新建鐵路向莆線XPFJ-1標段楚溪大橋（DK241+735.685）施工組織設計編 制： 審 核： 批 準： 中鐵十八局集團新建鐵路向莆線XPFJ-1標段二00八年十二月十日單位工程施工組織設計1.施工組織設計編制說明1.1.編制依據(1)新建鐵路向莆線三江鎮至福州段站前工程XPFJ-1A標指導性施工組織設計。(2)國家和鐵道部現行施工技術規范、規程及標準。 (3) 新建鐵路向莆線三江鎮至福州段站前工程XPFJ-1A標段合同文件。(4)中華人民共和國安全生產法、建設工程安全管理條例、鐵路工程施工安全技術規程等工程建設安全生產有關管理規定。(5)近年來鐵路、高速公路等類似工程施工經驗、施工工法、科技成果；國內外相關高速鐵路的施工工藝及科研成果。(6)中鐵十八局集團有限公司通過質量體系認證中心認定的ISO9001：2000質量手冊和程序文件。(7)中鐵十八局四公司向莆鐵路XPFJ-1A標實施性施工組織設計。(8)為完成本合同段工程擬投入的施工管理、專業技術人員、機械設備等資源。(9)我公司擁有的科技成果、工法成果、機械設備狀況、施工技術與管理水平。1.2.編制原則遵循合同文件的原則，嚴格按照合同文件要求的工期、質量、安全、環保、文明施工、信息化管理等目標編制施工組織設計，使業主的各項要求均得到有效保證。遵循設計文件的原則。在編制施組時，認真閱讀核對所獲得的技術設計文件資料，了解設計意圖，掌握現場情況，嚴格按設計資料和設計原則編制施組，滿足設計標準和要求。遵循“安全第一、預防為主”的原則。嚴格按照鐵路施工安全操作規程，從制度、管理、方案、資源方面編制切實施工方案與可行的措施，確保施工安全，服從業主指令，服從監理工程師的監督檢查，嚴肅安全紀律，嚴格按規程辦事。遵循“科技是第一生產力”的原則。采用高速鐵路建設的成功經驗和技術，充分應用“四新”成果，配備精干高效的技術骨干力量和專業化的施工作業隊伍，充分發揮科技在施工生產中的先導保障作用。遵循施工生產與環境保護同步規劃，同步建設，同步發展的原則。遵循貫標機制的原則。確保質量、安全、環境三體系在本工程施工中自始至終得到有效運行。堅持勞動力用工制度，人員彈性編制、動態管理，根據需要，合理配置勞動力資源。2.工程概況2.1.工程簡介楚溪大橋為山間跨谷橋，因跨谷楚溪而得名，谷底中央為旱地。主河溝全長29.1km，橋址處河灘較寬，河道較為順直，常年有水，常水位時水深較淺，水流流向由左向右，河床多為大卵石。楚溪河與線路夾角115，在靠大里程一側的山腳有約6m(寬)*4m(深)的水渠，供發電用。在靠小里程一側的山腳下有小片民房。橋址范圍兩側山坡較為陡峭，植被較為茂盛。線路于DK241+646.3-DK241+651.4跨越一鄉道，鄉道與線路夾角118.7.路寬5m,水泥路面，道路較為順直，通行汽車。2.2.主要工程數量主要工程數量表項目名稱單位數量備注C20砼m377C35砼m319603.37C40砼m3634.43C50砼m329.76HPB235鋼筋t208.24HRB335鋼筋t617.022.3.位置環境2.3.1.線路資料2.3.2地形地貌楚溪大橋位于山間谷地，緩坡起伏，坡上植被發育，谷地中央為旱地，主河溝全長29.1KM，橋址處河灘較寬，河道較為順直，常年有水，常年水位時水深較淺。在靠大里程一側的山腳有約6m（寬）x4m（深）的水渠，供發電在靠小里程一側的山腳下有小片民房。交通較便利，有鄉間道路橫穿其間，為一條寬5m混凝土路面，兩側山坡較為較陡，山坡植被茂盛。線路于DK241+646.3DK241+651.4跨越一鄉道，鄉道與線路夾角118.7.路寬5m,水泥路面，道路較為順直，通行汽車。2.3.3.地層巖性及地質構造谷地表層為(1)1、Q4m素填土，褐黃色，松散，稍濕，厚約02.9m；(1)3、Q4al+pl粉質黏土，褐黃色，可塑（硬），厚約04.2m；(1)4、Q4al+pl粉質黏土，褐黃色，軟塑，厚約03.3m；(1)5、Q4al+pl卵石土，褐黃色，飽和，中密密實，厚約08.3m；剝蝕低山表層(1)2、Qel+dl粉質黏土、黏土，褐紅色夾褐黃色，硬塑，厚約015.7m，下伏基巖為An4Sch石英二云片巖，全風化弱風化，褐黃色夾褐紅色青灰色，變晶結構，片狀構造；(2)1、全風化，呈砂土狀碎塊狀，厚約017.3m；(2)2、強風化，呈碎塊狀短柱狀，少量柱狀，該層未揭穿；以下為(2)3、弱風化，巖芯完整，呈短柱狀柱狀，夾少量碎塊狀；局部侵入S33-c1花崗巖，全風化弱風化，褐黃色灰白色，細粒花崗結構，塊狀構造，(3)1、全風化，呈砂土狀碎塊狀，該層未揭穿；(3)2、強風化，呈碎塊狀短柱狀，該層未揭穿；（3）3、弱風化，巖芯完整呈柱狀，短柱狀。橋址區為前寒武系變質巖片巖組合段，局部侵入上青單元中細粒二云母花崗巖巖體，二者呈侵入接觸。2.3.4不良地質與特殊巖土橋址區無不良地質現象。2.3.5氣候、氣象測區位于低緯度帶，氣候溫和雨量充沛，屬于亞熱帶氣候。年平均氣溫最高24.57，最低15.2，最熱為7月份，月平均氣溫34.17，最冷1月份，月平均氣溫5.2。