毕业设计 09 铁道工程技术14班 尹悦辉.doc

哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 哈哈尔尔滨滨铁铁道道职职业业技技术术学学院院 毕 业 设 计 毕业题目 西河二水库双线特大桥施工组织设计 学 生 尹 悦 辉 指导教师 卜 春 玲 专 业 铁道工程技术 班 级 09 铁工 14 班 2012 年 4 月 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 2 哈尔滨铁道职业技术学院 毕 业 设 计 开开 题题 报报 告告 专 业 铁道工程技术 设计方向 西河二水库双线特大桥施工组织设计 姓 名 尹 悦 辉 指导教师审查意见 审查合格 同意存档 指导教师签字 年 月 日 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 3 西河二水库双线特大桥施工组织设计 一一 选选 题题的的背背景景与与意意义义 因近几年扩大内需 铁路事业迅速发展 国家投资四万个亿进行铁路工程建设 对于一些中小城市 有着极其重要的意义 同时也因铁路规模的扩大和工期的紧迫 参建施工单位在施工中或多或少存在一些弊病 其主要体现在施工组织不合理与施工 方案的不全面 施组不仅要体现出施工工艺的适用性 还要注重施工安排部署的合理 性 对于施工安排 也就是对施工进度进行科学性安排 利用施工网络图进行合理有 效的安排 更重要的是在施工过程中要保证人员的安全和环境不受影响 亦为文明施 工 这就需要做好现场危险调查和应急预案 二二 毕业设计的主要内容毕业设计的主要内容 它主要包括以下内容 1 编制依据及原则 2 工程概况 3 施工组织机构 4 施工总体部署 5 工期计划及施工进度安排 6 主要工程项目的施工工艺流程和施工方法 7 施工队伍组织 8 主要施工机械计划 9 工期及质量保证措施 10 安全保证措施 11 环境保证措施 12 文明施工 13 其它保证措施 14 施工现场潜在危险源及应急预案 三 参考文献三 参考文献 1 仲景冰 王红兵 工程项目管理 北京大学出版社 2006 2 阎西康 土木工程施工 中国建材工业出版社 2000 3 夏明耀 曾进伦 地下工程设计施工手册 1999 4 陈乃右 建筑施工组织 机械工业出版社 2004 5 姜华 施工项目安全控制 中国建筑工业出版社 2003 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 4 6 申福庆 工程项目现场施工全过程质量管理 山西建筑 2004 四四 设设计计 时时间间安安排排 1 确定题目 2011 年 2 月至 2011 年 3 月 2 现场调研 2011 年 2 月至 2011 年 3 月 3 查阅文献 2011 年 2 月至 2011 年 3 月 4 资料整理分析 2011 年 3 月至 2011 年 4 月 5 编写设计 总结 2011 年 3 月至 2011 年 4 月 6 打印 提交 送审设计 准备答辩 2011 年 6 月 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 5 哈尔滨铁道职业技术学院哈尔滨铁道职业技术学院 毕毕 业业 设设 计计 任任 务务 书书 设计题目 西河二水库双线特大桥施工组织设计 指导教师 卜 春 玲 专 业 铁道工程技术 学 生 尹 悦 辉 2012 年 4 月 4 日 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 6 题目名称 西河二水库双线特大桥施工组织设计题目名称 西河二水库双线特大桥施工组织设计 任务内容 包括内容 计划 时间安排 完成工作量与水平具体要求 任务内容 包括内容 计划 时间安排 完成工作量与水平具体要求 1 1 编制依据及原则 编制依据及原则 2 2 工程概况 工程概况 3 3 施工组织机构 施工组织机构 4 4 施工总体部署 施工总体部署 5 5 工期计划及施工进度安排 工期计划及施工进度安排 6 6 主要工程项目的施工工艺流程和施工方法 主要工程项目的施工工艺流程和施工方法 7 7 施工队伍组织 施工队伍组织 8 8 主要施工机械计划 主要施工机械计划 9 9 工期及质量保证措施 工期及质量保证措施 1010 安全保证措施 安全保证措施 1111 环境保证措施 环境保证措施 1212 文明施工 文明施工 1313 其它保证措施 其它保证措施 1414 施工现场潜在危险源及应急预案 施工现场潜在危险源及应急预案 其中 参考文献篇数 6 篇 图 纸 张 数 2 张 说明书字数 75000 字 专业负责人意见 专业负责人意见 签名 年 月 日 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 7 西河二水库双线特大桥施工组织设计 摘 要 本施组是根据云南当地特有的复杂的水文地质气候条件编制 合理的选择施工工 艺 确定工艺流程 对人员和进度进行合理安排 制订有效地应急预案和环保措施 保证人员安全和自然环境不受影响 同时保证工程质量合格 保证工期 本方案有效 的运用各种相关文献 根据国家及建设部现行的设计规范 施工规范及验收标准以及 现场施工图纸进行编制 理论切合实际 力求使方案具有可行性与实用性 保证工程 造价合理的同时确保工程质量合格 合理的运用工程项目管理的知识 对施工组织进 行科学的设计安排 关键词关键词 水文地质 合理安排 工程项目管理 理论切合实际 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 8 目目 录录 摘要摘要 一 编制依据及原则一 编制依据及原则 1111 1 1 编制依据 11 