§1.1 地理位置
澳凼三桥位于澳门本岛与凼仔岛西北角的一座特大型跨海大桥,也是一座典型的城市桥梁和景观标志性建筑。
§1.2 工程规模
澳凼三桥为双层钢管混凝土桥。主桥顶层桥面宽37.0m,副主桥顶层桥面宽30.0m,双向六车道;底层宽25.0m,为双向两车道与双向两轻轨车道。全桥从里程桩号2687.950至716.050,总长为1971.900m。其中主桥为 49m +59m +79m +99m +199.9m +99m +79m +59m +49m的九跨连续双层钢管混凝土桁拱组合桥;副主桥为50m跨双层钢管桁架组合连续梁,引桥为单箱单室钢筋混凝土连续箱梁。另外在澳门本岛侧从桩号**至**及桩号**至为匝道,与环岛公路相接。
§1.3 工程范围
本合同的工程范围为总长**m桥梁基础、主桥及桥面设施的全部设计工程项目,主要工程数量如下表,
项 目 正 桥 匝 道 总 计 混凝土(m3) C25 5813 1804 7617 C30 80952 3124 84076 C40 24136 3683 27819 C50 16797 — 16797 钢 筋 (t) 13183 1744 14927 钢绞线 (t) — 钢 材 (t) 52557 — 52557 吊杆 (t) 沥青砼(m3) 7445 2866 10311 §1.4 工程特点
本合同段工程具有的特点有以下:
①地质条件差。有较厚的细中砂层,岩面标高变化大,且岩层风化呈孤石状,给钻孔中垂直度的保证带来很大困难;
②技术难度较大。直径2.5m的大直径钻孔灌注群桩占桩基数量一半以上,且桩长较长,嵌岩深度较深。主墩及双排墩桩间中心距离只有5.0m,无预留桩位;
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③承台大多数在水中,而且形式多样,承台施工采用有底钢吊箱;
④承台及封底混凝土均为高标号、大体积混凝土,浇筑量大。其中主墩承台混凝土量为2400m3,必须采用控温措施,减小水化热,防止由于混凝土升温所产生的有害裂缝;
⑤薄壁结构墩身高度较大,外观质量要求高;
⑥主桥钢管桁架梁节点多,加工精度要求高,安装复杂; ⑦钢管拱肋架设高度大,重量大。
§1.5 气象、水文、地质及施工条件
§1.5.1 气象
澳门地区属于亚热带海洋性气候,长夏无寒,雨量充沛。 ①气温
最高气温……………………… 38.5℃ 最低气温……………………… 2.50℃ 平均气温……………………… 22.4℃ 一月份平均气温……………… 12.0℃ 七月份平均气温……………… 31.7℃ ②雨量
多年最大降雨量 ………… 2873.9mm 多年最小降雨量 ………… 1200.9mm 多年平均降雨量 ………… 2010.5mm 多年日最大降雨量 ……… 397.70mm 多年最多降雨天数…………… 153天 多年最少降雨天数…………… 131天 多年最长连续降雨天数 ……… 18天 ③风速和风向
本地区通常风向为ESE~SE,其次为NNW~N,其频率分别是28.3%和20.8%。就四季而言,春季多偏东的东南风,夏季多西南风,秋季以北风与东南风为主,冬季盛行北风。
根据1952~1987年澳门气象部门每日风速统计表明:年出现大于10m/s风速的
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天数最多为26天,平均为12.6天;年出现大于15.3m/s风速的天数最多为6天,平均为1.4天。
④台风
从1960~1970年台风记录表明,本地区年平均发生台风3.55次,最多高达7次。每年7~9月为台风发生季节,频率为70.43%。台风影响本地区时,澳门气象台实测的最大风速达27.8m/s,风向为偏北。
⑤雷暴
多年最多雷暴日………… 86天 多年最少雷暴日………… 45天 多年平均雷暴日………… 65.1天 §1.5.2 水文 ①潮汐
本地区潮汐属于不规则半日潮。本工程基面以澳门海图基面为准,潮汐统计如下,
平均高高潮位………… +2.63m 平均低高潮位………… +1.92m 平均高潮位…………… +2.42m 平均高低潮位………… +1.65m 平均低低潮位………… +1.00m 平均低潮位…………… +1.07m 平均海平面…………… +1.08m 最大潮差……………… 3.05m 设计最高水位………… +4.50m ②潮流
本地区潮流属于不规则半日潮流,统计如下,
涨潮平均流速…………… 0.77m/s 落潮平均流速…………… 0.93m/s §1.5.3 地质
澳门地域面积较小,目前尚缺乏地震方面的研究资料和规定。但由于与珠海比邻,一般采用珠海地震烈度为本工程的设计烈度。本工程基本烈度为7级,按照8度采用
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抗震措施。
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第二章 施工总体方案说明
根据业主提供的招标文件要求,结合现场的条件(地形、地貌、水文、气象、地质、周边环境、航道要求和交通情况等)以及中港集团在澳门和其它沿海地区的施工经验,充分发挥集团的技术、装备和人员优势,初步拟定如下的施工总体方案。
1、由于陆上场地狭窄,业主能够提供的陆上施工场地的时间不确定,为确保工期,初步拟定除管理人员办公地点设在陆上外,充分发挥中港集团水上施工经验丰富,施工专用船舶种类齐、数量多的优势,在桥轴线两侧的近岸水域布置其它施工临时设施和临时工程,以水上施工平台和专业船机设备为依托,展开施工。
2、由于桥位附近水域水深条件不能满足施工船舶连续作业要求,需对施工船舶作业水域进行疏浚,初步拟定疏浚宽度为桥轴线附近各150m,达到最低潮时,航道水深不小于3.5m。
3、水中钻孔桩施工全部搭设水上钻孔平台。澳门侧近岸水域由于抛填了大量的块石,该部分2.0m直径钻孔桩采用冲击钻成孔。主桥直径2.5m钻孔桩采用回转钻机成孔,其它部分直径2.0m钻孔桩也采用回转钻机成孔,钻孔泥浆均采用优质膨润土泥浆,以保证成孔质量和钻孔桩的施工进度。
4、陆上部分及匝道直径1.5m钻孔桩由于其上部履盖层均为填海造地时抛填的块石夹砂土,为确保成孔质量,选用直径φ1.5m的冲击钻机,优质膨润地油田泥浆护壁。
5、全桥混凝土供应均采用澳门当地商品混凝土,混凝土罐车运输,项目部不另设混凝土工厂。水上部分通过设在两岸的斜坡码头用汽车渡运输至待浇混凝土作业点,用混凝土泵车泵送入模浇注。
6、混凝土及施工材料质量检验主要依靠澳门土木试验室,现场只设为施工提供相关技术指标需要的简易试验室。
7、主桥上部结构设计为钢管桁梁和钢管混凝土 拱肋,其加工制作及防腐是确保全桥质量的重要环节。初步确定该部分工程委托通过了ISO9000标准国际质量认证的国内专业钢结构生产厂家完成,根据施工设计要求分段加工制作和防腐处理,经试拼检验合格后,用驳船运输至施工现场进行安装。
8、水上引桥上部设计为钢管及混凝土组合桁梁,顶底板采用C50预应力钢筋混凝土,腹板采用钢管,根据设计要求及现场起重设备的起重能力分节在中港系统设在
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广州的两个通过了ISO9000标准国际质量认证的专业预制场预制三条梁肋,驳船运输至现场拼装,顶推施工结束后现浇顶底板混凝土。
9、箱梁采用连续顶推法施工,全桥共分三个作业面展开。竖曲线上三跨作为一个顶推工作面,按最大不超个50m间距设置临时墩,钢管桁梁根据设计要求分片在工厂制作防腐,运输至现场后在顶推平台上拼装焊接成整体,全断面顶推。两侧水上引桥各作为一个顶推工作面,将预制构件按设计要求在顶推平台上拼装成三条梁肋,浇注接头混凝土,张拉预应力,待混凝土达到设计强度后,分片顶推三条梁肋,待梁肋顶推就位后,落梁安装永久支座,浇注肋间顶底板混凝土,张拉预应力束。一次拼装长度不大于50.0m。
10、匝道高架桥上部箱梁用支架逐跨现浇。
11、拱肋安装待桁梁安装结束后进行,200m跨正向拱用竖向转体的方法,分两节对称安装,正向小拱在桁梁顶面搭支架分节吊装,反向拱分节拼装好后,用驳船运输至跨内,用千斤顶垂直提升安装就位,反向拱安装需拆除跨内的顶推平台和临时支墩。
12、由于13号墩位于航道上,为保证施工期间过往船舶航行,初步拟定在13号墩左右各设一个标准跨作为施工期间的上下通航孔,设置明显的警示及导航标志,并要求当地港监部门派监督船现场监督,确保施工和过往船舶安全。
13、施工期间严格按要求在施工区域设置醒目的警示警戒标志。
14、由于全桥施工工作量大,工期紧张,技术复杂,影响因素众多,为确保全桥的施工进度,进场后一个月内即开始对施工区域进行疏浚,将14~22号墩钻孔桩作为首批开工项目,以凼仔侧引桥施工作为全桥施工关键线路,设四个作业面(水上三个、陆上一个)组织流水作业。
15、考虑用2台400KW和2台200KW发电机组安装在发电船上,作为前期施工用电和备用电源,待施工区域疏浚结束后,安装水上箱式变电站,抛设高压水下电缆,变电后组成低压双回路,确保工程施工用电。
16、施工期间作业船舶的燃料、淡水及水上作业人员的生活用品由专用船舶补给。 17、根据环保要求所有的生活及生产垃圾、钻孔泥浆均集中外运至指定地点处理。 18、为确保大桥质量和使用寿命要求,施工时可采用如下措施:
a、 b、
在水位变动区域采用环氧涂层钢筋;
在水位变动区域采用防氯盐腐蚀高性能混凝土;
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c、 d、
采用较为合适的保护层厚度; 混凝土作碱骨料试验。
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第三章 施工总平面布置
由于施工现场陆域场地狭小,业主能够提供的陆上施工场地有限,且能够提供的时间不明确,本工程受澳门外来人员务工政策,澳门本地资源条件的限制,大桥施工的许多结构物和材料均需从大陆加工制作好后运输于施工现场,为方便施工,减小施工材料水陆转运次数,节约工程施工成本,除项目部设在陆域上外,其它施工所需临时设施和临时工程均布置在桥轴线附近的近岸水域,如图3—1所示。具体布置情况如下:
§3.1 承包人驻地
承包人驻地(项目部)设在氹仔岛侧大桥接线公路转盘处(业主指定的回填区域),长约110m,面积约2500m2,作为项目部管理人员及工程监理的办公地点和会议室,该部分按文明施工要求用挡板与外界隔离,办公室采用标准办公柜改装,设标准办公室28间,会议室一间,用钢桁梁作屋顶,如图3—2所示。管理人员生活及住宿地点考虑外租商品房,监理人员办公地点设在项目部,住宿及生活地点按招标文件的要求外租,施工作业人员严格按澳门的劳工政策组织。
§3.2 施工平台
在项目部外侧离岸线15~20m,离桥轴线约350m处用钢管桩搭设一座长约171m,宽约50m的水上施工平台,作为钢筋、钢模板、部分钢结构的堆放和加工平台,以及拱肋现场拼装平台,如图3—3所示。
施工平台基础采用ф800×δ8mm钢管桩,横梁采用2I56工字钢,用单层双排贝雷桁梁按4m的间距布置做纵梁,用I25工字钢按1.5m间距布置作次梁,用I12.6工字钢按40cm间距布置作纵向分配梁,上铺12mm钢板作为面板。钢管桩单桩承载力按80t设计,桩间距纵向15.0m,横向8.0m。
施工平台外沿同时作为施工及运输船舶的停靠码头,按1:5的比例打设一排斜桩抵抗水平力,按30m间距在平台前沿打设6根ф800钢管桩作为靠船桩,设橡胶护舷防撞。平台顶标高+6.0m, 用一台60t浮吊作为装卸转运起重设备。为弥补施工平台面积较小,不能满足施工需要的不足,另考虑两1000t级平板驳船停靠在施工平台附近,作为施工用材和设备堆放场地。
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§3.3 施工区域疏浚
由于桥位处水深较浅,不能满足施工作业船舶连续作业要求,基础施工前需对施工区域进行疏浚,根据施工船舶大小及对水深条件要求,初步拟定对桥轴线两侧各150m范围内的区域进行疏浚,如图3-1所示。达到最低潮时水深不小于3.5m,初步估计水下挖泥方量约120~150万㎡,氹仔侧斜坡码头与施工区域之间利用珠海方面开挖的临时航道连接。
§3.4 斜坡码头
在施工平台左侧约100m和澳门侧接线公路外侧附近水域各搭设一座宽约13.8m的透空式汽车渡斜坡码头,作为商品混凝土及其他施工用材的水陆运输通道,如图3—4所示。
基础采用Φ800×δ8mm钢管桩,桩间距纵向8.0m,横向6.0m,用两根I56工字钢作横梁,纵梁也采用I56工字钢,码头面板采用格构式钢骨架,上铺12mm厚花纹钢板作面板,为平衡斜坡码头的水平力,将纵梁与陆上混凝土地梁固接,斜坡码头按1:10的纵坡设计。
§3.5 顶推平台
顶推施工平台布置在桥轴线上,1号顶推平台布置在8、9号墩之间,长50m,宽40m,2、3号平台布置在17~20号墩之间,长187m,宽40m,利用所跨越的桥墩和钢管桩作基础,用万能杆件或贝雷架作承重梁,搭设成组合钢平台,用起重能力不小于120t的浮吊作为起重设备,全桥其设顶推平台3座。其结构形式见以后相关章节。
§3.6 供水、供电
生产及生活用水考虑在珠海购买,用两条300~500t水船运输。
施工用电主要依靠当地供电,由业主将10000V高压电接至桥轴线附近陆域,在施工区域疏浚后,抛设高压水下电缆,将高压电接至安装在桥轴线附近的箱式变电站,变压至380V作为施工电源,为确保电力供应能够满足施工高桩施工期间共需在水上布置5座箱工变电站,总容量4400KVA,同时需在施工平台上安装一座800KVA的箱变,其分布位置如图3—1所示,箱式变电站采用钢管桩基础。并考虑用4台400KV,
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2台200KV发电机组安装在发电船上,作为前期施工用电和备用电源。高压电接入口由业主指定,要求离施工区域不大于50m。
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第四章 主要施工方法
§4.1 施工测量
本工程施工测量的主要任务是:施工控制网的建立(包括全桥主控制网的复测与施工控制网点的加密),施工细部结构以及形体的几何尺寸,倾角、线型等精密定位,本工程涉及到工程测量与安装测量两方面的技术问题,测量技术含量高,施工测量精度要求高,因此我方将本工程施工测量列为首要工序,重点管理,要求测量部门技术超前,科学管理,及时总结,精益求精,以高质量、高效率地完成本工程施工测量任务。
本工程施工测量的重点和难点在:拱肋安装及合拢的测量控制。 §4.1.1 测量质量技术管理
结合拟定施工方案及其施工工艺,本工程的施工放样控制以高精度全站仪三维坐标法为主,多种测量控制方法相结合的手段来保证结构物平面位置精确定位。以精密水准仪几何水准测量法实现高程放样,为此拟定了测量质量技术管理体系来保证施工测量的质量和精度。
⑴、测量硬件设施配置
本工程中,将投入1台全站仪,1台精密水准仪,5台J2经纬仪和6台自动安平水准仪以及电子计算机1台(测量平差计算及施工测量软件一套)。
⑵、测量人员配备
在本工程中我方将调派富有桥梁施工测量经验的高级测量工程师1名,测量工程师2名,高级测量工6名。
⑶、测量技术管理
在本工程施工中拟建严格的测量校核、复核、审核技术管理制度,除在测量部门内部实行此制度进行自检外,项目部实行项目总工程师、专职质检员、测量技术主管三级参加的技术复核制度,单项技术干部参加并负责单项的测量技术复核工作,项目总工程师负责全桥测量技术的审核工作并参加全桥控制网的检查与验收。本工程测量技术管理流程见图4.1.1。
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图4.1.1 测量技术管理流程图 结构物竣工测量验收 结构物轴线、特征点放样自检 结构物轴线、特征点放样 测量部门内部实行技术校核、复核制度。 项目部实行技术复核、审核制度。 监理工程师检查复核 主桥控制网自检 监理单位及业主交桩 桥梁控制网复核 主桥控制网加密 测量放样资料计算 放样资料检查复核 测量放样资料报验 监理工程师检查复核 结构物施工 -12-
§4.1.2 测量控制网 ⑴、主控制网的复测
根据业主提供的平面及高程控制网,对原测设的中线位置桩,三角网基点桩等平面控制网点,采用徕佧TC2002全站仪(测角精度0.5″,测距精度±(1mm+1ppmD)进行同等精度,边角同测的方案实施复核。对水准基点桩,高程控制网,采用徕佧NA2(精度±0.7mm)精密水准仪按国家三等水准测量要求复核,复核成果不符合或不足,进行补测,复核成果上报监理工程师,经检查批准后,方可进行加密控制网点的建立。
⑵、加密控制网点的建立
根据施工需要,确保施工放样精度,按国家三等网和三等水准测量的规范要求进行平面和高程控制网点的加密。分阶段建立施工控制网和施工高等级测量基线,设测量标志桩且进行保护,为了达到精确控制测量的目的,消除仪器对中的随机误差影响,对使用频率较高的控制点建立固定的观测墩,观测棚,设立全站仪强制对中装置。
⑶、测量成果处理
控制测量的内业处理,利用电子计算机严密平差程序进行内业计算。 §4.1.3 三维坐标法的基本原理与精度
随着现代测量仪器的更新与进步,特别是全站型电子速测仪的应用,对传统的测量方案、方法等起了变革作用,在大型建筑物的施工放样中,也不例外地显示其优点。它不仅可以克服某些施工干扰给测量工作带来的困难,还可以提高放样的精度,更重要的是,减轻测量人员的劳动强度,提高了工作效率,从而满足了快速施工放样的要求。
⑴、三维坐标法的基本原则
如图4.1.3所示,O为测站点,P为放样点,全站仪安置在O点,在P点安置反射镜,仪器测定P点相对测站点的斜距D,天顶距Z和水平方向角α。则P点相对测站点的三维坐标为:
X=D×Sinβ×Cosα Y=D×Sinβ×Sinα
图4.1.3 三维坐标法 α Y β H P D X -13-
H=D×Cosβ
⑵、三维坐标法放样精度
按照测量误差理论,从上述计算式可求得,三维坐标法放样精度为:
MX2=MD2×Sin2Z×Cos2α+D2×Cos2Z×Cos2α×MZ2/P2+D2×Sin2Z×Sin2α×M
α
2
/P2
MY2=MD2×Sin2Z×Sin2α+D2×Cos2Z×Sin2α×MZ2/P2+D2×Sin2Z×Con2α×M
α
2
/P2
Mh2=MD2×Con2Z+D2×Sin2Z×M2Z/P2
根据有关文献的理论分析,采用精度为MZ+Mα=2″,MD=2+2PPm的全站仪,
当测站至放样点的的距离小于380m时,MX、MY、MH的精度可高于±5mm,由此说明三维坐标放样法,在平面布置和高程方面,是能够满足精度要求的。
§4.1.4 主桥施工测量
主桥施工测量主要作业内容包括钻孔桩基础、承台、墩身、墩帽、桁架、拱肋等结构物的放样。
⑴、放样测站的布置
为便于采用三维坐标法和极坐标法进行放样,根据控制网点,先后在氹仔、澳门两岸建立桥轴线点和其他测量控制点。
在主桥的上下游各建立一条与桥轴线平行的辅助基线,与主控制网进行联测,(根据施工要求,拱肋的安装)控制点在桥轴线上可向两岸及上下游延伸,以保证拱肋安装的放样测量,所延伸点必须经过严密平差计算调整后,才能用于拱肋安装的细部放样。
细部施工放样方法主要采用以下两种;
全站仪三维坐标法,利用控制网点,采用高精度全站仪三维坐标法直接对细
部结构的特征点线进行三维坐标定位。
高程放样以精密水准仪几何水准高程放样为主,全站仪三角高程测量作检
核。
⑵、基础工程施工测量
基础施工放样包括:承台和桩基。根据已建控制测量网点,利用经纬仪前方交会法控制钢护筒的定位下沉,然后用三维坐标定出各桩位的中心位置(采用十字交叉法控制,将测量点1~4标在护筒顶上),用于钻机、钻头、钢筋笼等的准确定位,最后
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将其高程引测到桩的钢护筒上,用于桩深的测量。
用同样的方法测出承台的纵横轴线点及承台的轮廓点。 ⑶、墩身的施工测量
墩身的施工测量在利用三维坐标法放样墩身各施工节段时,通常是直接测定该段截面相应轮廓点的平面坐标。在有些情况下,例如墩身拱形部分、墩身顶部以及预埋件位置等,除了测定轮廓的平面坐标之外,还需同时测定其高程,为此在放样之前应结合施工场地条件、施工进度,按事先拟定的测量方案,以桥梁施工控制网为依据,加密放样测站点,在选择测点位置时,除了保证满足放样精度要求之外,还应考虑通视条件、放样方便、数据准备时和计算简单等因素。
