满堂支架转体施工方案.docx
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满堂支架转体施工方案
新建青荣城际铁路工程QRZH-1标
即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥跨胶济铁路（60+100+60）m连续梁转体法施工方案
编制：
职称：
审核：
职称：
批准：
职称：
中铁十四局集团青荣城际铁路施工指挥部第四项目部
二0一三年六月
即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥跨胶济铁路
（60+100+60）m连续梁转体法施工方案
1.编制依据及范围
1.1主要编制依据
（1）《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）；
（2）《铁路建设工程安全风险管理暂行办法》（铁建设[2010]162号）；
（3）《铁路建设工程安全生产管理办法》（铁建设[2006]179号）；
（4）《安全风险管理实施细则（暂行）》济铁建函[2012]203号；
（5）《青荣城际铁路建设工程安全风险管理实施细则（暂行）》（青荣城铁工函[2012]235号）；
（6）《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）；
（7）《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10301-2009）；
（8）《营业线施工安全管理实施细则》济铁总发【2013】66号；
（9）铁道第三勘察设计院即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥（60+100+60）m连续梁41#、42#墩转体结构施工图；
（10）铁道第三勘察设计院即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥（60+100+100）m连续梁梁部施工图（青荣桥通28）；
（11）铁道第三勘察设计院即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥施工图
（12）其它现行的国家、铁道部和青荣城际铁路公司等有关规范、规程、条例、文件、施工图等。
1.2编制范围
本方案适用于即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥（60+100+60）m连续梁承台、墩身及梁部施工。
2.工程概况
2.1工程简介
即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥与胶济铁路上、下行相交里程为分别为改QSDIK35+771.43与改QSDIK35+783.84，交角分别为23°44′00″及23°53′00″,与既有胶济线上下行相交里程分别K37+357.2、K37+350，采用（60+100+60）m预应力混凝连续梁形式上跨通过。
下部结构设计参数见下表：
墩台
号
墩高
（m）
基础形式
桩径
（m）
桩长
（m）
根
数
承台尺寸（m）
开挖深度（m）
备注
40#
15.9
桩基+承台
1.25
13.5
12
9.1*12.5*2.5（第一层）
5.4*9.5*0.5（第二层）
3.3
边墩
41#
9.8
桩基+承台
1.5
14
16
14.6*14.6*3.0（第一层）
10.0*10.0*2.0（第二层）
6.1
主墩，25根φ1.25m防护桩
42#
12.8
桩基+承台
1.5
11
16
14.6*14.6*3.0（第一层）
10.0*10.0*2.0（第二层）
6.3
主墩、25根φ1.25m防护桩
43#
16.4
桩基+承台
