高速公路帽耳刘立交桥施工.docx

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高速公路帽耳刘立交桥施工

绕城高速公路帽耳刘立交桥、施工组织实施方案

1基本情况........................................................................................................4

2工程概况和工期安排...................................................................................4

2.1工程概况................................................................................................4

2.2工期安排................................................................................................4

3主线大桥重点工程项目施工的实施方案...................................................6

3.1钻孔灌注混凝土桩施工........................................................................6

3.2钢筋混凝土承台施工............................................................................8

3.3桥墩台施工............................................................................................8

3.4钢筋混凝土箱梁的现浇施工................................................................8

3.4.1模板支架地基的场地压实和平整................................................9

3.4.2搭设模板支架................................................................................9

3.4.3箱梁混凝土模板设计..................................................................10

3.4.4钢筋的绑扎和吊装......................................................................11

3.4.5箱梁混凝土的施工......................................................................12

4保证质量、安全的措施.............................................................................13

4.1保证质量的措施...................................................................................13

4.2保证安全的措施...................................................................................14

附录1：

进场人员名单..................................................................................15

附录2：

进场主要机械情况表......................................................................15

附录3：

试验室设备到位情况表..................................................................16

附录4：

施工平面图......................................................................................17

附录5：

质量计划流程图..............................................................................18

附录6：

质量保证体系图..............................................................................19

附录7：

全面质量管理体系图......................................................................20

附录8：

安全保证体系图..............................................................................21

附录9：

钻孔灌注桩施工工艺框图..............................................................22

附录10：

满堂施工支架示意图....................................................................23

一、基本情况

帽耳刘立交桥工程位于西安绕城高速公路北段与西宝高速公路的交叉点处，为部分苜蓿叶加定向匝道的互通式立交结构。

由跨越西宝高速公路的主线和8条匝道组成。

其中，有主线大桥一座，长828.98m；匝道桥4座，长1029.16m。

本地为渭河冲积平原，地势平坦。

工点处于第四纪松散堆积巨厚层上。

地面为农田，地表下有2m左右的低液限粘土，其下依次为中细砂、砂卵石富集层。

当地的年平均气温13.2℃，一月份平均气温—0.9℃，极端最低气温-10.3℃，最大冻土深度为35cm。

七月份平均气温26.4℃，极端最高气温41.7℃。

年平均降水量为604mm，多集中在7~9月份。

二、工程概况和工期安排

2.1工程概况

帽耳刘立交工程由两条主线桥和八条匝道组成，其中A、C、E、G四条匝道为路基匝道，B、D、F、H四条匝道为桥梁匝道。

全桥总长3271.2m，桥梁面积51511m2。

其中主线桥K33＋817.5长为828.98m、主线桥K33+180长为146.68m，标准设计宽度为35m，最大宽度为47.75m，B匝道设计宽度为12m，其余匝道设计宽度为8.5m，匝道总长11.87km，K33＋817.5主线桥上部结构为：

左幅6×20m＋（2×20＋30＋22.9+21）m+7×20m+（22+5×25+22）m+7×20m+7×20m，右幅6×20m＋（2×20+22.5＋30＋21.4）m+5×20m+（2×20+22+5×25+22）m+7×20m+7×20m钢筋混凝土单箱多室式现浇连续箱梁；K33+180主线桥上部左右幅均为7×20m钢筋混凝土单箱多室式现浇连续箱梁。

主线桥最大跨径为30m。

B匝道桥上部结构为单箱二室式钢筋混凝土现浇连续箱梁，其余匝道桥为单箱单室式现浇混凝土连续箱梁。

全桥下部为钻孔灌注桩基础，柱式墩，埋置式台。

桥面由混凝土铺装层、防水层和沥青混凝土面层组成，两边设混凝土防撞护栏。

全桥钻孔灌注桩748根，计21548延米，承台170座，墩柱362根，盖梁26座，现浇箱梁25联，混凝土60036m3，钢材10515t，土方56万m3，涵洞3道，通道9座。

总投资1.45亿元。

主线大桥为一座跨越西宝（高速公路的双幅6联钢筋混凝土箱形连续桥，长828.98m。

孔跨组合为：

2.2工期安排按照总工期的要求，根据所承担的工程数量，结合施工单位的技术力量和机具设备情况，在确保施工安全和工程质量的前提下，本着现浇混凝土结构在进入当地冬季施工期（自12月初至来年3月底）前，将钢筋混凝土箱形连续梁的主体结构全部完成的思路进行施工组织。