1 2 编制原则 11 1 3 编制范围 11 二 工程概况二 工程概况 1111 2 1 工程简况 11 2 2 地形地貌 地质水文 12 2 3 气候及水文条件 12 2 4 主要工程量 12 2 5 工期和质量目标 15 三 施工组织机构三 施工组织机构 1515 3 1 岗位人员配备情况 15 3 2 施工组织机构 16 四 施工总体部署四 施工总体部署 1717 4 1 施工准备 17 4 2 总体施工方案 18 五 工期计划及施工进度安排五 工期计划及施工进度安排 1919 5 1 总工期计划 19 5 2 施工进度安排 19 六 主要工程项目的施工工艺流程和施工方法六 主要工程项目的施工工艺流程和施工方法 1919 6 1 钻孔灌注桩基施工 19 6 2 人工挖孔桩施工工艺 28 6 3 承台施工 33 6 4 实体墩施工 38 6 5 综合接地布置 40 6 6 沉降观测点设置 40 6 7 模板的安装 40 6 8 混凝土浇筑 41 6 9 顶帽及托盘 43 6 10 支承垫石和锚栓孔 43 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 9 6 11 模板拆除 43 6 12 空心墩及 T 形空心桥台施工工艺和施工方法 44 6 13 钢筋安装的主要工艺 45 6 14 施工常见问题及处理措施 48 6 15 砌体 防护施工 48 6 16 工程测量 50 七 施工队伍组织七 施工队伍组织 5151 7 1 施工队伍组织机构 51 7 2 施工队伍设置及任务划分 51 7 3 劳动力配备及使用计划 51 八 主要施工机械计划八 主要施工机械计划 5252 8 1 施工机械设备配置原则 52 8 2 施工机械设备 试验 测量 检测设备仪器保障措施 53 九 工期及质量保证措施九 工期及质量保证措施 5353 9 1 工期保证措施 53 9 2 质量目标 53 9 3 质量管理组织机构及职责 53 9 4 质量保证体系 56 9 5 创优规划及创优保证措施 58 9 6 保证工程质量的措施 59 十 安全保证措施十 安全保证措施 6464 10 1 安全目标 64 10 2 安全职责 64 10 3 施工安全保证管理措施 66 10 4 安全保证体系图 66 10 5 施工安全保证技术措施 67 10 6 施工应急措施 68 10 7 高空作业安全防护措施 68 10 8 施工用电安全措施 69 10 9 雨季施工保证措施 69 10 10 冬季施工保证措施 70 10 11 防洪渡汛安全措施 70 10 12 防风 防雷击措施 71 10 13 人工挖孔有害气体的检测及预防措施 71 十一 环境保证措施十一 环境保证措施 7272 11 1 环境目标 72 11 2 环境保护管理措施 72 11 3 环境保护技术措施 72 11 4 冲击桩的污水处理措施 72 十二 文明施工十二 文明施工 7373 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 10 12 1 文明施工措施 73 十三 其它保证措施十三 其它保证措施 7373 13 1 保护地下管线及周围构筑物措施 74 13 2 文物保护措施 74 13 3 消防措施 74 13 4 治安措施 74 十四 十四 施施工现场潜在危险源及应急预案工现场潜在危险源及应急预案 7474 14 1 火灾 74 14 2 触电 75 14 3 高空坠落应急准备与响应预案 75 14 4 基坑坍塌应急准备与响应预案 76 14 5 物体打击应急准备与响应预案 76 14 6 机械伤害应急准备与响应预案 76 参考文献 致谢 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 11 西河二水库双线特大桥施工组织设计 一 编制依据及原则 1 1 编制依据 1 昆阳至玉溪扩能改造工程施工图纸 设计资料与说明书等 2 国家及建设部现行的设计规范 施工规范及验收标准 铁路桥涵施工规范 TB10203 2002 新建铁路测量规范 TB10101 2009 铁路混凝土与砌体工程施工规范 TB10210 2001 铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准 TB10424 2003 铁路混凝土工程 施工质量验收补充标准 铁建设 2005 160 号 铁路桥涵工程施工质量验收标准 TB10415 2003 铁路工程基桩无损检测规程 TB10218 99 3 现场踏勘 施工调查所得资料 4 本单位的施工能力 机械设备 管理体系 施工管理水平 1 2 编制原则 1 在总体布置上 本着少占临时用地的原则 节约资源 重视和保护环境 2 本着先进性与适用性相结合的原则 采用成熟可靠的技术 加强工序控制 并以先进可靠的施工方法和工艺确保优质 安全 快速 高效建成该工程 3 坚持 高标准 高质量 科研先行 的原则 以 高 精 尖 为要求 选择施工设备 施工技术 施工工艺 关键特殊工序遵循先试验 后实施 做到安全 可靠 4 合理利用人力 物力等资源 达到生产过程资源均衡 安全可控 质量创优 工期合理 1 3 编制范围 本次施工组织编制范围 昆阳至玉溪扩能改造工程 DK21 301 00 西河二水库双线 特大桥范围内所有钻孔桩 承台及墩台身 二 工程概况 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 12 2 1 工程简况 本桥位于玉溪郊区 跨越西河二水库 地势复杂 沟壑众多 地表植被发育旺盛 平缓地带均已垦为耕地 其余地面多为荒地 交通较为便利 双线跨区无缝线路路桥 桥梁主跨位于 R 3500 的曲线及直线上 起讫里程为 D2K20 