某海湾大桥土建工程第12合同段施工组织设计

某海湾大桥土建工程第12合同段施工组织设计内容摘要：

施工组织设计 23 第四章 施工顺序及主要工序的施工方法 施工总工艺设计 本工程的施工总工艺安排如下： 四方港区预制场建设→箱梁预制→平移小车场内转堆→两台 1200t龙门吊吊箱梁上 3300吨运输方驳→拖轮拖运梁方驳到现场靠泊 2020吨工作母船→ 2600吨起重船移船，将高强拉杆与托梁连接，完成起吊前的准备工作→测量水深，待潮水涨至满足要求时起吊箱梁、移船定位、将箱梁搁置于临时支座并精确就位→现浇湿接缝→张拉合拢预应力束→箱梁体系转换。 采用本工艺有如下特点和优点： (1)增加起重船用于 箱梁吊装的作业时间，大大提高起重船安装工效。 以上的施工工艺安排，在预制场装箱梁出运上船和箱梁运输过程中不占用起重船， 2600 吨起重船在吊装现场一次抛锚就位就可以安装 3跨 6片箱梁。 这样安排，起重船无须在预制场和安装现场之间频繁调遣，使得起重船可用于吊装的工作时间大大增加，而且大量减少起重船的起锚、抛锚的次数，以海上作业的经验，起重船每次抛锚需4~6小时。 据测算，本施工工艺比用起重船到预制场将箱梁吊上船再到现场抛锚定位安装箱梁的工艺，单船吊装工效可以成倍提高。 (2)工期可得到保证，可降低工程成本。 本工艺的关键 点之一是在预制场采用两台 1200t 龙门吊替代起重船装船，减少了对起重船数量的需求。 目前，国内建造较大吨位龙门吊的工艺成熟，建造工期短（约 6个月）。 尤其是本工程的浅水区，起重船需乘潮作业，当起重船装了箱梁，拖带到现场，再进行抛锚定位，安装箱梁。 一般情况下，一个高潮位是来不及完成的，起重船就要重载搁浅，这是相当不安全的。 可以说，在本工程以龙门吊出运取代起重船出运是非常合适的。 (3)提高预制场的作业效率，减少预制场的作业人员数量。 采用平移小车进行箱梁的场内转堆和装船，机械化作业程度高，可节省作业人员，提高作业效 率。 总体施工工艺流程 青岛海湾大桥土建工程第 12合同段 施工组织设计 24 图 41总体施工工艺流程图 主要分项工程的施工方法 青岛海湾大桥土建工程第 12合同段 施工组织设计 25 施工测量 测量依据 (1)本工程测量控制系统： 青岛海湾大桥 首级平面控制网采用青岛 80坐标系（中央子午线 120176。 )和大桥施工坐标系两套坐标系系统，其中大桥施工坐标系根据设计的非通航孔桥桥面平均高程 12m和通航孔桥桥面平均高程 50m（均为 1985 国家高程基准 )，分别计算两套边长经过不同的投影面改正的大桥施工坐标系的成果，本合同主要采用大桥施工坐标系（ H=12m)，高程系统采用 1985 国家高程基准； (2)业主提供的平面控制点（网 )，水准点及 GPS VRS 基站； (3)施工图纸； (4)招标文件； (5)《公路桥涵施工技术规范》（ JTJ 041－ 2020)、《全球定位系统（ GPS)测量规范》（ GB/T183142020), 《工程测量规范》 (GB50026— 93)等。 (1)由测量工程师、主管工程技术人员提供测量所需的资料、图纸； (2)测量员负责现场测量及内业计算； (3)测量工程师负责审核现场测量成果及内业计算结果； (4)对重要项目，工程项目 主管工程师必须复核测量内业计算结果； (5)对须经业主代表、监理工程师复测确认的测量工作，如临建控制、施工放样以及箱梁安装控制应按合同及规范要求将有关资料报业主代表、监理工程师审核批准。 (6)所有的原始测量、中间测量和最终测量均要按业主代表、监理工程师认可的测量方法实施。 各项验收测量工作均要有现场监理工程师在场。 每次测量结束后应于规定时间内将所有测量数据交给监理工程师审查。 根据本工程实际情况，拟选用徕卡 TC402型全站仪 1台， T2 经纬仪 2 台， N2水准仪 1 台、 GPS 接收机 3台（不含 打桩船配置的 GPS)， HD27测深仪 1台进行本青岛海湾大桥土建工程第 12合同段 施工组织设计 26 工程的测量实施工作。 