【文章內(nèi)容簡介】 施工組織設(shè)計(jì) 23 第四章 施工順序及主要工序的施工方法 施工總工藝設(shè)計(jì) 本工程的施工總工藝安排如下： 四方港區(qū)預(yù)制場(chǎng)建設(shè)→箱梁預(yù)制→平移小車場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)堆→兩臺(tái) 1200t龍門吊吊箱梁上 3300噸運(yùn)輸方駁→拖輪拖運(yùn)梁方駁到現(xiàn)場(chǎng)靠泊 2020噸工作母船→ 2600噸起重船移船，將高強(qiáng)拉桿與托梁連接，完成起吊前的準(zhǔn)備工作→測(cè)量水深，待潮水漲至滿足要求時(shí)起吊箱梁、移船定位、將箱梁擱置于臨時(shí)支座并精確就位→現(xiàn)澆濕接縫→張拉合攏預(yù)應(yīng)力束→箱梁體系轉(zhuǎn)換。 采用本工藝有如下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)： (1)增加起重船用于 箱梁吊裝的作業(yè)時(shí)間，大大提高起重船安裝工效。以上的施工工藝安排，在預(yù)制場(chǎng)裝箱梁出運(yùn)上船和箱梁運(yùn)輸過程中不占用起重船， 2600 噸起重船在吊裝現(xiàn)場(chǎng)一次拋錨就位就可以安裝 3跨 6片箱梁。這樣安排，起重船無須在預(yù)制場(chǎng)和安裝現(xiàn)場(chǎng)之間頻繁調(diào)遣，使得起重船可用于吊裝的工作時(shí)間大大增加，而且大量減少起重船的起錨、拋錨的次數(shù)，以海上作業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，起重船每次拋錨需4~6小時(shí)。據(jù)測(cè)算，本施工工藝比用起重船到預(yù)制場(chǎng)將箱梁吊上船再到現(xiàn)場(chǎng)拋錨定位安裝箱梁的工藝，單船吊裝工效可以成倍提高。 (2)工期可得到保證，可降低工程成本。本工藝的關(guān)鍵 點(diǎn)之一是在預(yù)制場(chǎng)采用兩臺(tái) 1200t 龍門吊替代起重船裝船，減少了對(duì)起重船數(shù)量的需求。目前，國內(nèi)建造較大噸位龍門吊的工藝成熟，建造工期短（約 6個(gè)月）。尤其是本工程的淺水區(qū)，起重船需乘潮作業(yè)，當(dāng)起重船裝了箱梁，拖帶到現(xiàn)場(chǎng)，再進(jìn)行拋錨定位，安裝箱梁。一般情況下，一個(gè)高潮位是來不及完成的，起重船就要重載擱淺，這是相當(dāng)不安全的?？梢哉f，在本工程以龍門吊出運(yùn)取代起重船出運(yùn)是非常合適的。 (3)提高預(yù)制場(chǎng)的作業(yè)效率，減少預(yù)制場(chǎng)的作業(yè)人員數(shù)量。采用平移小車進(jìn)行箱梁的場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)堆和裝船，機(jī)械化作業(yè)程度高，可節(jié)省作業(yè)人員，提高作業(yè)效 率。 總體施工工藝流程 青島海灣大橋土建工程第 12合同段 施工組織設(shè)計(jì) 24 圖 41總體施工工藝流程圖 主要分項(xiàng)工程的施工方法 青島海灣大橋土建工程第 12合同段 施工組織設(shè)計(jì) 25 施工測(cè)量 測(cè)量依據(jù) (1)本工程測(cè)量控制系統(tǒng)： 青島海灣大橋 首級(jí)平面控制網(wǎng)采用青島 80坐標(biāo)系（中央子午線 120176。 )和大橋施工坐標(biāo)系兩套坐標(biāo)系系統(tǒng)，其中大橋施工坐標(biāo)系根據(jù)設(shè)計(jì)的非通航孔橋橋面平均高程 12m和通航孔橋橋面平均高程 50m（均為 1985 國家高程基準(zhǔn) )，分別計(jì)算兩套邊長經(jīng)過不同的投影面改正的大橋施工坐標(biāo)系的成果，本合同主要采用大橋施工坐標(biāo)系（ H=12m)，高程系統(tǒng)采用 1985 國家高程基準(zhǔn)； (2)業(yè)主提供的平面控制點(diǎn)（網(wǎng) )，水準(zhǔn)點(diǎn)及 GPS VRS 基站； (3)施工圖紙； (4)招標(biāo)文件； (5)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（ JTJ 041－ 2020)、《全球定位系統(tǒng)（ GPS)測(cè)量規(guī)范》（ GB/T183142020), 《工程測(cè)量規(guī)范》 (GB50026— 93)等。 (1)由測(cè)量工程師、主管工程技術(shù)人員提供測(cè)量所需的資料、圖紙； (2)測(cè)量員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及內(nèi)業(yè)計(jì)算； (3)測(cè)量工程師負(fù)責(zé)審核現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量成果及內(nèi)業(yè)計(jì)算結(jié)果； (4)對(duì)重要項(xiàng)目，工程項(xiàng)目 主管工程師必須復(fù)核測(cè)量內(nèi)業(yè)計(jì)算結(jié)果； (5)對(duì)須經(jīng)業(yè)主代表、監(jiān)理工程師復(fù)測(cè)確認(rèn)的測(cè)量工作，如臨建控制、施工放樣以及箱梁安裝控制應(yīng)按合同及規(guī)范要求將有關(guān)資料報(bào)業(yè)主代表、監(jiān)理工程師審核批準(zhǔn)。 (6)所有的原始測(cè)量、中間測(cè)量和最終測(cè)量均要按業(yè)主代表、監(jiān)理工程師認(rèn)可的測(cè)量方法實(shí)施。各項(xiàng)驗(yàn)收測(cè)量工作均要有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師在場(chǎng)。每次測(cè)量結(jié)束后應(yīng)于規(guī)定時(shí)間內(nèi)將所有測(cè)量數(shù)據(jù)交給監(jiān)理工程師審查。 根據(jù)本工程實(shí)際情況，擬選用徠卡 TC402型全站儀 1臺(tái)， T2 經(jīng)緯儀 2 臺(tái)， N2水準(zhǔn)儀 1 臺(tái)、 GPS 接收機(jī) 3臺(tái)（不含 打樁船配置的 GPS)， HD27測(cè)深儀 1臺(tái)進(jìn)行本青島海灣大橋土建工程第 12合同段 施工組織設(shè)計(jì) 26 工程的測(cè)量實(shí)施工作。各種測(cè)量儀器主要見表 41所示。 表 41 主 要 測(cè) 量 儀 器 一 覽 表 名稱 型 號(hào) 數(shù)量 精度 制造商 全站儀 TC402 1臺(tái) 177。 ″ ， 177。1mm+1ppm 瑞士徠卡公司 經(jīng)緯儀 T2 2臺(tái) 177。 2″ 瑞士徠卡公司 水準(zhǔn)儀 N2 1臺(tái) 177。 瑞士徠卡公司 VRSGPS接收機(jī) SPS 780 3臺(tái) 177。12cm+1ppm(VRS) 美國天寶公司 測(cè)深儀 HD27 1臺(tái) 177。 2cm+% 中國中海達(dá)公司 (1)測(cè)設(shè)施工平面控制網(wǎng)和施工高程控制網(wǎng) ①首級(jí)施工控制網(wǎng)的組建及復(fù)測(cè) 根據(jù)《招標(biāo)文件》及《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》等要求，大橋首級(jí)平面控制網(wǎng)由業(yè)主組織專業(yè)測(cè)量單位進(jìn)行組建，并定期進(jìn)行復(fù)測(cè)；大橋首級(jí)平面控制網(wǎng)作為跨海大橋的專用控制網(wǎng)，按公路 GPS 一級(jí)網(wǎng)建立，共計(jì)布設(shè) 15 點(diǎn)，青島、紅島、黃島三岸各布設(shè) 5點(diǎn)。