568 42 DK22 9 37 中心里 程 DK21 301 桥长 1440 95m 孔跨布置 2 1 24 43 32 m 预应力混凝土简支梁 双线巨型空心桥台 圆端形桥墩 基础采用 1 00 1 25m 1 5m 钻 挖 孔桩 河道及地表水丰富地区采用编织袋围堰进行施工 简支梁桥墩采用圆端形实体墩与圆端形空心墩相结合 桥台采用矩形空心台 本桥 0 号桥台基础按柱桩设计 其余按摩擦桩设计 该桥最高墩高 46m 桩基设计为 8 12 根桩 0 桥台设计为 10 根桩 44 桥台设计为 8 根桩 桩长最长 50 0 米 最短 22 0 米 共计 477 根 计 17936 延米 桥墩左右侧对称设置避车台 桥墩顶帽部分预留电 化支架锚栓孔 接触网支架周围设围栏 本桥按时速 200km h 进行设计 环境等级评价 氯化环境条件为 L2 化学侵蚀环 境条件为 H2 2 2 地形地貌 地质水文 2 2 1 地质条件 1 地层岩性 线路经过玉溪山区 均为第四系松散土层覆盖 为软土 膨胀土 板岩等为主 2 地质构造 区域内地处青藏高原东南缘 是川滇菱形块体 华南块体和临沧一思茅块体的结 合部位 随青藏高原进一步隆升和向东南方向的挤出 在早更新世末至今 川滇菱形 块体处在整体向东南滑动并伴随地壳强烈抬升 块体东缘鲜水河 安宁河 则木河 小江断裂带以强烈左旋走滑为特征 而块体西南的红河断裂则以右旋走滑为特征 3 特殊岩土 段内不良地质为砂土液化 岩溶 特殊岩土为松软土和泥炭 施工中采取相应措 施确保施工安全 物理力学指标低 压缩性高 工程性能差 2 3 气候及水文条件 2 3 1 气候条件 基本特征是亚热带季风气候 夏季 空气湿度显著增加 温度日夜变幅减少 伴 随着云量 雨量的急剧增加 使温度相应降低 冬季 湿度和温度显著减少 温度日 夜变幅加大 伴随着云量 雨量的急剧减少 绝对最高气温出现在干季末 春季 2 3 2 地表水 低山丘陵区和水库水为主 地表水较为丰富 积水潭较多 2 3 3 地下水 区域内断裂构造规模大 变质作用普遍 岩层节理裂隙发育 为地下水赋存及运 动提供了有利条件 沿线地下水类型主要有第四系孔隙潜水 基岩裂隙水 断裂带水 及岩溶水 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 13 2 4 主要工程量 昆玉线二标桥涵主要工程数量表一 部位工程项目单位西河二水库双线特大桥 挖土 0至3m 有水 m323103 挖土 3至6m 有水 m38462 挖土 0至3m 带挡有水 m382 挖土 3至6m 有水 m3598 挖石 3至6m 有水 m368 挖土 0至3m m328398 挖土 3至6m m38731 挖土6m 以上 m3899 挖土 0至3m 带挡 m3310 挖土 3至6m 带挡 m31077 挖石 0至3m m3359 挖石 3至6m m32162 挖石 6m 以上 m31826 挖基 挖基 基坑抽水 中 m332313 回填土方 m340966 回填掺3 水泥的级配碎石 m3291 3 回填 C15片石混凝土 m3683 6 回填 回填 M10浆砌片石 m3242 1 钻土 硬塑土 m751 7 钻石 软石 m716 3 C30钢筋混凝土承台 m3670 4 承台钢筋 HRB335 kg36542 1 C35钢筋混凝土桩身 m1352 桩身钢筋 HPB235 kg72866 8 钻孔桩基 础 1 00m 钢护筒 2m 一个 个 48 钻土 软塑土 m204 9 钻土 硬塑土 m3142 钻石 软石 m2136 5 钻石 次坚石 m78 6 C30钢筋混凝土承台 m33740 5 承台钢筋 HRB335 kg173720 7 C30钢筋混凝土桩身 m5075 桩身钢筋 HPB235 kg315936 钻孔桩基 础 1 25m 钢护筒 2m 一个 个 165 钻土 软塑土 m2110 9 钻土 可塑土 m168 钻土 硬塑土 m9951 5 钻孔桩基 础 1 5m 钻石 软石 m441 3 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 14 C30钢筋混凝土垫块 m31943 垫块钢筋 HRB335 kg110239 5 C30钢筋混凝承台 m310629 承台钢筋 HPB235 kg451265 3 C30钢筋混凝桩身 m11545 5 桩身钢筋 HPB235 kg768386 钢护筒 2m 一个 个 262 大体积混凝土散热钢管 kg71209 瞬态激振时域频域分析法 检测基桩 根 222 D57 3检测管 kg144580 8 D70 6套管 kg33040 2 桩基检测 D76 10钢板 kg303 6 C30混凝土 m3217 8 护面钢筋 HPB235 kg1008 8 桥台 护面钢筋 HRB335 kg1932 1 C30混凝土 m31733 7 实体墩护面钢筋 HPB235 kg23493 实体墩 实体墩护面钢筋 HRB335 kg78539 7 C35混凝土 m322066 1 空心墩台钢筋 HPB235 kg670736 5 空心墩台 空心墩台钢筋 HRB335 kg2104280 C35混凝土 m361 2 台顶钢筋 HPB235 kg998 6 台顶 台顶钢筋 HRB335 kg2983 6 C35钢筋混凝土 m314 4 台后挡板 台后挡板钢筋 HRB335 kg1367 4 防水层 TQF m287 2 保护层C40纤维混凝土 m35 2 C35混凝土 m31359 顶帽钢筋 HPB235 kg15303 2 顶帽 顶帽钢筋 HRB335 kg117510 6 托盘C30混凝土 m32422 2 支承垫石C50混凝土 m3168 5 渗水土 m3370 2 M10浆砌片石 m3126 6 干砌片石 