K309+839涵洞施工方案.docx
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K309+839涵洞施工方案
宝汉高速公路汉中至陕川界HC-01合同段
路基桥涵工程
K309+839盖板涵洞施工方案
中铁十四局集团第三工程有限公司
宝汉高速公路汉中至陕川界HC-01合同段项目经理部
二○一三年三月
K309+839盖板涵洞施工方案
一、编制依据
1、《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
2、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
3、《公路工程施工安全技术规范》(JTJ076-95)
4、《环境空气质量标准》(GB3095-1996)
5、汉中至陕川界高速公路路基工程HC-01合同段合同文件专用本。
6、《宝汉高速公路汉中至陕川界HC-01合同段施工图设计》
二、编制原则
1、科学部署,统筹安排,保证施工重点,照顾一般常规。
2、合理组织平行、交叉、流水作业,力求均衡生产。
3、制定切实可行的施工方案、质量保证措施,采用新工艺、新材料和新技术,确保工程质量。
4、合理配置生产要素,布置施工作业面,减少工程消耗,降低生产成本。
三、工程概况
我单位承建的宝汉高速公路汉中至陕川界项目HC-01合同段,起讫里程桩号为K304+411.074~K310+415,全线长6.004公里,位于勉县褒城镇和长林镇内,沿线跨越十天高速、阳安铁路等,与国道G108连接,主要工程包括石门枢纽互通式立交1处,汉中西互通式立交1处,匝道收费站1处;线路设计标准采用双向六车道,33.5m宽整体式路基,设计时速100Km/h,桥涵设计荷载为公路—I级,合同总金额5.37亿元,合同总工期16个月。
K309+839盖板涵洞位于汉中西互通式立交主线上,跨径2.0m,高度1.5m,长度63.74m。
四、地质概况
(一)水文地质条件
K309+839盖板涵洞所处地段为冲积、洪积、湖泊沉淀层。
下部为灰色砂砾石层,上部主要为砂粘土、粘土,局部相变为粘土及石膏。
地下水较丰富,其富水性与水位埋深随不同地貌单元而异。
线路所在地分布有软土,多为水稻田。
(二)气候特征
气候属于亚热带气候区,北有秦岭屏障,寒流不易侵入,气候温和湿润。
春秋为过渡季节,春暖少雨,秋凉多雨,气候湿润。
地面植被、水库、河流、田园等所蒸发于空间的水汽参与降水甚微。
来自西南、东南的暖湿气流受巴山、秦岭阻隔,使得区内雨量充沛。
五、施工条件
(一)交通组织
通过乡村道路同时顺线路右侧新建施工便道连接老108国道,能够满足正常施工需要。
(二)沿线地材、水电
本合同段砂料储量丰富,线路附近的汉江、褒河河滩沉积较厚砂层,沿河堤两侧个体砂石场较多,规模大,储量丰富,为褐黄色中粗砂,砂质纯净,含泥量小,砂的主要成份为花岗岩、大理岩。
外购材料可自汉中市、南郑县等地采购。
生产生活用水采取打井解决。
沿线安装动力、照明供电系统,可供涵洞施工用电。
(三)土地移交
土地已经获得审批,具备施工条件
六、K309+839盖板涵洞图纸设计数量表
表6-1涵洞图纸设计数量表
细目名称
单位
图纸设计量
承包人复核数量
一级钢筋
kg
2295
2295
二级钢筋
kg
7572
7580
C30混凝土
m3
35.3
35.7
C25混凝土
m3
204
210.3
C20混凝土
m3
114.1
114.1
M7.5砂浆片石
m3
12.7
39.3
换填砂砾
m3
211
211
挖基土方
m3
572
572
七、安全、质量目标
(一)安全目标
科学组织,合理安排,确保较大质量事故及较大以上质量事故的发生率为0%。
现场施工人员的年重伤率不大于0.6‰,轻伤率控制在0.3‰以下。
不发生重大设备事故、重大交通事故和火灾事故。
(二)质量目标
确保全部工程达到国家、交通部现行的工程质量验收标准。
