苏通大桥北引桥施工栈桥及基础工程施工组织设计毕业设计相关材料Word文件下载.docx
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3、范立础主编.《桥梁工程》.北京:
人民交通出版社,2001
4、黄绳武主编.《桥梁施工及组织管理》.北京:
人民交通出版社,2000
5、周水兴、何兆益、邹毅松等主编,《路桥施工计算手册》.北京:
6、陈伟、李明主编.《桥梁施工临时结构设计》.北京:
中国铁道出版社,2002
7、《桥涵施工手册》
8、公路施工手册.《桥涵》(上、下册).北京:
9、《公路工程预算定额》(上、下册),2007
10、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)
11、《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)
12、《港口工程钢筋钩设计规范》(JTJ283-99)
13、《港口工程荷载规范》(JTJ215-98)
14、中交第一公路工程局有限公司.《公路工程施工工艺规范》.北京:
人民交通出版社,2007
同组设计者
学生完成毕业设计(论文)工作进度计划表
序号
毕业设计(论文)工作任务
工作进度日程安排
周次
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
收集资料及熟悉图纸
工程量计算及施工总布署
2.5
施工方案
5.5
施工组织
0.5
工程预算
1.5
整理、装订设计成果
答辩
注:
1.此表由指导教师填写。
2.此表每个学生一份,作为毕业设计(论文)检查工作进度之依据;
3.进度安排请用“—”在相应位置画出。
毕业设计(论文)阶段工作情况检查表
时间
第一阶段
第二阶段
第三阶段
内容
组织纪律
完成任务情况
检查情况
教师
签字
签字日期
1.此表应由教师认真填写;
2.“组织纪律”一栏根据学生具体执行情况如实填写;
3.“完成任务情况”一栏按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写;
4.对违纪和不能按时完成任务者,指导教师可根据情节轻重对该生提出警告或不能参加答辩的建议。
毕业设计(论文)
开题报告
题目苏通大桥北引桥——
施工栈桥基础工程施工组织设计
专业
班级
学生
指导教师
一、选题目的的理论价值和现实意义
作为一名工科毕业的大学生,施工技术专业知识是必不可少的,同时,施工组织与管理知识也同样很重要。
通过毕业设计,进一步巩固和提高已学过的基本理论和专业知识,增强运用已学知识解决实际问题的能力;
进一步掌握施工组织的基本步骤,懂得如何对实际工程进行施工组织设计和掌握具体的施工技术;
初步掌握施工计划网络图的绘制方法及时性其优化原理;
初步掌握工种预算的理论和方法;
培养毕业生独立解决问题的能力,尽快适应以后所从事的工作,为将来走上工作岗位奠定坚实的基础。
苏通大桥位是我国建桥史上工程规模最大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程。
建设苏通大桥对完善国家和江苏省干线公路网、促进区域均衡发展以及沿江整体开发,改善长江安全航运条件、缓解过江交通压力、保证航运安全等具有十分重要的意义。
二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势
苏通大桥前期工作开始于1991年,经历了规划、预可、工可、初设和施工图设计等阶段。
从1991年进行规划研究,至2003年6月开工,历时12年。
1998年江苏省上报了苏通大桥项目建议书,1999年4月,交通部组织专家对苏通大桥项目建议书进行了行业评审;
1999年9月,国家计委组织专家对项目建议书进行了评估;
2001年6月,国家计委以“计基础[2001]1089号”文批准苏通大桥项目建议书;
2001年12月,江苏省和交通部联合在南京主持召开了苏通大桥国际技术研讨会。
2002年2月,受国家计委委托,中国国际工程咨询公司组织专家对工可报告进行了评估。
2002年4月,评估报告上报国家计委。
2002年11月,交通部分别组织有关专家对苏通大桥基础设计资料、结构设计参数、设计方案等进行了现场调研和审查;
2003年3月,交通部以“交公路发[2003]95号”文批复了苏通大桥初步设计;