m348 4 碎石垫层 m334 4 桥台锥体 M10浆砌片石检查台阶 m315 2 台后侧沟M10浆砌片石 m351 防落梁措 施 防止地震落梁措施孔 88 综合接地综合接地 接地端子处 个 45 90 桥梁用地桥梁用地亩 38 6 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 15 弃碴方量 m382512 弃碴用地亩 41 3 弃碴挡墙 m35775 8 环保工程 弃碴运距 km2 施工围堰编织袋围堰 m310252 5 承台包护M10浆砌片石 m3642 5 土方回填 m3240 碎石垫层 厚50cm m397 6 恢复道路 泥结碎石路面 厚20cm m2150 C30片石混凝土 m3934 7 挡墙 20钢筋钎钉 kg67 8 M10浆砌片石截水骨架 m3162 6 植草 m22529 边坡防护 C10混凝土骨架 m38 6 25HRB335钢筋 kg5429 1 8HPB235钢筋 kg1069 2 C20砼 m337 8 M20水泥砂浆 m32 7 M30水泥砂浆 m312 土钉 螺丝端杆锚具套 255 拉槽开挖挖土方 m33983 2 5 工期和质量目标 本工程工期 472 天 主体工程结构必须坚固 稳定 耐久 安全 工程质量必须 内实外美 精益求精 确保全部工程达到国家 铁道部现行的工程质量验收标准及设 计要求 确保创部优工程 一次验收合格率达到 100 三 施工组织机构 为确保工程建设工期 质量 安全 保护生态环境 全面实现建设目标 在项目 管理上将更加突出技术质量管理 建立健全更加明晰的目标 3 1 岗位人员配备情况 3 1 1 人员配置 西河二水库双线特大桥现场施工由第一架子队管理 架子队设管理人员 8 名 其 中架子队长 1 名 技术负责人 1 名 技术人员 4 名 安全员 1 名 质检员 1 名 领工员 2 名 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 16 见下页 施 工 组 织 机 构 项目经理 周文冠 书记 徐汇川 中铁六局昆玉铁路工程项目部 项目副经理 蔡帅项目总工 杨晓 工 程 技 术 部 姜 枫 检 测 试 验 室 肖 凤 龙 安 质 环 保 部 幸 守 刚 计 划 财 务 部 高 建 昆 物 资 设 备 部 王 贵 州 综 合 办 公 室 赵 承 志 第一架子队 架 子 队 长 架子 队技 术负 责人 架 子 队 领 工 员 架 子 队 安 全 员 架子 队质 检员 架子 队材 料员 架子 队试 验员 工 班 长 钢 筋 班 架 子 班 模 板 班 木工 班 混凝 土班 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 17 3 2 施工组织机构 3 2 1 架子队长 架子队长是本项目工程施工现场的第一负责人 负责贯彻及落实质量保证体系 实施安全生产责任制 根据工程进展情况适时调整资源配置 确保质量目标 安全目 标和工期目标的实现 3 2 2 技术负责人 负责审核图纸 编制优化 细化的实施性施工组织设计及施工作业指导书 负责 本项目施工过程的质量安全控制 进行技术总结 技术交底等工作 3 2 3 技术员 计算墩中心坐标 复核桥控制网 进行施工测量放样 做好施工测量记录 按照 规范要求做好检验试验工作及隐蔽工程检查 内业资料整理等技术工作 3 2 4 领工员 负责工程的施工组织及施工劳务输出及物资管理 负责安全质量监督及检查 3 2 5 安全员 负责工程全过程中的安全管理 和作业人员的安全技术培训 3 2 6 质检员 负责工程全过程中的质量管理 做好质量检查记录 四 施工总体部署 根据西河二水库双线特大桥工程量及其分布区段 以及考虑沿线地形地貌 既有 道路交通 电力及水资源状况 总工期要求及施工队伍构成 在平面布置上 本着节 约用地 减少交通干扰和环境污染的原则 充分考虑统筹规划 合理布局 安排临时 工程项目 4 1 施工准备 4 1 1 临时驻地 施工场地布置 本工程所在现场地势复杂 耕地用推土机处理后即可施工 山地使用挖掘机将便 道及施工平台施工完毕后方可施工 管理人员生活区设在多依树村 现场施工人员生 活区于工点附近就近设置 租用民房或搭建临时房屋 4 1 2 施工便道 本段临时施工道路连通既有道公路 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 18 临时道路标准为 1 路面路基宽度设置 引入汽车运输便道行车路面按照 5 5 米设计 路基宽度 按照 6 5 米设计 贯通便道与引入便道相同 泥结碎石路面 通过沟渠的地方采用铺 设混凝土盖板通过 2 错车道设置 引入便道结合地形条件 按照平均 1km 的距离控制 选择有利地点设置错车道 贯通便道适当密集布置错车道 按照平均 200m 控制 设置错车道段的路基宽度按 6m 控制 为了便于错车车辆的驶入 在错车道的两端 设 10m 过渡段 错车道段有效长度按 20m 控制 错车道示意图见下 20m 错车道 10m 3 纵坡坡度 山区段最大纵坡按 10 控制 4 利用既有便道 整修便道按照尽量不拓宽 设置错车道 整修路面设计 山区内部分村道满足不 了机动车通行 需要拓宽到贯通或引入便道标准 5 路面结构型式 泥结碎石路面厚 15cm 贯通主干道 双车道 泥结碎石路面 12cm 路面宽 5 5m 路基宽 6 5m 土石方量按平均填挖高 0 3m 计算 边坡 1 1 5 计 特殊地段根据现场情况调整 道路两侧设排水沟 底宽 0 4m 深 0 6m 4 1 3 施工用水 生活用水采用就近村庄自来水 施工用水可从就近村庄取水 施工用水需由试验 室检验合格后方可投入使用 在使用之前内筑一蓄水池 沿线路纵向铺通直径 5cm 的 塑料管供水 