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1、筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-0-目目 录录 第一章 工程概况与工程特点.1 第一节 工程概况.1 第二节 工程特点.3 第二章 施组目标与开竣工时间.4 第一节 施组目标.4 第二节 开竣工日期.4 第三章 现场指挥组织机构.4 第四章 施工总体部署.6 第一节 作业区划分及劳动力布置.6 第二节 施工前期准备工作.6 第三节 物质供应方案.7 第四节 临时工程及现场总平面布置.8 第五章 总体施工方案.10 第一节 总体方案概述.10 第二节 分部实施方案.10 第三节 施工顺序.11 第六章 施工总进度安排.13 第七章 主要工程施工方法和工艺.14 第一节 桥梁基础及下部工程
2、施工方法及工艺.14 第二节 钢管结构制作与安装.17 第三节 钢管拱的转体施工.56 第四节 钢管混凝土压注方法和工艺.67 第五节 拱上结构施工.70 第六节 附属工程施工.71 第八章 资源配置.71 第一节 原材料供应计划.71 第二节 劳动力组织及调配计划.73 第三节 机械配置及调配计划.74 第四节 资金流动计划.84 第九章 技术组织措施.85 第一节 保证工期措施.85 第二节 创优规划、质量保证体系与质量保证措施.86 第三节 安全施工措施及安全保障体系.89 第四节 文明施工及环境保护措施.90 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-1-第一章 工程概况与工程特点 第一
3、节 工程概况 11 地理位置与地形地貌 第一章 工程概况与工程特点 第一节 工程概况 11 地理位置与地形地貌 北盘江某大桥位于贵州西部六盘水地区崇山峻岭中，这里地形起伏大，山高谷深，岩壁陡峭，坡面植被稀少。北盘江系珠江水系红水河上游的一条支流，桥址河谷深切，呈 V 形陡立，东岸（六盘水侧）壁高 158m，呈直立状，崖底约有 3m 倒悬；西岸壁高177m，陡壁倾角约 700。大桥以 324m（预应力钢筋砼梁）+236m（上承式钢管混凝土拱）+524m（预应力钢筋混凝土梁）之桥跨形式，于河谷最窄的老鹰岩处跨越北盘江。12 地质概况 12 地质概况 该桥地处水柏铁路中段，中心里程 DK71322，
4、桥长 468.20m，主桥设于直线平坡上，与北盘江呈 800交角。桥址的地质情况较为理想，附近无大的构造形迹，单斜层理，倾角平缓，产状为 N400W100-150NE;节理较发育，主要有三组，走向分别为 EW、N300N400和 N35055E。均为垂直节理，延伸性较好。地层岩性为：六盘水岸顶部上覆零星残坡积砂粘土，河床面覆盖卵石土，下伏基岩为二叠统栖霞组二段十茅口组灰岩，其中与玄武岩接触带见有石灰岩。燧石灰岩与风化溶蚀轻微，均呈中厚层厚层状，岩体细密、坚硬、完整，溶岩不发育，局部有裂隙、溶孔，见有方解石脉，六盘水岸顶基岩零星出露；柏果岸顶基岩大部裸露，岩层均属 V 级次坚石。本桥除 0 号台
5、置于燧石灰岩，其余各墩台均置于灰岩上。13 气候 13 气候 项目所处地域属亚热带夏湿春旱温和气候区，日照充足。年均气温在 130140C，冬季为 12 月至次年 2 月。冬多凝冻，年均凝冻为 28 天；59 月为雨季，年降雨量12001500mm 之间，风向以东南风和偏东风为主，平均风速 1.6m2.5mS。地震烈度小于 VI 级。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-2-14 主要工程数量 14 主要工程数量 地基处理：片石砼 150m3 压 浆 1500m3 墩台基础：片石砼 322m3 墩台身、帽、托盘、道碴槽：片石砼钢筋砼 1821 m32284m3 基坑回填：浆砌片石 2834
6、m3 上下转盘及球铰钢筋砼 6056 m3 钢管拱肋制造安装 2128t 钢管拱肋压注砼 2725 m3 拱上刚架墩钢筋砼 752 m3 拱顶型刚构钢筋砼 535 m3 1.5 工程施工技术标准 1.5 工程施工技术标准 1.5.1 所有的材料、工程构件、半成品及工程质量均应符合国家、铁道部颁布的现行标准、规范与规则的规定和要求。1.5.2 本合同工程采用的规范、规则：GBJ 9085 铁路线路设计规范 TBJ 10185 铁路测量技术规则 TBJ 285 铁路桥涵设计规范 TBJ 20386 铁路桥涵施工规范 TBJ 21086 铁路混凝土及砌石工程施工规范 TBJ 21186 铁路组合钢模
