土木工程高架桥毕业设计.docx
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土木工程高架桥毕业设计
土木工程（高架桥）毕业设计
————————————————————————————————作者：
————————————————————————————————日期：
兰州交通大学继续教育学院
毕业设计（论文）
专业（班级）:
土木工程09-1
指导教师:
王保成
学生姓名：
李娟
学号：
090120728
设计题目：
兰新第二双线东湾沟特大桥施工工艺研究
毕业设计成绩评议表
学生姓名
李娟
班级
土木工程09-1
指导教师姓名
王保成
职称
副教授
审
阅
人
评
语
审阅人：
年月日
答
辩
委
员
会
综
合
评
语
主席：
年月日
论文成绩
评语内容包括：
（学术）思想、方案选择、设计（论文）达到的水平、设计（论证）有无错误等。
毕业设计（论文）任务书
班级：
土木工程09—1（专升本）学生姓名：
李娟指导老师:
王保成
设计（论文）题目
兰新第二双线东湾沟特大桥施工工艺研究
主要研究内容
现在桥梁在客运专线中起到的作用就是以桥带路，减少占用耕地，取代路基，防止过多沉降。
在于既有道路均采用桥梁，为预制梁方式通过，防止交通干扰。
关键环节
1．确定论文题目
2．搜集、整理资料
3．编写提纲
4．撰写初稿
5．修改初稿
6．修改、装订
计划进度
1．2011。
7。
1～7。
15分析查阅资料,作好准备;
2．2011。
7.16~9.13编制施工工艺研究；
3．2011.9。
13~修改、装订。
参考资料
《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213—2005）；
《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）；
《铁路桥涵施工规范》（TB10203—2002）；
《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210—2001）；
《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）；
《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424—2003）；
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005］160号）；
《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）；
《客运专线高性能砼暂行技术条件》（科技基[2005］101号）;
《铁路工程基桩无损检测规程》（TB10218—1999）.
开题报告
班级:
土木工程09—1（专升本）学生姓名：
李娟指导老师：
王保成
设计（论文）题目
兰新第二双线东湾沟特大桥施工工艺研究
一、文献综述
桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合,掌握的知识越多，主观经验越少，桥梁结构的设计越合理，这也正是桥梁工程技术研究追求的目标.桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且，将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。
二、选题的目的及意义
通过本次设计使得我们较为集中运用所学的基础知识和专业知识，培养全面处理问题的能力，熟练掌握各种相关软件。
全面掌握桥梁施工的全过程，结合所学的专业知识统筹安排施工，合理配置各种资源，实现桥梁的安全、经济、美观、适用。
三、重点研究内容
根据设计资料确定预制箱梁、钻孔桩、墩身、承台的施工方案
2011年6月30日
四、教师意见
指导教师：
年月日
中期报告
班级：
土木工程09-1（专升本）学生姓名：
李娟指导老师:
王保成
设计（论文）题目
兰新第二双线东湾沟特大桥施工工艺研究
一、总体设计:
坚持“百年大计、质量第一”的方针，认真贯彻执行国家和铁道部有关质量管理法规，以世界先进技术和管理经验为支撑，对建设工程实施全过程监控，确保主体工程质量“零缺陷”，竣工工程一次验收合格率100%,并满足设计开通速度要求.
二、详细设计：
本研究报告分为三个部分。
第一章概述
第二章各分项分部工程的主要施工方法
第三章其他管理措施
三、设计完成情况：
1．英语基础较差，对外文的翻译较为困难；
2．冬季施工方案。
2011年8月5日
四、教师意见：
教师姓名：
年月日
结题验收
班级：
土木工程09—1（专升本）学生姓名:
李娟指导老师:
王保成
设计（论文）题目
兰新第二双线东湾沟特大桥施工工艺研究
结题验收申请：
根据《毕业设计任务书》要求：
毕业设计（论文）已全部完成,请老师审阅。
2011年9月15日
指导教师评语：
指导教师评分（优、良、中、及格、不及格）:
教师姓名：
年月日
摘要
本设计为东湾沟特大桥DK126+370。
16~DK127+945.86施工工艺,桥梁全长1575.7米，分左右两幅桥。
桥址处的桥址位于湟水河二级阶地上，局部位于三级阶地前缘,地形较平坦，冲沟发育多辟为耕地，两冲沟宽为25~95m，较顺直,有常年流水，水量不大，有多条干渠横穿而过。
遵循“适用、经济、安全、美观”的原则,结合桥址处工程地质，水文气象条件以及各种技术标准。
本设计主要完成以下各项内容：
确定施工总体部署及总体施工方案，各项资源配置计划，确保工期、质量、安全的各项技术、组织、经济措施，确定各分项分部工程的施工方法，关键工程的施工方案,以及进行支架受力的简单计算.本设计为施工过程提供依据，设计中涉及许多关键工程中应该注意的问题以及怎样保证施工的顺利进行.