2003年6月,经交通部同意,同时江苏省发展计划委员会以“苏计投资函(2003)123号”转达国家发展和改革委员会意见,同意苏通大桥控制工程先行开工建设。
苏通大桥不仅规模宏大,在斜拉桥几何尺度方面创造四项世界第一,而且在技术方面极具挑战性,难度非常大,是从设计到施工、科研和管理等全方位的超越。
可以说,它比国内以往任何一座桥梁遇到的难题更多、建设更复杂,因此它代表了目前中国乃至世界建桥技术的最前沿。
三、研究重点
作为本次设计的苏通大桥北引桥部分,由陆地和水上两部分组成。
主要施工项目有水上钻孔灌注桩、水上承台、墩台、箱梁以及钢栈桥和施工平台的施工。
本设计的重点和难点就在于钻孔灌注桩和水上承台的施工。
在施工中分别采用了回旋钻机泥浆护壁水下灌注混凝土和钢吊箱的施工方法。
四、主要参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)。
[2]周永兴,《路桥施工计算手册》[M],北京:
人民交通出版社,2001。
[3]丛培经,《工程项目管理》[M],北京:
中国建筑工业出版社,2003。
[4]范立础,《桥梁工程》[M],北京:
[5]黄绳武,《桥梁施工及组织管理》[M],北京:
人民交通出版社,2000。
五、指导教师意见
指导教师:
六、学院毕业设计(论文)指导小组意见
负责人:
文献综述
苏通大桥主要由北岸接线工程、跨江大桥工程和南岸接线工程三部分组成。
作为本次设计的B1合同段属于北岸接线工程,位于北岸浅滩区,30m跨段位于陆上,50跨段位于水深较浅的岸边。
因此施工的重点也是难点就在于钻孔灌注桩以及现浇预应力混凝土箱梁的施工。
钻孔灌注桩目前在沿海地基处理中应用十分广泛,但因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难,且由于软土的特殊性质,经常会出现一些质量问题。
在查阅了大量文献及期刊论文后,现对其在施工过程中经常遇到的问题和相应的防治措施做简要阐述。
钻孔灌注桩施工过程:
施工准备→泥浆制备→打设护筒→钻机就位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→下导管→二次清孔→水下混凝土灌注→护筒回收→检查质量。
在施工中经常遇到的问题和相应的防治措施:
孔口高程及钻孔深度的误差
孔口高程的误差:
孔口高程的误差主要有两方面,一是由于地质勘探完成后场地再次回填,计算孔口高程时疏忽引起的误差。
二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积,地面不断升高,孔口高程发生变化造成的误差。
其对策是认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程,每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。
钻孔深度的误差:
有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探,地面高程较低,当工程地质勘探采用相对高程时,施工应把高程换算一致,避免出现钻孔深度的误差。
另外,孔深测量应采用丈量钻杆的方法,取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面,不宜采用测绳测定孔深。
钻孔的终孔标准应以桩端进入持力层深度为准,不宜以固定孔深的方式终孔。
因此,钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持力层。
孔径误差
孔径误差主要是由于工人疏忽用错其他规格的钻头,或因钻头陈旧,磨损后直径偏小所致。
每根桩开孔时,合同双方的技术人员应验证钻头规格,实行签证手续。
钻孔垂直度不符合规范要求
造成钻孔垂直度不符合规范要求的主要原因如下:
场地平整度和密实度差,钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降,导致钻孔偏斜;
钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏斜;
钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,造成钻头偏离方向;
钻进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时,钻压过高使钻头受力不均,造成钻头偏离方向。
主要技术措施为:
压实、平整施工场地;
安装钻机时应严格检查钻进的平整度和主动钻杆的垂直度,钻进过程应定时检查主动钻杆的垂直度,发现偏差应立即调整;
定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换;
在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进,应低速低钻压钻进。
发现钻孔偏斜,应及时回填粘土,冲平后再低速低钻压钻进;
在复杂地层钻进,必要时在钻杆上加设扶整器。
钻孔塌孔
钻孔灌注桩的塌孔与缩径主要是地层复杂、钻进进尺过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注砼等原因所造成。
钻孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时,成孔速度应控制在2米/小时以内,泥浆性能主要控制其密度为1.3~1.4g/cm3、粘度为20~30s、含砂率≤6%,若孔内自然造浆不能满足以上要求时,可采用加粘土粉、烧碱、木质素的方法,改善泥浆的性能,通过对泥浆的除砂处理,可控制泥浆的密度和含砂率。
没有特殊原因,钢筋笼安装后应立即灌注砼。
桩端持力层判别错误
孔底沉渣过厚或开灌前孔内泥浆含砂量过大
孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差,清孔无法达到设计要求外,还有测量方法不当造成误判。
要准确测量孔底沉渣厚度,首先需准确测量桩的终孔深度,桩的终孔深度应采用丈量钻杆长度的方法测定,取孔内钻杆长度+钻头长度,钻头长度取至钻尖的2/3处。
灌注砼过程钢筋笼上浮
引起灌注砼过程钢筋笼上浮的原因主要有如下三方面:
砼初凝和终凝时间太短,使孔内砼过早结块,当砼面上升至钢筋笼底时,砼结块托起钢筋笼;
清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上,形成较密实的砂层,并随孔内砼逐渐升高,当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼;
砼灌注至钢筋笼底部时,灌注速度太快,造成钢筋笼上浮。
若发生钢筋笼上浮,应立即查明原因,采取相应措施,防止事故重复出现。
桩身砼夹渣或断桩
原因主要有如下四方面:
初灌砼量不够,造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内;
砼灌注过程拔管长度控制不准,导管拔出砼面;
砼初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使砼上部结块,造成桩身砼夹渣;
清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上,形成沉积砂层,阻碍砼的正常上升,当砼冲破沉积砂层时,部分砂粒及浮渣被包入砼内。
严重时可能造成堵管事故,导致砼灌注中断。
导管的埋管深度宜控制在2~6米之间,若灌注顺利,孔口泥浆返出正常,则可适当增大埋管深度,以提高灌注速度,缩短单桩的砼灌注时间。
砼灌注过程拔管应有专人负责指挥,并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和重锤实测孔内砼面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋管深度≥2米。
单桩砼灌注时间宜控制在1.5倍砼初凝时间内。
参考文献:
[6]赵海津,许晶.钻孔灌注桩施工中的质量事故原因及预防措施[J].华章,2009,(11).
[7]张秀丽.浅谈钻孔灌注桩的施工[J].黑龙江科技信息,2008,(24).
[8]张东平.浅议钻孔灌注桩质量控制[J].南方金属,2007,(4).
[9]SeedHB,ReeseLC.TheActionofSoftClayalongFrictionPiles.Transactions,ASCE,1957,122,122:
731~754.
[10]BoulonM,NovaR.Modelingofsoilstructureinterfacebehavior-acomparisonbetweenelastoplasticandrate-typelaws.ComputersandGeotechnics,1990,91,9
(1):
21-46.
斜拉桥以及桥梁的施工技术
