戴河大桥施工方案技术总结

新建铁路##至##铁路客运专线津秦客运专线工程戴河大桥施工技术总结编制单位：中铁六局##铁建公司津秦客专项目部编制人：戴焕民审核人：罗彬编制日期：2内容提要戴河大桥为津秦客专Ⅵ标段工程上一座下承式系杆拱桥，中心里程：DK249+462.3，桥跨度为2-56m简支系杆拱桥。该桥属于我项目部重点难点工程。该桥制约着我标段整体工程进展以及工程质量，属于节点控制性工程。为此我项目部为保证本桥保质按期完成，制定了整体施工组织方案及专项施工方案。本技术总结简要介绍了戴河大桥的工程概况，实际工序作业时间、工序所需劳动力、进度指标、项目管理等内容，并全面深入总结了戴河大桥施工管理经验。还介绍了依托本工程施工获得的专利、论文等相关科技成果，为以后同类施工提供了借鉴经验。目录一、概况篇 1第一章工程概况 1第二章设计概况 1第一节设计简介 1第三章施工组织设计 2第一节施工特点、难点 2第二节主要施工方法及技术措施 2第三节施工场地布置 2第四节临时工程 3第五节主要施工机械 4第六节劳动力组织 5第七节工程进度 5第四章工程评价 5第一节工程质量检测和评价 5第二节主要经济技术指标及效益评价 6第三节社会信誉评价 6二、管理篇 8第一章施工管理 8第一节施工管理机构 8第二节施工技术管理 9第三节安全管理 9第四节计划成本管理 10第五节材料管理 10三、施工方案和工艺篇 11第一章施工工艺流程 11第二章下部结构施工 11第三章现浇箱梁施工 12第四章钢管拱制作、加工及现场吊装 15第五章吊索安装及张拉 19第六章防腐工程施工 20第七章线型及应力监控 20四、科技成果及论文篇 22第一章依托施工获得的科技成果 22第二章论文 24参考文献 26主要作者及简介 27一、概况篇第一章工程概况戴河大桥属于津秦客运专线上一座下承式系杆拱桥，该桥位于北戴河高速车站范围，跨越戴河，桥梁中心里程：DK249+462.3。我公司自承建津秦客运专线五标段后，从20##1月开始对戴河桥进行施工，至20##8月桥梁主体施工完毕。第二章设计概况第一节设计简介戴河大桥中心里程：DK249+462.3，全桥长133.2m。桥跨布置为2-56m简支系杆拱桥，桥梁与水流方向成55°夹角。图1-1戴河大桥建成后图墩台采用φ1.5m的钻孔桩基础，共计47根；1号墩承台分两层，下层承台尺寸10.6×18.6m，高度为3m、上层承台尺寸6×15.6m，高度为2m；承台上为带破冰棱钢围套双支圆柱墩，之间用系梁连接。0、2号承台尺寸为17.6×14.6m，高度为2.5m，其上设置1-6m防洪通道。钻孔桩、承台砼的标号均为C30，桥墩下部混凝土的标号为C45，桥墩上部及顶帽、托盘混凝土的标号为C40。本桥采用LXQZ球型钢支座，0号、2号台设置横向活动支座，1号墩设置双向活动支座。本桥为梁拱组合体系。梁体采用单箱五室箱形截面，二向预应力体系，梁高1.4m。钢管拱由厚14mm的钢板卷制而成，上下弦管的钢管直径均为1米，拱肋采用二次抛物线，哑铃型钢管混凝土变截面，管内顶升C50微膨胀混凝土。采用巨力成品索，吊索平行、铅垂布置。采用双HDPE护层，并外套不锈钢护套。钢管拱和横撑的外表面采用旭氟龙氟碳涂装配套体系防腐处理。第三章施工组织设计第一节施工特点、难点1、施工特点〔1〕地质情况复杂戴河的水面宽度为45米，施工水位+3.55m，墩为水中墩，基坑支护结构的尺寸为21.6m×13.6m。河床表层为厚4.1米的承载力等于180Kp的粉质粘土；其下为厚15米的承载力为300Kp的均质混合岩；下层为承载力为500Kp的均质混合岩。