施工组织设计(定稿) - 图文
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杭州杭千高速公路袁浦至中埠段四合同工程 施工组织设计
施工组织设计
第一章 编制说明
一、
2003年9月21日业主签发中标通知书,2003年10月10日与业主签订施工
承包合同,施工工期23个月。
二、 施工组织设计编制依据
1. 《杭千高速公路袁浦至中埠段工程合同协议书》 2. 《杭千高速公路袁浦至中埠段工程施工招标文件》
3. 《山东省交通工程总公司浙江省杭州市杭千高速公路袁浦至中埠段第四合
同段投标文件》
4. 《杭州至千岛湖高速公路袁浦至中埠段工程第四合同段两阶段施工图设
计》
5. 采用的现行规范
(1) 《公路土工试验规程》(JTJ 051-93)
(2) 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000) (3) 《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ 053-94) (4) 《公路工程石料试验规程》(JTJ 054-94) (5) 《公路工程金属试验规程》(JTJ 055-83) (6) 《公路工程水质分析操作规程》(JTJ 056-84)
(7) 《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ 057-94) (8) 《公路工程集料试验规程》(JTJ 058-2000) (9) 《公路路基路面现场测试规程》(JTJ 059-95) (10) 《公路土工合成材料试验规程》(JTJ/T 060-98)
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(11)《公路桥位勘测设计规范》(JTJ 062-91) (12)《公路工程地质勘察规范》(JTJ 064-98) (13)《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98)
(14)《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ 074-94) (15)《公路工程施工安全技术规程》(JTJ 076-95) (16)《道路工程制图标准》(GB 50162-92) (17)《公路工程技术标准》(JTJ 001-97) (18)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89)
(19)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85) (20)《公路路基施工技术规范》(JTJ 033-95) (21)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)
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第二章 工程概况
一、 工程概况
(一)工程概况
1.杭州至千岛湖高速公路第四合同段起点桩号为K12+150,终点桩号为
K13+850,设有特大桥
1
座,跨径组合为
24*25+5*50+68+2*120+68+3*50+3*25+3*50+3*25米,桥梁起讫点桩号为K12+141~K13+817,主桥中心桩号为K13+179,全桥长1679.5米。
业主单位:杭州杭千高速公路发展有限公司。 设计单位:中国公路工程咨询监理总公司。 监理单位:山东省交通工程监理咨询公司。 施工单位:山东省路桥集团有限公司。 2.任务依据
(1) 中国公路工程咨询监理总公司编制的《杭州至千岛湖高速公路西湖区段、东洲岛至大源段、大源至中埠段工程可行性研究报告及补充报告》;
(2) 浙江省计函[2003]4、5、6、120号《杭州至千岛湖高速公路西湖区段、东洲岛至大源段、大源至中埠段工程可行性研究报告及补充报告的复函》;
(3) 中国公路工程咨询监理总公司编制的《杭州至千岛湖高速公路西湖区段、东洲岛至大源段、大源至中埠段初步设计文件及补充材料》;
(4) 浙江设计[2003]96、97、98、188号《关于杭州至千岛湖高速公路西湖区段、东洲岛至大源段、大源至中埠段工程初步设计文件及补充材料的复函》;
(5) 浙江省河口海岸研究所编制的《富春江富春湾及周浦大桥工程水文与桥墩
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局部冲刷计算》(2003.6);
(6) 浙江省河口海岸研究所编制的《杭千高速公路东洲路堤方案对富春江泄洪的影响分析》(2003.6);
(7) 中国公路工程咨询监理总公司编制的《杭州至千岛湖高速公路袁浦至中埠段公路定测暂行规定》;
(8) 中国公路工程咨询监理总公司编制的《杭州至千岛湖高速公路袁浦至中埠段施工图设计原则》;
(9) 杭千发[2003]019号《关于“关于杭千高速公路东洲岛至中埠段施工图设计有关问题的报告”的回复函》;
(10)杭千发[2002]025号《关于杭千高速公路袁浦至中埠段设计标准的确认函》;
(11)国家现行的有关标准、规范、规程、规定等。 (二)设计技术标准 1.设计行车速度 120km/h 2.设计荷载
计算荷载:汽车—超20级 验算荷载:挂车—120级 3.设计洪水频率:1/300
4.通航等级:Ⅳ级。要求单线净宽不得小于45米,净高不小于8米。现设两个通航孔,每孔净宽100米,净高9米。
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5.地震基本烈度:6度,按7度设防。
6.桥面宽度,双向6车道。全宽33.5米,分上下行两幅单幅桥面行车道净宽15.25米,外侧混凝土防护栏宽0.5米,内侧波形梁护栏宽0.75米,左右幅,桥净距0.5米。
7.偶然荷载:桥墩受船舶撞击力,按内河Ⅳ级航道要求验算,顺桥向300kN,横桥向400kN。
8.设计基本风压按《全国基本风压区分布图》取W0=500Pa
二、工程简介
(一)主要工程项目 1.主桥 1.1主桥桥型:
主桥横跨富春江,孔跨布置为68+2*120+68米预应力混凝土刚构-连续组合梁桥。 1.2主桥上部构造
主桥分上、下行两幅,每幅均为独立的单箱单室,竖直腹板断面,箱顶面宽为16.35m,底面宽为8.5m,翼缘板悬臂长度:内侧4.0m,外侧3.85m,翼缘板端部厚20cm,根部厚75cm,顶板厚度28-75cm,底板厚度32-70cm,腹板厚度55-70cm,箱梁顶面向外侧斜2%的单向横坡,是由内、外腹板高差形成,但箱梁底板横向保持水平。变截面主梁墩顶支座处梁轴中心高度为6.5m,各跨跨端和边跨现浇段梁中心高度2.6m,箱梁纵向高度从根部向跨中按二次抛物线性变化。
主桥箱梁采用纵、横、竖三向预应力结构,顶板、底板纵向预应力束为高强低松弛钢绞线,配合大吨位群锚锚具(OVM15-19,OVM15-22)双向张拉;顶板横向预
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应力束采用上述同类型的钢绞线,配以扁锚体系(BM15-3)及扁平型波纹管成孔,单向交替张拉与锚固,沿桥纵向50cm间距布设。每腹板内布设双排精轧罗纹预应力粗钢筋,沿桥纵向50cm间距布设。为防止收缩裂纹,在桥墩中心两侧各13m范围内的箱梁底板和腹板内外侧设置φ6焊接钢筋网,网距10*10cm,保护层不得小于1.5cm。
1.3主桥下部构造及基础
主桥的中心墩、次边墩和过渡墩墩身均为薄壁空心墩,除中心墩与主梁固结为一体外,其它墩均为铰接。中心墩、次边墩壁厚:横桥向为1.0m,纵桥向为0.8m,墩高10-11m,墩身横断面外轮廓尺寸均为8.5*4.0m。过渡墩壁厚:横桥间和纵桥间均为0.5m,墩高14米,墩身横断面外轮廓尺寸为8.5*3.0m。
主桥的5个墩均采用高桩承台群桩基础。各墩桩基均为直径2.0m的钻孔灌注桩,按摩擦桩设计。中心墩、次边墩桩基各为3排共9根基桩组成,桩长60m。每个承台平面尺寸为13.7*13.7m,厚度4.0m。过渡墩桩基各为2排共6根基桩组成,桩长50m和55m,每个承台平面尺寸为8.45*13.7m,厚度3.0m。为防止收缩裂纹,在桥墩表面(承台以上3.0m范围内)设置φ6焊接钢筋网,网距10*10cm,保护层不得小于3cm。
1.4其他构造:
1.4.1 桥面铺装:厚20cm,上层厚10cm为沥青砼,下层10cm为50号防水砼,中间涂三层FYT-1改进型防水涂剂。
1.4.2 伸缩缝
主桥伸缩缝在两过渡墩顶设置位移量为240mm的大位移伸缩缝。 1.4.3 支座
主桥采用GPZ系列盆式支座。
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2.引桥 2.1 引桥桥型