1.25
16
12
14.6*14.6*2.5（第一层）
5.4+9.5*0.5（第二层）
3.2
边墩
2.2地质情况
41#墩靠铁路处桥址表层0m～3m为填筑土；3m～4.5m为粉质粘土层，σ0=180KPa；4.5m～6.5m为黏土σ0=180KPa；6.5m～10.5m为中砂，σ0=220Kpa；10.5m～13.4m为玄武岩W4，σ0=300KPa；13.4m-18.4m为玄武岩W3，σ0=500KPa；18.4m以下为玄武岩W2，σ0=1000KPa。
41#墩远离既有线一侧表层0m～3.5m为粉质粘土层，σ0=180KPa；3.5m～7.0m为中砂，σ0=220Kpa；7.5m～9.4m为玄武岩W4，σ0=300KPa；9.4m～13.5m为玄武岩W3，σ0=500KPa；13.5m以下为玄武岩W2，σ0=1000KPa。
42#表层0m～6.0m为粉质粘土层，σ0=180KPa；6.0m～13.5m为玄武岩W3，σ0=500KPa；13.5m以下为玄武岩W2，σ0=1000KPa。
2.3转体结构简介
转体结构长98m，41#墩转体重量为5870t，转角23°44′，42#墩转体重量为6139t，转角23°53′。
转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统组成。
下转盘尺寸为14.6m*14.6m*3.0m；上转盘为八角形，高2.0m，转台直径为7.6m，高度为0.8m，上转盘球铰直径4.2m，下转盘球铰直径3.0m，厚度均为40mm。
上下转盘均采用C50混凝土。
2.4梁部结构简介
梁部截面采用单箱单室、变高度、变截面直腹板形式，箱梁顶宽7.2m，底宽5.4m。
顶板厚度除梁端及中支座处为70cm外，其余均为36cm。
腹板厚50-70-90cm，厚度按折线变化，中支点处腹板厚度加厚到120cm，端支点处腹板厚度为80cm。
底板厚度由40cm变化至90cm，按直线线性变化，其中端支点为70cm，中支座为144cm。
全联在端支点、中跨跨中共设置5道横隔板。
2.541#墩、42#墩承台与胶济线相对位置关系图
2.6T构转体箱梁在转体前与铁路位置关系
2.7转体后箱梁与既有线关系
（1）转体后梁体下方有1根（192#）接触网支柱，接触网支柱柱顶距离梁体底部3.2m；如上图。
（2）在转体过程中及梁体合拢后，距离梁底最近的设备为承力索3m，如下图：
2.8临时设施
1.施工生活驻地
梁部施工需要主墩附近设置较大的施工场地，以满足支架、挂篮、模板拼装及存放，钢筋存放、加工制作，临时结构加工等施工需求。
本处在上行45#墩附近设施工临时驻地，含生活区、模板、材料等存放区。
2．施工生产设施
（1）本处混凝土由2#拌合站供应，距离本处1.8km。
（2）施工用电为胶济线南侧一处650KVA的配电站。
（3）施工便道已经拉通，可直接进入现场。
（4）施工临时通讯规划
利用当地通信网络接入通信电话、传真等通讯设备，使用移动通讯设备进行工地信息沟通。
防护员与驻站联络员用无线电沟通。
3.工程重难点分析
1.临近营业线及营业线施工对既有线行车的安全防护是本工程安全控制的重点。
2.球铰的安装精度及梁体的平动法转动控制是施工的重点和难点。
3.大方量满堂支架法现浇施工是本工程安全、质量的控制重点。
4.施工顺序
1.施工41#、42#主墩承台下转盘、安装球铰、施工主墩上转盘→上转盘与下转盘临时固结，施工主墩墩身→满堂支架法现浇转体部分梁体（分两次浇筑，第一次浇筑40m，以下简称为0#块，并进行墩梁临时固结，第二次浇筑58m，以下简称为1#块）→螺旋管支架法现浇边跨直线段→浇筑竖墙，挡渣墙等梁面附属设施→解除上下转盘之间的临时固结，利用千斤顶反力支座启动转体结构→两主墩同时转体施工→梁体就位后，封固上下转盘→安装边跨合龙段临时刚性连接构造，在支架上现浇边跨合龙段→拆除41#、42#墩顶临时固结，并临时约束42#墩支座纵向位移→拼装简易挂篮（悬吊支架）并移动到中跨合拢位置→拆除边跨支架，安装中跨合龙段处刚性连接构造，用悬吊封闭支架现浇中跨合龙段、养生→拆除中支点支墩及悬吊支架→进行中跨合拢段桥面系相关工作施工。
