武汉某双塔单跨钢箱梁悬索桥基础施工组织设计方案

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武汉某双塔单跨钢箱梁悬索桥基础施工组织设计方案

盲沟渗水及施工用水、雨水均引至集水井内抽出。

填芯混凝土施工至一定标高后,将集水井封堵,并对集水井及盲沟进行压浆处理。

钢筋在车间按尺寸下料,运至现场后用塔吊吊入基坑内绑扎。

4.2.4 混凝土施工

底板混凝土总方量28350m3GTCC-019-2019标准下载,分3 层浇筑,每次浇筑高度为2.7m。为防止混凝土内部温升过大而造成温度裂缝,需采用合理的温控措施,确保不产生有害裂缝。

混凝土由拌和楼集中拌制,混凝土泵垂直向下泵送,人工振捣。

混凝土分层浇筑,分层厚度为30cm,每层浇筑量为1063m3,有效浇筑强度按150m3计算,每层浇筑时间为7 小时,则混凝土初凝时间需15 小时以上,确保上层浇筑时,下层混凝土未初凝。

(2)混凝土施工缝处理及养护

①施工缝处理:当每层混凝土浇筑后,在混凝土表面涂缓凝剂。当混凝土强度达到0.5Mpa 后,用高压水冲毛和部分人工凿毛清理至露石后,用高压水冲洗,下次浇筑前混凝土表面先浇水湿润,然后铺2~3cm 标号不低于20 号砂浆。

②混凝土养护:应加强混凝土的养护,每层浇筑完毕,外露混凝土洒水养护。

(3)混凝土温度控制措施

①掺加高效缓凝剂,有效降低水化热温升

为保证混凝土施工质量,避免冷缝的出现,底板混凝土掺加高效缓凝剂,延长混凝土初凝时间,延缓水泥的水化反映,避免混凝土集中、迅速水化而达到降低温峰的目的。

a.水泥:采用矿渣32.5 级水泥。水泥使用温度不得超过50℃;

b.粉煤灰:采用II 级粉煤灰;

c.砂:含泥量≤2%;

d.石:采用5~31.5mm 石灰石碎石;

