高速公路立交水上作業施工組織設計(13頁).doc
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2023-07-10
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1、一、概況本標段華東路立交主線和A、B匝道跨越浦東運河,跨度20.84m。浦東運河為七級航道,是通向浦東北部高橋鎮和高東鎮的重要水路,為確保水上施工及航道安全,特單獨編制本施組以指導施工,本施組包括水上圍堰和鉆孔灌注樁施工兩部分,承臺、立柱和蓋梁施工按照已編制的華東路立交承臺、立柱和蓋梁施工組織設計執行,上部結構吊裝和橋面系施工施組并入華東路立交一并編制。主線和匝道分別有4只承臺位于浦東運河中主線每只承臺8根800mm鉆孔灌注樁,尺寸12.113.61.6m,呈啞鈴形布置。匝道每只承臺4根800mm鉆孔灌注樁,尺寸3.63.61.6m,呈矩形布置。承臺高度均為1.6m,頂標高1.82.1m不等。2、承臺結構軸線與現有河道中心線平行,離河岸約3.6m,詳見附圖一浦東運河平面布置圖。二、地質、水文情況工程范圍屬濱海平原地貌類型,浦東運河常水位2.78m,最高水位3.2m,最低水位2.5m,其它水文資料暫缺。河床斷面測量顯示:承臺施工位置的淤泥面標高在1.42.2m之間,主線6、7墩4只承臺和A、B匝道4只承臺,全部或部分位于河床泥面線以下。三、水上作業施工方案 綜合考慮樁基形式、承臺位置、埋設深度以及河床淤泥深度等因素,確定采取雙排鋼板樁圍堰、清淤換填形成干施工環境后進行鉆孔灌注樁和下部結構施工,待下部結構完成后拆除圍堰、清淤后恢復河道。主線單側承臺同相鄰匝道承臺作為一個圍堰單體,分為四個區3、域圍堰。四、占用航道情況為最大限度的降低施工對浦東運河航道的不利影響,采取單側施工的方法:先實施西側圍堰,待西側下部結構完成施工,拆除圍堰后,開始東側施工。相應占用航道分為兩個階段:第一階段:見附圖二第一階段圍堰示意圖,西側圍堰區域長29.25m,寬9.1m,共兩處,開放航道寬度17.9m,歷時4個月。第二階段:見附圖三第二階段圍堰示意圖,東側圍堰長29.25m,寬9.1m,共兩處,西側已完成施工的承臺凈寬6.062m,開放航道寬度11.838m,歷時4個月。五、雙排鋼板樁圍堰5.1雙排鋼板樁圍堰的平面布置為縮短施工圍堰占用河道的時間,主線單側承臺與相鄰匝道承臺組成一個圍堰單體,單側兩個圍堰同4、時施工。平行與河流中心線的圍堰段(簡稱主圍堰),距主線承臺外邊線1.2m;垂直與河流中心線的圍堰段(簡稱端圍堰),距主線承臺邊線1.0m,且伸入河岸線1.0m;主圍堰與兩側端圍堰,將1只主線承臺和1只匝道承臺圍合其中。主圍堰長29.25m,兩側端圍堰長10.618m,合計50.486m。占用河道寬9.1m。5.2雙排鋼板樁圍堰的結構雙排鋼板樁圍堰寬2.5m,圍堰內兩側為袋裝粘土,每側寬約0.6m,中間為粘土芯墻寬約1.3m。鋼板樁選用熱軋輕型30槽鋼,咬口排列,樁長6.0m(3.502.50m)。外側鋼板樁淤泥面以上3.1m,入土深度2.9m;而內側鋼板樁淤泥面以上3.20m,入土深度2.805、m。詳見附圖四圍堰剖面示意圖。入土深度與溝槽深度的比值:外側鋼板樁為1.17;內側鋼板樁為0.88;平均1.03,大于0.5的要求。為保證圍堰的整體性,鋼板樁兩外側用熱軋輕型30槽鋼作導梁,并用22mm的對拉螺栓將其銷緊,對拉螺栓間距2.0m。同時在圍堰交接處的頂部選用熱軋輕型30槽鋼將其焊接成整體,以增強角隅處的整體性。