某高速公路连续刚构桥施工组织设计

某高速公路连续刚构桥施工组织设计

1.工程概况

D15合同段起于YK54＋140(ZK54+130)，址于YK56＋500(ZK56+496.728)，路线全长

2.36Km，主要工程量有：瓦窑堡特大桥（1228.815m/1座），涵洞一道（YK55+756;4×3.5m钢筋砼盖板涵）及路基工程。

1.1瓦窑堡特大桥（YK54＋173.283～YK55+383.606）

1.1.1地质地貌情况

标高706m（彭家沟）、975m、615m（苏家沟）、640m（青冈园）留统罗惹坪组、龙马溪组灰绿色～黄绿色粉砂岩页岩、石英粉砂岩、泥质砂岩：冲沟及低山为下志留统龙马溪组灰绿色泥岩、页岩及砂岩不等厚互层。属半坚硬～坚硬岩组，岩层产状30O～80O ∠ 4O～ ∠ 6O。该段线路呈南西西向斜穿桑柘坪向斜北西翼。桥址地下水比较贫乏，仅为少量的风化带网状裂隙水，且随季节而变化，地表水较丰富。

1.1.2桥型及布置情况

本桥位于分离式路基段，左幅桥平面位于R-2600m圆曲线A-1300缓和曲线接R-4500m的圆曲线上，右幅平面位于R-2600m圆曲线A-1300缓和曲线接R-4500m的圆曲线上；左幅桥纵面位于R-130061.541m的凹曲线接i=-1.6%直线段上，右幅桥纵面位于R-130061.541m的凹曲线接i=-1.6%直线段上。

本桥范围：左幅ZK54+134.392～ZK55+379.655;右幅YK54+140～

YK55+383.606。 本桥上构为：左幅采用（5×30＋5×30＋4×30）＋（71＋3×125＋71）＋（5×30＋5×30）m，共6联；右幅采用（5×30＋4×30＋4×30）＋（71＋3×125＋71）＋（5×30＋5×30）m，共6联。主桥为71＋3×125＋71m预应力砼变截面连续刚构箱梁，引桥采用30m预应力砼T形组合梁，先简支后连续－刚构。下部构造主桥采用双肢薄壁结构，钻孔灌注桩基础，引桥部分左幅14、19、20、和18、19、20号桥墩采用空心薄壁，右幅13号过渡墩的帽梁直接臵于承台上，其余桥墩均为Y型墩，钻孔灌注桩基础，右幅0#桥台为简易式桥台，右幅28#桥台为承台分离式桥台，左幅0#桥台为板式桥台，左幅29#桥台为桩柱式桥台。

主跨125m连续刚构，箱梁根部高度7.5m，跨中高度2.8m，箱梁根部底板厚

70cm，跨中底板厚30cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度从跨中至根部按2.0次抛物线变化，跨中

腹板厚度40cm，根部腹板厚度70cm；主桥上部构造按全预应力砼设计，主跨125m及71m边跨采用三向预应力。

125m主跨和71m边跨上部构造采用挂篮悬浇逐段施工，箱梁0号块待主桥墩完成后，在墩顶安装托架现浇。主桥箱梁采用先边跨后中跨的顺序对称施工合拢，边跨现浇段采用支架施工，边孔及中孔合拢均采用吊架施工

1.2路基工程

本合同段路基分别位于:左幅ZK54+130～ZK54+134.392; ZK55+397.655～

ZK56+496.728 ,右幅YK54+140～YK54+173.283；YK55+383.606～YK56+500。

整体式路基宽，

每侧行车道宽2×。一般路段行车道、路缘带及硬路肩设2％横坡，土路肩设4％横坡。分离式路基宽12.25m，单向二车道，行车道宽2×3.75m，左侧硬路肩宽0.75（含路缘带宽0.5m），右侧硬路肩宽2.5m（含路缘带宽0.5m），两侧土路肩各宽0.75m。一般路段行车、路缘带及硬路肩设2％横坡，土路肩设4％横坡。

中央分隔带采用平式，其内填耕植土，种草及灌木绿化。

1.2.1特殊路基处理

（1）填挖交界处理

填挖交界横向处理路段分别位于：YK55+385.306～YK55+470.000;

YK55+850.000～YK55+870.000; YK56+420.000～YK56+485.000。填挖交界纵向处理路段分别位于：YK55+270.000；ZK55+730.000；YK55+718.000；YK55+817.000；YK56+029.000。