但由于征地等方面的种种原因，致使开工时间一拖再拖，给我们的工作带来很大困难。

就上前情况，如果能尽快排除当地农民的阻力，确保3月15日正式顺利开工，并能得到建设单位、设计单位、监理单位和地方政府与人民群众的大力支持与合作，争取在2000年11月底完成本标段一期工程中钢筋混凝土箱形连续梁主体混凝土结构的计划是有希望的。

（1）施工准备

当接到中标通知后，我们便立即进行了施工准备工作，但因征地等问题，使进场工作受阻。

按3月15日正式进场开工，为争取时间，采取施工准备工作与基础钻孔桩施工平行作业的时间安排。

不再单列施工准备时间。

（2）混凝土桩基施工

主线桥混凝土灌注桩—3月15日至6月15日，计划90d全部完成。

匝道桥混凝土灌注桩—5月20日至6月15日，计划25d，全部完成。

工期保证措施：

扩大工地供电容量，增加钻机；自主桥两端开始，加密钻机设备，加快两端钻孔桩的成桩时间。

钻孔桩与挖孔桩并用；将桩底平面高于地下水标高（据现场实测标高在场61m左右）的钻孔灌注桩改为护壁挖孔灌注桩。

提前21号墩的成桩时间。

加强现场的技术指导和施工管理，提高设备的利用率和成桩质量。

（3）钢筋混凝土承台施工：

主线桥钢筋混凝土混凝土承台—4月10日前0号台~6号墩和32号墩~39号台的钢筋混凝土承台全部完工，7月15日前主线桥全部承台完工。

F匝道桥钢筋混凝土承台—7月15日前F匝道桥所有钢筋混凝土承台全部完工。

（4）墩台柱和盖梁钢筋混凝土施工

主线桥墩台混凝土结构—4月15日前#0台~6号墩和32号墩~39号台混凝土结构全部完工，7月底主线桥墩全部完工。

F匝道桥墩台混凝土结构—8月10日前，F匝道桥所有墩台全部完工。

（5）压实平整，现浇梁地基主线桥现浇梁地基—4月18日前0号台~6号墩和32号墩~39号台之间地段地基压实平整工作完成，并开始安装制梁支架、模板。

以后地段视墩台施工情况抓紧安排施工，以利制梁支架、模板的安装工作。

匝道桥现浇梁地基—9月底前完成F匝道段的地基压实平整工作。

（6）现浇钢筋混凝土箱形连续梁主线桥钢筋混凝土箱梁—5月8日前将主线桥第1孔~第36孔~第39孔箱梁支架模板安装完毕，5月10日正式开始现浇钢筋混凝土箱梁，11月10日主线桥钢筋混凝土箱梁全部现浇完毕。

匝道桥钢筋混凝土箱梁—11月8日开始，到11月25日，F匝道桥钢筋混凝土箱梁全部现浇完毕。

保障现浇钢筋混凝土箱形连续梁的施工组织措施：

加强现场施工的技术力量和科学的施工管理；提高现场施工队伍的技术素质和材料设备的利用率。

适当增加模板、支架数量，增加工作面。

（7）桥面系和其他附属工程1999年11月底前施工组织的中心任务是完成主线桥和F匝道桥全部钢筋混凝土箱形连续梁的现场浇筑工作。

对桥面和其他附属工程的施工，除在1999年12月进行一些准备工作外，桥面系主要工作和其他善后工作均在2001年3月底前全部完工。

三、主线大桥重点工程项目施工的实施方案

3.1钻孔灌注混凝土桩施工根据本桥各墩台地基的地质情况，其地表为2m左右的低液限粘土覆盖层，以下均为中细沙、砂卵石富集巨厚层。

拟采用回旋钻机，其优点在于钻孔时，进尺快，功效比较高。

同时，为预防遇有特殊地质情况的成孔要求，还将配有一部分冲击钻机。

据统计，在主线桥的2×40个墩台中，有1.2m钻孔灌注混凝土桩429根，累计11616延长米，设计混凝土13127m3、各种钢筋508t。

按总体工期安排，必须在99年的6月中旬使主线桥的钻孔混凝土桩全部完成。

假定在3月15日能使主线桥左右幅两端钻孔开钻，并以每天增加一台钻机的进场速度，按每台钻机每天平均综合成桩速度6m/台天（21号墩基础减半，工地钻机长距离移位按5d/台次）计，最少需配备25台钻机。

