黑水滩河特大桥施工组织设计.docx

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黑水滩河特大桥施工组织设计

京昆高速公路复线重庆至广安（重庆段）

土建工程第一分部施工项目

（K3+257.35～K22+500，全长19.243km）

黑水滩河特大桥

施工组织设计

中国水利水电第十工程局有限公司

渝广高速公路项目部

二零一三年四月

1、编制说明

1.1编制依据

1、重庆渝北至四川广安高速公路黑水滩河特大桥施工图纸（送审稿）及有关设计说明；

2、现行有关公路桥梁规范、规程、规则及标准；

3、我单位拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备技术能力，以及从事公路建设所积累的丰富的施工经验。

1.2编制范围

黑水滩河特大桥的全部土建工程，内容包括：

各种临时设施安排、下部结构施工、T梁的安装及桥面铺装等。

1.3编制原则

1、严格按合同文件所规定的工程施工工期，根据工程的特点和轻重缓急，分期分批组织施工，在工期安排上尽可能提前完成。

2、坚持在实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。

在确保工程质量标准的前提下，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。

3、合理安排施工程序和顺序，做到布局合理、突出重点、全面展开、平行流水作业；正确选用施工方法，科学组织，均衡生产。

各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序地进行。

4、施工进度安排注意各专业间的协调和配合，并充分考虑气候、季节对施工的影响。

5、结合现场实际情况，因地制宜，尽量利用原有设施或就近已有的设施，减少各种临时工程，尽量利用当地合格资源，合理安排运输装卸与储存作业，减少物资运输周转工作量。

6、坚持自始至终对施工现场全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，并按动静结合的原则，精心进行施工场地规划布置，节约施工临时用地，不占或少占农田，不破坏植被。

严格组织、精心管理，文明施工，创标准化施工现场。

7、严格执行招标文件明确的设计规范、施工规范及验收标准。

2、工程概述

2.1工程概况

黑水滩河特大桥左幅起止桩号为K14+977.5m～K16+469.5m，全桥长1492m；右幅起止桩号为K14+977.5m～K16+475.5m，全桥长1498m。

桥梁上部结构采用装配式预应砼先简支后连续T梁，下部桥墩采用双柱式墩及矩形空心墩、桩基础，桥台采用U型桥台，扩大基础，下部结构中矩形空心薄壁墩共17处，最大墩度达62m。

2.2本桥主要工程量

桥梁桩基：

204根（Φ1.8m桩基66根，814延m；Φ2.0m桩基50根，680延m；Φ2.2m桩基88根，1000延m），共计2494延m。

墩柱：

柱式墩136根（单根），3289.576延m（Φ1.6m墩柱38根，433.03延m；Φ1.8m墩柱12根，262.588延m；Φ2.0m墩柱86根，2593.958延m）；薄壁空心墩17个，841.002延m（2.6m墩柱291.442延米；3.0m墩柱549.56延m）。

系梁：

共156片（其中桩间系梁68片，柱间系梁88片）。

盖梁：

全桥墩、台盖梁85片。

桥梁上部构造：

本桥上部构造为先简支后连续砼预制T型梁。

预制T梁有30m和40m两种跨径。

预制T型梁共计609片（30mT型梁364片；40mT型梁245片）。

全桥共计混凝土量约73432.7m³；钢筋制安12485.6T；钢绞线974.232T；土石方开挖8078.4m³。

2.3水文、地质情况

水文：

桥位区地表水主要为桥区跨越的黑水滩河河水，河面宽约50m，位于桥位区第13、14号墩之间，勘察时流量约613m³/s，汛期可达6629.5m³/s。

黑水滩河为该地区地下水最低排泄基准面，也是各类地表、地下水的汇集、排泄通道。

据地面调查和访问，河谷宽200～280m，沟底标高264m左右，属长年流水型河流，河流旱季水流较缓，雨季水量增大，最高洪水位约275m，河谷附近桥梁桥墩所处地面高程约268.2m，河水洪水期对本桥墩台有一定冲刷影响。