e.膨胀剂:采用为膨胀混凝土,在四周有侧限情况下,混凝土内部产生一定的预压应力,有效抵消后期混凝土收缩造成的温度拉应力,避免混凝土开裂。

微膨胀混凝土在反映过程中需要较多的结合水,混凝土终凝后,在混凝土表面蓄水进行保温养护,潮湿养护时间不短于15 天。

④混凝土施工阶段的控制

为确保大体积混凝土施工质量,提高混凝土的均匀性和抗裂能力,对混凝土的拌和、运输、浇筑、振捣到养护、保温整个过程进行监控。

b.测点布置及检测要求

为验证温控结果,在底板混凝土中布设温度测点。温度测点考虑结构的对称性在1/4 范围内布置。

在检测混凝土温度变化的同时,对气温、混凝土的出机温度、入仓温度、浇筑温度等均进行监测。

根据基础结构受力情况,基础北侧为掏空段,采用预制吊装钢筋混凝土箱作为模板浇筑填芯混凝土形式。

(1)填芯混凝土的分层厚度和分块的确定

填芯混凝土浇筑前半部分沿基坑深度方向共分12 层,自下而上为11×2.59m+2.5m,后半部分共分11 层,自下而上11×2.59m。

为加快施工进度,整个基坑填芯施工沿桥轴线分为两半区施工,使预制钢筋混凝土箱安装、钢筋绑扎、浇筑混凝土等工序间形成流水施工。

(2)钢筋混凝土箱的预制及安装

钢筋混凝土箱在预制场预制成型,用塔吊安装。预制箱节段划分与分层厚度相适应,共分为7 节段安装,下面5 个节段长5.2m,最上一个节段长5.0m。

(3)混凝土的施工控制

箱周混凝土对称浇筑,并作好降温措施。混凝土浇筑工艺及施工处理方法同底板。最后两层施工时注意顶面找平。

顶板混凝土为大体积混凝土,分三层浇筑,浇筑高度分为2.5m、3m、3m。在浇筑混凝土前,按设计要求精确预埋锚体预埋筋及预埋件。

5 锚体大体积混凝土及预应力锚固系统施工

5.1 主要施工方法及流程

锚体混凝土采用分层分块的原则进行施工,锚体按前后、左右分成4 块进行浇筑,分块之间设置后浇段。后浇段采用具有补偿收缩的微膨胀混凝土。

为加快施工进度,锚体混凝土与散索鞍支墩组织平行作业,在锚体混凝土施工至锚室底板以上时,同时进行锚室底板的施工,在锚体混凝土施工完成后,即进行锚室侧墙施工。 在主缆架设完成后,再进行锚室顶板施工。

5.2 应力锚固系统施工

锚碇预应力锚固系统是全桥的关键受力部位,为保证预应力锚固系统的安装精度,主要采取如下措施:

①采用整体式安装。索管安装时,采用定位钢支架进行定位,钢支架在车间加工完成后,在现场用塔吊分片吊装就位组装;

②采用高精度全站仪按三维坐标进行索管控制测量,前后锚面锚杯的安装进度控制在±5mm,中间索管的安装精度控制在±10mm。

③加强施工测量数据的校核,施工过程中进行全程的监测,以防止各构件变位。

④索管在车间制作并进行编号,在现场进行组装焊接,施工中应保证各接头严密,以防漏浆。

5.3 锚体大体积混凝土施工

锚体大体积混凝土应作好温度控制措施,施工工艺及施工处理方法同底板。

质量、工期和安全的保证措施

本桥锚碇基础技术复杂,施工难度大,锚碇离长江大堤距离较近,防洪风险大。为确保基坑施工的安全,成功渡洪,进一步保证大桥总工期,必须建立完善的保障体系。

1 确保工程质量的措施

(1)成立专家顾问组,聘任国家级知名专家组成,适时到现场,审定重大施工技术方案和施工组织设计。

(2)建立施工组织设计、关键施工方案专家评审制度,未经专家评审通过的施工方案不得实施,审批后的方案一般不得变更,如有必要须按有关程序进行变更。

(3)建立严格的工程质量内部监理制度、内部质量保证奖惩制度。

(4)成立施工组织设计专门班子,负责本项目施工组织设计、复核、审核。设立专职质检工程师,对工程质量进行督促检查。

(6)严格按本标书质量保证体系运行,实行质量管理三级责任制。

2.1 接到业主发的中标通知书后,项目经理、副经理、总工程师等主要人员立即进场,驻守工地,抓紧前期进场准备工作,租用当地的空余场房屋作办公用房或住房,租附近的空余场地经适当处理后作设备或材料的放置场,租房协议一经签订,其他人员和设备随之迅速进场。并把主要力量投入主桥主墩基础施工。

2.2 狠抓施工主流程,减少主流程施工时间,确保主流程工期按时完成。科学安排各分项工程的施工次序,合理地进行平行作业、流水作业。加强计划管理,详细编制年、月各分项工程施工进度计划。在下达计划的同时,经理部从全局出发,作详尽的施工布置,包括计划实施的依据、特点、方法、工艺、材料设备、劳动力安排、施工质量要求,在确保主流程工期的前提下,使各项工作有条不紊地进行。

2.3 精心作好分项、分部工程施工组织设计及方案比选,优选工期短、质量好的施工方案,保证工程进度;在施工过程中进行动态分析和管理,确保工期。

2.4 建立质保体系,以质量求进度,避免返工。

2.5 尊重科学,依靠科学。尽可能多地开发新技术采用新工艺、新技术和新材料,大量使用现代化的施工机械,提高生产效率,加快施工速度。

2.6 和建设方、设计方、监理工程师紧密配合,共同攻克施工技术难关,解决施工中发现的各种问题,做到不影响施工。

2.7 确保材料和设备供应:机料设备供应,派经验丰富的机料人员承担此工作。

进场开始即组织主要机料供应,保证计划的编制和采购供应,将此项工作列为工期保证的重要工作内容。

2.8 本项目将认真执行行之有效的经济责任制和工期目标管理,确保施工进度表

规定的各项工期目标按期或提前完成。

2.9 备用发电机组,停电期间仍确保昼夜连续工作。

为确保本工程在施工不出现安全事故,将认真贯彻“安全生产,责任重于泰山”的方针,坚持预防为主,执行“管生产必须管安全,谁施工谁负责安全”的原则,实行“安全管理责任制”制度,坚持“三不放过”的原则,处理好一切工作。