分项工程一次验收合格率达到100%,评分90分以上,确保工程实体抽检合格率达到94%以上,关键指标合格率达到96%以上,并满足创优规划要求。
八、施工原则与施工方案
(一)总体施工原则
在施工中坚持“以人为本”的原则,加大机械作业程度,尽量降低施工人员劳动强度。
1、根据本工程的实际情况,施工中遵循充分利用施工机械、降低劳动强度的原则。
2、对施工机械的配备,结合本工程特点选用先进、功率适合、性能优良的设备。
3、施工中及时与监理、设计单位沟通,及时反馈信息。
(二)总体施工方案
1、根据现场施工设备条件和施工环境,基坑开挖采用挖掘机开挖,并在基底以上预留30cm采用人工开挖清理;开挖时安排1名测量人员在现场控制其基底高程,防止超挖欠挖现象发生。
2、基坑开挖完成后,检测地基承载力合格后,依次进行涵洞基础、墙身、涵台、墙帽、盖板施工。
3、钢筋混凝土盖板在现场搭设支架现浇。
(三)施工前的准备
1、设计文件的核查优化。
在施工放样的基础上,结合地形、地貌实际,核对设计文件,提出优化、完善及修改建议,或批复的变更设计情况。
2、各分项工程数量的核实、批复情况。
3、材料、机械的准备情况。
4、人员的培训及就位情况。
5、试验室的建设和试验报告的批复。
6、各分项工程施工方案、措施的确定。
7、临时工程完成情况。
九、施工组织安排
(一)施工组织机构
1、施工组织机构
项目经理部所属桥涵一队负责涵洞的施工。
桥涵一队下设模板工班、钢筋工班、混凝土工班、管理技术组。
项目经理对工程全面负责,总工负责试验及技术工作,现场副经理主抓施工生产进度,并严格控制施工质量。
见组织机构框图见图1。
中铁十四局集团第三工程有限公司
宝汉高速公路汉中至陕川界路基桥涵工程HC-01标段项目经理部
综合办公室
项目经理
项目副经理
安全部长
总工程师
安全部
环境保障部
计划财务
部
物资设备部
工
程
管
理
部
质
量
部
测试计量站
综合办公室
钢
筋
班
组
技
术
人
员
组
混
凝
土
班
组
管
理
人
员
组
模
板
班
组
2、
表9-1盖板涵洞具体负责人
施工单位负责人员
本涵洞现场负责人员
施工负责人
刘美良
现场负责人
张厚锦
技术负责人
孔德水
现场施工员
刘加鹏
质检负责人
王乾
现场质检员
张彦超
测量负责人
王进更
现场测量员
赵福森
试验负责人
宋宪刚
现场试验员
贾建涛
3、劳动力配备
劳动力储备富余量按10%。
劳动力配备见表9-2。
表9-2劳动力配备
序号
工种名称
人数
1
钢筋工
3
2
模板工
5
3
混凝土工
5
4
电焊工
2
5
杂工
1
6
测量工
2
7
电工
1
8
安全员
1
9
质检员
1
10
试验员
1
11
管理人员
1
12
技术人员
1
13
小计
24
(二)机械设备配备
1、配备原则
(1)根据工程实际情况,配备性能优良,功率合适的机械设备。
(2)在保证机械设备生产能力的前提下,选用新型、节能设备,减少空气污染和检修工作量。
2、机械设备配备表
已进场施工机械设备配备表见表9-3。
表9-3机械设备配备
序号
机械或设备名称
型号
性能
新旧状况
备注
1
挖掘机
小松240
良好
80%
2
自卸车
20m3
良好
90%
3
吊车
徐工20B
良好
80%
4
砼运输车
华菱
良好
80%
5
电焊机
BXI-330
良好
100%
6
打夯机
HB-120
良好
90%
7
平地机
成工185
良好
80%
8
装载机
山工50
良好
80%
9
压路机
龙工22T
良好
80%
10
推土机
山推160
良好
80%
11
洒水车
一汽CA141
良好
80%
12
发电机
30KW
良好
100%
(三)施工材料供应
1、工程施工用水泥、钢材、材料按照业主及管理处要求进行招标采购;
2、砂、石:
按照设计及规范要求进行招标采购供应;
3、水:
本项目基本沿河流布设,工程用水就近可取。
沿线河水清澈,水质较好,可满足工程用水要求。
4、木料、油料等其它材料从汉中市采购。
5、生产房屋、生活房屋