5.3雙排鋼板樁圍堰施工及圍堰內的施工流程 用15t吊車吊震動錘施打鋼板樁(24根為一組) 安裝導梁、對拉螺栓及角隅處的加固 清除鋼板樁圍堰內底部淤泥 分層填筑袋裝粘土和粘土芯墻 擰緊對拉螺栓 抽干圍堰內水,同時做好圍堰內的排水施工 圍堰范圍填土至3.5m 施工鉆孔灌注樁(16、2根) 承臺基坑開挖至0.3米(或0.4米) 鋼筋混凝土承臺、立柱和蓋梁施工拆除圍堰內填筑物 拆除對拉螺栓及角隅處的加固 拔除鋼板樁 恢復原岸坡。5.4雙排鋼板樁圍堰施工要點:鋼板樁必須密咬式排列,即1.1米5根鋼板樁,咬口要緊密,板樁要挺直,若不密縫要用木板或草包填塞。打樁前,要將鋼板樁調直,同時可將24根鋼板樁點焊成一組,以減少縫隙。鋼板樁的根數,視震動錘的振動力大小而定。圍堰內淤泥由潛水員用高壓水槍,將淤泥沖起,再由泥漿泵將泥漿抽出,以達到清除淤泥目的。圍堰內填筑物施工前,要將導梁和對拉螺栓安裝好,并通過對拉螺栓將兩排鋼板樁之間的尺寸調整至2.0m。再進行角隅處的加固。其后方能進行圍堰內7、填筑物的施工。圍堰內填筑物的施工,盡可能在低潮時進行。分層填筑袋裝粘土和粘土芯墻要,兩側袋裝粘土堆砌34層后,即需填筑其間的粘土芯墻;填筑面露出水面后,粘土芯墻要夯實。端圍堰伸入河岸線長度不得少于1.0m,但近岸部分鋼板樁的長度可減短至4.0m。5.5施工圍堰的安全性的考慮受力狀態的分析 圍堰施工后,且圍堰內的水抽干時:圍堰外側鋼板樁受圍堰內側向土壓力(約3.1m)圍堰外側向水壓力(3.1m),圍堰內側鋼板樁受圍堰內側向土壓力(2.6m),大于外側鋼板樁的受力。 施工灌注樁時:圍堰內填土至3.5m,比狀態安全,不于考慮。 承臺基坑開挖后:圍堰外側鋼板樁受圍堰內側向土壓力(3.1m)圍堰外側向水8、壓力(3.1m);而圍堰內側鋼板樁受圍堰內側向土壓力(3.2m)大于外側鋼板樁的受力,是最大的受力狀態。最大的受力狀態的強度驗算 熱軋輕型30槽鋼的截面特征值高30cm;寬10cm;截面面積40.47cm2;重量31.77kg/m;截面抵抗矩Wy129.8cm3;截面慣性矩Iy326.6cm4。 計算圖式的簡化:本應按照“懸臂式板樁的計算”規定,計算埋入深度、最大彎矩,選擇板樁截面,由于缺少土壤特征值資料,故簡化成懸臂梁進行計算。圖式如下:qmax57.6KN/m3200 最大土壓力:qmaxHB18KN/m33.2m1.0m57.6 KN/m 最大彎矩:Mmaxql2/657.63.22/69、98.304 KNm 最大應力:maxMmax/Wy98.304106/129.81035/1.1166.7N/mm2205N/mm2故安全。六、鉆孔灌注樁施工6.1概況主線每只承臺8根800mm鉆孔灌注樁,樁長4551m不等,匝道每只承臺4根800mm鉆孔灌注樁,樁長4551m不等,共計48根。設計混凝土標號為水下C25。將圍堰范圍清淤后分層回填素土至圍堰頂(+3.5m標高),回填必須用粘土,土中不得夾雜磚塊等建筑垃圾,以免影響成孔質量。6.2測量放樣首先根據設計提供的墩位中心樁坐標及方位角定出中心控制樁及法向控制樁,然后以此放出鉆孔灌注樁樁位中心及其攀線樁。樁位中心控制樁及法向控制樁必須經10、過監理復核后才能使用橋墩橫軸線與橋梁中心線均為斜交,測放樁位小樣時必須搞清斜交方向,完成樁位放樣后必須通過相鄰樁(跨)的間距進行復核,確保樁位準確無誤。6.3鉆機選型鉆孔灌注樁施工采用上海探機廠生產的GPS-15反循環鉆機,其技術參數如下:鉆孔直徑:8001500mm 轉盤轉速:13、23、42rpm鉆盤扭矩:17.7kNm 驅動動力功率:30kw鉆機質量:15000kg鉆頭采用三翼或四翼式鉆頭,鉆頭直徑為800mm。及時進行鉆機設備報驗,鉆機、鉆頭、導管等設備經監理驗收合格后方可開鉆。