3.2 建立、健全安全保证体系

a.思想保证:通过对安全教育、宣传、反馈、分析原因,制定出相应的措施,树立全员的安全意识,明确安全责任重于泰山。

b.组织保证:经理部、安保处、生产班组分级管理,层层落实安全责任制度。

c.技术保证:在进行施工组织设计时,充分考虑安全设计,拟定出相应的管理办法、措施。层层进行安全上的难点、重点交底,对施工人员进行上岗培训,树立“安全人人有责,安全时时注意”的意识,严格安全设施的布置、配戴。

d.经济物质保证:在安全设计和购置、布置上加大投入,凡有安全隐患的地方加强防范,绝不疏漏。

e.严格执行国家的安全法规,如有违背,坚决制止,杜绝违法施工。

f.经济责任保证:在工程承包中,将安全因素考虑其中,奖惩分明。在承包时,安全具有否决权。

3.3 建立安全管理责任制

自经理、副经理、总工、安全工程师、各业务部门直至各班组,推行和实施安全目标管理。

(1)建立、健全安全生产责任制,坚持“三不放过”原则。

(2)签定安全生产责任合同。

(3)认真执行安全生产责任制,明确各个职工的责任,具体任务,权力和经济利益,各项工作、生产以及各个环节均具有安全保证系统。

(5)项目经理对安全生产负总责,各副经理对分管部门的安全生产负责。认真贯彻执行安全生产的方针政策、法令、规章制度,审批安全生产技术措施计划并贯彻实施,组织安全检查,主持事故调查分析、提出处理意见和改进措施。

(6)总工程师负责安全生产技术工作,在组织编制和审批施工组织设计、施工方案,采用新技术、新工艺、新设备、新材料时,必须制定相关的安全技术措施。对职工进行安全技术教育,解决施工中的安全技术问题。