各墩台钻机的进场基本上按照从主线桥的两端开始，逐步向中间推进的施工顺序钻孔施工。

其目的是为加快墩台基础的完成时间，提前下部工序施工，以争取钢筋混凝土箱梁的现浇时间。

在不影响全局工期的前提下，尽量减少钻机的长距离移位时间，以提高施工的综合速度。

本桥除21号墩外，其他各墩台的施工场地开阔、平坦、位置都较好，无须进行场地的特殊布置，为搞好施工场地的环境保护，加强工地的施工管理，所有的泥浆池均要求设置在主线桥右侧桥面范围外3m以远，钻碴排放在主线桥右侧桥面范围外4m以远。

泥浆、钻碴排放规整有序，严禁乱排乱弃。

主线桥墩21号处在西宝高速公路中间，在钻孔灌注混凝土桩的作业中，若不能中断高速公路上的交通，则相互将会干挠，为了比较好地解决这一矛盾，除与交通管理部门密切合作，按有关规定进行必要的交通管制外，在钻孔桩的场地布置中，我们施工方案是：

将西宝高速公路的上行（南幅）道封闭800m，作为主线桥和B匝道桥桩基的施工场地；将西宝高速公路的下行（北幅）道全部开通，作上下行车辆通行道路。

这个方案的交通道路比较宽阔，同时施工污染对交通不受影响，且方便于现场施工。

钻孔灌注桩的施工工序为：

平整场地→埋设护筒→复测孔位→安装钻机→调平钻机底座并对正桩位→钻进→到位后清孔→检测成孔质量→放置钢筋笼→安置水下导管→灌注水下混凝土→成桩→截除桩头。

具体做法如下：

平整场地：

采用人工或机械，使场地平整坚实，搭设平台，以承受钻机重量。

埋设护筒：

护筒用钢护筒，内径应大于钻头15～20cm，采用人工内部开挖、埋置，埋设好的护筒应高于地面30cm。

护筒内泥浆应高出地下水位或施工水位1.5～2.0m，使孔壁保持一定侧压达到护壁的目的。

泥浆采用优质黏土由拌浆机拌制，拌好的泥浆储备在泥浆池中，钻孔时由泵送到钻孔内。

复测孔位：

复测孔位是否正确，检查护筒中心与桩的设计中心是否一致。

使得其偏差不得超出规范要求。

安装钻机：

将钻机安置在承重平台上，调平钻机底座并加固，钻头中心与桩中心保持一致。

钻进：

采用减压钻进，为保证钻孔的垂直减小护孔率，故采用重锤导向减压钻进。

钻头，配重，钻杆总重的一半左右作为钻压，其余由钻架承担，使钻杆始终处于受拉状态，配重应根据不同的地质情况恰当选取，转速也应视地质情况面定；一般在粘土中采用高转速以防糊钻，砂粘土中采用中转速，砂层中采用低转速以防坍孔。

泥浆循环量应尽量采用大排量的泥浆循环，增大孔内泥浆流速，以利有效排除钻渣。

清孔：

达到设计标高后宜清孔，清孔时所换的新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为止，使泥浆比重与残渣符合规定值。

成孔检测：

成孔后对孔径、钻深、孔深、孔底沉渣厚度、孔斜等逐项检查，达到符合规定。

吊放钢筋笼：

钢筋笼严格按设计要求加工制作，确保尺寸准确、焊接牢固、整体顺直。

可采用吊车吊放，吊放时应徐缓，预防刮破孔壁，钢筋笼在孔内安放居中，同时采取孔口钢筋笼加固措施，防止灌注混凝土时其上浮、下沉及偏位等。

安置水下导管：

导管孔前进行密封检查和试验，导管密封皮垫保持密封有效，

以保证在灌注混凝土时不因导管渗漏造成断桩。

下入孔内的导管要顺直、居中，以免刮碰钢筋笼，导管底距孔底应为30～50cm以上。

截除桩头：

在水下混凝土达到一定强度后，凿除桩顶混凝土的浮渣、浮浆和松软层至桩顶设计标高，确保桩的全部混凝土的质量。

钻孔灌注桩属于隐蔽工程，灌注时，由专人将水下混凝土的数量、每次灌注时间、拆除导管的长度、混凝土面标高、导管埋深等情况列入灌注记录，并严格执行各工序检查制度和成桩后的无损检测要求，确保工程质量。