每年11月至次年1月為霜期，年平均無霜期292天。年平均降雨量1799.3mm，3-6月為雨季，平均降雨量1043.1 mm，占年降雨量的58%。2.3.6.工程水文、地質及環境因素剝蝕低山地下水不發育；谷地地下水為第四系孔隙潛水，水位埋深0.86.0 m左右。地表水發育，有小溪流水，寬約20m，水深0.20.5m，水位隨季節變化，暴漲暴落。根據水質檢驗報告，該橋地下水有二氧化碳侵蝕，環境作用等級為H1。2.3.7.工程地質條件巖土施工工程分級及地基基本承載力：地基基本承載力與施工工程分級：(1)1、Q4m素填土，松散，稍濕，I，(1)2、Qel+dl粉質黏土、黏土，硬塑， II， 0=180kpa，(1)3、Q4al+pl粉質黏土， 可塑（硬）， II， 0=180kpa，(1)4、Q4al+pl粉質黏土， 軟塑， II， 0=120kpa，(1)5、Q4al+pl卵石土，稍濕飽和，中密，III，0=500kpa，(2)1、An4Sch石英二云片巖，全風化（W4），III，0=200kpa，(2)2、An4Sch石英二云片巖，強風化（W3），IV，0=450kpa，(2)3、An4Sch石英二云片巖，弱風化（W2）， V，0=800kpa(3)1、S33-c1花崗巖，全風化（W4），III，0=250kpa,(3)2、S33-c1花崗巖，強風化（W3），IV，0=600kpa,(3)3、S33-c1花崗巖，弱風化（W2），IV，0=1500kpa,弱風化石英二云片巖，巖石飽和抗壓強度為23.32MPa；弱風化花崗巖，巖石飽和抗壓強度為49.30Mpa。2.3.8.地震動參數地震動峰值加速度0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s。2.4.施工條件交通較便利，縣道、鄉道眾多。施工便道、混凝土拌和站（#）、征地拆遷、變壓器安裝（DK241+670左側,400Kw）已經具備施工條件，施工機具已經到位。3.工程難重點分析及對策3.1.楚溪大橋技術標準高：基礎設施設計速度目標值200km/h，采用高性能混凝土，主體結構設計壽命100年，對混凝土材料、配合比設計、施工工藝、質量控制提出了更高要求。3.2.本橋鉆孔樁長度長，質量要求高，施工難度相對較大，把橋高墩及鉆孔樁施工作為本橋的重難點。3.3.楚溪大橋空心墩斷面尺寸較大，屬于大體積砼施工范疇，應嚴格按大體積和砼施工技術指南要求施工。4.總體施工方案4.1施工組織機構設置項目經理部設立于泰寧縣大田鄉，具有完善的照明、通訊、網絡、食宿等設施。 為了加強建設項目管理、全面履行合同、控制建設投資，確保工程建設工期、質量、安全、保護生態環境，全面實現建設目標，以“精干高效、上足上全”為原則，全部抽調專業技術能力強、綜合素質高，曾參與過國內大型鐵路干線建設，具有多年鐵路施工經驗的人員進行項目部組建。按項目法施工組建矩陣式項目施工組織管理體系，采用以項目經理負責制為核心，以項目合同管理和成本、進度、質量控制為主要內容，以科學系統管理和先進技術為手段的項目管理機制和“總部服務控制、項目授權管理、專業施工保障、社會協力合作”的具有現代企業特色的項目管理模式，形成以全面質量管理為中心環節，以專業管理和計算機管理相結合的科學化管理機制，以出色完成對業主的各項承諾。項目部設五部三室，即：工程部、計劃經營部、財務部、安質部、物資設備部，測量控制室、試驗室、綜合辦公室。各部室按業務分工和職責范圍，各負其責，密切配合，對工程進行有效、全面地監控和管理，承辦各項業務工作，全面保證ISO9001：2000質量保證體系有效運行和工程建設任務的優質、高效完成。4.2施工總平面規劃場地布置：楚溪大橋設一個施工隊，施工場區主要設施有：沉淀池、變壓器、鋼筋加工場、其它生產和生活房屋，共計1500m2。便道：沿橋位縱向修筑施工便道，和地方既有道路相連接入施工現場。便道按要求標準修筑，道路兩側設排水溝。混凝土供應：本橋施工所需混凝土由拌和站供應，混凝土由運輸車運至工地后用混凝土輸送泵或泵車泵送入模。拌和站位于下排大橋旁，運距約3公里，配置5臺混凝土輸送車運輸。 施工用水：施工用水主要利用經檢驗對混凝土無侵蝕的當地井水，敷設100mm水管至工地蓄水池(2個100m3)，而后再用水管接至各作業面。施工用電：施工用電由高壓電網接入供電為主，以自備發電機為輔。變壓器設在DK240+670線路左邊處，考慮前期樁基施工時用電量較大，需安裝400KW變壓器。4.3.總體施工方案本橋施工，我們選擇了富有經驗的專業隊伍進行施工，按多個工作面同時平行作業施工，長橋短修，縮短工期。基礎根據情況，0#11#臺樁基采用沖擊鉆施工，導管法灌注成樁。3#、4#墩在鄉間公路，樁基施工時采取防護措施保證交通及施工安全，24小時派專人觀察，確保既有公路的安全。本橋橋臺采用雙線矩形空心臺，1、10號橋墩采用圓形實體橋墩，其余橋墩采用圓形空心墩，基礎均采用鉆孔樁基礎，樁徑根據不同的墩型有1.0m、1.25m、1.5m、2.0m。施工中，對樁基、承臺、墩臺身施工進行合理組織，形成平行和流水作業的局面。