地质：

桥位区位于悦来向斜南东翼，岩层产状295～307°∠54～60°，区内无断层通过，区域稳定；区内无滑坡、崩塌、泥石流、地下采空区等不良地质现象，地震活动微弱。

桥位区第四系土层厚度一般小于4m，主要分布于桥区地势低洼及缓坡地段，斜坡局部可见基岩出露，经调查，桥位区地表土体未见开裂迹象，桥位区地表土体整体稳定。

3、工期目标和质量目标

1、工期目标：

开工日期定为2013年3月1日，完成日期为2015年10月31日，工期为32个月，其中路床于2015年3月开始交工验收，根据目前的征地情况，暂定2013年05月01日之前为施工前准备工作。

如果因红线征地等原因影响，完工日期顺延。

根据现场实际情况黑水滩河特大桥施工具体安排如下表：

0#-15#墩（台）柱施工

　单位

工程量　

2013-5-1

2014-3-31

0#台

m3

1872.8

2013-8-1

2013-10-31

桩基

m3

1849

2013-5-1

2013-12-31

墩柱及系梁

m3

4644

2013-5-31

2013-2-28

盖梁

m3

1452

2013-7-1

2014-3-31

黑水滩河矩形高墩施工

2013-5-1

2014-4-30

桩基施工

m3

907

2013-5-1

2013-11-30

承台施工

m3

1168

2013-6-15

2013-12-31

矩形墩施工

m3

2677.3

2013-7-1

2014-3-31

盖梁施工

m3

586.47

2013-9-20

2014-4-30

15#-35#墩柱施工

2013-7-1

2014-9-30

桩基

m3

3163.9

2013-7-1

2014-5-31

墩柱及系梁

m3

6909

2013-8-1

2014-7-31

盖梁

m3

2283

2013-10-1

2014-9-30

聂家河矩形高墩施工

2013-7-1

2014-9-30

桩基

m3

1886

2013-7-1

2014-2-28

承台

m3

2588

2013-8-16

2014-3-31

矩形墩

m3

6039

2013-9-16

2014-7-31

盖梁

m3

1215

2013-12-10

2014-9-30

41#-44#墩（台）柱施工

2014-4-1

2014-9-30

43、44#桥台

m3

1007

2014-4-1

2014-7-1

桩基

m3

295

2014-5-1

2014-7-31

墩柱及系梁

m3

714

2014-6-1

2014-8-30

盖梁

m3

1215

2014-7-1

2014-9-30

预制T梁制安

片　

609　

2014-4-16

2015-4-15

2、质量目标：

工程交工验收达到合格标准，竣工验收达到优良标准；确保全部工程一次验收合格率100%，优良率95%以上；业主满意率90%；杜绝质量事故，消除质量隐患。

4、本桥施工的重点和难点

1、施工重点

跨黑水滩桥墩及两岸滩地桥墩桩基础，由于雨季对河床中的下部结构施工影响很大，因此要在雨季来临之前完成涉水桩基、承台、墩柱的施工，根据本地的气候，要在7月底前完成。

预制T型梁，本工程T梁最长40m，每片重量达140T左右，T梁是桥梁受力的核心构件，T梁的预制施工质量直接影响桥梁的使用功能和质量安全，其起重安装高度也较大，有一定的施工难度，因此，T梁的预制及安装是本工程的施工重点。

