毕业设计制梁场施工组织设计.docx
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毕业设计制梁场施工组织设计
包河制梁场施工组织设计
1.编织依据及参考规范和标准
1.1编织依据
新建铁路合肥铁路枢纽南环线工程预制梁设计图纸及技术文件。
铁道部颁布的现行《设计规范》、《施工规范》、《铁路工程质量验收标准》和其他有关文件资料。
铁道部颁布执行的有关“客运专线设计、施工、验收暂行规定”等相关技术规范、规定。
工地现场调查、采集、咨询所获取的资料。
1.2参考规范和标准
《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》（铁科技[2004]120号）
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）
《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）
《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、159号）
《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》（科技基[2005]101号）
2.工程概况
2.1工程位置及规模
合肥枢纽南环线工程简称“南环线”位于合肥市南郊，线路基本呈东西走向，东接轨于合宁线肥东站（DK437+500），西与西宁线、合武线长安集车站接轨（DK477+100），将合宁、合武铁路在枢纽内的客车径路以时速250km高标准线路贯通。
线路长度约39.626km。
线路横跨合肥市肥东县、包河区、经济技术开发区、肥西县。
包河制梁场预制箱梁主要供应范围为南淝河特大桥173#墩（DK452+583.330）～经开区特大桥120＃墩（DK466+074.62）298孔箱梁预制施工任务，其中32m整孔箱梁268孔、24m整孔箱梁30孔。
其分布情况见“表2.1-1包河制梁场预制箱梁一览表”。
表2.1-1包河制梁场预制箱梁一览表
序号
桥梁名称
开始里程
结束里程
长度（公里）
总孔数
32m梁
24m梁
备注
南淝河特大桥
173#墩
315#台
135
7
包河大桥特大桥
6#墩
71#台
41
10
经开区特大桥
0#台
120#墩
92
13
合计
包河制梁场位于合肥市包河区席井村境内，包河梁厂建于DK455+400～DK455+850线路左侧，在席井路和312国道之间的种植地上，紧靠铁路征地红线，对应南淝河特大桥260～274#墩位。
梁场占地160亩，该地为当地基本农田。
制梁场设置四个区：
箱梁生产区、混凝土拌和区、提升存梁区、生活办公区。
梁场台座采用横列式布置。
在生产区布置制梁台座6个。
为便于钢筋和模板的整体吊装，在生产区设2台65t38m跨的龙门吊；箱梁起移采用一台900t轮胎式提梁机；在存梁区内设32m静载试验台位一个；为满足箱梁砼6h内浇筑完毕的要求，在砼拌和区设HZS120拌和机2台套，在靠近此区域设外设蓄水池一处、污水沉淀池一处。
包河制梁场主要临时工程数量详见下表6-1。
表6-1制梁场临时工程数量表
序号
工程项目
单位
说明
制梁场对应线路中心里程
DK455+400～DK455+850
2
预制32m箱梁
孔
268
3
预制24m箱梁
孔
30
4
制梁场租地
亩
160
5
地基处理措施
制梁台座采用扩大基础，存梁台座采用桩基处理
6
32m制梁台座
个
5
7
32m存梁台座（双层）
个
35个
8
办公室及生活用房
m2
1608.6
9
提梁道路（转向区）（30m宽）
m
320
10