墩臺基礎：基礎為鉆孔灌注樁。橋墩采用鉆孔灌注樁基礎。全橋共上沖擊鉆機6臺。護筒采用14mm鋼板卷制，直徑比樁徑大40cm，長度依據地質條件確定。鋼筋籠集中加工，分節預制，節段長按照鋼筋長度、吊裝和運輸設備能力確定。用特制平板車運至墩旁，汽車吊安裝。混凝土由攪拌站集中生產，罐車運輸，導管法灌注水下混凝土。承臺：承臺施工采用機械配合人工開挖。基坑開挖時，備足抽水設備，以及時排除地下水。模板采用大塊定型鋼模板，混凝土一次澆注成型，插入式振動棒分層振搗密實。墩身：為提高內外質量，墩身采用定做的加強型桁架式大塊鋼模澆筑，不使用拉筋固定模板。本橋墩身高度均在20米以下，為保證混凝土的內在和外觀質量，實心墩混凝土一次性澆注完成。混凝土在攪拌站集中拌制，罐車運輸，泵送入模。4.4.總體施工順序安排上場后抓緊施工準備，及時修建施工便道及施工用水管道及施工用電。施工前先貫通防排水系統。為確保按時完成，并為按時鋪架創造條件,各工序平行流水作業。施工作業順序為：總體施工順序安排服從上部結構施工順序，以結構內在邏輯關系為主予以安排，大體上是先地下后地上，先樁基后承臺，再墩臺身，最后支撐墊石的施工。為節省模板大致是先高墩后低墩，各工序平行流水作業，當設計有規定時按設計要求實施。5.工藝試驗設計由于本工程技術復雜、采用新技術多、施工難度大，許多技術都是鐵路建設上首次使用，而且為了配合工程創優規劃，首先要對各分項工程采取“試驗先行，樣板引路”的施工原則。以便驗證設計、積累參數、完善工藝、指導施工，確保設計符合實際、施工滿足設計、工藝合理可行，從而順利實現安全、質量、進度目標。針對本橋的特點，對鉆孔樁、墩身施工進行工藝性試驗，以確保施工工藝的符合性、合理性和科學性，確保工程質量內實外美，滿足設計要求的耐久性要求。確定工藝參數，指導大規模施工。6.施工進度計劃及資源配置6.1進度計劃指標橋梁進度指標見表6.1表6.1 單根鉆孔灌注樁分項作業進度指標表序號施工項目 作業時間（h）備 注1鉆機搬運就位82準備工作43鉆孔96機械化操作，連續作業4清孔、提鉆6機械化操作，連續作業5檢孔16下鋼筋籠2連續作業7下導管2連續作業8二次清孔4機械化操作，連續作業9灌注砼3機械化操作，連續作業10不可預見因素12合 計1386.2進度計劃該橋計劃于2009年2月1日正式開工，到2010年4月30日下部結構完工。具體施工進度計劃安排見表6.2-1。表6.2 楚溪大橋分項工程進度安排表橋名分項名稱開工日期完工日期天數楚溪大 橋施工準備2009.1.12009.1.3131鉆孔樁基礎施工2009.2.12009.8.1151承 臺2009.4.12009.9.30153橋墩臺身2009.7.12010.2.282436.3勞動力安排隊伍安排：楚溪大橋計劃安排一個橋梁施工隊，總計63人。其中管理人員8人；技術人員2人，測量人員2人；安質人員1人，技術工人5人，勞務人員50人。6.4主要機械設備表6.4-1 擬投入本橋的主要施工機械、設備表序號名稱規格型號數量(臺/套)備注1挖掘機PC20012吊車QY1613沖擊鉆機25T84柴油發電機150GF15柴油發電機STC-2416電焊機BX1-50057鋼筋調直機GT6-1228鋼筋彎機GW-4029鋼筋切斷機GQ40210鋼筋切割機J3GB-400111潛水泵QDX1.5-32-0.75512泥漿泵Y180L-713振動棒23W-70514空壓機W-2.85/547.施工方案、施工方法、工藝及工藝標準、試驗檢測7.1施工方案主要的橋梁基礎形式有：鉆孔灌注樁基礎，墩臺身為矩形實體墩、矩形空心墩（臺）形式，施工方案要點如下： 鉆孔樁基礎陸上樁基礎采用常規方法進行鉆孔成樁施工。鉆孔樁成樁后采用聲波檢測法對其成樁質量進行檢測。承臺陸地承臺基坑采用人工配合挖掘機開挖，石方開挖采用風動鑿巖機鉆眼，淺眼爆破法開挖。土質基坑開挖時作好防水措施，在基底開挖至距設計標高0.30.5m時，人工挖土至設計標高，避免基底承載力受損。基坑開挖到設計標高后，采用空壓機及風鎬破除樁頭，對樁頭設計樁頂以上的20cm部分用人工破除。樁頭破除后平整基坑底面，澆筑10cm混凝土墊層。墊層混凝土達到設計強度后，在其上綁扎承臺鋼筋，支立模板，澆筑混凝土，灑水養生至規定時間。墩臺身墩臺身模板采用廠制整體大塊鋼模板，實心墩柱混凝土一次澆注，空心墩采用 次澆筑施工。分段澆筑時，按間隔時間不超過3天控制，接觸面嚴格按照施工接縫處理，并加強對接縫處振搗。混凝土采用集中拌和，用輸送車送至施工現場，輸送泵泵送入模，插入式振搗棒振搗。墩身混凝土養護采用灑水并用塑料薄膜包裹，減少水分蒸發，提高養護質量。墩臺身模板采用吊車配合安裝和拆除，腳手架采用碗扣式支架環形搭設。7.2.施工方法及工藝7.2.1.鉆孔灌注樁施工工藝根據現場地質條件選擇沖擊鉆機施工。根據現場實際情況在兩墩臺之間設泥漿池一個，泥漿池大小根據現場需要確定。不同種樁位布置采用不同施工順序，如7.2-1圖所示； 圖7.2-1 樁基施工順序圖鉆孔灌注樁施工工藝流程見圖7.2-2。