采用先简支后连续的预应力砼50米T梁和25米T梁,东洲岛侧引桥跨径组合为20*25+5*50m,大源侧引桥跨径组合为3*50+3*25+3*50+3*25m。
2.2 引桥上部构造
半幅桥横向设置8片T梁,梁间距2.1m,预制梁宽1.7m,横向接缝宽0.4m。50米T梁梁高2.6m,为便于预制架设,预制梁厂采用48.80m一种;25米T梁梁高1.75m,预制梁长采用24.1m,曲线段不同长度通过现浇段调整。50米T梁位于直线和缓和曲线段上,可通过调整边梁翼缘长度形成曲线型。预制梁横坡采用2%一种,位于缓和曲线超高段时通过调整铺装形成设计横坡。纵坡通过梁底预埋钢板形成。
2.3 引桥下部构造及基础
引桥下部结构采用柱式墩台接钻孔灌注桩基础单幅桥采用三柱式,仅在桩顶设一道系梁,高墩的稳定和墩顶位移通过适当增大墩径实现。桥台采用桩接盖梁式,台后填土压力通过设置反压护道抵消。
2.4 其它构造 2.4.1 桥面铺装
引桥桥面铺装厚20cm,上层厚10cm为沥青混凝土,下层厚10cm为50号防水混凝土,中间涂三层FYT-1改进型防水涂剂。
2.4.2 伸缩缝
引桥在两桥台处设置位移量为80mm的伸缩缝,其余简支墩处设置160mm伸缩缝。 2.4.3 支座
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50米T梁采用GPZ(KZ)系列盆式支座,25米T梁采用GJZ系列板式支座。 3.路基填筑工程
本合同段路基土石方工程包括清理表土134m3;路基挖方7254.6m3;路基填方3044.1m3;土工布2272m2;钢板1361.2kg;植被防护403m2;14#镀锌铁丝网1514kg。
3.1 路基填方
本合同段内填方路基边坡高度小于8m时,边坡取1:1.5。边坡高度超过8m时,上部采取1:1.5,下部边坡取1:1.75。填方高度大于20m时,边坡上部8m取1:1.5,以下每12m变坡,坡度依次取1:1.75、1:2,每两级边坡间设2m宽平台。当边坡高度超过10m时,按每10m设边坡平台,平台宽2.0m,平台上设置40340厘米的矩形排水沟。
3.2 路基挖方
路基挖方:在土质及强风化、全风化岩石路段,边坡坡度一般按1:0.75~1:1设计,微风化、弱风化岩石边坡按1:0.3~1:0.5设计。
3.3 特殊路段
为减少桥头的不均匀沉降,在填方大于3m的桥头路基设多层土工隔栅并填筑宕渣。
4.排水工程
本合同段横跨富春江,沟渠纵横,合同终点附近为低山丘陵区,地形起伏较大。排水设施主要为边沟、排水沟、截水沟和急流槽。
4.1 边沟
在挖方路段及填方高度小于60厘米的路段设置与路线边坡一致并不小于千分之5的边沟,边沟断面60*60(土质路段采用梯形,石质路段采用矩形断面),用浆砌
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片石加固,由排水沟或急流槽引至桥涵下或天然沟内。
4.2 截水沟
挖方路段较高一侧山坡距坡口不小于5m处,填方路段较高一侧山坡坡脚不小于2m处设置截水沟,断面为80*100厘米矩形或梯形,用10厘米水泥混凝土预制板加固,由排水沟或急流槽将沟水引至桥涵下或天然沟内。
4.3 排水沟
在路基两侧设置底宽0.6米、高1.0米、边坡1:1的梯形排水沟,采用厚10厘米的水泥混凝土预制板加固。地表纵坡较小时,采用培土、变截面排水沟的方法,使排水沟的沟底纵坡大于0.3%。为防止农田灌溉水进入路基范围,在排水沟外侧设置顶宽为0.5米的挡土埝。
4.4 急流槽
边沟、排水沟和截水沟出水口纵坡较大,在路侧设置急流槽。 5.防护工程 5.1 填方路段 (1) 三维网垫植草
土质填方路基不大于3.0米的边坡采用三维网垫植草防护,既可防雨水冲刷边坡,又起到了美化路容的作用。
(2) 草护坡
土质边坡高度大于3.0米时采用框格植草防护,框格内植草。 5.2 挖方路段
本合同段基岩以凝灰岩和砂岩为主,呈厚层状,产状70°左右,岩体完整,路
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堑开挖时采用光面微型爆破,对岩体扰动小,坡南平整,本项目路堑边坡采用TBS植草防护,不但保护稳定边坡也美化环境。 (二)主要材料 1.混凝土
结构主要部位采用的混凝土标号如下表:
表2.2-1 结构主要部位采用的混凝土标号
主梁 主梁 引桥 50号 50号 50号 (补偿收缩) 上部构造 桥面铺装 护栏 50号 50号 30号 30号 桩 25号 30号 25号 下部构造 承台系梁 墩身(柱) 盖梁 30号 25号 40号 30号 垫石 40号 50号 30号 50号 40号 引桥50m和25mT梁支点现浇段采用50号补偿收缩混凝土。膨胀剂掺量应由试验确定,但是不能影响混凝土的强度,要求拌和后水中养护4天限制膨胀率大于0.025%,28天空气中养护限制收缩率小于0.02%。
2.普通钢筋
分别采用Ⅰ级与Ⅱ级钢筋,其技术条件必须符合国家标准GB13013-91和GB1499-98的规定。
3.钢板、型钢
采用A3和16Mn钢,其技术标准应符合GB700-79和GB1591-79的规定,所选用的焊接材料应符合GB1300-77或GB981-76的要求,并与所采用的钢材材质和强度相适应。
4.预应力钢材与锚具
主引桥纵向预应力与横向预应力束均采用符合GB/T 5224-1995标准的φ
j 15.2
高
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b强度、低松弛钢绞线,标准强度Ry?1860MPa。主桥竖向预应力采用 32高强精轧b螺纹粗钢筋,标准强度Ry主引桥各预应力筋的锚具及控制张拉力如下表: ?750MPa;
表2.2-2 主引桥各预应力筋的锚具及控制张拉力
分 类 预应力筋 ?15.2锚具 OVM15-19 OVM15-22 OVM15-2 OVM15-3 YGM OVM15-5 OVM15-6 OVM15-7 OVM15-5 OVM15-3 张拉控制应力 (MPa) 张拉控制力 (kN) 3684.2 超张拉力 (kN) 无 无 无 无 无 无 无 无 无 主 纵向 桥 横向 竖向 ?15.2?15.2?15.20.75Ry?1395MPa b4265.8 387.8 0.72Ry?1339.2MPa 0.9Ry?675MPa bb186.2(单根) 543.0 969.5 1163.4 32 ?15.2 引 纵向 桥 ?15.2?15.2?15.2?15.20.75Ry?1395MPa b1357.3 193.3(单根) 193.3(单根) 5.全桥结构主要工程数量表见表2.2-3 (三)地形与地质简况
袁浦至中埠段地貌分区属冲海积平原地貌和浙西中山丘陵区,地势由西东北倾斜,地貌发育受岩性、构造控制,山脉呈平行带状分布,呈北东~南西走向,基本与构造线一致。富春江河谷平原也呈北东~南西向分布。工作区东北部属于富春江河谷平原堆积地貌区,西南部为构造侵蚀丘陵区。河谷区地面高程6~8m,地势平坦,河谷开阔,通视条件好。
工作区大地构造单元属扬子准地台钱塘台褶带,区内地质构造主要受区域北东向华埠-新登复式向斜,球川-萧山北东向深断裂和孝丰-三门湾北西向大断裂的控制,构造形迹表现为北东向压性断层,北西向剪性断层及北东向的褶皱。第四纪以
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来,浙江省区域构造形式主要为缓慢的地壳升降运动。而在勘察区内,则显示自中更新世晚期(Q23)以来大面积整体沉降为主的地壳运动特点。
工程区地下水可分为河谷平原孔隙水和基岩山区的基岩裂隙水两大类型。 工作区内地震震级小、强度弱、频率低,国家地震局南京地震大队根据地震条件和历史地震资料分析认为,未来100年内杭州~富阳地区可能发生4.75~5.25级地震。
(四)施工环境条件 1.气候条件
本项目属亚热带季风气候区,气候温暖湿润,雨量充沛,四季分明。多年平均气温为15.5-16.2℃,极端最高温度为39.9℃,极端最低温度为-15℃。多年平均雨日153.7天,降雨量达1300-1461mm.本区降雨主要集中在4-9月,以春雨、梅雨和台风雨为主。梅雨以后的7-8月间晴热少雨,常有旱情发生。年无霜期200-250天。年平均相对湿度80%左右,年蒸发量1350-1472mm。风向季节性变化明显,冬季多西北风,夏季多东南风,春秋季节风向多偏东偏南,年平均风速2.9-5.5m/s,最大风速在台风期。
2.水文条件
区内最大水体为富春江,江宽400-700m,并在张家村以西发育1km左右的滩涂。据富春江水文站资料,富春江最大流量6850m3 /s,最小流量141 m3 /s,平均流量1020 m3 /s,年径流量320亿立方米,水质浑浊。工作区内与线路有关的支沟分布于灵桥、方家墩、郎家村和中埠一带,沟内常年有水,水质清澈透明,水量0.05-0.2 m3 /s,洪水季节水量最大可达5 m3 /s。