挖孔桩的施工工序为：

平整场地→复测孔位放十字线护桩→挖第一节桩孔土方→支第一节模板→浇筑第一节混凝土护壁→设置垂直运输架及通风照明设备→第二节桩身挖土→校核桩孔垂直度、桩径→支第二节模板→浇筑第二节护壁→重复循环直至设计深度→清理孔底、并检查验收→吊放钢筋笼→浇筑桩身混凝土→桩顶清理、验收→进入承台台施工。

需要注意的是，21号墩左幅最外侧的一根桩的桩位，可能与该处的既有人通道基础位置相重叠，须考虑采用一段护壁挖孔桩，先穿过过人通道基础后再进行钻孔成桩工艺。

3.2钢筋混凝土承台施工主线桥有2×40个钢筋混凝土承台，设计混凝土6485m3、钢筋184.3t。

按各项作业程序的工期要求，主线大桥各承台的施工时间为99年3月下旬至7月中旬，共有110d的施工工期。

为此，我们计划准备520m2的组合钢模板（按承台计：

平均5套模板），进行现场作业。

承台的施工工序为：

开挖基坑→截除桩头→铺筑垫层→绑扎钢筋→立侧模板→浇筑混凝土→拆模→养护。

具体作法如下：

开挖基坑：

见上述“钻孔灌注混凝土桩施工”铺筑垫层：

用一定配合比的混凝土或砂浆摊平、压实、抹光，使之符合设计标高和承受压力、隔离土层。

绑扎钢筋：

将加工好的钢筋运至现场，严格按照设计和规范进行绑扎焊接。

立侧模板：

利用组合钢模板拼装，拼缝严密不漏浆，内表面涂脱模剂，支撑牢固、尺寸准确。

经检查无误后即可浇筑混凝土。

浇筑混凝土：

浇筑方法采用分层浇筑，分层震捣，每层厚度为30cm，捣固密实。

浇筑后及时养护，拆模后回填土继续养护。

3.3桥墩台施工桥墩柱、墩帽、盖梁及桥台肋板的施工工序为：

绑扎钢筋→立模板→浇筑混凝土→拆模→养护桥墩柱、分隔墩墩帽及板台肋板的钢筋在钢筋加工场地进行加工制作，运至现场进行绑扎（焊接）成型。

肋板模板采用大块钢模板组合拼装，墩柱和分隔墩墩帽模板采用由厂家订做的大块钢模板组合拼装，拼装前模板表面要涂匀脱模剂。

模板要拼装严密，支撑牢固，防止跑模，钢筋和模板尺寸必须符合规范规定。

浇筑混凝土要分层浇筑，分层捣固，连续作业，选用有丰富经验和熟练技术的捣固员进行混凝土捣固，确保浇筑的墩柱和肋板颜色一致，内实外光，各部尺寸符合要求。

本项工作的墩柱作业量较大，公主线大桥共有160cm×100cm矩形墩柱199根，设计混凝土2752m3，钢筋346.4t。

所以必须有足够的特制墩柱模板进行一次成型作业，经测算，计划最少定做墩柱模板5套（每套按10m计），组织专业施工队伍进行优质、高效的墩柱快速施工。

3.4钢筋混凝土箱梁的现浇施工主线大桥为双幅分离式6联39孔跨度为20-30m不等的现浇钢筋混凝土多室箱形连续梁，不仅设在平面弯道和竖向曲线上，且箱室矮，桥面宽，断面复杂、多变。

因属城市桥梁，不但内在要求高，外表要求严，加之施工时间紧，成为施工的难点，必须加强技术力量和材料设备的投入，采取强有力的技术措施和正确合理的施工工艺，确保该工程顺利完成。

本桥钢筋混凝土箱梁现浇施工的工序为：

箱梁模板支架地基的场地压实和平整—搭设模板支架—安装箱梁底模和外侧模—绑扎箱梁底板和腹板钢筋及预埋件定位—安装内模板—绑扎箱梁顶板钢筋—模板形位质量检查、定位、加固—灌注箱梁混凝土并进行养生—拆除混凝土模板、整理、保养。