沖擊鉆機成孔施工工藝橋梁的鉆孔樁基礎采用沖擊鉆機成孔。圖7.2-2 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖鉆孔前的準備工作準備工作：對樁位進行復測，對采用沖擊鉆機成孔的樁基進行統計和現場調查。根據現場地面承載能力，確定合理的方案進行施工場地的平整加固工作。埋設護筒：陸地樁直接開挖基坑，埋設鋼護筒，四周用粘土填塞緊密。淺水中采用筑島，深水中搭設鉆孔平臺。圍堰修好后開挖基坑并埋設鋼護筒，護筒底端的埋置深入到不透水層粘性土內11.5m，確保護筒位置的準確及穩定，護筒的頂端高出地面50cm，在水中時高出水面1.01.5m。護筒埋設時，護筒中心線對準測量標定的樁位中心，并嚴格保持護筒的垂直度。護筒采用鋼板卷制焊接而成，直徑比樁徑略大20cm。為增加剛度，防止變形，在護筒上、下端和中部外側各焊一道加勁肋。泥漿制做：鉆孔采用泥漿護壁，以保持孔壁在鉆進過程中不坍塌不變形。泥漿的作用是冷卻鉆頭、懸浮鉆渣、孔壁防護，為實現孔壁防護目的，不同地層條件選擇不同粘度的泥漿。泥漿比重一般為1.11.3；一般地層粘度要求1622s；松散易坍地層粘度為1928 s；膠體率不小于95；泥漿池布置在樁位附近，在一個區段內共用。筑島上鉆孔時，安放泥漿鋼箱。完工后鉆碴用汽車運到指定地點處理。選用優質粘土，制作懸浮泥漿作為鉆孔泥漿。先將粘土加水浸透，然后加水以攪拌機拌制，現場試驗檢測泥漿指標。為減少泥漿廢棄量，應在泥漿中慘加分散劑，以利于循環使用。沖擊鉆機成孔：待鉆機就位準確后開始鉆進。初始鉆進時，先在孔內注水，加粘土，小沖程制漿，進尺適當控制，在護筒刃腳處小沖程、高頻率反復沖砸，使刃腳處有堅實的泥漿護壁，鉆至刃腳下1m后正常鉆進。鉆孔作業時，注意地質變化，在變化處取渣樣，編號保存。沖擊一段時間后，將沖錘提起，掏渣筒掏渣。在開孔階段，為使鉆渣擠入孔壁，待鉆進4-5米后再掏渣。進入基巖后適當減少沖程。正常鉆進時根據地質資料掌握土層變化，及撈取鉆渣取樣，判斷土層，記入鉆孔記錄表，并與地質資料進行核對。根據核對判定的土層調整沖程。鉆進時連續進行，不隨意中途停鉆。鉆進進程中和掏渣后嚴格控制和保持孔內水頭穩定，并注意觀察，發現情況及時處理，并如實填寫鉆孔原始記錄。孔內水頭始終保持在地下水位線以上2m，以加強護壁，防止塌孔。升降鉆頭時平穩，不碰撞護筒或孔壁。在鉆進過程中，勤檢孔、勤抽、勤檢查鉆具。如發現孔偏、孔斜，用片石回填至偏、斜上方0.30.5m處重新沖砸造孔；遇到孤石時，用高低沖程交替沖擊，將大孤石擊碎或擊入孔壁。在鉆進過程中，始終保持孔內水位高于地下水位或河水位2米左右。同時控制泥漿比重，在砂粘土地層鉆進，泥漿比重在1.05-1.15之間較好，既能獲得較高的鉆進速度，又能作到不塌孔；在易塌地層中鉆進時，泥漿可提高到1.2左右，要適當降低成孔鉆速，成孔過快易坍孔，必要時添加外加劑如CMC、純堿等，以確保孔壁穩定。樁孔鉆至設計標高后,對成孔的孔徑、孔深和傾斜度等進行檢查滿足要求后請監理工程師進行檢查，為清孔做好準備。檢孔及清孔：鉆孔至設計標高后，使用長度和外徑符合施工技術規范要求，用級鋼筋制作的檢孔器吊入孔內，檢查孔徑大小及垂直度等，得到監理工程師同意后采用換漿法清孔，清孔后，以開口鐵盒檢查泥漿，孔內沉淀指標應達到規范規定標準。清孔時，保持孔內水位在地下水位或河流水位以上1.0 1.5m防止坍孔。鋼筋籠制安工藝使用的所有圓鋼HRB235應具有出廠日期和質量證明書，進場檢驗合格后才能使用。制作前先將主筋調直，清除鋼筋表面油污和雜物等。鋼筋下料要準確控制下料長度。鋼筋籠分節制作，在鋼筋加工場集中加工焊接成型，每節長度不大于9米，對于大于9米的鋼筋籠分節制作時應考慮主筋接頭按規范要求錯開及能在一定范圍內移動主筋，對接端預留一段螺旋筋不綁扎。樁基主鋼筋籠各段之間主筋采用焊接，單面焊時焊縫長度大于10D，雙面焊時焊縫大于5D，要求焊縫飽滿，焊縫深度和寬度滿足規范要求。鋼筋籠在制作時要在平整的場地上進行，用C20混凝土硬化鋼筋加工區，以保證制作的鋼筋籠的整體直垂度和主筋焊接接長時的對位。成型的鋼筋籠用自制平板拖車托運至孔位處，吊裝入孔，在井口焊接接長。鋼筋籠加工時在鋼筋籠內部隔一定距離設置十字撐，以提高鋼筋籠的整體剛度，防止鋼筋籠在加工和運輸過程中的變形。表7.2-1 鉆孔灌注樁鋼筋籠制安誤差控制表名稱誤差名稱誤差名稱誤差主筋間距10mm骨架傾斜度0.5%骨架頂端高程20mm箍筋間距20mm骨架保護層厚度20mm骨架底面高程50mm骨架外徑10mm骨架中心平面位置20mm鋼筋籠吊裝入孔示意圖見圖7.2-3。檢測管采用直徑不小于5厘米的鋼管，連接方式為套管焊接連接，當鋼筋籠分節時，檢測管亦應根據鋼筋籠長短分節連接，檢測管限位采用10鋼筋加工成形，一側與豎向主筋焊接，另一側穿入套管鋼管中，留有足夠空隙利于檢測管自由轉動。并在檢測管限位斷面以上20cm處焊接8鋼筋，防止檢測管滑落孔中（或采用10鋼筋加工成形直接焊在加強箍筋上）。管底采用鋼板焊封，檢測管對接完成后將管身與鋼筋焊接在一起。