3.交通、电力、通讯及其它条件
沿线公路网分布较均匀,水运与路线相距较近,交通方便,运输条件较好。沿线现有公路G320线和沿江一级公路均为高等级路,能满足长距离汽车运输要求。支
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线公路一般为沥青或碎石路面,施工过程中辅以修建必要的便道、便桥,运输工具及设备即可进入施工点。
沿线电力网线已有布设,供应情况良好,工程用电可与电力部门协商解决。 (五)工程的重点、难点
根据本工程的实际情况,我们认为有以下几项在工程施工中应作为控制工程的重点、难点的关键项目:1.栈桥、施工平台的施工 2.桩基、承台施工 ,工期控制 3.主桥0#段施工控制
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第三章 施工组织机构
一、项目及集中施工场地的组建
我们将发扬我公司敢打硬仗的优良作风,强化施工组织管理,以“三快、三先、三化、三重点”的主导思想组织好施工。“三快”是快速组建项目经理部、快速调集人员和机械设备进场、快速完成施工准备工作;“三先”是优先修筑或改造施工便道、优先进行场地清理、优先施工难点、关键工程;“三化”是管理科学化、施工机械化、作业平行化;“三重点”是结合本工程特点,重点抓好水中桩基、承台施工及主桥现浇预应力施工,桥梁结构工程要充分利用枯水季节抓紧施工。
根据本工程特点,结合现场考察及综合当地用地状况、业主意见,我公司在K12+570右侧和K13+500两侧及桥位处布设集中施工场地。办公区设置中心花园,房前设花坛或绿化带,种植花草树木,生活区、办公区设置排水沟。
K12+570集中施工场地驻有桥梁施工一处、预制厂一处和拌和站施工一处,设HLS60型水泥砼拌和站1座及小型50型拌和机两部(配自动上料系统),T梁预制厂一处。水泥砼拌和站负责提供K12+141~K13+120段内结构物用砼,小型拌和机负责预制场砼供应。
K13+500集中施工场地驻有项目经理部、桥梁施工二处、桥梁施工三处、预制厂二处和拌和站二处,设HLS60型水泥砼拌和站1座及小型50型拌和机两部(配自动上料系统),砼拌和站主要负责提供K13+120~K13+820.5段内结构物用砼,小型拌和机负责预制场砼供应。
1.现场组织机构见表3.1-1:
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表3.1-1 现场组织机构表
杭州杭千高速公路袁浦至中埠段四合同工程项目经理部 项目经理: 都桂江 项目总工: 郭敦勇 项目副经理:官庆国 高全亭 彭景富 张格喜 贾世山 政 工 部(代海洋)综合办公室(唐明才)工 程 财务部(梅佳鸿部(王国光)安全保卫处(贾世山) 路 机务部(张建)中心试验室(陈旭)材料质检 部孟祥印部(夏瑞仪)() ) 桥梁施工一处 桥梁施工二处桥梁施工三处预制厂施工一处预制厂施工二处拌和站施工一处拌和站施工二处施工测量队 基施工处 设置各职能部门主要负责处理各项业务的日常工作及上级机关、业主和监理工程师的联系工作,各生产处主要负责现场的具体施工。
2.项目经理部各职能机构的设置及职责:
(1) 项目经理部:负责全面工作,主要进行整体工作的管理和调度。经理部
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(2) 政工部:负责党委小组、纪检及精神文明建设等工作。
(3) 工程部:负责工程技术方面的各项具体工作,工程质量的管理和计划的编排,计量支付工作。
(4) 试验室:负责各种工程试验以及材料检验工作。
(6) 综合办公室:主要负责行政管理以及日常生活、事务接待、协调等的工作。
(7) 财务部:负责工程财务工作。 (8) 机务部:负责工程机械管理工作。 (9) 材料部:负责工程材料采购管理等工作。 (10)质检部:负责工程质量的管理。 (11) 安全保卫处:负责工程安全工作。
(12) 路基施工处:负责K13+820.5~K13+850段内路基土方及防护工程施工。 (13) 桥梁施工一处:负责K12+141~K12+941段引桥施工。 (14) 桥梁施工二处:负责K12+941~K13+367段主桥施工。 (15) 桥梁施工三处:负责K13+367~K13+820.5段引桥施工。
(16) 预制场一处:负责K12+141~K12+991段引桥的T梁预制、安装。 (17) 预制场二处:负责K13+367~K13+817段引桥的T梁预制、安装。 (18) 拌和站一处:负责K12+141~K13+120段桥梁砼拌和运输。 (19) 拌和站二处:负责K13+120~K13+820.5段桥梁砼拌和运输。 (19) 施工测量队:负责全线控制测量。
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第四章 施工进度计划
一、 编制依据
合同规定建设工期23个月,根据我公司施工能力和经验,拟定本工程于2003年10月20日开工,2005年8月20日竣工。
根据实地调查及气象水文资料,富春江洪水多由梅雨、台风雨形成。梅汛期洪水过程表现为涨落缓、历时长、洪量大,且负峰居多。富春江丰水期一般为每年3-7月或4-7月。因此,应在4月底之前完成桩基施工,6月份使桥墩工程出水面。
全项目施工组织设计围绕“便桥—主桥桩基、承台—主桥墩柱—主桥上部结构挂篮悬浇”这个关键线路。
二、 总体施工进度计划
1.总体施工进度控制
施工准备:2003年9月20日—2003年10月20日 栈桥施工:2003年10月20日—2003年12月20日 便道施工:2003年10月20日—2003年12月20日 南引桥桩基:2003年11月1日—2004年3月31日 南引桥系梁:2003年11月15日—2004年4月15日 南引桥墩柱:2003年12月1日—2004年4月30日 南引桥盖梁:2003年3月1日—2004年5月30日 南引桥T梁预制:2004年3月10日—2004年9月30日 南引桥T梁安装:2004年4月1日—2004年10月15日
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南引桥桥面铺装:2004年10月1日—2004年11月30日 2005年3月1日—2005年4月20日 北引桥桩基:2003年11月1日—2004年4月30日 北引桥系梁:2003年11月15日—2004年5月15日 北引桥墩柱:2003年12月1日—2004年5月31日 北引桥盖梁:2003年12月15日—2004年6月30日 北引桥T梁预制:2004年4月1日—2004年12月31日 北引桥T梁安装:2004年4月15日—2005年1月15日 北引桥桥面铺装:2004年9月1日—2004年11月30日 2005年3月1日—2004年5月30日 路基:2004年4月1日—5月31日
主桥桩基:2003年12月15日—2004年4月30日 承台(钢吊箱):2004年4月30日—2004年6月30日 主桥墩身:2004年5月30日—2004年7月30日 支座安装(次边墩):2004年8月5日—2004年9月5日 支架现浇0#、1#块:2004年7月1日—2004年9月10日 挂篮悬浇:2004年8月1日—2005年4月15日 边跨现浇段:2005年2月10日—2005年4月15日 合拢段:2005年4月15日—2005年5月20日 主桥桥面铺装:2005年5月20日—2005年8月10日
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护栏:2005年3月1日—2005年8月20日 桥面防水:2005年7月20日—2005年8月20日 工程进度计划详见表4.2-1。
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第五章 资源配置
一、 人力、机械、设备、材料
1.劳动力计划编排
根据总体进度计划,合理配置人力资源,为了保证生产需要,对经理部管理人员以及各施工队的人员进场作了合理的安排。
高峰期人员安排如下:项目经理部各类管理人员27人,一线全部工人包括各类土建专业技术工种、机械操作人员以及普工约882人,根据施工需要,还可随时由集团公司负责调进。
每月人员需求量见表5.1-1。 高峰期施工层人员配置见表5.1-2。 2.主要施工机械设备表 详见表5.1-3。
3.主要材料试验、测量、质检仪器 详见表5.1-4。 4.月材料计划 详见表5.1-5。 5.资金使用计划 详见表5.1-6。
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表5.1-2 高峰期施工层人员配置表