7、板技术规则 TBJ 41587 铁路桥涵工程质量评定验收标准 TB 1042594 铁路混凝土强度检验评定标准 GB 5020492 混凝土结构工程施工及验收规范 GBJ 20583 钢结构工程施工及验收规范 CECS 2890 钢管混凝土结构设计与施工规程 GB 69988 优质碳素结构钢 GB 70088 碳素结构钢 GB 149991 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB 1301391 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-3-GB 522385 预应力混凝土用钢筋 GB 522485 预应力混凝土用钢铰线 JBJ 1884 钢筋焊接及验收规程 GB 17592
8、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 JGJ 5292 普通混凝土用砂质量标准及检验方法 JGJ 5392 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法 GBJ 11988 混凝土外加剂应用技术规范 GBJ 6389 混凝土拌合用水标准 铁道部第二勘测设计院提供的钢板、钢管焊接工艺技术标准。第二节 工程特点 第二节 工程特点 本桥的结构特点和技术特点可概括为“高、难、新”三个字。即技术含量高，施工难度大，结构新颖，许多领域在国内或路内尚无首例，尚无成熟经验和规范作指导。具体归结为以下几个方面：21 针对桥址处北盘江谷深壁陡，两岸地质较好的特点，结合铁路荷载特点，设计部门采用了主跨 LP236m 的上承式钢管
9、砼桁架拱，单孔跨越北盘江，拱上建筑采用轻型刚架结构，主拱双肋采取内倾，以加强横向刚度；在拱脚 16m 梁范围，各拱肋上下弦之间加焊四块钢板浇注微膨胀砼，使这一段拱肋呈箱形，以抵抗较大的弯矩，且具较大的抗扭作用，设计构思独到，结构形式新颖，使钢管砼受力条件好，相对投入少，以刚性骨架、无模板施工拱型结构的优势得到进一步发挥，使之更加切合铁路荷载的实际，开创了国内铁路拱型结构之最。22“五个第一”。本桥是国内第一座钢管砼铁路桥，尚无成熟的工程经验作借鉴和相应的规范作指导；本桥是国内第一座采用全焊管结构为主体的铁路桥梁结构，对相贯连接的焊接工艺、检测手段和评定标准尚未形成；本桥是第一座采用工地手工焊接
10、的铁路桥梁结构，对安装精度控制，焊接质量保证都无法利用工厂工艺实现；本桥是国内第一座采用拱肋内倾成为复杂空间曲线的钢管砼拱桥；本桥是第一座采用全结构长效防腐的铁路桥梁，大大突破了铁路钢桥保护性涂装的范围。因此，在施工阶段对焊接质量，拼装工艺，对复杂的拱轴线型控制和节点相贯线型控制以及变形控制，防腐技术等要求极高。同时也给相关科研提出了新的课题。23 相贯焊缝连接强度、耐疲劳强度及构件名义应力的控制标准尚需研究。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-4-24 转体跨中合拢的方式有较大的施工难度，对合拢段的制作、安装精度与连接方法提出了新的要求。25 钢结构从工厂加工制作，经铁路、公路辗转装卸，
11、长途运输平面节段单元如何减少和避免局部变形的措施。综上所述，本桥的制作及安装工艺具有高、难、新的特点，我们将其重点放在了结构工地焊接质量的保证和结构线形安装精度的控制上，以及转体施工的安全，围绕这三个重点，形成了本施组将要述及的制作安装工艺和质量安全保障体系。第二章 施组目标与开竣工时间 第一节 施组目标 第二章 施组目标与开竣工时间 第一节 施组目标 1.1 工期：施组安排工期为 25 个月，比招标工期提前一个月达到交付程度。1.2 质量：在本桥创鲁班奖。1.3 安全：杜绝重伤及以上事故，轻伤年负伤率控制在 3以下。1.4 科研：在建桥过程中，与建设、设计、科研单位一道，争创国家科技进步奖。
12、第二节 开竣工日期 第二节 开竣工日期 2.1 开工日期：1999 年 2 月 1 日 2.2 竣工日期：2001 年 2 月 28 日 第三章 现场指挥组织机构 第三章 现场指挥组织机构 本项目由铁道部第五工程局、铁道部科学研究院西南分院组成联合体（以下简称“联合体”），对本项目进行联合投标。铁五局作为联合体牵头单位，负责全桥施工，直接对业主负责。铁科院西南分院承担转体部分施工技术工作及监测监控。铁科院西南分院曾担任三峡工程黄柏河特大桥和下牢溪特大桥净跨 160m 钢管混凝土拱桥转体结构及工艺设筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-5-计与施工监测监控，均取得了成功经验；现受聘承担广州西南