6.4護筒埋設 護筒采用鋼護筒,壁厚為3mm5mm,護筒的內徑比鉆孔樁設計直徑大10cm左右。 護筒的制作必11、須有一定的強度和剛度,接縫和接頭焊接密實、不漏水。 護筒按照預先布置好的設計樁位中心進行埋設,并應嚴格保持護筒的垂直。護筒埋設深度2m左右。如護筒底的土質較差、護筒底容易滲水坍塌時,必須挖深換土,在筒底換50cm厚的粘土,分層夯實后再安放護筒。護筒就位后,在護筒四周分層回填粘土并夯打密實。夯填時應對稱勻稱,防止護筒移位。 護筒頂必須高出回填土表面0.3m(+3.8m標高),避免雨水及地面積水流入護筒內。鋼護筒中心與樁孔中心偏差控制在5cm以內,埋設傾斜度偏差控制在1%以內。6.5鉆機就位 鉆機安裝就位必須保證底座平穩,必須控制好機頭鉆桿的垂直度與機架平臺的水平度,保證鉆機頂部、鉆盤中心與護筒中12、心必須在一條垂直線上,偏差控制在2cm以內。 鉆進前應仔細做好鉆桿、鉆頭長度的測量工作,在鉆桿上標志編號并記錄各節長度。鉆進中鉆桿下放前應復核長度,以保證鉆孔深度的準確性。 鉆機就位后,必須及時復測鉆機平臺或護筒的頂標高,作為今后量測孔深與沉渣厚度的依據。6.6泥漿循環與硬地坪布置泥漿循環采用泥漿池、循環槽、沉淀池組成。施工期間,根據滬建建管95第114號文件的有關要及時做好硬地坪,避免泥漿外泄污染河道。泥漿外運必須采用專用槽車進行。6.7鉆進考慮到本地區土層上部大部分為淤泥質粘土和粉土,因此采用人工造漿,采用性能合格(塑性指數較大、含砂率較小)的粘土和膨潤土攪拌后使用。對下部粘土部分土層采用13、自然造漿方法。鉆進過程中每2小時檢測一次泥漿指標,注意及時調整泥漿指標,使其符合規范要求,同時應注意土層變化,隨時與地質圖進行對照,合理調整鉆進速度與鉆壓等鉆進參數。鉆進記錄必須如實、準確、及時、整齊。鉆進時,注入孔口的泥漿密度1.10、粘度:1618,排出孔口的泥漿密度1.15、粘度:1822。注意保持足夠的水頭高度、合理控制泥漿指標,避免坍孔。相鄰樁的施工間隔時間不得小于36個小時,以混凝土澆注完成時間為準。6.8終孔 鉆進達到設計標高后,應即進行終孔檢查(孔深、孔徑、垂直度),符合設計要求后進行第一次清孔,在混凝土導管安裝完畢后,再進行第二次清孔,孔底沉渣厚度不得大于10cm。經監理檢查14、合格后方能澆筑混凝土。6.9鋼筋籠的制作 鋼筋進場后必須在指定地點分類堆放整齊,必須具備質保單,并及時完成有關材料與焊接試驗。項目部必須及時完成材料報驗工作。鋼筋籠制作時,按設計位置布置加強箍筋,加強箍筋必須與主筋進行點焊,在加強箍筋和全部主筋焊接后,綁扎螺旋筋,并用部分點焊加強。鋼筋骨架長度受起吊高度及運輸條件限制時,采取分段制作。主筋應采用搭接焊焊接,在同一截面內鋼筋接頭不得多于主筋總數的50%,焊接長度與接頭間距必須符合要求。 在鋼筋骨架的頂端焊接四個掛鉤,以便將鋼筋骨架臨時吊裝在鉆機大梁或護筒口上,掛鉤高度應使骨架在孔內的標高符合設計要求。按照圖紙要求,每2m截面內設置4根元寶形撐筋,15、以確保鋼筋籠有足夠的保護層。6.10鋼筋籠安裝 鋼筋骨架必須對準護筒中心緩慢下放至設計標高,對分段制作的鋼筋骨架,當前一段放入孔內后,即用鋼管臨時擱支在鉆機大梁或護筒上,再起吊另一段,對準位置,焊接完成驗收合格后,逐段放入孔內至設計標高,最后將最上面一段利用掛鉤掛在護筒上,并與護筒內壁焊接固定,避免在混凝土澆注過程中鋼筋籠整體上浮。 鋼筋骨架的頂面和底面標高必須符合設計要求。在鋼筋籠體下放過程及時匯總長度,控制好底部標高。下放鋼筋骨架時必須防止碰撞孔壁,下插過程中,要觀察孔內水位變化。如下插困難,必須查明原因,不得強行插下。