其主要工序的施工考虑如下：

3.4.1模板支架地基的场地压实和平整在本桥钢筋混凝土箱梁的现浇施工设计中，设计单位建议：

“箱梁均在支架上浇筑，浇筑混凝土前，支架必须预压（压重约为箱梁自重的80%），以避免支架产生不均匀沉降”。

这种避免支架产生不均匀沉降的考虑是正确的，但在支架上预压箱梁自重80%的压重要求，对本桥箱梁的施工是难以实现的，为了避免在支架上进行压重的困难，又能够达到在现浇箱梁的施工中，避免支架产生不均匀沉降的要求，我们采取了三项基本措施：

其一是支架材料选用了承载能力大、自锁能力强、压缩变形小的碗扣式支架；其二是支架立杆可调底下加垫付了10cm厚、20cm宽的地基力分配垫木；其三是支架地基的场地要进行严格的压实和平整。

本主线桥支架地基的处理要求是：

地基的承载力不小于180kPa，特别是位于墩台附近的地基，更要分层重压，精心平整；场地压实平整的宽度为两幅箱梁顶板翼缘外各加2m；支架地基面要平整，无积水，顶面用中细砂铺垫，两侧排水沟要通畅。

3.4.2搭设模板支架

本桥钢筋混凝土箱梁支架拟采用WDJ型碗扣式支架，该支架的搭设顺序是：

在压实平整后的地基上面设垫木—设置立杆底座—装配立杆—对接上层立杆—继续安设纵横水平杆—安装上托座—设置底模纵横檩—调整标高铺设模板。

搭设应注意：

支架下的垫木必须与地面接触充分、平稳；立杆可调底座（下托座），通过螺杆上的调节螺母使底座板全部顶垫木顶面，并确保碗扣标高一致，使横杆间的水平偏差小于L/400。

各立杆顶端可调托撑（上托座）必须全部顶紧底模纵檩，并避免立杆接头处于同一水平面上；各立杆要垂直，其垂直偏差应小于h/500。

为确保梁底设计标高，除根据设计要求，按抛物线型设置预拱度外，由于地基和支架的弹性压缩和非弹性变形，在箱梁混凝土的灌注前后，底模标高会产生微小下降，所以在支架拼装中须预留一定的沉降量，其沉降量的大小，可在正式搭设支架前，作实地等载模拟试验确定。

在每幅箱梁桥墩的四周分别设置12m长的纵横向“剪刀撑”，以加强支架的纵横向稳定。

本桥箱梁的模板支架按不同位置，其结构形式分两种：

第一种：

箱梁跨越农田的桥跨—碗扣式满堂支架。

该满堂支架，除箱梁翼缘板下纵向各行的横向60~90cm外，箱梁各行的横向间距一律为60cm；横向各列的纵向间距分三种情况：

在墩台位置的箱梁横隔梁下，列间距为60cm；距支座中心1.2~4.8m的位置，列间距为90cm；其余靠近跨中的位置，列间距为120cm。

各行立杆上托座上均设一对8号小槽钢作底模下分配纵檩。

由于本桥箱梁模板采用大块高强覆膜镜面竹胶合板，在分配纵檩上须以纵向间隔30cm的距离设单根#8小槽钢作竹胶合模板的底楞。

第二种：

箱梁跨越西宝高速公路的桥跨—碗扣式支墩、工字钢梁组合门型支架。

该门型支架设在主线桥第21孔和第22孔的的箱梁下，其结构形式是在距主线桥21号墩中心（同为西宝高速公路的横断面中心）南北各4.2~9.4m处的西宝高速公路的上、下行道路中，分别预留净宽4.8m、高5m的门型行车通道，其余部分与第一种碗扣式满堂支架构造相似，为确保产通安全，自开始搭设支架起，到拆除支架止，我们将与交通管理部门密切合作，按有关规定，进行必要的交通管制。

根据二期要求，我们计划主线桥按双幅4孔梁的模板支架数量提前备米。

这样，在不考虑施工中的倒用损耗外，仅主线桥箱梁模板支架材料，工地不得少于下列计划：

（1）碗扣式（WDJ型）支架1113t

其中立杆：

LG—9040t

LG—12052t

LG—18075t

LG—24098t

LG—300242t

横杆：

HG—3025t

HG—60180t

HG—9080t

HG—120227t

立杆可调托撑（上托座）KTC—5045.795t（7100套）

立杆可调底座（下托座）KTZ—5045.795t（7100套）

（2）剪刀撑连接系3.0t

普通钢管φ48×3.5mm40