空心薄壁直墩施工方案DOC.docx
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空心薄壁直墩施工方案DOC
国家高速公路网横12杭州至瑞丽公路龙陵至瑞丽高速公路四合同段
老团坡1号特大桥
空心薄壁直墩施工方案
编制：
审核：
审批：
编制单位：
中铁九局云南省龙瑞高速公路第四合同项目经理部
2013年3月10日
空心薄壁直墩专项施工方案
1工程概况
1.1工程简介
老团坡1号特大桥（K20+260）位于云南龙陵至瑞丽高速公路4合同老团坡段，德宏州（芒市）象滚塘乡境内，桥跨布置为（2×30）+（90+160+90）+（3×30）m,主跨跨越山谷，是本合同段的控制性工程之一。
其中主桥为预应力混凝土连续钢构，引桥为预应力混凝土连续T梁，该桥分左右两幅，桥面宽各为12m，横坡2%，纵坡-2.5%，公路等级为：
高速公路，设计时速为80km/h。
1.2工程地质、水文、气象情况
1.2.1工程地质地貌
本合同路段位于龙山岭重丘斜坡，属构造剥蚀中山中切割长垣垄状地形地貌区，地形起伏大，山高坡陡，峭壁耸立，岩体裸露，沟深林密，植被很发育。
据野外工程地质调查及钻探揭露结果表明：
本桥桥位区覆盖层主要为第四系残破积粉质粘土、碎石土、块石土等，下伏基岩为寒武系砂质板岩、白云岩、片麻岩等。
1.2.2水文特征
地下水位两岸埋藏较深，沟谷地段较浅，地下水位一般位于15—30米下，沟谷深约100—155米。
1.2.3地震参数
路线所经区域地质构造较为复杂，构造活动期次较多，地震活动频繁。
本合同段所经区域为中硬场地类型2区，地震动峰值加速度值为0.3g，地震动反应谱特征周期为0.40s地震基本烈度值Ⅷ度。
1.2.4气象
本工程位于热带～亚热带季风气候区，冬季多为干暖西风，夏季则转为偏南的温湿气流，从而形成了冬干夏雨，干湿分明，雨量充沛，分布不均的特点。
5～9月为雨季；10月至次年4月为干季,由于地形起伏较大，气候垂直变化也较显著。
1.3主要工程数量
老团坡1号特大桥3#主墩及4#主墩为H型空心薄壁直墩，其最高墩为80米，主要工程量见下表：
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
混凝土
C50
m3
7503
2
Ⅰ钢筋
R235
T
55.6
3
Ⅱ钢筋
HRB335
T
2429.6
4
角钢
L100*10
T
40256
6
螺纹钢筋接头
CABR鐓粗
套
44132
7
钢管
Φ48*3.5mm
m
6000
8
钢板预埋件
300*300
块
40
9
铁皮管预留洞
Φ100
m
416
1.4工程特点及施工重难点
老团坡1号特大桥3#、4#主墩具有墩高高、混凝土体积较大、墩身预埋件较多等特点，施工重难点为空心薄壁翻模高空作业施工，施工过程中危险性较大，临边防护操作平台需安全、平稳、牢固。
2专项施工方案概况
2.1总体概况
本工程为云南龙陵至瑞丽高速公路第四合同老团坡段，其中老团坡1号特大桥（中心里程桩号为K20+260）跨越山谷，是本合同的控制性工程之一，桥跨布置为（2×30）+（90+160+90）（3×30）米连续梁结构，其中主桥为预应力混凝土连续刚构，引桥为预应力混凝土连续T梁，该桥分左右两幅，桥宽各为12米，桥长490米（不含桥台）。
3#、4#主墩采用H型双肢空心薄壁，单壁平面尺寸为6.5×2.5米，承台尺寸为13.2×11.2×5米，左右幅承台高差5米，桩基础采用9根直径2米钻孔灌注桩。
平面位于直线，立面位于-2.5%的纵坡上。
等级为高速公路，设计速度为80公里/小时，汽车荷载标准为公路-I级。
2.2施工方案思路结构