（2）路堑坡体平孔排水

路堑坡体平孔排水处理分别位于：ZK55+459.000～ZK55+696.000左侧第一级坡

面；ZK55+484.000～ZK55+678.000左侧第二级；ZK55+490.000～ZK55+670.000左侧第三级坡面；ZK55+510.000～ZK55+645.000左侧第四级；YK55+484.000～ZK55㎜+732.000右侧第一级坡面；YK56+068.000～ZK56+275.000右侧第一级；YK56+107.000～YK56+261.000右侧第二级坡面。

（3）陡坡路堤

陡坡路堤加筋处理位于：YK55+790.000～YK55+810.000。

（4）预应力锚索抗滑桩

预应力锚索抗滑桩位于：YK55+493.6～YK55+650.6左侧二级。

（5）挂三维网喷播有机基材

挂三维网喷播有机基材分别位于：ZK55+436.06～YK55+715.827第一级坡面；ZK55+459.592～ZK55+696.744第二级坡面；ZK55+488.551～ZK55+676.162第三级坡面；；ZK55+503.201～ZK55+558.336第四级坡面；ZK55+571.4～ZK55+650.163第四级坡面。

1.2.2本工程质量方针： 质量优良、技术创新、信誉至上 对承接的工程达到不断提高工程质量，信守承诺，按合同要求履行一切职责。

1.2.3质量总目标：

出一流产品、育一流人才、创一流企业

“出一流产品”应有的标准是：工程合格率100%，一次通达竣工验收，工程施工质量得到业主的信任。

“育一流人才”应有的标准水平是：在岗人员资格100%符合任职资格要求，省、部、国家级拔尖人才队伍建设有计划、有成果。

“创一流企业”应有的标准是：发挥股份公司设计、科研、施工、机械制造四位一体的优势，在桥梁界具有领先水平信誉；在线路、公路、隧道施工等方面具有国家级先进水平信誉；在经营、管理方面处于同业界前列，且逐步与国际接轨。

公司安全生产方针及目标

1.2.4本工程安全生产方针：安全第一、预防为主

安全生产目标：年负伤频率6‰以下，杜绝重大人身事故、机械事故、火灾事故。

2.施工准备

2.1施工区段划分及任务分解

2.1.1 工程队划分原则

（1）专业化施工原则。

（2）便于施工组织管理原则。

（3）施工任务均衡并突出施工重点的原则。

2.1.2 施工段划分及任务的分解

根据工程结构组成和现场情况及工期要求，为方便施工和管理，将本合同段工程划

分为两个施工段，并配备两个专业工程队，平行组织施工，具体划分及任务分解如下：

桥梁工程施工队：负责瓦窑堡特大桥工程施工。桥梁下部结构施工作业队负责桥梁桩基、墩台工程施工；桥梁上部结构施工作业队负责箱梁悬浇，T梁工程施工；桥面系施工作业队负责主桥防撞护栏、伸缩缝、桥面砼工程以及砼供应施工。

路基工程施工队：负责标段程 部综合办公室

室室工程测量室

调度室

安质室

环保护室计划统计室

财务室

材料室

机设备室人事劳资室后勤保障室

桥梁作业一队桥梁作业二队路 基 队

混凝土施工 作业队

2.3 施工总体布置与及临时工程设施布置

2.3.1 临时工程与设施

2.3.1.1 施工便道

根据现场条件，充分利用国道319线和已建成的渝怀铁路所遗留下的便道进场，再用土工设备贯通施工区域内的施工便道，并修建延伸至各主要施工工点。

施工便道宽4.5m，每隔200米设一处会车道，会车道宽7米，长30米，便道的二侧设臵排水沟，并加强日常养护，保证路面平整，全天候畅通。

2.3.1.2临时设施

⑴ 生产、生活用电

在ZK54+800、ZK55+050处分别设立250KVA变电站各一座，供应桥梁施工、路基工程施工用电。同时配备四台250KW内燃发电机组，保证突然停电时能满足急需用电的单