〔2〕桥梁结构特殊该桥属于下承式系杆拱桥，结构相对较复杂。〔3〕施工工序复杂该桥涉及到基础施工、栈桥平台施工、围堰施工、梁体施工、钢管拱预制安装等施工步骤相对较复杂。2、施工难点〔1〕由于该桥1#墩位于戴河中心，河底地质情况为流砂，该承台和钻孔桩施工成为本桥施工难点。〔2〕戴河大桥箱梁为单箱五室箱梁，单孔主梁分为三段分次浇注施工，如何确保箱梁分次浇筑的质量和大体积混凝土浇筑的质量成为本桥施工难点。〔3〕戴河大桥为下承式系杆拱桥，戴河大桥的整体稳定性和戴河大桥拱肋线形控制为本次施工难点。〔4〕下承式系杆拱桥是我项目部第一次施工，钢管拱的施工成为本次施工难点。第二节主要施工方法及技术措施针对戴河大桥工程，我项目部制定了相应的施工方案，并与##城市建设学院共同研究，以科学的数据来控制戴河桥整体稳定性以及钢管拱的线性控制。同时项目部积极组织人员培训学习系杆拱桥施工方法，提高项目部人员整体施工水平，保证戴河大桥施工质量。为保证戴河大桥施工质量，我项目部与##城市建设学院共同制定了相应的线性及应力监控方案。第三节施工场地布置1、施工生活区在西侧的河堤上搭建三类作为架子队驻地，作为工人生活、居住、休息的场所及施工指挥人员的临时办公场所。2、材料存放、钢筋加工区在原北戴河菜市场建设一个钢筋加工区，用于存放施工设备，加工、制作钢筋等。钢筋加工区场地全部硬化，原材、半成品、成品分区存放，标示清楚。3、砼搅拌站及工地试验室本桥施工混凝土均采用集中拌制供应，砼搅拌运输车运输至现场，泵送入模。砼搅拌站和工地试验室均设置在DK260附近。4、施工便道本桥位于北戴河站东约700m处，临近205国道，修筑一条长约500米的施工便道便能满足现场施工需要。便道标准为：路面宽度4.5m，面层采用级配碎石，厚15cm，底层采用60cm厚山皮土进行填筑，边坡按1：1.5进行修建。5、施工用水、用电在承台、桥墩施工时已与附近的村庄达成协议，能就近接电、接水满足生活及施工用电、用水。施工现场预备两台150KV的柴油发电机，防止施工中出现突发停电的情况。6、拱肋加工厂区布置图图1-2拱肋加工场地平面布置图第四节临时工程1、施工便道本桥位于北戴河站东约700m处，附近公路网较多，交通方便，施工机械设备能够顺利到达桥墩位处，仅需修建少量临时便道。2、施工平台的平整本桥0#、2#台位于两侧河岸，1#墩位于水中，上部梁结构为预应力混凝土现浇箱梁，采用满布支架法施工，根据水深，河面的宽度及对汛期河流最大流量的调查，采取搭设施工栈桥方式施工。3、施工用电、用水本桥所用电、水均采用北戴河站内铁路电、水。4、施工生活区在DK249+400处建设一个生活区，供施工人员居住、休息。5、施工生产区在DK249+400施工生活区附近建设一个生产区，用于存放施工设备、设置加工车间等。第五节主要施工机械主要施工机械配置表表5-1机械名称规格型号数量备注挖掘机WY1001自卸汽车斯太尔14912挖掘机ZL501冲击钻机CZ-82泥浆泵3PN4柴油发电机组G1201钢筋切断机GQ402钢筋弯曲机GW40-12闪光对焊机VM751交流对焊机BX1-5001木工圆锯机MJ106A1木工压刨机MB1051插入式振捣棒IRFUN4520履带吊QUY701振动锤DZ901空气压缩机4L-20/82卷扬机10-1t1振动打桩机APE4001经纬仪ZH17-11水准仪DZS3-11第六节劳动力组织项目部组织精干力量对现场进行全面管理，领工员负责现场施工组织和协调工作，主管工程师负责全面技术指导工作，同时配备专职的安全、质检、实验工程师。