施工过程中，考虑墩柱的截面形式、墩高、现场施工机械规划及场地布置等实际情况，外模采用定型钢模，内模采用定型钢模板拼装而成，塔吊翻模提升模板，倒链整体提升作业平台，地泵泵送混凝土，循环作业。
场地布置如下图：
3#墩场地平面布置图示
2.3施工方案技术标准、安全性能
2.3.1设计计算参数及技术标准
①、钢筋混凝土重度：
rc=26KN/m3；
②、恒载系数1.2，活载系数1.4；
③、结构应力安全系数K=1.3，倾覆安全系数K=1.5；
④、模板用钢：
Q235钢材f=210Mpa，fv=120Mpa，E=2.1×105Mpa；
2.3.2墩柱结构示意图如下：
2.3.3墩柱结构剖面示意图如下：
墩柱定托架结构图示：
3专项施工工艺及主要施工方法
3.1方案总体施工方案、施工顺序
该工程属于高空作业施工，采用翻模施工工艺。
施工中采用塔吊（5510型）、吊车（25吨）及倒链提升式操作平台相配合的墩身施工方法。
翻模由模板、工作平台、吊架、提升设备组成。
模板总体高度6米，每层高1.5m，每次翻升3节模板共计4.5米。
下层模板支承在上层模板上，循环交替上升。
施工中，按节段模板翻升、绑扎钢筋、浇注混凝土、中间混凝土养生及埋设预埋件等工序循环进行，直至墩顶。
横隔板与中系梁施工时，在内部预留人孔，以便墩内模板拆除；单肢墩身沿高度方向，每隔5米设置两对通风孔，预埋直径50mmPVC管成孔，全桥合计496个；另外单肢墩底沿横桥向设置两个泄水孔，预埋直径50cmPVC管成孔，全桥合计16个。
3.2主要施工方法、施工工艺流程
3.2.1施工方法
①翻模施工：
翻模是由上、中、下三组根据墩身不同位置各种规格的模板组成，随着混凝土的连续灌筑，下层混凝土达到10MPa以上时，用塔吊配合自下而上将模板拆除，接续支立，如此循环往复，完成桥墩的灌注施工。
模板间设拉杆进行对拉。
安装和拆卸模板，提升工作平台以及钢筋等物品的垂直运输均由塔吊完成。
施工人员及施工小型工具由施工电梯运至墩顶，钢筋等材料由两墩中间塔吊提升，在墩身模板外侧加工操作平台，可以使施工人员在操作平台上拆卸和安装模板。
拆模时用手拉葫芦将下面一节模板与上面一节模板上下挂紧，同时另设两条钢丝绳栓在上下节模板之间。
拆除左右和上面的连接螺栓，然后通过两个设在模板上的简易脱模器使下节模板脱落。
脱模后放松葫芦，使拆下的模板由钢丝绳挂在上节的模板上。
墩身翻模施工示意图见下图所示。
墩身翻模施工示意图
②操作平台施工方法
工作平台采用方钢□200*300作底横梁，10#角钢作三角斜撑，前端采用[12#槽钢作横向连接，平台宽度1米，距离墩柱外表面30cm，平台上方架立钢管支架，高度12米，上下横杆步距1.2米，立杆双排纵向步距1米，另外钢管底部与槽钢点焊焊接，钢管外架加设竖向剪刀撑，以确保支架的整体稳定性。
墩柱施工时，在墩身下部预埋长1米的φ100PVC管总计4根，墩柱节段浇筑完成后在PVC管内穿入长80cmφ70钢棒，钢棒外露30cm，伸入墩身长50cm，整体外架担在埋入墩身的钢棒上，每次墩身模板翻升后，利用4个10吨倒链同时徐徐提升，将平台担在下一节墩身高度的钢棒上，循环施工直至墩顶。
此整体外架平台平稳，工人可安全操作墩身模板安装、钢筋焊接、墩柱外观修复等工作，可控性能良好。
如下图所示：
③钢筋施工
1）、材料及检验
所有进场钢筋都必须有出厂合格证，进场钢筋应作拉伸试验，冷弯试验，检测合格后方能允许使用。
2）、钢筋的存放
钢筋必须按照不同钢种、等级、牌号及生产厂家分批验收，分别堆放，不得混杂，且应进行标识。
钢筋在运输和存放过程中，应避免锈蚀和污染，钢筋宜堆放在仓库棚内，露天堆放时应垫高、覆盖。
3）、钢筋制作及安装
a现场设立钢筋加工场。
钢筋施工按照设计图纸下料，连接采取机械连接，丝头加工前对钢筋端头应先进行处理，处理后的钢筋端面应与钢筋轴线垂直，平头工具通常采用砂轮锯，不得用气割下料。