管頂高出樁頂50cm，灌滿水后用木塞封堵，防止灌樁時混凝土灌入。二次清孔工藝鋼筋籠下放到位固定后，立即安放導管。導管采用鋼管制成，接頭為快速螺紋接頭。導管使用前做水密、承壓及接頭抗拉試驗，然后用汽車吊逐段吊裝接長、下放，導管下端距孔底的距離應滿足設計和規范要求，一般為500mm。混凝土導管安放完后，若孔底沉碴厚度不滿足設計要求，利用導管進行二次清孔，使沉碴厚度、孔內泥漿等指標滿足設計及規范要求，樁底沉渣厚度小于10cm。清孔時及時向護筒內補充優質泥漿，確保護筒內水頭，并取樣檢測，經監理工程師現場檢驗合格后，立即拆除吸泥彎頭，開始澆筑水下混凝土。水下混凝土灌注工藝樁基砼由拌和沾集中攪拌生產，砼輸送車水平運輸，采用C30緩凝水下砼剛性導管水下砼頂升法，由砼輸送泵泵壓或配置中間料斗灌注成樁，首批封底混凝土采用大容量料斗灌注(混凝土量經過計算確定，滿足導管初始埋置深度)，封底成功后改用輸送泵進行連續灌注，直至完成整根樁的澆筑。在混凝土澆筑時保持護筒內泥漿面高于水位2m左右，隨時測量混凝土面的高度，記錄砼灌注量與砼頂面高度明確時間灌注量、砼頂面高度和導管埋深相互之間的關系，正確計算導管埋入混凝土深度，導管埋深嚴格控制在26m范圍內。灌注完畢時樁頂標高應高出設計標高1m左右，以保證樁頂混凝土強度，多余部分在承臺施工前鑿除。為克服樁頭砼松散，除超灌砼外，還應采取以下輔助措施：一是提高料斗高度增加砼沖擊勢能，使砼自密。二是在保證導管埋深的前提下，用汽車吊反復下插和上提，利用導管的晃動、抖動和反復沖壓作用使砼密實度增加。16圖7.2-3 鋼筋籠整體吊裝入孔示意圖一、起吊時，同時提升主副吊點，將鋼筋籠提起一定高度。二、提升主吊鉤，停止副吊鉤，通過滑輪組的聯動，使鋼筋籠始終處于直線狀態。三、不斷提升主吊鉤，慢慢放松副吊鉤，直到鋼筋籠同地面垂直。為防止鋼筋骨架上浮，當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，應降低混凝土的灌注速度，當混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時，提升導管，使其底口高于骨架底部2m以上，然后可恢復正常灌注速度。灌注將近結束時，應核對混凝土的灌注數量，以確定所灌混凝土的高度是否正確。鉆孔中注意事項防止坍孔：坍孔的表面特征是孔內水位突然下降，孔口冒細密的水泡，出渣量顯著增加而不見進尺，鉆機負荷顯著增加等。原因有泥漿比重不夠或泥漿其它性能不符合要求，使孔壁未形成護壁泥皮，孔壁滲漏；孔內水頭高度不足，支護孔壁壓力不夠；護筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟或鉆機裝置在護筒上由于振動使孔口坍塌、護展或較大坍孔；清孔后泥漿比重、粘度等指標降低；起落鉆頭時碰撞孔壁。預防及處理原則是保證鉆孔時泥漿質量的各項指標滿足規范要求；保證鉆孔時有足夠的水頭高度，在不同土層中選用不同的進尺；起落鉆頭時對準鉆孔中心插入；回填砂和粘土的混合物到坍孔處以上12m重鉆。防止鉆孔偏斜和縮孔：偏斜縮孔原因有鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石，擴孔較大處鉆頭擺動偏向一方；在有傾斜度的軟硬地層交界處，巖石傾斜處鉆進或者粒徑大小懸殊的砂夾卵石中鉆進，鉆頭受力不均；鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷；在軟地層中鉆進過快，水頭壓力差小。預防和處理方法是在安裝鉆機時使底座水平，起重滑輪、鉆頭中心和孔位中心三者在一條豎直線上，并經常檢查校正；在有傾斜的軟硬地層鉆進時，采取減壓低速鉆進；鉆桿、接頭逐個檢查，及時調整。遇有斜孔、偏孔時，用檢孔器檢查探明也偏斜和縮孔的位置情況，在偏孔、縮孔處反復掃孔；偏孔、縮孔嚴重時回填粘性土重鉆。防止孔中掉鉆：掉鉆的主要原因有鉆進時強提強扭、鉆頭接頭不良或疲勞破壞易使鉆頭掉入孔中，另外由于操作不當，也易使孔上鐵件等雜物掉入孔內。小鐵件可用電磁鐵打撈；鉆頭的打撈應視具體情況而定，主要采用打撈叉、打撈鉤、打撈活套、偏鉤和鉆錐平鉤等。鉆機施工順序圖見圖7.2-4。7.2.2承臺施工方法圖7.2-6 承臺施工工藝框圖承臺開挖、鑿除樁頭承臺基底處理鋼筋綁扎模 板 安 裝模板尺寸、高程檢查搭設灌筑平臺灌注混凝土預埋連接筋或護面筋覆 蓋 養 生鋼筋制作模板準備制做試件砼拌制運輸涂刷脫模劑 施工準備樁無損檢測樁基處理承臺施工工藝流程見圖7.2-6基坑開挖石質基坑首先采用淺孔控制爆破松動，再利用機械開挖，人工配合。開挖根據設計尺寸、承臺大小、放坡寬度和基底預留工作面的寬度來進行。邊坡坡度按照施工技術指南及現場地質情況確定。基坑頂距開挖線1.0m以外挖排水溝，基坑頂做成4%反坡，疏導水流，防止地表水浸入基坑。坑緣留有護道，護道寬度不小于1m。基坑底設置排水溝和集水井及時清排水，保證基坑不受浸泡。如開挖時，地下水位高，要先降水后開挖。降水采用管井降水法，降水井的布置和深度根據開挖時的實際情況決定。