
一、工程概况
(一)工程简介
司马河大桥位于吉首市太平镇英勇村。为单向行车双幅桥梁,跨越司马河。中心里程K213+100。本桥全长293.88m,8孔一联,第一、二跨在直线段,第三、四、五跨位于缓和曲线段上,最后三跨在圆曲线上。各墩桩基础均按径向布置,每幅桥桩中心间距690cm。
(二)地形地貌
司马河大桥位于樟木溪与司马河交汇处至夯齐冲之间,属构造剥蚀丘陵地貌。地形切割较深、起伏较大,桥位区地面标高155~208m。司马河常德岸为陡坡,坡脚一般为36°~48°,最大达53°,坡面植被发育,主要为低矮灌木。陡坎处可见基岩裸露。吉首岸较缓,为水田和旱地。
(三)工程及水文地质
桥址区为单斜构造,岩层产状较为平缓,一般为倾向∠315°,倾角∠3°。风化节理较发育,密度为0.5~1条/m,节理产状以倾向∠194°倾角∠81°为主,多呈闭合型。桥位处第四系覆盖层厚度不均。常德岸陡坡弱风化基岩基本出露。钻孔揭露到吉首岸的最大厚度为9.5m,最小厚度为2.5m,主要为亚砂土、卵石及块石土组成,顶部在部分地段含种植土。下伏基岩为白垩系上统砂岩、硅质砂岩。
司马河河床宽约55m,水流与线路走向呈75°交角,吉首岸受冲刷力较强。常水位在154~156m之间,水位高程随季节性变化大洪水期间水位可达165m。
本桥位地下水主要有第四纪覆盖层中的孔隙水和基岩裂隙水。上部第四系覆盖层中的孔隙潜水,主要赋存于卵石、块石中,水量在20~100t/d,主要接受大气降水和司马河水补给,动态变化大;基岩中的节理裂隙水、水量贫乏,主要接受大气江水补给,季节性变化较大。经勘察,桥址处地下水位标高为140.00~155.32m,区内泉流量一般为0.014~0.14L/s,据初步勘测,地表水及地下水对构筑物无腐蚀作用。
二、施工方案和工艺技术方案
(一)陆上桩基础施工
1.施工准备
1.1场地准备
清理桥址处地表植被,平整场地,砍树挖根。布置桩基础附近排水系统,开挖排水沟;修筑简易施工便道,确定运送施工机具、材料及出碴线路。布置砼拌合站、料场及钢筋加工棚。
1.2施工测量
在前期总体导线控制网复核成果,与司马河大桥加密控制网成果的基础上,进行桩基础测量放样。以方位角和距离放出桩基础中心位置。
1.3风水电供应
施工期间以一台6m3内燃空压机和两台3m3内燃空压机供风;
陆上挖孔桩施工工艺框图
平整场地
放线、测定桩位
布置出碴路线
挖首节桩孔土石方
孔口防水、锁口
钢筋原材试验合格
立模浇筑首节护壁砼
钢筋下料
钢筋焊接、绑扎
制作纲筋笼
在护壁上测放
标高、桩位十字线
搭设雨棚
安装垂直提升装置
第二节桩孔挖土石方
检查孔底持力层
校核桩孔垂度和直径
清理基底
拆除上节模板支设第二节模板、浇筑第二节砼护壁
吊放钢筋笼
重复开挖、校核垂直度直径、立模、浇筑砼护壁工序
灌注桩基砼
挖至设计深度
司马河设置简易泵站,配合施工场地水池,供施工用水;工程施工初期采用发电机供电,待常吉路全线高压供电线路贯通后,接入变压器供电。
2.施工顺序(见挖孔桩施工工艺框图)
3.开挖
由人工自上而下逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层风镐凿除,遇岩层采用风打眼,浅孔小药量松动爆破。挖孔时,先挖中间后挖周边。挖至基底设计标高时应预留0.5~1m,等待验收,同时做好所有原材料和砼浇筑准备工作后,短时间一次开挖至基底设计标高,安放钢筋笼,并立即浇筑砼。开挖过程中,当岩层、土层发生变化时,要及时通知监理人员,进行桩孔察看。开挖前,从桩中心桩引出护桩,首节护壁砼浇筑后将护桩引至护壁侧壁,并挂线用全站仪检查桩位。开挖过程经常检查桩孔垂直度,检查方法为每次支立护壁模板时,从孔口护桩十字线中心吊垂球至立模处护壁模板中心,保证桩孔垂直度。