生产房屋主要包括配水泥库、材料库、修理间等,房屋均租用民房。
6、通讯设施
施工队与项目部及业务单位之间采用电话进行联系。
7、生活、生产用电
生活、生产用电目前采用发电机发电,待高压电网进入管区后,用高压电。
8、生活用水
生活用水采取打井解决。
十、施工进度计划
本涵洞计划2013年4月6日开工,至2013年5月30日竣工,总工期预计1个月零24天。
根据施工总工期要求,重点控制关键工序,合理安排,均衡生产。
(一)施工准备阶段
2013年3月20日至2013年4月5日为施工准备阶段,主要完成施工队伍和机械设备进场,完成技术交底和线路控制桩交接及复核、放样、施工图校核,完成实验仪器标定,按要求做好标准试验,编制实施性施工组织设计及其它准备工作,同时进行临时工程的修建、施工材料的调查、准备及进场工作,为顺利开工提供条件。
(二)全面施工阶段
1、施工准备2013年3月20日~2013年4月5日
2、基坑开挖2013年4月6日~2013年4月7日
3、基底换填2013年4月8日~2013年4月10日
4、基础施工2013年4月11日~2013年5月3日
5、墙身施工2013年5月1日~2013年5月25日
6、盖板施工2013年5月10日~2013年5月30日
十一、涵洞主体施工
(一)基础及下部结构施工
1、施工放样
仔细对施工图纸进行复查,领会设计意图。
根据图纸确定的构造物的位置和标高,准确计算结构物中桩坐标和轴线方向,然后根据计算的具体位置进行施工放样,以便于开挖后的检查校核,基础轴线控制桩应延长至基坑处加以固定。
放样完成后,根据基础的结构尺寸放出结构基础的边线,申请监理工程师复查,得到确认之后,方可进行基坑开挖。
2、基坑开挖
根据现场施工设备条件和施工环境,基坑开挖采用挖掘机开挖,并在基底面以上预留30cm,采用人工开挖清理;开挖时安排1名测量人员在现场控制其基底高程,防止超挖现象发生。
基坑开挖好后,基坑四周设50cm×50cm排水沟,在一角处设集水井,使用塑料布下垫,集水用抽水机抽水,引向便道排水沟。
当边坡不稳定时,基坑四壁采用挡板支撑。
当涵洞基础承载力达不到要求,换填砂砾,承载力达到设计要求150KPa。
3、基础、墙身、涵台、帽石、盖板施工
地基承载力检查合格后,依次进行涵洞基础、墙身、墙帽施工。
基础施工时在基础与墙身连接处每隔50cm预埋直径为25mm的钢筋接茬,并在基础顶面凿毛。
(1)钢筋加工及安装
①进场的钢筋应按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分类堆放,不得混杂。
钢筋在运输过程中应避免锈蚀和污染。
钢筋必须堆放在钢筋棚内,放置时应垫高并加遮盖。
②钢筋进场后及时通知试验室取样检验,同时对需要焊接的钢筋焊接试件并送检。
检验合格后,进场的钢筋才准予使用。
③钢筋在加工场进行加工,严格按照设计图纸尺寸进行。
④钢筋加工集中在钢筋加工场采用数控弯曲中心加工,钢筋直径≥25mm时,采用直螺纹套筒连接,直径<25mm时,可采用焊接,接头采用电弧焊焊接时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。
接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊焊缝长度不应小于10d(d为钢筋直径)。
焊条应选用“5XX”型,禁止将“4XX”及以下型焊条用于结构钢筋焊接。
焊条应分类存放并妥善管理,并应采取防腐蚀、受潮变质的措施。
⑤受拉钢筋绑扎接头的搭接长度,应符合规定:
受压钢筋绑扎接头的搭接长度为受拉钢筋绑扎接头搭接长度的0.7倍。
钢筋绑扎的搭接接头应在中心和两端用铁丝扎牢。
表11-1受拉
钢筋类型
混凝土强度等级
C20
C25
高于C25
Ⅰ级钢筋
35d
30d
25d
月牙纹
HRB335钢筋
45d
40d
35d
HRB400钢筋
55d
50d
45d