工种(人数) 架起电模钻维砼电普瓦子重焊板机修工 工 工 工 工 工 工 工 工 工 司机 4名 4 10 4 10 3 16 12 10 6 12 3 8 8 2 2 6 2 2 2 1 1 1 1 10 16 24 52 12 35 16 48 12 20 6 6 6 5 5 4 3 2 2 6 12 6 2 2 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 施工队 路基施工 桥梁一处 桥梁二处 桥梁三处 基础 合 计 32 96 74 274 132 87 43 53 53 17 17 4 下部 12 下部 48 24 24 60 48 基础 18 24 12 下部 12 基础 8 4 4 3 6 6 16 15 10 预制一场 预制二场 拌和站一处 拌和站二处 测量队 12 10 10 12 10 10 司机 12名 拌和站操作工 6名 测工 4名 表5.1-6 资金使用计划表
从开工月算起的时间 金额(元) 第一次开工预付款 1-3 4-6 7-9 10-12 13-15 16-19 20-23 缺陷责任期 小 计 18744146.1 33739462.98 35613877.59 26241804.54 26241804.54 18744146.1 9372073.05 9372073.05 9372073.05 187441461
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占投资额比例(%) 10 18 19 14 14 10 5 5 5 100 金额(元) 18744146.1 52483609.08 88097486.67 114339291.2 140581095.8 159325241.9 168697314.9 178069388 187441461 187441461 累计比例 (%) 10 28 47 61 75 85 90 95 100 100 杭州杭千高速公路袁浦至中埠段四合同工程 施工组织设计
二、 进场方法
1.设备、人员动员周期
按照指挥部的要求和工程总体计划的安排,我部将组织有关人员迅速做好施工 场地的租用、平整、夯实,施工便道的修筑以及临时住房等临时设施的搭建工作。与此同时,指定专人负责组织、调集、运输先期开工工程所急需的关键设备。这里所说的关键设备根据本标段工程实际情况,是指回旋钻机、砼搅拌机、砼输送泵、吊机等。同样,指定专人负责组织调集本项目工程开工所需的各类技术工人。目前由于公司部分项目工程施工结束,有大量的设备和人员处于随时待命的状态,如在竹曲路第九合同段施工的部分设备和人员及济南燕山互通立交施工的部分设备和人员一直停工在家待命。因此,本工程所需设备和技术工人,可以在很短的时间内到达施工现场,本施工标段工程初期开工所急需的上述关键设备以及其它配套设备,在10~15天内可以到达施工现场,施工管理人员和技术工人可根据工程需要随时进场,保证满足施工需要,工程全面施工所需要的设备和人员按工程总体进度计划需要提前到达工地,计划工程开工后1个月内全部设备和施工人员可以到达施工现场,确保工程全面正常施工。
2.设备、人员和材料运到施工现场的方法
根据施工进度需要和业主要求,人员及物资设备分期分批进驻现场,并依据情况变化随时调整加强。进场后的主要工作是施工前的技术准备工作、修筑便道、清理现场、接通水电、平整场地、修建临时房屋、联系购买地材等。
所需材料如水泥、黄砂、碎石、石灰、钢材等,经招标后,分别由陆地或水上运抵现场。
施工人员大部分由本单位自备车辆送到工地,少部分人员乘车到工地。 机械设备进场情况具体对待,充分利用附近现有道路,直行机械可以上路行驶的,直接开进场,不便上路行驶的,利用不同吨位的平板车拖运。
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第六章 施工总平面、临时工程
一、施工总平面
根据本工程的地理位置及交通条件、工程规模与施工方案的考虑,施工总平面布置采取相对集中、合理布局,做到文明标准化施工。为此我们对临时工程、砼拌和站、预制场,其它生产、生活设施等作了具体规划(见施工总平面图6.1-0)。
1.场地规划
根据施工需要以及地理条件和结构状况
(1) 北岸选用K12+500处路线右侧计39.3亩作为项目部北岸驻地及梁场拌和站、加工场地,需拆除场地范围内原有堤坝。
北岸场地总体布置见图6.1-1。 北岸项目部布置图见图6.1-2。
(2) 南岸选用K13+520左侧14.7亩作为桥梁预制场拌和站,右侧33.3亩作为项目部驻地及加工场地,并在河道岸边,桥梁西侧征地3亩作为便桥结构构件临时加工存放场地。
南岸场地总体布置见图6.1-3。 南岸项目部布置图见图6.1-4。 HLS60型拌和占布置图见图6.1-5。
(3) 考虑工期、梁安装条件,北引桥的大梁预制场设置在44#~48#墩之间,占用桥位100m(图6.1-6)。南引桥的大梁预制场设置在67#~70#墩之间,占用桥位75 m(图6.1-7)。
T梁底座结构见图6.1-8。
(4) 泥浆处理:选用在K12+650线路右侧征用闲弃地10亩,作为泥浆处理场地(见图6.1-1)。 (5)以上共需临时征用土地112.1亩。
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2.设施、施工用材运输路线及施工道路规划
(1) 拟定在路线右侧河道主坝堤外设置施工便道,河道主坝间搭设栈桥,中间61#墩~62#墩间留有100m河道,作为主要运输通道。南岸可采用水运及现有道路,北岸在栈桥及相邻合同段便道未建立起之前主要利用水运及现有的张家村通往主桥位的土路并进行局部拓宽改造。陆上线路分两条单行线,桥位西部张家村路与第二防水堤坝通往桥位大坝路线为出场线路,交叉处南约20m向西路改造与桥便道相接作为进场线路。水上线路,砂石料的运输可考虑在河滩上船可停靠的地方架设输料机到运输便道。
(2) 施工便道宽度的考虑:从设计图纸看,征地红线与下部构造间有2m多的利用空间,满足不了施工便道需要,同时考虑梁场邻跨梁体的安装(拟采用龙门安装)及填方路基会车需要,在红线外需再征用5m宽土地做便道使用。本项增加用地6.4亩。
龙门吊结构见图6.1-9。
(3) 南侧施工便道通过堤坝时需拆除挡水墙11m。
(4) 北岸场地临近堤坝,该处堤坝需加固处理,以防场地内进水造成过大损失。 堤坝防护见图6.1-10。
3.施工用电:设置4台变压器,具体桩号:K12+420、K12+699、K13+380及K13+550,水中扦打钢管桩作基础。另外配备250kW、200kW、75kW发电机数台备用。
4.施工、生活用水
(1)生活用水:南岸接引自来水,北岸打水井饮用地下水并须经检验。两岸生活区各打一口井。
(2)施工用水:江边开挖渗水池,拌和站、施工现场各设置蓄水池。 5.场地硬化
拌和站、加工场、生活、办公区场地均须硬化,场地周边及办公、活动区域留
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空地绿化。
6.排水系统
场地周边、场内均建立排水系统,并与外围排水系统衔接。
二、 其它临时设施
本合同中54#-64#墩位于富春江水域中,为确保施工质量和工期,采用搭设钢栈桥、水上作业平台等相结合的施工方案,栈桥与水上平台相衔接,栈桥搭设桩号自北岸K12+714至南岸 K13+386。为保证江面正常通航,栈桥在61#~62#墩之间(K13+068~K13+170)断开100m做航道用。栈桥桩位之外,桥位右侧设置陆地施工便道。
在61#-63#墩两承台之间设置塔吊用于垂直运输,并搭设电梯供施工人员上下桥面使用。
塔吊设置图见图6.2-1-1、2。
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第七章 主要施工方案
一、 测量
本合同段重点是富春江特大桥,施工不仅要求有较高的技术标准,而且要考虑与其他标段的控制网顺接。同时该标段位于富春江边,气候变化复杂。因此为了满足施工要求,现拟订以下测量施工方案:
1.增设控制点
根据业主交付的控制点,考虑施工放线的需要现按以下原则布设 1.1 相邻控制点间相互通视条件良好;
1.2 点位选择在土质坚硬、便于保存标志和安放仪器的地方; 1.3 视野开阔,便于碎部测量时发挥作用;
1.4 各导线边长应大致相等,尽量避免相邻边长相差悬殊,图根导线平均边长应满足一级导线测量规定;
1.5 导线点应有足够的密度,分布均匀,以满足整个测区控制测量要求; 1.6 对所增设的控制点统一编号,做出点的标记以便寻找。 2.控制网的测设
2.1建平面三角控制网时,为了保持与设计阶段的坐标系的严密性和一致性,本合同采用了业主提供的坐标系。以业主方领桩时提供的控制点为起算数据,建立
控制网,线路见图7.1-1: 2.2 测设依据规范和技术要求 依:《公路勘测规范》(JTJ061-99)
《工程测量规范》(G1350026-93)
技术要求:工程平面三角控制网采用一级导线标准。