提梁道路（存梁区）（7.1m宽）
880
11
场内道路
m
1500
12
进场道路（8m宽）
m
210
13
场地平整（依据设计平面图估算）
万m3
填16万m3
14
60钢轨
m
640
15
43钢轨
m
600
16
布料机（80型）
台
2
17
输送泵（80型）
台
2
18
250kw发电机组
台
1
19
300kw发电机组
台
1
20
搅拌站HZS120
台套
2
2.2主要技术标准
（1）铁路等级：
客运专线；
（2）正线数目：
双线；
（3）速度目标值：
250km/h；
（4）最大坡度：
12‰；
（5）最小曲线半径：
一般4000m、困难3500m；
（6）到发线有效长度：
650m；
（7）牵引种类：
电力；
（8）机车类型：
动车组、S9；
（9）列车运行控制方式：
自动控制；
（10）行车指挥方式：
综合调度集中。
2.3施工条件
1、交通运输条件
根据现场施工条件，梁厂只能位于席井路南边，有唯一的一条席井路，水泥路宽4.5m,为席井路村委所修，通南小淝河路和院塘社区。
2、当地建筑材料及水、电条件
（1）砂、石料、
碎石主要来源于肥东（富兴石料厂）、舒城（远洋矿业，该地有玄武岩石料）；砂主要来源于霍山（银滩、老七砂厂）、金寨古城砂厂，可通过公路运输。
（2）石灰
主要产于凤阳武店一带，产量大，质量好，尽量减少大块石头含量，能满足施工需要。
（3）水电供应
施工用水：
施工用水采取打井取水的方式。
施工用电：
沿线用电来源于华东电网，从距离包河制梁场1km高压引入10kV专线，在制梁区和搅拌站分设2台625kVA变压器，分别为梁场和搅拌站供电。
施工用燃料：
燃料供应充足。
2.3.1气候
合肥地区历年平均气温为15.63°C，极端最高气温41°C，极端最低气温为-20.6°C，最大冻结深度为11cm。
历年平均降水量为1012.4mm，年最大降水量为1389.9mm，年最小降水量为694.3mm，全年降雨平均有60%以上集中在5～8月，其中7月份占20%左右，年平均蒸发量为1490.8mm，最大蒸发量1854.1mm，年最小蒸发量为1273.8mm。
风向以东南风居多。
本区四季温差较明显，且冬夏长而春秋短，冬季寒冷干燥，夏季湿热兼有台风暴雨，属华东气候带。
2.3.2场地位置、地形地貌
包河制梁场位于合肥市包河区席井村境内，地貌单元属淮河平原与沿江平原之间的江淮岗地丘陵区，制梁场原为种植地，场地开阔，一般标高12.3～15.2m，地形起伏较大。
2.3.3地层结构与岩性描述
根据此次钻探揭示，结合原位测试资料及土工试验资料综合分析，该场地地基土分布自上而下依次为：
①层素填土（Q4ml）：
层厚0.50～3.40m，层底标高9.22～16.08m。
农田、菜地处为耕作土，水田、芦苇塘处为淤泥质土，坝埂、道路处以素填土为主，局部为杂填土，褐黄、褐灰、深灰色，很湿～饱和，松散～稍密，含软多植物根茎及少量石子等。
①1层淤泥质土（Q4ml）：
层厚0.70～1.90m，层底标高8.42～10.54m，灰、黑灰色为主夹黄色，软塑～流塑，饱和，含腐植质，有臭味。
主要分布于水田、水塘塘底及两侧，原取土坑处大部为粘性素填土饱水，其状态、物理力学性质与淤泥类似。
②1层粉质粘土夹粘土（Q4al）：
层厚0.5～2.7m，层底标高8.02～9.73m，灰褐、灰黄色，可塑状态，很湿～饱和，含铁锰质氧化物等，稍有光泽，干强度及韧性中等。
②2淤泥质粉质粘土（Q4al）：
仅10#孔见有，层厚1.5米，层底标高7.9m，灰、深灰色，软塑～流塑状态，饱和，含腐殖质等。
干强度及韧性一般。
②3层粘土及粉质粘土（Q4al）：