2.工序衔接
（1）主墩承台墩身施工期间施工边墩，主墩墩身施工期间可进行边跨现浇段施工准备。
（2）承台基坑开挖期间进行球铰检查，复核。
（3）转体主墩墩身施工后进入0#块支架施工，0#块施工及梁体施工。
（4）0#块施工期间可进行边跨现浇段施工。
（5）转体施工前进行边跨、中跨合拢段材料准备。
5.施工指挥组织机构
5.1指挥组织体系
为了进一步落实济南铁路局有关临近营业线施工及营业线施工管理相关文件精神，做好临近营业线施工铁路行车安全防护工作，妥当处理意外事件，我部成立了跨胶济铁路连续梁临近营业线施工指挥领导小组。
组长：
指挥长：
王朝晖
副组长：
王维民、陈益刚、孔德水、刘成和
成员：
朱超、徐晓波、薛兴忠、马国峰、秦学礼、岳增印、韩诚善、于修建
预备队员：
四项目部的全体人员，架子一、二队全体人员
应急领导小组日常办公室设在安全质量部，安全质量部部长兼任办公室主任。
应急小组包括：
现场保卫组，通讯联络组，技术支持组，强险救援组，医疗救护组，后勤保障组。
5.2项目部人员配置
转体施工涉及到施工、建设、监理、设计、监测、铁路局站段等各部门间的相互配合，是一项复杂的工作，部门协调多，技术难度大，质量要求高，安全防护重。
本连续梁转体施工由中铁十四局青荣城际铁路施工指挥部第四项目部第二架子队负责施工，第二架子队下设两个连续梁施工班组。
5.3架子队人员配置
其主要管理人员如下：
架子队队长：
赵曙光
技术负责人：
金鲁予
技术员：
孙强、孙永亮、陈建、陈厚宏、李帅质检员：
吴常芮
安全员：
尚振伟
材料员：
王聚宝试验员：
周海兵领工员：
李永武
防护员4名，驻站联络员2名。
5.4施工班组人员配置
5.4.1连续梁施工班组
序号
工种
人数
备注
1
钢筋工
10
负责钢筋加工安装
2
电焊工
8
负责电焊焊接作业
3
挂篮及模板工
10
负责挂篮及模板作业
4
架子工
8
负责支架搭设和拆除的指导和检查
5
混凝土工
8
负责混凝土浇筑及养护
6
预应力工
6
负责张拉压浆作业
7
起重工
2
负责起重指挥
8
电工
1
负责现场的电力保障
9
技术员、安全员
2
负责施工技术指导和现场安全
10
其他人员
5
负责后勤及其它保障作业
合计
63
5.4.2墩台身施工班组
序号
工种
人数
备注
1
钢筋工
8
负责钢筋加工安装
2
电焊工
6
负责电焊焊接作业
3
模板工
8
负责挂篮及模板作业
4
架子工
8
负责支架搭设和拆除的指导和检查
5
混凝土工
6
负责混凝土浇筑及养护
6
预应力工
4
负责张拉压浆作业
7
起重工
2
负责起重指挥
8
电工
1
负责现场的电力保障
9
技术员、安全员
2
负责施工技术指导和现场安全
10
其他人员
4
负责后勤及其它保障作业
合计
49
6.大型机械设备选型及设备安全管理
6.1机械设备选型及配置
依据现场施工作业条件和实体工程与既有线相对位置关系，按照总体施工方案对大型机械设备的需要，转体主跨施工大型机械设备选型及配置如下。
主要机械设备配置表
机械设备名称
规格型号
数量
额定功率或生产能力
备注
汽车泵
三一
2台
37m
吊车
QZK25
2台
吊车
5t
1台
挖掘机
卡特320
1台
混凝土罐车
豪沃
6台
10m³
6.2近营业线施工大型机械设备安全管理办法
依据济南铁路局《营业线施工安全管理实施细则》济铁总发【2013】66号、《安全风险管理实施细则（暂行）》济铁建函[2012]203号、《青荣城际铁路建设工程安全风险管理实施细则（暂行）》（青荣城铁工函[2012]235号）等文件的要求，结合施工现场情况，采取以下安全卡控措施。