并每隔两个墩设小阀门供各工点使用 4 1 4 施工用电 施工用电要严格遵守三相五线制 从业人员要求是专业的电工 并从事该行业 5 年以上 工地用电从临近的高压线路接入 位于攒坝塘村钢筋加工厂计划安装 315kvA 变压器 1 台 44 号台右侧 12m 处安装 315 变压器一台 配备 150kw 发电机 1 台 4 2 总体施工方案 1 施工前须探明地下各类型管线位置并与管线产权单位签订相关协议后方可动 工 施工场地确保三通一平 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 19 2 钻孔灌注桩采用旋挖钻机及反循环钻机成孔 钢护筒与泥浆护壁 钻进过程 加入膨润土保护壁厚度防止塌孔 导管法灌注水下混凝土成桩 水下砼采用自密防腐 高性能混凝土 3 承台采用机械开挖 人工刷坡清底 遇地下水时 基坑采用水泵排水 现浇 混凝土施工 桥台台身 台帽及耳 背墙采用组合竹胶板模板 两次立模 两次浇筑 完成混凝土 4 桥墩 墩身 托盘 顶帽采用厂制定型钢模板 现浇混凝土施工 墩身高于 10m 分多次浇注确保模板无移位现象 5 钢筋采用机械加工制作 现场人工绑扎 6 混凝土采用有自动计量装置的搅拌站拌制 混凝土搅拌运输车运送 混凝土 输送泵浇筑 机械捣实 混凝土按高性能混凝土配制 基础混凝土有抗侵蚀要求时采 用抗侵蚀混凝土 五 工期计划及施工进度安排 5 1 总工期计划 总工期为 487 天 2011 年 1 月 20 日开工 2012 年 6 月 1 日完工 5 2 施工进度安排 5 2 1 总体施工顺序安排 施工准备 2011 年 1 月 20 日 2011 年 1 月 30 日 钻孔桩施工 2011 年 1 月 31 日 2011 年 8 月 30 日 承台施工 2011 年 3 月 1 日 2012 年 1 月 30 日 墩台身施工 2011 年 5 月 1 日 2012 年 6 月 1 日 六 主要工程项目的施工工艺流程和施工方法 6 1 钻孔灌注桩基施工 6 1 1 钻孔桩施工工艺流程 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 20 见下页 钻孔桩灌注桩施工工艺流程图 6 1 2 施工准备 1 进行水文 地质调查 制定施工方案 平整场地 测量定位放样 对场地进 行平整 清除杂物 夯填密实 钢护筒陆地上埋设 钻机就位 泥浆制备等 现场备 足钻孔用水 粘土 碎石 片石等材料 确保意外情况发生时所需材料齐备 满足处 理需要 2 本桥钻孔桩采用旋挖钻钻孔施工 采用人工挖孔做钢护筒护壁伸入粘土层 1 0m 间或附近设置 泥浆池开挖尺寸为 5m 3m 2 5m 沉淀池开挖尺寸为 3m 拔除护筒 凿除桩头 质量检验 平整场地 桩位放样 埋设护筒 钢筋笼制做 检查 下道工序 泥浆沉淀池 孔内造泥浆 钻进 钻机就位 埋 护筒 钻机 位 钻进 浆沉淀池 就位 混凝土灌注 钢筋笼检查 泥浆备料 泥浆池 下钢筋笼 清孔 安装导管 再次检查沉渣厚度及泥浆指标 必要时二次清孔 终孔质量检查 混凝土制 备及输送 检查混凝土质量及 顶面标高 制作试 件 拼装检查导管 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 21 2m 3m 沉淀池的泥浆选用封闭的翻斗车运至业主及环保部门所规定的排放位置 3 泥浆池设置在两个墩台后再进行钻孔 护筒采用 5mm 厚钢板加工 长为 2 0m 根据地质情况不同改变护筒高度 为保证其刚度 防止变形 在护筒上 下端 和中部外侧各焊一道加劲肋 护筒内径大于设计桩径 20cm 护筒埋设时 其轴线对准 测量所标出的桩位中心 护筒周围和护筒底接触紧密 保证其位置偏差不大于 5cm 倾 斜度不大于 1 护筒四周填粘土分层夯实 陆上护筒顶面高出地面 20cm 并确保牢固 紧密 不渗漏 经久耐用 挖好泥浆池制备泥浆 4 泥浆的制作 造浆拟选用优质粘土 并在钻进至软土层和液化砂土层时 在泥浆中掺入 16 的膨 润土 0 15 的 CMC 羟基纤维素 0 4 硝基腐植酸钠盐及少量的生石灰粉等制成优质泥 浆加强护壁以防渗 防坍孔 制浆前 先把粘土打碎 使其在搅拌中容易成浆 缩短成浆时间 提高泥浆质量 制浆时 可将打碎的粘土直接投入护筒内 使用冲击锥冲击制浆 待粘土已冲搅成泥 浆时 即可进行钻孔 多余的泥浆用泥浆泵导入钻孔外泥浆池贮存 以便随时补充孔 内泥浆 5 钻机就位 埋设好护筒后 即可进行钻机就位 本桥使用的钻机为冲击钻 就位时 只要使 钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可 其对中误差不得大于 5cm 6 1 3 开孔 1 开钻前应注意的事项 开钻前 应根据设计部门提供的地质勘探资料 根据地质情况的不同 选用适宜 的泥浆比重 泥浆粘度及不同的钻进速度 如在砂层中钻孔时 应加大泥浆稠度 选 用较好的造浆材料 提高泥浆的粘度以加强护壁 并适当降低进尺速度 钻孔作业应 分班连续进行 经常对钻孔泥浆性能指标进行检验 不符合要求时要及时改正 2 钻机安装处事先整平夯实 以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成 孔的质量 钻机必须固定牢固 严禁在钻孔过程中钻机移位 孔内泥浆水平面须高出护筒底 至少 0 5m 以上 以免泥浆面荡漾损坏护筒底孔壁 泥浆顶面不得高于出浆口 防止泥 浆溢出 冲击过程中勤抽碴 勤检查钻头的磨损情况 预防卡钻 缩孔等安全质量事 故的发生 6 1 4 钻孔 1 钻孔过程中要经常注意土层变化 每进尺 2m 或在土层变化处捞取渣样 进 行比对 当进入桩头嵌入岩层 每 0 2m 取碴留样一次 随时保持孔内有一定的水头高 度 并严格控制泥浆比重 钻孔一次连续成孔 