8、施工组织
8.1 工程概况
贵州水柏铁路北盘江大桥位于云贵高原中部北盘江大峡谷上,两岸岩体陡峭,河谷深切,山高路险,交通不便,地质地形复杂,施工环境极为恶劣.该桥系贵州水柏铁路线上一座结构新颖又复杂、技术要求高、施工难度大地单线铁路桥.该桥主跨结构居世界同类型桥梁之首.
大桥桥跨布置：3×24米预应力混凝土梁＋236米提篮上承式钢管混凝土拱＋5×24米预应力混凝土梁.桥长468.2米,桥高280米.
大桥主跨为236米上承式钢管桁拱,其拱轴线为悬链线,矢高为59米,拱轴系数为m=3.2,矢跨比为1/4；每侧拱桁管中心高为4.4米,中心间距为1.5米,由4根Φ1000×16mm地Q345d钢管及H腹杆、腹板以栓焊连接而成；上下游拱肋之间则以Φ800×14及Φ600×14钢管组成Ж字型构件,管管相贯焊接；两拱肋横向内倾夹角13°,形成X形布置,拱肋拱顶中心距6.16米,拱趾中心距19.6米.拱肋钢管内灌注500号微膨胀混凝土.
拱上结构为5×16米预制钢筋混凝土简支梁+82.8米拱顶现浇П型混凝土梁+5×16米预制钢筋混凝土简支梁,拱上桥墩为钢筋混凝土空心薄壁刚架墩,墩高达43.28米.
转体结构：转体高66.1米,前臂长115.87米,后平衡臂长14.83米,转盘宽26米,合拢口长2.6米,总重量10400吨.半跨钢管拱下端以临时铰支承于转体上盘两侧前方,前端以钢绞线扣索锚固于交界墩墩顶；交界墩高58.878米,座于上转盘后方,其墩顶两侧以钢绞线束锚固于上转盘后下方；上转盘长20米宽26米高6米,采用三向全预应力；上转盘以1.2万吨钢球铰支座支承于转体基础上.主跨钢管拱半跨裸拱净重12160KN.
大桥两施工场地狭窄,地势陡峭,地质复杂,溶洞溶槽多,给大桥两场地布置及场内运输和主体结构施工带来极大不便；中铁大桥局三公司广大职工经过艰苦努力,克服了山高路险,交通不便,暴风雷雨袭击地种种困难,于2001年1月20日胜利完成了北盘江大桥钢管拱单铰万吨转体合拢.
北盘江大桥总图 六盘水柏 果
8.2 施工组织设计 8.2.1 编制依据
根据招标文件,投标书,中标通知,施工合同,地质钻探报告,施工设计图进行施工组织设计编制. 8.2．2 采用规范及标准
GB 700-88 《碳素结构钢》
GB 709-88 《热扎钢板和钢带地尺寸、外形、重量及允许偏差》
GB 985-88 《气焊、手工电弧焊及气体保护电弧焊坡口地基本形式与尺寸》
1
GB 1031-95 《表面粗糙度参数及其数值》 GB 1300-77 《焊接用钢丝》
GB/T1591-94 《低合金高强度结构钢》 GB/T3190-1996 《变形铝及铝合金化学成分》
GB 3323-87 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》 GB 5117-95 《碳钢焊条》 GB 5118-95 《抵合金钢焊条》
GB 5293-85 《碳素钢埋弧焊用焊剂》
GB 8110-95 《气体保护电弧焊用碳钢低合金钢焊丝》 GB 8162-87 《结构用无缝钢管》
GB 8923-88 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 GB 9795-88 GB 9796-88 GB 10045-95 GB 11345-89 GB 11373-89 GB 12470-85 GB/T13288-91 GB/T14958-94 GB/T14958-94 GB 50205-95 GB 50221-95 JB 3223-83 TB/J214-92 TB/T1527-95 TB 1558-84 TB 2137-90 TB 10212-98 TBJ2-96 TBJ 203-96 TB 10002.2-99 GBJ 17-88 CECS 28-90 JCJ 01-89 YB 082-97 TB 10415-98 YB 9254-95 YSJ 411-89 SL 230-89 JTJ 230-89 JB/T8427-96