點(diǎn)位地質(zhì)條件良好，既能滿足 GPS 觀測(cè)的需要，同時(shí)又能滿足常規(guī)測(cè)量、施工放樣和未來變形監(jiān)測(cè)的需要，每個(gè)點(diǎn)至少與網(wǎng)中其它 2點(diǎn)通視。 首級(jí)平面控制網(wǎng)布設(shè)如圖 42所示。 青島海灣大橋土建工程第 12合同段 施工組織設(shè)計(jì) 27 1 0 0 0 0m7500m5000m2500m0m膠州灣Q D14Q D13Q D12Q DQ 11Q D15Q D06Q D09Q D10Q D08Q D07Q D05Q D01Q D02Q D04Q D03圖 42 首級(jí) 平面 控制網(wǎng)示意圖 施工測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)：平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用大橋施工坐標(biāo)系（ H=12m），高程系統(tǒng)采用 1985 國家高程基準(zhǔn)。首級(jí)高程控制網(wǎng)布設(shè)及施測(cè)如圖 43所示。 QD03QD04QD02QD01QD05QD07QD10QD09QD06QD15QDQ11QD12 QD13QD14QD08QD14 圖 43 首級(jí) 高程控制網(wǎng)布設(shè)及施測(cè) 示意圖 ②首級(jí)控制網(wǎng)加密（即施工控制網(wǎng)的建立 ) 由于橋梁各部位放樣精度要求不一樣，對(duì)于精度要求高的部位施工放樣需用常青島海灣大橋土建工程第 12合同段 施工組織設(shè)計(jì) 28 規(guī)方法為主， GPS 測(cè)量進(jìn)行校核，而首級(jí)施工控制網(wǎng)密度不能滿足常規(guī)方 法的要求，必須對(duì)施工控制網(wǎng)進(jìn)行加密。施工控制網(wǎng)的加密由施工進(jìn)度、施工精度要求來確定： 在進(jìn)行各墩樁箱梁安裝定位等施工放樣由于要求精度相對(duì)較低，可以用 GPS VRS技術(shù)進(jìn)行位置、標(biāo)高的放樣，當(dāng)個(gè)別點(diǎn)位精度要求相對(duì)較高，可在放樣點(diǎn)附近增加加密控制點(diǎn)，以便用 GPS VRS、 GPS 快速靜態(tài)定位作業(yè)模式、常規(guī)方法如全站儀三維坐標(biāo)法等多種方法來進(jìn)行放樣，相互校核，此時(shí)就需要在已竣工的墩臺(tái)上設(shè)置加密控制點(diǎn)（即一、二級(jí)加密網(wǎng)點(diǎn) )，加密點(diǎn)作成穩(wěn)固的、能夠保存的有強(qiáng)制歸心裝置的觀測(cè)墩臺(tái)。 一、二級(jí)加密點(diǎn)的布設(shè)，各點(diǎn)要組成具有一 定強(qiáng)度的網(wǎng)形，平面坐標(biāo)測(cè)設(shè)方法用 GPS 測(cè)量或全站儀一級(jí)導(dǎo)線法進(jìn)行施測(cè)。當(dāng)用 GPS 測(cè)量時(shí)，應(yīng)按《公路全球定位系統(tǒng)（ GPS)測(cè)量規(guī)范》（ JTJ/T06698)中的一級(jí) GPS 控制網(wǎng)相關(guān)要求進(jìn)行，起算點(diǎn)為首級(jí)或首級(jí)加密控制點(diǎn)。一、二級(jí)加密點(diǎn)的高程測(cè)設(shè)方法用 GPS VRS、 GPS 快速靜態(tài)定位作業(yè)模式、全站儀 EDM三角高程等多種方法按三等水準(zhǔn)要求進(jìn)行跨海測(cè)量，相互校核，起算點(diǎn)為測(cè)控中心在本標(biāo)段內(nèi)布設(shè)的首級(jí)高程加密點(diǎn)。 施測(cè)前，應(yīng)編制詳細(xì)的一、二級(jí)加密網(wǎng)測(cè)設(shè)方案報(bào)監(jiān)理工程師審核、測(cè)控中心審批，同意后方可實(shí)施。