2、施工难点

薄壁空心墩。

本工程桥墩高度最高达到61m，且桥墩高度多在30～60m之间，桥墩的支架、模板、钢筋、混凝土等施工高度较大，物料运输困难，安全隐患多。

5、施工规划及布置

5.1总体布置

黑水河特大桥是渝广高速土建工程第一分部的控制性工程之一，工程量大、柱墩高、施工难度高，安全生产压力大。

根据其具体特点，项目部专门设置一个施工处负责其它施工、施工处驻地为3#营地，营地内设置施工营地、拌和系统、钢筋场、预制T梁场、油库、材料堆放场各1个。

具体布置详见附图-1《黑水滩河特大桥总体平面布置图》。

5.2临建布置

1、施工营地：

黑水滩河施工营地为项目部3#营地，营地占地面积为3000m2，作为施工三处管理人员和职工办公、住宿、生活用房。

房屋建设主要为板房形式，为节约用地，板房以双层为主。

具体布置详见附图-2：

《渝广高速公路土建一分部黑水滩河特大桥生活区平面布置图》。

2、拌和系统：

黑水滩河特大桥拌和系统负责K8+000～K19+400，共计混凝土工程量174863m3，拌和系统为一台HSZ120站和一台HSZ60站组合而成。

具体布置详见附图：

《渝广高速公路土建一分部黑水滩河特大桥拌和系统平面布置图》。

3、预制T梁场：

黑水滩河特大桥预制T梁609片，加上白杨湾大桥147片、青龙咀大桥140片、周家沟大桥77片，共计973片，其中40mT梁245片、30mT梁364片、20mT梁364片，混凝土方量为30572.2m3。

预制T梁场设置在黑水滩河特大桥重庆侧，起止桩号为K14+500～14+975.5，共计20m、30m、40台座分别为6个、15个、15个。

具体布置详见附图-4《渝广高速公路土建一分部黑水滩河特大桥预制T梁场平面布置图》。

4、钢筋场：

钢筋场设置在营地旁边，占地3830m2，主要负责黑水滩河特大桥钢筋堆放及集中制作。

具体布置详见附图-5《渝广高速公路土建一分部黑水滩河特大桥钢筋场平面布置图》。

钢筋场由于涉及天燃气管道，具体的布置待总包及设计确定再进行实施。

5、实验室：

本分部在2#拌和系统内设置实验室处，为项目部中心试验。

实验室占地1000m2。

6、油库：

油库设置在2#拌和系统内，占地面积300m2。

7、其它：

根据总体布置，3#拌和系统内还设置了水泥库房、材料堆放场、材料库房等。

5.3临时施工道路

1、进场道路

3#营地及2#拌和站位于主线桩号K15+200m，县道X207旁边，三圣镇与复兴镇交界河道内原有一条既有道路与该县道相接，项目部根据实际情况，将利用此条道路，在原有基础上加宽、加长及接头处20m范围内硬化，硬化路面为C20砼，厚度为20～25cm。

2、贯通道路

黑水滩河特大桥跨越黑水滩河和聂家河2两条河流，地形变化大，地势陡峭，为保障全桥及两端道路的贯通，该条道路从K14+940至K16+530沿黑水滩特大桥蜿蜒前进，多次下穿黑水滩河特大桥，依次上跨黑水滩河及聂家河，部分利用原有道路，该条道路设计为泥结石路面，路面宽度为4.5m，间距50～200m设置错车道，道路全长2.72km。

3、临时便桥

为尽快贯通黑水滩河特大桥沿桥施工便道，进入主体施工，黑水滩河及聂家河采用埋设水泥涵管的方式达到通行的目标。

黑水滩河混凝土涵管桥：

位于桩号K15+450处，该处受13#、14#矩形高墩间距的影响，桥面宽度为20m，考虑矩形墩施工，枯期过水宽度按10m考虑，拟计划埋设5排、横向10排、单层涵管，上部浇筑30cm厚混凝土面板，枯期水流从涵管过流，汛期多余流量从涵管顶部漫流。

涵管单根长度2m、直径Φ150cm、壁厚15cm的混凝土涵管。

涵管底部清除淤泥、采用埋石混凝土至正常河床作为涵管底部基础，纵向两侧采用浆砌石护坡至两侧河岸，并与原地面斜坡相接。

聂家河混凝土涵管桥：

位于桩号K16+300处，聂家河集域面积小，径流量小，拟采埋设单排单层、横向5根混凝土涵管，涵管过流面积完全满足要求。

涵管单根长度2m、直径Φ150cm、壁厚15cm的混凝土涵管。

下部和两侧采用大块石回填，上部采用土料回填即可。

3#营地混凝土涵管桥：

贯通道路在K15+200m处有条小河，径流量小，营地正面处拟采埋设双排单层、横向4根直径Φ150cm、壁厚15cm的混凝土涵管；贯通道路在该处也同样采用埋设涵和通过，埋设3排单层，横向4根涵管，直径Φ150cm、壁厚15cm的混凝土涵管；两侧回填处理同上。