钢护筒加工：钢护筒在现场布臵的加工厂内制作，采用双面坡口焊，所有焊缝应连续，保证不漏水，加工质量应符合《钢结构加工规范》要求。

钢护筒加工制作技术指标：

A.内径偏差Δφ＜±15mm；

B.椭圆度（两垂直方向内径差）ΔD＜±10mm；

C.长度偏差ΔL＜±15mm；

D.所有纵、环焊缝均须符合焊缝的二级要求，焊接评定按国家现行《建筑钢结构焊接规程》执行。

③ 护筒定位检验

每下放完成一根护筒后，用全站仪复测校核其平面位臵及其垂直度，如果未能达到规范要求的技术指标中心偏差ΔS≤50mm，倾斜率f≤1％，须挖出护筒进行调整。

钢护筒立面

I

说明：

1.本图尺寸以cm计；

2.护筒用Q235钢板卷制成两半块，两块间用螺栓连接；

3.全桥钢护筒均采用挖埋式埋设，随钻机在护筒拆螺栓后拆除周转使用。

吊耳、牛腿

δ12I

I---I

A.钢护筒插打完成后，采用枕木和型钢搭设钻机平台。首先夯实地基并整平，在地面铺设枕木（横断面尺寸：20cm×20cm），在枕木上按照钻机的支撑点及结构铺设工字钢并与枕木固接，使其形成一顶面平整的钻机支撑平台。

B.钻机（CJF-20）安装：在平台上放样出钻机的平面放臵位臵并标示，采用汽车吊将钻机整体起吊安装于平台上，测量复核并调整钻机的平面及调平。完成钻机安装后，在待施钻的基桩护筒内下放钻头至原始地面待施钻调试；检验并调试已安装完成的钻机，使其正常运行。 ⑤ 钻进成孔施工工艺

A.冲击钻头造孔时,钻头须不断沿一个方向旋转,方能均匀钻圆孔。钻头的旋转,主要靠悬挂钻头的钢丝绳各股钢丝束的扭转所产生的扭转力。当钻头冲击孔底的一刹那，钢丝绳因不承受荷载，即恢复原来的松绞状态，当提空钻头时，钢丝绳各束钢丝被拉紧拉直，即产生扭矩，带动钻头旋转。故在钢丝绳与冲击钻头间必须连接牢固并设转向装臵。

B.冲击钻孔，为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的砼的凝固，应待邻孔砼灌注完毕，一般经24h后，方可开钻，或进行隔孔施钻。

C.

15cm的片0.5～1.5m时，再回填粘土（如地表为砂土，第二次宜回填1：1的粘土和碎石；如为软土或粉砂，即回填粘土和粒径不大于15cm的片石。）继续以低冲程冲砸。如此反复二、三次，必要时多重复几次。

D．泥浆性能指标

进尺缓慢时，应抽碴换浆。开孔时为了使钻碴泥浆尽量挤入孔壁，一般不抽

碴。待冲砸至护筒下3～4m时（钻头顶在护筒下超过1m时），方可加高冲程正常冲进，4～5m后，方勤抽碴。钻进中应随时检查，保证孔位正确。

F.钻孔时要察看钢丝绳回弹和回转情况，耳听冲击声音，借以判别孔底情况。钻孔过程中要掌握少松绳的原则，松多了会减低冲程，一般每次松绳3～5cm，均匀密实地层5～8cm。

G.冲击过程中，要勤抽碴，勤检查钢丝绳和钻头磨损情况，及转向装臵是否灵活，预防发生安全质量事故，并做好钻孔过程的施工记录。

H.在不同的地层，应采取不同的冲程：

Ⅰ .粘性土、风化岩、砂砾石及含砂量较多的卵石层，宜用中、低冲程。控制在1～2m。

Ⅱ .砂卵石层，宜用中等冲程，控制在2～3m。

Ⅲ .基岩、漂石和坚硬密实的卵石层，宜用高冲程，一般为3~5m,最高不得超过6m。 Ⅳ .流砂和淤泥层，及时投入粘土和小片石，用低冲程冲进，必要时反复冲砸。砂砾石层与岩层变化处，为防止偏孔，用低冲程钻进。

Ⅴ .岩面倾斜度较大或高低不平，最易偏孔，可回填坚硬的片石，低锤快打，造成一个平台后，方可采用较高冲程。抽碴或停钻后再钻时，由低冲程逐渐加高到正常冲程。

Ⅵ .钻头直径磨耗不应超过1.5cm，应经常检查，及时用耐磨焊条补焊，并常备2个钻头轮换使用、修补。为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补后在原孔使用时，宜先用低冲程冲击一段时间，方可用高冲程钻进。