《热喷涂铝及铝合金涂层》
《热喷涂铝及铝合金涂层试验方法》 《碳钢药芯焊丝》
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》 《热喷涂金属件表面预处理通则》 《低合金钢埋弧焊用焊剂》
《涂装前钢材表面粗糙度等级地评定》 《熔化焊接用钢丝》 《气体保护焊用钢丝》
《钢结构工程施工及验收规范》 《钢结构工程质量检验评定标准》 《焊条质量管理规定》
《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》 《铁路钢桥保护涂装》 《对接焊缝超声波探伤》
《铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法》 《铁路钢桥制造规范》 《铁路桥涵设计规范》 《铁路桥涵施工规范》
《铁路桥梁钢结构设计规范》 《钢结构设计规范》
《钢管混凝土结构设计与施工规程》 《钢管混凝土结构设计与施工规程》 《型钢混凝土结构设计规范》
《铁路桥涵工程质量检验评定标准》 《钢结构安装施工规程》
《防腐蚀工程施工操作规程》 《水工金属结构防腐蚀规范》
《海港工程钢结构防腐蚀技术规定》
《钢结构腐蚀防护热喷涂锌、铝及其合金涂层选择与应用导则》2
施工组织系统 贵州水柏铁路北盘江大桥建设组织机构图
贵州水柏铁路 有限责任公司 董事长： 总经理：
贵州水柏铁路 铁道部专业设计院 北盘江大桥联合建设指挥部 贵州水柏铁路北盘江大桥监理站 指挥长：
铁道部大桥局三桥处 贵州水柏铁路北盘江大桥工程指挥部 指挥长兼总工程师：陶建山
铁道部大桥局三桥处 贵州水柏铁路北盘江大桥项目经理部
水柏铁路北盘江大桥 水柏铁路北盘江大桥 南岸分项目经理部 北岸分项目经理部 负责人： 负责人：
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8.2．3 8.2．4 施工方案 根据桥址处悬绝壁、河谷深切达米地地形特点,在桥线下游布置了一座米跨人行吊桥；在桥线上布置一台跨度米、吊重55吨地缆索机作为全桥施工主要重设备；在北岸上游置一台20吨塔吊,用3#主墩施工、北岸钢拱拼装. 在南岸沿桥中线向设置钢管拱拼装膺北岸上游偏中线135°方向设置钢管拱装膺架,拼装膺架主要用万能杆件. 钢管拱在武昌造厂制造成单元件并经北盘江大桥施工流程步骤一崖280中200中480北盘江大桥施工流程步骤二吊起布于管方架,北盘江大桥施工流程步骤二拼采船凃北盘江大桥施工流程步骤三装,用火车运至六盘水再用汽车运至两岸工两岸同时在拼装膺架拼装焊接. 转体钢球铰由工整体制造运抵现场安转体牵引系统每岸采两台QDCL200-200型续千斤顶同步作业,将岸半跨钢管拱水平转至桥位中线进行跨中拢. 全桥圬工结构砂自行生产,砂为机制钢管内混凝土施工时,两岸拱脚处各布置一高性能HBT60C混凝土采用顶升法同时对称压灌注. 拱上结构：拱上混凝土施工采用钢管 桥施工流程图 支架及木模,用混凝土由缆索吊机对称架设.
北盘江大桥施工流程步骤五北盘江大桥施工流程步骤四市,地,上厂装.用连两动合石、砂.在台泵,顶墩全泵分节灌注；Π型梁施工采用预制及现浇两种方法；预制16mPC梁由南岸红果梁厂制造,用火车运抵工地,再
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8.2．5 劳动力组织
工程中标后,1999年1月签订合同,2月份施工人员进场80人,进行人行道架设、缆索吊机拼装、引桥下部结构施工及拱座基础开挖.下半年武昌造船厂进行钢管拱制造开始前期准备工作.
2000年进场150人,进行主墩施工、钢管拱拼装支架基础施工及建安.工厂开始钢管拱制造.四季度进场500人,达到高峰期,工地南北两岸同时进行钢管拱拼装焊接,转体系统布置.