為避免鋼筋籠籠體在下放過程中插入孔壁造成塌方,鋼筋籠底部主筋可稍向內彎16、曲。 根據指揮部質量檢測工作會議紀要(20XX-01)的要求,由設計指定30%的鉆孔樁進行聲測,鋼筋籠安裝過程中,必須同步放置3根50mm鋼管作為聲測管。聲測管底標高同鋼筋籠底標高,頂標高與地表標高平。聲測管接頭必須采用套管接頭,鋼套管長度810cm,內徑宜比聲測管外徑大23mm,焊縫必須嚴密,嚴禁漏水。聲測管底部用5mm薄鋼板焊接密封,下放鋼筋籠完成后灌水,頂部用木樽封堵密實。聲測管呈等邊三角形放置,必須與鋼筋籠焊接固定成整體,防止混凝土澆注時移位。6.11安裝導管 導管為灌注水下混凝土的重要工具,直徑宜為20-40cm,并不得小于20cm。 每節導管的連接必須牢固可靠,確保不漏水,不漏氣。17、 導管在使用前必須對規格、質量和連接構造作認真的檢查驗收,符合要求后,應在導管外壁用明顯標記逐節編號,并標明尺度,有關數據必須記錄備案。 吊放導管時,導管位置必須居中,軸線順直,穩定沉放,防止卡掛鋼筋骨架和碰撞孔壁。6.12水下混凝土澆筑設計標號為水下C25,根據規范要求實際使用C30混凝土,坍落度1822cm,含砂率0.40.5,水灰比0.50.6,初凝時間不得早于2.5h。二清后至水下混凝土開始澆灌的時間間隔不得大于30分鐘,超過30分鐘,必須再次檢測沉渣厚度,如厚度大于10 cm,必須再次清孔至符合設計要求。開始灌注前,最下節導管底口與孔底的距離,以能排放出隔水栓和混凝土為度,一般為3018、-50cm。 經計算,混凝土初灌量為1.95m3(樁孔底至導管底間距按0.4m、導管初次埋置深度按2m、導管直徑按0.3m、水頭高度按51m、泥漿比重按11kN/m3、混凝土比重按24kN/m3)。必須確保混凝土初灌量的準確性,混凝土儲料斗的體積必須滿足初灌量的要求。 水下混凝土灌注必須連續進行,嚴禁中途停頓,必須密切注意管內混凝土下降和孔內水位升降情況,及時測量孔內混凝土面高度,計算導管埋入深度(一般埋管深度為26m,在任何情況下不得小于1m或大于10m)。 隨著孔內混凝土的上升,導管應及時逐節拆除,拆下的管節應立即沖洗干凈,堆放整齊。 當混凝土面升至鋼筋骨架下端時,應保持埋管較深,并適當放19、慢灌注速度,以防止鋼筋骨架被托頂上升。當孔內混凝土面進入鋼筋骨架12m后,應適當提升導管。 混凝土實際灌注高度應比設計樁頂高出1.0m,以確保設計樁頂部位的水下混凝土強度符合設計要求。如果地表標高與樁頂標高高差小于1.0m時,必須待混凝土實體漫出護筒口后方可停止混凝土灌注。 在灌注將近結束時,由于導管內混凝土柱高度減少,壓力降低,而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,比重增大,如出現混凝土面上升困難時,可在孔內加水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀土,使灌注工作順利進行。 商品混凝土級配通知單必須隨車跟來,及時按規定完成混凝土試塊。必須事先聯系好混凝土供應商,保證混凝土澆注的連續性。 混凝土施工過程中必須按20、要求及時進行坍落度測定。 有關混凝土的灌注情況、灌注時間、混凝土面的高度、埋管深度、導管拆卸以及異常情況等,必須指定專人如實記錄并整理。混凝土充盈系數不得小于1.05,也不宜大于1.3。每根樁必須制作不少于3組試塊。 6.13試成孔本工程鉆孔灌注樁施工前必須進行試成孔,試成孔數量每座橋為2根。 試成孔的目的是為了核對地質資料,檢驗所選用的設備、機具、施工工藝以及技術要求是否能滿足設計要求。 