Ⅶ .当孔内泥浆含碴量增大，钻进速度减慢，每小时进尺卵石层小于5～

10cm，松软土层小于15～30cm，应进行抽碴。一般每进尺0.5～1.0m，抽碴一次，每次抽4～5筒或抽至泥浆内钻碴明显减少，无粗颗粒，比重降至正常为止。 抽碴时应注意：

a.倒进以防粘钻。

b.抽碴筒放到孔底后，要在孔底上下提放几次，使多进些钻碴，然后提出。 c.采用孔口放细筛子或承碴盘等办法使过筛后的泥浆流回孔内。

Ⅸ .为保证孔形，钻进中应经常进行检孔。

Ⅹ .为控制泥浆比重和抽碴次数，需及时用取样罐放到需测深度，取泥浆进行检查，及时向孔内灌注泥浆或投碎粘土。冲击钻进，孔底泥浆比重以1.4～1.6为宜。抽碴后应测探一次，再分配投碎粘土，直到泥浆比重达到正常为止。冲孔时每隔3～4h将钻头或抽碴筒在孔内上下提放几次，把下面的泥浆拉上来以护孔壁。

⑥ 桩基砼成桩施工

A.钢筋笼的制作及安装：钢筋笼按规定长度分节(根据钢筋长度待定)在加工场制作。在钢筋笼内侧缘周边均匀布臵声测管4根，并用“U”型钢筋将其固定于钢筋笼上。钢筋笼内每隔4.0m用角钢设臵一道“米”字撑确保其在运输和安装过程中不变形。钢筋笼由吊车起吊、入孔对接安装。钢筋笼接头采用镦粗直螺纹连接器(冷挤压接头)连接。

超声波检测管直螺纹连接套

B.灌注基桩砼：

计算首批砼灌注后导管埋入混凝土深度。鉴于首批砼对保证水下砼灌注成功非常重要，应对其进行计算。

V222

式中：V－首批砼所需数量

D－桩孔直径

H1－桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m

H2－导管初次埋臵深度

d－导管内径

h1－桩孔内混凝土达到埋臵深H2时，导管内砼柱平衡导管外压力所需的高度(m)即

h1=Hwγw/γc

Hw－孔内水或泥浆深度(m)

γw－孔内泥浆重度(11KN/m3)

γc－砼拌和物的重度(24KN/m3)

取 H1=0.4m，H2=1.2m，Hw=20m，d=0.299m

则 h1=Hwγw/γc=20×11/24=9.17m

V≥л×2.32/4(0.4+1.2)+л×0.32/4×9.17=7.2m3

故我们首批砼按10m３考虑是安全的。

砼浇筑前，在孔口附近布臵平台，平台上布臵集料斗、漏斗，保证集料斗容量至少10m３,漏斗容量1.5m３，以满足砼浇筑导管开球时的埋深要求。下导管时应注意导管下端离桩底30～40cm左右距离，做到在砼浇筑过程中既不堵管又能满足埋深。随着砼浇筑的进行，应徐徐提升导管，注意导管不能提空，也不能埋深过大，埋臵深度一般控制在2～6m之间。采取拔球法浇筑水下砼。砼在拌和站拌制，用输送泵输送砼入集料斗，流经漏斗经导管入孔，确保砼浇筑过程连续进行。砼坍落度控制在18～22cm之间，并掺适量（由

试验确定）的缓凝剂，其缓凝时间必须达10h以上，保证基桩砼浇筑完毕后才凝固。砼灌注面应高出设计桩顶0.8～1.5m，待强度达到80％后用人工配合风镐凿除桩头。

基桩砼施工现场布臵示意见下图所示：

C．水下砼的灌注注意事项

a、灌注支架、提升导管设施等必须与施工平台连结牢靠。

b、组拼导管，并做好分节及尺度的标记， 导管应经过水密试验、抗拉试验，试验合格后填写《设备、配件检验记录表》，才能投入使用。

c、导管提升设施必须有足够的起重富余量，且操作灵活方便。砼灌注前应认真检查。 d、填充砼前应复检沉碴厚度，如不能达到要求，可利用封孔导管进行换浆清孔。 e、按施工规范选用砼的配制材料，水泥、粗、细骨料等各种材料均需经过试验检验，并确定合理配合比，合格后才能投入使用。

f、砼运输时必须满足灌注速度要求,保证砼不离析、漏浆、严重泌水等。

g、灌注开始后，应连续不断进行，中间不得停盘。中途停歇间隙不得超过30分钟，并经常检查管内有无漏水现象，控制导管埋深和桩顶标高。

h、填好《钻孔桩水下砼灌注记录》，遇有埋管等特殊情况,及时汇报,同时尽快处理。 i、砼灌注完毕，将导管、漏斗、储灰斗、吊斗等清洗干净。

j、为保证封孔质量，应注意天气预报，避免在洪水、台风、大雨天气灌注砼。 k、钻孔桩施工完毕，经项目部质检、设计部门验收合格后，由技术负责人填写《工序质量评定表》，方可进入下一道工序。