不得中途停顿 当钻头尺寸磨损至小 于设计桩径或刃脚磨钝时 及时补焊或更换 2 每小时测量泥浆比重一次 控制钻孔过程中泥浆比重在 1 15 1 20 左右防 止由于泥浆比重低造成塌孔现象 如果发现有塌孔应及时增大泥浆比重放慢进尺速度 在泥浆中掺入膨润土 CMC 羟基纤维素 硝基腐植酸钠盐及少量的生石灰粉等制成优质 泥浆加强护壁 3 钻机操作人员要做好钻孔记录表 并做好地质取样登记 4 废泥浆的处理 泥浆池积满后 为防止浆液四处外溢 泥浆直接排入河流中 在施工现场附近征 用一些闲置的空地 汇集起来集中处理 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 22 6 1 5 抽碴 每钻进 1 0 1 5m 后 将孔底钻渣抽出来 并及时向孔内补入无碴泥浆 如此循 环操作 随着钻进深度不断增加 排渣管在副卷扬机操作下也随之及时下落 始终与 孔底保持 10 20cm 距离 抽碴时应注意的几个问题 1 及时向孔内补浆或补水 如向孔内投放粘土自行造浆 在抽碴后随着冲击投 放粘土 不宜一次倒进很多 防止粘结 2 抽碴筒放到孔底后 要在孔底上 下提放几次 使其多进些钻碴 然后提出 3 钻头刃口在钻井中不断磨损 直径磨耗不得超过 1 5cm 每班开钻前检查钻 头直径 及时补焊 不宜中途修补 以免卡钻 准备备用钻头 轮换使用和修补 4 留料要求 进入嵌岩地层前 每工作班次取样 4 次 进入嵌岩地层后 每 0 2m 记录一次 碴样标明日期 时间和标高 用透明塑料袋盛装 按顺序摆放待查 6 1 6 清孔 钻孔达到设计标高 经终孔检查合格后 采用换浆法清孔 同时检测孔内泥浆 比重 测量沉碴厚度 直至泥浆比重控制在 1 08 左右 6 1 7 终孔检查 钻孔完成后 用电子孔斜仪或检孔器进行检孔 孔径 孔型 孔垂直度 孔深检 查合格后 再拆卸钻头进行清孔工作 否则重新进行扫孔 自检合格后报监理工程师 检孔 用同等规格钢筋和钻孔桩钢筋布置图制作 6m 长的钢筋探笼检孔器 检查孔径 孔 形 垂直度 用测绳配测锤检查孔深和孔底沉碴厚度 终孔检查符合施工规范要求 即可开始下一道工序施工 6 1 8 钻孔注意事项 1 要求采用整套冲击钻机设备 避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具 钻机安 装处事先整平夯实 以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量 2 冲击过程中勤抽碴 勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况 预防安全质量事故的 发生 3 钻头刃口在钻井中不断磨损 直径磨耗不得超过 1 5cm 每班开钻前检查钻 头直径 及时补焊 不宜中途修补 以免卡钻 准备备用钻头 轮换使用和修补 4 钻进时 起 落钻头速度宜均匀 不得猛或骤然变速 孔内出土 不得堆积 在钻孔周围 因故停钻时 孔口应加护盖 有钻杆的钻机 应将钻头提离孔底 5m 以上 其他钻 机钻头提出孔外 6 1 9 钢筋笼制作 安装 1 钢筋笼的制作 制作钢筋笼时 对钢筋的调直 除锈 截断 弯折与焊接均按设计图纸和技术规 范要求进行 钢筋笼的主筋尽量为整根 需要对接时 宜采用双面焊 搭接的长度不 小于 5d 成品钢筋笼保证其顺直 尺寸准确 其主筋间距施工误差为 0 5d 箍筋间 距及加强箍筋间距施工误差为 20mm 钢筋接头须错开 同一截面的钢筋接头不大于 50 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 23 2 钢筋笼的安装 为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求 在其上下端及中间每隔 2m 在一横 截面上设置四个钢筋 耳环 钢筋笼吊装之前 先对钻孔进行检测 检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符 主要检测钻孔内有无坍塌 垂直度有无超出允许误差 钻孔有无缩径 以确保钢筋笼 的安装 用吊车吊放钢筋笼 在孔口焊接接长 钢筋笼焊接采用双面焊焊接长度为 5d 8d 钢筋笼吊装时对准孔位 尽量竖直轻放 慢放 遇障碍物可慢起慢落和正反旋转 使之下落 无效时 立即停止下落 查明原因后再安装 不允许高起猛落 强行下放 防止碰撞孔壁而引起坍塌 入孔后牢固定位 容许偏差不大于 5cm 并使钢筋笼处于悬吊状态 钢筋骨架上端 焊拉钩和横撑固定于孔口 当桩身混凝土初凝后 解除固结设施 6 1 10 浇注 安装导管 进行二次清孔 测量沉渣厚度 柱桩 100mm 300mm 时在进行水下混凝 土灌注 钻孔桩砼灌注采用导管法灌注 导管接头采用丝口连接 灌注前要对导管进行 气密性试验 试压的压力宜等于孔底静水压力的 1 5 倍 试验无误后方可使用 导管上设置封底漏斗 漏斗容积 即首批砼方量 应满足封底时导管埋深大于 1m 漏斗与导管间用自制砼球做隔水栓 封底时采用浮球法 吊放导管要顺直 居中 防止提升导管时卡挂钢筋笼 采用水下混凝土灌注方式 混凝土强度等级为 C30 塌落度控制在 180 220 之间 首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度 1 0m 和填充导管底部间隙的 需要 数量不小于 2m3 混凝土灌注开始后 必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔 时间尽量缩短 拆除导管所耗时间严格控制 不能超过 15min 不能中途停工 在灌注 砼过程中 随时探测砼高度 及时拆除或提升导管 注意保持适当的埋深 导管埋深 一般保持在 2 6m 导管内径为 26cm 