连接施工时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣应完好无损。
经拧紧后直螺纹接头应作出标记，外露丝扣数量不得超过两圈。
b确保钢筋安装位置、数量、截面尺寸、连接工艺符合设计和规范要求。
每道工序完成后须多次复核及验收，做到准确无误后才能进入下道工序施工。
安装受力钢筋时应检查钢筋的级别、直径、根数、间距、是否符合设计要求。
c钢筋外观表面应洁净，钢筋加工前对表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
钢筋根据图纸设计尺寸及浇注长度采用钢筋切割机切断下料，先分别加工纵向钢筋和箍筋，纵向钢筋要留出模板顶的预留长度，便于和下一模墩柱钢筋搭接。
d钢筋安装时，采用吊车配合，将纵向钢筋与上一模钢筋采用机械连接，通过加强筋连接成形，再固定在脚手架上焊接箍筋，制作完毕后通过吊车调整钢筋。
e接头施工检验及验收
a、随机抽取同规格接头数量的10％进行外观检查，钢筋与套筒规格应一致，接头外露丝扣数不得超过两圈；如外观质量不合格数少于抽检数的10％，则该验收批接头外观质量评定为不合格。
当不合格数超过抽检数的10％时，应对该批接头逐个进行检验，对外观质量不合格的接头进行补救。
复检仍不合格的应作标记，并随机抽取三个试件进行抗拉强度试验，若有一个试件的抗拉强度低于规定值，则该批外观不合格的接应会同设计单位商定处理。
④模板
1）外模板采用6.5*2.5定型钢模板，每节高1.5米，共4节。
模板材料采用面板σ=6mm，连接法兰角钢∠100*100*10#，竖筋槽钢［10#，背架槽钢［14b#对拉连接方式：
采用M20螺栓连接；模板横向连接板设置两个定位销，方便模板安装；模板在设置8道总计24个内对拉杆，对拉杆采用M20精扎螺纹钢。
模板标准节段每次施工翻升3节高度4.5米模板，剩余最上边1节1.5米，作为本次施工的底模板，逐次倒换循环周转使用。
模板如下图示：
2）模板拼装及注意事项
模板进场前做好模板试拼质量检验，检查模板尺寸、接缝等。
使用前在模板面，需涂抹合格的脱模剂，脱模剂涂刷要求均匀，模板内无污物，表面清除干净。
在模板安装前，在模板底口外边贴专用止浆海绵条，以防底部漏浆。
模板缝用海绵胶黏接，打磨平整，使拼缝严密。
定型钢模板在施工场地现场吊装。
每节模板安装后测量人员及时检测轴线偏位，质检人员检查垂直度及其拼装结构、拼缝，连接牢固程度等，模板调整加固完成后，质检工程师自检合格后报验监理工程师。
⑤混凝土
1）墩柱混凝土标号为C50，混凝土采用集中拌制，混凝土罐车运输，高度在20米范围内浇筑时采用汽车泵分节浇筑，每次浇筑4.5米，20米以上采用地泵泵送混凝土入模，为保证施工质量，浇筑混凝土时安排有振捣经验的人进入墩柱里面内进行施工，每层50cm分层振捣浇筑。
2）混凝土浇筑采用导管导落混凝土自由落差不超过2米，导管出料每次堆积高度一般不超过0.5m。
分层振捣混凝土控制好每层的厚度。
混凝土接缝处需进行凿毛处理，确保混凝土浇筑质量。
3）使用插入式振动棒振捣密实全部位混凝土，密实的标准是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦泛浆。
振动棒振捣钢筋部位混凝土时不得触动钢筋，且应与侧模保持5～10cm的距离。
振捣新灌混凝土层时，应将振动棒头插入下层混凝土20cm左右，使两层结合一体。
每次振捣完毕应边振动边徐徐提出振动棒，不得将棒斜拔或横拔，严禁在停振后把棒拔出，以免造成混凝土出现空洞。
4）浇灌混凝土时，同时派人检查和测量支架与模板的支立情况。