以墩身一个节段为例,在现场进行放样时,按照三维坐标的原理,测站控制点的位置和墩身各节段的轮廓形状。在测点上以桥轴线方向为基准,以固定点后视方向进行定向,依次在塔柱轮廓点处立镜,在测点上架设全站仪,照准相应轮廓点处的反射棱镜,仪器即刻显示出各点的三维坐标。
在一般情况下,各点能直接测量坐标,个别情况因脚手架等影响视线时,可通过棱镜杆的长度调整,或在局部范围内进行偏距离测量等方法,解决各点的通视问题。
⑷、拱肋安装施工测量
拱肋安装的施工测量是本工程施工测量的重点和难点,测量控制的精度将直接影响拱肋等构件安装的质量。
1)、拱脚施工测量
拱脚段安装施工测量的关键是控制拱脚段钢管端头的竖向铰位置。包括平面位置、高程及方位角等。
2)、拱肋合拢段安装施工测量
合拢段安装测量的关键是准确把握环境及钢管拱肋的温度。
按照设计要求,合拢时钢管拱肋的温度一般要求在年平均气温附近进行,具体以设计及规范的要求为准。当气温高于合拢要求温度时,可采取在清晨或傍晚气温较低时进行,如温度仍旧偏高,还可采取给钢管拱肋浇水降温的措施等。
合拢时要对整跨拱肋进行测量,内容包括:拱顶偏位及高程、拱曲线型(测量各关键点)、拱肋的侧向弯曲矢高等。
具体的测量方法同上。
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⑸、桁架施工测量
钢桁架采取顶推施工,在顶推过程主要对钢桁架的平面位置进行测量控制,尤其是横桥向方向的测量控制。尽管我方采取的顶推工艺具有自动对中、校正功能,但为防止意外,仍必须采取测量控制。
在顶推就位、落梁时,进行测量校正,确保桁架梁的平面位置高程满足设计及规范的要求。
⑹、拱桥施工测量监控
在拱桥安装、混凝土浇筑的过程中,除了配合专门监控单位(业主指定),进行测量监控外,我方还应根据施工进度对以下项目进行测量监控:
对拱肋的挠度和横向位移、墩台高程及平面位移、安装设施的变形及变位等
进行观测。
拱肋合拢时对拱顶接头高程、轴线偏位及环境气温进行观测。
钢管混凝土压注过程中,对1/4跨、1/8跨及拱顶各主要控制点进行挠度及横
向位移的观测。
安装拱上构筑物时,对相邻拱肋、墩台的挠度及横向位移进行观测。 对支架的变形、位移、节点和卸架设备的压缩、支架基础的沉降等进行观测。 监理工程师要求的其他测量观测项目。 §4.1.5 引桥施工测量
引桥施工测量包括:钻孔桩、承台、墩柱、盖梁、现浇连续箱梁、桥面系等结构物的施工放样。引桥的施工测量基线网同主桥施工测量基线网,引桥施工前必须对基线网进行复测,满足规范要求后方可进行下步施工,引桥施工放样方法类同于主桥,请参见主桥测量的相关章节。
§4.1.6 沉降、位移观测
大桥的沉降、位移观测,对于指导施工、为设计和科学研究积累原始资料都具有重要的作用。
⑴、沉降、位移观测的主要内容
施工过程中,对平面和高程控制网点的定期沉降、位移观测。
对大桥基础和墩身沉降的位移观测,基础浇筑完成后随着拱肋的安装,荷载
增加,混凝土会产生弹性压缩及收缩徐变。定期对其进行沉降、位移观测,
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以确保上部结构的施工质量。
对护坡的沉降、位移观测,以保证施工质量和安全。 ⑵、观测方案
按照国家变形测量规范要求,设立平面变形图,水准监测网定期观测。 ⑶、成果处理
将外业测量数据输入计算机,建立空间数据库,属性数据库,拓扑关系,进行本次观测成果与首次、前次成果叠加运算,输出沉降位移曲线和数据表格,便于施工及设计人员分析、决策,实现信息共享,利于各相关部门的调用和查询。
§4.2 钻孔桩施工
§4.2.1 概述 1)工程地质
本合同段桩基绝大部分位于湾内,少部分则在人工填海陆地上。地质分布除了人工填海材料以外,按照从上至下的顺序基本可划分为四个地层,如下:
全新世滨海相沉积层:厚度平均在8m左右,分布较均,主要为灰黄~灰色腐质性软弱淤泥;
更新世洪积层:厚度从10~49m左右不均匀分布,呈北薄南厚,主要为软粘土、粘性土、砂质粘土和砂,其间部分地层夹杂有少量砾石;
风化花岗岩层:从初步勘测地质剖面图来看,主要是全风化的花岗岩石与沉积层之间的过渡夹层,厚度在2~6m,较密实,粒径较粗大,强度也较高;部分地方含有石英砂;
花岗岩层:起始标高在-25.0~-60.0m左右的位置,上层风化程度很高,中风化以下2.0m后,强度迅速增大,力学性能很好。其地势走向大致为北高南低。
2)工期安排及相应水文条件 桩基础施工拟定安排为8~10个月。
在该期间施工,受到台风影响较小,加之湾内涌浪及水流作用较弱,故施工水文条件良好。澳门地区属于亚热带海洋性气候,无霜冻,温暖多雨,但存在不规则半日性潮汐现象,最高水位+2.63m,最低水位+1.07m,平均最大潮差1.56m。
3)工程概况
主桥墩桩基础全部为C30混凝土钻孔灌注桩,桩径采用2.50m、2.00m两种,引
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桥、匝道桩基采用直径1.5m的C30混凝土钻孔灌注桩。根据主、边孔墩的不同结构形式,又分为陆(水)上单排桩、水上双排桩等。
§4.2.2 工艺流程
水上钻孔灌注桩施工工艺流程如下: §4.2.3 水上钻孔平台 1)设计荷载
钻机自重: 120t /台 施工荷载: 1t /m2
其中在15#、16#墩布置钻机3台,其余每个桥墩施工时布置2台。 2)钻孔平台
钻孔平台采用Φ800mm、壁厚δ=10mm的钢管桩沉入持力层,接长后的钢管桩顶部使用双肢45b型工字钢作为顺桥向联系分配梁,其上横桥向安装N型万能杆件桁架。桁架上下层之间采用双肢25b型工字钢连接。最后在万能杆件上面铺设5cm厚的脚手板形成施工平台。
钢管桩施工使用震动锤施沉,以贯入度控制为主。 钻孔平台结构布置具体见后附图。 §4.2.4 钢护筒
根据桥址处水文、地质资料,水中主桥墩拟定采用内径为φ=2.9m的钢护筒。护筒入土深度根据设计桩位的地质情况,穿过(湾内)淤积层,进入亚粘土层,以防止护筒入土过浅而造成渗漏、坍孔等质量事故。护筒顶标高为+5.00(钻孔平台顶)。
1)钢护筒的加工
钢护筒采用壁厚δ=14mm的A3钢板卷制成φ=2.9m的圆筒,整根钢护筒的底口与顶口加设长0.8m、δ=14mm的加强箍,防止钢护筒底口入土和顶口跟振动锤接触时发生卷口。
水上钢护筒长度拟定为L = 4.0(平台面至平均海面)+3.0(水深)+8.0(淤积厚度)+5.0(进入不透水层深度)=20.0m。分两节在后场加工车间内制作。为防钢护筒在起吊、运输过程中自身变形,其内部设置 ∟100×10mm的角钢“米”字撑。护筒加工质量应符合《钢结构加工规范》的要求。
完成并经过检验合格后,由驳船转运至现场,两次吊装,现场接长。
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超声波检测 浇注灌注桩水下混凝土 水密、接头抗拉实协同监理检孔、终孔 下放、接长钢筋笼,并安装声下放混凝土导管 检查沉渣厚度,第二次清孔 第一次清孔 下钻头、接长钻杆、进尺、成钻机安装、调整 测量偏位检查 钢护筒吊装就位、接长下沉 搭设钻孔施工平台 安装导向架 沉设施工辅助钢管桩 测量放样 起重船、定位船抛锚定位 -19-
2)钢护筒的下沉
利用施工平台主桁架,使用浮吊将第一节钢护筒吊入架向架,由测量控制定位,然后对接第二节钢护筒。测量复核其竖直着床后,吊运并安装振动锤于钢护筒顶部,用振动锤的液压钳夹住桩顶,自由振动下沉。
在钢护筒下沉全过程,使用经纬仪运用“交会法”控制钢护筒的平面位置和垂直度,使用水准仪控制桩顶标高及沉桩贯入度。
钢护筒的下沉精度要求:平面位置偏差<±50mm,倾斜度<1.0%。 §4.2.5 施工工艺和钻机选择
本合同段所有主桥钻孔桩均为φ250cm和φ150cm两种,钻进深度大,并且要求嵌岩较深,故对钻机的扭矩要求较高。根据以往施工经验,主要采用高性能优质泥浆护壁、气举反循环钻进的施工工艺进行。
根据桥址处的地址情况、设计孔径、孔深,选用钻径为2.50m回旋钻机12~14台进行水上钻孔作业。其主要参数见下表。
选用钻机 型号 KP-3000 最大钻孔 深度 130m 钻 速 0 ~ 24r/min 最大扭矩 210KNm 功 率 195Kw 主机重量 47t 总重量 120t(设计) §4.2.6 钻孔作业 1)造浆护壁
为保证大直径深孔桩在钻进过程中进尺、排渣顺畅以及孔壁稳定,采用优质泥浆,并保证内外水头差不小于+1.5m。第一次钻进造浆为将优质膨润土添加在钢护筒内,靠钻机旋转成浆;补充浆为在另一空钢护筒内使用空压机吹气造浆;外加剂是人工水化后倒入泥浆内参与循环。
泥浆配合比如下表,
水 100% 膨润土 6~8% NaOH 土重的3% CMC 3% PHP 0.5% 泥浆性能指标如下表,
比 重g /cm3 1.08~1.20 粘 度 S 18~24 含砂率 % <4 酸碱度 PH 8~10 -20-
在钻孔施工平台的底层上,采用壁厚δ= 6mm的A3钢板加工成400×500mm的“U”形泥浆槽将一个墩内所有的钢护筒水平连通起来,把空置钢护筒作为造浆池和沉淀储浆池。
施工过程中经常检测泥浆的各项指标,并作相应调整,使泥浆指标始终处于受控中。钻进砂层前减慢钻进速度,调整泥浆性能指标,充分造浆,以利在该层使用优质泥浆进行钻孔护壁,防止坍孔。
2)钻孔控制
钻机就位时,将底座、钻盘调整水平,保证钻盘中心和钢护筒中心在一条竖直线上,并在钻孔施工过程中经常校正,以满足垂直精度满足规范要求。就位调平后,先安装刮刀钻头,接长钻杆后进行钻入。钻渣通过气举反循环排放至停靠在旁边的泥驳上。进入岩层后,更换成滚刀钻头。通过改变转速、调整钻压等措施保证进尺质量。
钻进过程中,严格控制钻进参数,特别是直接影响钻进速度和质量的钻压。当钻头出钢护筒底口时,应提高注意,防止钻头碰撞钢护筒刃脚,否则必须调整钻机平面位置。钻进过程中,随时观察记录钻进过程中的真实数据。出现异常情况时,应立即停止作业,仔细分析问题原因,拿出切实可行的处理方案后方可继续钻进。钻进过程中,还应应作好泥浆的检测工作。
3)预防措施
针对与本合同段的钻孔桩施工中孔径大、桩长深的特点,提出以下几点预防钻孔事故发生的措施:
①选派技术过硬、责任心强的专业人员进行桩基施工; ②加大钻杆直径,采用大扭矩、大刚度钻杆;
③在钻架上设置导向架,能使钻杆沿其上下滑动,保证钻进中心位置基本不变; ④对钻杆接头应经常进行逐个检查。当发现钻杆弯曲、损坏时,及时调整或更换; ⑤在砂层中和砾层中钻进时,要加强泥浆性能指标的监控,保证泥浆循环系统的正常、高效工作
⑥进入倾斜岩面或在岩性不均匀的地层中进行钻进时,严格按照低钻压、低钻速、慢进尺的原则作业,保证钻进平稳,防止扩孔和偏斜。每钻进一定深度后,及时提升钻杆、钻具进行检查并随时更换完好的钻具和钻杆。
4)成孔
终孔后,使用测量检测器具对孔深、孔径、倾斜度等进行认真检查。检测质量要
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求如下:
检测项目 容许偏差 桩位平面位置 ±10cm 钻孔桩直径 不小于设计桩径 钻孔桩倾斜度 ≯1% 当钻深达到设计标高,地质情况也与设计桩尖地质层相符合时,提钻头,用测绳检测孔深。经现场监理确认终孔后,立即进行清孔作业,同时作好混凝土浇筑前的准备工作。
§4.2.7 钢筋笼 1)钢筋笼制作
钢筋笼提前在加工车间按照设计及规范要求分节加工制作。分节长度根据进场主筋长度及吊车起重能力,拟定为9~12m。
在绑扎钢筋笼箍筋时,每隔2m沿四周设置8个δ=100mm的C30水泥砂浆滚轮,砂浆滚轮的半径为钢筋笼保护层厚度。钢筋笼每道环向加强筋上应加焊十字撑以增强其整体刚度,防止在转运或吊装时变形。
钢筋笼制作时,应按设计要求正确安装、固定检测管。为防止检测管被异物堵塞,检测管上下两个端头用钢板封死,检测管的接头采用外套钢管焊接。
所有制作成品要求挂牌标识,注明检验状态、桩号和节段号等。 2)钢筋笼接长及下放
钢筋笼运至现场,使用浮吊在墩位上进行钢筋笼的接长工作。
接长后的钢筋笼应顺直,并尽量垂直下放,缓慢进行,减少与孔壁的碰撞。主筋接头尽量采用直螺纹机械连接,方便快捷且质量好。若采取焊接时,单面搭接焊长度不得小于10d(d为钢筋直径),且焊缝厚度满足规范要求。钢筋笼的箍筋采取冷搭接方式,搭接长度满足规范要求。
钢筋笼应根据测量放线成果准确下放到位,并固定牢固。 §4.2.8 混凝土施工
1)混凝土配合比应满足以下要求
抗压强度 30Mpa 初凝时间 ≥20h 坍 落 度 20~22cm 粗骨料粒径 5~31.5mm 混凝土中还掺入适量的钢筋阻锈剂,具体掺量根据设计要求,由试验确定。
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2)浇注水下混凝土
浇注方法采用下放混凝土导管,至孔底0.4m处左右,使用拔塞法浇注首批封底混凝土后,进行连续浇注。
浇注混凝土所用导管内径采用φ250mm,接头采用螺旋快速接头。所有导管在使用前作1.30倍孔深水压的耐压试验,以检测管壁、接头的密封性。导管接头作抗拉试验,拉力不小于母材本身的抗拉能力。
首批封底混凝土10m3,并要求首次埋管深度不小于1.5m。混凝土浇筑过程中,导管埋深应严格控制在2~6m之间,以保证桩身混凝土质量。为确保成桩混凝土质量,浇筑完毕后混凝土顶面标高应高出设计桩顶标高0.8~1.0m。在混凝土浇筑完成初凝前,周围5m范围内的孔位不得开钻。
钻孔桩混凝土由水上拌和站拌制供料,拖曳式混凝土泵车泵送入储料斗。 §4.2.9 人工陆地区域施工 1)处理填石
由于该地域为人工抛填块石而成,而且经过压实处理,故考虑先将上层填石清除后,再进行桩基础施工。
将承台按照设计尺寸和位置测量放样在人工地面上,使用反铲机把填石挖出,直到清理出基土。陆上部分,挖出的块石使用装载机和自卸卡车运至指定的地方堆弃;护坡及淹没在水下的部分,使用挖泥船清除填石,在由泥驳转运至指定区域卸弃。
2)钻孔
在已经清除完填石后的土基上,搭设施工平台,沉设φ=2.5m钢护筒至设计标高。安装冲击钻机,进行钻孔作业。
§4.2.10 环保措施
①在钻孔施工过程中,如发现有文化、古迹、古生物化石及矿藏出露等,则立即停止作业,及时向业主、当地政府及文物管理部门报告,并采取相应的保护措施。待文物管理部门作出处理后,再继续施工;
②钻孔钻渣由泥驳或排渣船运到指定地点处理卸倒;
③水上钻孔作业配置泥浆储备船,严禁泥浆流入海湾内。废弃泥浆及时用船外运至指定地点处理,泥浆船外运过程中不泄漏、不污染环境;
④近岸墩夜间钻孔施工时,采取降低钻速、消声等措施,尽量减少施工噪音,使
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附近居民和参建工人能有一个良好的休息环境。
§4.2.11 机械设备计划
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 设备名称 挖泥船 打桩船 浮 吊 浮 吊 定位船 甲板驳 拖 轮 拖 轮 交通船 振动锤 回旋钻机 冲击钻机 空压机 空压机 污水泵 污水泵 灌注设备 装载机 泥 驳 型号规格 60t 20t 400t 400t 800t 50~100t 120~250t KP3000 φ2.5m 60m3/min 30m3/min 60m3/h 30m3/h 5.0t 200t 单位 艘 艘 艘 艘 艘 艘 艘 艘 艘 台 台 台 台 台 台 台 套 辆 艘 拟用数量 2 3 2 1~2 2 4 2 2 4~6 3~4 12~14 2~3 2 8~10 2 6~10 2~3 1~2 18 说明 §4.3 水中承台施工
§4.3.1 施工工艺和工程数量
水中桥墩承台和墩身均采用有底钢吊箱施工工艺。运用施工工艺的钢吊箱下沉后,浇筑封底混凝土,然后抽水清淤,最后进行承台干施工。
本合同段水中桥墩承台有4种类型,全部为C40混凝土。具体工程数量见下表,
编号 I II III IV V 承台尺寸(m) 40.0×11.0×4.0 40.0×10.0×4.0 40.0×10.0×3.0 40.0×4.0×3.0 28.0×3.0×3.0 单个方量(m3) 个 数 2 2 2 7 16 15#、16#墩 14#、17#墩 13#、18#墩 08#~12#、19#、20#墩 21#~36#墩 m3 说 明 合计方量C40混凝土 -24-
§4.3.2 钢吊箱设计
根据水文地质情况,在灌注承台封底混凝土后,钢吊箱内外的水头差最大为4.0m。
钢吊箱是水中桥墩承台及墩身施工的挡水结构,也是作为水下封底混凝土和承台钢筋混凝土施工的侧模板。同时它也可以参与部分结构受力,既增加了深水基础工程结构的整体性能,又提高了下部结构的防撞能力。
钢吊箱的设计应满足以下几个条件参数: ①能承受4.50m深的水头压力和抗涌潮的能力; ②能承受钢吊箱封底后,抽水干施工时的浮力; ③钢吊箱的自身水密性能好。
采用与主墩承台平面尺寸相适应的单壁钢吊箱。钢吊箱顶标高高于+4.50m的设计高水位,拟订为+5.00m。
大墩钢吊箱中间设3道桁架内支撑,小墩设1道桁架内支撑。以加强钢吊箱的整体受力及压力分散,防止钢吊箱变形,减小对护筒的水平作用力。
§4.3.3 钢吊箱加工制作
钢吊箱在现场钢结构加工场分块制作,并在加工场内试拼成型。检验合格后采取分块运输至安装墩位。
单壁钢吊箱的加工和成品检验应符合以下施工规范和检验评定的有关要求: ①《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95; ②《港口工程质量检验评定标准》JTJ242-89; ③《船舶钢焊缝超声波探伤评定标准》GB3178-83。
钢吊箱检验方法严格执行“三检制”,检验的内容包括几何尺寸,焊缝外观及内部探伤检验,水密性试验等,以确保施工质量。
§4.3.4 钢吊箱的下沉
待钻孔桩完成,拆除钻机和其它钻孔设备,利用钻孔桩护筒及施工辅助钢管桩,在其上面用56a工字钢焊接成钢吊箱拼装平台,然后使用浮吊把钢吊箱分块安放在上面。全部就位后,将分块的钢吊箱构件在平台上拼装成整节钢吊箱。并在护筒顶设钢扁担挂梁,以便钢吊箱着床前的吊挂、接高和下沉。
首节钢吊箱拼装好后,钻孔平台的钢扁担梁和钢吊箱吊点之间用卷扬机带动的滑
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车组连接,开动卷扬机提升钢吊箱,使钢吊箱脱离拼装平台,然后拆除拼装平台,下放钢吊箱,钢吊箱通过柔性导向装置定位下沉。
钢吊箱首节下沉待桩基完成后,在护筒内填砂泥石,并振捣密实,用钢板封顶,以增强护筒刚度。然后把护筒和钻孔桩平台联成整体,在护筒与钢吊箱之间设置柔性导向定位装置,涌潮及水流对钢吊箱的作用通过导向装置传递给平台,确保钢吊箱的定位不偏移、倾斜。水平方向设置微调装置,以利钢吊箱准确定位和纠偏。
钢吊箱就位后把钢吊箱与桩护筒的导向装置锁定,使之与群桩护筒形成整体,防止在涌潮作用下偏位,及时检查钢吊箱内外的泥面高度,对钢吊箱内进行抛砂作业,钢吊箱外冲刷部位抛填块石或袋装砂进行围护。
要求经常测量河床高程变化情况,以便及时采取相应的措施。 §4.3.5 封底混凝土
封底混凝土采用不排水水下导管法施工工艺。
利用钻机平台改造后,在其上布置水下导管及漏斗,首批混凝土采用拔塞法封底。采用内径φ250mm导管,导管按4.0m作用半径来布置,要求覆盖整个钢吊箱。混凝土漏斗容积为1.2m3。
由于封底混凝土方量大,所用的砂石料、水泥多,所以集中水上拌合站进行混凝土供料,通过拖泵输送到料斗内。封底采用不排水水下导管法浇筑混凝土,利用钻孔平台悬挂导管及料斗。漏斗及导管的安拆、提升由浮吊完成。
§4.3.6 承台施工 1)工艺流程 2)主要施工方法
水中墩承台均按大体积混凝土考虑组织施工,按全断面分层均匀浇筑。 封底混凝土达到设计强度后,拆除钻机平台。然后进行吊箱内清淤抽水,将所有补水孔封堵。水抽干后割除钢护筒,凿除桩头混凝土浮浆,对封底混凝土顶面凿平,直至满足设计要求为止。
承台钢筋在钢筋加工车间配制,使用交通船运到现场按设计要求绑扎承台钢筋,大直径钢筋接头利用冷挤压连接。
为了降低承台混凝土水化热造成的内外温差,在钢筋绑扎的同时,在承台内须按设计要求布置冷却水管,将所有冷却钢管联结成整体,进、出水口从承台顶面伸出侧
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模以外。在浇筑混凝土前进行通水试验,要求所有冷却水管不渗、漏水。