层厚0.7～1.7米，层底标高7.9～13.2m，灰、黄灰、袍色，可塑～硬塑状态为主，湿，含铁锰质结核，氧化铁、粉质等，稍有光滑，干强度及韧性较高。
③1层粘土（Q3al+pl）：
层厚1.3～6.50m，层底标高3.81～13.58m，灰褐（坳沟内）、褐黄、灰黄、灰黄色，硬塑状态为主，表层局部受地下水入浸影响呈可塑状态，湿，含铁锰结核、高岭土，切口光滑，有光泽反应，干强度及韧性高。
岗地上该层土底部约0.8～1.4m以灰黄色粘土为主，具镜面光泽，网状裂隙较发育。
③2层粘土（Q3al+pl）：
层厚24m左右，层底标高约11.74～14.30m，褐黄、黄、黄灰色，硬塑～坚硬，湿，场地北侧该层表层铁锰结核富集，地表16m以下含钙质结核（最大粒径可达10×20cm），夹粉质粘土薄层。
切口光滑，有光泽反应，干强度及韧性高，局部网状裂隙稍发育。
④层残积土（Q2el）：
该层未钻穿，最大揭示厚度10.0m，上部粉红夹黄，下部灰白夹黄色，湿，硬塑～坚硬状态，含粉质、中细砂，夹有钙质结核。
该层土切口较粗糙，光泽反应不明显，干强度及韧性中等。
2.3.4地下水
沿线地下水主要为孔隙潜水、黏性土裂隙水和基岩裂隙水三种类型。
沿线地表水和绝大部分地下水对混凝土无侵蚀性。
2.3.5抗震设防烈度
箱梁架设区段抗震设防烈度均为7度，地震动峰值加速度为Ag=0.1。
2.4工程特点
①本项目所采用的箱梁为后张双线整孔简支箱梁，体积大，重量大，运输困难，无法采用传统铁路简支梁由铁路运输，需采用在桥址处现场预制的方法进行生产。
②根据箱梁的生产特点和相关规范要求，箱梁的生产工艺复杂，工序时间长。
同时由于本工程箱梁供应时间短，预制场生产量和存梁量均较大，使预制场占地面积较大。
③箱梁预制与箱梁架设和电力、通信、信号、通讯等专业结合紧密，各相关专业预埋件、预埋筋、预留孔等较多。
2.5工程重点及难点
①梁体徐变拱度控制严格，控制箱梁徐变上拱度，降低其离散性，是箱梁预制中的技术课题。
②箱梁施工采用高性能混凝土，严格控制箱梁混凝土入模温度、混凝土浇筑时的模板温度、混凝土养护温度、养护时间。
③由于箱梁结构尺寸大，重量重，箱梁在梁场内用提梁机起吊行走，要确保安全。
④箱梁张拉分预张拉、初张拉和终张拉，预张拉、初张拉在制梁台座上进行，终张拉当强度、弹性模量和龄期均达到设计要求后在存梁台座上进行，张拉工艺复杂。
3施工总体目标
2010年4月12日计划生产第一片梁。
2010年7月1进行梁认证工作，7月初结束，9月1日开始架梁，298片箱梁计划2011年3月20日全部生产完毕，并于4月20日全部架设结束。
3.1质量目标
确保预制箱梁产品符合国家及铁道部现行质量验收标准及设计要求；
合同履约率100%；
杜绝施工质量事故；
产品合格率100％；
单榀箱梁产品质量检验评分在85分以上；
3.2安全目标
坚持“安全第一，预防为主”的方针和“管生产必须管安全”的原则进行安全生产，杜绝工伤死亡事故，重伤事故；杜绝重大机械、交通、火灾、锅炉爆炸事故；有效防范重大自然灾害事故。
3.3成本目标
根据设计和施工环境，选用最佳施工方案，按照项目法施工，实行责任成本管理，降低工费、料费、机械研制及使用费、管理费，把成本控制在合同约定的范围内。
3.4环保及水土保持目标
严格执行国家、铁道部、地方政府及公司有关环境保护及水土保持的规定，建立健全环保、水保体系，确保工程所处环境不受污染和破坏。
采取合理措施，避免因施工方法不当而引起的污染、噪音和其它原因造成对公众财产和居民生活环境的伤害、妨碍；减少施工引起的扬尘；工程建筑垃圾、生活垃圾、生产、生活废水按规定排放、处理。
3.5文明施工目标
规章制度健全、场地整洁有序、施工管理规范、企业形象统一、争创“文明施工”工地。
4.施工准备
4.1施工准备
4.1.1搞好“三通一平”