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富北A4A3D23春A2A1路线方向GPS07GPS08GPS09江GPS10 图7.1-1 控制网线路图
2.3 数据采集与处理
导线控制网的测量过程在监理工程师的复核下进行,所有测量数据经过外业气象改正,仪器常数改正,大气折光改正。所用全站仪经过专业机构校核后使用。内业采用控制测量精密平差得出,以供现场放样的精度分析。
3. 高程控制测量
3.1本合同采用附合水准路线形式,主要技术指标见表7.1-1 3.2 控制点标石埋设
在路堤附近找出通视良好、安全,不受大桥施工沉降影响的地方,埋设满足施工需要的基本水准标石。水准标石采用混凝土标石,确保水准点标石不受破坏。另外对水准标石进行定期复核校正,以防标石移位。在联测符合规范和施工要求后方可交付使用。
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表7.1-1 附合水准路线主要技术指标
前后视视线距地面基本分划、辅助基本分划、辅助分划(黑距累积差(m) 10 最低高度分划(黑红面)红面)所测高差之差(m) 0.2 读数差(mm) 3.0 (mm) 5.0 往返较差、附和或环线每千米高差中误差(mm) 与已知点联测 四 DS3 双面 ≤16 往返各一侧 附和或环线 平地(mm) 山地(mm) 闭合差(mm) 等水准仪级 型号 视距长度(m) 前后视距差(m) 四 DS3 100 5 等水准仪级 型号 水准尺 路线长度(km) 观测次数 往一次 10 20L 6n 注:L为往返测段、附和或环线的水准路线长度(km),n为测站数
水准观测结果运用经典平差法在计算机上自动平差处理。 标石埋设见图7.1-2。
单位:cm
图7.1-2 控制点标石埋设示意图
3.3 跨河水准测量
由于本合同内河流宽度的影响,必须考虑跨河水准测量方案。 3.3.1 跨河地点的选取
在富春江两岸选择通视良好且地形相似的地方架设仪器,两岸仪器的水平视线距水面高度相等。两岸仪器至水边的一段河岸,其距离应相等。
3.3.2 跨河水准的布设方法
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在江两岸安置仪器及标尺的位置,使其构成“Z”字形,跨河通视力求相等。为了传算高程和检查标尺点高程是否发生变化,在距江边不足200米的水准路线上埋设普通水准标石。
3.3.3 测量方法及注意事项
采用同一台仪器测量时,按同一路线测量两个测回,取两测回的平均值,即组成一测回,跨河测量需要观测两个测回。四等跨河水准测量,两测回间的高差不超过16mm ,在限差范围内时,取两测回高差平均值作为最后结果,若超出限差应检查纠正或重测。
4.控制网的复测
平面和高程控制点定期复测,若发现点位变化,及时修正控制点坐标和高程成果。业主交付的控制网,若复测有异,须征求有关单位复测。同时根据工程进展和施工部位的变化,适当增加复测次数。在每次复测前,都要进行角度和边长校核,若发现问题即时修正,以满足施工放样的要求。
5.施工放样测量 5.1 桩基和承台放样 5.1.1 桩基定位 钻孔灌注桩的定位:
钻孔灌注桩的定位使用全站仪按偏角法实施孔位放样。工程开工前,业主和设计勘察部门以及监理向施工单位现场交接测量控制点的位置和数值以及水准点的高程值,并以书面的形式签字确认,施工单位必须进行校核计算和测量。监理对其测量方法和资料进行审核,必要时进行复测。
桩位定位放样图见图7.1-3。
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后视点桩位测站点 图7.1-3 桩位定位放样图
施工使用的加密控制点、基准线(测量基线)以及引测水准点的设置应牢固,其精度应分别符合相关《测量规范》中的有关技术要求。并经现场测量监理检查、复核并签字后方可使用,并在施工过程中经常复核。施工放样结果和数据报监理工程师检验,经同意方可使用。
测量定位的计算资料应有专人复核,必须有二人以上签字报监理备案检查。 5.1.2 承台放样
承台套箱定位采用全站仪进行,定位内容包括位置及其垂直度的控制。 承台套箱位置及其垂直度的控制是在套箱横轴线两侧各架设一反光棱镜,用以控制套箱的位置和横向垂直度,套箱的纵向垂直度可由安装在路线纵向上的倾斜仪加以控制。
承台顶高程用水准仪控制,将仪器架在施工平台上进行,并标在固定套箱的内侧。必要时,应考虑承台浇筑砼时下沉的预留值,预留值的大小由试验或计算确定。
当直线段施工的承台多于两个时,还应考虑校核各承台的两边线,保证边线在一条直线上。
5.1.3 立柱定位
在承台顶面用全站仪标出墩柱底部的纵轴线,供安装墩柱用。当直线段施工的墩
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柱多于两个时,还应考虑校核各墩柱的两边线,保证边线在一条直线上。墩柱的倾斜度用经纬仪控制,确保墩柱的倾斜量满足规范要求。墩柱浇注完毕后还应对其顶端进行坐标校核。墩柱顶高程拟用全站仪或架设平台用水准仪进行测定。
墩柱定位放样图见图7.1-4。 5.1.4 连续箱梁放样
在墩柱顶部使用全站仪放出墩顶纵、横轴线及标高控制点,以供箱梁施工定位之用。同时注意校核墩顶中心及标高与相邻墩顶中心及标高的相对关系。
相邻墩顶中心及标高的相对关系见图7.1-5。
桥面轴线放样作为整个工序的最后一道,必须严格控制,精度也是所有工序中 要求最高的。采用测角精度为2.0 ″,测距精度(2+2ppm.D)的全站仪进行施工放样。放样方法采用偏角法放样出轴线上的两点,再用“归化法”进行点位修正。同时要进行道路中心线和边线的线形调整,以达到整个道路线型过渡圆滑,线条流畅。高程放样先根据设计的道路中心标高以及竖曲线元素和路面设计横坡,计算出各里程中心路面的标高,编制高程放样表,采用N3型水准仪进行精密测量,在桥面上建立新的高程控制点,最后运用“高差法”进行水准放样测量。
6.沉降观测
施工过程中以及今后桥梁使用期间均应对墩台进行沉降变形监测。考虑到本地区的实际情况,本工程决定采用精密水准测量方法进行沉降监测,科学选择测量周期。
6.1精密水准测量
为了准确、及时地反映墩台上部荷载对下部结构的影响和地下基层对墩台的影
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测站点
后视点
承台
墩柱中心线
墩柱
图7.1-4 墩柱定位放样图
距离52#53#高差
图7.1-5 相邻墩顶中心及标高的相对关系示意图
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响,拟定在立柱距承台顶1m左右位置设立沉降点,用精密水准测量方法进行水准测量(或采用N2型水准仪配平行测绘器与精密水准尺进行精密水准测量),通过沉降点的高程变化来计算沉降量和沉降速率;沉降监测过程中若发现沉降点高程有异常变化,及时与设计单位联系,进行处理。
6.2沉降观测周期
沉降观测从立柱浇筑拆模后开始。 第1月 2次/7天 第2~3月 1次/15天 3个月之后 1次/30天
6.3 施工中现浇箱梁各施工段的挠度、高程观测
为了掌握梁体在各施工过程中的变形情况,在浇筑后的箱梁块件上布设观测点,采用精密水准观测方法对浇筑后的箱梁进行挠度观测,以便在下一个浇筑段调整预拱度标高。各阶段梁体的挠度是由设计院根据施工荷载、永久荷载计算设定提供的。将观测结果汇总,与提供的设计挠度变形值比较,及时进行调整。每浇筑一段箱梁,应作4次高程观测:立模时高程测量、浇筑前挂篮高程复测、浇筑后高程测量、张拉后高程观测。
1)主梁挠度跟踪观测,按各节段施工次序,每一节段按3种工况(浇筑砼后,张拉后和挂篮前移后)进行主梁挠度的测量。测量时间一般在早7:00左右和下午5:00以后进行。
2)主梁立模标高检查,使主梁悬臂施工完毕后,主桥竖曲线接近控制竖曲线。 3)主梁顶面高程测量
某一施工工况完毕后,对主梁顶面砼进行直接测量。在测量过程中,同一截面
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测多点,根据横坡取平均值,同时根据不同工况观察主梁的挠度变化值。
4)多跨线形的通测
保证各跨线形在控制范围内外,还应对主梁全程线形定期或不定期进行通测,确保全桥线形的协调性。
7.测量设备
开工前,对所有进入工地测量仪器统一进行一次强制性的全面检查(主要为仪器鉴定证书),确定所有使用仪器能够满足工程需要,并按相应计量规定,对仪器进行年检。
8.交工验收测量
施工完成后,即可按规范要求会同监理工程师对工程进行交工验收测量。检查完成并符合要求后将测量记录汇入交工验收资料一并归档。
二、 试验、检测
(一)机构设置布局:
1.机构设置
试验室在总工程师直接领导下从事试验工作。试验室设主任工程师一名,负责试验室的全部工作,设助理工程师三名,主要分管原材料检验、砼试验、设备校验与内业资料整理、汇总,并配备三名试验员协助助理工程师完成试验项目。