具体数量及分工见表6-1主要劳动力配置表表6-1工种人数工作内容工种人数工作内容1领工员1施工组织、协调9砼工20砼施工、养护2主管工程师1全面负责技术指导10架子工30搭设支架3质检工程师1质量检查11钢筋工20钢筋制作、安装4安全工程师1安全检查12电工2电力保障5实验工程师1现场实验13木工20模板制立6盯班职工5现场管理14机械工10机械操纵7架子队长1负责生产15普工40配合作业8施工技术员4现场技术、测量放线16管理人员5施工管理总计162人第七节工程进度方案计划工期从2009月1日到20##8月30日共计32个月，实际施工工期从20##9到20##8月30日施工完毕共计24个月，比预计工期节省8个月。第四章工程评价第一节工程质量检测和评价1、桩基检测本桥钻孔桩全部采用低应变检测，并由第三方中铁物探公司形成检测报告，本桥桩基检测质量达到100%合格。2、线性及应力监控在钢管拱及系杆拱施工时，利用应力检控来控制戴河桥整体线性变化，并由##城市建设学院形成检测报告，检测结果达到100%合格率。第二节主要经济技术指标及效益评价戴河大桥施工方案有效提高了施工生产效率，降低了施工成本，解决了施工技术难题。经过我项目部统计戴河大桥施工节支总额共计3400万元〔戴河大桥施工节支总额=原施工工艺成本-现施工工艺成本=9600-6200=3400万〕，实现利税351.3万元。为公司带来了良好的社会、经济效益，得到了甲方、设计、监理单位高度评价。第三节社会信誉评价我项目部在戴河大桥施工中，保证了戴河大桥质量及安全、降低对施工地点周围环境的影响、有效地保证了施工人员及机械的安全作业、同时缩短了工期。取得了良好的效果，具有显著的社会效益。得到了业主、监理单位以及周边居民的一致好评。二、管理篇第一章施工管理第一节施工管理机构1、项目部人员管理机构图：图2-1人员管理机构图2、岗位职责描述项目经理：为我单位在本项目的总体负责人，主持全面工作，全面履行项目合同，对工程质量、安全、工期和成本控制负总责；贯彻质量方针和目标,建立健全组织机构，根据工程情况，合理配置所需资源。定期组织安全、质量大检查，主持制定改进方案和各项措施。负责贯彻国家、当地政府及业主有关工程文明施工、环保、交通、防汛安全等法律法规和指示。生产副经理：组织指挥施工生产，对现场施工生产负全责；组织管理本工程的施工生产组织、安全文明施工、标准化建设、生产进度、资源配置和队伍管理。负责组织落实监督本工程安全、质量、工期、环境保护、水土保持、劳动卫生等工作全面开展，确保项目管理目标如期实现。项目部总工：组织制定拆桥施工方案、监测方案、重大技术措施、安全保证措施，并对施工方案、监测及各种措施方案审查批准。待工程结束后组织总结工程技术心得。技术部：全面负责编制戴河大桥施工方案、监测方案、重大技术措施、安全保证措施，同时制定相关技术交底、安全交底，并下发相关人员。同时负责现场技术安全管理。在工程结束后编写技术总结。生产部：现场组织机械人员施工，按照施工方案进行施工，保证施工质量安全、进度。同时要保护周围环境。安质部：按照技术人员制定的方案及技术安全交底进行现场监督，保证戴河桥顺利完成。物资部：负责本工程机械设备管理及物资保障。根据项目管理特点，制定物资设备管理标准和实施办法，对工程使用的材料、设备、机械的质量和管理全程负责。试验室：负责戴河大桥施工过程中的各项试验监测内容。