5.4施工供水

设计文件显示，线路附近黑水滩河（12+500）、聂家河（K15+300）河流及溪沟常年流水，施工用水主要采取就地取水。

但根据实际调查，聂家河水流较小，引用量不大；黑水滩河上流受沿线厂矿、村镇的影响，河水只能用作生产用水，不能用作生活用水，项目部根据实际情况，拟计划在2#拌和系统内及预制T梁场各机打水井一口，以解决生活用水，同时补济黑水滩河受洪水影响等原因造成不能供水时的用水。

水井深度30m，要求出水量满足实际需求。

5.5施工供电

根据黑水滩施工布置及既有10KV高压线路，拟计划设置两台变压器，一台位于2#拌和系统内，桩号15+100m处，下线电杆编号为静20-1#，容量800KVA，主要负责2#拌和系统、3#营地、2#钢筋场、2#梁场等生活、施工用电。

另一台位于K16+000附近，下线电杆编号为静桥25-3#，容量630KVA，主要负责K15+300m至K16+650m之间黑水滩河特大桥结构及广安侧部分路基、涵洞的施工用电。

5.6矩形墩塔机布置

黑水滩河特大桥矩形空心薄壁墩17个，墩高39.3～64.3m，共841.00延米，其中位于黑水滩河处6个，聂家河处11个。

墩柱高，从承台至盖梁，模板、钢筋、混凝土等工程量较大，拟计划采用塔机进行垂直起降工具。

拟计划塔机5台，其中2台ZL-63型塔机2台设置在黑水滩河附近，负责6个高墩的施工；3台ZL-80型塔机设置在黑聂家河附近，负责11个高墩的施工；具体布置如下：

第二处高墩塔机平面布置图：

6、施工进度计划

6.1编制原则

1、确保工程施工能够平顺地按进度计划进行，避免出现施工强度过大以及劳动力突变；

2、满足合同规定的工期要求；

3、均衡生产、平行施工、紧凑衔接、安全第一，体现本工程施工组织及所采用施工方案；

4、借鉴我公司施工的相同或类似工程的施工经验。

6.2主要施工计划安排

合同工期要求开工日期暂定于2013年4月1日，交工验收日期2015年10月30日。

但目前未进行红线交地，开工日期待定。

我部从2012年8月上旬开始大量组织人员进场至今，积极准备开工前的各项工作，并取得一定成效，下步将继续加强、深入展开各项施工准备工作，迎接工程开工。

目前已基本完成了黑水滩河特大桥处的营地建设，人员已入住；试验室已建设完成，设备已标定，准备备案及验收；HSZ120拌和站已安装完成，正进行调试；其它辅助设施基本建设完成。

4月28日黑水滩河小桩号侧三圣镇界内已开始交地，即将进行主体结构的施工。

根据合同工期，拟定黑水滩河特大桥施工进度计划，详见《黑水滩河特大桥施工进度计划》。

根据总体进度计划安排，黑水滩河特大桥结构施工主要节点安排如下：

施工准备：

2012年8月10日～2013年4月30日

试验室建设：

2013年1月21日～2013年3月20日

拌和系统：

2013年2月15日～2013年4月30日

下部结构工程（墩柱）施工：

2013年4月1日～2014年9月30日

矩形空心薄壁墩墩柱及盖梁：

2013年月1日～2014年10月31日

T梁预制安装：

2014年4月16日～2015年5月10日

桥面系施工：

2014年11月1日～2015年10月31日

交工验收：

2015年11月1日～2015年10月30日

7、施工组织及资源投入

由于黑水滩河特大桥是本合同段的控制性工程，项目部高度重视，组织技术、管理得力的人员进行施工管理，专门设置一个施工处负责施工管理，负责区段为K13+700～18+100段桥梁、路基等施工。