2.试验室布局
试验室设置在拌和站附近的工作场地上,与砼搅拌站、材料仓库、钢筋加工场用地相邻,以利检验。
试验室分为办公室、养护室、水泥室、检测室。 试验室布置见图7.2-1。
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(二) 仪器的配备
详见表5.1-4。 (三) 主要试验项目
可分为粗集料检验、细集料检验、水泥检验、钢筋检验、砼配合比设计、砂浆配比设计、桩基检测、粉煤灰检测、砼试块检测、外加剂试验、张拉设备校验、桥梁检测等。
1. 原材料检验
部分原材料包括:水泥、砂、碎石、外加剂、水。
(1)砂:采用中粗砂,其检测频率为200立方一次,其试验科目分筛分试验、砂的最大杂质含量试验和含泥量实验、密度检验等。
(2)石子:每400立方检验一次,检测项目包括筛分、密度、空隙率、含泥量、压碎值等。
(3)水泥:水泥每100吨检验一次,检测项目包括细度、凝结时间、安定性、强度等。
(4)外加剂:生产外加剂厂家须经有关部门认可,进场外加剂须带书,并认真进行复核报告中化学成份中有害物质是否超量,使用过程中,试验室则应对进场每批量外加剂作如下检验:减水率、对检工作性能影响、凝结时间、含气量、抗压强度,其标准可与试配选定配合比的条件进行对比。
(5)水:按《公路工程》水质分析操作(JTJ 056-84)。
(6) 配合比设计:设计依据:《公路工程水泥检试验规程》(JTJ053-94)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ04l-89),杭州至千岛湖袁浦至中埠两阶段设计施工图。设计完成后报监理工程师审批。
(7)钢筋机械性能检验
① 进场钢筋每批量需带有质量保证书。工地试验以20T为一批量,作其机械
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性能试验,试验项目及指标见表7.2-1。
表7.2-1 钢筋试验项目及指标表
品 种 外型 光圆钢筋 变形钢筋 圆盘条 级别 Ⅰ 牌号 公称 直径 (mm) 8~25 28~50 8~25 28~50 10~25 10~25 28~32 6~10 屈服点 参数 d=弯心直径 a=钢筋直径 180°d=a 180°d=2a 180°d=3a 90°d=4a 90°d=5a 90°d=6a 180°d=1.5a 抗拉强度 伸长率 A3 AY3 20MnSi 20MnNb6 40Si2MnV 45SiMnV 45Si2MnT A3 AY3 B3 BY3 C3 CY3 235 335 315 540 370 510 490 835 25 Ⅱ Ⅲ 16 10 Ⅰ 235 370 26 ② 当直径大于12mm的钢筋做可焊性试验。可焊性主要是指钢筋母材焊接后能满足力学性能要求,其要求如下:
a. 对焊件的力学性能要求:本试验包括拉伸和弯曲试验。
b. 对进行抗拉试验的三个试件的抗拉强度均不得低于该钢筋的规定抗拉强度值,并呈塑性断裂。当抗拉值结果不符合要求时,应取双倍试件复检,若复检仍有一试件抗拉强度低于规定值,或发生脆性断裂,则不合格。
c. 进行弯曲试验时,应将受压面的金属毛刺取激粗变形部分去除,使之与母材的外表平齐、焊缝应处于弯曲的中心,如试验结果不符合要求,则应取双倍数量试件复检,若复检仍有一个试件抗拉强度低于规定指标或有三个试件脆断,则不合格。
③ 从每批钢筋中的三根钢筋上各取一组试件(一组试件共3个),在每组试件中,取一个试件做拉力试验(屈服点、抗拉强度、伸长率),一个试件做冷弯试验,一个试件做可焊试验。
④ 如果任何一个试验项目结果不符合表2的规定,则另取两个试件做该项目的第二次试验。如果两个试件中仍有一个不符合要求,则这批钢筋将不能使用。
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(8)钢绞线力学性能及弹性模量试验
① 进场钢绞线每批量需带有检测报告。工地试验根据要求以20T为一批量,其试验项目及力学性能见表7.2-2:
表7.2-2 钢绞线试验项目及力学性能
破断荷载 公 称直 径 强 度 级 别 不 大 于 183.7 260.7 156.1 221.5 3.5 3.5 屈服荷载 延伸率 低松弛(%) 1000h松弛值 初始荷载占破 断荷载百分比 70% 1 2 12.7 15.24 1860 1860 2.5 2.5 80% 3.5 3.5 项 次 ② 外观鉴定:表面应无裂纹,无刺、机械损伤、氧化铁皮或油迹,沥青等有害物质。
③ 弹性模量的试验按JTJ055-83《公路工程金属试验规程》进行,其范围为(1.95±0.l)*l05MPa。
(9)精轧螺纹力学性能检验
应首先复核其质检报告(依据《预应力高强精轧螺纹粗钢筋设计施工暂行规定》)。工地试验依据《公路工程金属试验规程》(JTJ055-83),其试验项目及力学性能见表7.2-3。
表7.2-3 精轧螺纹试验项目及力学性能
规格 φ32 强度级别 75/100 ζs或ζ0.2 ≥750MPa ζb ≥100MPa 伸长率(%) ≥7 冷弯(90o) 7d ① 试验取样以每20T为一批量,若有一项不符合上表,则应加倍取样,合格后才能用于工程。
② 同时应对其外观进行检查,每20T至少抽查二根,要求表面没有裂纹、机械损伤、氧化浮皮结疤、劈裂等现象。
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③ 精轧螺纹的弹性模量可委托外部进行试验,其值一般为2*105MPa,如果内部试验,可依据《公路工程金属试验规程》(JTJ055-83)加工成标准试验,但加工后不得破坏原材料材质。
(10)锚具
① 所有进场预应力锚具均须带质检书,并对其进行复核。工地试验应对钢绞线锚具的夹片硬度,精轧螺纹锚具、连接器表面硬度抽检及它们外观鉴定,卡片硬度为HRC58-62,精轧螺纹锚具表面硬度为HRC26-30。
② 锚夹具、连接器要求表面无裂纹、结疤、夹杂等,几何尺寸符合要求。 ③ 同时应作锚具与预应力钢材,连接器与预应力钢材的锚固‘能力试验。试验频率按监理要求或根据实际需要确定,所用预应力、钢材与锚夹具组合件进行张拉试验时的锚固能力不低于预应力钢材标准抗拉强度的90%。
(11)设置预应力管道用波纹管的检验
① 透水性试验,可采用整根波纹管浸人水中,一定时间后(一般为10—30分钟)。倾倒观察波纹管内是否渗进水。若无明显流水则说明密封性较好。
② 外观检查
波纹管不能存在脱节、眼孔、锈蚀等现象,以及钢带轧制不严等情况。 2.预应力张拉设备的校验
(1)主桥和T梁制作应用张拉设备一般使用之前委托有资质的单位进行标定,使用6个月后或200次及出现不正常现象时应重新进行标定。
(2)千斤顶与压力表配套进行标定。
(3)张拉设备与标定仪器应具有较好的相关性。 3. 桩基检测
3.1 单桩竖向抗压静载荷试验
目的:确定单桩竖向抗压极限承载力,对工程设计进行校验和对施工工艺进行
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评价。
3.2 试验反力装置
采用锚桩作为反力装置,锚桩的抗拔力不应小于作用与锚桩上的平均上拔力的1.2倍。试桩与锚桩的中心距离应大于3d且不小于2m,基准桩与试桩的中心距离均应大于4d且不小于2m。锚桩数量为4根。通过油压千斤顶加载,荷载由油压表控制。桩顶的沉降量采用四只长标距百分表量测。锚桩的上拔量通过四只普通百分表监测。百分表通过磁性桁架固定在基准梁上。试验加载装置图见图7.2-2:
主梁锚桩千基准梁辅梁百分表试桩斤顶主梁锚桩锚桩辅梁试桩
图7.2-2 试验加载装置图
3.3 加载要求
试验采用慢速维持荷载法。
加载分级按最大试验荷载的十分之一为加载级差,逐级等量加载,第一级取2倍加载量进行加载。每级荷载在其维持过程,应保持数值的稳定。
卸载分级:卸载量取加载量的两倍,进行逐级等量卸载。 3.4 沉降量测读时间
每次加载后第一小时内按第5、15、30、45、60分钟测读试桩沉降量,以后每隔半小时测读一次,当沉降速率达到相对稳定标准时,进行下一级加载。
卸载时,每级荷载测读一小时,按第5、15、30、60分钟测读四次,卸载至零时,
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应测读稳定的残余沉降量,一般为3小时左右。
试桩沉降相对稳定标准:取一小时的沉降量不超过0.1mm,并连续出现两次。 3.5 试验终止条件
按规范规定,当出现下列条件之一时,试桩即可终止加载:
(1) 试桩在某级荷载作用下的沉降量大于前一级荷载沉降量的5倍; (2) 试桩在某级荷载作用下的沉降量大于前一级的2倍,且经24小时尚未稳定; (3) 达到设计要求最大加载量且沉降达到稳定或己达到桩身材料的极限强度以及试桩桩顶出现明显的破损现象;