承台不另外考虑设置模板,直接使用钢吊箱作为承台模板。 定位架加工 冷却水管加工 混凝土由水上拌和站生产供料,使用拖泵、布料杆和溜筒入仓,用插入式振捣器振捣密实。混凝土采用分层下料振捣,分层厚度为50cm左右。
3)大体积混凝土质量措施
①根据本工程的实际进场的工程材料确定混凝土最佳配合比。采用低水化热水泥掺加粉煤灰和外加剂的双掺技术,可减少混凝土单位用水量和水泥用量,从而减少水化热量并提高混凝土强度,对防止温度裂缝的产生有明显效果。
②采用技术先进、计量准确的拌和站拌制混凝土,适当延长拌和时间,保证混凝土拌和均匀,减少混凝土内应力集中的可能性。
③夏季施工时,采用洒水降低骨料温度,拌和用水加冷却水等措施,降低混凝土入仓温度。冬季施工时,混凝土表层采取有效的表面蓄热养护措施,减小内外温差。
④适当控制混凝土浇筑强度,按每层50cm分薄层浇筑,有利于早期水化热的散发。
⑤利用承台中埋设的冷却水管,通水冷却,降低混凝土内部温度,直至混凝土内外温差小于20℃。
⑥混凝土浇筑完毕后,吊箱内储水养护。
冷却水循环及混凝土养生 浇筑承台混凝土 拌制高性能混凝桩头凿毛处理 测量放线,安装钢筋定位架 绑扎承台钢筋,安装冷却水管 安装墩身预埋钢筋 环氧涂层钢筋加拆除钻机平台 -27-
⑦混凝土内部预埋温度传感元件,监测混凝土内部温度,及时采取相应的温控措施。
§4.4 墩身施工
本合同段主桥墩身分为两种形式,一种为排架式薄壁墩,另一种为“Π”字型薄壁墩。针对前一种形式采用普通翻模施工,后一种则将翻模与钢牛腿支架结合施工。
§4.4.1 施工工艺
§4.4.2 钢筋工程
钢筋在陆上车间加工成型,运至施工现场进行绑扎。竖向主筋采用墩粗直螺纹工艺进行连接。
§4.4.3 模板施工
“Π”字型薄壁墩身下面立柱部分采用常规翻模工艺施工。竖直面模板采用大块钢模,重复使用。根据墩身两侧的竖向坡设计加工的三角模板,每次安装在定型的旁边,使用螺栓连接。
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承台顶部混凝土结合面凿毛 搭设施工脚手架 绑扎墩身钢筋,安装预埋件 翻模施工墩身模板安装及调试 混凝土浇筑和养护 结合面混凝土凿毛 安装钢牛腿、架设横梁施工绑扎横梁钢筋,安装、调试浇筑横梁混凝土 上部拱形门梁采用与翻模钢牛腿支架现浇结合的工艺施工,如附图。在接近横梁的墩壁内侧预先安装好预埋件,拆除模板后焊接钢牛腿,并在钢牛腿上面安装组合钢梁,作为支架平台。底部弧形面模板采用若干块桁架式钢模,侧模支撑在弧形底模和墩壁接口模上,使用型钢和螺杆固定。
模板拼装时使用20t浮吊辅助完成。 §4.4.4 混凝土施工
墩身系大体积、高标号混凝土,必须采用适当的降温的施工技术措施。 墩身每次混凝土浇筑量达到500多方,由两座100m3/h的水上搅拌站协同供料,泵送入模,人工插入式振捣器进行振捣。
§4.4.5 横梁施工
在进行承台和墩身施工时,埋设预埋件。拆除模板后,依次安装牛腿、支撑钢管、卸荷块、分配梁和桁架式钢模,形成施工平台和底模。
横梁外侧模以及钢筋混凝土施工同墩身施工工艺。 §4.4.6 质量控制措施
①、模板是决定混凝土外观质量的重要因素之一,因此墩身、墩帽均采用精制钢模板施工,不合格模板坚决不用,需周转模板在每次使用后必须进行修整、保养;
②、浇筑混凝土所用泵管沿脚手架上行,不得与墩身模板接触,防止模板受振偏位;
③、严格控制混凝土各项指标,加强混凝土振捣,达到内实外光,为提高混凝土外观质量,必要时可采取在模板外侧加设附着式振捣器辅助振捣;
④、严格控制拆除模板的时间,避免因拆模过早而造成混凝土边角的损伤,模板拆除后,安排人员及时对施工缝进行修饰处理;
⑤、加强混凝土养生工作,由专人负责。
§4.5 保证100年设计使用寿命的施工措施
本桥位于海湾内,承台和部分墩身处于海水或水位变动区。海水中的Clˉ离子渗透进入混凝土结构中,会造成结构中钢筋的腐蚀。而钢筋的锈蚀加快其保护层混凝土的崩裂破坏,形成恶性循环,将严重危害建筑物的结构安全。因此,为确保本合同工程的设计使用寿命,钢筋混凝土结构施工中主要采取以下几个方面的措施:
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§4.5.1 碱-骨料反应实验
对所有骨料作碱-活性骨料反应实验,严禁使用实验结果含碱量超过规范要求的集料。
§4.5.2 采用高性能、强耐久性混凝土
使用合格通过碱-骨料反应实验的集料拌制高性能混凝土,采用措施如下: 1)合理选材,优化混凝土配合比设计
①水 泥:选用低碱性的矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥;
②掺合料:根据采用硅酸盐水泥的形式,相对应地掺入用量不大于30%的粉煤灰、40%以内的细磨矿渣和10%以内的硅粉;
③外加剂:混凝土中加入适量的阻锈剂,同时掺入高效减水剂,控制水灰比不大于0.45。针对夏天施工时坍落度损失较快,可加入适量的缓凝剂;
§4.5.3 加大保护层厚度和防裂
除了选择级配良好密实的集料和保证混凝土浇筑时充分振捣,以及采用合适的养护方法避免混凝土结构出现裂缝,还应在水位变化区,将混凝土保护层厚度加大,并在其间布设Φ2.0mm的防裂钢筋网片,防止混凝土开裂。
由于承台、墩身均为大体积混凝土,在配合比设计时尽可能地选用能水化热的原材料外,并且采用布设冷却水管等降温措施。
§4.5.4 钢筋的自身防护
在水位变动区中的结构物,主要是承台和墩身内部,采用环氧树脂涂层钢筋,防止处于恶劣条件下钢筋的腐蚀。
§4.6 钢管桁架梁加工及运输
§4.7 钢管桁架梁施工
§4.7.1 顶推法施工概述
1、柔性墩多点顶推施工桥梁技术,在二十世纪八十年代初在我国湖南望城沩河大桥获得成功以来,已经在南方各省、铁路桥梁上得到广泛的应用,全国已顶推建成
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了六十多座桥梁,仅湖南就建成了三十多座,共计总长15000多米的预应力混凝土连续梁,在扩大顶推技术的应用上,顶推建成了连续刚构桥——福建丘墩大桥,斜拉桥——湖南衡山湘江大桥,钢管混凝土系杆拱桥——3孔88m的湖南邵阳西湖大桥,顶推施工20m宽箱全断面顶推10孔50m的湖南岳阳洞庭湖大桥,总重2万吨。顶推施工了竖曲线和平曲桥梁,国内顶推单向总长度等达1300米,顶推的技术能题得到了解决,可以说,设计和施工技术已基本成熟,施工设备逐渐完善。
柔性墩多点顶推施工将顶推施力分散到各个桥墩,桥墩本身所受水平推力比较小,桥墩截面尺寸设计比较小,设备简单,占用施工用地省,对交通干扰小,施工期间高空作业少,施工安全,施工速度快,桥型美观,行车平稳等显著优点,有着广泛的应用价值,特别是在城市特大桥不通航的副孔,以及浅水河滩的中型跨径桥梁应用,显示出良好的经济效益和优势。
澳氹三桥位于海域,桥位水深,大吨位的水上运输船只和浮吊不能驶入;施工期间受台风和潮水影响很大,对施工中的桥梁结构的安全及稳定是一个值得慎重考虑的问题。而顶推法施工,主要钢构件在专业厂家加工预制,质量容易得到保证,单个构件重量小,运输和起吊船舶吃水深度浅,又在固定的拼装台座起吊、拼装,施工航道疏浚工程量不大,占施工用地少,对环境污染小;钢管桁架梁拼装成整体顶推,副孔钢管和混凝土组合桁架梁横向分成三个单元分别顶推,在拼装台座拼装时间短,工程量小,所需顶推的水平千斤顶以及滑道等总的施工设备比较简单,又能完全保证设计的线型的实现,在施工期间整体钢管桁架梁,分单元顶推的钢管和混凝土组合桁架梁设置临时联结措施,对防止台风的影响也有保证。桁架梁顶推到位后,完成行车道体系其他部分都是方便的。预应力混凝土连续梁顶推施工,原本是钢桥拖拉法架设原理的应用和发展,本桥钢管桁架梁、钢管和混凝土组合桁架梁结构应用多点顶推法来施工是可行的,是有着优势的。
我们可以应用国内外已经获得的顶推桥梁方面的技术和经验,并由有多座顶推桥梁经验的专家来具体指导澳氹三桥的顶推施工技术,采用多点顶推施工来完成澳氹三桥是有把握的。
国内顶推施工预应力混凝土箱形连续梁结构比较多,顶推过程是箱梁底两边承托在滑道上滑动,是平面摩擦,顶推标准跨径一般没有超过50m,而澳氹三桥顶推是大不同的:
(1)顶推的是钢管桁架梁、钢管和混凝土组合桁架梁两种。因为都是桁架结构,
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显然在滑道上只能节点滑动,滑道受力不均匀,不连续。
(2)顶推桥梁横向宽度达37m,横向所设滑道多达6个。
(3)顶推的纵坡达5%和3.1%,这在顶推桥梁中都是罕见的,顶上坡和下坡都有一个防止梁体惯性滑动的问题,在施工期间要防止台风对桁架梁的威胁。
(4)20#~36#墩副孔桥梁顶推的16孔49m,总长度784m,总重量估计4万吨左右。
针对本桥顶推特点和难度,我们在作顶推施工方案时,将充分考虑,并采用相应的可靠措施。
§4.7.2 全桥顶推施工总体布置
根据本桥长度,以及竖曲线的设置,两种桁架结构不同,全桥共分三部分来完成拼装、顶推(见图:主桥拼装顶推施工立面纵向布置示意图)。
在16#~17#墩范围内设置拼装台座,见主跨顶推施工立面布置图,完成14#~17#主孔99m+199.9m+99m=397.9m长三跨主孔竖曲线钢管桁架梁的拼装、顶推。
在18#~20#墩之间设置拼装台座,见副孔分条顶推流程图,完成20#~36#墩16孔49m副孔钢管和混凝土组合桁架的拼装、顶推。
在8#~9#墩之间设置拼装台座,完成8#~14#墩钢管桁架梁的拼装、顶推。 待3跨竖曲线主孔、16跨副孔顶推到位以后,利用17#~20#墩的拼装台座,直接将钢管桁架梁预制节段起吊、拼装,完成17#~20#之间钢管桁架梁的拼装,达到全桥成桥。
§4.7.3 拼装台座的构造与桁架梁段拼装
拼装台座构造(见图:拼装台座构造图),由钢管桩立柱,工字钢横梁,纵梁,滑道组成。
立柱采用D1.0mδ8mm钢管桩,用振动锤打入覆盖层,入土深度为22m左右,保证单桩有足够的承载能力。横梁由2根I56工字钢组合,纵梁采用321贝雷桁架,纵梁要求能够承受上部构造钢管桁架梁和钢管、混凝土组合桁架梁的节点滑动,并且控制变形在允许范围内,有足够的刚度来保证整个桁架构造按照设计线型来完成。
在主纵梁上安36#工字钢梁滑道,工字钢梁上铺2mm不锈钢板。贝雷桁架纵梁与工字钢梁之间设置调整块,来调整滑道顶面满足顶推对标高的技术要求。在拼装台座滑道上,在拼装桁架时每个节点下都垫20mm厚滑板来减小顶推时台座范围的滑动
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摩阻力。
3孔主跨在拼装台座上滑道顶面标高完全按照设计竖曲线设置,16孔副孔在拼装台座上滑道顶面完全按照设计纵坡3%设置。顶推时桁架梁底标高均按最终设计标高来控制,明确顶推时梁底标高与设计最终标高一致。
拼装台座要通过预压措施来完成台座的残余变形。本桥采用利用前期桁架梁自重来预压,再实测结果后,在滑道上调整。前期要经过反复观测,确认台座标高稳定。
当钢管桁架、钢管和混凝土组合桁架梁预制节段通过船运到拼装台座时,采用浮吊,将两边节段桁架梁直接起吊到拼装台座上就位。而中间节段桁架梁则利用17#~18#墩之间空间,将船运来的桁架梁中间节段垂直起吊到台座上,并纵向移动就位,拼装、联结。
钢管桁架梁的连接,焊接仍由预制加工厂家,派专业技术工人现场完成,通过严格检验来达到设计要求再顶推。有关工艺及技术操作由委托加工厂家制定。
钢管和混凝土组合桁架梁的连接,在现场按照设计要求,连接构造钢筋与预应力管道,浇注混凝土湿接头,张拉预应力索,并压浆再顶推。
§4.7.4 临时墩
临时墩是顶推法施工中一个非常重要的部分,特别作为本桥这样特殊顶推尢为重要。
本桥临时墩有两种:一种拼装台座前的过渡孔临时墩,在顶推标准跨径中,使刚拼装台座顶出来梁段有一个过渡过程,逐步顶推到标准跨径,其作用是控制刚顶出台座的梁板不变形,使梁尾不产生竖直转角变形,与拼装台座上接长梁段平顺连接,保证整个梁段的拼装线型完全满足设计线型,使梁不产生附加内力,这种临时墩主要承受垂直荷载,至于顶推时水平推力与整个拼装台座纵向采用刚性连接,来平衡顶推过程中的纵向水平推力。
另一种主孔中的大临时墩,其作用在大跨径桥墩中加设临时墩,将大跨径转化顶推标准跨径。减小顶推的桁架梁的弯矩和剪力。这种临时墩在顶推过程受垂直荷载和水平推力都比较大,技术要求高,为了减少水平推力,在墩顶安装水平千斤顶来平衡顶推滑动摩阻力,另外纵向设置钢绞线柔性连接措施,增强抵抗水平力能力。至于垂直荷载下的非弹性和弹性变形,采用预留量以及在顶推滑板加垫钢板来调整。
临时墩构造见图,打入4根斜钢管为一组,1个临时墩横向3组。要求临时墩垂直承载能力有足够的富余。钢管立柱顶在内环向、竖向焊加劲加强,来扩散应力。钢
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管立柱顶面均用工字钢型钢焊成整体,在墩顶设置滑道,安装水平千斤顶,导向装置,以及纵向联结措施。
§4.7.5 钢导梁
本桥钢管桁架梁、钢管和混凝土组合桁架梁顶推,尽管桁梁自身刚度大,但设置钢导梁仍是不可少的,只是长度可以适当减少,设计长度为24m。
采用钢导梁,减少悬臂时根部弯矩和挠度是非常显著的,并且减小顶推中前进方向首墩垂直荷载和顶推水平摩阻力也是非常显著的,另外从构造上要求,顶起悬臂端下挠,迎接主梁上墩顶滑道,避免节点在桥墩滑道上偏心受压,也是必不可少的。
钢导梁构造采用型钢焊接成桁架结构。钢管桁架梁顶推的导梁横向对应桁架设置纵向桁架梁,相对中间桁架的部分要强大一些,横向和平面设置杆件联系。对钢管和混凝土组合桁架梁,是分三条顶推,导梁也对应相似设置。导梁都根据悬臂状态受力变化,选择在型钢截面尺寸变化分阶段变化刚度,减轻自重。
钢导梁前端设置4m长鼻架,当钢导梁最前端达到前方墩顶时,在滑道板上,鼻架下,用滑板上垫竖直千斤顶将下挠量顶起来,将钢导梁和钢管桁架梁平稳迎接顶上桥墩滑道。
钢导梁与钢管桁架梁的连接一定要牢固,在联接位置增加连接板,只要保证节点在滑道上滑动位置平整,这是容易做到得到,有保证的。钢导梁与钢管和混凝土组合桁架梁的联接要困难一点,钢与钢之间部分能够将钢导梁焊接尽量加强,与混凝土部分连接,要将钢导梁延长2m埋入混凝土,并用精轧螺纹钢筋预应力来锚固。
至于主跨园弧曲线上顶推,钢导梁部分与主桁架梁相同,加工同曲率半径的底线。 §4.7.6 滑道构造
整个滑道从上至下由滑板、滑道板,调平层,支承纵梁组成。见滑道构造图。 由于本桥均为桁架结构顶推,在滑道上滑动只能是节点。全桥两种桁架顶推横向共设6个滑道,计算时纵向只考虑一个节点受力。滑板横向宽度为50cm,一个节点纵向长度为150cm,滑板的承压应力取5MPa,一个节点能承受3750KN。根据国内顶推资料介绍的实际工程经验,如果承压应力取5MPa,而桥墩上滑道平面面积尺寸受到限制,滑板作为临时结构,承受应力取7.5MPa也还是可行的,所以取5MPa是更可靠的,这里留有一定安全储备。
滑板采用20mm厚的聚四氟乙稀橡胶滑板。滑板结构,利用聚四氟稀面与不锈钢
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板滑动接触,摩擦系数小,加润滑剂在0.05左右;利用橡胶层弹性压缩变形调整施工误差,使承压应力均匀;利用橡胶表面与钢板粗糙接触,顶推时滑板与桁架底节点平面梁一起滑动。单块滑板的内部结构与生产厂家共同研究作一些特殊处理来满足施工要求。滑板尺寸确定为50cm长、20cm宽、20mm厚,四氟面为3mm厚。
滑道纵向长度,计算一个节点在滑道必须满足两个节点全部作用在滑道上,长度为两个节点间距450cm,节点长150cm,进口与出口共100cm,合计700cm。
滑道板横向宽度为60cm宽,滑道板采用40m厚钢板作为主体,进出口30cm长均设置园弧曲线,上刨床加工成,使顶推时滑板逐步均匀进入和退出,在主体钢板上铺2mm厚的不锈钢板,并将表面磨光,达到一定的光洁度。
滑板、滑道板尺寸确定以后,设置调平层,调平层采用钢板框边钢盒子,内布钢筋网,浇钢筋混凝土填充。严格控制滑道顶面进口和出口标高,符合两种组合桁架梁底符合设计标高和设计线型。
桥墩纵向尺寸不足7m长,在桥墩支座垫石横向两边对称夹工字钢,纵向并在墩身斜出支承。这样来保证滑道纵向尺寸。
滑道的各个部分构造之间固定必须牢固,不能因顶推受水平力而滑动,滑道的设置,必须综合考虑顶推到位以后,滑道的拆除,安装永久支座的操作。给滑道的拆除,支座安装留有充分的余地。
§4.7.7 桁架梁段顶推
(1)本桥采用柔性墩多点连续顶推工艺。
多点顶推即将顶推施力分散到多个桥墩,桥墩在顶推时水平千斤顶施力与梁体在墩上的滑动摩阻力基本平衡;桥墩理论上不能承受过大的水平推力,为柔性墩。连续顶推,即采用自动连续顶推水平千斤顶装置,使顶推过程能够连续进行。
多点柔性墩顶推一直存在着梁呈爬行状态滑动前进现象,这种现象威胁着桥墩的安全,我们一方面从设备上想办法,实行集中控制,采用连续顶推装置,保证设备性能稳定;另一方面确定合理施力分配原则,简化分配的方法;关键措施将所有桥墩纵向,用钢绞线、单孔夹片锚具固定连成整体,来控制顶推水平位移,克服爬行现象,保证桥墩安全,这些都是成熟的经验。
20#~36#墩副孔钢管和混凝土组合桁架梁部分横向分成三个单元顶推,先顶推中间桁架单元,单个单元顶推时滑动摩阻力小。顶推前,将每个墩上三个分离墩身两边用型钢夹起来联成整体,来抵抗顶推的水平力,桥墩墩身和基础完全可以承受单个单
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元顶推滑动摩阻力,当中间桁架单元压在桥墩上时,再分别,但又不是同时顶推两侧单元的桁架时,桥墩承受纵向水平推力不大,更加安全。至于主跨竖曲线和8#~14#墩的钢管桁架梁顶推,本身自重轻,而桥墩的基础桩基数量多,桥墩本身刚度大是可靠的,是安全的。
(2)顶推设备采用国内生产的100t自动连续顶推装置。一套顶推装置包括两台串联千斤顶,以及配套双油路自动油泵。一个工作面多台顶推千斤顶装置都集中在一个总控制柜控制。
拖梁体系构造,水平千斤顶与桥墩上采用预埋件固定和利用滑道型钢固定,在梁底设置钢质拉锚器作为施力点,拖桁架梁底板,拉索为9根φj15.24的钢绞线。拉索长度为35m左右,每次顶推50m时,中途需停止一次,全部更换拉锚位置,这主要考虑拉索太长,弹性伸长值太大。14#~17#墩三跨竖曲线和8#~14#六跨钢管桁架梁采用全断面顶推,每个桥墩上横向安装水平千斤顶装置,共用一台油泵,使两边千斤顶出力均匀,不产生横向偏差。因为钢管桁架梁自重比较轻,顶推竖曲线主孔部分,千斤顶出力是足够的,8#~14#六孔梁,由于设计纵坡为5%,要求顶推力比较大,采用纵向适当增加千斤顶的办法,即在拼装台座以及14#墩上,所有临时墩都可以设置千斤顶出力,顶推力还是够的。
20#~36#墩副孔,为钢管和混凝土组合桁架梁,顶推呈3%下坡,分成三个单元分别顶推,所需顶推力不太大,千斤顶出力是足够的,每个桥墩上只需一台千斤顶,横向移动周转,可以节约设备费用。
(3)关于顶推导向问题。因为桁架梁是透风的,顶推时风对桁架产生横向偏差不会太大,另外如果采用水平千斤顶拖拉梁底,横向两台水平千斤顶共用一台双油路油泵,出力均匀,也不会产生过大的横向偏差,但本桥偏差控制应该比普通预应力混凝土箱形梁顶推要求要严格得多,特别是20#~36#墩副孔钢管和混凝土组合桁架梁,是分三个单元顶推,顶推到位后,三个单元又要联成整体的。根据实际工程经验,作为顶推横向纠偏问题是一个相当重要关键工作,但只要重视、认真,又是一件比较容易控制的工作。横向导向采用每个墩上每个桁架单元安装一对滑板式限位装置,利用顶推行进过程的力,自行纠正。但在顶推前期,当总的梁段不长时,容易产生偏差,要特别重视横向纠偏随着顶推出去梁段延长,顶推过程偏差越来越小。顶推过程中纠偏,还可以利用横向两边千斤顶,调整油泵出力来纠正。
横向导向纠偏关键工作在于准确观测梁在顶推滑动时实际偏差情况。一般采用仪
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器观测,但仪器观测受地形、天气影响,并且偏差值反馈到导向人员还有一个时间问题。最简单和直观的方法,在桥墩上放出轴线作为设计的基准线,在梁底面设置轴线,用吊垂球的方法随时观测顶推行进时梁横向偏差值,随时纠正。
横向滑板式限位装置还有避免台风对整个桁架梁的影响。