4.爆破
4.1对于孤石采用单孔小型松动爆破;风化层以人工配合小型机具开挖;基岩采用松动爆破。
4.2基岩的钻爆设计:本爆破设计适用于2.5m桩径挖孔桩挖孔的基岩爆破。周边眼间距40cm,共18个,外插角8°,深80cm;辅助眼间距50cm,共10个,与基岩面成85°,深70cm;掏槽眼间距40cm,共4个,与基岩面成80°,深80cm;中空眼垂直于基岩面,深100cm。每眼装药0.195kg。具体布置见挖孔桩钻爆设计图。其它桩径参考此设计布置炮眼。爆破顺序:掏槽眼→辅助眼→周边眼。
5.出碴
采用人工装碴,卷扬机或人工提升吊斗,在桩基井口附近以手推车将弃碴运离井口,最后由装载机,翻斗车配合运至弃碴场。
6.护壁
6.1砼护壁节高1.1m,厚度10~15cm。护壁砼采用一节钢模板拼装而成,拆上节支下节,循环周转使用。模板使用螺栓连接;砼用吊桶运输,人工浇筑。插入式振动器振捣密实。
6.2护壁模板设计:
护壁模板上口直径与设计桩径相同,下口直径比设计桩径大10cm。以2.5m桩径为例。其它桩径的护壁模板参考其制作。
每节模板分为4块,面板采用δ=4mm钢板以卷板机卷成设计尺寸,横肋、竖肋采用60mm×6mm扁钢,间距控制在50cm左右。竖边肋布置间距15cm,Φ18mm螺栓孔,模板间以M16螺栓连接。
7.钢筋笼加工安装
钢筋笼在钢筋加工场地分节制作,待桩基完成清孔后在孔口拼接,上下节采用单面搭接电弧焊。焊缝长度不小于10d,同一截面内钢筋接头不超过50%。
8.桩身砼浇筑
桩身砼采用强制式搅拌机拌合,砼输送泵运送。砼在孔口通过串筒入孔,砼通过串筒后自由下落高度不大于2m。砼要垂直灌入孔内,并保持连续浇筑,采用插入式振动器分层捣实。
(二)水中桩基础施工
1.筑岛与围堰
水中桩基础开挖前,在桩位处用砂粘土筑岛,岛面高出施工期间水位0.5~1m。同时上下游采用编制袋或土石围堰,减缓开挖过程中河水回灌。本桥司马河两侧同时布置有桩基础,先开挖3#墩桩基,将河水人为改向常德岸侧。待3#墩桩基础完成后,拆除围堰,改为2#墩筑岛、围堰,同时将河水改向吉首岸侧。
2.透水层的防排水处理
司马河河床覆盖砂卵石层对于挖孔桩施工是非常不利的。当桩内标高低于河水水面标高时,河水就会通过砂卵石层进入住桩内,并随水头高度的增加,透水压力不断增大。这样,普通混凝土护壁很难止水。为此,我们拟定采用速凝混凝土护壁或钢护筒方案:
方案1:速凝混凝土护壁。在普通护壁混凝土的拌合时,考虑压力水稀释水泥浆,造成水泥浆流失的因素,适当增加水泥、砂的用量。并掺加速凝剂或水玻璃胶,加快混凝土初凝。以达到阻水效果。
方案2:钢护筒。用1mm钢板卷成桩基开挖直径的开口圆筒,高度比一节开挖高度高10~15cm。将钢护筒卷成小直径圆筒放入桩内,展成开挖直径,上端与原有混凝土护壁搭接固定,并在钢护筒的保护下进行护壁混凝土施工。
3.灌注水下砼
当地下水位上升速度大于6mm每分钟时,须采用灌注水下砼的施工方法。灌注水下砼采用输送泵运送,连续浇筑,满足砼的和易性、流动性,砼在运输过程中无离析、泌水现象发生;采用Φ300mm钢导管灌注;首批灌注砼数量应保证填充导管底部的需要,并保证埋管不小于1m;灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2~6m;经常测探井孔内砼面的位置,及时地调整导管埋深。灌注的桩顶标高比设计高出0.5~1m。