如有变形移位或沉陷等现象及时纠正。
5）混凝土的养护：
墩柱的养生采用塑料薄膜覆盖。
每天洒水次数视环境湿度与温度控制，但要保证混凝土表面经常处于湿润状态。
6）、自检制作3组混凝土试块，监理抽检一组，混凝土试件统一放在混凝土标养室养护28天，然后检测28天强度。
3.3.1墩柱施工工艺流程
3.3.2重点工序施工方法
墩柱横系梁施工
主横梁横向布置双拼I50b工字钢，共计4根，长度8米，双拼工字钢每隔2米采用100*100*10钢板焊接，确保其稳定性。
主墩横梁担在牛腿上，牛腿采用I45b工字钢，长度120cm，埋入墩柱80cm，外露40cm，墩柱施工至此标高处注意埋设预埋件。
横向分配梁采用29根I32工字钢，长度5.8m，分布间距25cm，其中受力部分有27根，另两根做操作平台使用。
如下图所示：
4方案所需的特殊机械、材料、劳力计划
4.1劳动力组织计划
劳动力人员数量见下表
序号
工种
人数
进场时间
备注
1
普工
16
2013年3月
2
电焊工
8
2013年3月
3
钢筋工
14
2013年3月
4
混凝土工
8
2013年4月
5
起重工
4
2013年4月
6
电工
2
2013年4月
小计
52
4.2主要施工机械设备
序号
机具名称
型号
单位
数量
备注
1
塔吊
5510
台
2
2
地泵
80型
台
2
3
吊车
25T
台
2
4
升降梯
SCD200
台
2
5
调直机
GT6/14
台
2
6
弯曲机
G.W40
台
2
7
切断机
GQ40A
台
2
8
电焊机
DX1-250
台
12
9
直螺纹车丝机
HGS-40B
台
2
10
混凝土运输车
10m3
辆
7
11
振捣器
φ50
台
10
12
全站仪
莱卡TS06
台
1
13
GPS
天宝
台
1
14
水准仪
DS03
台
2
4.3主要材料、成品、半成品构件供应计划
4.3.1需用特殊材料、成品、半成品构件的技术要求
序号
材料名称
技术要求
备注
1
钢筋
R235（φ10、φ20）等
HRB335（Φ12、Φ20、Φ28）等
2
Φ48×3.5mm钢管
材质为Q235国标
3
型钢
材质为Q235国标
4
钢板
材质为Q235国标
5
C50混凝土
高标号混凝土
6
方木10*10
硬质
7
跳板400*400
硬质
4.3.2主要材料、成品、半成品构件供应计划总数量表
序号
材料名称
材料规格
单位
材料数量
备注
1
钢筋
R235
T
55.56
2
钢筋
HRB335
T
2485.15
3
角钢
L100*10
T
40.26
4
钢筋接头
CABR镦粗螺纹钢筋接头
套
44132
5
混凝土
C50
m3
7503
6
Q235型钢
I32b长5.8m
根
116
横系梁
7
Q235型钢
I45b长1.2m
根
16
横系梁
8
Q235型钢
I50b长8m
根
16
横系梁
9
Q235钢板
400*400*10
块
40
电梯、塔吊附着预埋件
10
Q235钢板
100*100*10
块
32
焊接双拼工字钢
11
钢管
Φ48×3.5mm
m
6000
12
方木
4000*80*80
根
120
13
跳板
4000*200*50
块
96
14
绿网
高6m
m2
600
5施工进度计划及工期保证措施
5.1工期目标
本墩柱计划工期目标为在2013年9月30日完成混凝土浇筑。
5.2施工进度计划
见附表。
5.3进度保证的主要措施
5.3.1技术保证措施
①根据实际情况，编制切实可行的施工方案，并经专家论证，提出整改意见，完善施工方案，施工中严格按照施工方案执行。
②施工前由项目部技术管理人员向架子队负责人作详细的技术作业交底，然后架子队负责人向作业班组及工人作详细的技术交底和岗前培训工作。