施工前根据本制梁场制梁任务、工期要求，规划制梁场地，绘制制梁场施工总平面布置图。
完成施工供电的架设和供水、供汽管路的铺设工作；同时由于本制梁场施工高峰期人员多，为加强管理，将制梁场四周设围挡，保证施工期内人员、车辆、道路、水电畅通和安全。
4.1.2技术准备
⑴、对新技术、新工艺、新材料、新设备、新结构进行研究，做好梁场临时工程和主体工程的规划。
⑵、调查水泥、砂石料、掺和料（粉煤灰、矿粉）、外加剂、钢材、机械设备等。
做好水泥、砂石料、掺和料（粉煤灰、矿粉）、外加剂的取样送检和试验检验工作，做好各种配合比设计，并将试验结果报监理工程师审核认可。
及时组建梁场试验室，配置相应的试验检测仪器设备和试验人员，负责对原材料进行检验和试验，为工程质量控制提供准确可靠的试验数据和检验标准。
⑶、编制场建临时工程和箱梁施工图预算，计算工程量，进行工料分析，提出资源计划。
⑷、组织参战人员学习客运专线铁路和国家现行的技术标准、施工及验收规范、工程质量评定标准、操作规程、有关建设工程法规和强制性的规范标准等文件，以及设计文件，严格按规范标准要求和施工图要求进行场建临时工程和箱梁预制施工。
4.2施工计划
4.2.1制、架、存梁施工进度安排
根据《南环工程项目经理部架梁安排通知》梁场架梁安排组织箱梁预制施工。
1、架桥机计划开始架设日期为2010年9月1日，自南淝河特大桥270#墩～173#由西向东方向架设，共架设97孔，结束时间为2010年10月17日；2010年10月17日至11月21日，架桥机完成掉头；
2、自11月21日开始架设南淝河特大桥270#～经开区特大桥120#墩部分箱梁，运距在11km以内，日架设1.5~2片，架设完成时间为2011年4月19日，完成201孔梁架设。
包河梁场架梁安排详见《图4.2-1包河梁场制架梁施工进度安排》
4.2.2年、季度完成工程数量及投资计划
年、季度完成工程数量见表4.2.2-1；年、季度完成投资计划详见表4.2.2-2。
表4.2.2-1年、季度完成工程数量表
序号
工程
名称
2009年年度完成量
2010年
2011年
年度完成量
四季度完成量
一季度完成量
二季度完成量
三季度完成量
四季度完成量
一季度完成量
二季度完成量
1
箱梁预制（孔）
32
72
105
89
表4.2.2-2年、季度完成投资计划表
4.3交通及施工场地
1、办公、生活区包河制梁场旁边有席井路，引入制梁场便道。
2、引入制梁场道路
采用宽度8m、厚20cm混凝土路面，做成单面排水横坡排至道路排水沟。
3、制梁场内的施工道路
设置在料场与生产线之间并与进场便道相连，路面宽为8m，转弯区的半径不小于100m，基层需压实，路面为20cm厚的混凝土。
其余场内施工道路路面宽度设为4m，转弯区的最小半径满足有关规定要求。
搬运机行走道路单独另作处理。
4、制梁生产区
生产车间及辅助生产区、混凝土拌合区采用20cm厚的C20混凝土进行场地硬化。
5、提梁机道路
箱梁提升拟采用一台DLM900型轮胎式搬运机，在制梁区、存梁区搬运机通道预留7.1m宽。
在存梁区北端设30m宽轮胎搬运机转向区，转向区长320m，便于搬运机和箱梁纵向移动。
提梁区道路为重要承重道路,道路基础需要采取加固处理,现场提梁机换向区位置水塘和水田段,必须采取换填处理，满足要求后，方可进行路面层的施工。
4.4电力、通信及供水
4.4.1电力
施工用电：
沿线用电来源于华东电网，从距离包河制梁场1km包河变电所引入10kVA专线，在制梁区和搅拌站区分设2台625kVA变压器，分别为搅拌站和梁场供电。
表6.6.4-1箱梁预制场用电需求能力计算表
序号
设备名称
型号规格
单台功率（kW）
数量
总功率（kW）
备注
1
搅拌站
HZS120