(4)顶推时克服上坡和下坡制动问题。顶推在主孔两边副孔都设计5%和3%的纵坡,顶推时停止时,都有一个惯性滑动的过程,8#~14#墩防止顶推停止时,梁可能后退,20#~36#墩则防止顶推停止时梁向前滑动。克服惯性滑动的措施是:
尽量避免顶推过程急停,一般争取做到1~2个桥墩上油泵油压缓慢降低油压,来停止顶推。
顶推到位最后瞬间,预留一个滑移量20cm左右。在拼装台座前顶推施力主力墩上,在每个单元梁两外侧设置止滑装置,与横向导向装置相似,比横向导向装置要强大,在顶推停止时,塞进楔块,控制梁滑动。在更换顶推千斤顶拉索与拉锚器时,不能同时更换和同时拉紧,要求逐个更换,更换后将部分拉索拉紧受力,防止滑动。
桁架梁在不顶推静止时,在每个桥墩上设置竖直固定装置,采用精轧螺纹钢筋竖直临时固定梁,不受台风影响而滑移,副孔三个单元在不顶推静止状态时,台风季节时,横向增设临时横向联结,需要顶推又将其解除。
§4.7.8 落梁与支座安装
顶推是在临时滑道上进行的,顶推到位后,需要拆除临时滑道,完成永久支座的安装。
顶推过程中,梁底标高是与梁底最终设计标高是一致的。滑道不占支座位置,则先安装支座,再拆除滑道,不需要将梁顶起来。即使需要将桁梁顶起来时,可以采用3点逐步分段顶梁的方法进行。即将3点梁顶起一个很小高度,只要能将20mm滑板取出来即可,然后再分别将滑道下的几个部分分别拆除,支座按设计就位,固定即可。
在顶梁和拆除临时滑道安装支座过程,预先要考虑充分,并注意以下几点: (1)将梁顶起来安装支座前,将桥墩上所有准备工作要充分,使工作时间越短越好。
(2)顶梁、安装支座过程,要考虑桥墩受力和梁体受力都处于合理状态。 (3)梁顶起来,到支座安装还不能承受力过程,必须有安全保险装置。 (4)钢管桁架梁部分的临时墩只能在整个主体结构完成以后才能不受力,而20#~36#副孔钢管和混凝土组合桁架梁临时墩落梁以后,不能再受力,都需根据设计
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要求进行。
§4.7.9 20#~36#副孔钢管和混凝土组合桁架梁横向整体成型施工。
当副孔横向分三条分别顶推到位以后,再依据设计要求,将三条纵向桁架梁之间底板和顶板用预应力钢筋混凝土形成整体。
要先施工底板部分。底板部分采用吊模,即在顶推到位的桁架梁立上横梁,在上横梁用吊杆,吊底模下横梁和纵梁,下横梁上设平滚,纵梁上支承底模板,吊杆套上塑料套管,使吊杆在混凝土底板可以抽出。混凝土完成达到了强度需拆除底横时,可将底模纵梁下降到下横梁平滚上,抽掉中间吊杆。底模体系采用纵向移动的方法移动到下孔位置,上、下横梁纵向交替周转。
待底板混凝土完成以后,再浇注顶板混凝土,支模是比较容易的,并且完成钢筋、预应力安装,混凝土浇注、预应力张拉都是常规施工,但是作为这样长的钢管和混凝土组合桁架梁,纵向混凝土和预应力又是分阶段施工的,为了防止混凝土的收缩和徐变,以及预应力损失,特别温度差来保证混凝土与桁架梁的整体性,在施工中特别注意,同时在顶推施工时,就应该提早特别注意以下几点:
(1)三个单元的预制构件加工应充分考虑温度影响纵向线型,防止累积误差。 (2)三个单元桁架上下弦混凝土部分的外伸钢筋,预应力管道纵向间距的误差应严格控制,保证三个部分一一对应,便于横向联接。
(3)三个单元桁架纵向顶推到位距离,横向位置要求非常准确,误差非常小。 (4)三个单元顶推,中间单元先顶,而其后两侧单元应紧密跟上,也不能相差太多,最多一孔,控制横向三个单元上、下弦混凝土龄期差,避免混凝土龄期不同收缩和徐变不一致导致纵向开裂。
§4.8 拱肋加工及运输
§4.9 拱肋安装
§4.9.1 概况
本桥拱跨共9孔,跨径组合为49+59+79+99+199.9+99+79+59+49m。主要采用了两种形式:正向下承式拱和反向拱式加劲梁。其中正向下承式拱桥包括钢管混凝土桁架拱(主跨)和钢管拱(边跨),反向拱式加劲梁均采用钢管拱。
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表4.9.1 全桥拱肋一览表
序号 1 2 3 4 5 跨号 15#~16#、 14#~15#、16#~17# 13#~14#、17#~18# 12#~13#、18#~19# 11#~12#、19#~20# 跨径(m) 199.9 99 79 59 49 矢高f (m) 40 18 15.8 11.8 8.9 拱肋组合 1φ180+2φ100 1φ120+2φ100 2φ100 2φ100 2φ100 备注 三角形 三角形 哑铃形 哑铃形 哑铃形 注:1、φ180cm钢管壁厚16mm,φ120cm钢管壁厚16mm,φ100cm钢管壁厚14mm。 2、为满足拱肋设计线型的要求,拱肋整体外形尺寸从主拱向边拱方向逐渐缩小,以达 到“龙”的形式。
拱肋安装拟采用竖向转体法、垂直提升法和支架拼装等多种工艺安装,其中正向主拱采用竖向转体法安装,正向边拱采用支架拼装,反向拱采用垂直提升法安装。
§4.9.2 施工顺序
拱肋安装在纵向桁架梁顶推施工完毕、验收后进行。主要分三个阶段完成。第一阶段在主跨竖曲线桁架梁顶推完毕后进行,安装14#~17#三跨拱肋;第二阶段根据顶推施工进度安排,澳门岛侧的11#~14#三跨桁架梁先完成顶推施工,所以进行这三跨拱肋安装;第三阶段安装余下17#~20#三跨拱肋的安装。
每阶段采取先主跨后边跨,边跨采取由主跨向边跨方向逐跨安装。拱肋安装施工顺序示意图见图4.9.2所示。
§4.9.3 主要施工方法 1、竖向转体法施工
此工艺用于安装199.9m主跨,在竖曲线段桁架梁顶推施工结束后进行施工。 ⑴、塔架及扣锚、牵引系统
进行竖向转体施工用塔架的现场拼装。塔架采用N型万能杆件拼装,拼装成门形钢架结构,长26m、宽2m、高40m。除了两个塔柱之间的联系梁采用2N1组合,其余万能杆件均采用4N1组合形式。
塔架在拼装施工前,必须进行强度、刚度及稳定性验算,并充分考虑各种不利因素的组合。采用有限元法进行精确计算,确保塔架及各受力杆件有足够的安全系数。
塔架安装结束后,进行塔顶索鞍、后锚及牵引系统的安装、调试。与此相关的设备、钢丝绳、钢板、型钢及连接焊缝等都要进行准确的计算,做到万无一失。
塔架后锚设在14#、17#墩顶部的钢桁架梁上,采用型钢、钢板等对锚固点进行
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加固处理。钢桁架与14#、17#墩通过在墩帽的预埋铁件,临时固结。
牵引系统采用卷扬机、钢丝绳、滑车组等。选用慢速卷扬机作牵引动力,卷扬机额定功率根据起吊的牵引力要求确定。卷扬机布设在14#~15#墩和15#~16#墩之间的钢桁架梁顶部,与钢桁架固结。
⑵、拱肋拼装胎架
为减少现场的焊接工作量,每半跨拱肋采用现场分3段拼接而成。拼装胎架主要采用万能杆件组拼,局部高程调节位置采用型钢和钢管加工。拱肋于拼装胎架接触部位采用弧形支座,以增加接触面,避免应局部应力过大而对拱肋钢管局部造成损伤。
拟采取3片拱肋拼装成整体后吊装就位。为保证拱肋线形符合设计要求,拼装胎架的高程及平面位置必须由测量进行精确控制,最后还需牢固固定,防止发生移位。
⑶、拱肋吊装拼接
所有准备工作完成后,用驳船将拼接好的L/6段拖运至主跨位置,由水上浮吊将拱肋段吊安至拼装胎架上初步就位。拱肋采用浮吊从驳船分片吊装上钢桁架梁顶。
考虑到海浪、潮涌等多种因素,水上浮吊很难做到一次准确就位。因此,在浮吊初步就位后,还应利用手拉葫芦、千斤顶等工具来完成精确就位。精确就位时,由测量全过程配合作业,保证作业质量。
拱肋就位后,在拱肋接头处搭建临时焊接作业棚,以创造良好的焊接作业环境,从而确保钢管接头的焊接质量。
为便于竖转施工控制,增强拱肋的横向稳定性,2片拱肋采取整体竖转就位。因此,在2片拱肋之间应加设临时风撑(K形撑)固结,临时风撑由钢管桁架组成。同时,在位置较高处的风撑焊接点的拱肋钢管上,加工小型扒杆以便风撑的拆除。
由专业焊工进行接头的焊接作业。
拱肋接头经探伤、拍片等检验合格后,拆除临时焊接作业棚。
在每根L/2长钢管段的两端之间用钢丝绳、滑车组和手拉葫芦等作临时约束,以控制因拱脚水平推力而造成拱肋段的变形。
拆除拱肋跨中的拼装胎架。
在拱肋自由端焊接临时支架,用于吊装合拢的搭建空中临时作业平台及合拢后的焊接作业棚。
⑷、拱肋吊装合拢
在1/2段拱肋拼装结束,并通过了自检和监理工程师的检验合格后,进入拱肋吊
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装工序。
选择在适宜的环境气温下进行竖转吊装作业,确保钢管桁架拱肋的合拢质量。为便于拱肋跨中顺利合拢,接头处的一侧钢管内应加设内衬锥形钢管。内衬钢管在拱肋拼装时,焊接在拱肋接头处。
在吊装的全过程中,由测量进行位置、标高的监控。当满足设计和规范要求的限差时,应立即将接头作临时固结。在最短的时间内,搭建焊接作业棚并完成整个接头的焊接工作。
⑸、安装吊杆
采用卷扬机牵引安装,安装质量符合设计及规范要求。 ⑹、拆除施工辅助设施
包括空中作业平台、塔架、后锚及牵引系统等。采取从上至下的顺序,逐个拆除,拆除工作由机械配合人工完成。
2、垂直提升法施工
此工艺用于所有反向拱式加劲梁肋的安装,共有4座,其跨径为99m和59m两种。99m跨拟采取分3片垂直提升施工,59m跨则采取整跨垂直提升施工。
⑴、牵引提升系统
牵引提升系统由锚座、预应力钢绞线、液压连续千斤顶和锚具等组成。 锚座采用钢板、型钢焊接而成,固定在桥面钢桁架和拱肋吊点位置。钢桁架上的锚座应在吊装前制作并焊接固定在钢桁架上。拱肋上的锚座在拱肋拼装时制作并焊接固定在拱肋钢管上。
为避免在提升过程中发生机械等故障,在每个吊点位置均应加设一个备用锚座,以便在出现意外时能及时处理。因此,相应的配套设备(如液压连续千斤顶、预应力钢绞线、锚具等)的数量都应增加一套作为备用。
预应力钢绞线采用φj24.25的高强预应力钢绞线,其数量根据拱肋吊装重量确定,并储备足够的安全系数。为确保施工安全,在本工程施工中,预应力钢绞线不考虑重复使用。
为便于操作,张拉端设在桥面的钢桁架上。锚具在锚固端(拱肋侧)采用P型锚具,在张拉端(钢桁架侧)采用普通OVM锚具。
⑵、拱脚处理
拱脚处钢管拱肋部分拟先焊接在设计规定的位置,其长度以伸出桥面桁架梁底部
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1~3m为准,以便提升后能准确、顺利就位。拱脚段拱肋钢管接头形式要满足:安装段在提升后就位方便。
拱脚处的焊接要求严格按照设计和规范的规定执行,保证焊接质量。此焊接工作应提前进行,不得影响提升安装施工进度。所有焊接部位经检验合格后方可进入下部工序施工。
⑶、吊点的设置
拟采取两点吊,吊点设置在距拱肋端头0.15L~0.2L附近。严禁将吊点设在弯距平衡点的跨中侧,以防因拱肋重心高于吊点而发生横向失稳。
同时在拱肋两端设置斜向缆风,加强拱肋在吊装过程中的稳定性,并作为调整拱肋横向位置的工具。
此外,吊点的设置位置不得与设计吊杆的位置相冲突。 ⑷、防止拱肋变形的辅助措施
由于拱肋在提升和就位工程中,无法将吊点设置在弯距平衡点处(易出现失稳),因此,在拱肋跨中必然会出现向下的挠度,从而造成拱肋线形失控。同时在拱肋加工过程中预留挠度值也不易对线形准确控制。
所以,拟采取在吊装工程中增加拱肋自身刚度的方法来加以控制,使跨中挠度值小于设计及规范的要求。即采取在拱肋弧线内部的适当位置,加设钢管桁架内撑的方法来进行控制。
⑸、垂直提升
拱肋在拼装场地拼装完毕后,采用驳船拖运安装跨下方抛锚定位。安装钢绞线及锚具,开动液压连续千斤顶,两侧吊点同步、连续、均匀提升至安装位置。然后测量检测拱肋线形、各控制点平面位置及高程,满足设计及规范要求后立即将接头作临时连接。再进行下一片拱肋的提升安装。同一跨各片拱肋的安装宜对称、连续进行。
整跨拱肋全部安装就位后,由测量对拱肋线形、各控制点平面位置及高程等进行复测。满足设计及规范要求后,在最短的时间内,搭建焊接作业棚并完成整个接头的焊接工作。
⑹、拆除施工辅助设施 采用机械配合人工进行拆除。 3、支架拼装法施工
此工艺用于边跨正向下承式拱肋的安装,共有4座,其跨径为69m和59m两种。
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施工方法与前面“1、竖向转体法施工”中第⑵、⑶项的内容相似,请参见前面的相关内容。
§4.10 钢管混凝土压注
§4.10.1 简述
钢管内部填充C50高标号混凝土,采用混凝土压注工艺施工。
为确保钢管内混凝土压注质量,采用泵送、倒灌顶升法施工,按设计施工顺序,用4台混凝土拖泵自拱脚对称压注至拱顶,钢管内混凝土压注的水平最大距离为100m,混凝土最大高度为40m。
拱肋混凝土压注在吊杆安装结束后进行,压注混凝土采用商品混凝土,在陆上专业拌和站生产、混凝土搅拌运输车通过公路、轮渡运输,混凝土拖泵泵送入管,各钢管混凝土必须对称、均匀压注,每根钢管混凝土必须在压注的首批混凝土初凝前一次完成。
钢管混凝土压注方法如图4.10.1所示。
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§4.10.2 施工方法 ⑴、施工工艺流程
钢管混凝土压注施工工艺流程框图如图4.10.2-1所示: 压注头、闸阀加工 超声波检测 合格 移交下道工序 图4.10.2-1 钢管混凝土压注施工工艺流程框图
不合格 钻孔、压浆 钢管内混凝土养生 拆除闸阀完成混凝土压注 关闭压注口处闸阀稳定 振捣拱顶排浆孔处混凝土 安设压注头和闸阀 浇筑压注头以下区段混凝土 商品混凝土采购 清洗管内渣物 填塞钢管法兰间隙 施工准备 连续、接力压注钢管内混凝土 -44-
⑵、清洗
即清除钢管内渣物。首先紧固法兰螺栓,中间用橡胶垫密封,防止因法兰漏气而导致泵送压力损失,随后接引淡水(严禁使用海水)清洗钢管内部,通过拱脚处预设的排渣孔排除管内渣物。
⑶、安装压注头和闸阀
压注头设在拱脚处拱肋的底部,拱肋的每根钢管均设置压注头。压注头闸阀的设置具体如下:
采用栅状闸阀,闸阀结构见图4.10.1所示。在混凝土浇筑前,用5根φ22螺栓堵住闸阀孔,待拱顶排气(浆)管(φ150×6mm钢管)向外排出混凝土时,即停止混凝土泵送,拆除螺栓并打入φ18钢筋,螺栓拆除时必须注意拆除一颗后立即打入一根钢筋,严禁螺栓全部拆除后再打入钢筋。
为防止意外,在每侧钢管中部(L/4处)加设一个备用压注口,并将混凝土泵管从拱脚接至备用压注口处。压注头的形式采用法兰连接,从拱脚压注时,将法兰口橡胶垫及盖板用螺栓拧紧,如需使用备用压注口时,关闭拱脚处闸阀,拆除备用压注口盖板,将备用的拖泵泵管接上压注头即可。
⑷、排气孔及横隔板
因采取对称压注,每根钢管在拱顶最高位置(顶部)处设置两个排气(浆)孔,两个孔中间(拱顶部位)用钢板完全隔离。
排气孔采用φ150×6mm钢管加工,每根钢管长1.30m。在劲性骨架加工时需在隔板两侧预留直径为φ152mm的圆孔,并焊接φ150×6mm钢管。
横隔板采用厚20mm的钢板,在劲性骨架加工时进行埋焊。 ⑸、附着式振捣器安装支架
为确保钢管混凝土压注的密实度,在混凝土压注时,采取附着式振捣器辅助振捣密实。
安装附着式振捣器的型钢支架在拱肋加工期间安装。在钢管纵向每隔一定距离设置一个支架。为便于振捣时拆装作业,支架应焊接在钢管的上侧。
⑹、混凝土质量控制
混凝土设计抗压强度较高,采用60MPa混凝土。混凝土质量的好坏直接影响到压注的成功与否,拟采用商品混凝土,其质量由我方进行严格控制。混凝土试配及施工控制要点如下:
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混凝土强度要求:≥60MPa,满足设计和规范的要求。
混凝土坍落度要求:压注入管时,混凝土塌落度控制在16~18cm之间,3
小时后坍落度14cm;在压注过程中,应经常进行坍落度的抽查检验,不合格的混凝土坚决不用。
混凝土拌和时间:>120s,确保混凝土的和易性。
混凝土采用自密实混凝土,凝结硬化后有很好的密实性。在压注的同时,采
用附着式振捣器辅助振捣,确保混凝土密实性。
具有收缩补偿性,即补偿收缩混凝土,其微膨胀率略大于收缩率。 良好的可泵性,在泵送顶进过程中,能始终保持优良的性能状态。 泌水率较小且流动性大,便于混凝土自动扩展填充。 高温施工条件下能正常凝结硬化,不开裂。 ⑺、混凝土生产及运输
混凝土全部采用商品混凝土,在当地择优选择信誉、服务优良的厂家完成。混凝土在陆上采用混凝土搅拌运输车、水上采用汽车轮渡和混凝土搅拌运输车运输。
⑻、压注口以下段混凝土浇筑
在进行混凝土压注前,对压注口以下部位的钢管混凝土进行单独浇筑,采取插入式振捣器振捣密实。
⑼、钢管混凝土压注
拱肋混凝土采用高压混凝土输送泵顶升法压注。199m跨拱肋断面为6根钢管,每次对拉压注2根,分3次完成。
190m跨由于拱肋钢管数量较多,为了加载对称合理,必须按照设计要求的压注顺序施工。总的压注顺序按照先外后里、先上后下的原则进行,每根钢管混凝土的压注混凝土必须达到80%设计强度后方可压注下根钢管混凝土。
每次压注使用4台混凝土输送泵,同时作业,另外须准备1台作备用。 每根钢管的两侧拱脚处各设一个压注点。压注前应先将水泥净浆和水泥砂浆依次泵入,以润滑拖泵泵管和拱肋钢管,然后再连续将混凝土泵送入管。压注必须同步、连续、对称施工,待排气孔排出全部的砂浆且有混凝土出现后停止压注,关闭压注闸阀,最后对拱顶部位的混凝土通过插入式振捣棒振捣密实。
钢管混凝土压注时,应对拱肋轴线变形进行观测调整,通过计算找出全过程中各控制截面是否超过控制应力,使控制截面应力始终处于受控状态。对于超出控制应力
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的截面,采取对钢管拱加载或卸载措施,从而改变钢管拱截面的应力,使其满足控制应力的要求。
⑽、密实度检验
压注后的钢管混凝土达到一定强度后,应对钢管内的混凝土进行密实性检验。主要采取超声波探伤法进行检验。对于局部密实度不满足设计要求的,必须进行二次压浆处理,直至密实度符合要求。
§4.11 匝道施工
§4.11.1 施工工艺流程
检验 合格 移交下道工序 预应力张拉、压浆、封锚 不合格 混凝土养生 模板拆除、保养 混凝土生产、运输 浇筑箱梁混凝土 安装空心板内、侧模板 钢筋加工 箱梁钢筋、预应力管道 模 板 加 工 安装底模模板 支架预压 安装底模承重骨架 测量放线 钢管支架搭设 施工准备 不合格品处理 -47-
§4.11.2 支架搭设及预压
匝道箱梁采用钢管桩和贝雷桁架支撑现场浇筑施工。
首先架立钢管立柱,然后将贝雷桁架安装在钢管上,桁架上搁置型钢分配梁,最后梁上安装底模模板。底模顶面标高根据现场实际地质情况及以往类似工程的施工经验,在箱梁底标高的基础上增加适当预留高度,预留高度每跨按二次抛物线布置。
根据施工要求,必须对钢管贝雷桁架进行预压,预压重量为现浇箱梁重量的1.25倍,以消除地基和支架的非弹性变形和测定支架的弹性变形,预压时间不少于设计或规范要求的预压期。
§4.11.3 钢筋施工
钢筋采取在钢筋车间配料,现场绑扎。大直径钢筋接头尽量采用冷挤压接头,绑扎过程中需要在现场焊接时,应注意保护底模,防止因底模损伤而造成箱梁底混凝土面的外观质量。
在每个箱室预留人孔位置处的钢筋采取割断处理,但须保证足够的搭接长度。在箱梁混凝土浇筑完毕、拆除内模、封闭预留人孔前,再将同规格、数量的钢筋焊接在预留钢筋上,钢筋单面焊接长度不小于10d。
钢筋绑扎期间进行预应力波纹管的埋设,波纹管埋设的位置必须符合设计要求,并固定牢固。注意防撞护栏、伸缩缝等钢筋的预埋。
§4.11.4 模板工程
模板分为底模、内模和外模。底模和外模采用精加工的大块定型钢模板。内模采用组合钢模板和木模板,内模的拼装组合要求便于拆卸。所有模板根据测量的放线成果进行安装,模板安装就位后,必须经测量复核无误后方可进入下道工序。
底模安装应根据预压期测定的弹性变形值设定预拱度,每跨箱梁底模的预拱度按照二次抛物线设置。侧模应严格按照测量放线成果进行安装,要确保箱梁混凝土边缘顺直。内模安装时,要考虑采取防止内模上浮的措施。
箱梁的每个箱室都要设一个人孔,人孔预留尺寸按作业人员的出入和内模模板的拆除来综合考虑。通过人孔处的钢筋要割断,割断后的钢筋伸出混凝土面应有足够的搭接长度,以便封孔时将钢筋焊接上去。浇筑箱梁混凝土前,人孔可用木板制成方框来隔离混凝土。人孔用吊模浇筑混凝土封闭,混凝土结合面进行严格凿毛并浇水润湿。
箱梁浇筑完毕后,必须将箱室内模全部拆除,以便模板的周转使用,同时避免增