為防止基坑塌坍，基坑開挖過程中根據地質和實際情況設置木樁和竹扒加固防護或用鋼軌樁防護。當用鋼軌樁木擋板加固時鋼軌樁間距為1.5米，插入深度根據加固地層巖性確定。在鋼軌樁之間用不小于40mm的木擋板檔護。施工順序為上臺階開挖完后打入鋼軌樁，插入木擋板并進行坡面噴射砼施工。基坑開挖防護見圖7.2-5承臺連續施工，機械開挖快到承臺底面時，預留30cm人工清底，以免擾動原地基，并鑿除樁頭多余混凝土，檢測樁頭有無損壞。混凝土澆筑支立模板時重新測量放線，放線時注意曲線上橋臺中心座標與橋梁中心線有預定的偏差，放線時除核對標高外，還仔細核對橋梁墩臺中心坐標。模板采用組合鋼模板，扣件式鋼管腳手支架。模板要支立準確、牢固，澆筑混凝土時不能發生走模和變形。鋼筋在有防護的鋼筋制做場地制作，現場綁扎成型。鋼筋的根數、直徑、長度、編號排列、位置等都要符合設計的要求，鋼筋接頭的位置和數量符合施工規范的要求。在鋼筋上認真綁好高強水泥砂漿墊塊，以確保鋼筋的保護層厚度。為了確保混凝土施工質量，混凝土在裝配有自動計量系統的強制式攪拌機的拌和站集中拌制，使用混凝土運輸攪拌車運輸，輸送泵或吊車吊裝入模，混凝土連續澆筑，每節基礎混凝土一次澆筑完成。澆筑時在基礎整個平截面內水平分層進行，澆筑層厚控制在30cm以內，用插入式振搗棒分層搗固，保證混凝土密實。混凝土澆筑期間設專人值班，觀察模板的穩固情況，發現松動、變形、移位時，及時處理。混凝土防開裂施工措施大體積混凝土施工時應預埋冷卻水管，冷卻水管采用40mm鍍鋅鋼管，并作好通水冷卻工作，水管彎頭、接口處利用麻絲防水膠包裹。降低混凝土凝固水化熱，避免出現大體積混凝土溫度裂紋，保證混凝土質量。冷卻水管沿高度分兩層埋設，2米高的承臺管間距為0.8m，外側距模板0.5m。內外圈間距為1.01.2米，承臺平面為長方形時設置2個進水口。管內循環方式為環向循環，施工時應埋設溫度傳感裝置定時測量砼內部的溫度變化。溫度控制指標為砼核心最高溫度不大于60，內外溫差不大于25度，依據測量溫度來調整進出口水溫，并利用灑水和覆蓋塑料薄膜進行養生。冷卻水管布置見圖7.2-7。 基坑回填承臺強度達到設計要求的強度后進行基礎回填，采用開挖原土進行基坑回填，回填土對稱、水平分層進行并采用多功能振動夯實機夯實。7.2.3墩臺身施工方法及工藝本工程橋墩墩身高度大部分在20米以上，混凝土采用翻模施工，分多次澆注完成。混凝土在攪拌站集中拌制，罐車運輸，泵送入模。墩身施工見施工工藝圖7.2-87.2.3.1.模板設計及加工墩臺施工采用定制的整體型大面積鋼模，采取分段組裝工藝；模板由具有專業資質的廠家制作，以保證加工精度；模板加工、試拼組裝，檢驗合格后涂油防銹。7.2.3.2.鋼筋制作及安裝鋼筋經原材料檢查合格后，在加工場集中切斷、焊接、彎制成形，然后運至結構物處，人工綁扎成形，其各項加工及綁扎指標嚴格控制于允許偏差之內。鋼筋保護層使用塑料弧形墊塊以保證混凝土表面質量。鋼筋的根數、直徑、長度、編號排列、位置等都要符合設計的要求。要特別注意預埋件的埋設。除了做好技術交底工作以外，項目隊技術主管部門要編寫施工作業指導書。7.2.3.3.腳手架搭設 腳手架采用碗扣式鋼管架圍繞墩身環型搭設，環向鋼管步距1.2米，橫向間距1.5米，豎向間距1.5米，環向橫向分別用剪刀斜成加固。高度大于15米時應在四周設置鋼絲纜風。在管架上鋪設竹夾板并固定，兩側掛安全防護網。7.2.3.4.模板支立模板安裝前先進行結構尺寸、強度、剛度、表面平整度的檢驗。再精確放出結構外輪廓線并將基底精確找平，找平誤差控制在2mm內，保證模板拼裝后的垂直度符合規范要求。拼裝前先涂抹脫模劑，脫模劑可用專用脫模劑或柴油和機油配制而成。采用人工配合汽車吊拼裝模板，每吊裝一節模板要檢查一次模板的垂直度及幾何形狀，無誤后才能繼續拼上層。每層模板支立完成后再逐一緊固每個加固螺栓。工作平臺采用碗扣式支架環形搭設，且不得與墩臺模板連接。空心墩按每次混凝土澆注高度支立。7.2.3.5.混凝土澆筑混凝土澆筑前，將基礎與墩、臺身接頭處混凝土進行鑿毛，清除浮漿及松動部分，沖洗干凈，并整修連接鋼筋。為了確保混凝土施工質量，混凝土在裝配有自動電子計量系統的強制式攪拌機的拌和站集中拌制，使用混凝土輸送罐車運輸，泵送到位，通過串筒入模。正式澆筑前，經試驗優選配合比，確定坍落度、振搗時間、振搗次數等技術參數。澆筑時在墩身整個平截面內對稱水平分層進行，澆筑層厚控制在30cm以內，同時注意糾正預埋鐵件的偏差，保證混凝土密實和表面光滑整齊，無墊塊痕跡。墩、臺大體積混凝土施工時應預埋冷卻水管，并作好通水冷卻工作。降低混凝土凝固水化熱，避免出現大體積混凝土溫度裂紋，保證混凝土質量。冷卻水管采用分層圖7.2-8 墩身施工工藝框圖測量放線第一次支立模板、搭設腳手架鋼筋安裝施工縫處理搭設灌筑平臺灌注混凝土預埋連接筋拆模、覆蓋養生鋼筋制作制作試件混凝土拌制運輸涂刷脫模劑 施工準備模板加固結束墩身是否完成是否第二次支立內、外模板、搭設腳手架鋼筋安裝施工縫處理搭設灌筑平臺灌注混凝土預埋連接筋制作試件混凝土拌制運輸涂刷脫模劑 模板加固第三次支立模板、搭設腳手架鋼筋安裝施工縫處理搭設灌筑平臺灌注混凝土制作試件混凝土拌制運輸涂刷脫模劑 模板加固埋設，管間距為1.0m，外側距模板0.5m。