(7)安全科长、施工技术人员及工长对安全生产负具体责任,不违章指挥,进行安全生产交底,经常进行安全检查,消除事故隐患,制止违章作业。

(8)班组长带头遵守安全生产规章制度,带领本班组成员安全作业,拒绝违章指挥,开好班前安全生产会。

(9)工程科合理组织生产,加强现场安全管理,建立安

(10)全生产、文明生产秩序。

(11)在编制作业指导书时,要提出相应的安全生产措施,编制安全生产技术规程。

3.4 安全检查程序管理

(1)各施工环节、施工工序的组织设计中是否具有安全措施的设计,措施是否切实

(2)安全设施、设备是否及时购置,数量、规格及标准应符合要求。

(3)各生产工序、各环节在开工以前,首先布置安全设施,并实行检查验收制,条件不符合要求时不允许开工。设施不规范必须返工达到规范要求时才允许开工。

(4)实行专职安全人员跟班检查,及时发现和整改安全上出现的疏忽和麻痹。

(5)作好安全检查记录,特别是对隐患的记录必须具体。

(6)安全检查后,要认真、全面地进行系统分析,定性定量进行安全评价,对口研究对策,进行整改和加强管理。

(7)整改是安全管理的重要组成部份,是检查结果的归宿。整改工作也要作好记录,并复检。

3.5 注重劳动保护与安全生产的关系

劳动保护,就是解决安全与生产之间的矛盾,变不安全为安全。

(2)贯彻法规,加强法制

法规是国家制定的各种法律、法令、条例、规则、章程等文件的总称,认真学习贯彻,并用它来统一认识、统一行动,约束每一个人。

(3)广泛进行安全教育,不断改善劳动条件

(4)积极开展科学研究

从人、工具、建筑物三个方面探索安全生产的规律和办法,总结经验与教训,指导今后的生产。

(5)有法必依、执法必严、违法必究,是强化安全管理的关键。

3.6 施工现场安全管理措施

施工现场是一个露天、人员集中的生产场所,人机流动性大,不安全因素较多,容易发生事故,因此它是安全管理的重中之重的地区。

(1)施工现场基本要求

作好平面布置,使各区域井井有条。

解决好场内道路,使之坚实平坦、畅通、视线良好。

搞好材料分区堆放,特别是易燃、易爆、有毒、化学物品的堆放。

(2)作好安全设施,如安全网、洞口盖板、护栏、防护罩、各种限制保险装置等,必须安全有效,设置安全宣传牌,安全警示牌,红灯或警示灯等。

施工组织设计中要考虑到防火办法和施救措施的实施途径,备足灭火设施。

3.7 编制专项安全技术操作规程

4 施工风险分析及对策

针对施工存在的风险,展开专项分析并制定对策。主要展开如下专项研究:

(1)软土层、砂土层成槽风险分析及工艺措施

(2)嵌岩风险分析和工艺措施

(3)接头工艺风险分析和安全质量保证措施

(4)成槽质量风险及控制措施

(5)基坑封水风险及措施

(6)地连墙施工重要环节及其预控措施

(7)突水、流砂事故风险及预控措施

(8)支护结构的施工缺陷的风险及预控措施

(9)长江防洪风险性分析与对策

1 地下连续墙施工控制概况

**长江公路大桥南锚碇区地质情况复杂,不确定因素多,造成了基坑施工安全的不确定因素多,施工风险大。基坑开挖是南锚碇工程的施工重点,因此在基坑开挖过程中采取严密的监控措施尤为重要。通过在地连墙、支撑和基坑内外土体内埋设相应的传感器,作为深基坑开挖施工时的“眼睛”,随时掌握地下连续墙和内衬的位移、变形和受力情况以及基坑内外土体及水位的变化情况,发现问题及时反馈、及时分析,以便及时采取相应措施,确保基坑开挖和基坑结构的安全,做到真正意义上的信息化施工。本方案共布设各类元件和观测点754个。基坑施工期间在基坑内外设置各种监测点,组成监测体系。监测的内容主要有:①土工监测;②水位及抽水流量监测③结构监测。根据现场监测数据资料,实施锚碇基坑施工变形位移及应力的智能预测与控制,是信息化施工的重要环节,是动态控制基坑施工安全的重要方法。我单位拟采用神经网络多步预测技术对结构监测的指标进行现场跟踪预测,并将预测结果与变形警戒值作出比较和控制决策,并结合土工及水工监测的结果调整设计、施工参数,以减小后续施工中可能发生的危险,并在保障安全的前提下根据修正后的参数对尚未完成的结构进行优化设计。

简言之施工控制的目的,就是根据现场获取的参数和数据,对结构进行实时理论分析和结构验算;对每一施工阶段,根据分析及反分析结果修正计算参数并进行跟踪计算以给出其下一步施工的预测,分析施工误差状态,采用应力及变形预警体系对施工状态进行安全度评价和灾害预警。这样,才能保证结构的受力和变形始终处于安全的范围内,结构建成后的内力和变形符合设计要求。

施工控制作为整个地下连续墙施工的信息获取及施工决策主体在整个信息化施工中占有极其重要的地位,其主要工作内容包括:现场参数采集、误差分析及参数修正并将结构应力及变形控制在合理的水平、对危险工况进行预警、利用获取的参数进行结构优化或补强。

2 施工控制体系的建立

2.1 施工控制的技术体系

借助施工控制的计算分析体系,对采集的数据信息进行分析。尤其是对施工中各类结构响应数据(如变形、内力、应力、土压力、水位及渗压)的分析,可以对施工误差做出评价,并根据需要研究制定出精度控制和误差调整的具体措施。最后以施工控制指令的形式为施工提供反馈信息。在施工控制计算和误差分析中,通过对施工容许误差度指标数据体系、施工反馈数据(尤其是应力及变形监测数据)、施工控制目标值数据的分析确立施工状态的应力预警体系(虚框内所示)。