在过去十年里,斜拉桥被世界各地广泛应用,尤其是在西欧。
在现代桥梁工程中,斜拉体系的更新,则是由于欧洲尤其是德国的桥梁工程师在战后由于材料的短缺为获得最佳的结构性能而兴起的。
斜拉桥的结构系统是由正交异性桥面和由拉索支撑的连续加劲梁组成,即斜索穿过或直接锚固在索塔上。
利用拉索来支撑桥跨绝不是一种新技术,很早以前就有关于这种结构的实测记载了。
不幸的是,由于没有充分理解其受力状态和用以形成斜拉索线支撑的那些材料,如拉杆、拉索都不合适,因此这种体系很少有成功的先例,用这种方法制作的拉索没有充分拉紧,而处于松弛状态的斜拉索的拉力在远未达到设计值时,桥面就出现了很大的变形。
随着高强钢丝、正交异性板的引进,焊接技术的发展和结构分析的进步,斜拉桥体系直到近来才被广泛成功地应用。
电子计算机技术的发展和应用对解决高次超静定体系问题及其三维性能的精确静力分析开辟了新的无限天地。
斜拉桥是一种空间结构,主要由钢梁、钢或混凝土桥面系和支撑部分包括处于受压状态的塔和处于受拉状态的斜拉索组成。
就结构性能而言,斜拉桥介于梁桥和悬索桥之间。
这种体系的主要结构特点是利用加劲和预应力或后张拉索的联合作用,拉索从塔顶一直延伸到钢梁锚固点。
斜拉索的水平分力主要由主梁承担,不需要大的锚固装置,因此,下部结构是非常经济的。
正交体系的引进导致几种新型下部结构的产生,新型结构不需要任何外加材料就能承受缆索的水平推力,即便对大跨径桥梁也是如此。
在传统的上部结构中,桥面板、纵梁、横梁和主梁被认为是独立受力的,这类上部结构不适用于斜拉桥。
但是,在旧的体系中,正交异性板和大型断面的加劲刚板不仅起到主梁及横梁上弦杆的作用,同时也起到抵抗风撑的水平梁桥的作用。
事实上,在正交异性体系中道路的所有组成部分和上部结构的次要部分都参与了桥梁主体系统的受力,这使得主梁梁高减少,并节约了用钢量。
这种结构的另一特征是不管桥上的荷载情况如何,桥的几何形状总是不变,所有拉索总是处于受拉状态,因此斜拉桥可用相对轻巧灵便的材料——缆索来修建。
这种三维桥的重要特征是横向结构部分完全参与纵向主体结构的受力。
这就意味着结构的抗弯惯性矩大大增加,从而允许梁高减小并能节省钢材。
正交异性体系保证了桥面板在索塔处和中心主跨处的连续性。
多跨桥上部结构的连续性非常重要,对设计良好的斜拉桥来说尤为重要。
斜拉桥在公路桥领域的应用填补了板桥和悬索桥之间的空白。
在中等跨度的情况下正交异性板梁要比其它体系优越。
但是,对于大跨径的桥梁则需要很大的梁高。
斜拉桥解决了这个问题,因为它是一个包括正交异性板和连续梁组合的结构体系。
斜拉桥的出现确实是桥梁建筑上一个具有开拓性的发展,现有的斜拉桥是钢结构的杰作。
造型优美、结构明快。
完全不需要外加装饰。
这是因为斜拉桥的设计不仅有经济、实用和技术上的要求,在很大程度上还要考虑美学和建筑学的要求。
现代斜拉桥设计的目标之一就是与环境融为一体,满足美学要求。
这些桥梁确实是现代社会的代表产物,是现代工程科学在其自身的规律下不断发展前进、且已被20世纪的工程师们赋予其实质的产物。
如何建一座桥,包括斜拉桥在内,主要取决于现场的情况。
包括材料的成本、可供使用的设备,所允许的施工时间和环境限制。
由于所有这些都会随着选址和时间的不同而不同,所以对于一个指定的结构,其最好的施工方法也会不同。
顶推法
在这种施工方法中,利用液压千斤顶和卷扬机将桥面推过各桥跨。
预应力后张预制桥面段、钢梁和箱梁是已建好了的。
尽管跨度更大的桥梁通过安装临时支撑的方法已经建起来,但为了避免过大的挠曲和悬臂应力,跨度通常限制在50~60m。
这种施工方法最适合于修建跨度在300~600m范围内的多跨桥,但是利用这样的方法已经建成了比这更短或更长的桥梁。
不幸的是,这种经济的施工方法只有在桥面的水平和垂直线形都是直线或者要有稳定不变的半径时才适用。
如果顶推梁有较小的下坡(4%~5%),就必须安装制动系统,以防止滑动失控,此时在约束墩上应设置大型支撑架。
桥梁推进要求有认真的测量和对桥面挠曲进行持续精确的检查。
桥面的前端由一个铝或钢导梁形成,在桥墩上起着前导作用。
使用特制的聚四氟烯或铬镍的钢板支座可将滑动摩擦力减到其重量的5%,这样,就可以使带有支柱的细长桥墩免遭断裂或其他损坏。
这些支柱还可以支撑临时摩擦支座,也有助于控制导梁。
在预制施工时,是把理想的节段浇筑在靠近桥台的台座上,然后由导轨将它运到后张台座上,这当中的运送距离应该保持最小。
通常,节段是浇筑在相邻的已经建好了的节段的端面上,这样就可以保证用环氧树脂将它粘贴到位。