第二节施工技术管理1、审核该桥设计图纸以及相关施工资料，审核完毕后进行现场勘查制定相应的施工方案、技术安全交底。由于我项目是第一次施工此类桥，在审图过程中经常会有大大小小的问题，通过跟设计沟通和请教，慢慢的总结出一些好的经验。〔如箱梁的张拉锁件钢绞线的安装、吊杆的张拉、拱脚和钢管拱的施工〕2、作好施工图纸和技术交底工作，使施工管理和施工一线人员了解施工任务的工程特点、技术要求、重点、难点及关键部位质量标准，制定现场质量管理计划。3、通过施工过程中发现的问题〔如拱肋的吊装、横撑安装、钢管拱混凝土灌注和箱梁大体积混凝土的浇筑〕，我项目部不断对施工组织方案进行优化，保证了工程项目优质、安全的完成，创造出良好的经济效益。合理安排了施工工序，解决了工序交叉引起的间休和窝工现象。4、建立“戴河大桥施工理论和试验和综合创新技术研究〞科研项目，课题组经过两年多的努力，圆满完成了合同书的全部内容，取得了丰硕成果。研究成果如下：〔1〕戴河大桥整体稳定性研究；〔2〕戴河大桥拱肋线形控制研究；〔3〕渗透性土质下戴河大桥基坑支护研究；〔4〕单箱多室梁模板研究；〔5〕一种用于控制大体积混凝土结构上出现裂缝的方法。5、科技创新及课题研究取得的成果《戴河大桥施工综合技术研究》：经过##市##区科委鉴定达到国际先进。6、施工完毕后及时整理技术总结。第三节安全管理1、严格按照安全交底进行现场质量安全监督，一旦发现危险情况马上进行应急预案处理。2、严格按照技术设计规范内容盯控现场施工，保证戴河大桥施工质量。3、我项目部虽然在安全质量管理中取得了一定的成绩，但也存在着不足之处，安全管理方面，由于缺乏相关的专业工程师，项目部在施工用电方面还存在一定程度的不足。质量管理方面，少数特殊过程施工人员〔如防水工〕资质，还不能满足国家相关规定要求，项目部对日常环境管理侧重不足，一些日常管理还需进行改进，以更好的适应“三标一体〞要求。第四节计划成本管理1、优化施工方案，节省物资机械租赁时间，节省工程成本。2、可回收物资及时回收。3、制定切实有效的施工方案，合理安排工期进度，避免结构冬季施工。4、根据工程特点，充分开发新技术、新工艺，优化施工方案，在保证质量前提下，从技术角度减小工程投入，降低费用支出。5、与现场紧密沟通，发现有与设计不符的地方，及时收集资料，并进行索赔。6、按月结算，禁止出现超结算的现象。每次结算对于超用的材料、机械台班、油然料等从工程款中扣除，出现安全质量事故的依据分包合同规定扣除相应款额。第五节材料管理1、及时保养机械设备，保证机械使用率。2、可再利用的材料合理利用。3、减少库存材料，降低资金占用。4、现场材料购进与消耗，要及时办理入库、耗用单台帐，作好日清月结，把住帐实相符关。5、严格按照技术所提的料单进行物资的发放，并形成记录。将超用的材料或机械台班数量及金额提交经营核算部门，在经营结算中予以扣除。6、材料进入现场，保管员要严格验收过点、过量、过磅，把住数量关。7、在以后的工作中，将对工作中存在的问题加以改正，高质量的完成部门工作。认真干好物资核算和成本分析的工作，最大化的节约成本。更加细化的进行人员内部分工，将每项工作落实到实处，加强部门内部的执行力。增强与其他部门间的沟通，对工程需用材料和机械合理计划，为节约成本贡献自身力量。做好与公司和指挥部间的沟通，及时沟通重要物资的市场情况，掌握市场资源。三、施工方案和工艺篇第一章施工工艺流程1、下部结构1#墩施工流程：搭设栈桥→布置钻孔平台→插打钢护筒→钻孔桩施工→钻孔平台拆除→插打钢板桩→清基→抽水加固围堰→基底处理→承台施工→墩身施工→托盘顶帽施工→围堰、栈桥拆除。