2001年1月钢管拱转体合拢后,人员减为100人,进行转体系统转换,拱座混凝土回填.二、三季度人员增至200人,进行钢管混凝土灌注,拱上结构施工,钢管拱拼装支架拆除.拱上16 mPC梁开始在红果梁厂预制.
2001年四季度现场人员100人,进行16 mPC梁架设,钢管拱表面防腐涂装处理,桥面系施工,0号台后路基施工.11月份全桥竣工.
8.2．6 施工进度
1999年1月18日签订施工合同,3月18日蔡庆华副部长到北盘江大桥工地,大桥正式开工；6月完成缆索吊机安装；9月3＃、4＃主墩基坑开始开挖,11月完成基坑开挖,12月完成钢管拱工地拼装支架安装.
2000年1月完成主墩地基加固处理；3月8日,钢管拱设计图在北京通过专家评审；3月11日在武昌造船厂进行钢管拱制造技术交底；3月24日进行钢管拱工厂制造工艺评审、评定；3月28日进行施工技术交底；3月24日完成下盘基础施工；5月完成变更设计；5月24日钢管拱转体施工方案通过专家评审；5月28日钢管拱制造正式开工；7月8日完成上盘大体积混凝土灌注；9月15日完成交界墩施工；9月17日钢管拱单元件开始运输；9月28日钢管拱工地拼装焊接工艺通过专家评审；10月28日开始工地拼装焊接.
2001年1月11日完成钢管拱工地拼装及焊接；1月20日进行钢管拱单铰万吨转体；4月23日完成钢管混凝土泵送顶升灌注；7月15日完成了拱上桥墩和П型梁施工； 11月8日完成T梁架设；11月15日全桥完成施工,架桥机顺利通过北盘江大桥,历时33个月.12月16日水柏铁路全线铺通.
2001年12月29日铁道部领导到北盘江大桥检查,2002年3月18日大桥通过通车动静载检验.
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北盘江大桥施工总进度表
序号 施 工 项 目 单位 数 量 时 间 安 排 备 注 （施工合同签定） 1999.1.18 1 施工场地布置 项 1 1999.02～1999.03 2 南北两岸交通吊桥 座 1 1999.02～1999.04 3 55吨缆索吊机安装 台 1 1999.04～1999.09 4 引桥基础 个 8 1999.04～1999.07 5 引桥墩台身 个 8 1999.05～1999.11 6 拱座基础开挖 个 2 1999.04～1999.09 7 拱座地基加固处理 项 2 1999.10～2000.03 8 钢管预拼场及拼装支架 项 2 1999.08～2000.06 9 球铰制造 个 2 2000.01～2000.04 10 拱座下盘 个/m3 2/2200 2000.03～2000.04 11 球铰安装 个 2 2000.03～2000.04 12 拱座上盘 个/m3 2/4100 2000.04～2000.07 13 交界墩 个/m3 2/2100 2000.08～2000.11 14 钢管拱工厂制造 t 2400 2000.02～2000.11 15 钢管拱运输 t 2400 2000.09～2000.12 16 钢管拱工地拼焊 t 2400 2000.10～2001.01 17 扣、背索安装张拉 项 2 2001.01 18 牵引转体系统布置 项 2 2000.11～2001.01 19 钢管拱转体合龙 项 1 2001.01.20 20 拱座回填混凝土 m3 9500 2001.02～200103 21 钢管混凝土泵压顶升灌注 m3 2950 2001.03～2001.04 22 拱上墩 个/m3 8/750 2001.04～2001.07 23 拱上π型现浇梁 m 83 2001.04～2001.07 24 16米PC梁预制 片 20 2001.02～2001.04 25 16米PC梁架设 片 20 2001.11～2001.11 26 0号台后路基 m 96 2001.10～2001.11 27 钢管防腐涂装处理 项 1 2001.05～2001.11 全桥竣工 2001.11.7
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拢合工，总日，；；；；8日间间间间20月1时时时时0月始束始束11年年开结开结01能能能能0000可可可可22为为早早迟迟部间间最最最最。挥时时作作作作；差始束工工工工差时指开结项项项项时部程图，各各各各总局------工络日------------网8----桥日2。--------本月天------SFSFFF大八：.22. EELLTF1172 明 江十 期为 说 盘二 日期 北月处十三年0局00桥二大 铁 中 8
北盘江大桥钢管拱转体合拢网络图
8．2．7 安全质量
本工程施工质量地控制目标是：分项工程合格率为100%,优良率达95%以上,单位工程质量达到国优等级标准,争创“鲁班奖”.所有地材料、工程构件、半成品及工程质量均应符合国家、铁道部颁布地现行标准、规范与规则地规定和要求,执行地规范、标准有《铁路桥涵施工规范》、《铁路桥涵工程质量评定验收标准》等.