4.水中桩基础其它施工工艺与陆上桩基础施工工艺相同。
(三)明挖基础施工
明挖基础采用人工开挖。土质边坡放坡开挖,石质边坡垂直开挖。开挖之前,先确定基础的轴线,边线位置以及基底标高。即将挖至设计基低标高时,等待验收,同时做好混凝土施工准备,以避免基坑长期暴露、扰动或浸泡。基坑开挖中,采取排水措施。
三、质量自检体系
(一)组织机构(参见司马河大桥工程质量自控组织机构)
(二)保证措施
1.质量保证
1.1健全质量保证体系
针对基础工程施工特点和质量要求,建立质量保证体系,对工程质量实行全过程的有效监控。
司马河大桥工程质量自控组织机构
项目经理:安熔南
总工程师:王华光
副经理:张武国
施工队队长
王焕喜
桥梁工程师
邢天明
质
检
工
程
师
裴生艳
测量工程师
宋承宝
试验工程师
于绍军
队技术负责刘海国
队测量员
宋传钊
队工班长
胡恩桃
队领工员
吕宝龙
队安全员
嵇会刚
队实验员
刘先成
队技术员
白同江
挖孔工班
木工班
砼工班
钢筋工班
基础工班
工序自检、互检、交接检
1.2质量保证措施
1.2.1建立健全工程质量保证体系,切实提高全员质量意识。
1.2.2开工前,根据工程建设的具体要求,建立系统、完善的质量管理制度,并在施工过程中严格执行。
1.2.2.1坚持“施工”、“三不交接”和“一个坚持”制度。即:未进行技术交底不施工、图纸和技术要求不清楚不施工、测量桩和资料未经换手复核不施工、材料无合格证或试验不合格者不施工、工程不经检查签证不施工;无自检记录不交接、未经专业人员验收合格不交接、施工记录不全不交接;坚持质量一票否决制。
1.2.2.2各工序实行严格的“三检”即“自检、互检、交接检”制度。
1.2.2.3严格执行隐蔽工程检查签证制度。
1.2.2.4严格执行测量计算资料和现场操作换手复核制度。
1.2.2.5严格执行“跟踪检测”制度,按照“施工跟检”、“复检”和“抽检”三种方式进行。
1.2.2.6严格执行原材料进场验收制度。不合格材料不准进场。
1.2.2.7严格执行计量测试仪器设备的定期检定制度。
1.2.2.8明确岗位质量责任,实施质量奖罚制度。
1.2.3把对质量有重大影响的过程和工作程序化、制度化。
1.2.3.1施工过程的控制程序:设计交底→编制施工方案及质量计划→审查批准→施工前准备→执行施工方案及按质量计划进行质量控制、开展QC小组活动→效果检验→改善施工管理→施工质量的检查和评定→竣工移交。
1.2.3.2测量工作的控制程序:施工基线的开工复测→控制网、水准基点的加密→施工测量→施工中复测检查→竣工测量→测量结果报监理工程师。
1.2.3.3试验控制程序:原材料检验→出厂合格证检查→工地取样(试件制作→工地养护、试验室标准养护)→试验→形成试验报告→报监理工程师。
1.2.3.4隐蔽工程检查验收控制程序:施工单位自检合格→填写隐蔽工程验收报告→报项目经理部→项目经理部验收合格→上报监理工程师→业主、监理工程师、设计代表验收→签署隐蔽工程验收证明书→进行下道工序施工。
1.2.3.5单项工程验收控制程序:自检合格并有完整的施工记录→填写单项工程质量评定表→项目经理部验收→填写验收评定结果→监理、业主、设计代表验收→签署验收意见。
1.2.3.6质量检查的控制程序:施工班组自检→上一工序交接检→质检工程师检查→质量评定→质量安全部检查→签认→监理工程师检查→签认→下一工序。
1.2.3.7不合格产品处理控制程序:不合格产品评审→检查试验→鉴定报告→处理意见→处理结果。
2.工期保证
2.1强化施工管理,搞好施工组织规划,为按期完成施工生产任务创造条件。