(4) 按总沉降量控制:若桩长小于等于40m,总沉降量宜按100mm控制;若桩长每增加10m,总沉降量相应增加10mm控制。
(5) 对于灌注桩,当满足本条第(1)、(2)款,但未达到最大加载量且总沉降量小于100mm时,宜继续加荷至满足总沉降量控制标准为止。
(6) 达到设计要求的极限承载力。 3.6 单桩极限承载力确定
(1) 在Q~S曲线上取第二拐点所对应荷载;
(2) 在S~lgt曲线上取曲线尾部明显向下曲折的前一级荷载;
(3) 当上述曲线判断有困难时,可辅以其它有关的试桩曲线综合判断; (4) 加载终止条件为已达到桩身材料的极限强度以及试桩桩顶出现明显现象时,可取终止荷载的前一级荷载;
(5) 加载终止条件按总沉降量控制时,可取s=40~60mm对应的荷载为其极限承载力。
3.7 试验要求
(1) 试验时间要求:灌注桩应满足桩身混凝土养护所需的时间,一般为成桩后28天,混凝土强度达到设计要求。
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(2) 试桩前,对试桩进行低应变动测,满足要求后,进行单桩承载力测试。 (3) 试桩桩顶保持平整,对于灌注桩必须凿除桩顶强度较低的混凝土。桩顶露出地面的长度应满足设置量测仪表的需要,一般不小于0.5m。
(4) 试桩用的量测仪表的精度必须满足试验要求,由国家法定计量单位进行标定。
(5) 在试桩期间,试桩设备及量测仪表等应有遮挡设施,严禁日光直射基准梁。试桩区域不受冲击、振动等影响。
(6) 对于灌注桩的试桩,在成孔后进行混凝土浇注前,必须进行孔径、孔深、沉渣及垂直度检测,其充盈系数必须控制在有关规范规定的范围内,没有代表性的桩不应作为试桩。
4. 超声波检测
4.1 目的:检测桩径等于或大于0.6m的钻孔灌注桩桩身结构完整性。 4.2 检测方法
检测采用声时测读法。测试过程中先把反射探头和接收探头分别置于相邻两管道的管底,置于同一水平面,发射探头由管中发射超声波,接收探头在另一管中接收超声波。两只探头同时由管底向上提升,并自动记录深度,测试数据。当探头提升至管口,则一条声测剖面就测试完毕。测量点距为20cm,当发现读数异常时,加密测量点距或相差一个高程斜测(斜测时两探头的水平倾角一般取30~45°)。
从理论上来说,当反射探头与接收探头的距离不变时(通过预埋声测管来实现人 如果混凝土浇筑均匀,则不同深度处所测得的声时、声速等参数应该是一致的;如果在某一部位混凝土浇筑质量有缺陷,则在相应位置测试参数异常,从而来判断被测混凝土构件的完整性和质量。
4.3 检测设备
设备名称及编号:NM-3C非金属超声检测分析仪,B传感器型号:JF60D
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4.4 检测要求
(1) 声测管选用内径为57mm的白铁管或黑铁管。
(2) 声测管之间必须连接牢固,用丝扣相接,管底与管顶用门头闷牢,以防漏浆,确保声测管通畅。
(3) 三根声测管呈120°分布紧贴钢筋笼内侧,保持声测管之间相对水平。随钢筋笼一起吊装,吊装到位后,声测管内汪满清水。
(4) 声测管的固定方法8mm的钢筋做夹马,夹马把声测管夹住后,将夹马两脚与灌注桩的钢筋笼焊牢,每一节子至少焊3~4只夹马(要求等分)示意图见图7.2-3:
声测管Ω\马焊接点钢筋笼
图7.2-3 声测管固定图
(5) 测管略高于自然地面20-30cm,以利于地面辨别。
(6) 检测所用的仪器设备,每年由国家法定计量单位进行标定,并出具合格证。
5. 小应变检测
钻孔灌注桩可以全部选用进行小应变检测,本项目委托有检测资质的检测单位检测。
检测前准备工作:准备工程地质资料、桩基设计图、施工原始记录、砼试块检验报告和桩位布置图,对仪器设备进行检查,测桩前凿去被测桩浮浆,平整桩头,切除桩头外漏过长的主钢筋,激振点选择在桩头的中心部位,传感器稳固安放在桩
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头上,每根被测桩都进行二次及以上重复测试。发现异常波形在现场及时研究,排除影响测试的不良因素后再重复测试,重复测试的波形与原波形应具有相似性。
依据波列图中的入射波和反射波的波形、相位、振幅、频率及波的到达时间等特征,推定单桩的完整性。
6. 桥梁监测监控
6.1 高程、轴线和里程的监测 具体操作见本章测量6.3部分。 6.2应力应变检测
对主桥施工各节段的最大压应力与最小拉应力进行监测,委托科研单位进行,在钢筋施工时,严格按照设计要求绑扎应力片,引出导线钢绞线张拉时进行观测。
6.3应变测量、应力
主梁在悬浇施工中各截面的应力随工况的不同,同一截面上下表面的应力也不断变化,在0#块根部、L/8、L/4、3L/8、L/2、合拢段处在这些截面内布置传感元件,进行应力测试和施工控制,在每一截面内,随截面形状的不同布置传感元件。
在主梁钢筋布置基本就绪,混凝土浇筑之前,在控制断面预埋传感元件,并做好相应的防护工作。布置时,传感元件沿相似布置,用铁丝捆扎在主梁纵向钢筋的上(下)缘。
传感元件使用钢弦应变计,钢弦应变计在轴向受力后变形,钢弦传感器埋入砼后,钢弦的两支点间的弦长与砼变形协调,从而建立了砼的应变与钢弦自振频率间的关系,通过砼的弹性模量可得到砼结构的应力
ζ=Eε
ζ—为砼受的应力 E—为砼的弹性模量 ε—为砼应变
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三、 栈桥、施工平台
1.桥面高程、宽度及平面位置
根据浙江省河口海岸研究所编著的《富春江富春湾及周浦大桥工程水文与桥墩局部冲刷计算》,该桥位处20年一遇设计洪水位为9.62m。为确保施工期间栈桥的安全,并参考了钱塘江上现有桥梁的建设拟定栈桥桥面高程设计为9.60m,桥面宽度为6.0m。
栈桥设置于主桥上游,栈桥外缘距主桥墩钢吊箱外缘不小于2.5m(栈桥外缘距承台边缘3.2m)。栈桥北岸桥台位于江堤上,南岸桥台位于江堤内侧。通往栈桥的便道横穿江堤,需拆除南岸江堤挡水坝(墙)11m,当汛期防洪需要时设置临时挡水坝,工程完工后予以恢复原貌。
南岸江堤挡水坝拆除及复原图见图7.3-1。 2.桥型及跨径布置
栈桥型式为简支梁结构,2~4孔为一联。 见图7.3-2-1、2。
栈桥跨径根据主桥墩位布置及现场实际地质情况分为15m、18m、21m,一般2~4跨为一联,伸缩缝为10cm。
江北岸栈桥桥型为: 6+18*3+21+18*2+15+21*2+18*2+21*2+15+18+15+18*3,全长 354m。
江南岸栈桥桥型为:21*10+6,全长216m。 3.上部构造
栈桥的上部承重结构采用布设6片贝雷片,每两片用50cm花架联接成一组,分3组,净间距2m,片之间采用钢性架联接。
贝雷片与桩顶2I56工字钢用U形螺栓连接固定,外侧设置横向移动限位装置。贝雷片之上按间距1.2m横向铺设I32工字钢,按净间距0.25m纵向铺设I12工字钢,
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顶面满布δ=100mm木板材作桥面,两侧设置钢管栏杆。贝雷片与I32工字钢用U形螺栓连接固定,I32工字钢与I12工字钢采用焊接联接。栈桥上部构造三至四跨一联,伸缩缝处设置单向滑动钢板(δ=10mm)连接,以保证行车平顺。每联两侧边缘纵向采用8cm木板设置护缘带,护缘带宽度40cm,用铆钉固定将木板联接成整体,并设置锚栓穿过板体固定于贝雷片或型钢上。
栈桥护栏采用φ48mm钢管,高出桥面80cm,纵向间距120cm竖直焊接在I32工字钢上,纵向通长采用φ48mm钢管再焊接两道。护栏设置在栈桥边缘。
栈桥与施工平台在相邻的钢管桩之间采用φ300钢管连接,根据设计尺寸预先将钢管割成弧形,保证横、竖钢管的接触面,斜撑为[20a槽钢,以增加平台及栈桥的稳定性。
栈桥上部结构图及上部联接图见图7.3-3-1、2、3、4。 4.基础
基础采用φ600mm、δ=8mm或φ800mm、δ=10mm两种钢管桩。深水区采用φ800mm、δ=10mm钢管桩,浅水区采用φ600mm、δ=8mm钢管桩。
为增加钢管桩端部刚度,φ800mm、δ=10mm钢管桩对桩底刃角处0.5m范围厚度增加一倍(即δ=20mm)进行加强。
为提高桩体的刚度及稳定性,桩体采用双排四根钢管桩,桩体入土达到设计要求时,将钢管桩内填砂,桩顶50cm范围内封注混凝土。钢管桩之间用[20a槽钢做剪刀撑及平连焊接固定。
钢管桩横栈桥方向中心间距为4.6m,两排钢管桩中心间距为3.0m。
桩顶焊接700*700mm(φ800mm钢管桩顶焊接900*900mm)δ=10mm钢板后,先纵向焊接2I45工字钢后再横向焊接2I56工字钢。
横梁与钢管桩、工字钢之间沿接触部位周边焊接。 5.主要材料用量