桥梁上部结构采用预制箱梁的形式，施工方法运架一体机铺架，主要进行箱梁的预制、运输和架设控制。
基础为钻孔灌注桩.
本次设计运用了许多常用工具EXCEL,WORD等工具。
关键词:
桥梁施工方案措施
Abstract
ThedesignfortheEastBayDitchBridgeDK126+370.16～DK127+945。
86constructionprocess，thebridgelengthof1575。
7m,atabouttwobridges。
BridgesiteislocatedatthebridgesiteHuangshuitwoterraces,threeterracesinfrontoflocal，relativelyflatterrain，gullydevelopmentandmoreturnedintoarableland，twogullywidthof25~95m，morestraight,withperennialwater，notwater,crossesanumberoftrunk。
Followingtheprincipleof“suitable，economy,security，Artistic”,combiningtheengineeringgeology，hydrologicalandmeteorologicalconditionsofthebridgesiteplace,andavarietyoftechnicalstandards.Thedesigncompletesmainlythefollowingelements:
determininggeneralplanoftheconstructionandgeneralconstructionscheme,configurationplanofresources,allkindsoftechnical，organizationalandeconomicmeasurestoensuretheduration，quality，safety，determiningtheconstructionmethodofthesub-divisionprojects,constructionmethodofthekeyprojects,andconductthesimplestresscalculationofsupport.Thedesignprovidesthebasisfortheconstructionprocess；thedesigninvolvesanumberofproblemsthatshouldpaidattentioninkeyprojectsandhowtoensurethesmoothprogressoftheconstruction。
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Theuseofprecastboxgirderbridgesuperstructureintheformofonemachineframeconstructionmethodofframingoperation，mainlyfortheprecastboxgirder,transportationanderectionofcontrol.Basisfortheboredpile.
ThedesignusesanumberofcommonlyusedtoolsEXCEL，WORDandothertools.
Keywords:
Bridge；ConstructionPlanmeasure;Design
第一章概述
一、工程简介
新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线东湾沟特大桥DK126+370.16~DK127+945。
86位于青海省乐都县境内，桥址位于湟水河二级阶地上，局部位于三级阶地前缘,地形较平坦，冲沟发育多辟为耕地，两冲沟宽为25~95m，较顺直，有常年流水,水量不大，有多条干渠横穿而过。
本工程所处地区交通较为便利,电网、通讯网络发达,场地起伏较大，需大量平整后可满足施工要求。
工程所处地区临109国道，交通较为便利。
全线大部分地区地表水、地下水非常匮乏，冲沟中发育有常年流水,水量不大,接受大气降水及支沟地表水补给。
地下水位埋深为26~40m.桥址地下水具有硫酸盐、氯盐侵蚀性,环境作用等级H3、L2。
施工用水和生活用水采用深井地下水。
线路所经地区已有各级电网为本工程施工提供了有利的电源条件。
施工供电采用以地方电源供电为主、自发电为辅的方法
沿线通讯发达，移动及有线通讯网络覆盖全区，施工时可充分利用既有通讯网络。
下部结构：
管段内桥台为矩形空心桥台,所有桥墩均为圆端型桥墩,其中7#、8#、24#、25＃、26＃墩是空心墩其余桥墩均为实体墩.下部基础采用Φ1.0m钻孔桩。
二、主要工程数量
东湾沟特大桥（DK126+370。
16～DK127+945.86）共50跨，钻孔灌柱桩基础,桩数433根，桩径均为Φ1.0m,桩长32~55m，主筋保护层厚度均为100mm；承台51个,墩身49个，其中空心墩5个，矩形空心桥台2个，如表1所示。
表1工程量汇总表
钻孔桩
承台
墩台身
钢筋（t）
759。
455
381。
21
428。
051
混凝土（m3）
15644。
3
6548
6329.7
三、主要设计标准
（1）正线数目：
双线
（2）速度目标值：
开通速度200km/h
（3）曲线半径：
8000m
（4）坡度:
5‰
（5）正线线间距：
5.0m
（6）牵引种类：
电力
（7）列车类型：
动车组
（8）到发线有效长:
650m
（9）列车运行控制方式：
自动控制
（10）行车指挥方式：
综合调度
（11）设计活载:
ZK活载
（12）桥梁设计范围：
台尾～台尾
第二章各分项分部工程的主要施工方法
第一节总体施工方案
（一）施工总流程图
施工准备→测量放线→钻孔桩施工→桩基承台→墩身→垫石.