⑥受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处,并错开布置,对于绑扎接头,两接头间距不小于1.3倍搭接长度。
对于焊接接头,在接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头。
配置在接头长度区段内的受力钢筋,其接头的截面面积占总截面面积的百分率应满足表5-2接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率的规定。
⑦电弧焊和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径,也不宜位于构件的最大弯矩处。
表11-2接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率
接头型式
最大百分率(%)
受拉区
受压区
主钢筋绑扎接头
25
50
主钢筋焊接接头
50
不限制
⑧钢筋加工允许偏差及安装实测项目分别见表11-3,11-4:
表11-3加工钢筋的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
受力钢筋顺长度方向加工后的全长
±10
箍筋各部分尺寸
±5
表11-4钢筋安装实测项目
项次
检查项目
规定值或
允许偏差
检查方法
和频率
权值
1△
受力钢筋间距(mm)
两排以上排距
±5
尺量:
每构件检查2个断面
3
同排
板
±10
基础、台
±20
2
箍筋、横向水平钢筋(mm)
±10
尺量:
每构件检查5~10个间
2
3
钢筋骨架尺寸(mm)
长
±10
尺量:
按骨架总数30%抽查
1
宽、高
±5
5△
保护层厚度(mm)
板
±3
尺量:
每构件沿模板周边检查8处
3
基础、台
±10
(2)模板与支架
①墙身模板采用尺寸1.5m×2.0m、基础模板采用1m×1.5m,表面平整光洁的钢模板。
模板制作应满足表11-5规定:
表11-5模板制作时的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
钢
模
板
制
作
外形尺寸
长和高
0,-1
面板端偏斜
≤0.5
连接配件(螺栓、卡子等)的孔眼位置
孔中心与板面的间距
±0.3
板端中心与板端的间距
0,-0.5
沿板长、宽方向的孔
±0.6
板面局部不平
1
板面和板侧挠度
±1
②模板安装前,在模板表面均匀涂层脱模剂,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。
③为了防止模板移位变形,支立基础侧模时在模板外设立支撑固定。
墙身的侧模设立拉杆固定,浇筑在混凝土中的拉杆部分套在大于拉杆直径的PVC管,以便模板拆除时拔出拉杆并重复利用。
④模板安装完毕后,为保证位置正确,必须对其平面位置、平整度、垂直度、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行自检,自检合格后报监理工程师检查验收,监理工程师检查验收后方能浇筑混凝土。
浇筑混凝土期间,应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况,当发现有松动、变形、移位时,应及时处理。
⑤模板、支架及拱架安装的允许偏差见表11-6:
表11-6模板、支架安装的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
模板标高
基础
±15
墙
±10
台
±10
模板内部尺寸
上部构造的所有构件
+5,0
基础
±30
台
±20
轴线偏位
基础
15
墙
8
台
10
装配式构件支承面的标高
+2,-5
模板相邻两板表面高低差
2
模板表面平整
5
预埋件中心线位置
3
预留孔洞中心线位置
10
(3)混凝土的浇筑
①浇筑混凝土前,应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,并做好记录,符合设计要求后方可浇筑。