拟投入管理人员10名，技术人员20名（含测量人员10名）、机械操作人员40名，材料、后勤人员10名，共计80名。

协作队伍拟计划安排如下：

桩基施工班组1支，主要进行黑水滩河、聂家河两条河处高墩的桩基为施工，拟投入钻机8台；施工顺序为黑水滩河及聂家河两处高墩桩基为主，两侧桩基为辅，计划钻机8台，投入操作人员40名。

矩形空心薄壁高墩班组1支：

负责黑水滩河左12#、13#、14#墩，右13#、14#、15#墩；聂家河处35#～41#墩（矩形墩）施工。

拟投入塔机5台、CB-240悬臂模板5套，技术工人80名、普工20名。

要求两处高墩同时施工。

下部墩柱施工队2支：

1支负责0#桥墩至15#桥墩，左幅41墩、42墩、43台、右幅42墩、43墩、44台的桩基、墩柱、盖梁、桥台施工，拟投入25T吊车3台，3.5m3空压机4台，技术工人60名，普工30名；另一支负责15#～36#墩施工，拟投入25T吊车4台，3.5m3空压机6台，技术工人80名，普工40名。

梁场施工队伍1支：

负责黑水滩河特大桥、白杨湾大桥、青龙咀大桥、周家沟大桥的T梁生产，其中40mT梁245片、30mT梁364片、20mT梁364片。

拟投入40mT梁模板3套、30mT梁模板3套、20mT梁模板3套，均包含了边梁模板；技术工人80名，普通工人20名。

1、施工人员的组织

根据以上安排，统计计划投入施工人员总共581名，具体如下：

黑水滩特大桥施工人员统计表

班组

项目

单位

项目部

施工处

钻孔

班组

高墩

班组

下部结构班组1

下部结

构班组2

T梁

预制

合计

管理人员

名

40

10

2

2

2

3

4

63

操作人员

名

40

32

55

技术人员

名

20

80

60

80

80

320

普工

名

20

30

40

20

110

后勤保障

名

10

6

13

合计

40

80

40

102

92

123

104

561

2、主要机械设备的组织：

根据以上安排，统计计划投入主要设备如下：

黑水滩特大桥主要投入机械统计表

序号

设备名称

型号及规格

数量

国别产地

生产能力

备注

1

液压反铲

PC220

2

日本小松公司

良好

2

冲击钻

CZ-6B/6C

16

国产

良好

3

吊车

25

10

中联重科

良好

4

自卸汽车

15t

5

中国一汽

良好

5

装载机

ZL50

4

柳工

良好

6

运梁车

2

良好

7

砼罐车

8～12m3

6

良好

8

架桥机

40m

1

新

9

塔吊

6312KN.M

4

良好

10

龙门吊

75t

2

良好

11

龙门吊

10t

2

良好

12

洒水车

10t

1

中国二汽

良好

3、主要周转材料投入

主要周转材料包括墩柱、矩形空心墩、盖梁、系梁及钢棒、工字钢、T梁模板等材料，项目部根据实际情况进行定制和采购。

8、各分部、分项施工方法

8.1钻孔灌注桩的施工

设计地勘图纸显示黑水滩河特大桥桩基成孔形式主要为机械钻孔，即钻孔灌注桩，挖孔桩为辅，钻孔桩工程量为总共1172m/92根。

桩长最长18.5m，最短10m。

1、钻孔灌注桩的施工工艺

⑴护筒设置、钻机就位

A、测量定位：

设置护筒前要进行精确的测量定位，准确地测定钻孔中心位置，并以中心点孔外成90度引出四个副桩，以便成孔后下钢筋笼时确定钢笼中心。

B、护筒用钢板卷制焊接而成，用于2.2m桩径的护筒钢板厚度不应小于10mm。

护筒的内径宜比桩径大200mm。

护筒的顶口应用宽10cm同等厚度的板带加固一周，以便较大程度地承受锤击埋筒的冲击。

加固板带的下沿应开设一个20cm见方的溢浆（水）孔，便于换浆、浇注时孔内的浆（水）规范的溢入排浆沟和换浆池。

护筒中心竖直线应与桩中心线重合。

C、制浆池：

制浆选址在孔位附近，条件允许可选在多个孔位可供用之处。