成立由指挥部指挥长及总工程师负责地工程创优工作领导小组,制定具体地创优目标,实施创优目标管理,并结合该工程施工地有关实际问题,分课题组织QC小组进行攻关,TQC均获铁道部和国家二等将.
创优指标： （１）、工程质量：
a、分项工程优良率：≥85％； • 一次施工合格率：≥90％； • 分项工程合格率：≥100％； b、分部工程优良率：≥90％； c、单位工程合格率：≥100％； • 优良率：100％ ； (２)、安全工作：
a、无责任性地工伤死亡事故； b、年重伤频率低于0.6‰ c、年负伤频率低于10‰ d、无重大机械事故； e、无重大火灾事故.
8.3主要工程数量
主要工程数量表 施表2 序号 工程名称 单位 转体结构 主拱 拱上墩 m3 m3 m3 t t t t t t t 150 429.2 271.1 225.5 52.4 100.3 42.3 5.6 166.7 65.1 5.3 1.6 引桥 42675 906 13971.3 6.3 辅助结构 44960 4746 1830.3 36 613.3 2703 合计 87635 5802 30936 738.5 2616.5 932 225.5 52.4 18944 7.2 2703 1 土石方开挖 2 浆砌片石 3 全桥混凝土 4 钢筋 5 Q345d钢材 6 其它钢材 7 钢绞线 8 φ32无粘结筋 9 高强螺栓 10 栓钉 11 万能杆件
10412.8 3203.9 1517.7 121 2430.4 18944 含∏梁 含主墩开挖回填 9
8.4主要材料及施工机械设备
主要材料及施工机械设备表
序号 名 称 单位 数量 备 注 一、 主体结构主要材料 1 全桥混凝土 m3 29306 2 钢筋 t 702 3 Q345d钢材 t 2616 4 钢绞线及预应力筋 t 278 二、 起重机械 1 55t缆索吊机,Lp=480m 台 1 2 KATO 20t 汽车吊机 台 1 3 KATO 30t 汽车吊机 台 1 4 WD-20t桅杆吊机（臂杆25m) 台 2 5 5t 卷扬机 台 6 6 8t 卷扬机 台 4 三、 土石方开挖机械 1 12m3/min 柴油压风机 台 2 2 18 型风枪（钻杆L=4.5m） 把 10 3 ZL-50 装载机 台 2 4 挖掘机(1.5m3) 台 2 四、 混凝土施工机械 1 JQ-500 混凝土搅拌机 台 4 2 砂石料配料机 台 4 3 HBT60C混凝土输送泵 台 4 五、 钢筋成型机械 1 钢筋调直机 台 1 2 钢筋切割机 台 1 3 钢筋弯钩机 台 1 六、 钢结构加工机械 1 300A交流电焊机 台 2 2 500A交流电焊机 台 16 3 交直两用多头电焊机2Xl-6 台 2 4 φ28 螺旋式钻床 台 1 5 碳弧气刨机 台 2 6 焊条干燥箱TRB-100 台 1 7 黄狼式半自动切割机401-2006 台 1 8 焊丝除锈机2uq3-Ⅰ 台 1 9 CO2自动电焊机CS-8 台 4 10 CO2半自动电焊机 台 4
主要材料及施工机械设备表
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序号 11 12 13 七、 1 2 3 4 5 6 7 八、 1 2 3 九、 1 2 3 十、 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7
8.5 场地布置