1.临近营业线施工大型机械设备专人负责制
对用于转体主跨施工的吊车、泵车、挖掘机等大型设备进场后，由物资设备部部长张效金（18669862011）专职负责，统一管理，建立大型机械设备技术档案，编制并落实设备定期检测鉴定计划。
实行大型机械“一人一机”防护制度。
大型机械设备一人一机防护表
序号
设备名称
数量
型号
防护责任人
备注
1
混凝土泵车
1
三一SR220
2
吊车
1
三一SR220
3
吊车
1
QZ25K
4
挖掘机
1
卡特320
2.严格执行临近营业线施工设备准入制度
依据预定施工方案，合理选择机械设备型号，在设备进场前，委托具有相应资质的检测机构进行验收，对设备相关技术参数进行核算、比对，严格审查设备生产单位的资质等级，进场前执行设备登记许可制度。
（附件2：
大型机械设备登记卡）
3.大型机械设备巡检制度
临近营业线施工过程中，由专职设备管理人员，参考大型设备进场技术档案，对施工作业的设备进行日巡视、周检查、月维护，并建立相应的检查记录和设备维护档案。
（附件3：
大型机械设备巡检登记卡）。
4.严格执行持证上岗和安全技术交底制度
临近营业线施工机械设备操作人员必需取得特种作业操作资质证书方可上岗，作业前由现场施工及技术人员进行技术和安全交底。
对使用吊车、罐车等设备的场地进行硬化处理，尽量做到位置固定，保证吊车支腿下有钢板或枕木支垫。
5.建立临近营业线施工大型机械设备台账、操作人员台账、管理人员花名册，并在项目部安质部备案，执行大型机械施工许可制度。
7.临近营业线施工类别及营业线施工等级划分
依据依据济南铁路局《营业线施工安全管理实施细则》济铁总发【2013】66号文件的具体要求，结合本工程施工实际，转体主墩施工工序所属临近营业线施工类别划分如下：
临近营业线施工类别及营业线施工等级划分表
序号
施工部位
分项工程
施工工艺
施工类别
施工等级
1
承台
模板安装
吊车吊装
B类
/
2
支架搭设
人工
C类
/
3
钢筋绑扎
人工
C类
/
4
球铰、滑道安装
吊车吊装
B类
/
5
混凝土浇筑
泵车浇筑
C类
/
11
混凝土浇筑
泵车浇筑
C类
/
12
基坑回填
挖掘机
C类
/
13
41#、42#墩
模板安装
吊车吊装
C类
/
14
支架搭设
人工
C类
/
15
钢筋绑扎
人工
C类
/
16
混凝土浇筑
泵车浇筑
C类
/
17
41#、42#上部箱梁
施工
地基处理
机械作业
C类
/
18
支架搭设、预压
人工＋吊车
B类
/
19
模板安装
人工＋吊车
B类
/
20
钢筋绑扎
人工
C类
/
21
混凝土浇筑
泵车浇筑
C类
/
22
预应力张拉
人工
C类
/
23
桥面系施工
人工
C类
/
24
试转
/
B类
/
25
转体
/
/
II级
26
中跨合拢段纵横梁安装
人工＋吊车
/
II级
27
中跨合拢段侧模安装
人工＋吊车
/
II级
28
中跨合拢段混凝土浇筑、压浆
泵车
/
II级
29
中跨合拢段吊架拆除
人工＋吊车
/
II级
30
中跨合拢段挡碴墙、竖墙
人工
/
II级
8.总体施工方案
由于本桥上跨胶济铁路，为减少对铁路运营的影响，尽量消除安全隐患，该桥设计采用转体施工方法，目前主墩桩基（含防护桩）及防护桩盖梁均已施工完毕，根据本桥的施工特点，总体施工工序按照以下几个阶段进行：
第一阶段：
施工准备、与各设备站段签订施工配合、安全监护协议等
第二阶段：
承台基坑开挖、承台及墩身施工
第三阶段：
临近营业线T构箱梁施工
第四阶段：
桥面系施工
第五阶段：
T构转体
第六阶段：
现浇合拢段施工
9.施工进度计划
依据本桥总体施工方案，按照所选设备工作效率及正常施工组织，编制总体施工进度计划详见即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥跨胶济铁路（60+100+60）m连续梁施工进度计划表。
序号
工作名称
持续时间
