,确保清孔后孔底钻渣沉淀厚度符合设计规范及规范要求，一般需进行两次清孔。d、清孔后孔底沉淀物厚度应按设计及规范要求进行检查。e、清孔后立即进行检孔。⑥钻孔检查及允许偏差a、钻孔在终孔和清孔后，对孔径和倾斜度进行检测，检测后应报请监理工程师复查。b、如经检查发现有缺陷，例如中心线不符、超出垂直线、直径减小、椭圆截面、孔内有漂石等，应就这些缺陷书面报告监理工程师，并采取适当措施，予以改正。c、钻孔应符合下表的允许偏差如表2.1-4所示。连藿国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段12合同段桥梁施工方案第8页共51页表2.1-4钻孔灌注桩检查项目及允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频1混凝土强度（MPa）在合格标准内按JTJ071—98附录D检查2桩位（mm）群桩100用经纬仪检查纵、横方向排架桩503钻孔倾斜度直桩1%查灌注前记录斜桩±2.5%4沉淀厚度（mm）摩擦桩符合设计要求查灌注前记录支承桩不大于设计规定5钢筋骨架底面高程（mm）±50查灌注前记录（2）挖孔桩施工①挖孔桩施工工艺测量定位→人工、风镐开挖(或爆破)→卷扬机出碴→护壁模板安装及校核→护壁砼浇注→拆模→循环施工。②主要工序的质量要求和技术参数a、挖孔桩护壁的必要性及其厚度的确定。本工程桩基地质复杂并有亚粘土、亚砂土、卵石土等,且深度较深，有地下水，局部稳定性差，挖孔形成临空面，不同地质稳定性不确定，进入一定深度后，一旦孔壁在出碴时被碰撞，就会出现碎石及土块掉落伤人的安全事故。浇砼护壁一方面可保护孔壁土体，防止掉落；另一方面使土体局部稳定性增强。砼护壁厚度的确定，本工程挖孔桩护壁砼厚度为15cm，在护壁砼内需加φ8@200的钢筋网格，主要原因：一是桩基所处地质有亚粘土、亚砂土、卵石土等不稳定，太薄了就不稳定，不能起到应有的保护安全作用，增加了安全隐患；二是便于在一定深度筑安全岛，以保证较深桩内施工人员的安全。b、挖孔桩孔径的确定为加快施工进度，地下水较浅、地质复杂的桩基采用人工挖孔，采取多段成孔。在挖孔停止时，必须保证检孔器能顺利下放。考虑到挖孔施工过程中可能出现偏差，将挖孔桩成孔的孔径比设计大5~15cm（护壁砼厚度15cm）。因此必须保证挖孔桩成孔后的质量：一是孔径；二是中心偏差，见表2.1-4。连藿国道主干线（GZ45）宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段12合同段桥梁施工方案第9页共51页③挖孔桩施工a、测量定位及开挖桩基施工时，利用机械分别修筑施工便道至各墩台并开挖到桩顶标高后，清理场地，测量放出桩基的中心线，并引测至桩四周，以作测量控制点，在第一节开挖及护壁砼浇筑完成后，控制点引至护壁砼上便于以后挖孔时校桩。在浇第一节护壁同时，将砼高出地面20~30cm，防止杂物及碎石掉入孔内伤人。开挖根据地质不同选择不同的工具，松软土质用铲，土质较坚硬时用风镐开凿。人工难以开挖的岩层采用浅孔松动爆破法开挖。b、人工挖孔施工◆挖孔由人工从上到下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎。挖土次序为先挖中间部分后周边，按设计直径加护壁厚度控制截面，允许尺寸误差为3cm。孔深超过10m时，要增设通风设备通风送氧。挖孔暂停时，孔口要罩盖。将弃土装入吊桶内，垂直运输时，在孔上口安支架，用1T慢速卷扬机提升（如图2.1-5所示）。当桩孔较