各种测量仪器主要见表 41所示。 表 41 主 要 测 量 仪 器 一 览 表 名称 型 号 数量 精度 制造商 全站仪 TC402 1台 177。 ″ ， 177。 1mm+1ppm 瑞士徕卡公司 经纬仪 T2 2台 177。 2″ 瑞士徕卡公司 水准仪 N2 1台 177。 瑞士徕卡公司 VRSGPS接收机 SPS 780 3台 177。 12cm+1ppm(VRS) 美国天宝公司 测深仪 HD27 1台 177。 2cm+% 中国中海达公司 (1)测设施工平面控制网和施工高程控制网 ①首级施工控制网的组建及复测 根据《招标文件》及《公路桥涵施工技术规范》等要求，大桥首级平面控制网由业主组织专业测量单位进行组建，并定期进行复测；大桥首级平面控制网作为跨海大桥的专用控制网，按公路 GPS 一级网建立，共计布设 15 点，青岛、红岛、黄岛三岸各布设 5点。 点位地质条件良好，既能满足 GPS 观测的需要，同时又能满足常规测量、施工放样和未来变形监测的需要，每个点至少与网中其它 2点通视。 首级平面控制网布设如图 42所示。 青岛海湾大桥土建工程第 12合同段 施工组织设计 27 1 0 0 0 0m7500m5000m2500m0m胶州湾Q D14Q D13Q D12Q DQ 11Q D15Q D06Q D09Q D10Q D08Q D07Q D05Q D01Q D02Q D04Q D03图 42 首级 平面 控制网示意图 施工测量坐标系统：平面坐标系统采用大桥施工坐标系（ H=12m），高程系统采用 1985 国家高程基准。 首级高程控制网布设及施测如图 43所示。 QD03QD04QD02QD01QD05QD07QD10QD09QD06QD15QDQ11QD12 QD13QD14QD08QD14 图 43 首级 高程控制网布设及施测 示意图 ②首级控制网加密（即施工控制网的建立 ) 由于桥梁各部位放样精度要求不一样，对于精度要求高的部位施工放样需用常青岛海湾大桥土建工程第 12合同段 施工组织设计 28 规方法为主， GPS 测量进行校核，而首级施工控制网密度不能满足常规方 法的要求，必须对施工控制网进行加密。 施工控制网的加密由施工进度、施工精度要求来确定： 在进行各墩桩箱梁安装定位等施工放样由于要求精度相对较低，可以用 GPS VRS技术进行位置、标高的放样，当个别点位精度要求相对较高，可在放样点附近增加加密控制点，以便用 GPS VRS、 GPS 快速静态定位作业模式、常规方法如全站仪三维坐标法等多种方法来进行放样，相互校核，此时就需要在已竣工的墩台上设置加密控制点（即一、二级加密网点 )，加密点作成稳固的、能够保存的有强制归心装置的观测墩台。 一、二级加密点的布设，各点要组成具有一 定强度的网形，平面坐标测设方法用 GPS 测量或全站仪一级导线法进行施测。 当用 GPS 测量时，应按《公路全球定位系统（ GPS)测量规范》（ JTJ/T06698)中的一级 GPS 控制网相关要求进行，起算点为首级或首级加密控制点。 一、二级加密点的高程测设方法用 GPS VRS、 GPS 快速静态定位作业模式、全站仪 EDM三角高程等多种方法按三等水准要求进行跨海测量，相互校核，起算点为测控中心在本标段内布设的首级高程加密点。 施测前，应编制详细的一、二级加密网测设方案报监理工程师审核、测控中心审批，同意后方可实施。 测设完毕 后，及时编制详细的测设成果报监理工程师审核、测控中心审批，批准后方可施工放样控制点进行放样用。 一、二级加密网应定期或不定期的进行复测，最长时间不得超过三个月。 复测方法同测设方法。 (2)坐标转换与高程拟合 由于本工程离岸较远，传统的由岸上架设经纬仪或者全站仪进行远距离定位控制的作业方法已不能适用；打设测量平台将费时费力，而且效果不会理想。 目前，GPS的实时动态定位技术（ VRS)已经成熟，其定位精度已经达到了在几十公里范围内定位误差为厘米级，因此采用 GPS（ VRS)技术进行大桥预制箱梁安装放样将成为本工程的首 选。 