应注意的几个问题 1 导管埋入砼的深度不小于 2 0m 2 水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高 1 1 5m 3 严禁导管漏水或导管底口进水 即封不住底 而造成断桩事故 保证施工质 量 4 当砼灌注完毕后 待桩上部砼开始初凝 解除对钢筋笼固定措施 保证钢筋 笼随着砼的收缩而收缩 避免粘结力的损失 6 1 11 清理桩头 等桩头砼强度达到设计值的 25 时 立即拆除护筒并凿除桩头多余砼 达到桩顶设 计标高 凿除桩头砼采用人工手工凿除 不采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行 6 1 12 质量检测 根据设计要求 在钢筋笼安装时预埋声测管 成桩后采用声波透射法进行检测 钻孔桩全部采用小应变检测 对质量有问题的桩 钻取桩身混凝土鉴定检验 表表 1 钻孔桩钻孔允许偏差钻孔桩钻孔允许偏差 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 24 序号项 目允许偏差 mm 1 孔径不小于设计孔径 摩擦桩不小于设计孔深 2 孔深 柱桩不小于设计孔深 并进入设计土层 3 孔位中心偏心群桩 50 4 倾斜度 1 摩擦桩 200 5 浇筑混凝土前 桩底沉渣厚度柱桩 50 表表 2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差钻孔桩钢筋骨架允许偏差 序号项 目允许偏差 mm 1 钢筋骨架在承台底以下长度 100 2 钢筋骨架外径 10 3 主钢筋间距 10 4 加强筋间距 20 5 箍筋间距或螺旋筋间距 20 6 钢筋骨架倾斜度0 5 7 骨架保护层厚度 20 8 骨架中心平面位置 20 9 骨架顶端高程 20 10 骨架底面高程 50 混凝土灌注过程中 随时用测锤检查混凝土面标高 并做好记录 并制作混凝土 试件 每根桩砼试件制作不少于 2 组 检查桩身混凝土强度 并按规定对桩体进行无 损检测 当砼试件到达龄期时 砼强度没有达到设计要求 需要钻芯取样检查 6 1 13 钻孔桩常见事故的预防及处理 常见的钻孔 包括清孔时 事故及处理方法分述如下 1 坍孔 各种钻孔方法都可能发生坍孔事故 坍孔的特征是孔内水位突然下降 孔口冒细 密的水泡 出渣量显著增加而不见进尺 钻机负荷显著增加等 a 坍孔原因 泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求 使孔壁未形成坚实泥皮 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 25 由于出渣后未及时补充泥浆 或水 或河水 潮水上涨 或孔内出现承压水 或钻孔通过砂砾等强透水层 孔内水流失等而造成孔内水头高度不够 护筒埋置太浅 下端孔口漏水 坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软 或钻机 直接接触在护筒上 由于振动使孔口坍塌 扩展成较大坍孔 在松软砂层中钻进进尺太快 提出钻锥钻进 回转速度过快 空转时间太长 水头太高 使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔 清孔后泥浆相对密度 粘度等指标降低 用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及 时补浆 或水 使孔内水位低于地下水位 清孔操作不当 供水管嘴直接冲刷孔壁 清孔时间过久或清孔停顿时间过长 吊入钢筋骨架时碰撞孔壁 b 坍孔的预防和处理 在松散粉砂土或流砂中钻进时 应控制进尺速度 选用较大相对密度 粘度 胶体率的泥浆或高质量泥浆 发生孔口坍塌时 可立即拆除护筒并回填钻孔 重新埋设护筒再钻 如发生孔内坍塌 判明坍塌位置 回填砂和粘质土 或砂砾和黄土 混合物 到坍孔处以上 1m 2m 如坍孔严重时应全部回填 待回填物沉积密实后再行钻进 清孔时应指定专人补浆 或水 保证孔内必要的水头高度 供水管最好不要 直接插入钻孔中 应通过水槽或水池使水减速后流入钻中 可免冲刷孔壁 应扶正吸 泥机 防止触动孔壁 不宜使用过大的风压 不宜超过 1 5 1 6 倍钻孔中水柱压力 吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入 严防触及孔壁 2 钻孔偏斜 各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故 a 偏斜原因 钻孔中遇有较大的孤石或探头石 在有倾斜的软硬地层交界处 岩面倾斜钻进 或者粒径大小悬殊的砂卵石层 中钻进 钻头受力不均 扩孔较大处 钻头摆动偏向一方 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷 位移 钻杆弯曲 接头不正 b 预防和处理 安装钻机时要使转盘 底座水平 起重滑轮缘 固定钻杆的卡孔和护筒中心 三者应在一条竖直线上 并经常检查校正 由于主动钻杆较长 转动时上部摆动过大 必须在钻架上增设导向架 控制 杆上的提引水龙头 使其沿导向架对中钻进 钻杆接头应逐个检查 及时调正 当主动钻杆弯曲时 要用千斤顶及时调直 3 掉钻落物 钻孔过程中可能发生掉钻落物事故 a 掉钻落物原因 掉钻落物原因 卡钻时强提强扭 操作不当 使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂 钻杆接头不良或滑丝 电动机接线错误 钻机反向旋转 钻杆松脱 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 26 转向环 转向套等焊接处断开 操作不慎 落入扳手 撬棍等物 