2.2周密施工安排,做好施工计划,有序施工。
2.3优化施工组织,合理配置施工资源。
2.4根据现场工程实际进展情况,适时调整施工计划,动态配置资源,平衡施工生产。
2.5加强物资材料供应,确保施工正常进行。
2.6搞好设备管理,确保施工机械设备的完好率和使用率。
2.7开展科技创新,提高劳动生产效率。
2.8强化资金管理,确保工程施工需求。
2.9适时收集工程信息并分析研究,及时发现和解决施工中存在的问题,保证工程施工的顺利进行。
3.安全保证
3.1安全生产管理目标
安全生产管理目标是实现“三无、三消灭”,即无因工伤亡事故,无交通伤亡事故,无火灾洪灾事故;消灭违章指挥,消灭违章作业,消灭惯性事故。
3.2安全生产管理组织机构
建立健全安全生产管理体系。工程队队长为安全生产第一责任人,设专职安全员,各班组设安全旁站员并配齐配强专业技术人员。详见“司马河大桥安全生产自控体系图”。
3.3建立健全各项安全制度
结合岗位责任,建立安全岗位责任制度;坚持谁主管谁负责原则,贯彻第一管理者负责制;发生安全事故,坚持“三不放过”原
司马河大桥工程安全生产自控体系图
第一责任人
项目经理:安熔南
第二责任人
总工程师:王华光
副经理:张武国
现场责任人
桥梁工程师
邢天明
质
检
工
程
师
裴生艳
施工队队长
王焕喜
队技术负责刘海国
直接责任人
领工员
吕宝龙
安全员
嵇会刚
工班长
胡恩桃
则即原因不清不放过、责任不清不放过、责任人和群众未收到教育不放过;制定和执行安全奖罚制度;建立危爆物品购置、运输、储运、保管、领用和余料返库制度,确保施工安全。
3.4施工安全防范重点
3.4.1防止爆破事故。
3.4.2防止机械伤害、触电事故及交通事故。
3.4.3爆炸物品存放、领用管理。
3.5安全生产措施
3.5.1进入施工现场佩戴安全帽。严禁无关人员进入施工现场。
3.5.2所有现场的机械操作手严禁酒后上岗。车辆信号装置完备。定期对机械进行检修保养,如果损坏,立即修理,严禁带故障运行。
3.5.3加强对火工品运输、保管、领用和余料返库的诸环节管理,堵塞漏洞,确保万无一失。
3.5.4施工现场所有人员了解紧急情况处理步骤,熟知有关信息。
3.5.5充分发挥安全员的作用。
3.5.6汛期由专人每天与当地气象部门联系,收集本地天气预报,做好现场准备。
4.特殊情况下的保证措施
在施工过程中遇有桩基围岩变化幅度较大、节理较发育破碎严重等特殊情况,一方面,应把施工人员人身安全工作放在首位,设立安全绿色通道,遇有危险情况,将人员及时撤离现场,安排专车、专人、专用电话,确保安全事故降到最低限度;另一方面,建立桩基岩体分析卡,及时分析岩质变化情况,做出正确判断,优化施工方案遵循“短开挖,勤护壁”的原则,采取有效的保护措施以避免质量安全事故的发生。
(三)环境保护和文明施工
1.环境保护
1.1加强所有施工人员的环境保护意识,坚决贯彻国家的有关环境保令及当地有关法规、条例,做到文明施工。
1.2严格保护施工现场周围环境,施工期间对环境保护工作全面规划、综合治理。施工环保措施要按着有关规定办理执行。
1.3工程施工中的排水,应避免危及周围农田,要按规定把水排到指定的位置。
1.4保护自然资源,保持水土和生态平衡。严禁乱砍滥伐,挖掘破坏;防止水土流失,尽最大可能减少对生态环境的破坏。
1.5施工临时便道定期维修和养护,水泥和其它易飞扬的细颗粒散体材料安排在库内存放或严密遮盖,运输建筑材料时要防止洒落、飞扬,沿线运输线路经常进行清扫;防止微粒和气体对大气的污染,采取有效的降噪措施,防止噪音。