2.2 施工控制的组织体系

为保障施工控制工作的保质、保量、高效地完成,必须明确施工控制实施过程中的工作制度和组织制度。

同时,由承担施工控制任务的单位牵头建立“南锚点地下连续墙施工控制工作组”,成员由参加大桥施工控制任务的技术人员组成。工作组负责施工控制具体任务的实施。

施工控制的工作将接受监理工程师的全面监理。对施工控制而言,其日常工作需要得到设计和施工部门的大力支持和配合,需要信息和意见的及时交流;其控制指令和结果则需要借助监理权威和程序予以发布、执行和反馈。

如前所述施工监测是整个信息化施工的“眼睛”,其作用非常重要。考虑到地下连续墙在整个**长江公路大桥的极端重要的地位,本次监测方案拟全部采用经过众多大型工程检验的可靠进口及国产测试元件。

深基坑开挖时,由于支护结构的变形,土体渗透作用,导致了土体向坑内水平位移并发生沉降。土体位移还可以间接反映地下连续墙位移及应力变化,周围建筑设施安全状况等。因深层位移监测能够综合反映基坑性状而逐渐受到重视,很多地方规范开始明确规定:较大深基坑施工中,必须进行深层位移观测。深层土体位移监测是一项较新、技术性较强的测试项目,实施过程中有许多值得注意的问题,如果不加重视会影响监测效果,甚至导致监测失败。我单位在结合大量工程实践并参阅大量文献的前提下提出了**长江公路大桥南锚碇地下连续墙周围土体深层土体水平位移的测试方案。

1)土体深层水平位移测试

4)地下连续墙土体压力

1)采用垂直测斜仪进行土体深层水平位移监测

首先在测点进行钻孔并埋设测斜管,并采用测斜仪进行测试。测斜仪采用美国GEOKON 的6000 型测斜仪配合6500 型测斜管。

6000 型测斜仪的参数如下:

为提高测量精度,测斜仪在读数是必须正反测两次并取其平均值。同时考虑到测斜仪底面不可能保证位移为0,故测量结果应根据地表位移测量结果进行修正。

整个监测进行土体深层水平位移监测采用的监测元件如下(不含读数仪):

2)采用多点位移计进行土体分层沉降的监测

移及拟采用带有6 个固定锚头的产品,这样可以对每个测孔进行6 个不同深度位置处的沉降监测,为了测试更多深度的沉降,采用在同一测点设置2 个测孔并将锚头2 个位移计的锚头错开布置,以完成一个测点12 个深度沉降的观测。

整个监测进行土体分层沉降监测采用的监测元件如下(不含读数仪):

3)采用全站仪、水准仪进行土体表面位移的测量

由于土体位移采用了更为先进及精确的测量方式进行测量,土体表面位移测量由于精度有限,仅作为辅助和校核手段,考虑到施工测量用的控制网精度已能满足要求,故可直接利用无需专门建立监控用控制网。

4)采用顶式土压力计进行连续墙土体压力的测量

顶式压力计用于测量挡土墙上的土压力,它们装在板上,该板可以用液压千斤顶施压。这种安装方法可以确保压力计的检测面与土体的充分接触。将顶式土压力计首先固定于地下连续墙墙体钢筋笼上,安装好钢筋笼后进行千斤顶的顶压,完成墙体混凝土浇筑后即可进行土压力的测量。土压力计采用美国GEOKON 的4820 型顶式压力计。

4820 型压力计参数如下:

整个监测进行土压力监测元件如下(不含读数仪)

3.1.2 监测工况及频率

土工监测从基坑开挖开始进行,直至基底混凝土浇筑完成时结束,监测频率为1次/3 天~1 次/1 天。

3.2 水位及抽水流量监测

基坑内外地下水水位差是连续墙受力的重要参数,应进行监测。同时通过水位及流量的监测可以检验挡水结构的止水效果。

3.2.2 监测器材、测点布置及测试方法

通过埋设测压管,并在测压管内安装渗压计即可监测测压管的压力或水位。抽水流量采用三角堰计量。

渗压计采用美国GEOKON 的4500S 型渗压计。

4500S 型渗压计设计参数见下表

监测设备清单见下表:(不含读数仪)