b 预防措施 开钻前应清除孔内落物 零星铁件可用电磁铁吸取 较大落物和钻具也可用 冲抓锥打捞 然后在护筒口加盖 经常检查钻具 钻杆 钢丝绳和联结装置 c 处理方法 掉钻后应及时摸清情况 若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔 使打捞工 具能接触钻杆和钻锥 4 糊钻和埋钻 糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中 糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进 尺缓慢 甚至不进尺出现憋泵现象 预防和处理办法 对正反循环回转钻 可清除泥包 调节泥浆的相对密度和粘度 适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻 选用刮板齿小 出浆口大的钻锥 严重糊钻 应停钻 清除钻渣 对钻杆内径 钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查 计算 5 扩孔和缩孔 扩孔比较多见 一般表局部的孔径过大 在地下水呈运动状态 土质松散地层处 或钻锥摆动过大 易于出现扩孔 扩孔发生原因与坍孔相同 轻则为扩孔 重则为坍 孔 若只孔内局部发生坍塌而扩孔 钻孔仍能达到设计深度则不必处理 只是混凝土 灌注量大大增加 若因扩孔后继续坍塌影响钻进 应按坍孔事故处理 缩孔即孔径的超常缩小 一般表现为钻机钻进时发生卡钻 提不出钻头或者提外 鸣叫的迹象 缩孔原因有两种 一种是钻锥焊补不及时 严重磨耗的钻锥往往钻出较 设计桩径稍小的孔 另一种是由于地层中有软塑土 俗称橡皮土 遇水膨胀后使孔径 缩小 各种钻孔方法均可能发生缩孔 为防止缩孔 前者要及时修补磨损的钻头 后 者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进 并复钻二三次 或者使用卷扬机吊 住钻锥上下 左右反复扫孔以扩大孔径 直至使发生缩孔部位达到设计要求为止 对 于有缩孔现象的孔位 钢筋笼就位后须立即灌注 以免桩身缩径或露筋 6 钻孔漏浆 a 漏浆原因 在透水性强的砂砾或流砂中 特别是在有地下水流动的地层中钻进时 稀泥 浆向孔壁外漏失 护筒埋置太浅 回填土夯实不够 致使刃脚漏浆 护筒制作不良 接缝不严密 造成漏浆 水头过高 水柱压力过大 使孔壁渗浆 b 处理办法 凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔 冲击钻机 可加稠泥浆或回填粘土掺片石 卵石反复冲击增强护壁 属于护筒漏浆的 应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理 如接缝处 漏浆不严重 可由潜水工用棉 絮堵塞 封闭接缝 如漏水严重 应挖出护筒 修理 完善后重新埋设 6 1 14 钻孔桩断桩常见事故及处理 1 首批混凝土封底失败 a 事故原因和预防措施 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 27 导管底距离孔底大高或太低 原因 由于计算错误 使导管下口距离孔底太高或太低 太高了使首批砼数量不 够 埋不了导管下口 1 米以上 太低了使首批砼下落困难 造成泥浆与混凝土混合 预防措施 准确测量每节导管的长度 并编号记录 复核孔深及导管总长度 也可将拼装好的导管直接下到孔底 相互校核长度 首批砼数量不够 原因 由于计算错误 造成首批砼数量不够 埋管失败 预防措施 根据孔径 导管直径认真计算和复核首批砼数量 首批混凝土品质太差 原因 首批砼和易性太差 翻浆困难 或坍落度太大 造成离析 预防措施 搞好配合比设计 严格控制混凝土和易性 导管进浆 导管密封性差 在首批砼灌注后 由于外部泥浆压力太大 渗入导管内 造成 砼与泥浆混和 b 处理办法 首批混凝土封底失败后 应拨出导管 提起钢筋笼 立即清孔 2 供料和设备故障使灌注停工 a 事故原因和预防措施 原因 由于设备故障 混凝土材料供应问题造成停工较长时间 使混凝土凝结而断 桩 预防措施 施工前应做好过程能力鉴定 对于部分设备考虑备用 对于发生的事 故应有应急预案 b 处理方法 如断桩距离地面较深 考虑提起钢筋笼后重新成孔 如断桩距离地面较浅 可采用接桩 如原孔无法利用 则回填后采取补桩的办法 3 灌注过种中坍孔 a 事故原因和预防措施 原因 由于清孔不当 泥浆过稀 下钢筋笼时碰撞孔壁 致使在灌注过程中发生 坍孔 预防措施 详见第 6 1 1 节 b 处理办法 如坍孔并不严重 可继续灌注 并适当加快进度 如无法继续灌注 应及时回填重新成孔 4 导管拨空 掉管 a 事故原因和预防 导管拨空 原因 由于测量和计算错误 致使灌注砼时导管拨空 对管内充满泥浆 或导管 埋深过少 泥浆涌入导管 预防措施 应认真测量和复核孔深 导管长度 应对导管埋深适当取保守数值 掉管 原因 导管接头连接不符合要求 导管挂住钢筋笼 强拉拉脱等 预防措施 每次拆管后应仔细重新连接导管接头 导管埋深较大时应及时拆管 哈 尔 滨 铁 道 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 28 b 处理办法 混凝土面距离地面较深时应重新成孔 混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法 5 灌注过程中混凝土上升困难 不翻浆 a 事故原因 混凝土供料间隔时间太长 灌注停顿 混凝土流动性变小 混凝土和易性太差 导管埋深过大 在灌注将近结束时 由于导管内混凝土柱高减小 超压力降低 导管外的泥浆及所含渣土稠度增加 相对密度增大 b 补救措施 提起导管 减少导管埋深 接长导管 提高导管内混