13、环高速公路丫吉沙大桥主跨 360m 钢管混凝土拱桥的施工监理（该桥为转体施工，转体重量 13500t）。另拟聘请 35 名全国知名专家担当本项目的技术顾问，指导本桥的施工和科研等工作。钢结构部分采用分包方式，分包单位为广州广船国际股份有限公司，负责钢结构工厂制作、工地制作和拼装焊接、检测、防腐处理。“广船国际”曾担任过广州南海三山西桥 160m 钢管混凝土拱桥的施工；目前又正在施工广州西南环高速公路丫吉沙大桥 360m 钢管混凝土拱桥项目，负责钢结构部分加工制作、拼装焊接、检测任务。联合体在现场设立项目经理部，本桥项目经理由铁五局副局长刘建华担任，副经理由铁五局、西科院各派一人担任，总工程师由
14、牵头单位副经理兼任，副总工程师由铁五局、西科院各派一人担任。主要管理人员情况见辅助资料表（表 3），组织机构见如下框图：水柏铁路北盘江某大桥联合体项目经理部水柏铁路北盘江某大桥联合体项目经理部 专家组 项目经理 总工程师 副总工程师 副总工程师 常务副经理 副经理 工程部 计财部 物资机电部 办公室 施工技术科 质量安全检查 科 调度室 工程试验科 科技管理室 财务科 计统科 验工合同科 物资科 机电科 接待科 文秘科 派出所 桥工队 钢结构厂 机修厂 材料厂 汽车队 工地卫生所 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-6-第四章 施工总体部署 第一节 作业区划分及劳动力布置 11 作业区划分
15、 第四章 施工总体部署 第一节 作业区划分及劳动力布置 11 作业区划分 根据现场条件和两岸同步作业的具体情况，本桥分柏果和六盘水岸两大作业区。大作业区内又分线路右侧钢结构作业区、线路左侧辅助作业区，以及沿中线引桥墩台作业区。12 劳动力布置 12 劳动力布置 本桥主跨从基础施工到两个半跨合拢，直到钢管砼压注及拱上结构最终完成，两岸皆为同步施工，因此桥工大队分为东西两个队，每队约 150 人，具体负责桥梁墩台施工，钢管拱肋吊装，转体施工，钢管砼压注，拱上刚架墩、型刚构施工。桥工大队生产工人总人数约 300 人。钢结构厂（即“广船国际”）亦分东西两队，包括参与辅助作业的普工，每队约 110 人，
16、具体负责单元体现场加工、组装焊接、测试调整、防腐涂装等项工作。钢结构厂生产工人总人数约 220 人。第二节 施工前期准备工作 第二节 施工前期准备工作 21 技术准备 21 技术准备 接到中标通知书后，立即组织项目经理部人员，作好有关的准备工作。项目总工程师组织技术人员，内部质量管理人员学习技术规范和会审图纸，根据资料文件对该投标书中的施工组织设计进行补充修订，形成更加合理、可行、较为详尽的施工组织方案，以便及时编制实施性施工组织设计送审，同时结合本工程的特点,制定补充施工操作规程和工艺细则，做好施工技术交底的准备。22 组织准备 22 组织准备 一旦接到中标通知，立即召集联合体各方，研究施工
17、准备和开工事宜，进行材料设备订货，组织临时工程的施工及征地拆迁的及早展开，五局组织精测队赶赴现场，筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-7-进行贯通测量和桥位控制测量。23 机械设备及人员的进场 23 机械设备及人员的进场 接到中标通知书后，除项目经理部的主要管理人员、技术人员及早到位挂牌运作外、各下属单位的管理人员、技术人员、技术工人和普通工人亦作好进场准备，同时要对进场的机械设备再进行一次认真仔细的检查，排除可能发生的故障，保证工程的顺利开工。在签订工程承包合同后，人员和设备将按计划进场。第三节 物质供应方案 31 材料供应组织机构 第三节 物质供应方案 31 材料供应组织机构 项目经理
18、部设物资科，下设材料厂负责采购供应除甲方供应的钢材水泥之外的大宗物资，各下属单位设材料室和工地料库，负责一般零星用料和砂石料的采购供应。32 材料来源 32 材料来源 本工程所需的钢筋、钢板、角钢、水泥由业主供应。可按月、季向业主提出计划，到业主指定的厂家或仓库提货（其中制作钢管所需的钢材运至广州广船国际股份有限公司）；木材及其它一般用料：在水城采购供应；高标号混凝土用砂：从成昆线黄瓜园（牛街）采购优质石英砂；高标号混凝土用碎石：从南昆线响水附近采购优质玄武岩碎石；一般工程用砂石：就近砂石场采购；锚具：在柳州市建筑机械总厂采购；炸药：采购云南炸药；施工用料具：由材料厂在五局内调配使用或新购。3
19、3 材料运输 33 材料运输 材料短途运输由汽车队负责，长途运输采用火车运输，再换装成汽车或拖车运往工地。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-8-第四节 临时工程及现场总平面布置 第四节 临时工程及现场总平面布置 41 根据现场可利用的临时场地情况，本着节约用地、方便工作及生活、便于管理、不污染环境等原则，确定在水城岸设立项目经理部，生活、办公房屋主要布置在水城岸，两岸之间设人行便桥一座，便于两岸之间人员的交通。两岸分设钢筋棚一个，料库一个，机修车间及木工棚设在水城岸。42 施工便道便桥 业主已将便道修至两岸，为了便于作业，拟从现有便道端头沿等高线呈幅射状延伸至各作业区。便道总长 3Km，