如果不采用这种程序,就应该在节段与节段之间留出约500mm的缝隙,在这些缝里加钢筋并在后张拉开之前浇混凝土。
一般是将所有的段压在一起形成一个完整的结构,但是,当路堤的入口或空间不够时,就有必要间歇地推进桥面,这样才可以逐渐增加梁段。
相应的预应力配置,不管是临时性的还是永久性的,都要有更复杂和更仔细的计算。
桥顶推技术的主要优势是节约脚手架,特别是对于那些高架桥面的桥,节段也可以使用高效率的设备在受保护的环境下制造或预制。
就混凝土节段而言,每周可架设两个节段(一般长度为10~30m,重约300~400t)并在后张拉之后,根据绞车/起重机的情况,每天顶推20m左右。
平衡悬臂施工法
箱形截面和预应力混凝土的发展使人们可以在脚手架上进行现场安装和浇筑短节段,建造与路面等宽的梁。
接着,通过不用脚手架而用已建好了的梁的一部分来稳固悬臂段,这一举措改善了施工方法。
在所举的这一简单例子里,桥由长度比1:
1:
2的三个跨构成。
首先,桥台和桥墩与桥的上部结构分开建造。
每个桥墩上面的桥段可以现场浇筑或安装预制段,然后通过在其两端同时增加节段来建造桥面。
不过,在两端必须同时增加理想节段通常使不现实的,而且附加段的重量、风力、施工平台和材料也会引起不平衡。
当悬臂到达了两端桥台和中跨跨中时,便可在另一桥墩上进行施工了,桥面的剩余部分也以同样的方法来完成。
最后,用一个合拢段将两个悬臂在中心连接,从而形成一个单独的跨。
合拢段通常是现场浇筑的。
该程序在开始时要求墩柱顶部甚至其左右两面的使用节段,按常规方式现浇或预制安装,并在预应力筋穿束并后张时对其进行临时支撑。
而其它的节段,是利用后张法并进行孔道灌浆一对对安装就位的。
在这一阶段只有上翼梁和梁腹的悬臂钢筋束是受拉的。
在合拢段浇筑到位后,对通长钢筋施加预应力,最后在两个半跨中间留下的缝隙要足够宽,使得千斤顶装置可以安进去。
当每个悬臂梁都完工并且合拢段也安装好了之后,便在桥跨中心将通长钢筋对称锚固,使它可以承受叠加荷载、活载、恒载内力重分布和悬臂预应力。
早期桥梁是按自由悬臂原则来设计的,它要求桥中心有个伸缩缝。
不幸的是,沉降、变形、混凝土徐变和预应力松弛会使两半桥跨产生挠曲,从而破坏桥的外观,使驾驶人员产生不舒适感。
这种接缝引起的后果和设计上的困难,促使设计人员选择使用连续的连接方法,使得荷载更均匀和变形减小。
自然的伸缩缝通过桥台处滑动支座来实现,对于多跨长桥,则隔500m设一接头来实现。
先进施工方法的特别要求:
有三个方面是工程队伍和施工队伍必须考虑的:
1、施工过程的应力分析:
因为此时桥的荷载和支撑跟竣工之后的不同,为了保证结构的安全,必须计算每个施工期的荷载。
为此,必须使用实际施工荷载,并通知所有现场工作人员其荷载的极限。
风力和气温对各施工期都很有影响。
2、反拱:
为了使所建的桥的标高准确,每个施工期都必须计算桥梁所要求的预拱度。
对混凝土徐变给予应有的考虑。
虽然这类计算很复杂,但计算机的应用已使它简单化了。
3、质量控制:
这对于任何一种施工方法都很重要,对复杂的施工方法尤其重要。
混凝土养护、后张拉、伸缩缝预留等都不利于一个成功的结构。
现场工作人员必须了解,在后张拉、拆模、脚手架拆除、架设和其它的操作时所要求的混凝土的最小强度。
一般来说,这些先进的施工方法比传统的脚手架施工方法要有更多的管理工作,但节约的成本相当可观。
桥梁的修复
桥梁的修理和维护与桥梁修复之间的分界线有时是很模糊的。
通常的区别隐含于把桥恢复到满意的状况所需维修的程度。
维修指在现有条件下修理构件,修复通常是要延长现有桥的使用寿命。
几个研究项目包括如何提高桥的承载能力和对功能不完善的桥的修复的研究。
修复可以采用几种修复工序中的任一种形式。
工作可能包括桥面的更换和小修,或者包括纠正沉降问题,加固或更换危险构件,更换支座,加宽和纠正线形,或改善排水等。
一、桥面更换
桥最常见的修复是更换桥面或磨损的部分。
最普遍的磨损是氯离子渗入混凝土中并腐蚀钢筋造成的。
桥面放置的防冻化学物是氯离子的来源。
桥面修复的类型和程度很大程度上取决于氯化物含量和破坏的桥面所占的百分比例。
在钢筋布置层面每立方码混凝土氯化物含量小于1磅时,采用防水膜或低塌落度混凝土修补每立方码氯化物含量大于2磅,也就是说通常所称的临界浓度,大多数的公路机构除去上层钢筋底部以上污染的混凝土,给钢筋喷砂,再给钢筋涂上一层环氧保护材料,然后再浇上新的混凝土
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