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加桥梁的永久荷载(箱梁自重)。
§4.11.5 混凝土的浇筑和养护
混凝土采取陆上拌和站生产,泵车或拖泵泵送入模。
根据混凝土浇筑强度,拟定初凝时间要求为22~24h。混凝土的浇筑顺序必须是由低至高。
混凝土采用浇水养生,养护用水采用淡水,养护期不少于7天,由专人负责。天气较热时,采取用麻袋等覆盖养护。
§4.12 施工过程监测与控制
§4.11.1 基础的沉降、位移观测
大桥的沉降、位移观测,对于指导施工、为设计和科学研究积累原始资料都具有重要的作用。
1)沉降、位移观测的主要内容
①施工过程中,对平面和高程控制网点的定期沉降、位移观测。
②对大桥基础和墩身沉降的位移观测,基础浇筑完成后随着拱肋的安装,荷载增加,混凝土会产生弹性压缩及收缩徐变。定期对其进行沉降、位移观测,以确保上部结构的施工质量。
③对护坡的沉降、位移观测,以保证施工质量和安全。 2)观测方案
按照国家变形测量规范要求,设立平面变形图,水准监测网定期观测。 §4.11.2 上构施工过程的监测与控制
澳氹三桥主桥上构为九跨钢管混凝土拱,主跨最大跨径199.90m,主拱桁架箱梁顶推到位在其上面设支撑,分两段拼装,并在两端设索塔,竖向转体合拢。边跨反拱设支撑现场拼装,两端设千斤顶竖向起吊就位固结,其余小跨正拱在桥面设支撑直接拼装就位,再浇注拱圈钢管内混凝土,最后安装吊杆。在施工过程中,必须监测和控制每个阶段结构体系所产生的内力和变形,以便及时作出有针对性的控制和调整对策,确保整个结构在施工中的的安全度和成形后的拱轴线型。
1)施工过程变形监测
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①变形监测实施方案
从钢管拱拼装,到建成通车,其变形监测贯穿始终。用红外仪观众测其竖向挠度,用经纬仪观测横向变形,钢管拱内每浇注一次进行一次观测,每安装一对吊杆进行一次观测,并结合应力观测值一起进行分析处理,确保本桥的顺利建成。
②变形监测断面的选择及测点布置。
199.9m跨拼装拱圈的支撑系统变形和变位观测,索扣点处的高程观测以确定拱轴线挠度及横向偏移,拱圈吊装定位合拢,接头高程和轴线位置的观测;每跨拱圈内浇混凝土及吊杆安装时,对应的1/4跨,1/8跨及拱顶点挠度和横向偏移观测。
2)施工过程结构应力监测 (1)结构应力监测实施方案
施工过程结构应力监测是一个长期过程,也是了解,掌握结构体系形成过程中的应力变化过程。施工周期长,施工干扰多,气温变化差异大,结构体系随施工过程而变化的特点加大了施工现场结构应力监测工程的难度,为确保应力测试数据的连续和可靠,对结构应力监测点的布置须在取得结构关键部位控制数据的前提下,尽量增大数据采集量和时间历程。
①钢管拱圈安装过程的应力监测
a.安装阶段索扣点拱圈,转动铰处的拱圈、主桁梁的应力变化过程。 b.安装阶段索扣及索力测定。
②拱圈钢管内压注混凝土形成钢管混凝土的初始应力状态测定。 ③拱圈钢管内分段压注混凝土过程中,拱脚主梁及拱圈应力的变化过程。 ④吊杆安装过程中拱圈钢管控制断面内应力变化、拱脚及其处主梁的应力变化时程。
(2)结构应力监测断面的选择及测点布置。
考虑到主桥对称性特点,应力监测断面确定在本岛侧,其断面位置见下表,
监测断面及测试内容
项 目 扣 索 主拱钢管 主 梁 类 别 本岛、氹仔岛 本 岛 本 岛 断 面 0、Li/4、Li/2 拱 脚 主 测 点 索扣、锚隙 上、下层钢管顶底 上、下弦杆及腹杆 测试内容 索 力 应 力 应 力 -50-
§4.11.3 成果处理
将外业测量数据输入计算机,建立空间数据库,属性数据库,拓扑关系,进行本次观测成果与首次、前次成果叠加运算,输出沉降位移及应力应变曲线和数据表格,便于施工及设计人员分析、决策,实现信息共享,利于各相关部门的调用和查询。
§4.13 桥面铺装及桥面系工程
§4.13.1 简述
本工程桥面采用钢桥面顶铺装改性沥青SMA(Stone Mastic Asphalt)设计,厚度为6cm。施工工艺流程见图4.12.1:
图4.12.1 桥面铺装施工示意图
检验 合格 移交下道工序 不合格 采 样 压 实 整平、稳压 沥青混凝土 生产、运输 桥面防水粘结层施工 测设控制桩 桥面清洗、吸尘 桥面喷砂除锈、喷涂防护漆 施工准备 摊铺机摊铺 挂控制线 -51-
§4.13.2 施工技术特点
改性沥青SMA桥面铺装技术特点如下:
充分利用改性沥青SMA在高温抗车辙、低温抗裂、中温抗疲劳、密水、抗
滑和耐久性等方面的优越性能来满足钢桥面铺装的要求; 可完全利用现行沥青混合料生产、摊铺和压实工具; 可采用大规模机械化施工,铺筑效率很高;
对材料、混合料配合比及施工质量管理都有严格要求。
本工程钢桥面采用正交异性板,具有局部变形大、变化复杂、热容量小和传热快等特点,因此施工难点在于解决防水、防锈、层间结合等问题。在施工中,充分考虑到铺装的耐久性,通过提高材料性能来满足使用性能的要求。
§4.13.3 铺装材料 1、沥青材料
采用劲度较大、抗裂性优良、热稳定性较好的改性沥青,以满足混合料低空隙率、高热稳定性的要求、同时具有优良的抗裂性和抗车辙能力。
2、沥青混合料
粗骨料采用强度符合要求的岩石加工而成,石料的大致分级为10~15mm、5~10mm、3~5mm和0~3mm的石灰石屑,要求粗骨料的颗粒形状较好、强度高。
由于钢桥桥面夏季最高温较一般混凝土桥面板高20℃以上,对铺装混合料的性能指标进行严格控制,具体指标经过反复的对比试验后确定。
3、粘接材料
用于粘接层施工,为保证铺装与钢板间有良好结合而设的,是使铺装层与钢桥面协同作用的关键。它将直接影响到铺装的使用耐久性。
粘接剂要求有良好的热稳定性、较强的粘接强度,抗剪断强度符合设计要求。施工前通过多种产品对比试验,选用符合要求的粘接剂。
§4.13.4 铺装、碾压施工 1、桥面除锈、喷涂
钢桥面板采用喷砂除锈处理,采用专用的喷砂除锈机进行。喷砂前检查桥面板的外观并对结构焊缝、焊瘤、焊渣等缺陷部分进行打磨修补,对桥面板上油污、盐分及其他脏物进行彻底清除,最后用高压水冲洗整个桥面板,直至无杂物、无尘、无油污
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为止。干燥后开始喷砂除锈处理。除锈标准及粗糙度以设计及规范的规定为准,用高压空气吹净残留的锈渣、砂粒及灰尘。在4h内喷涂钢板防锈,采用设计要求的喷涂材料,以防止钢板重新锈蚀。
喷砂除锈的环境温度应高于露点以上3℃,相对湿度≤80%。 2、粘接剂洒布
粘接剂洒布是整个钢桥面施工的关键工序。
洒布前用高压空气和小型吸尘器再次对桥面除灰去尘,确保粘接剂的粘接质量。 粘接材料在施工前充分融化、搅拌均匀,升温至规定的温度。用沥青洒布车均匀洒布,严格控制洒布厚度和洒布温度,过剩的洒布量及时清除。
3、摊铺SMA混合料
采用16t自卸汽车运输,沥青摊铺机摊铺。施工时严格控制级配,级配的控制先从冷料仓开始,保证冷料仓上料平衡,减小热料仓称量落差修正的误差,从而保证生产的沥青混合料级配的稳定。生产过程中应随时、随机进行热料仓取样筛分检查并取成品混合料样品进行沥青含量和级配检测。要求保证级配规格必须稳定且数量充足。
摊铺时注意控制摊铺机的行走速度,以达到较好的摊铺质量。 4、温度控制
改性沥青SMA混合料的生产温度比普通沥青混凝土要高,需保证摊铺温度大于设计规定的温度。并紧跟碾压,才能有效压实。施工过程中,尽可能的防止因机械故障而造成停机,使混合料温度下降而无法摊铺或压实。混合料的生产能力、运输和摊铺速度的合理配置,是保证施工温度的基本条件。
5、碾压施工
采用钢轮压路机碾压。压路机紧跟摊铺机碾压,碾压方式为先用9t压路机碾压1遍,再用12t压路机反复碾压,直至满足要求。
§4.13.5 注意事项
1、加强作业人员的质量意识,充分领悟设计意图,精心组织管理施工,加强质量保证体系的实施。
2、严格控制铺装厚度。
3、施工机械的连续正常运行,是施工质量保证的重要环节。
4、各工序紧密配合、协调,保证摊铺机连续摊铺并及时碾压。特殊部位的处理要精工细作。
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第五章 施工进度计划
§5.1 施工进度计划网络图
见附图:澳门三桥施工进度计划网络图。
§5.2 施工进度计划横道图
见附图:澳门三桥施工进度计划横道图。
§5.3 人力资源的人/天分配及分布
见下表。
§5.4 施工材料及设备供应
详见§7.1和§7.3。
§5.5 施工进度计划编制说明
澳门三桥工程采用设计施工总承包方式,总工期28个月,约合850个日历天。 全桥施工工程量大,技术复杂,工期紧张,根据招标文件要求,结合本工程的特点和中港集团相关工程的施工经验,编制本施工进度计划,主要施工项目的编制依据及相互关系如下:
1、接到中标通知书后,立即组织前期施工人员和船机设备,办理相关手续,按业主要求的时间进驻施工现场。
2、进场后一个月内完成施工测量网的复核、加密及前期施工辅助用材的加工制作、对外协调等工作,为工程的全面展开作好准备。
3、氹仔侧水上引桥基础数量多,上部结构施工工作量大(17跨,约850m),施工工期较长,将该部分施工作为全桥施工的关键线路。
4、进场后一个月内即开始进行施工区域疏浚,确保施工区域水深满足施工作业船舶连续作业的要求,施工区域疏浚分两部分进行,首先疏浚8#~22#墩,为首批开工项目开工提供条件,23#~38#墩作为第二部分。
5、8#~22#墩施工区域疏浚的同时搭设水上施工平台,修建斜坡码头等临时工程,以及建设承包人驻地。
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6、14#~22#墩钻孔桩作为首批开工项目,在疏浚工作展开的同时搭设此部分的水上钻孔平台和1#~3#水上箱式变电站基础,待疏浚工作结束后,20天内完成水上供电,开始钻孔桩施工。钻孔桩按照一台钻机15天一根桩计算工期,全桥共需各种型号钻机12~18台。
7、大桥水上基础施工分三个作业面展开,组织平行流水作业,以便于施工设备和辅助材料的周转使用。陆上引桥、匝道基础、接线公路路基在进场后3个半月内开工。
8、17#~20#墩为竖曲线部分桁梁和氹仔侧引桥桁梁顶推平台布置区域,此部分下部结构施工必须在开工后9个月内完成,为桁梁顶推创造条件。
9、28#~38#墩基础施工考虑在首批开工项目基本结束后进行,重复利用首批开工项目的辅助材料和施工设备,以降低工程造价。
10、大桥承台底标高均在最低潮位以下,采用钢套箱封底后干施工,主桥承台按40天一个考虑,引桥墩承台按25天一个计算。墩身施工采用定型大钢模板,10m以下的墩身一次浇注完毕,10m以上墩身分次浇注,一次浇注周期按7天考虑,并以次为依据配置钢模板。
11、基础部分施工图纸按进度计划要求在进场后2个月内全部完成,上部构造施工图纸在进场后9个月内全部完成,为桁梁的加工制作创造条件。
12、氹仔侧引桥桁梁梁肋在顶推前三个月开始在中港系统设在广州境内的预制场预制,用驳船运输至现场拼装顶推,顶推工作按12天一跨(49m)考虑,氹仔侧引桥顶推共需205天。
13、主桥顶推结束后按从主跨向两侧的顺序安装钢管拱肋,先安装199.9m主拱,拆除跨内临时支墩,实现新旧航道的转换。反向拱安装前必须先拆除跨内顶推平台和临时墩。上部结构钢管桁架及拱肋均由专业厂家生产制作,根据进度要求,桁梁必须在开始顶推施工前3个月左右开始制作,顶推结束前一个月全部完成,拱肋必须在开始安装前完成制作、防腐、试拼等工作。避免出现由于加工制作不及时而影响进度。
14、澳门及氹仔侧水上引桥首先顶推三条梁肋,落梁安装好支座后才开始施工肋间顶底板连接混凝土,为确保全桥总工期,氹仔侧引桥顶底板混凝土施工时,必须加大模板投入,一次浇注两跨,按10天一次周转使用模板,此部分施工需占用关键线路95天。
15、全桥结构物涂装、灯饰、护拦安装及交通工程等,在匝道箱梁施工结束后即
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可着手进行,在桥面铺装结束前完成,不占用施工关键线路。
16、氹仔侧引桥护拦一次施工100m,两侧对称施工,7天周转一次,全部工作必须在65天内完成。
17、全桥桥面统一铺装,占用工期45天。桥面铺装结束后,一个月内清理施工现场,为工程竣工验收作准备。
18、进度计划图中的开工时间为编制网络图需要而假定的时间,不作为工程开工依据。
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人 力 资 源 计 划 表 月份 序号 人员配置 1 2 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 技术人员 管理人员 安 全 员 起 重 工 钻 工 测 量 工 混凝土工 钢 筋 工 焊 工 电 工 潜 水 工 检测人员 后勤人员 司 机 管工(工长) 480 90 480 90 480 150 480 240 480 240 480 240 480 240 480 240 480 240 480 240 480 240 480 240 480 240 480 240 480 240 480 240 300 150 300 150 300 150 300 150 300 120 300 120 300 120 120 90 120 90 120 90 120 90 140 90 3 4 5 0 0 1080 90 600 3240 90 600 4860 90 1800 6480 90 1800 6480 90 1800 6480 90 1800 6480 90 1800 6480 90 1800 6480 90 1800 6480 90 1800 6480 90 1800 4860 90 1800 3240 90 1500 1080 90 1500 540 90 1500 0 90 1200 0 90 1200 0 90 1200 0 90 1200 0 90 1200 0 90 1200 0 90 1200 0 30 300 0 30 300 0 30 120 0 30 120 0 0 120 0 6 7 8 60 0 0 120 120 360 180 120 360 180 0 600 180 0 600 180 0 600 180 0 600 180 300 600 180 300 600 180 480 600 180 480 600 180 480 600 180 600 600 120 600 600 120 600 600 120 600 600 120 600 360 120 600 360 120 360 360 120 360 360 180 360 360 120 300 360 90 300 360 30 120 60 30 0 60 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 10 11 300 120 0 1800 300 0 1800 300 0 1800 300 480 1200 300 480 1200 300 480 1200 300 480 1200 300 480 1200 300 480 1200 300 480 1200 300 480 1800 300 480 1800 300 480 1800 300 0 1500 240 0 1500 240 0 1500 240 0 1500 240 0 1500 240 0 1500 240 0 1200 150 0 1200 150 0 1200 150 0 300 60 0 300 60 0 0 30 0 0 30 0 0 30 0 12 13 120 60 120 60 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 90 120 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 30 60 30 30 30 30 0 30 0 30 0 30 14 60 60 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 90 90 90 90 90 90 60 60 30 30 30 30 15 150 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 240 240 240 240 240 240 240 60 60 60 60 30
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第六章 施工组织管理
§6.1 施工组织管理机构
项目管理组织机构框图如下: 现场经理 总工程师 合同经理 营地经理 项目经理 业 主 质测医工安物机工程技试合同管计人财后办公长监资务术验检量理量事务务勤室 试验室木工班钢筋班加工班混凝土班 监理工程师 电工机修班测量队钻孔作业队顶推作业队拱桥安装队水上作业队陆上作业队钢结构加工场物资仓库 -58-
§6.2 组织管理措施
1、组织准备
接到中标通知书后,立即组建强有力的项目领导班子。设项目经理和总工各1名,负责全面管理和技术管理,生产副经理两名,分别负责桥梁结构工程和钢结构工程的施工管理和协调工作,设备副经理一名,负责船机设备的调动,维护和使用管理。在项目部下设工程技术管理、质量保障和监督、物资供应、船机设备和劳动人事安全,合约计划管理及财务管理等专业管理部门,组织技术精湛,作风过硬,管理到位的施工和管理人员,实施澳门三桥的施工建设。
2、技术准备
聘请全国有经验的专家组成技术指导委员会,对澳门三桥建设过程中的重大技术问题和施工过程中遇到的难题进行咨询,提供解决方案,指导现场施工。
在业主和监理工程师的组织下,完成与设计单位现场交接桩工作。由项目部测量组人员对本工程的导线控制桩、水准基点进行复测。复测满足精度要求后,建立全桥测量控制网,并根据全桥测量控制网测设单项工程的主控基线及水准点等。
对澳门当地的商品混凝土生产商进行调研,选择产品质量好、信誉高的生产商进行合作,报请业主和监理工程师审批后,尽快签订相关合同。
组织项目部技术骨干参加设计单位及监理工程师的技术交底、施工图纸会审。在项目部总工程师的指导下,编制各分项工程的施工实施细则,并提前对各施工队伍进行技术交底。
向监理工程师报验相关资料、开工报告等。 3、设备与物资
根据本工程特点、工程量及有效施工期,结合我方现有、可投入本工程的施工机械和测试设备状况,拟投入足够的施工机械和试验、测量、检测仪器。详见投标书《表3 拟投入本合同工程度主要施工机械表》和《表4 拟配备本合同工程主要的材料试验、测量、质检仪器设备表》。
确保投入的设备完好率100%,出勤率85%以上,富余量10~20%,并根据工程要求,分期、分批提前运至施工现场。详见《表 设备、人员材料运到施工现场的方法》。
在施工期间,根据工期要求、工程实际进度状况、业主与监理工程师的要求进行
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优化、合理的动态调配。
组织开工初期工程所需材料的进场,编制准确的季度、月材料供应进度计划。本工程所用工程材料根据施工总体进度计划,分期、分批进场,以保证工程施工顺利进行及工程款的合理利用。
必须充分考虑料源的供应储备能力、工程最快进度、气候条件等因素,主要材料应有充足的现场储备,并留有一定富余。
4、劳动力配置
根据工程量、工期目标、自然条件、我公司定额水平、施工能力、及本工程施工方法、有效施工期等因素,计划配置足够的劳动力投入本工程施工。同时考虑到在澳门的施工特点,尽可能采用澳门当地的劳工。
在施工中,根据年、季度、月、周计划加强优化、合理的动态配置。 5、生产管理
成立以中港集团各专业公司、主要分包商组成的管理委员会,对澳门三桥建设的管理、计划、资源进行指导和协调,保证施工现场有序生产,快速优质地完成。
6、资金保障
根据本工程的最大完成工程量/月、并根据工程的需要,拟投入本工程足够的营运资金,确保工程能够顺利进行。
7、工期控制
施工前期的承建人驻地建设、水上钻孔平台、顶推平台等施工临时工程集中力量,加大设备和人力投入,合理利用澳门本地力量,尽快完成临时工程和临时设施建设,尽早形成生产能力。预计3个月后就开始钻孔桩的施工。
严格控制各主要工程项目的施工。
施工过程中,采用施工进度网络动态管理系统进行管理,确保在规定日期完工。