1.6防止燃料、油、沥青、化学品、污水、垃圾、土或其他有害物质对河流、湖泊、水塘和水库的污染。
1.7水泥混凝土拌和场、贮藏区材料堆放场、轧石和筛分的地点应远离居民区。
1.8挖孔桩弃碴运至指定的弃碴场,严禁乱倒乱弃,并及时对弃碴场防护处理,防止水土流失。
2.文明施工
2.1制定文明施工规章制度,规范现场管理,增强文明施工意识,积极维护企业的声誉。
2.2挂牌施工,标明工程项目名称、范围、开竣工期限、工地负责人、接受监督。
2.3坚持按平面规划设置材料库,材料堆码成方见块,设置材料标识牌,标明产地、规格、型号等;施工现场做到整齐、清洁。
2.4严格按照设计和施工规范要求施工,建立健全岗位责任制,把文明施工落实到实处,提高全员文明施工意识。
2.5特种施工人员必须持证上岗,挂牌施工,现场人员戴安全帽。现场的施工用电安装规范、安全、可靠。机械设备指定专人负责,确保安全操作。
2.6驻地建设规范化,严禁随意搭设违章建筑,卫生设施齐全,有专人负责管理,生活垃圾统一堆放,及时处理。
2.7处理好与当地群众、兄弟单位的关系,尊重民风民俗。
2.8加强对施工人员的全面管理,所有人员办理暂住证,严禁接收“三无”盲流人员,做好防盗工作,落实防范措施。
2.9严禁酗酒,聚众斗殴。提倡文明用语,文明施工。
2.10施工内业资料严格按贯标要求整理,办公室内按要求布置各类图表,及时反映施工进度和状况。
2.11工程完工后,及时清理现场,周转材料及时返库,建筑垃圾及时运走,保持场地清洁。
(四)人员、设备表
施工人员表
| 序号 | 工 种 | 人员数量 | 序号 | 工 种 | 人员 数量 | |
| 1 | 队长 | 王焕喜 | 1 | 9 | 钢筋工 | 12 |
| 2 | 质检工程师 | 刘海国 | 1 | 10 | 电焊工 | 4 |
| 3 | 助工 | 白同江 | 1 | 11 | 砼 工 | 10 |
| 4 | 测工 | 宋传钊 | 1 | 12 | 振捣工 | 4 |
| 5 | 试验员 | 刘选成 | 1 | 13 | 普 工 | 40 |
| 6 | 安全员 | 徐长发 | 1 | 14 | 电 工 | 1 |
| 7 | 领工员 | 吕宝龙 | 1 | 15 | 场内司机 | 5 |
| 8 | 爆破工 | 陈海森 | 1 | 16 | 工班长 | 4 |
| 人员数量合计 | 88 | |||||
| 序号 | 机械设备名称 | 型号 | 单位 | 数量 | 备注 |
| 1 | 砼搅拌机 | JS-500 | 台 | 2 | |
| 2 | 砼输送泵 | HBT60C | 台 | 1 | |
| 3 | 内燃空压机 | 6m3/min | 台 | 1 | |
| 4 | 内燃空压机 | 3m3/min | 台 | 2 | |
| 5 | 汽车吊 | 16t | 台 | 1 | |
| 6 | 装载机 | ZL-30 | 台 | 1 | |
| 7 | 发电机 | 120KW | 台 | 1 | |
| 8 | 弯筋机 | GW40 | 台 | 1 | |
| 9 | 切筋机 | DGW-32 | 台 | 1 | |
| 10 | 电焊机 | BX2-500 | 台 | 2 | |
| 11 | 风 | YT24 | 台 | 4 | |
| 12 | 煤电钻 | 2.2KW | 台 | 4 | |
| 13 | 卷扬机 | 3KW | 台 | 6 | |
| 14 | 翻斗车 | 5T | 台 | 2 | |
| 15 | 潜水泵 | 1吋 | 台 | 10 |