3.2.3 监测工况及频率

土工监测从基坑内降水开始进行,直至降水完成时结束,监测频率为1 次/3 天~1

结构监测是施工监测中最重要的一部分,它直接监测结构在外荷载作用下的位移及应力。通过结构监测可以直接获得结构安全的指标,并可以结合土工与水工测量的结果进行结构参数识别与参数修正,从而完成结构预警、结构补强及结构优化的任务。

1)地下连续墙墙体及钢筋应变及应力

2)地下连续墙墙体变位

3)内衬混凝土及钢筋应变及应力

3.3.2 监测器材、测点布置及测试方法

1)采用钢筋计测量连续墙墙体及钢筋应力

考虑到地下连续墙钢筋与混凝土的协同变形,我方认为可以在混凝土应变测试计和钢筋应变测试中任选一种即可达到目的。由于地下连续墙均为水下施工,安装混凝土应变测试仪器相对困难,钢筋计可以稳定地和钢筋笼中钢筋固定,故地下连续墙应变、应力监测采用钢筋计。

由于连续墙按照单宽矩形弹性板进行设计而不考虑平面圆型环向轴力,故仅设置竖向应变测点。

监测设备清单见下表:(不含读数仪)

2)采用垂直测斜仪进行墙体水平位移监测并利用全站仪校核顶部

首先在墙体内预埋测斜管,并采用测斜仪进行测试。测斜仪采用美国GEOKON 的6000 型测斜仪配合6500 型测斜管,测斜仪参数及测试方法同前,测斜仪也与土工测量的测斜仪共用。监测时采用全站仪同步进行墙体顶部测点的水平位移测量。

监测设备清单见下表:(不含读数仪)

3)采用钢筋计测量内衬混凝土及钢筋应力

内衬混凝土及钢筋应力测试与连续墙基本相同,在此不再复述。但内衬受较大的

沿圆周方向的轴向力,故应与连续墙相比增加了水平方向的钢筋计以测量其环向应力。

监测设备清单见下表(不含读数仪):

4)采用全站仪测量内衬混凝土变位

内衬混凝土具有较好的观测条件可以利用全站仪直接测量各处内壁的变位,可在混凝土内壁贴反射片来解决棱镜的问题。

监测设备清单见下表(不含读数仪):

3.3.3 监测工况及频率

结构测试从结构形成至顶板混凝土完成均要进行,测量频率为1 次/3 天~1 次/1 天。

监测采用的主要设备及元件汇总见下表。

拟采用神经网络多步预测技术对结构监测的指标进行现场跟踪预测,根据各项参数及监控各目标间存在直接或间接、较强或较弱的相互影响关系,在控制中形成由各相关神经元组成的神经网络系统。在控制中利用神经网络控制系统所具有的“学习功能”,对已采样的各类误差数据进行分析,生成下阶段控制数据。该控制方法在南京长江二桥已经过实桥成功使用验证。施工控制中的各类计算及分析工作采用****大学研制的相关软件系统完成。

我联合体在施工现场设立设计组,派经验丰富的设计代表常驻工地现场,做好施工现场的后续服务。

(1)开工前,在业主指定的时间内,作好设计文件的技术交底工作;

GB50242-2002标准下载(2)在业主规定的时间内有能力及时处理和解决施工中与设计有关的问题;

(3)在业主规定的时间内积极配合业主对施工及设计方案进行优化设计;

(4)参与工程质量事故分析,并对因设计造成的质量事故,提出相应的技术处理方案;

JJF(津) 04-2018 避雷器监测装置校准规范.pdf(5)参加本工程的交工、竣工验收;

若业主在工作中发现设计代表不称职时,我联合体将配合业主进行解决,直至达到业满意。

我联合体将严格按合同文件,认真履行各项权利和义务,积极配合业主对全桥的管理,最终达到让业主十分满意。

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