0#、2#台施工与其他陆地桥台施工工艺相同。2、上部结构管桩平台搭设→满堂支架搭设→预压→箱梁施工→张拉→钢管拱施工→拱混凝土浇筑→吊杆安装→张拉→封浆。第二章下部结构施工钻孔桩采用冲击钻施工，导管法灌注水下砼，1#墩采用搭设栈桥及钻孔平台完成钻孔桩，承台、墩身采用止水拉森桩围堰施工。图2-2钻孔桩作业平台采用QUY70履带吊车配合振动锤插打护筒、钻孔桩钢筋笼下放作业及承台、墩身、墩帽施工的模板吊装。栈桥从北戴河以东往小里程施工，栈桥与沿戴河桥中线的线间距为16m。栈桥连通两岸，用作交通运输及吊装作业的场地。图3-2承台施工平台承台采用止水拉森桩围堰施工，使用履带吊机插打拉森桩，平台作为外导向，围堰内焊支撑加固。围堰成型后施工承台、桥墩。承台采用6015模板拼装，承台分两步浇筑。墩身采用特制定型钢模板，支座垫石钢筋提前绑扎，整体吊装入模，砼集中搅拌，泵送入模。在墩身、墩帽施工完后拆除围堰及平台。图2-3承台围堰第三章现浇箱梁施工箱梁采用满堂支架现浇，为防止不均匀沉降，河岸河道和中箱梁均采用搭设管桩平台作为梁体支架的基础。图2-4满堂红支架搭设在管桩平台上搭设碗扣式支架现浇箱梁。拱脚部分立杆的间距为30cm×30cm；其余梁体部分立杆的间距60cm×60cm；立杆上方设置可调节托。上托内放置支撑底板纵梁的的12×15cm方木，横梁通长布置，横梁在梁体范围以内的间距为30cm，翼缘部分的间距为60cm。横梁上方铺设10×10cm方木纵梁作为底模的方肋，纵梁中心间距为25cm。图2-5支架预压支架搭设完毕后先进行预压，支架在混凝土浇筑前全部按梁体重量的1.2倍预压。加载过程中支架按设计所承受的重量的120%三次加载。堆载材料使用成捆钢筋和砂袋。图2-6箱梁模板安装侧模使用定型钢模板，底模和内箱室使用竹胶板；侧模与底模使其于底模木胶板连接成一体，形成配套外模体系。为便于拱脚砼的振捣施工，模板采用随浇注随拼装的施工工艺；图2-7箱梁拱脚模板安装箱梁分段浇筑，混凝土标号为C50。砼在搅拌站拌和，罐车运输，泵送入模。先施工A节段梁，A节段梁砼强度达到100%后，张拉、注浆后施工B段和拱脚部分。图2-8施工节段示意图图2-9绑扎箱梁钢筋图2-10箱梁B节段浇注第四章钢管拱制作、加工及现场吊装根据系杆拱桥的施工工艺结合现场实际情况，拱肋采用工厂制造，现场吊装的方法施工；拱肋钢管砼采用顶升法施工。钢管拱制造采用工厂分段制造，每个拱肋分为7段，合拢段设在拱顶，先由110-150cm长的直线管节焊接成拱肋，进行试拼合格后采用汽车运输到现场。图2-11钢管拱的分节图片图2-12钢管拱厂内试拼装图2-13钢管拱进场拱肋安装时先采用搭设临时支架，竖向主支撑采用φ600×12mm钢管立柱，沿拱肋在桥面上的铅垂投影设置。支架在桥面上焊接组对，采用履带吊车实施吊装拼接。图2-14钢管拱支架安装拱肋安装采用一台70T履带吊站位于桥面两侧栈桥上分别吊装各拱节，吊装时从拱脚开始的安装顺序为：A、A1、A1’→A2、A2’→A3、A图2-15拱肋现场吊装图2-16拱节现场焊接拱肋钢管在梁部上搭设支架安装，场采用二氧化碳气体保护焊焊接，坡口焊。厂内加工的部分焊缝采用超声波检测及X射线拍片检查，现场焊缝采用超声波检测。采用射线探伤检测时，照相质量等级为B级、焊缝内部质量为Ⅱ级图2-17横撑安装图2-18混凝土浇筑拱肋内部混凝土采用顶升法施工，灌注的顺序为：先灌注拱肋的上钢管，再泵送拱肋下钢管砼，最后对称、均匀灌注拱肋腹板内砼。