| 序号 | 材料名称 | 单位 | 数量 | 备注 |
| 一 | 钢筋 | kg | 283838 | 合计 |
| 1 | φ10 | kg | 19774 | |
| 2 | Φ12 | kg | 5192 | |
| 3 | Φ16 | kg | 669 | |
| 4 | Φ25 | kg | 26808 | |
| 5 | Φ32 | kg | 231395 | |
| 二 | C25砼 | m3 | 3083.17 | |
| 1 | 水泥P032.5 | t | 1200 | |
| 2 | 砂 | m3 | 1600 | |
| 3 | 碎石 | m3 | 2300 | |
| 三 | 检测钢管Φ52×2.5 | kg | 6667 |
| 序号 | 名称 | 单位 | 数量 | 备注 |
| 一 | 试验仪器 | |||
| 1 | 振筛机 | 台 | 1 | |
| 2 | 烘箱 | 台 | 1 | |
| 3 | 200吨压力机 | 台 | 1 | |
| 4 | 水泥软练设备 | 套 | 1 | |
| 5 | 恒温恒湿砼养护箱 | 台 | 1 | |
| 6 | 50升砼拌合机 | 台 | 1 | |
| 7 | 砼振动台 | 台 | 1 | |
| 8 | 砂石标准筛 | 套 | 2 | |
| 9 | 砼回弹仪 | 套 | 1 | |
| 10 | 针片装规准仪 | 套 | 1 | |
| 11 | 容积升 | 套 | 1 | |
| 12 | 压碎值仪 | 套 | 1 | |
| 13 | 标养室恒温恒湿控制仪 | 台 | 1 | |
| 14 | 坍落度筒 | 套 | 1 | |
| 15 | 砼抗压试模 | 个 | 30 | |
| 16 | 含气量测定仪 | 台 | 1 | |
| 17 | 磅秤100kg | 台 | 1 | |
| 18 | 台称10kg | 台 | 1 | |
| 19 | 托盘天平2000g | 台 | 1 | |
| 20 | 静水天平1000g | 台 | 1 | |
| 21 | 电子天平3000g | 台 | 1 | |
| 22 | 电子天平300g | 台 | 1 | |
| 23 | 电子称10kg | 台 | 1 | |
| 二 | 测量仪器 | |||
| 1 | 全站仪 | 台 | 1 | |
| 2 | 水平仪 | 台 | 2 | |
| 3 | 经纬仪 | 台 | 1 |
司马河大桥桩基础工程施工进度横道图
| 序号 | 工程名称 | 施工日期 | 2004年 | |||||
| 开工日期 | 完工日期 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | ||
| 1 | 0#台桩基础 | 2004.8.6 | 2004.9.20 | |||||
| 2 | 1#墩桩基础 | 2004.8.6 | 2004.9.20 | |||||
| 3 | 2#墩桩基础 | 2004.9.1 | 2004.10.14 | |||||
| 4 | 3#墩桩基础 | 2004.7.2 | 2004.8.15 | |||||
| 5 | 4#墩桩基础 | 2004.9.1 | 2004.10.14 | |||||
| 6 | 5#墩桩基础 | 2004.7.2 | 2004.8.15 | |||||
| 7 | 6#墩桩基础 | 2004.7.2 | 2004.8.15 | |||||
| 8 | 7#墩桩基础 | 2001.9.1 | 2004.10.14 | |||||