（二）关键线路和主要工序安排
经分析关键线路为：
施工准备→东湾沟特大桥灌注桩→东湾沟特大桥承台→东湾沟特大桥墩身→东湾沟特大桥垫石。
（三）主要分项工程工期安排
桥梁钻孔桩施工：
2010年4月25日～2010年12月25日；
承台施工：
2010年6月20日~2011年3月20日；
墩台施工:
2010年7月20日~2011年5月25日.
第二节分项施工方法
一、主要分项施工方法
（一）钻孔桩施工
东湾沟大桥沿线地质情况复杂,钻孔桩施工依据不同的地质情况和设计要求，分别采用旋挖钻机、回转钻机和冲击钻机等工法，采取间隔跳打法施工.
（二）承台施工
承台施工采用放坡开挖干施工。
（三）墩身、顶帽施工
实体墩身采用大块钢模一次浇筑、顶帽整体支模，一次性浇筑。
空心墩分底部实体段、中间空心段、顶帽按墩身高度分次施工成型.
（四）垫石施工
在墩身施工完毕后，分批次集中施工.
二、钻孔桩分项
（一）概述
东湾沟特大桥DK126+370.16~DK127+945。
84钻孔灌柱桩433根，总桩长19927延米.
工程于2010年4月25日～2010年12月25日.
（二）钻孔桩工艺流程（如图1所示）
图1冲击钻施工工艺流程图
（三）工效计算
东湾沟特大桥（DK126+370.16～DK127+945。
84）钻孔桩采用9台冲击钻进行间隔跳打法施工，进行24小时循环连续作业。
本段地处寒温带，考虑冬季来临的突然性，在前期施工过程中就需筹备冬季施工必要设备。
拌合站设一座，总占地面积约50亩。
拌合站规模设定为：
HZS120一台、HZS150一台。
拌合站分别向其两端供送混凝土,已满足施工需要。
便道位于线路前进方向的右侧，便道宽6。
5m。
（四）主要工序施工方法
本标段桥梁工程钻孔桩数量较大，都是陆上桩基施工.
（五）钻孔桩施工
1．施工准备
测量放样，定出桩位.平整场地,必要时做硬化处理。
设置泥浆池，做好防排水工作，埋设钢护筒，桩机就位,对参加人员进行安全、质量、环保教育和技术交底.
2．钻孔桩基础施工工艺
本工程投入部分冲击钻机，当地质报告显示桩位下粗圆砾土较厚或当循环钻机和旋挖钻机施工时遇到孔内出现大漂石钻进比较困难时，可临时更换冲击钻机进行冲击破碎施工。
（1）冲击钻机成孔方法
冲击钻机成孔时，在碎石类土、岩石层中采用十字形钻头；在砂黏土、砂和砂砾石层用管形钻头。
按照冲击成孔施工工艺，采用小冲程开孔,使初成孔坚实、顺直、圆顺，起导向作用，再投放粘土、自造浆护壁。
待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后进行正常冲击钻孔.钻进过程中，勤松绳，避免打空锤；勤抽渣,使钻头经常冲击新鲜地层。
松散地层或流砂层，采用小冲程,并增大泥浆浓度以防护壁坍塌；在坚硬的岩石地层中钻孔时，采用大冲程。
软弱地层采用小冲程，且投入片石或增大泥浆浓度以防止孔壁坍塌.
钻孔过程中确保孔内水位高出地下水位1。
5～2。
0m，并低于护筒顶面0.3m，防止泥浆溢出。
（2）冲击钻孔施工步骤
1）测量孔底地层面标高。
2）安装钻机，使钻锥中心对准护筒底部中心.
3）调整好钢丝绳长度，开始进行冲击钻孔。
钻进中，随时调整钢丝绳松紧程度，防止打空锤，或者因钢丝绳放松太多,影响钻进效率。
4）开钻时宜用0。
6~1.0m小冲程钻进，钻进2。
0m以内冲程不宜超过1.5m,以便开孔竖直圆顺。
钻深超过2。
0m后可逐步加大冲程,一般3.5m～5.0m，以便逐步提高钻进效率。
5）抽渣:
一般情况一个工班抽渣2～3次，抽渣时将钻头略微提起，使其离开孔底，将Φ150吸力机插入十字钻头刃口空隙处抽渣。
6）每抽渣一次就测量一次钻孔深度,了解钻孔进尺。
每钻进1m用检孔器检查孔形，防止十字孔出现.