模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。
模板如有缝隙,应填塞严密,模板内面应涂刷脱模剂。
②涵洞混凝土均由拌合站集中拌合,用混凝土罐车运输至现场,吊车配合浇筑。
③试验室对拌制混凝土原材量质量、施工配合比进行严格控制,并在混凝土浇筑过程中随时检测混凝土坍落度,对不符要求的混凝土,严禁使用。
④混凝土运至现场后检测坍落度符合要求后,开始浇筑。
涵洞及涵洞基础浇筑时,若混凝土浇筑面低于出料口的竖直距离大于2m,须搭设滑槽,防止混凝土自由倾落高度过大造成离析;墙身、墙帽混凝土浇筑时,采用吊车挂料斗运送混凝土。
墙身浇筑时模板内必须设置串桶,保证串桶底口至混凝土浇筑面竖直距离不大于2m,且浇筑时应保证串筒出料口下面,混凝土堆积高度不超过1m。
⑤混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。
上下层同时浇筑时,上层与下层前后浇筑距离应保持1.5m以上。
在倾斜面上浇筑混凝土时,应从低处开始逐层扩展升高,保持水平分层。
对于墙身混凝土浇筑:
为保证层厚均匀,应采用多点卸料,卸料点间距根据料斗装料体积和水平分层厚度控制。
混凝土分层厚度不宜超过表11-7的规定。
表11-7混凝土分层浇筑厚度
捣实方法
浇筑层厚度(mm)
用插入式振动器
300
用附着式振动器
300
用表面振动器
无筋或配筋稀疏时
250
配筋较密时
150
人工捣实
无筋或配筋稀疏时
200
配筋较密时
150
⑥混凝土采用插入式振动器进行振捣。
移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍;与侧模应保持50~l00mm的距离;插入下层混凝土50~l00mm;每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;以避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。
对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。
密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。
⑦混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。
混凝土的运输、浇筑及间歇的全部允许时间见表11-8:
表11-8混凝土的运输、浇筑及间歇的全部允许时间(min)
混凝土强度等级
气温不高于25℃
气温高于25℃
≤C30
210
180
>C30
180
150
(4)混凝土拆模及养护
①混凝土浇筑完成后,在收浆后尽快养护,裸露混凝土面采用毡毯覆盖,洒水养护,养护时间不得少于7天。
覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面。
混凝土面有模板覆盖时,应在养护期间经常洒水养护,使模板保持湿润。
②基础、墙身模板为非承重模板,可在混凝土抗压强度达到2.5Mpa以上后拆除。
模板拆除时不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行。
模板拆除后,应维修整理,分类妥善存放。
③拆模后的混凝土如果未满养护期的,应及时对裸露面进行覆盖并洒水养护。
(5)沉降缝的设置及处理
①沉降缝根据图纸设计洞身每隔4-6米设一道沉降缝,沉降缝宽度2cm。
②沉降缝必须贯穿整个断面。
③沉降缝留置方法:
在浇筑前节混凝土后,后节混凝土前,在前节混凝土侧面沉降缝位置上粘贴固定2cm厚泡沫板,待砼浇筑完成后清除泡沫板并按要求进行沉降缝处理。
④沉降缝的防水措施在基础顶面以下,填嵌涂沥青木板或沥青砂,并在流水面边缘以1:
3水泥砂浆填塞,深度约15cm。