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第七章 资源配置计划
§7.1 主要船机设备计划
本工程施工所需的主要船舶、机械及设备如表。表中未能将如图的部分工程专用机具、设备见表在内。
1、实验室设备 序号 仪器设备名称 规格型号 WE-600B NYL-2000D KPE-3000 A-200 3m 1m2 15×15×15cm3 HY-4013 单位 数量 台 台 套 套 台 台 台 套 套 支 1 1 1 1 3 1 1 60 3 12 备 注 自有 3000Kg,25~600HBS(W) 60~150Kg,20~100 (HRA、HRB、HRC) 起始日期(月) 2 2 10 10 2 2 2 2 2 2 1 万能实验机 2 3 4 5 6 7 8 9 10 试压机 布氏硬度计 洛氏硬度计 水平检验尺 混凝土振动台 平板振动器 混凝土标准试模 水泥混凝土标准养护箱 干湿温度计 2、测量设备 序号 1 2 3 4 仪器设备名称 全 站 仪 经 纬 仪 水 准 仪 水 准 仪 规格型号 徕佧TC002 J2 徕佧NA2 DZS2 单位 台 台 台 台 数量 2 5 3 6 备注 自有 自有 自有 自有 起始日期(月) 1 1 1 1 -61-
3、船机设备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 仪器设备名称 缆索吊、扣锚系统 浮 吊 浮 吊 甲 板 驳 泥 驳 拖 轮 拖 轮 交 通 船 打 桩 船 定 位 船 振 动 锤 回旋钻机 冲击钻机 空 压 机 空 压 机 污 水 泵 污 水 泵 (水上)拌合站 灌注设备 客 轮 自卸卡车 装 载 机 汽 车 吊 拖式混凝土泵 卷 扬 机 卷 扬 机 卷 扬 机 汽 车 吊 泥浆循环设备 液压千斤顶及油泵 灰浆搅拌机 灰 浆 泵 箱式变压器 发 电 机 直流电焊机 交流电焊机 半自动气割机 木工刨床 规格型号 (自加工) 60t 20t 400t 400t 240马力 480马力 100t 150t KP3000 φ2.5m 60m3/min 30m3/min 60m3/h 30m3/h 100m3/h 200位 5t 8t 16t HBT-60 5t 8t 10t QY25 YCT250 0.4m3 UBJ1.8 630KVA 200GF AX7-500-1 BXI-500 CG-7 -62-
单位 套 台 台 艘 艘 艘 艘 艘 艘 艘 个 台 台 台 台 台 台 座 套 艘 辆 辆 台 台 台 台 台 辆 套 套 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 1 2 2~6 8 18 2~4 2 4~6 3 2 2 14 3 4 12 4 14 3 4 3 4 2 2 6 24 10 10 4 16 6 10 2 3 2 3 46 8 2 起始日期(月) 1 1 1 2 2 1 1 2 3 2 2 2 2 2 1~2 1~2 1~2 1~2 2 10 10 10 1 2 10 10 10 1 1 10 1 1 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 木工锯床 电 钻 钢筋调直机 钢筋切断机 砂轮切割机 钢筋弯曲机 钢筋对焊机 钢筋挤压机 多功能车床 连续千斤顶 双油路自动油泵 竖直千斤顶 浮 吊 甲 板 驳 拖 轮 起重滑车 起重滑车 手拉葫芦 手拉葫芦 螺旋千斤顶 螺旋千斤顶 液压千斤顶 液压钢丝绳切断器 液压连续千斤顶 汽 渡 混凝土罐车 混凝土拖泵 摊 铺 机 洗 路 机 小型吸尘器 沥青撒铺机 钢轮压路机 钢轮压路机 自卸汽车 CW6140A ZLD-100 YD500-160 120t 400t 400匹马力 HQD10 10 5 10 QLD50 QLD32 QF200-16 YQ 6m3 HBT60 9t 12t 16t 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 台 艘 艘 个 个 个 个 个 个 个 艘 辆 台 台 台 辆 辆 辆 2 4 2 2 6 2 2 10 2 64 32 25 2 4 4 4 16 12 8 8 2 2 14 1 6 4 1 1 2 1 2 2 6 1 1 2 2 2 2 2 2 1 14 14 14 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 2 2 19 19 19 19 19 19 19 -63-
§7.2 主要劳动力计划
计划投入本工程各工种人数如下表。表中原则为施工高峰期技术型劳动力需要数量,但未包括刚构厂内加工的劳动力数量和现场的劳工数量。
劳动力需要量计划表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 合 计 工 种 工程技术人员 管理干部 安全人员 起重吊装工 钻 工 测 量 工 混凝土工 钢 筋 工 焊 工 电 工 潜 水 工 检测人员 后勤人员 司 机 普 工 管 工 人 数 16 8 3 60 216 6 20 20 60 10 10 4 4 4 300 10 751 备 注 国内派 国内派 国内派 国内派 国内派 澳门派 澳门派 澳门派 国内派 国内派 国内派 澳门派 国内派 国内派 国内派 国内派 -64-
§7.3 主要施工材料计划
主要施工用材数量表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 材料名称 钢 板 钢 板 钢 板 型 钢 型 钢 木 板 万能杆件 型 钢 钢 板 钢管桩 钢管桩 钢 板 型 钢 贝雷梁 钢 板 不锈钢板 型 钢 型 钢 型 钢 钢导梁 橡胶四氟 滑板 钢绞线 其它钢材 万能杆件 钢材 钢丝绳 钢丝绳 钢管桩 型 钢 贝雷桁架 钢 板 规 格 δ14 A3 δ10 A3 δ16A3 I 45b I 25 厚50mm N型 δ6 A3 δ12 A3 δ8 A3 δ6A3 I 56 321 δ40 A3 δ2 I 36a I 25a [ 16 □500×200 ×20 Φ15.24 N型 A3 28-6×37 48-6×37 δ8 (A3) 321 δ12 单位 t t t t t m3 t t t t t t t t t t t t t 块 t t t t m m t t t t 数量 4639 2309 216 363 518 840 3344 584 877 1521 838 554 336 285 214 14 210 132 52 336 3250 38.5 210 440 50 8500 1800 479 1346 478 806 临时工程 1~4 主拱圈竖向转体合拢使用 11~13 备 注 钢护筒(8~42#墩) 钢管桩(8~42#墩) 桩帽、平台型钢连接板 平台型钢 平台分配梁及万能杆 件连接杆、脚手板 水上施工平台 (8~42#墩)钢吊箱肋 (8~42#墩)钢吊箱面板 临时墩及墩顶用材 拼装平台用材 顶推平台及临时墩连接 顶推滑道 顶推平台滑道 滑道垫块 13~16 5~14 1~2 进场起始 时间(月) -65-
第八章 质量、安全管理体系
§8.1 质量管理体系
测 量主任工程师 副总工程师 质量工程师 总 工 程 师 工 程 师 检测工程师物资工程师现场管理人员基础工程师道路工程师桥梁工程师桥梁工程师机电工程师 §8.2 质量保证措施
§8.2.1 质量保证体系
根据GB/T19002-ISO9002标准及我公司质量手册建立质量体系,组织并建立为实施本工程质量管理所需的组织结构、程序、过程及资源,保证工程质量及施工进度。
1、质量保证体系框图(见下页)
质量工程检测试验室 测量组 班组兼职质检员 工程技术部 船机物资工程质量部 总工程师 副经理 项目经理 -66-
2、质量保证组织 ⑴ 质量管理机构 ⑵ 质量保证组织方案
① 建立健全质量管理体系,加强全员质量意识,树立“百年大计,质量第一,创优质工程光荣,出劣质工程可耻”的思想和“一切为用户服务”、“质量是企业的生命”的思想。
② 建立经理部经理负责制,总工程师直接分管的质量管理和保证体系,贯彻“谁负责施工,谁负责质量;谁负责操作,谁负责质量”的原则对施工过程中出现的质量问题,严格按“三不放过”原则处理。
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质量保证体系框图 创优领 导小组 办公室 设计、施工图纸 分级会审图纸 施工组织设计保证 施工预算保证 划分质量验收项目 安全质量措施保证 分级测量保证 QC上级建组保证 施工质量保证 项目体系 施工作业人员保证 施工技术力量保证 施工设备保证 原材料保证 施工工艺保证 施工工序质量保证 外协作件质量保证 辅助质量保证 项目体系 材料供应质量保证 择优定点保证 按标验收保证 优质管理保证 施工技术总结保证 质量评比保证 竣工决算保证 竣工文件保证 施工准备阶段 质量保证体系 开工条件保证 施工阶段质量 保证子体系 竣工阶段质量 保证子体系 资料整理保证 安全质量措施保证 经理部 质量检查 项目部 质量检查 班 组 质量检查 检查质量管理办法保证 定期不 定期质 量检查 制 度 工作规划 工作标准保证 经济 责任制 质量 责任制 质量监督保证子体系 质量保证体系 施工全过程质量保证体系 工作质量保证体系 工作程序保证 TQC教育 管理流程 各QC 小组 技术协作保证 材料移交保证 交工质量保证 奖罚保证 隐蔽工程 质量检查 质量评定 制 度 质量竞赛 质量考核 工作效率保证 评奖制度 质量组织 系统化质量第一、用户至上 质量工作规范化 -68-
③ 建立健全各项施工管理、技术管理和质量管理制度。成立专门的质量检验和监督机构,设置专职质监工程师和质量管理人员,支持其开展工作,创造条件,使其坚持原则,充分发挥其监督职能。对施工中的各个环节、各个部位实行全面的质量管理和监督,保证本工程质量达到优良标准。
④ 认真编制施工组织设计,并制定重要的、或技术复杂的、或第一次施工的单项工程的施工组织设计实施细则,规定具体的施工工艺、方法、质量标准和检验手段,以及资源计划和进度安排,用以指导具体施工活动。坚持技术交底制度,对影响工程质量的各种因素,各个环节,首先进行分析研究,实现有效的控制;对各个施工工序的技术要点、施工步骤、操作方法、设备使用、人员配置、后勤保障等进行详细的技术交底,做到施工时人人心中有数,各个环节紧密配合,秩序井然,优质高效地完成施工任务。
⑤ 加强施工图纸、技术规范、质量检验评定标准以及监理大纲等规定的学习,认真按规范施工,对每项工程质量进行监督、检查、评定,并严格处理质量事故。
⑥ 建立由总工程师及工程技术部直接领导的试验室,配备完善的满足工程需要的钢材、混凝土、试验和检测设备,配备满足施工所需的检测设备。现场配备充足的试验工程师和技术工人,并接受监理工程师的指导监督。委托专业法定检测机械进行桩基检测。对检测精度要求较高的诸如混凝土弹性模量、徐变系数、碳化深度、骨料碱活性反应等,在有关科研部门的专业试验室内进行检测。对关键部位及工艺设质量管理关,对复杂特殊工艺必须进行试验。
⑦ 系统积累有关质量方面的各种原始记录资料,并及时研究、分析、处理过程中所产生的质量不利因素。
⑧ 实施部门质量责任制,并对其负责的工程的质量情况给予考核。落实专人分段负责施工质量,其质量监控效果直接与经济效益挂钩,以经济杠杆督促质量管理。
⑨ 组建攻关小组,配备必要的仪器设备,配合设计单位和科研机械进行科技攻关,确保做好施工控制。
⑩ 坚持原材料、半成品及成品的进场检验,除自检外,还应把主要材料送有资质的单位抽检,未经认可和不合格的材料、物品禁止用于本工程。配备完善的试验设备和计量器具,定期对施工所用的计量器具进行检校、更新,保证施工计量准确可靠。
11 对业主提供的测量控制网点进行复测校核。对施工中布设的测量网点和永久性
测量控制点定期复测检校。在施工过程中保护测量控制点不被破坏。配备精良完善的
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满足施工需要的测量仪器和计算工具,配备精干的满足工程要求的测量工程师、测量员和熟练技术工人,并接受监理工程师的指导。
12 积极开展QC活动,在总工程师和工程技术部领导下组织QC活动小组和技
术攻关小组,对施工过程中遇到和预料会出现的问题,组织领导、技术人员和工人进行研究,运用因果分析图,采用PDCA循环方法,制定相应的技术措施和组织措施予以解决,以保证工程的质量。
13 14 加强质量预控,对重要分部分项工程和关键工序进行重点管理和监控。 在施工过程,坚持质量检查制度,每个工序完成和工序之间的搭接必须进行
三检(自检、互检、专职质监人员检查),发现问题,及时整改。已完工序须经监理工程师检查批准后才能进入下一步工序施工。
15 建立质量管理基金,根据施工质量和工作量的情况进行相应的将惩。把质量
工作情况同职工的收入挂钩,实行奖优罚劣。对出现的质量问题,按“三不放过”的原则严肃处理。
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(3)质量保证管理程序 ① 工程材料质量保证管理程序
合格产品 Yes 抽样复查检验 复查通知单 Yes 验收 发放使用于工序 No 标志隔离 废弃 入库贮存保管 出库验收 NO 合格产品 抽样复查检验 审查处理通知书 Yes 验收 不符合项 NO 标志隔离 退货处理 Yes材料质量合格证明文件资对照规范、材料标准进场交接验收 NO 材料质量保证能力考查、材料质量评材料采购、包装、装卸、运输 材料计划、材料标准(品种、规格、数量) 不符合项 -71-
② 施工过程质量检验管理程序 质 量监 理机 构技术员、工长、专职检查 Yes 自检记录 自检记录 返工修理 班组(工序)自检 No 不合格 No 不合格项目 审查处理 Yes 标志隔离 评定验收 质量记录 竣工验收
No 报废
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③ 钢筋、混凝土施工质量保证管理程序
砂石检验 水泥进场 掺合料、外加剂 进场检验 钢材进场 平面与高层 定位放线 砂石进场 Y 纠正 水泥检验Y 水质检验钢材复检槽坑开挖 Yes Y N 下料制作 基底地质验证 Yes 钢筋铁件 安装成型 平面与标高 校核验收 砂石复检N Y (配合比) 混凝土搅拌 拒收 性能改善后 验收 Y 钢筋铁件隐蔽 检查评定验收 模板支设与加固 检查评定验收 坍落度试验 Y 废弃 混凝土运输 Y Y Y 混凝土浇筑前综合检查验收汇总 Y 坍落度复验 试块制作 混凝土浇筑 强度成长 设计龄期强度试验 N Y 纠正Y 混凝土养护 混凝土模板 Y 养护记录 混凝土质量检查评定验收 缺陷修补 混凝土质量检验记录存档 工程竣工验收
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§8.2.2 质量方针目标 1、质量方针
科学管理、精心施工、质量第一、产品和服务顾客满意。 2、质量目标 合同履约率:100% 工程合格率:100% §8.2.3 工程施工质量控制 1、质量监控
(1)项目部是工程质量的主体,施工中要加强管理,精心组织施工,措施落实,确保工程质量。
(2)监理单位是工程质量保证体系的重要组成部分,监理单位按监理大纲严格监理程序,做到事前控制,把好各工序的工程质量关,项目部应与监理单位密切配合,进一步保证工程质量。
2、质量控制原则
(1)坚持基本建设程序,坚持标准、规范,实行中间验收和分部工程验收,实行质量一票否决权和工程质量外观质量一票否决,从严控制工程质量。
(2)建立健全质保体系,设立工序报验,监理全过程跟踪旁站及质量等级核验把关等工作制度。
(3)严把材料供应关、原材料、半成品、成品进场必须进行验收,都必须具有质保资料,使用前必须按有关规范、规程、标准的规定进行复检,合格后才能使用。
(4)混凝土、预应力、线型是工程质量控制的重点,要特别重视测量控制,交桩、验线和复核必须保证各类构筑物的座标、标高准确。
(5)混凝土强度试配及质量评定统一实行中华人民共和国交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000中的有关规定。
(6)加强内业管理,严格按报验及竣工档案要求办理。
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§8.2.4 各部门质量职能分配表
条 款 号 4.3 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 合同评审 文件和资料控制 采 购 顾客提供产品 产品标识和可追溯性 过程控制 检验和试验 检验测量和试验设备控制 检验和试验状态 不合格产品的控制 纠正和预防措施 搬运和储存包装防护和交付 质量记录的控制 内部质量审核 培 训 质 量 体 系 要 素 项目经理 ☆ -75-
项目副经理 项目总工 计财部经营办试公室监(验档案部)室▲ △ △ △ △ △ 〇 (() ) 工程技术部船机物资部质劳安部劳资劳安部安监() 主管领导:☆ 主要职能:▲ 参与职能:△ 协助职能:〇
☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ △ ▲ △ ▲ △ △ ▲ 〇 〇 ▲ 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 ▲ 〇 〇 〇 〇 〇 〇 ▲ ▲ ▲ 〇 〇 〇 〇 〇 ▲ △ ▲ 〇 〇 〇 〇 ☆ 〇 〇 〇 ▲ 〇 〇 〇 △ ☆ 〇 〇 〇 ▲ 〇 〇 〇 △ ☆ 〇 〇 〇 ▲ 〇 〇 〇 △ ☆ ☆ 〇 ▲ 〇 ▲ 〇 〇 〇 〇 △ △ 〇 ▲ 〇 ▲ 〇 〇 〇 〇 〇 ▲ ▲ 〇 〇 〇 〇 〇 △ △ 〇 〇 〇 ▲ 〇 〇 △ 〇 ☆ △ △ △ △ △ △ △ 〇 〇 〇 〇 〇 ▲ 〇 〇 〇
§8.3 安全管理体系
各工段班组主办安全员 各分项工程安全工程师 各分部安全工程师 安全总工程师 各分部项目经理 项目部总经理 -76-
§8.4 安全管理措施
§8.4.1 安全保证体系 安全法规、安全制度、操作规程 组织保证 项目部安全领导小组 项目部劳安部 班组每周安全活动 经理部安全第一责任制 部门安全责任制 安 全 保证 系
与经济收入挂钩的考核制度、安全否决制度 制度保证 (项目经理) 进度考核制度:每月考核与工资奖金挂钩 岗位安全责任制 安全技术措施计划 施工组织安全措施、安全技术交底 技术保证 (项目总工) 安全技术培训 安全QC小组 资源保证 (专职安全工程安全教育 现场安全防护设施、安全标志、劳保、安全用品 -77-
§8.4.2 安全保障组织机构与人员配置 (1)安全领导组织机构
(2)项目部安全保障组织机构
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项目经理——安全生产第一责任人 项目生产副经理——分管安全事务 专职安全工程师——负责日常安全管理 各生产班组专、兼职安全员——负责现场安全检查、监督 项目经理 副经理 总工程师 劳安部 工 程 部 物资设备 部 质检 部 计财 部 综合办 各工段 生产班组
(3)项目部安全管理人员配置
项目部成立安全监督部,安全工作具体由1名项目副经理负责,同时设2名专职安全工程师负责日常安全管理工作,各分部及作业班组负责人担任兼职安全员。
§8.4.3 安全保证检查程序
YES 总结、推广 实施工艺流程、按章操作 合格? 安全检查、验收 制定安全措施、操作规程 工艺流程危险点分析 现场作业人员培训 项目安全预控目标 NO YES 安全技术交底 NO 合格? 发生工伤、机损等事故 -79-
§8.4.4 安全保证措施
本工程项目的安全关键控制区主要有两个:顶推平台作业及顶推梁顶推过程高空作业。工程自始至终要将安全工作捻成一根绷紧的弦,需要从技术上、制度上、思想上、机构上加强安全管理,防患于未然,安全责任重于泰山。
(1)安全思想教育