175
2
350
2
输送泵
HBT80
90
2
180
3
65t龙门吊
50
4
200
4
布料机
5
2
10
5
液压模板
20
1
20
6
振动器组
70
1
70
7
锅炉
4t/h
5
2
10
8
对焊机
UN1-100
100
1
100
9
钢筋加工
45
3
135
10
张拉设备
3
2
6
11
压浆设备
3
1
3
12
空调
0.5
40
20
13
试验室
5
14
食堂
5
15
其它
50
合计
1164
施工机械设备总功率为Pc=1164KW,现场照明用电取总用电量的10%
P计=1.1K1（∑Pc+0.1∑Pc计）
=1.21K1∑Pc
=1.21*0.6*1164=845（KVA）
P变=
=
=1183（KVA）
注：
上式中需要系数K1取0.6。
功率损失系数取1.05，用电设计功率因数
取0.75，根据负荷计算，需在现场设置625KVA二台,即可满足施工需要，为保证混凝土浇筑作业的连续性，备用2台300kW发电机。
4.4.2通信
拟在项目经理部配对讲机15台，搅拌站、班组长、车间主任以上主要施工管理人员均配备对讲机和手机，保证通讯畅通。
4.4.3供水
根据梁场位置地质情况，可采用打井取水，计划分别在搅拌站、锅炉房和生活区附近各打一口水井，确保总出水量在460t/d。
1、工程用水计算
工程用水包括混凝土拌合（按2片梁计算）、梁体自然养生两部分，水量计算见表6.6.2-1。
表6.6.2-1工程用水量计算表
参数
用水项目
K1
K2
Q1
N1
H
（h）
q1
（L/s）
日用水量
（m3）
混凝土搅拌
1.15
1.00
571.2
162.00
12
2.46
106.2
自然养护
1.15
1.20
9858.2
15.00
20.00
2.83
204.1
场内小计
5.12
注：
1）q1---用水流量：
q1=K1×K2×Q1×N1/（h×3600）
K1---未预计施工用水系数，取1.0～1.15
K2---不均衡系数，取1.0～1.5
Q1---工作量
H---日工作时间
N1---用水定额：
混凝土搅拌用水量=162L/m3
日用水量=q1*H*3600/1000=106.2
对于自然养护，采用模板浇水湿润耗水定额，取N1=15L/m2，养护分两个组进行，每组养护10h，共计20h。
2、机械用水计算
机械用水包主要为锅炉用水。
蒸养每小时水用1.5×2=3.0吨，按每天蒸养20小时，一天锅炉用水60吨。
3、生活区用水计算
生活用水按400人计算，日用水量计算见表6.6.2-2。
表6.6.2-2生活区用水量计算表
参数
用水项目
K5
P2
N2
H
（h）
q3
（L/s）
日用水量
（m3）
生活区生活用水
2.25
400
100
24
1.04
90
注：
1）q3---用水流量：
生活区生活用水：
q1=K5×P2×N2/（h×3600）
K5---未预计施工用水系数
P2---施工工地高峰昼夜人数
N2---用水定额
H---日工作时间
日用水量=q3*H*3600/1000=90
3.4.1.4总用水计算
q1+q2+q3=310+60+90=460m3
Q=460/3600/24=0.0053m3/s
4、供应网路管径计算
进场区管径D=（4*Q/（n*1000*π*v））0.5
=（4×5.5/（1×1000×3.14×1.5））0.5
=0.055（m）
取设计管径D=100mm。
n：
水管路数
v：
流速，施工及生活用水取1.5m/s（经济参考流速）
供水网布置：
箱梁预制场铺设1路内径φ100mm钢管作为主水管即可满足施工需要。
5、场地蓄水池计算
制梁场内日用水量为工程用水、机械用水、工地及生活区用水之和为460m3。