第五章吊索安装及张拉吊索采用OVMPES〔FD〕成品索，平行、铅垂布置，采用双HDPE护层，并外套不锈钢护套。采用OVMLZM7-61带万向铰构造锚具，吊杆在梁底张拉。经和设计联系后，在性能指标的不改变的条件下，同意使用巨力生产的吊杆和锚具。图2-19检查锚具图2-20安装吊索图2-21吊索张拉第六章防腐工程施工钢管拱、横撑及吊杆锚箱的外表面采用旭氟龙氟碳涂装配套体系。底漆为环氧富锌防锈漆〔2道，40um/道〕，中间漆为灰支云铁中间漆〔2道，30um/道〕，面漆为航空灰旭氟龙氟碳涂料面漆(2道，30um/道,进口成品面漆〕。第七章线型及应力监控由于本桥的结构复杂，施工过程中要经过多次体系转变。再加上桥上为无砟轨道，对梁体线形及徐变变形要求高。为保证施工精度，确保成桥线形及工后徐变上拱值符合设计要求。我单位委托##城建学院对桥梁线形进行监控。施工过程中，监控人员一直在现场场监控，通过埋设在梁体及拱上的应力应变仪，观测梁体的变形情况。吊索张拉过程中，测试实际索力大小、调整张拉顺序。图2-22梁体应力应变观测图2-23应变观测仪器四、科技成果及论文篇第一章依托施工获得的科技成果1、由于戴河大桥1#墩位于戴河中，河底地质复杂，墩台施工时需要特殊处理。采用打入拉森钢板桩作为防护围堰，钢板桩搭接形式，并计算出合理的搭接方式，为防止施工墩台时进水。以此技术措施申请国家专利，《浅埋深拉森钢板桩作为防护围堰的基坑方法》获得发明专利，专利号ZL201010604052.1。2、由于戴河大桥箱梁施工为大体积混凝土，在浇筑大体积混凝土之前在模板的外面粘贴一层聚乙烯泡沫板作为保温层，以减少浇筑时大体积混凝土表面热量的过快散失，同时利用软管将位于同一施工段中大体积混凝土内的所有预留预应力波纹管依次连接起来，然后在浇筑过程中向上述由软管和预应力波纹管连接成的连接管中通入冷风，以加快大体积混凝土内部水化热的散发，从而降低大体积混凝土的内外温差。以此技术措施申请国家专利，《控制大体积混凝土结构上出现裂缝的方法》获得发明专利，专利号ZL201010558488.1。3、戴河大桥为下承式系杆拱桥，拱肋混凝土灌注前提前完成拱肋钢板焊缝的超声波和X射线检测，完成拱顶通气孔、拱脚注浆砼的设置。以此技术措施申请国家专利，《防止顶部混凝土浇筑不密实的钢管混凝土拱桥拱肋》获得国家实用新型专利，专利号ZL201220396268.8。4、戴河大桥为下承式系杆拱桥，灌筑拱肋混凝土需搭设移动式支架。以此技术措施申请国家专利，《用于混凝土输送管道的可移动支架》获得国家实用新型专利，专利号ZL201220533332.2。第二章论文1、针对戴河大桥发表论文共计6篇：[1]李自林，黄辉，贾建国.戴河大桥拱肋施工线形控制技术.施工技术，2011，40〔339〕:78-82。[2]贾建国，李长辉，武振亚.求变截面梁位移方法的研究.##工程大学学报,2011,28(1):19-22。[3]马祥春,周培远,武振亚,贾建国.戴河大桥整体稳定性研究.##城市建设学院学报2010,16(4):15-20。[4]李自林,高国勋,恽振波.戴河大桥简支系杆拱桥预应力对自振特性应先研究.##城市建设学院学报2010,16(4):237-240。[5]高伟明,何震,刘振.戴河大桥钢管混凝土系杆拱桥内力及应力解析研究.##城市建设学院学报2010,16(4):241-245。[6]李自林,石绍立,恽振波,刘振.渗透性土质下戴河大桥基坑支护分析.##城市建设学院学报2011,17(1):5-9。参考文献1、《铁路客运专线施工与组织》铁建设〔2008〕7号2、《