20、便道路基宽 5m，路面宽 4m，泥结碎石路面，在桥位上游适当位置修建人行吊桥一座，桥长 180m，桥宽 2m，见人行便桥设计图 4.1。43 跨沟缆索吊机 为解决钢管拱的施工，特设跨沟缆索吊机一台，跨度 375m，另设附缆索吊机一台，跨度 160m。跨沟缆索吊塔架位置在 DK71135 和 DK71510，跨度为 375m，主跨跨中挠度 30m，主索跨中距拱顶面 13m，吊重 30t。跨沟缆索吊机索道主索设上下游两组，另设工作索两组，主索每组 5 根（每根为40mm 619=114,绳芯 1 根）钢丝绳，起吊重量 15t（不计滑车、吊具等重量），工作索每组 1 根（每根为40mm，619m，绳
21、芯）钢丝绳。塔架采用 N 型万能杆件拼装，塔架基础采用 150混凝土，厚度 0.8m。水城岸塔架高 58m，柏果岸塔架高 68m，在塔顶部设浪风绳，塔底部设钢制铰支座，浪风地垅采用埋入式，钢铰底座锚固在基础混凝土内，索道采用 150混凝土锚洞式地垅，牵引索采用19.5mm 钢丝绳，起重索采用17.5mm 钢丝绳，分线索采用8.7mm 钢丝绳。主索采用 2 台 8t 双筒卷扬机牵引，工作索采用 2 台 2t 卷扬机牵引。搬运器、吊钩、索鞍、分索器、铰支座等自行设计、加工。主缆索吊主要用料和工程数量：钢丝绳 70t 万能杆件 165t 钢构件制造 30t 基础及地垅 150混凝土 150m3 44
22、 钢结构现场加工车间 在水城岸设钢结构现场加工车间，车间内设 20t 龙门吊一台，以便钢构件到场后筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-9-进行堆放、检查、整修，以及横联钢管的单元组装。45 钢管拱转体加工台座 在两岸转体结构施工位置顺右侧山坡各设钢管半拱拼装胎架一座，采用万能杆件搭设，主弦钢管采用型钢工装固定在胎架上，钢结构采用缆索吊、轮胎式汽车吊起吊安装。46 混凝土拌合站 在两岸各设混凝土搅拌站一座，两岸各配 1000L 强制式混凝土搅拌机 2 台，砂石料配料机两台，装载机一台，混凝土搅拌运输车 3 台。47 塔架扒杆吊 两岸各设塔架扒杆吊一座，作为交界墩施工垂直运输设备，并设载人吊笼
23、，解决人员上下交通。48 施工用电 两岸各设 500KVA 变压器一台，在水城岸设一台 250KW 自备发电机以备停电时使用。两岸之间用电缆联接，以便一端停电时另一端供电。主干电线 0.5Km，过沟电缆0.5Km。49 施工用水 从业主供水主管接支管送各作业区。410 临时通讯 向业主申请装设集群电话联络。工地内部通讯采用无线电对讲机，项目经理部设大功率无线电电台一部。411 现场总平面布置图（图 4.2）412 临时工程数量表 临时工程项目 单位 数量 备注 新建汽车便道 Km 3 人行悬索吊桥 座m 1/180 30t 缆索吊 座m 1/375 15t 缆索吊 座m 1/160 万能杆件胎
24、架 t 656 临时房屋 m2 5500 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-10-第五章 总体施工方案 第一节 总体方案概述 第五章 总体施工方案 第一节 总体方案概述 本桥除两端引桥为 324m 和 524m 梁式桥跨外，主跨为 LP236m 上承式钢管砼桁架拱。主跨拟采用工厂加工制作拱肋节段，工地设支架拼装焊接成两个半拱，拱趾设转盘和球铰，张拉牵引转体、跨中合拢的总体施工方案。与总体方案相配套，在东西两岸设置砼拌合站和泵站，以压注拱肋钢管砼，浇注转体基础、拱上建筑和引桥墩台砼，同时在两岸拱址设置拱肋拼装胎架和工地焊接加工厂，并设置缆索吊机，以解决纵向垂直运输。各分部工程的施工方案见下
25、面第二节文字说明。第二节 分部实施方案 2.1 桥梁下部构造及拱上结构施工方案 第二节 分部实施方案 2.1 桥梁下部构造及拱上结构施工方案 桥梁基础采用明挖扩大基础，表层开挖采用人工配合挖掘机开挖，坚硬岩中用小爆破碎裂法开挖，扒杆吊运出碴，自卸汽车弃运。桥梁交界墩和拱上刚架墩墩身采用翻模施工，较低的刚架墩及其它墩台身和顶帽、托盘、拱顶形结构，采用大块钢框胶合模板施工，泵送混凝土入模，插入式振动器捣固，垂直运输采用塔架扒杆吊，拱上结构运输采用缆索吊。2.2 主体钢管拱施工方案 2.2 主体钢管拱施工方案 根据本工程的技术特点，为确保钢管工厂制作的杆件单元组成空间结构的精度和焊接质量，主桥钢管拱