但 GPS 卫星星历是以 WGS84 坐标系为根据而建立的， GPS 测量的是 WGS84 坐标，用户必须将定位结果转换到我国 1980 年西安坐标系或地方独立坐标系才能应用。 因此需要建立坐标转换模型，求解坐标转换参数。 GPS测量的高程为相对于 WGS84椭球的大地高，在实际工程应用的水准高程（正青岛海湾大桥土建工程第 12合同段 施工组织设计 29 常高 )是以似大地水准面为起算面，正常高与大地高的相互转换必须通过似大地水准面作媒介，因此需要精确拟合局部似大地水准面，即进行高程拟合。 鉴于本工程离岸较远，对坐标转换和高程拟合精度要求高，并顾及青岛海湾大桥各个标段顺利搭接 合拢，大桥测控中心负责提供坐标转换和高程拟合公式及参数，并采用 Trimble 的 VRS技术组建 GPS控制系统对大桥进行施工测量控制， VRS即：虚拟参考站（ Virtual Reference Station)， Trimble 需要移动站先将接收机的位置信息发送到数据处理中心，数据处理中心会根据移动站的位置“虚拟”出一个参考站，然后，将虚拟出的参考站改正数据播发给移动站进行施工放样。 青岛 80坐标系和大桥施工坐标系（ 12m)的转换关系： X12m =179。 X青 179。 Y青 + Y12m =179。 X青 179。 Y青。 (1) 水深及流速流向测量 ①安装作业区水深测量在安装前三个月完成，并设定点，观测潮位、流速、流向，每日 24小时变化情况。 ②起重船在安装前，提前一天进场抛锚定位。 流速流向测量在打桩船上进行。 测量使用流速仪，每 10 分钟测一次。 ③将观测潮位、流速、流向、时间绘制成曲线，以此指导施工。 (2)墩台施工测量、墩顶测量控制 本工程采用 GPS 测量技 术建立的青岛海湾大桥工程测量平面控制网，简称大桥GPS平面控制网。 业主已建立了首级网和首级加密网，同时还建立了 GPS 参考站提供给承包人使用。 我们将根据现场施工需要，以大桥首级控制网点和首级加密网点为依据建立一、二级加密控制网，每一联或二联的起点设置 1 个加密控制点，采用Trimble SPS 780 双频 VRSGPS 接收机按《公路全球定位系统（ GPS)测量规范》一级测量精度施测，并提请测控中心、监理工程师验收。 高程控制以大桥首级控制网点和首级加密网点为依据建立一、二级加密控制高程网，采用 N2 水准仪进行二等水 准联测。 青岛海湾大桥土建工程第 12合同段 施工组织设计 30 （ 3)平面位置定位 中轴线测量：先用 Trimble SPS 780 双频 VRSGPS 接收机初步放样出每一联中轴线的两端点，并以此作为二级加密控制网，曲线段每联其他中轴线利用 TC402 全站仪采用极坐标法直接放样；直线段每联其他中轴线利用 TC402全站仪采用极坐标法或正倒镜投点法确定。 点位放样：先用 Trimble SPS 780 双频 VRSGPS 接收机采用 VRS 作业方式初步放样各类支座的位置，再以每联中轴线的两端点作为工作基点，利用全站仪采用极坐标法进行校正，或者用招标文件附录 M《 GPS 施工测量实施 规程》规定的其他方法校正。 （ 4)高程放样 以一、二级加密水准点作为基准点，用 N2 水准仪直接进行标高放样。 （ 5)变形观测 箱梁架设完成后，在箱梁顶面设立高程控制点和挠度观测点，对梁体断面和挠度变化情况进行跟踪测量；在箱梁合拢和体系转换时，测量箱梁顶面标高和轴线的变化。 观测结果及时整理报送监理工程师。 （ 6）安装墩顶临时支座 每片箱梁设置 4个临时支座，每端 2个，对称布置。 临时支座采用砂箱结构，砂箱由砂筒（套箱）及压筒（活塞）组成，砂筒设有漏砂开关。 砂箱底部设置不锈钢板和聚四氟乙烯板以便活动。 每个临时支座上设 置 2个水平千斤，呈 90176。 角布置，共 8 个千斤顶进行箱梁微调作业，使箱梁精确就位。 每侧有 2 个千斤顶可同时作业，另一侧的 2个千斤顶就作限位控制，见图 44。 墩台：千 斤顶顶推箱梁作业示意临时支座箱梁千斤顶顶推方向。