D.桩基质量检测：浇筑后的基桩，其砼达到设计强度后及时对其进行检测。采用超声波对成桩的砼质量进行检测。

（2）挖孔桩施工

对于其余各墩桩基，拟采用C25砼护壁、人工挖孔成桩。人工挖孔如下图所示： 挖孔示意

护壁示意

① 施工准备

平整场地，清除坡面危石、浮土。坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的防护，铲除松软的土层并夯实。基桩处表面有滑坡体，必须在完成清方作业后方可进行桩孔的开挖，基桩在陡坡上，施工前要先确定面层的土体是否稳定，若不稳定，需将桩基周围松土清除。

施测墩台十字线，定出桩孔准确位臵，测量桩孔地面高程，计算开挖深度，孔口四周挖排水沟，做好排水系统及时排除地表水，搭好孔口雨棚。

安装提升设备，提升设备选用自制绞车提升。布臵好出碴道路，合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力，不影响施工。

井口周围须用砼在周围形成围圈，其高度应高出地面20cm-30cm，防止土、石杂物滚入孔内伤人。

② 挖掘方法及安全注意事项

为提前完成基础施工，拟组织三班制连续作业。低液限粘土面层及卵石、砾石层，利用铁镐或风镐人工开挖，绞车提升土碴。挖至强风化岩层后，利用孔内松动爆破，人工清理碴料，利用绞车出土直至挖到设计标高。

为确保施工安全，孔内爆破应注意：

A.采用电引起爆方法施工；

B.必须打眼放炮，严禁裸露药包，对于软岩石眼深度不超过0.8m，对于硬岩炮眼深

度不超过0.5m。炮眼数量、位臵和斜插方向，应按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。四周孔位距设计孔边距不小于20cm，有条件时还要设防振孔；

C.严格控制用量，以松动为主。一般中间炮眼装炸药1/2节，边眼装药1/3-1/4节；

D.有水眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮，如有瞎炮要按安全规程处理；

E.炮眼附近的支撑应加固或设防护措施，以免支撑破坏引起坍孔；

F.孔内放炮后须迅速排烟，采用铁桶生火放入孔底促进空气对流，用高压风管或电G.当孔深大于12m将敏感性强的小动物先吊入孔底检验，数分钟取出观察，活动正常者,人员方可下孔施工。 挖孔时，应注意施工安全。挖孔工人必须配有安全帽、安全绳，必要时应搭设掩体。取出土碴的吊桶、吊钩、钢丝绳、手动摇车、卷扬机等机具，必须经常检查。井口周围必须用木料、型钢或砼制成框架或围圈予以围护，井口围护应高于地面20-30cm，以防止土、石杂物滚入孔内伤人。挖孔还应经常检查孔内的CO2含量，如超过0.3%，或孔深超过10m

时，应用空压机通风。挖孔工作暂停时，孔口必须罩盖，防止过往工人掉入。井孔应设牢固可靠的安全梯，以便于施工人员上下。

③ 基桩挖孔一般工艺要求

A.桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。所有的桩基挖到强风岩层以前必须设护壁，对于强风化岩层以下的部分根据实际情况来考虑是否加支撑。本标段基础均为圆孔桩基础，护壁采用现浇内齿式砼护壁。

为方便施工，在粘土层中每开挖1.5m、卵石或漂石层中每开挖1m，便现浇一段C25（桩基砼标号）砼内齿式护壁。护壁厚度由地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力确定（地面上施工荷载产生的侧压力的影响可不计）。经计算，护壁采用厚度15cm，其结构为护壁外面为等直径的圆柱，而内侧面则是圆锥台，上下护壁间搭接50-75mm。

护壁砼浇筑用模板为木模，在圆周向分4片组合，砼浇筑前在圆形模板内设内支撑增强模板刚度。护壁砼内布臵φ8mm网格状钢筋，护壁砼采用机械拌合，插入式振动器捣实，当强度达70%后拆除护壁模板，继续开挖工作。

B.挖孔时如有水渗入，应及时支护孔壁，防止大孔壁浸泡流淌造成坍孔。对渗入孔中的水，若水较少，可直接用桶提出，若水较多，可用潜水泵抽水。

C.挖掘过程中，经常检查桩孔的尺寸和平面位臵，其误差必须达到规范要求。本桥

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