③所有主体结构使用混凝土、钢筋、角钢等原材应符合技术规范要求，并具备相关的出厂检验报告。
5.3.2组织措施
项目经理部针对工程设置专属管理机构，做到分工明确责任到人，严格管理。
1工区经理：
王海波，负责总体施工协调、组织安排。
2工区总工：
马亮，负责施工技术方案制定。
3工区技术负责人：
潘隆胜，负责现场连续梁施工技术指导与协调。
4工区设备负责人：
杨书密，负责施工现场的设备供应。
5工区材料负责人：
荣誉，负责施工现场的物资供应。
6工区安全总监：
夏学武，负责施工现场安全全面工作。
7工区质量负责人：
李英杰，负责现场施工质量。
8架子队长：
李朝明，负责现场施工组织、工料机安排。
9架子队技术：
刘劲松，负责现场技术具体工作。
10架子队质量员、安全员：
负责施工现场日常安全、质量检查，落实整改。
5.3.3工艺措施
①材料进场后，及时组织验收，合格后尽快进行加工、制作安装；
②相同结构可制作简单模具或集中批量加工，加快进度；
③组织工程技术人员集体讨论模板加固、钢筋制作安装、浇筑混凝土等各工艺流程、积累施工经验；
④研究测量放样方法，确保测量放样精度，且保证施工效率。
6质量保证措施
6.1质量标准
6.1.1符合现行《公路桥涵施工技术规范》、《公路钢筋混凝土工程施工规范》、《公路工程质量检验评定标准》要求。
6.1.2每节段立模前和混凝土灌注后在无太阳强光照射、无大风、无振动干扰的条件下测定墩身纵向、横向中心线，偏差不大于10mm。
6.1.3每节段混凝土灌注完后及时抄平，墩身总高度误差不大于20mm。
6.1.4混凝土强度合格率100％，表面平整，无蜂窝、麻面，外观美观。
6.1.5模板质量控制
①模板加工安装按表3规定标准进行质量控制。
②按下表规定标准进行模板组装质量控制。
模板加工质量标准
序号
项 目
容许偏差/mm
检查部位
备注
1
长度
+0 -1.0
中间及两边
2
宽度
+0 -1.0
中间及两端
3
高度
+0 -1.0
中间及两端
4
模板挠曲
<2.0
长、宽方向
5
边肋孔距
±1.0
任意两孔间距
6
端肋孔距
±1.0
任意两孔间距
7
焊缝长
+5.0-0
所有焊缝
8
焊缝高
+1.0-0
所有焊缝
9
倒角模角度
<1.0º
内模倒角
模板组装质量标准
序号
项目
容许偏差/mm
检查方法
备注
1
模板间拼接缝隙
<1.5
1.5塞尺不通过
2
相邻模板面错台
<2.0
检查拼接缝
3
相邻模板上口高差
<2.0
检查拼接缝
4
轴线偏位
<10.0
全站仪检查
6.2质量保证措施
6.2.1墩中心和扭转控制。
先用全站仪测设每节墩身立模中心，再分别测设纵、横向中心线，进行校核，每次校核在一个方向上进行多测回测量和换人测量，通过比较选择正确结果。
6.2.2坚持对原材料进行进货检验和进场后试验，确保使用优质材料。
6.2.3如在雨天浇筑混凝土，应在墩身钢筋上搭设彩条布防雨。
混凝土浇筑应在仓内无水的情况下进行。
6.2.4编制完善的模板制作、安装拆除和钢筋、混凝土作业的工序作业指导书，严格按作业指导书要求操作，保证工序操作质量。
6.2.5认真细致地做好工程预检、隐检和不定期质量检查、评定工作，发现问题后与责任人一起制定纠正措施，报项目部总工程师批准后，组织实施。
6.2.6对全部上岗人员进行岗前质量培训，做好工前技术交底。
7安全保证措施
7.1建立安全保证体系
7.1.1成立安全施工领导小组，加强施工安全的组织领导，严格落实安全责任制，安全领导小组成员分工见表：
安全领导小组成员表
序号
姓名
职 务
组内分工
备注
1
师伯泰
组 长
全面指挥施工过程中的安全生产工作
2
王海波
副组长
负责措施的具体实施
3
夏学武
副组长
负责制定安全措施
4
李朝明
副组长