26、肋的安装采用转体施工方案，即在两岸利用有利地形按照拱肋设计线形和标高搭设支架，改善钢管成拱的施工环境，以提高现场组拼成拱的精度、焊接质量和工效。待两岸钢管拱肋半拱成型后平转到设计桥轴线位置，实现空中合拢成拱。2.3 拱圈钢结构的施工分工厂制作和预拼、现场拼装和焊接两个阶段。2.3 拱圈钢结构的施工分工厂制作和预拼、现场拼装和焊接两个阶段。工厂制作主要是充分发挥工厂技术力量和先进设备的优势，确保钢结构零部件的制作精度和焊接质量，把复杂的工序安排在工厂制作阶段，以简化现场组拼和焊接，提高成拱精度和焊接质量，在满足运输条件的情况下，将钢结构制作成最大的杆件单元，减少工地施工环节，达到提高成拱精度和减
27、少现场焊接的目的。工厂采用节段吻筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-11-合预拼，单元杆件设临时连接，目的是把制作的误差最大限度地消化在工厂内，满足现场拼装精度的要求。影响现场组拼精度和相应的对策主要有以下几个方面，一是工厂制作误差，主要是通过公差分析控制在容许范围内并尽可能的减少；二是运输阶段杆件的变形，主要通过工装固定防止受压、碰撞产生变形，并有严格的安全保护措施；三是工地焊接变形，主要通过选择合理的焊接工艺和施工顺序，牢固的支架和必要的工装设施来实现。焊接质量的控制主要是通过选择合理的焊接工艺和持证上岗相应等级的熟练焊工来保证。2.4 保证转体施工成功和安全的关键是转体结构中心转轴、
28、球铰钢壳的精确定位，以及完善的保安措施，合理的减摩措施，先进的施工监测监控手段。2.5 转体合拢的关键是选择适当的合拢时间、良好的接头构造和合拢工艺。2.6 钢管内混凝土采用混凝土输送泵按设计要求的顺序分部分仓压注，严格施工控制、两岸同步对称进行。第三节 施工顺序 第三节 施工顺序 3.1 转体方案施工顺序框图见下页图。3.2 转体方案施工步骤图见图 5.1。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-12-转体施工方案顺序框图转体施工方案顺序框图 上下转盘及球铰施工 平衡重体系施工 钢结构转体初始轴线位置组拼焊接 张拉扣索，使转体结构脱架 转体到位 焊接拱上剩余部分横合拢段安装 封固拱座 卸除扣
29、索 压注钢管混凝土 现浇拱上结构 架梁 桥面系施工 交界墩施工 钢结构工厂工厂制作 钢结构工地制作 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-13-第六章 施工总进度安排 第六章 施工总进度安排 通过施组方案、优化施工工序和充分利用资源，并经网络计划优化，最后确定计划本工程总工期为 25 个月，比招标书要求的总工期 26 个月富余 1 个月时间。下面就施工工期安排情况作简要说明：1、由于五局在水柏铁路已有部分工程，有部分设备和人员可就近调遣，具有快速进场的优势，可在较短的时间内作好开工前平整场地、办理拆迁和设备进场等准备工作。2、安排施工计划时，采用合理安排、均衡生产的原则，后续工序留有富余的时
30、间，以消除因不利因素可能对工期造成的延误，确保工程的总工期。3、首先抓住关键工程，集中资源先安排转体上下盘及球铰的施工。拱座基础挖基数量大，加大机械设备和人力的投入，其余工作通过合理组织、精心安排，尽可能缩短作业时间，可以作到适当提前。水城岸挖基计划 2.5 个月完成，柏果岸挖基计划3 个月时间完成，上下转盘及球铰安排 3 个月时间完成。4、钢管拱肋工厂制作在现场拼焊前 5 个月开工，安排制作时间 10 个月，现场组拼焊接安排施工时间为 7.5 个月。墩柱施工、平衡重体系施工与钢管拱肋现场组拼焊接平行作业，钢管拱肋现场组拼支架与上下转盘及球铰施工平行作业，通过合理组织、精心安排，在钢管拱肋组拼
31、前完成。5、扣索张拉、转体合拢及封固拱座安排 1.5 个月时间完成，考虑了一定的富余时间。6、拱上剩余横联的安装焊接安排 1.5 个月的时间完成。7、压注钢管混凝土安排 2.5 个月的时间完成，考虑了混凝土的养护、检测以及可能出现缺陷进行处理的时间。通过合理组织、精心施工、完善的质量保证体系和措施，确保管内混凝土压注质量，可以适当提前工期。8、拱上刚架及拱顶型结构总计安排 4.5 个月，在施工过程中设计单位若能对加载程序进行优化，加大资源投入，可以适当提前工期。9、配合架梁及桥面工程安排 1 个月时间完成。具体施工进度计划安排见“施工进度计划时标网络图”（图 6.1）和“施工进度计划横道图”（