搅拌站设1个120立方的水池,锅炉房设一个40立方蓄水池，生活区设一个80立方蓄水池，满足施工和生活用水。
4.5物资
预制梁工程所需材料主要为钢筋、钢绞线、钢材、水泥、砂、碎石、锚具、防水材料等均通过招标采购，由厂家直接供应，所有材料均采用汽车通过地方公路运至制梁场。
包河制梁场箱梁工程材料数量表见表4.5-1。
4.6工程试验
根据有关规范标准制梁工程中的检验分为原材料和配件检验、预制梁型式检验和出场检验。
要求预制梁采用满足铁路客运专线工程耐久性要求的高性能混凝土；加强了对原材料、混凝土等的检验，明确了其检验的项目与频次；对灌筑时混凝土入模温度、模板温度的限值和养护、拆模等阶段混凝土温度均有更明确的规定；采用三次张拉工艺和真空辅助压浆工艺；对预应力瞬时损失测试的频次、终张拉后30d梁体上拱度的限值和预制成品梁钢筋混凝土保护层厚度有更高更严的要求等。
拟投入使用的试验、测量检验仪器设备见附表一
4.7施工测量、征地和拆迁
（1）施工测量
制梁台座制存梁台座、场地规划施工测量按基线法和导线法施测。
梁场场建的测量工作严格贯彻“复核制”，测量误差按《铁路测量技术规则》的有关规定执行。
（2）征地和拆迁
根据包河制梁场供梁范围，结合总工期和铺架计划及施工组织设计要求，并尽量减少占地，节约成本投入。
4.8机械设备
根据箱梁预制施工特点和工期要求，包河制梁场拟投入包括起重机械设备、混凝土工程机械设备、钢筋加工机械、动力机械、运输机械、预应力设备等机械设备，按本梁场施工组织安排时间分阶段投入使用，尽量减少机械设备的闲置浪费。
同时，确保机械设备的完好率。
机械设备调配根据工程需要和业主、监理的要求，加强动态管理，及时充分分期分批调入，完工后及时退场。
机械设备配备详见表《附表二主要施工机械设备及主要工装设备表》。
5.施工组织机构
5.1施工组织机构
根据包河制梁场箱梁预制工程量大、工期紧的特点，本着“高效、精干、务实”的原则，按照《建设工程项目管理规范》的要求，建立起在公司指挥部协调管理指导下的梁场场长负责制。
制梁场设场长、副场长、项目总工程师，下设管理层和作业层，管理层为五部两室，即工程技术部、安全质量部、机械设备部、物资部、财务部、试验室和综合办公室，作业层设一个架子队，各作业班组统一接受制梁场的管理。
组织机构框图见图5.1-1。
图5.1-1组织机构框图
5.2施工队伍任务划分
包河制梁场架子队负责箱梁预制施工。
根据箱梁预制场工程特点及任务量，架子队安排7个班组：
钢筋班、模板班、混凝土班、预应力班、防水层班、综合班、混凝土搅拌站。
各施工班组任务安排及布置见表5.2-1各施工班组任务安排表”。
表5.2-1各施工班组任务安排表
单位名称
施工任务
钢筋班
负责钢筋、下料、绑扎、焊接，辅助综合班吊装钢筋笼。
模板班
负责模板的安装、拆模及构件机加工。
混凝土班
负责混凝土的浇筑及养护
预应力班
梁的预应力施工及封锚、管道压浆
防水层班
负责梁端部防水层施工
综合班
负责场区生活及施工用电作业、蒸汽养生蒸汽的提供；负责场内吊装作业，包括提梁机的使用。
混凝土搅拌站
负责混凝土的提供，从搅拌到混凝土入模。
5.3劳动力配置
根据预制场工程特点及任务量，制梁场架子队安排详见表5.3-1各项目队人员配备表。
表5.3-1架子队施工队人员配备表
6临时工程施工方案
6.1场地规划及布置
制梁场场设置五个区：
办公生活区、混凝土拌和区、制梁区、存梁区，装运梁区，制梁区布置32m制梁台座5个，月生产能力34孔；24m制梁台座1个，月生产能力6孔。
存梁区采用双层存梁相结合方式，共
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