試成孔施工過程中必須認真記錄鉆孔進尺讀數,認真核對地質資料,鉆孔完成后,必須照常進行清孔,清孔完成后及時測定孔底標高,然后待2小時后再次測定孔底標高,確定沉渣厚度。 試成孔必須采用井徑儀等檢測設備進行孔徑、21、孔深、沉渣厚度等項目的檢測,因此,在試成孔施工過程中必須及時通知有關檢測單位及時進行相關的檢測工作。 如檢測數據反映無法滿足設計要求,必須及時總結,找出問題根源,必要時重新制訂施工工藝,再次進行試成孔直至有關檢測數據復核設計要求。6.14鉆孔灌注樁檢測抽檢頻率 成孔檢測 抽樣10%進行成孔檢測超聲波檢測按30%進行超聲波檢測,且每一墩臺不少于1根。 高應變動測 抽樣5%進行高應變檢測,且不少于5根。低應變檢測除去做超聲波和高應變的所有樁。6.15鉆孔灌注樁施工工藝流程 樁基施工方案報工程師審批設備報驗 鉆機鉆頭進場 樁 位 放 樣 埋 置 護 筒 泥漿調制 N 鉆 孔 定 位 報監理審批 N 22、聯系商品砼 自檢及監理檢驗 Y 鉆孔、記錄進尺 N 終孔檢查、測孔深、清孔 備鋼筋 測泥漿指標、傾斜度、 N 沉淀層厚度、孔徑 取樣試驗 退貨 鋼筋籠制作 N 自檢成型尺寸 N 監理檢驗 下鋼筋籠、導管、二次清孔 Y N 撤出鋼筋籠和導管 再檢查沉淀厚度、測泥漿指標 灌注水下砼 試塊制作 測量、記錄砼面標高、砼數量、測砼坍落度 砼澆筑完畢、測砼頂面標高 N 鉆孔樁質量自檢并報監理審批 經監理同意采取補救措施 進入下一道工序七、安全、文明施工措施7.1圍堰河道上施工的安全管理工作必須符合現行內河交通安全管理條例的規定,開工前報告當地港航監督部門。水上作業所用船只應經過船檢部門檢查合格后方可使用,23、施工期間按規定設置航行標志及救護、消防等設施。及時了解和掌握氣象和河道水文情況,汛期必須編制緊急預案,并安排人員進行24小時值班,貯備好相關的搶險物資。圍堰兩端距外側圍堰不小于2m位置設置桐木保護樁58根,間距不大于1m,呈“L”形布置,并按要求懸掛警示標志。施工期間,加強對圍堰的檢查和維護工作,施工遇雨、霧天,視線不清時停止水上作業。不得在圍堰平臺上堆放與水上作業無關的設備和材料等物品,物品堆放不得超過外側圍堰范圍。未經同意,挖機、吊機等重載設備一律不得上圍堰平臺施工。施工作業必須滿足港航監督部門提出的其他要求。7.2鉆孔灌注樁鉆機經安裝、調試后必須及時報驗,由項目部進行安全驗收,合格后方可24、投入使用。施工期間,鉆孔設備要定期檢查,經常注意設備運轉情況,并定期進行保養,發現問題及時處理,確保機電設備安全運轉。機械設備剎車必須靈敏可靠,運轉部位必須有安全防護罩、標志等安全裝置,電器部分要有接零保護和防雨裝置。 施工中所有設備用電一律由配電箱接出,不得隨意亂接,停止工作時關閉總電源。 鉆機操作工及其它主要技術工種要集中思想,謹慎作業,并認真遵守安全鉆機規程,確保各技術崗位不出現各類事故。 鉆進中或在鉆孔上方作業,必須封蓋好孔口,防止物件落入孔中。雨天嚴禁進行焊接作業。施工必須采用鉆孔灌注樁硬地施工法,以杜絕鉆孔灌注樁施工過程中泥漿外泄對周圍環境的污染,改善施工現場的作業條件,防止泥漿對河道、綠地等造成污染。 特殊工作施工作業人員必須進行報驗并持證上崗。有關供水供電、鋼筋作業棚的設置要求必須符合文明施工的有關規定。八、施工進度計劃單側安排兩臺GPS-15鉆機進行樁基施工,具體進度如下:西側圍堰、清淤、回填 4.165.5西側鉆孔 5.55.20西側承臺、立柱、蓋梁 5.207.10拆除圍堰、清淤 7.108.1東側圍堰、清淤、回填 8.18.20西側鉆孔 8.209.5西側承臺、立柱、蓋梁 9.510.25拆除圍堰、清淤 10.2511.15九、其它 承臺、立柱和蓋梁施工嚴格按照已批準的華東路立交施工組織設計執行。