32、图 6.2）。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-14-第七章 主要工程施工方法和工艺 第一节 桥梁基础及下部工程施工方法及工艺 1、桥墩台基础 第七章 主要工程施工方法和工艺 第一节 桥梁基础及下部工程施工方法及工艺 1、桥墩台基础 1.1 基础开挖 1.1.1 开挖前先做好防排水措施，防止水土流失，选好弃土场，不得直接弃向北盘江河谷或就地弃于陡坡上。1.1.2 表面采用敞开式开挖，以稳定边坡进行，在下部与支撑开挖衔接处设置不小于 50cm 的平台，并作好安全防护措施，严防土体坍塌危及施工安全，开挖方法为人工配合挖掘机开挖。1.1.3 坚质岩中用小爆破碎裂法开挖，严格控制装药量，坑壁四周
33、设置密集的防裂孔保护坑壁，防止震裂、松动基础，固壁基岩，防止超挖，使坑壁规则整齐，防止落石危及人身安全。1.2 基础混凝土浇筑 泵送混凝土入坑，插入式振动器捣固。1.3 转体结构上下盘（施工方法和工艺在本章第二节文字说明内）高标号、大体积混凝土泵送施工要点如下：1.3.1 采用中低水化热水泥，中粗河砂（含水量小于 2），540mm 碎石，减少混凝土收缩；1.3.2 在混凝土中掺加复合型外加剂和粉煤灰，以减少绝对用水量和水泥用量，改善混凝土和易性与可泵性，延长初凝时间；1.3.3 预埋冷却水管，用循环水降低混凝土内部温度，减小内外温差；1.3.4 对骨料、拌筒、输送泵管道采取降温措施；1.3.5
34、 混凝土浇筑顺序的安排，按薄层连续浇筑以利散热，以不出现冷缝为原则；1.3.6 混凝土在浇筑振捣过程中的泌水予以排除；1.3.7 养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温度，促进混凝土强度正常发展及防止裂缝的产生和发展，采用先一层塑料薄膜后两层草袋保温保筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-15-湿养护。2、桥梁下部构造 2、桥梁下部构造 2.1 墩身：采用大块钢框胶合模板、缆索或吊车安装，钢管脚手架，泵送混凝土入模，插入式振动器捣固；2.2 交界墩墩身：采用翻模施工，塔架扒杆吊垂直运输，并设载人吊笼解决上下交通，泵送混凝土入模，插入式振动器捣固，交界墩施工总体布置图如图 7.1
35、.1所示；2.3 桥台身、台帽采用大块钢框胶合模板，泵送混凝土入模，插入式振动器捣固；2.4 托盘、墩帽：在桥墩横向预留孔道，插入工字钢梁作为托架，上铺方木支模，模板采用大块钢模，泵送混凝土入模，插入式振动器捣固。3、交界墩施工工艺流程 转体结构上下盘施工 安墩身钢筋 浇筑顶帽混凝土 安墩身模板 浇筑墩身混凝土 安顶帽模板 转体施工完成 安墩身预应力筋 安锚梁（含托盘）模板 安锚梁钢筋 浇筑锚梁混凝土 制作支承垫石 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-16-4、主要机械设备配备 主要机械设备配备表 主要机械设备配备表 序号 名称 型号规格 单位 数量 备注 一 土石方机械 1 空压机 L1
36、27 台 2 2 挖掘机 PC4006 日本小松 台 1 3 装载机 CAT973 美国卡特 台 2 二 钢筋机械 1 钢筋电焊机 ZLD21 台 3 2 钢筋切断机 GJ40 台 2 3 钢筋弯曲机 GW40 台 2 4 钢筋调直机 GT40 台 2 5 砂轮锯 SJ320 台 2 三 混凝土机械 1 砂石料配料机 HP120 川建 台 4 带自动计量装置 2 混凝土强制式搅拌机 JS1000 川建 台 4 带自动计量装置 3 混凝土搅拌运输车 ND855 日本新泻 台 6 4 混凝土输送泵 HBT60E 中联 台 3 5 混凝土插入式震动器 台 10 四 起重机械 1 缆索吊机 主索 2
37、组 15t，工作索 2 组 台 1 2 轮胎式起重机 QY40 徐州 台 2 3 轮胎式起重机 8t 台 1 4 塔架扒杆吊 1t（载人吊笼 1t）台 2 交界墩施工 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-17-主要机械设备配备表 序号 名称 型号规格 单位 数量 备注 五 预应力张拉设备 1 千斤顶 YCL150 型 台 4 张拉 77j5 钢铰线 2 千斤顶 YCL250 型 台 4 张拉 9，127j5 钢铰线 3 千斤顶 YCL420 型 台 1 张拉 197j5 钢铰线 4 千斤顶 YCL22 型 台 1 张拉单根 7j5 钢铰线 5 千斤顶 YG70 型 台 1 张拉32级精扎螺