7）钻孔到达设计标高时,检查孔底岩面，同时测量孔底标高,桩基必须满足设计嵌岩要求。
施工时如实际地质情况与钻探资料不一致，及时反馈设计部门按实际地质情况修改桩长。
8）清孔钻孔桩钻孔达到设计标高后进行第一次清孔,清孔采用换浆法。
将钻头提离孔底50cm~100cm,继续转动,置换泥浆,改善泥浆性能，把悬浮钻渣换出.钢筋笼、导管下放完毕后，再次检查沉渣厚度、泥浆指标，如达不到设计要求则进行二次清孔，即利用混凝土浇注导管作为泥浆通道，顶部接异径弯头。
清渣时，导管下端底口距孔底（沉渣面）20～30cm，正循环清渣开始后由人工缓慢摆动导管,均匀清除沉淀物，待泥浆指标检测合格复测沉渣厚度在规范设计要求之内即可拆除弯头,进行混凝土灌注.
9）钢筋笼制作及安装
钢筋笼在钢筋制作车间下料，在桩位旁分段制作.钢筋笼制作时先将主筋间距布置好，待固定好架立筋后再绑扎螺旋筋。
主筋与架立筋、螺旋筋之间的接触点采用电弧焊固定.在钢筋笼上加设加劲箍,加劲箍间距2。
0m.
钢筋笼的支垫间距为2m，以防止钢筋笼变形。
钢筋笼在搬运及堆放过程中如发生变形，必须进行修整方可使用。
钢筋笼采用吊车吊装，逐段接长放入孔内，先将第一段钢筋笼对准孔位，垂直缓慢放入孔中，避免碰撞孔壁，利用钢筋笼顶端的架立筋暂时固定在桩架上。
再将第二段钢筋笼吊起，钢筋笼按设计要求采用套筒挤压或焊接方法连接接长。
钢筋笼下放到设计标高后，在钢筋笼顶设置临时钢撑架，临时钢撑架固定在桩架上，防止混凝土浇注时钢筋笼上浮、下坠及左右偏位。
对于采用声测管的长桩，必须保证声测管接头严密、不漏浆.灌注混凝土前，将测管管口封闭，以防异物掉入,影响检测.
10）灌注水下混凝土
混凝土灌注是保证钻孔桩质量最重要、最关键的工序，我们将认真做好各项准备工作。
利用钻孔灌注漏斗采用φ300快速卡口垂直导管提升法灌注桩身水下混凝土.
①混凝土的拌制生产
通过试验选定混凝土配合比，掺加适量的缓凝剂，混凝土的初凝时间以保证首批灌注混凝土在全桩灌注完毕后初凝为准进行试验确定。
砂、石料、水泥、外加剂储备充足,质量抽检合格。
加强拌制机械保养，使其始终处于良好状态，计量设备准确，生产能力可满足整桩在混凝土初凝期内完成，且留有富余量。
准备发电机，确保供电正常。
②混凝土灌注导管拼装
导管使用前进行拉力和水密试验并组装编号，并用油漆在导管两侧做好刻度标记。
试压压力为孔底静水压力的1.5倍。
确保导管的良好状态。
导管拼好并试压后,利用汽车吊机吊放,导管位置居于孔中，轴线顺直,稳步沉放，导管底口距孔底0。
3～0.4m。
下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。
导管安装的长度建立复核和检验制度.
导管入孔后值班技术人员做好测量标记并测量孔深。
③混凝土的灌注
混凝土在搅拌站集中拌合供应,由搅拌车运输到作业地点，用混凝土泵车泵送入仓灌注。
灌注首批混凝土前，先配置0.1～0。
3m3水泥砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中,然后再放入混凝土，确认首批混凝土量备足后,即剪断铁丝灌注首批混凝土。
为了保证混凝土灌注顺利进行，施工中作好下列工作：
成孔检测，安装钢筋笼，检查签证等各项工作必须连贯、快速。
灌注过程中,注意观察导管内混凝土面下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度。
导管埋置深度适当，保证埋置深度不大于3m，且不小于1m。
导管提升缓慢，不挂钢筋笼。
混凝土灌注到达钢筋笼底部时,适当放慢灌注速度，减小混凝土的冲击力，防止钢筋笼上浮。
灌注作业连续进行，不得随意中途停顿，保证整桩在混凝土初凝期内灌注完成。
实际灌注的桩顶标高应比设计标高高出1m左右，此部分混凝土在基坑开挖后凿除，但凿除时须防止损毁桩身.