在基础顶面以上,接缝外侧以热沥青浸制麻筋填塞,深度约5cm,内侧以水泥砂浆填塞,深度约为15cm,中间空隙填以粘土。
(二)现浇钢筋混凝土盖板
1、盖板支架搭设、底模安装
涵洞基础及墙身施工完成后,基础砼强度满足支架要求的强度后即可在基础上进行盖板支架搭设。
盖板支承面的测量复核、调整;支架、模板施工前进行涵台高程复测,算出支承面高程,然后根据测量成果用墨斗在涵台身弹出支承面整体高度墨线,此墨线即为涵洞盖板底部高程控制线,对高出墨线的部分采用手砂轮机切除后钢凿凿平。
盖板底模均采用1.2cm厚竹胶板,模板采用加方木骨肋。
肋木采用5×10cm方木做横向肋骨,横向肋骨间距为30cm,纵向设置一层10×10cm方木肋骨,保证模板具有足够的刚度和稳定性。
采用钢管支架方式。
支架按横向间距60cm,纵向间距60cm,步距60cm搭设,用斜拉杆将整个支架连成整体。
安装支架前,对底模上的骨肋详细检查,必要时按照规范要求预留一定的预拱度。
支架安装完毕后,对其平面位置、顶面标高、节点连接及纵横向稳定性进行全面检查,确认无误后安装模板,模板上刷脱模剂,模板接缝密合,缝宽不大于2mm,相邻模板高差不大于2mm,模板平整度控制在5mm以下。
模板尺寸正确无误,其误差控制在规范允许范围之内。
经监理工程师验收合格后安装盖板钢筋。
2、支架验算
本涵洞跨径组合2.1×1.5m盖板涵为,板厚0.24m,填土厚2.7m。
按板宽5米一段分1、3、5仓浇筑,支架采用Φ48mm×3.5mm碗口杆件,支架从上至下依次采用竹胶板(厚1.2cm)+横向方木(5×10cm,间距30cm)+纵向方木(10×10cm,间距60cm)+钢管支架(纵向间距60cm×横向间距60cm,步距立杆60cm,用底托、顶托调整高度。
)进行支架验算。
每5m为一段分仓浇筑C30砼,将盖板简化为简支梁进行计算,盖板长2.5m,宽5m,厚0.24m,根据计算每节盖板重约2.5×0.24×5×2.6=78KN;
(1)荷载计算
①盖板荷载:
N1=78/(2.5×5)=6.24KN/m2
②模板荷载:
N2=0.85×103×(2.5×5×0.012)×10/(2.5×5×103)=0.12KN/m2竹胶板(密度0.85×103kg/m3)
③方木荷载:
N3=0.9×103×((0.05×0.1×8×2)+(0.1×0.1×5×4))×10/(2.5×5×103)=0.2KN/m2(横向2m长方木8根,纵向5m方木4根,密度0.9×103kg/m3)
④人机活载:
N4=2.5KN/m2(见《桥梁施工常用数据手册》表6.1-4)
⑤振动荷载:
N5=2KN/m2(见《桥梁施工常用数据手册》表6.1-4)
(2)立杆轴向压力检算
则模板支架立杆的轴向力设计值为(静载系数1.2,动载系数1.4):
N=1.2×(6.24+0.12+0.2)+(2.5+2)×1.4=14.2KN/m2
一节盖板2m×5m共布设立杆24根,墙高1.5m共2层。
支架承受的总压力:
14.2×2.5×5=177.5KN,即每根立杆轴向压力为:
177.5/24=7.4KN
Φ48mm×3.5mm钢管截面特性
外径d(mm)
壁厚t
(mm)
截面积A(mm2)
惯性矩I(mm4)
抵抗矩W(mm3)
回转半径r(mm)
48
3.5
4.89×102
1.215×105
5.078×103
15.78
则立杆能承受的设计压力:
φA[σ]=0.616×4.89×10-4m2×2.15×105KN/m2
=64.7KN≥N=7.4(KN)满足要求。
N——立杆轴心力计算值。
φ——立杆轴心受压构件纵向弯曲系数,查附表3-26得,φ=0.616A——立杆横截面面积
[σ]——钢材强度极限值,为215MPa,即2.15×105KN/m2
(3)立杆地基承载力计算
平均压力P≤Fg=308Kpa,基础采用C25钢筋砼。
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- K309 839 涵洞 施工 方案