38、纹钢筋 6 千斤顶 YCL40 型 台 1 P 型锚具挤压 7 千斤顶 YCL3 型 台 1 H 型锚具压花 8 高压油泵 ZB4500 型 台 4 与千斤顶配套 9 灰浆泵 UB3 型 台 1 孔道压浆 10 拌浆机 PJ02 型 台 1 水泥浆搅拌 说明：千斤顶及高压油泵可根据需要调整 第二节 钢管结构制作与安装 第二节 钢管结构制作与安装 1、钢管结构的结构特点和制作关键 北盘江单线铁路大桥，主跨采用 Lp=236m 的上承式钢管混凝土桁架拱，单孔跨越V 形河谷，矢跨比为 14，是目前国内铁路拱结构之最。受桥址地形所限，施工方法采用钢管桁架半跨转体，跨中合拢，再压注钢管混凝土的方法。钢管
39、桁架拱采用不同直径的钢管相贯焊接而成的空间结构，由两组等高度空间桁架（5.4m）内倾 7.4480后用横联系相连，使主拱的横断面成梯形状，拱脚底宽为 19.6m，拱顶顶宽 4.2m，以满足桥跨结构的横向刚度需要。本桥的荷载特点、结构型式和安装方法形成了钢管结构制作与安装工艺的复杂与特殊性，成为本桥整个施工工艺的核心。我们可以从以下几个方面来认识它：国内第一座钢管混凝土铁路桥，尚无成熟的工程经验作借鉴和相应的规范作指导；筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-18-国内第一座采用拱肋内倾成为复杂空间曲线的钢管混凝土拱桥；第一座采用全焊管结构为主体的铁路桥梁结构，对相贯连接的焊接工艺、检测手段和评
40、定标准尚未形成；第一座采用工地手工焊接连接而成的铁路桥梁钢结构，对安装精度控制，焊接质量保证无法利用工厂工艺实现；相贯焊缝连接强度、耐疲劳强度及构件名义应力的控制标准尚需研究；转体跨中合拢的方式有较大的施工难度，对合拢段的制作、安装精度与连接方法提出了新的要求；第一座采用全结构长效防腐的铁路桥梁，大大突破了铁路钢桥保护性涂装的范围；平面节段单元长途运输，如何减少和避免局部变形的措施。综上所述，本桥的制作及安装工艺具有“高、难、新”的特点，我们在充分利用工厂制作优势的条件下，将其重点放在了结构工地焊接质量的保证和安装精度的控制上，围绕它，形成了以下制作安装工艺和质量保障系统。2、钢管结构制作方法
41、 2.1 钢管结构制作的总体施工构思 根据铁路和公路的运输能力和条件，本桥钢管结构的制作分工厂制作和工地拼装二个阶段进行，工艺流程如图 7.2.1 所示。工厂制作主要包括各构件的零件加工制作、腹杆和横联杆系加工制作、拱肋平面节段组装、拱肋预拼以及零件、杆件、节段的工厂复合涂装等工作。工地拼装工作主要包括半拱拼装、平联板节段间嵌补安装、腹杆安装、腹板安装、横联杆安装、合拢段制作安装以及工地复合涂装等工作。2.2 钢结构的工厂制作 钢结构的工厂制作主要是利用工厂技术和设施的优势，保证拱肋弦管的精确对接、拱肋焊缝的焊接质量及各腹杆、横联杆、腹板的加工精度，其保证措施是利用电脑放样、工装、工艺装备及合
42、理的施工工艺、检测、控制手段来完成。2.2.1 工厂制作场地布置图见图 7.2.2 所示。2.2.2 结构放样 （1）主拱肋轴线在立面投影上为悬链线，拱轴系数 m=3.2，拱顶预拱度 68mm，在全拱肋按二次抛物线分配。放样按设计所提供的坐标利用计算机建立 1:1 空间数学筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-19-模型，在该模型中进行实测放样，并直接读取放样数据绘制放样样板，关键零件放样数据直接传输，制作加工样板利用计算机放样数据，在样楼进行 11 比例放样。（2）放样根据规范预留焊接收缩余量和切割、加工及装配余量，余量公差利用在工厂制作主拱试验段的方法验证。2.2.3 钢管的制作 主肋钢
43、管利用钢板在钢管制作生产线上完成，其工艺流程如下：主拱肋管也可以采用符合标准的成品管，斜腹杆、横联钢管采用同样工艺方法制作，也可以使用成品管。图 7.2.1 钢结构制作工艺流程图 钢板 钢板矫平 上下料平台采用高精度门式切割机切割管节零件管节零件开卷端预轧弧在线超声波探伤 管外自动焊 卷管成型 管内自动焊 在线超声波探伤 管段组装 管内自动焊 管外自动焊 成品管检验 后续工序 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-20-运 输 半拱上、下弦制作 结束 腹杆装配焊接 横联系部分杆件装焊 补涂装 制作组焊合拢段 转体 焊缝探伤 成形测量 补涂装 转体混凝土座施工 半拱胎架设置 拱肋预拱 工厂涂料
44、 钢板 横联系杆件制作 成品管 主拱肋平面节能制作 钢管制作 腹板制作 钢管检验 腹杆制作 平联板制作 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-21-2.2.4 主拱肋管零件的加工 （1）管段线型加工 主拱钢管线型加工有两种方法，一种是钢管利用胎模热弯成形，另一种是弦切线成拱。热弯成形可以减少焊缝的数量，提高对接精度和拱线形精度，但加工难度大，技术要求高。弦切线成拱焊缝数量多，焊接工作量大，且无条件使用自动焊接，不利于保证焊接质量，焊接变形控制复杂，不利于拱线形的控制，但加工难度小。通过两种施工方法的比较，结合广船国际股份有限公司在广东南海三山西桥、广州解放大桥和广州丫髻沙大桥等钢管拱桥施工取