實心墩（h6m）混凝土澆至支座墊石頂面時注意抹平壓實，并特別注意錨栓孔的預留。如果支座高度與設計預留的高度有變化，則要注意根據支座中心處的梁底標高調整支座墊石的高度，支座墊石的標高在負工差控制。空心墩混凝土分多次澆注，每次施工2米，各接縫混凝土表面澆注前必須鑿毛清洗，間隔時間不超過3天。混凝土澆筑期間設專人看護，觀察支架、模板、鋼筋和預埋件等的穩固情況，發現松動、變形、移位時，及時處理。墩臺混凝土達到拆模強度后，立即拆模，拆模時要輕敲輕打，以免損傷主體混凝土的棱角或在混凝土表面造成傷痕。7.2.3.6.大體積混凝土及炎熱天氣混凝土作業控制要點采用低水化熱水泥；摻加外加劑優化砼配合比，從而降低總水化熱；采用緩凝型外加劑，避免砼水化熱集中釋放，消減最大內部溫度峰值；用水冷卻模板及鋼筋的環境溫度并避免日照；砼澆筑作業時段盡量選擇低溫天氣和夜間施工；拌和用水采用冰水；粗細骨料場地搭棚遮蓋，避免雨淋和日曬；混凝土內埋設冷卻循環水管并用塑料薄膜覆蓋灑水養生。7.2.3.7.混凝土養護混凝土終凝后就開始灑水養護，墩臺表面蓋麻袋以保持濕潤。拆模后采用塑料薄膜包裹，養護期內向薄膜內噴水，保持其濕度。當氣溫偏低時采用草簾包裹，內外加塑料薄膜。7.3施工控制措施7.3.1.鉆孔灌注樁施工技術措施施工時在鉆孔平臺上安裝剛度較大的導向架，并利用多臺全站儀多方位監控，確保鋼護筒打入精度。鉆孔樁施工時，主要是防止坍孔、縮孔、澆筑中斷等質量事故。采取的主要措施包括：加深鋼護筒使其穿過易塌層，選擇性能優良的鉆機，采用膨潤土按比例摻入CMC、PHP、Na2CO3配制的優質泥漿，采用先進的鉆孔樁檢測設備隨時對樁基施工進行檢測，配置良好的水下混凝土，并保證混凝土生產運輸能力，避免澆筑時間過長。按設計或規范要求對完成的鉆孔樁進行無損檢測。對大跨度連續剛構（梁）除按設計要求埋設超聲波檢測管，成樁后采用地質鉆機檢查樁底沉渣情況，對沉渣不滿足規范的樁基制定整改方案，經設計、監理、業主同意后實施，確保相鄰墩臺沉降量差小于規范要求。7.3.2.承臺（大體積混凝土）施工技術措施合理選擇原材料，優化混凝土配合比；混凝土結構內部埋設冷卻水管和測溫點，通過冷卻水循環，降低混凝土內部溫度，減小內外溫差，控制混凝土內外溫差小于25。通過測溫點溫度測量，掌握混凝土內部各測溫點溫度變化，以便及時調整冷卻水的流量，控制溫差。控制混凝土的入模溫度，高溫季節施工時，可采用低溫井水拌制混凝土，并采取對骨料搭棚遮蓋，對混凝土運輸機具進行保溫防曬等措施，降低混凝土的拌合溫度，控制混凝土的入模溫度在25以內。采取薄層澆灌，合理分層（30cm左右），全斷面連續澆灌，一次成型，但應控制混凝土的灌注速度，盡量減小新老混凝土的溫差，提高新混凝土的抗裂強度，防止老混凝土對新混凝土過大的約束而產生斷面通縫。加強保溫、保濕養護，延緩降溫速率，防止混凝土表面干裂。養護期間，不得中斷冷卻水及養護用水的供應，要加強施工中的溫度監測和管理，及時調整保溫及養護措施。保溫養護措施可采取在混凝土面表面覆蓋2層草袋并加蓋一層塑料薄膜或在混凝土表面蓄水加熱保溫等辦法進行。優化施工組織方案，嚴格施工工藝，加強施工管理，從原材料的選擇，混凝土的拌制、澆注到承臺混凝土灌注結束后的養護等各項工序都有專人負責，層層嚴格把關，嚴肅施工紀律，加強質量意識，發現問題及時上報處理。7.3.3.墩（臺）施工技術措施承臺施工時要采取可靠的固定措施保證承臺中的墩身插筋固定牢固。模板設計要有足夠的剛度，面板統一采用優質冷軋鋼板，選擇具有相應施工資質及豐富施工經驗的模板廠家加工制造，確保面板焊接拚縫嚴密平整，表面平整光滑。在墩身施工時，要通過澆筑試驗墩驗證模板的工藝是否符合要求、混凝土的配合比及施工工藝是否滿足要求、脫模劑的性能是否能夠保證外觀質量滿足要求。全橋墩身使用同廠家、同品種的水泥、粗細骨料、外加劑、脫模劑，對于一個單墩盡量使用同一批號的水泥。石子用干凈水二次沖洗確保混凝土顏色一致。混凝土全部采用全自動配料攪拌系統生產，泵送入模。加強混凝土養護，防止產生表面裂紋。對已完混凝土進行包裹，后續工序施工模板嚴密，避免漏漿，使用清潔用水進行養生，保護已完混凝土結構不受污染。盡量避免在墩身上安設預埋件，如確實需要，要征得監理工程師同意并盡可能采用預留孔洞等措施以減小對混凝土外觀的影響。提前安排橋臺施工，以便及早組織臺背填土。選用級配碎石填筑，每層松鋪厚度不超過150，壓實質量滿足規范要求。壓路機不能到達的地方采用沖擊夯夯實。7.4.耐久性混凝土的施工方法及措施7.4.1.混凝土質量標準 為確保向莆鐵路工程質量，滿足高速、重載列車開行的高安全性和舒適度的要求，對主要承重結構提出滿足100年的使用壽命期的要求。向莆鐵路工程質量要求標準要求高、施工技術新、施工難度大。控制原則：依據混凝土結構耐久性設計與施工指南(CCES01-2004)、鐵路混凝土結構耐久性施工技術指南進行組織施工。