安全生产,人命关天。工程开工前对参战人员进行正规的上岗安全培训,学习中华人民共和国国务院及其有关部门和澳门特区颁发实施的有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规、规章和技术标准,学习公司有关安全制度,讲解“安全工作责任重于泰山,防患于未然”的道理。同时让“参战”人员了解安全危险点和控制点,使大家心中有数,处事不惊。提高员工的安全意识和主观能动性,自觉遵守安全规定。在工程施工中塑造“工程要安全,人人要安全,人人管安全”的新风,安全工作警钟长鸣,常备不懈。
(2)安全制度法规保证
工程开工时,依据工程的特殊性,制定对本项目管理行之有效的安全制度法规,其中包括:疏浚作业安全制度、顶推作业安全制度、高空作业规章制度、机械安全操作规程、安全用电制度、钢结构安装作业安全制度、特殊工种安全制度、预应力筋张拉制度、事故报告制度、生活和生产消防制度等制度。进行宣读张贴,和经济奖罚挂钩,使之成为法规性、强制性的制度。
树立安全、消防否决权制度,把安全消防工作提到一个更高的阶层上来。 (3)安全组织机构
建立健全完善的安全组织管理机构,确保安全生产的正常进行。企业法人是安全生产第一法定责任人,项目经理是本工程项目安全生产的第一责任人,成立以项目经理为组长,项目总工为副组长的安全工作领导小组,从组织上措施上完善安全生产工作,使之程序化、规范化,领导小组中以经验丰富的专职安全工程师为日常事务的主持者,具体专职主管安全生产工作,同时设定各作业面专、兼职安全员,并赋予他们进行安全管理,指导,检查,监督,制止违章,在危险时采取紧急措施,组织考核安全工作等责任与权力。从而形成整个工程的安全网络体系,该体系研究与决策有关安全方面的重大问题。专兼职安全员行使安全管理、指导、检查监督、制止违章,在危险时采取紧急措施,组织考核安全工作等责任与权力。专职安全工程师持证上岗,在
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现场均配戴工作标志。
(4)施工安全许可制度
① 在编制工程项目总体施工组织设计的同时编制安全工作组织设计,并报上级安全主管部门及监理工程师的许可。
② 分项工程施工技术交底必须同时进行安全技术交底,必须有现场专职安全工程师签认。
③ 每天开工前,所有施工班组必须进行安全工前检查,且记录备查。 ④ 各分项负责人每天检查安全工作的执行情况,并进行详细记录。 §8.4.5 安全技术保证
安全工作这一系统工程,技术性很强。从安全管理技术上采取确保安全生产的以下几项措施:
(1)开工前针对工程实际编制切实可行的安全措施计划,并限期实施。没有安全保障措施的项目,不准开工,直到订出安全保障措施为止。
(2)每月召开一次安全领导小组会议,讨论决定安全生产的重大事项,每周进行一次安全检查,并随之召开一次各部门参加的安全会议,检查总结一周的安全工作,贯彻安全领导小组决定,落实整改措施。专职安全工程师每月向监理工程师提交一份工程安全报告。
(3)成立一支随时听从专职安全工程师指挥的紧急救援队,并配备必要的救援工具、设备与通讯联络设施。开工前组织一次紧急救援演习,演习计划报监理工程师审查。
(4)对各工序,技术部门进行安全技术交底,突出关键点和危险点,事前找出有可能出现事故的危险点,采取措施予以防范,使事故“防患于未然”。
(5)密切注意天气预报,建立正常的天气预报接收制度,落实好防风防雨措施,保证各作业面,各作业的通讯设施畅通,机械状态良好,防护设备齐全。
(6)超过许可风力需对设备进行加固,人、机一律停止作业。
(7)张拉预应力筋时加强了望,严禁闲杂人员进入危险区,防止飞起伤人。 (8)加强电气设备等的用电安全,采取有效的接地保护措施,严格按规程操作,所有电气设备必须质量可靠,并有可靠的漏电保护与接地装置。施工中临时电源尽量用电缆,避免临时电源乱拉乱接。
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(9)开展安全QC小组活动,研究关键工序的安全防护措施,并做好记录标牌。 (10)作业人员必须集体行动,上、下班清点人数。加强护身设备,如安全带、安全帽等的佩戴管理工作。
(11)特殊工种如起重、司机持证上岗,按操作规程作业。
(12)为防止高处落物与落物打击,在施工区域设安全警戒线,并挂示警牌。 (13)对主要起吊及载人设备,电,气焊工具均专门制订安全操作规程。 (14)对施工安全设备,施工架、栏杆、工作平台,梯子和其它进出方式,升降装置、电动设备、照明、报警系统、保安设施,都必须进行检查测试和保养,资料记载应作保存备查。凡不符合规定的都将被更换和重新装置。
(15)组建工地保安队负责整个工地的保安事宜。在进出工地的水域设立岗哨。
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§8.4.6 安全管理的重点对策表 作业内容 安全防患 重 点 采取的安全技术措施 1、严格吊装作业设计的编审制度,作好方案技术交1、防重物伤底,做到作业人员人人明白,无关人员远离施工现人。 吊装作业 场。 2、防高空坠2、吊装中执行“十不准吊”。 落,物体打3、细查现场吊装道路路基情况,随时检查吊具的完击。 备事故。 好情况,以及监控吊车力矩,严禁违章作业。 5、严格按施工方案执行甲级保护措施,吊装时做到万无一失。 1、防高空坠落,物体打重叠作业 击。 2、防上下层相互碰撞。 1、严格执行作业“三件宝”。(安全帽、安全网、救生衣) 2、搞好脚手架临边防护,脚手架应有作业安全设计。 3、施工现场禁止闲人入内,施工人员通行设安全通道棚,材料堆放有秩序。 4、重叠作业设分隔棚。 1 汽车吊最大吊幅处的吊重留有富余安全系数。 2 控制浮吊作业时起吊的全过程。 3 控制浮吊、汽车吊的落斗、起吊、旋转的全过程。 4 高压混凝土拖泵的输送管卡、弯头与锚体等部位固结,防止长距离混凝土管跳动、爆管。 主要机械 防止机械设5 动力传输电缆分5m一段附着标准节绑扎,防止电备事故 缆摩擦损伤和坠线过长导致线路坠断。 6 高空中的施工机械精心组织,合理调配,确保施工安全。 7校核浮吊、汽车吊安全性能。 8 对施工机械如支架等的结构安全,使用安全检查和加固。 1、防止空间1、控制连续顶推中千斤顶张拉行程同步。 桁架纵轴线2、横挤向滑道高程进行测量修正,使其共同受力。 顶推作业 的横挤向偏3、打磨滑道进口,减小骨块与滑道之间的摩阻力,移。 使骨块能顺利喂进,逐渐受力。 2、平移过程4、若由于支点反力大,滑道发生不均匀沉降,可在-83-
3、防机械设4、严格机械制度,反违章作业,反违章指挥。
中在桁架下主滑道之前增设辅助滑道。 弦杆与滑道5、全面检测及修整所有的滑道并加设辅助滑道加强之间喂进骨监测,随调整滑块的厚度。 块有困难。 3、平移过程中滑道之间受力不均。 1、现场电路要有作业设计、平面设计、电器拉线,用电器操作 1、防漏电。 设闸要规范,操作要严格按照方案。 2、防电气伤2、用电器要有漏电保险装置,要一面一保险。 人。
3、大风或雨后启用电器前,要由专业人员仔细检查,电路要常检查电闸有严格防潮防雨。 6、加强桁架上平联纵横梁连接处的刚度。 -84-
第九章 文明施工及环保措施
§9.1 文明施工
(1)项目经理组织,定期进行生产文明大检查,发现有碍文明施工的现象及时处理,对不规范的施工行为予以纠正。
(2)制定完善的文明施工条例,目标明确,责任到人。
(3)施工区域设置围拦,实行围档封闭施工,以防相互干扰。区域内,按施工总平面布置图设置临时设施;工地道路、材料堆放场地及出入口用混凝土进行硬化处理。在现场生产区内,施工危险区域或夜间施工均有醒目的安全警示标志。
(4)施工人员全部佩戴上班牌,牌证上标明职务、工种,以供业主、监理辨认、监督,特殊工种人员必须持证上岗。
总之,施工中一定要做到不扰民,保证航道及交通畅通。
§9.2 环境保护措施
(1)在施工过程中,如发现有文物、古迹及古生物化石及矿藏露出等立即停工,及时向当地政府及文物管理部门报告,并采取相应的保护措施。
(2)在施工工地的生活范围内,地面进行硬化处理,场内平整干净,沟池成网,排水畅通。设置污水处理系统,所有污水给处理后,再用专用运输车运至指定排污站处理。
(3)施工区域内的所有水域、沟渠不得堵塞。若要改变航道、沟渠位置,须先经监理工程师和业主及有关管理部门同意。
(4)在施工期间始终保持工地良好的排水状态,修建一些有足够泄水断面的临时排水沟渠,并与永久性排水设施相连接,但不得引起淤积和冲刷。
(5)易于引起粉尘的细料或散料予以遮盖或适当洒水,运输时用帆布、盖布及类似物品遮盖。
(6)运输弃渣、弃浆不得随意倾倒,运至业主和地方管理部门同意的地点抛弃。
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§9.3 治安管理
(1)定期对员工进行澳门特区的有关政策、规定的学习,增强他们的法律意识。 (2)在项目部内建立严格的规章制度,规范职工的行为。
§9.4 场内交通组织
由于本工程施工工作量较大,各种施工船舶进出场频繁,因此,对于施工范围内的机械船舶调配、弃运建筑垃圾专车专船、与施工区域外航道的衔接,较为复杂,因此,拟在场内外设立专门的水上交通组织指挥岗。
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目 录
第一章 概 述 ................................................................................................................... 1
§1.1 地理位置 .............................................................................................................. 1 §1.2 工程规模 .............................................................................................................. 1 §1.3 工程范围 .............................................................................................................. 1 §1.4 工程特点 .............................................................................................................. 1 §1.5 气象、水文、地质及施工条件 .......................................................................... 2
§1.5.1 气象 ........................................................................................................... 2 §1.5.2 水文 ........................................................................................................... 3 §1.5.3 地质 ........................................................................................................... 3
第二章 施工总体方案说明 ............................................................................................... 5 第三章 施工总平面布置 ................................................................................................... 8
§3.1 承包人驻地 ........................................................................................................ 8 §3.2 施工平台 ............................................................................................................ 8 §3.3 施工区域疏浚 .................................................................................................... 9 §3.4 斜坡码头 ............................................................................................................ 9 §3.5 顶推平台 ............................................................................................................ 9 §3.6 供水、供电 ........................................................................................................ 9 第四章 主要施工方法 ..................................................................................................... 11
§4.1 施工测量 .......................................................................................................... 11
§4.1.1 测量质量技术管理 ............................................................................... 11 §4.1.2 测量控制网 ........................................................................................... 13 §4.1.3 三维坐标法的基本原理与精度 ........................................................... 13 §4.1.4 主桥施工测量 ....................................................................................... 14 §4.1.5 引桥施工测量 ....................................................................................... 16 §4.1.6 沉降、位移观测 ................................................................................... 16 §4.2 钻孔桩施工 ...................................................................................................... 17
§4.2.1 概述 ....................................................................................................... 17
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§4.2.2 工艺流程 ............................................................................................... 18 §4.2.3 水上钻孔平台 ....................................................................................... 18 §4.2.4 钢护筒 ................................................................................................... 18 §4.2.5 施工工艺和钻机选择 ........................................................................... 20 §4.2.6 钻孔作业 ............................................................................................... 20 §4.2.7 钢筋笼 ................................................................................................... 22 §4.2.8 混凝土施工 ........................................................................................... 22 §4.2.9 人工陆地区域施工 ............................................................................... 23 §4.2.10 环保措施 ............................................................................................. 23 §4.2.11 机械设备计划 ..................................................................................... 24 §4.3 水中承台施工 .................................................................................................. 24
§4.3.1 施工工艺和工程数量 ............................................................................. 24 §4.3.2 钢吊箱设计 ............................................................................................. 25 §4.3.3 钢吊箱加工制作 ..................................................................................... 25 §4.3.4 钢吊箱的下沉 ......................................................................................... 25 §4.3.5 封底混凝土 ............................................................................................. 26 §4.3.6 承台施工 ................................................................................................. 26 §4.4 墩身施工 .......................................................................................................... 28