45、得的经验，我们倾向于采取热弯成拱工艺。a.热弯成拱 热弯主要是用火焰加热作为热源对钢管指定区域进行加热，温度控制在相变温度以下，在自重的作用下促使管段热弯成型，其工艺流程如下：加工时，首先在主弦管的空间数学模型上读取节段弦管的拱线形座标数据，据此制作胎模和全长检验样板，胎模刚性固定在预埋有地筋的弯管场地上，将弦管直管段上胎固定，划线，在其需弯一侧火工加热，利用其自重空冷成型，这种工艺方法能保证其线形准确光顺。火工弯管方法如图 7.2.3 所示。图 7.2.3 主弦管弯管工艺立面示意图 弦管胎模底座 加热 钢管上胎 加温区域画线 供平面节段组装 加 热 空 冷 测 量 火工微调 成 形 样板检验
46、 下 胎 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-22-钢管热弯成形后，除进行控制点测量外，还用靠模样板进行整条线形的检测，确保成形曲线误差控制在允许范围内。b.弦切线成拱 弦切线成拱即是将主拱钢管放样按设计要求切割成直线段焊接成拱，焊接在专用胎具上进行手工电弧焊拼接，钢管拼接成形后，进行测量，成形线形误差控制在允许范围内。焊接变形采用计算并在实际试验中确定，以此确定其变形补偿量。（2）管段下料、切割 主拱肋弯管段下料长度 L12m，采用五轴数控切割机下料切割，连坡口在内，一次切割成形。2.2.5 主拱肋上、下弦平面节段制作 主拱肋上、下弦的两肢钢管和平联板组成的结构是 2.51m，满足运输条
47、件，所以可以在工厂制作成长度 L12m，由两肢钢管和平联组成的上、下弦平面节段（见图 7.2.4）。其制作方法是在特制的三节段线型胎架上，将两肢制作好的钢管弯管段上胎定位，装配平联板、拉杆螺栓等零件，利用埋弧自动焊机焊接钢管与平联板之间的焊缝。其工艺流程如下：在焊接过程中，所有焊缝均能实现平焊，焊缝质量易于控制，但焊缝数量多，易产生变形，因此必须选用合理的焊接方法及焊接程序，严格控制变形，保证节段线形和节段间的对接精度。2.2.6 腹杆的加工 采用电脑建立空间数学模型，在该模型中读取腹杆长度，在工厂制作试验段进行验证，并确定精度管理量，腹杆管端相贯线采用电脑放样后转输到五轴数控管子切割机下料切
48、割，包括相贯线、坡口线一次加工成型，同时，使用电脑 CADCAM 技术在空间模型上放置腹杆的相贯线和相贯坡口线，绘制薄膜样板对每条腹杆的相贯线进行检测。2.2.7 横联杆件的加工 横联结构主要有 K 字型和双 K 字型两种结构。在拱轴线形上，双 K 字型结构还是钢管弯管段上胎定位 下一工序 焊缝探伤 成形测量 标记节段对合线检查下 胎 装配平联板、拉杆螺栓 按焊接顺序对称自动焊 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM-23-一个空间结构，工厂制作后难于在现场满足装配精度，所以所有横联系在工厂只能加工成单根构件，其制作方法与腹杆加工方法一致，待钢管矫直后，在五轴数控管子切割机上下料加工，包括相贯
49、线、坡口线一次切割成形。2.2.8 腹板的加工 实腹段的腹板根据空间数学模型的放样数据，采用数控切割机下料切割，板边线和坡口线一次切割成型，其板边线与主弦管线形一致。2.2.9 钢管拱肋的厂内预拼装 钢管拱的零部件加工完毕后，在工厂内的预拼场进行拱肋的预拼装，预拼按拱肋7.4480的平面拱轴线线形作为基准线形，设置必要的预拼胎架和临时连接，将主弦管节段、腹杆、腹板上胎装配，用临时联接和定位工装进行拱线形的固定，然后进行线型测量，并检测主弦管的对接精度，腹杆、腹板与拱肋的装配间隙等多项技术参数是否符合要求，对误差超过技术标准的零部件进行修整，预拼合格后，对各零部件的安装位置进行标记。拱肋预拼装的
50、每组节段数量按设计要求进行，一般以每四节段为一组，拼装时，从拱脚开始依次进行，一组拼装完成后，留下最后一个节段与下一组进行预拼，以此类推，直至完成全桥拱肋的预拼。2.2.10 钢管拱工厂制作的检测手段、检测仪器、加工及焊接设备配备 （1）工厂制作零部件的检测主要包括主拱肋上、下弦平面节段的线性检测，单元对合接口检测，坡口形式检测，平面节段焊缝质量检测，腹杆、横联系、腹板加工精度的检测等，其中线形检测主要利用样板，拱肋预拼线形使用全站仪测量，焊缝质量主要使用超声波探伤仪进行无损检测，加工精度采用常规仪器和常规检测方法。（2）工厂检测、制作、焊接设备仪器如表 7.2.1 所示，其中，涂装专用设备见