橋涵主要承重結構混凝土，為滿足100年使用要求，在主體結構類型、構造、建筑材料上做到結構耐久、并有利于阻擋或減輕環境侵害。7.4.2.保證混凝土質量滿足耐久性的主要途徑加強管理，從傳統的按強度控制轉變為按耐久性控制，保證混凝土質量。耐久混凝土工程在正式施工前，針對工程特點和施工環境與施工條件，施工單位邀請設計、建設、監理和混凝土供應等各單位，共同制定施工全過程和各個環節的質量控制與質量保證措施以及相應的施工技術措施，確定質量檢驗方法及獎懲辦法。在施工中，委派專人記錄混凝土運送到工地的時間和出機坍落度、灌注時間和灌注時坍落度、氣溫、灌注溫度、施工縫劃分、灌注數量以及混凝土的養護方式和養護過程。耐久混凝土施工中，重點保證質量專門措施的內容：結構表層混凝土的密實性、均勻性與良好的養護、混凝土保護層厚度、混凝土裂縫控制等。摻入高效減水劑方法。在保證混凝土拌和物所需流動性的同時，在混凝土配比中摻入高效減水劑，盡可能降低用水量，減小水灰比，降低混凝土的孔隙率，特別是毛細管孔隙率，提高混凝土的耐久性。選用含有高效活性礦物水泥或摻入相應的摻料。優先選用礦碴水泥或摻入磨細礦渣和粉煤灰兩種工業廢渣作為輔助性膠凝材料。加強環境水質的檢測，消除混凝土環境因素引起結構破壞的因素。箱梁預制及連續梁施工，受季節溫度不斷變化的影響，特別是冬季的影響最大，使用引氣劑，減少混凝土孔隙率，可以提高混凝土工程在寒冷地區的耐久性。消除混凝土自身的結構破壞因素。施工材料中嚴格限制或消除從原材料引入的堿、SO3、C1-等可以引起結構破壞和鋼筋銹蝕物質的含量，加強施工控制環節，避免收縮及溫度裂縫產生，提高混凝土的耐久性。保證混凝土的強度。在高性能混凝土中，摻入高效減水劑和活性礦物材料，增加混凝土的致密性，降低或消除了游離氧化鈣的含量，大幅度提高混凝土強度的同時，也大幅度地提高了混凝土的耐久性。7.4.3.保證混凝土耐久性的技術措施為保證主體混凝土結構的長期耐久性能，橋梁工程采用高性能性混凝土。混凝土耐久性主要涉及到抗滲性、抗凍性、抗裂性，抗沖磨性、碳化、抗侵蝕性及堿骨料反應等性能。混凝土施工采用有自動計量和檢測裝置的拌合站拌制。嚴格控制混凝土的攪拌、運輸、澆筑和振搗作業程序，強化混凝土的保濕保溫養護過程，實現對混凝土施工全過程的質量監控，從而確保混凝土的耐久性能。7.4.3.1.配制高性能混凝土配制混凝土的水泥滿足國家和鐵道行業標準，選用低水化熱和低堿含量的水泥，避免使用早強水泥和高C3A含量的水泥。水泥品種一般為品質穩定的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦碴水泥，其強度等級宜為42.5。硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥宜與礦物摻和料一起使用。水泥熟料中的C3A含量一般不超過8%，比表面積不超過350m2/kg,游離氧化鈣不超過1.5%。大體積混凝土C3A含量不超過5%。水泥的含堿量(按Na2O當量計)不宜超過水泥質量的0.60%。鋼筋混凝土中所用水泥的氯離子含量不宜超過水泥質量的0.20%。骨料選用符合鐵路混凝土與砌體工程施工質量驗收標準，選用球形、粒形、吸水率低、孔隙率小的潔凈骨料，嚴格控制骨料的針片狀顆粒含量。粗骨料的堆積密度一般應大于1500kg/m3(對較致密石子則應大于1600kg/m3)，空隙率不大于7%，吸水率不大于2%，針、片狀顆粒含量不超過5%。細骨料選用天然中粗河砂，細度模數宜在2.6-3.2，不使用機制砂及山砂。不同細度模數砂子的0.75mm、0.6mm和0.15mm篩的累計篩余量分別為05%、4070%和95%。粗骨料的最大公稱粒徑不得超過25mm，且不超過鋼筋保護層厚度的2/3。對于潮濕環境中的混凝土結構，混凝土骨料的砂漿棒膨脹率按鐵路混凝土用骨料堿活性試驗方法快速砂漿棒法(TB/T2922.5)檢驗不得大于0.10%，巖石柱膨脹率按鐵路混凝土用骨料堿活性試驗方法快速巖石柱法(TB/T2922.4)檢驗不得大于0.10%。因條件所限骨料的砂漿棒膨脹率或巖石柱膨脹率超過上述限值時，除了骨料的砂漿棒率不得大于0.20%外，還應在混凝土中摻加適量的礦物摻和料或經試驗確定的外加劑以抑制混凝土的堿骨料反應，且混凝土的總堿含量應滿足TB/T3054的規定。或選用非堿活性骨料配制混凝土。適量摻用優質粉煤灰、硅粉、磨細礦渣粉等礦物摻合料或復合礦物摻合料，摻量控制在20%左右，并按鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定的要求嚴格控制其有害成分。 外加劑采用具有高效減水、適量引氣、能細化混凝土孔結構、能明顯改善或提高混凝土耐久性能的專用復合外加劑，盡量降低拌合水用量。高效減水劑的減水率不小于20%，外加劑中的氯離子含量不得大于混凝土中膠凝材料總質量的0.02%，高效減水劑的硫酸鈉含量不大于減水劑干質量的10%。氯化鈣不能作為混凝土的外加劑使用，各種阻銹劑的長期有效性需經檢驗，不使用亞硝酸鈉類阻銹劑。拌合用水滿足TB10424的