D、旱地、筑岛处可采用挖坑埋设法，护筒底部和周边所填粘土必须分层夯实，不得因水浸泡而引起孔口、筒底坍塌。

E、水域设置护筒，应严格注意平面位置、竖向倾斜和两节护筒的连接质量均需符合上述要求。

沉入时可采用重压、振动、锤击并辅以筒内除土的方法。

F、护筒的高度宜高出地面0.3m或水面1～2m。

当钻孔内有承压水时，应高出稳定后的承压水位2m以上。

G、护筒埋设深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况宜埋置2～4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注砼顺利进行。

H、护筒的连接处要求平整、不错台、无突出物，应耐拉、耐压、不漏水。

⑵泥浆的调制和使用

A、钻孔用泥浆一般由水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标为：

相对密度1.20～1.40、粘度（Pa.s）22～30、含砂率≤4％、胶体率≥95％、失水率（ml／30min）≤20、泥皮厚（mm／30min）≤3、静切力（Pa）3～5、酸碱度（pH）8～11。

B、地下水位高或流速大，取高限指标，反之取低限。

C、地质状态较好，孔径、孔深较小的取低限指标，反之取高限。

⑶钻孔施工

A、钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进全面检查。

B、钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。

冲孔钻机安装完成后，立即进行冲孔作业。

开孔时，在冲击的过程中要根据不同的地层加入适量的黄泥、片石，选择适当的冲程（冲程应小于2～4m），直到护筒以下3m段壁口形成坚固密实的护壁后方可提速钻进。

在冲击过程中，孔内浆面应高出地下水或水面1m以上，冲孔过程中每一台班必须除渣，除渣时必须保持孔内的水面高于河水面或地下水面1.5～2.0m，以防坍孔，孔内每米必须收集泥浆渣样品存放于封口塑料袋内，在清孔前通知设计代表、监理工程师及质监站现场确认地质情况是否与设计吻合，若不吻合则根据设计要求继续钻孔。

C、钻孔作业应分班连续进行，如实填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意的事项。

应经常对泥浆进行检测和试验，不合要求时要及时改正。

应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入表中并与地质剖面图核对。

D、接近地勘资料提供的流沙层段要特别引起注意，宜提前在流沙层面1m以上抛填片石，冲击时使片石嵌入流沙孔堵住流沙入孔，冲孔过程中要不断增加片石，直至透过流沙层1m以上。

E、如遇大的漂石部分嵌入孔内或岩层成坡面横切孔位，应尽量减小冲程减弱冲击力度，避免同平面软硬差别过大引起冲击锤摇摆造成偏孔或塌孔。

F、钻孔中要经常检查吊锤绳是否偏离中心点，及时校正钻机防止偏孔。

G、孔深达到设计深度，如果地质结构与设计不符，应及时通知监理、设计、地勘等有关部门，会商确定应对办法。

⑷钻孔遇到洞隙或溶洞的处理措施

在钻孔过程中，遇到泥浆忽然漏浆，作业人员应及时上报管理人员，并尽快上报监理和业主，施工单位分析原因并提出参考性的处理方案，由业主和设计代表现场确定处理意见。

一般处理方法有：

A、如果泥浆渗漏的量不大，直接加入片石和粘土，再注入调制好的泥浆，继续开钻成孔。

如果仍然渗漏，可以多次反复进行，直到不再渗漏泥浆为止。

B、如果孔内泥浆瞬间全部漏空，证明遇到的是岩溶，需要做特殊处理。

处理方法是：

一是重复加入片石和粘土，由钻头冲击将溶洞填塞后继续钻进；二是浇灌砼或片石砼到溶洞内，待砼达到一定的强度后，再进行钻孔。

C、如果溶洞内有大量的水或暗河，用填片石、粘土或砼都不能处理，只有下钢护筒直接插入洞隙底部，钻机直接成孔。

⑸注意事项

A、开孔孔位必须准确。

开钻对应慢速钻进，待导向部位