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搭设栈桥使用的主要材料包括φ800mm、δ=10mm钢管桩,φ600mm、δ=8mm钢管桩,贝雷片,I32工字钢,I12工字钢及木板材。其它材料包括I56工字钢、I45工字钢、[20a槽钢、φ48mm钢管、花架、 U形卡及连接贝雷片用的销钉等。
栈桥材料用量见表7.3-1。 6. 抗冲刷设计及设防
栈桥搭设于桥位上游,其压缩河道面积小于结构压缩河道面积,但由于栈桥与桥位相邻,工作平台与桩基同位,其冲刷与结构处基本相同,故可采用桥位处计算结果。根据浙江省河口海岸研究所编著的《富春江富春湾及周浦大桥工程水文与桥墩局部冲刷计算》所列河道冲刷计算结果,桥位处最大冲刷深度11.63m(62#墩),冲刷后最低高程为-22.16m(63#墩)。
栈桥桥墩设计时考虑了冲刷影响,保证钢管桩有足够的入土深度。在实施和使用阶段,派专人负责测量各墩位处冲刷深度并做好记录,当河床冲刷深度不大于6m时,就应及时进行抛石等加以防护,确保栈桥整体稳定及钢管桩的入土深度满足设计荷载要求。桩底标高根据河床底标高、冲刷深度及承载力要求,富春江主河槽处一般为-27~-34.5m。
为防止洪水对栈桥岸边桥台处的冲刷,桥台处岸边提前采用钢丝笼抛片石进行围堰防护,厚度不小于1m,宽度在栈桥两侧各不小于10m。
7. 防船撞设计
7.1 船撞方向及概率:根据河床及水位标高,60# -63#号墩位置处靠上游的一侧栈桥及平台发生船撞的概率比较大,因此,栈桥设计时进行了充分的考虑。
7.2 防撞设计:为了减少船撞的损失,栈桥上部采取2跨至4跨一联。栈桥在桥梁墩位处与钻孔施工平台连成一体,以增加栈桥的防撞能力。另外,与航道部门联系,发禁航通告,按航道部门的要求设置禁航标志,以预防船撞。
7.3 发生船撞后的补救方案:在施工过程中,如发生栈桥被船冲撞并造成无法
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通车时,项目经理部立即组织主墩作业一队、二队进行栈桥的抢修。为不影响正常生产,人员、材料、设备通过租用码头用船舶运输至施工地点施工。
8.施工平台设计
主、引桥共有11个墩,均在富春江水中。各墩上、下游幅为独立的承台,引桥每座承台3根直径2m(或2.4m)基桩,主桥每座承台9根(或6根)直径2m基桩。根据河床标高及水流等实际情况,确定采取搭设钻孔施工平台进行基桩施工。钻孔施工平台顶标高为+9.6m,钢管桩的底标高与同桩号栈桥钢管桩底标高相同。
为方便施工,钻孔平台上游幅与下游幅连成一体。钻孔平台面积与结构:一个主墩平台面积为43.15*20.5=884.575m,一个边墩平台面积为43.15*12.8=552.32m,引桥墩平台面积为43.15*10.7=461.705m。
一个主墩平台由 32根φ800mm、δ=10mm的钢管桩支承,一个过渡墩平台由24根φ800mm、δ=10mm(南岸为φ600mm、δ=8mm)。钢管桩直径及壁厚与栈桥钢管桩相同)的钢管桩支承,一个引桥墩平台由19根φ600mm、δ=8mm的钢管桩支承。平台外围的钢管桩之间采用[20a槽钢连接。桩顶焊接δ=10mm钢板后横栈桥方向铺设2I56工字钢,然后在排桩顶安放贝雷片组,组之间用花篮剪刀联接。其上用间距1.5mI32工字钢做横向(纵栈桥方向)分配梁,木板材下按净间距0.25m铺设I12工字钢,其结构形式与栈桥相同。
平台台面与栈桥桥面设置单向滑动钢板(δ=10mm)连接,以保证行车平顺。 栈桥与施工平台在相邻的钢管桩之间采用[20a槽钢连接,以增加栈桥的稳定性。 施工平台断面见图7.3-4-1、2。 9. 栈桥、施工平台施工
9.1 栈桥材料、设备的落实:φ800mm及φ600mm钢管桩、贝雷架、型钢等主要材料主要从集团公司仓库调用,钢管从宁波美亚钢管股份有限公司购买,对于运输船、打桩船、驳船等就地租赁。各类船舶大小将根据富春江水位标高进行调整。
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其他材料当地购进。
9.2 正式施打前,应试打2根桩,以检验钢管桩的实际入土深度、承载能力,以此作为调整设计施工的依据。
9.3 栈桥搭设:栈桥搭设方法 9.3.1 定位
钢管桩的定位采用计算的坐标利用全站仪和经纬仪交会方式进行精确定位。 9.3.2钢管桩水中墩采用400t打桩船、D35及D60型打桩锤打入,桩架高度22m。当桩身重≤3.5T时,采用D35打桩锤施打。采用打桩船在江中按照钢管桩设计位置自江边可打墩开始向江中沉打钢管桩,边向前打钢管桩,边架设贝雷栈桥。临时租用的驳船配发电机。每天打好的钢管桩及时焊接剪刀撑、平联和桩顶承重梁。
同时,55t履带吊自岸边开始向江边沉打陆地钢管桩(地面铺以道渣),并及时将已连接固定的可安装的桥面系进行架设铺装。采用DZ90Vm-5000E振动锤,当桩身重≤4T时,使用中频。采用当沉打至江边不能在陆地施打时,改为在已架设好的栈桥上悬打钢管桩,逐孔沉打逐孔架设。
栈桥与水中钻孔平台同时施工,先施工南岸栈桥,后施工北岸栈桥。 栈桥施工机械设备表见表7.3-2。
9.4 工期:计划从2003年10月20日开始施工,采用24小时连续作业,计划平均3天完成一联贝雷栈桥(含施工平台)。用50天时间,即2003年12月10日完成。
10. 施工及航道安全
10.1 水中施工,充分重视河床冲刷的影响,确保临时结构及机具、人员的安全。指派专人每天观测水位、冲刷等情况,做好记录,并制定汇报制度。
10.2 采取有力措施确保通航和栈桥及水上平台安全。
与航管局及港监联系,设定航标、平台和栈桥的警示灯及监督船,专职人员24小时专船值班。
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10.3 在栈桥及施工平台外缘安装栏杆,高度为80cm,确保施工人员的安全。 11.质量控制及验收
建立质量管理网络体系度和完善的质量保证措施。建立健全项目经理部项目经理负责制下以总工程师为首的质量保证体系,尊重和服从监理工程师的指令,认真开展自检、互检和专职工程师质量检查的三级质量检查制度,将质量控制分解落实到人,落实到每一道工序。坚持预防为主的方针,贯彻专职检查和群众检查活动相结合的方法,在定人定岗的前提下实行全员管理,人人管质量,质量与人人有关。
质量检验自始至终是控制工程的一条主线,应及时检查、及时纠正,避免工程损失,应加强施工工序控制,避免操作人员人为造成质量事故,对每一道工序必须进行检查,做好检查和施工记录,特别是钢管桩的沉桩记录,作为工程质量分析的依据,为后序施工提供指导。
栈桥及平台的验收主要控制以下几个方面:
(1)钢管桩的平面位置、竖直度,平面位置偏差控制在15cm以内,竖直度控制在1%以内;
(2)钢件焊接验收检验焊缝质量、焊缝长度和是否有漏焊的地方,焊接是否能满足刚度设计的要求;
(3)连接件检验松紧度、焊缝质量。 检验时以设计规范标准以及设计要求为准。
四、 主要结构施工方案
(一)路基施工
我部成立路基施工处,该段长度不足30m,方量小,不影响主体工程进度,拟定在2004年的4、5月份完成。
方案一:我部自行组织、填筑,进行防护工程施工。
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方案二:由相邻五合同段完成该段路基、防护工程,该方案为优选方案。 全线路基采用整体式断面,全宽33.5米,双向6车道,路基段起讫点桩号为K13+820.5~K13+850。本合同段内共有路基填方3044.1立方米,挖方7254.6立方米。
1.填方路基 1.1 填前处理
1.1.1一般旱地表层处理:恢复路基中线并加密中桩,测标高,放出坡脚桩,桩上注明桩号,标上填筑高度。清除填方范围内的草皮、树根、并翻松,清除厚度约15cm,然后对原地表压实至要求密实度,经监理工程师认可,实测填前标高后,再上土填筑路基。
1.1.2非适用材料处理:路基填方前,首先对需进行开挖地段进行开挖,运至监理工程师指定地点做弃方处理。对于鱼塘路段的处理要首先用水泵抽干塘中残留水。然后采用机械挖除塘内淤泥,以及坡上的杂草、杂泥、河岸边坡挖成台阶型,水平宽≥100cm,高度20cm,并有向内的3%坡度。淤泥挖除及时装运,装运车辆的车斗内用草包填实防止淤泥沿路滴洒。淤泥一定要完全彻底清除干净直到清挖至原状土完全暴露为止。在基坑内设置一个集水坑,集水坑内放置一台泥浆泵及时抽干地下外渗水,防止基坑底原状土含水量上升,破坏原土土质。
1.2 试验段
选择能代表整个标段施工特点的地段(长度为200米左右)做为试验路段,针对不同的填筑材料、压实机型、松铺厚度、质量标准,取得不同的实践试验数据。通过试验段收集至设计要求的密实度、经济合理的填筑厚度、最佳的填筑速率、碾压遍数及机械组合等参数。
1.3 填筑施工
1.3.1 测量放样:通过复测准确无误的导线点和经监理工程师批准使用的补
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