（六）钻孔桩基施工技术要点
1）开工前进行定位复测，施工期及时测量孔位和孔深，及时调整钻机位置。
钻机平台稳定，整体性能好,无移动及晃动现象，护筒埋设稳固，孔口处用粘土夯实.
2）钻孔过程中，做好进尺记录，并严格控制孔内泥浆，有专人负责检测。
通过不同地层时及时取样与设计核对，发现与设计不相符时，及时与监理单位和设计单位联系，进行变更设计,采取处理措施。
钻孔桩水下混凝土灌注时有专人测量孔深和混凝土灌注深度，填写混凝土灌注记录，认真计算导管埋入混凝土深度，以便于及时拆除导管。
钻孔桩使用冲击钻钻进施工时，不得影响邻近已灌注混凝土的质量，邻近孔桩已灌注混凝土抗压强度达到2.5MPa以上方能钻进施工。
3）钻孔桩施工时,钢护筒埋设应比原地面高出0.3m，抽浆口安设有利于泥浆循环。
经常检查孔内泥浆是否符合要求。
钻孔施工过程中加大钢护筒的埋设深度，选用优质的泥浆并保持泥浆面高程,泥浆经处理器处理后循环使用确保孔内泥浆各项指标始终满足要求并配以先进的钻孔桩检测设备随时对桩基的施工进行检测，防止坍孔、缩孔等事故的发生.
4）钢筋笼在工厂胎模上制造,现场由吊车安装.安装钢筋笼时,在钢筋笼上下端及中部每隔一定距离（2米左右）于同一横截面外侧上对称设置适当数量的砼滚轮，以保证钢筋笼与孔壁保持设计保护层距离。
钢筋笼入孔后，牢固定位，并采取压重等措施防止在灌注水下砼过程中被顶托上升。
5）导管吊放时注意不碰撞钢筋笼。
根据孔实测直径、导管下放深度等资料计算初灌混凝土的方量,以保证导管初灌后的埋置深度。
派专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，以防升降及拆卸导管时管底提出混凝土面.
6）钻孔桩混凝土的配合比派遣专家组进行研制，确保混凝土的质量达到抗侵蚀的要求。
7）在钻孔桩灌注前对混凝土拌合站的材料、设备、沿线的交通状况进行隐患排除，并制定相应的应急方案,防止断桩的出现.混凝土灌注设现场拌合站对混凝土进行供应，灌注前对钻孔进行二次清孔，孔底沉渣不超过设计及规范要求。
（七）常见事故预防及处理
钻孔桩常见事故预防及处理见表2所示。
（八）桩身质量检测
1）钻孔桩正式开工前按照设计要求进行试桩，验证钻孔桩设计承载力，优化钻孔桩设计长度，选择合适的成孔工艺和压浆工艺，指导全线施工，确保桥梁钻孔桩的施工质量。
2）所有钻孔桩身混凝土质量均采用无破损法逐根进行完整性检测.地质条件较差、桩长超过40m的钻孔桩均进行超声波检测。
3）每根钻孔桩混凝土强度试件不少于规范要求.
4）对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验.
5）对大桥和特大桥或结构需要控制的柱桩的桩底沉渣厚度，按柱桩总数3%~5％钻孔取样检验。
表2钻孔桩常见事故预防及处理
序号
类别
产生原因
预防和处理措施
1
坍孔
泥浆比重不够及其它性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮;
护筒埋置太浅,下端孔口漏水；
由于掏渣后未及时补充水或泥浆，或钻孔通过沙砾等强渣水层，泥浆流失造成水头，高度不够；
松散砂层中进度太快；
提钻头、下放钢筋笼碰撞孔壁.
在松散砂层中钻进时严格控制进尺,投入粘土膏、卵石等挤入孔壁起护壁作用。
发生孔口坍塌时,拔出护筒用粘土回填,重新埋设再钻。
发生孔内坍塌，判明其位置,用砂和粘土回填到坍孔处以上1—2米，沉淀物密实后再钻.
清孔指定专人补水，吊入钢筋笼时对准钻孔中心竖直插入。
2
钻孔
倾斜
钻孔中遇有较大孤石;
在有倾斜度的软硬交界处钻头受力不均；
扩孔较大处，钻头摆动偏向一方;
钻机底座不水平，钻杆弯曲。
遇孤石或倾斜的软硬地层钻进时，低速钻进，控制进尺,或者改换冲击钻机施工。
经常检查钻机底座水平，钻杆接头，并及时调整。
3
扩孔
孔壁坍塌；
局部扩孔不影响钻进至设计标
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