开始时间
结束时间
1
基坑开挖
6
4.12
4.18
2
下承台施工
20
4.25
5.15
3
上承台施工
6
5.25
6.1
4
墩身施工
14
6.7
6.20
5
支架搭设
3
6.25
6.27
6
支架预压
3
6.28
6.30
7
第一次节段浇筑
45
7.10
8.25
8
第二次节段浇筑
45
8.26
10.10
9
边跨现浇段
45
7.10
8.25
10
转体
5
10.12
10.17
11
边跨合龙
12
10.17
10.29
12
中跨合龙
20
11.1
11.20
13
吊架拆除
7
11.21
11.26
10.具体施工方案
10.1转体承台施工
10.1.1转体承台概述
转体下盘为支承转体结构全部重量的基础，支承上部转体重量，转体完成后，与上转盘共同形成桥梁基础。
下转盘上设置转动系统的下球铰、保险撑脚环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座等。
转体平面图和剖面图见下页。
根据施工工艺及球铰和下滑道的安装精度要求，转体承台的浇筑分三次完成。
钢筋集中在加工厂加工，现场绑扎成型。
模板采用组合钢模板拼装，方木和槽钢作为背楞。
下口设水平支撑，上口用钢筋对拉。
混凝土采用搅拌站集中搅拌，混凝土搅拌运输车运送，泵车入模，分层振捣。
槽口混凝土塌落度不大于12cm，人工辅助入模并保证混凝土振捣密实。
转体结构平面示意图
转体结构剖面示意图
10.1.2转体承台施工工艺
转体结构由转体下盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。
转体下转盘是支撑转体结构全部重量的基础，下转盘上设置转动系统的下球铰、保险撑脚环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座等，滑道钢结构采用预制拼装办法进行施工。
球铰制造与安装，本桥采用平转法施工的转动体系，转动球铰是整个转体的核心，制作和安装要求精度很高，需要精心制作、精心安装。
上下球铰安装要保证球面的光洁及椭圆度，球铰安装顶口务必水平；上下球铰间按设计位置镶嵌四氟板，四氟板间涂抹黄油和四氟粉，上下球铰中线穿定位钢销，精确定位。
最后上下球铰吻合面外周用胶带缠绕密实。
上转盘附着在下转盘上安装，固定成型后，试平转运行，检查无误后在支架上绑扎主墩钢筋、立模板、浇注主墩混凝土，完成上转盘施工。
承台施工步骤如下：
（1）绑扎承台底和侧面四周钢筋，预埋滑道和球铰下的竖向钢筋，进行第一层混凝土浇筑。
第一层混凝土浇筑的标高位置如下：
下转盘球铰骨架下标高；下转盘滑道骨架下标高。
（2）安装下滑道骨架和下球铰骨架，要求骨架顶面的相对高差不大于5mm。
骨架中心和球铰中心重合，与理论中心偏差不大于1mm；在混凝土面上放出转动中心点，利用25t吊车，吊装滑道和球铰骨架，先调中心位置，对球铰骨架四边进行分中，使其中心与转动中心点重合，然后调整标高，固定骨架。
（3）吊装下球铰，利用螺丝调整平面位置和高程，要求球铰边缘各点高程误差不大于1mm，中心误差不大于2mm；吊出滑道钢板，绑扎滑道钢板下钢筋，再吊装回滑道钢板，要求滑道钢板顶面局部平整度不大于0.5mm,相对高差不大于2mm，采用调整骨架上的螺母使其水平。
（4）绑扎预留槽两侧钢筋、球铰骨架内钢筋、千斤顶反力座预埋钢筋，安装预留槽模板，球铰销轴预留孔模板，进行二次混凝土浇筑；二次浇筑至承台顶面，控制好预留槽混凝土高度；同时绑扎牵引反力座承台部分钢筋并浇筑。
（5）第三次浇筑预留槽混凝土（下滑道钢板下部和下球铰预留槽），浇注千斤顶反力座和转体牵引反力座混凝土。
滑道钢板顶铺3mm厚不锈钢板，不锈钢板和滑道钢板采用中间塞焊和周围点焊方法焊接，焊接后磨平。
（6）砂箱布置
千斤顶反力座上放置砂箱，砂箱高度30cm，内环反力座高度降至0.6m，外环千斤顶反力座高度定为1.4m，钢筋配置相应增减。