负责措施的落实
5
孔凡宁
组 员
负责指挥现场的安全生产
6
耿亚亚
组 员
负责指挥现场的安全生产
7
矫彦
组 员
负责现场存在安全隐患的检查和整改
7.1.2按照GB/T28001-2001劳动卫生保障管理体系标准的要求建立项目安全生产保证体系，制定安全包保责任制，逐级签订安全承包合同。
达到全员参加，全面管理的目的，充分体现“管生产必须管安全”和“安全生产、人人有责”。
在编制施工技术方案的同时，编制各分项工程的安全技术措施，确保安全目标的实现。
7.1.3坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全管理组织机构，完善安全生产保证体系，杜绝安全特别重大、大事故，杜绝死亡事故，防止一般事故的发生。
消灭一切责任事故，确保人民生命财产不受损害。
创建安全生产标准工地。
7.2安全管理措施
7.2.1树立安全第一、文明生产的观念，严守操作规程，避免设备、质量和人身事故的发生。
7.2.2关键工序上墙，技术工种持证上岗。
7.2.3实行逐级安全技术交底制。
7.2.4安全防护措施齐备，设备器具必须合理使用。
7.2.5临时施工脚手架拼装完成后，在使用前应进行彻底的检查并签证，通道设置栏杆并挂设安全网。
7.2.6未经设计人员签字认可，不得对结构进行改动。
7.2.7参与施工的人员均应经过培训及技术交底，熟悉施工的流程及关键环节。
7.2.8混凝土箱梁施工应严格执行铁路桥涵施工规范要求和设计图纸中的特殊要求。
7.2.9禁止双层作业，正确佩带安全帽，高空作业系好安全带。
7.2.10严格遵守安全用电的有关规程。
7.2.11振动棒在振捣混凝土时，不得触及埋设物、预应力管道和模板，以防结构移位或变形。
7.2.12严禁对运转中的机械设备进行维修、保养调整等作业。
7.2.13指挥施工机械作业人员，宜上到人可瞭望的安全地点，应明确规定指挥联络信号。
7.2.14注意不得随意从桥上抛弃各类小零件或其它物品，应有专人对各类构件的堆放进行看管.
7.2.15参加施工作业人员均应遵守高处作业的有关规定。
7.2.16张拉工作架等处均应安装防护栏杆、上下梯子、人行道等安全设备。
夜间作业应有充足的照明设备。
7.2.17张拉作业时，张拉人员严禁站立在千斤顶的前方，应站立在千斤顶两侧进行操作，同时注意油管有无缠绕，操作人员不得站在油管处。
7.2.18所用施工辅助结构按设计施工。
应有足够的强度和刚度。
7.2.19支架安装完毕后必须经过检查签证，并填写记录有关人员认可后方使用。
7.2.20桥上应配备消防器材及通讯设施。
7.3安全保证措施
7.3.1一般规定
①吊车升降要设专人指挥，吊车吊运材料时，要听从指挥信号。
材料吊运到位时，作业人员要避让，待停稳后方可上前卸料。
②支架安装好后，在两侧挂设安全网。
③闲杂人员不得上平台，材料堆放每处不得超过5t，每跨堆放材料不得超过20t，集中堆放材料不得放在分配梁之间悬空处，材料尽量均匀堆放。
④梁上作业人员必须系好安全带，输水管路及其他设备要拴紧牢固。
⑤拆除模板、脚手架时，要做好安全防护措施，拆除时可视吊装设备能力，分组拆除或吊至地面上解体，以减少高空作业量和杆件变形。
拆除现场要划定警戒区。
7.3.2焊接
①地面焊接工作，严格按照有关安全操作规程执行。
②高空焊接，除常规焊接安全注意事项外，还应避免焊碴凋落造成伤人和引起火灾的情况。
作业前将范围内的易燃物转移至安全位置，施工时作业面下方禁止站人。
③在保证设计焊接的焊缝质量的同时，额外采用钢板（20mm厚）、槽钢（[100）对焊接部位进行局部加强。
7.3
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