測(cè)設(shè)完畢 后，及時(shí)編制詳細(xì)的測(cè)設(shè)成果報(bào)監(jiān)理工程師審核、測(cè)控中心審批，批準(zhǔn)后方可施工放樣控制點(diǎn)進(jìn)行放樣用。一、二級(jí)加密網(wǎng)應(yīng)定期或不定期的進(jìn)行復(fù)測(cè)，最長時(shí)間不得超過三個(gè)月。復(fù)測(cè)方法同測(cè)設(shè)方法。 (2)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與高程擬合 由于本工程離岸較遠(yuǎn)，傳統(tǒng)的由岸上架設(shè)經(jīng)緯儀或者全站儀進(jìn)行遠(yuǎn)距離定位控制的作業(yè)方法已不能適用；打設(shè)測(cè)量平臺(tái)將費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且效果不會(huì)理想。目前，GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（ VRS)已經(jīng)成熟，其定位精度已經(jīng)達(dá)到了在幾十公里范圍內(nèi)定位誤差為厘米級(jí)，因此采用 GPS（ VRS)技術(shù)進(jìn)行大橋預(yù)制箱梁安裝放樣將成為本工程的首 選。 但 GPS 衛(wèi)星星歷是以 WGS84 坐標(biāo)系為根據(jù)而建立的， GPS 測(cè)量的是 WGS84 坐標(biāo)，用戶必須將定位結(jié)果轉(zhuǎn)換到我國 1980 年西安坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系才能應(yīng)用。因此需要建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。 GPS測(cè)量的高程為相對(duì)于 WGS84橢球的大地高，在實(shí)際工程應(yīng)用的水準(zhǔn)高程（正青島海灣大橋土建工程第 12合同段 施工組織設(shè)計(jì) 29 常高 )是以似大地水準(zhǔn)面為起算面，正常高與大地高的相互轉(zhuǎn)換必須通過似大地水準(zhǔn)面作媒介，因此需要精確擬合局部似大地水準(zhǔn)面，即進(jìn)行高程擬合。 鑒于本工程離岸較遠(yuǎn)，對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和高程擬合精度要求高，并顧及青島海灣大橋各個(gè)標(biāo)段順利搭接 合攏，大橋測(cè)控中心負(fù)責(zé)提供坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和高程擬合公式及參數(shù)，并采用 Trimble 的 VRS技術(shù)組建 GPS控制系統(tǒng)對(duì)大橋進(jìn)行施工測(cè)量控制， VRS即：虛擬參考站（ Virtual Reference Station)， Trimble 需要移動(dòng)站先將接收機(jī)的位置信息發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心會(huì)根據(jù)移動(dòng)站的位置“虛擬”出一個(gè)參考站，然后，將虛擬出的參考站改正數(shù)據(jù)播發(fā)給移動(dòng)站進(jìn)行施工放樣。 青島 80坐標(biāo)系和大橋施工坐標(biāo)系（ 12m)的轉(zhuǎn)換關(guān)系： X12m =179。 X青 179。 Y青 + Y12m =179。 X青 179。 Y青 。 (1) 水深及流速流向測(cè)量 ①安裝作業(yè)區(qū)水深測(cè)量在安裝前三個(gè)月完成，并設(shè)定點(diǎn)，觀測(cè)潮位、流速、流向，每日 24小時(shí)變化情況。 ②起重船在安裝前，提前一天進(jìn)場(chǎng)拋錨定位。流速流向測(cè)量在打樁船上進(jìn)行。測(cè)量使用流速儀，每 10 分鐘測(cè)一次。 ③將觀測(cè)潮位、流速、流向、時(shí)間繪制成曲線，以此指導(dǎo)施工。 (2)墩臺(tái)施工測(cè)量、墩頂測(cè)量控制 本工程采用 GPS 測(cè)量技 術(shù)建立的青島海灣大橋工程測(cè)量平面控制網(wǎng)，簡稱大橋GPS平面控制網(wǎng)。業(yè)主已建立了首級(jí)網(wǎng)和首級(jí)加密網(wǎng)，同時(shí)還建立了 GPS 參考站提供給承包人使用。我們將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要，以大橋首級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)和首級(jí)加密網(wǎng)點(diǎn)為依據(jù)建立一、二級(jí)加密控制網(wǎng)，每一聯(lián)或二聯(lián)的起點(diǎn)設(shè)置 1 個(gè)加密控制點(diǎn)，采用Trimble SPS 780 雙頻 VRSGPS 接收機(jī)按《公路全球定位系統(tǒng)（ GPS)測(cè)量規(guī)范》一級(jí)測(cè)量精度施測(cè)，并提請(qǐng)測(cè)控中心、監(jiān)理工程師驗(yàn)收。 高程控制以大橋首級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)和首級(jí)加密網(wǎng)點(diǎn)為依據(jù)建立一、二級(jí)加密控制高程網(wǎng)，采用 N2 水準(zhǔn)儀進(jìn)行二等水 準(zhǔn)聯(lián)測(cè)。 青島海灣大橋土建工程第 12合同段 施工組織設(shè)計(jì) 30 （ 3)平面位置定位 中軸線測(cè)量：先用 Trimble SPS 780 雙頻 VRSGPS 接收機(jī)初步放樣出每一聯(lián)中軸線的兩端點(diǎn)，并以此作為二級(jí)加密控制網(wǎng)，曲線段每聯(lián)其他中軸線利用 TC402 全站儀采用極坐標(biāo)法直接放樣；直線段每聯(lián)其他中軸線利用 TC402全站儀采用極坐標(biāo)法或正倒鏡投點(diǎn)法確定。 點(diǎn)位放樣：先用 Trimble SPS 780 雙頻 VRSGPS 接收機(jī)采用 VRS 作業(yè)方式初步放樣各類支座的位置，再以每聯(lián)中軸線的兩端點(diǎn)作為工作基點(diǎn)，利用全站儀采用極坐標(biāo)法進(jìn)行校正，或者用招標(biāo)文件附錄 M《 GPS 施工測(cè)量實(shí)施 規(guī)程》規(guī)定的其他方法校正。 （ 4)高程放樣 以一、二級(jí)加密水準(zhǔn)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，用 N2 水準(zhǔn)儀直接進(jìn)行標(biāo)高放樣。 （ 5)變形觀測(cè) 箱梁架設(shè)完成后，在箱梁頂面設(shè)立高程控制點(diǎn)和撓度觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)梁體斷面和撓度變化情況進(jìn)行跟蹤測(cè)量；在箱梁合攏和體系轉(zhuǎn)換時(shí)，測(cè)量箱梁頂面標(biāo)高和軸線的變化。觀測(cè)結(jié)果及時(shí)整理報(bào)送監(jiān)理工程師。 （ 6）安裝墩頂臨時(shí)支座 每片箱梁設(shè)置 4個(gè)臨時(shí)支座，每端 2個(gè)，對(duì)稱布置。臨時(shí)支座采用砂箱結(jié)構(gòu)，砂箱由砂筒（套箱）及壓筒（活塞）組成，砂筒設(shè)有漏砂開關(guān)。砂箱底部設(shè)置不銹鋼板和聚四氟乙烯板以便活動(dòng)。每個(gè)臨時(shí)支座上設(shè) 置 2個(gè)水平千斤，呈 90176。角布置，共 8 個(gè)千斤頂進(jìn)行箱梁微調(diào)作業(yè)，使箱梁精確就位。每側(cè)有 2 個(gè)千斤頂可同時(shí)作業(yè)，另一側(cè)的 2個(gè)千斤頂就作限位控制，見圖 44。 墩臺(tái)：千 斤頂頂推箱梁作業(yè)示意臨時(shí)支座箱梁千斤頂頂推方向