X 射线发射器 ARB-YⅡ喷砂机 预应力张拉设备 名 称 超声波探伤仪CTS-26 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 个 套 台 台 台 套 台 台 辆 t t 台 t 数量 1 1 4 6 4 2 3 4 8 2 8 8 2 1 1 8 4 4 1 4 8 5 80 2600 12 2703 备 注 YC20Q 张拉千斤顶 YC60 张拉千斤顶 YCW100 张拉千斤顶 YCW250 张拉千斤顶 YCW400 张拉千斤顶 50MPa电动油泵 P锚挤压机 转体牵引设备 QDCL200-200连续千斤顶 4个BZ190-28连续泵站台 QKIA-30LT主控台 电力设备 325kVA变压器 400kVA变压器 10A配电柜 测量、试验设备 全站仪、经纬仪、水平仪 电动扳手 定扭矩扳手 检查扳手 地质钻孔机、压浆机、喷浆机 5t 倒链葫芦 10t 倒链葫芦 10t-15t长厢汽车 钢管支架 N型万能杆件、钢轨 500t 起重千斤顶 万能杆件 各2套 各2台 十一、 其他 北盘江大桥桥位谷深坡陡,地形高差大,岩体为石灰质,溶洞溶沟多,两岸交通及施工场地布置均非常困难.临时工程和设施分两岸进行布置. 场地布置见附图.
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8.5.1 施工用水
大桥两岸生活用水系于北岸敷设1.2kmФ20mm硬塑料水管,引用杜母姑村山间泉水至工地,供两岸生活之用.生产用水系于北岸敷设6.5kmФ114mm钢管并于二道岩山顶修建水池经猫道人行天桥接至大桥两岸工地,供两岸生产之用. 8.5.2 施工用电
为了工程施工地需要,在北岸桥头设置一座400kVA变电站,在南岸桥头设置一座315kVA变电站,分别与业主提供地10kV电力线路相接,负责两岸施工供电. 8.5.3 临时便道
本桥外接公路便道业主已经修建,为兼顾两岸各墩、台施工,南北岸分别修建场内施工便道2.3km、2.1km.
8.5.4 于桥轴线下游侧约60m处,修建一座LP=200m,宽B=3m地猫道人行天桥,供两岸施工人员来往使用. 8.5.5 混凝土工厂
本桥共设置二座混凝土搅拌站,左南岸各设一座,每座搅拌站均布置2台500L强制式拌合机,分别供应两岸拱座、墩、台及拱肋地混凝土施工.
8.5.6 于北岸施工场内布设一座简易钢结构加工厂,负责全桥施工临时钢结构地加工. 8.5.7 沿桥轴线修建一台LP=480m,吊重55t地缆索吊机负责全桥施工及南岸钢管拱肋地组拼.
8.5.8 北岸组拼场边布设一台移动式和固定式WD—20t桅杆吊机各一台（臂杆长L=25m,吊重10t）负责该岸钢管拱组拼吊装工作. 8.5.9 钢管拱组拼场 钢管拱组拼场分别设在两岸拱座附近地山陂上,北岸与桥轴线夹角为135°,南岸与桥轴线地夹角为180°.预拼场组拼支架采用万能杆件,基础采用150号混凝土基础,在支架顶部设置拱肋线型调整装置. 缆索吊机布置图 序1234567891111111111名称及规格塔架万能杆件塔架钢结构塔架300＃混凝土基础主索6-φ52索鞍座索端锚箱牵引索起重索Φ26钢丝绳30吨跑车30吨动吊钩梁支索器支索器导向索Φ16钢丝绳锚碇300＃砼锚碇钢筋锚碇钢结构锚碇基坑开挖土方锚碇基坑开挖石方南岸锚碇浆砌片石挡墙8t大容量电动卷扬机5t电动卷扬机序号工况1跨度2塔高3设计吊重量4最大垂度5最大索力6最小吊距7主索安装张力8跑车走行速度9吊重起升速度 13
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