梁体0#块临时支墩下方相对位置设置砂箱，混凝土墩与支墩直径相同，高度1.4m。
10.1.3钢球铰制作与安装
1.球铰精度控制
（1）制造精度
表面粗糙度不大于Ra25μm，球面各处的曲率应相等，其曲率半径之差±0.5mm；边缘各点的高程差≯1mm；椭圆度≯1.5mm；各镶嵌四氟板块顶面应位于同一球面上，其误差≯0.9mm；上下球铰形心轴、转动轴务必重合，≯1mm。
（2）球铰安装要点
保证球铰面不变形，保证球铰面光洁度及椭圆度；球铰范围内混凝土振捣务必密实；防止混凝土浆及其他杂物进入球铰摩擦部。
（3）球铰安装精度要点
①球铰安装顶口务必水平，其顶面任意两点高差不大于1mm；
②球铰转动中心务必位于设计位置，其误差顺桥向±1mm，横桥向±1.5mm。
2.球铰及滑道进场检查验收
（1）球铰进场检查
①进场验收：
进场后需验收合格证、检测报告及配件单；
②椭圆度的检查：
球面分4个单元，每个单元沿球铰中心至边缘四等分，检查球面上单元点连线各点的高程及距离中心轴的距离，一次复核其他3个单元进行列表比较；
③边缘各点的高程检查；采用精度0.01mm的电子水准仪检查，进行多人多次换手检查。
④四氟板顶面高程的检查：
随机检查同一环道的顶面高程进行比较；
⑤中心轴的检查：
中心位置利用全站仪检查，标高采用精度0.01mm的电子水准仪检查。
3.球铰安装
转盘安装顺序
下转盘球铰及外滑道安装→中心定位轴钢棒安装→下球铰聚四氟乙烯滑块安装→上球铰安装→上转盘撑脚安装→上转盘安装。
（1）安装下球铰
施工完下层混凝土，下球铰骨架固定牢固后,吊装下球铰使其放在骨架上,对其进行对中和调平,对中要求下球铰中心纵横向误差不大于1mm,施工采用十字线对中法,水平调整先使用普通水平仪调平,然后使用精密电子水准仪调平,使其球铰周围顶面处各点相对误差不大于1mm，固定死调整螺栓。
①槽口清理：
首先根据设计位置采用精确测量放样对槽口进行检查，对不满足设计的地方进行处理；然后对槽口内混凝土面进行凿毛处理；最后将槽口内及钢筋上的碎渣、水泥浆清除。
②拼装下转盘球铰：
下转盘球铰运到现场后进行检查，主要对下转盘球铰表面椭圆度及结构检查是否满足设计加工要求。
下转盘球铰的现场组装，主要是下转盘球铰的锚固钢筋及调整螺栓的安装；此部分为螺栓连接，其它构件均在厂内进行焊接组装完成。
③初步定位：
确定下转盘球铰中心十字线，放出锚固螺栓位置。
下转盘球铰初步定位的目的是保证槽口内钢筋与转盘的锚固钢筋不发生冲突。
④绑扎槽口内钢筋：
在准备工作完成后，按照设计及规范的要求进行钢筋的绑扎。
此项施工必须注意，当普通钢筋与下转盘球铰锚固螺栓发生冲突时，应适当移动普通钢筋。
⑤精确定位及调整：
利用固定调整架及调整螺栓将下转盘球铰悬吊，调整中心位置，然后依靠固定调整螺杆上下转动调整标高。
⑥固定：
精确定位及调整完成后，对下转盘球铰的中心、标高、平整度进行复查；中心位置利用全站仪检查，标高采用精度0.01㎜的精密水平仪及钢铟尺多点复测，经检查合格后对其进行固定；竖向利用调整螺栓与横梁之间拧紧固定，横向采用在承台上预埋型钢，利用型钢固定。
⑦浇注混凝土：
混凝土的浇注关键在于混凝土的密实度、浇注过程中下转盘球铰应不受扰动、混凝土的收缩不至于对转盘产生影响。
为解决这几个问题采取以下措施：
利用下转盘球铰上设置混凝土浇注及排气孔分块单独浇注各肋板区，混凝土的浇注顺序由中心向四周进行。
在混凝土浇注前搭设工作平台。
人员在工作平台上作业，避免操作过程对其产生扰动。
严格控制混凝土浇注，加强混凝土的养护。
混凝土凝固后采用中间敲击边缘观察的方法进行检查，对混凝土收缩产生的间隙用钻孔压浆的方法进行处理。
检查表
序号
要因
对策
目标
措施
地点
使用仪器
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