§4.4.1 施工工艺 ............................................................................................... 28 §4.4.2 钢筋工程 ............................................................................................... 28 §4.4.3 模板施工 ............................................................................................... 28 §4.4.4 混凝土施工 ........................................................................................... 29 §4.4.5 横梁施工 ............................................................................................... 29 §4.4.6 质量控制措施 ....................................................................................... 29 §4.5 保证100年设计使用寿命的施工措施 .......................................................... 29
§4.5.1 碱-骨料反应实验 ............................................................................... 30 §4.5.2 采用高性能、强耐久性混凝土 ........................................................... 30 §4.5.3 加大保护层厚度和防裂 ....................................................................... 30 §4.5.4 钢筋的自身防护 ................................................................................... 30 §4.6 钢管桁架梁加工及运输 .................................................................................. 30
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§4.7 钢管桁架梁施工 .............................................................................................. 30
§4.7.1 顶推法施工概述 ................................................................................... 30 §4.7.2 全桥顶推施工总体布置 ....................................................................... 32 §4.7.3 拼装台座的构造与桁架梁段拼装 ....................................................... 32 §4.7.4 临时墩 ................................................................................................... 33 §4.7.5 钢导梁 ................................................................................................... 34 §4.7.6 滑道构造 ............................................................................................... 34 §4.7.7 桁架梁段顶推 ....................................................................................... 35 §4.7.8 落梁与支座安装 ................................................................................... 37 §4.7.9 20#~36#副孔钢管和混凝土组合桁架梁横向整体成型施工。 ....... 38 §4.8 拱肋加工及运输 .............................................................................................. 38 §4.9 拱肋安装 .......................................................................................................... 38
§4.9.1 概况 ....................................................................................................... 38 §4.9.2 施工顺序 ............................................................................................... 39 §4.9.3 主要施工方法 ....................................................................................... 39 §4.10 钢管混凝土压注 ............................................................................................ 43
§4.10.1 简述 ..................................................................................................... 43 §4.10.2 施工方法 ............................................................................................. 44 §4.11 匝道施工 ........................................................................................................ 47
§4.11.1 施工工艺流程 ....................................................................................... 47 §4.11.2 支架搭设及预压 ................................................................................... 48 §4.11.3 钢筋施工 ............................................................................................... 48 §4.11.4 模板工程 ............................................................................................... 48 §4.11.5 混凝土的浇筑和养护 ........................................................................... 49 §4.12 施工过程监测与控制 .................................................................................... 49
§4.11.1 基础的沉降、位移观测 ....................................................................... 49 §4.11.2 上构施工过程的监测与控制 ............................................................. 49 §4.11.3 成果处理 ............................................................................................... 51 §4.13 桥面铺装及桥面系工程 ................................................................................ 51
§4.13.1 简述 ..................................................................................................... 51
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§4.13.2 施工技术特点 ..................................................................................... 52 §4.13.3 铺装材料 ............................................................................................. 52 §4.13.4 铺装、碾压施工 ................................................................................. 52 §4.13.5 注意事项 ............................................................................................. 53
第五章 施工进度计划 ..................................................................................................... 54
§5.1 施工进度计划网络图 ...................................................................................... 54 §5.2 施工进度计划横道图 ...................................................................................... 54 §5.3 人力资源的人/天分配及分布 ......................................................................... 54 §5.4 施工材料及设备供应 ...................................................................................... 54 §5.5 施工进度计划编制说明 .................................................................................. 54 第六章 施工组织管理 ..................................................................................................... 58
§6.1 施工组织管理机构 .......................................................................................... 58 §6.2 组织管理措施 .................................................................................................. 59 第七章 资源配置计划 ..................................................................................................... 61
§7.1 主要船机设备计划 .......................................................................................... 61 §7.2 主要劳动力计划 .............................................................................................. 64 §7.3 主要施工材料计划 .......................................................................................... 65 第八章 质量、安全管理体系 ......................................................................................... 66
§8.1 质量管理体系 .................................................................................................. 66 §8.2 质量保证措施 .................................................................................................. 66
§8.2.1 质量保证体系 ....................................................................................... 66 §8.2.2 质量方针目标 ....................................................................................... 74 §8.2.3 工程施工质量控制 ............................................................................... 74 §8.2.4 各部门质量职能分配表 ....................................................................... 75 §8.3 安全管理体系 .................................................................................................. 76 §8.4 安全管理措施 .................................................................................................. 77
§8.4.1 安全保证体系 ....................................................................................... 77 §8.4.2 安全保障组织机构与人员配置 ........................................................... 78 §8.4.3 安全保证检查程序 ............................................................................... 79 §8.4.4 安全保证措施 ....................................................................................... 80
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§8.4.5 安全技术保证 ....................................................................................... 81 §8.4.6 安全管理的重点对策表 ....................................................................... 83
第九章 文明施工及环保措施 ......................................................................................... 85
§9.1 文明施工 .......................................................................................................... 85 §9.2 环境保护措施 .................................................................................................. 85 §9.3 治安管理 .......................................................................................................... 86 §9.4 场内交通组织 .................................................................................................. 86
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