岱山高亭牛轭至官山公路工程引桥墩身施工方案.docx
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岱山高亭牛轭至官山公路工程引桥墩身施工方案
岱山高亭牛轭至官山公路工程
引
桥
墩
身
施工方案
中交二航局（）项目经理部
二O一一年五月
目录
第一章、编制依据
第二章、工程概况
2.1、工程概况
官山大桥引桥分两段，分左右两幅，单幅单墩，第一段位于牛轭岛侧，范围为K2797-K3101，全长304m（含U型桥台侧墙7m），桥垮布置为3×（3×33）m，其下部结构0#采用U型桥台，1#-8#桥墩采用墩身顶部呈花瓶状的分离式矩形实体墩。
第二段位于官山侧，范围为K3681-K3723，全长42m（含U型桥台侧墙7m），桥垮布置为35m简支箱梁，其下部结构11#采用U型桥台。
2.2、工程内容
引桥下部结构1#～8#桥墩，左右幅共计16个，其中3#、6#为搁置交接墩，共4个，其余均为箱梁搁置中墩，共12个。
墩身高度11.616m～29.13m不等，墩顶往下5m（墩头）为扩大截面，原横截面尺寸为：
4.6×1.8m，扩大后为：
5.9×1.8m；其中3#、6#墩身横桥向和顺桥向墩头均有扩大，扩大后墩头截面尺寸为：
5.9×2.6m。
墩身外侧四角修R=200mm的圆倒角，结构尺寸示意见图2.2.1，墩身具体参数见下表2.2.2。
墩身结构图2.2.1
（中间断面图为交接墩断面）
墩身参数表表2.2.2
墩号
桥墩中心线桩号
设计高程（m）
墩顶高程（m）
墩底高程（m）
墩高H（m）
左幅
1#
K02+837.0
25.930
23.073
0.5
22.573
2#
K02+870.0
26.865
24.007
-0.1
24.107
3#
K02+903.0
27.762
24.904
-0.3
25.204
4#
K02+936.0
28.622
25.764
-0.5
26.264
5#
K02+969.0
29.444
26.586
-0.8
27.386
6#
K03+002.0
30.228
27.427
-1.2
28.627
7#
K03.035.0
30.976
28.309
3.0
25.309
8#
K03+068.0
31.685
29.033
11.8
17.233
右幅
1#
K02+837.0
25.930
23.688
0.3
23.388
2#
K02.870.0
26.865
24.622
-0.1
24.722
3#
K02+903.0
27.762
25.519
-0.3
25.819
4#
K02+936.0
28.622
26.379
-0.5
26.879
5#
K02+969.0
29.444
27.201
-0.8
28.001
6#
K03+002.0
30.228
27.930
-1.2
29.130
7#
K03+035.0
30.976
28.542
9.0
19.542
8#
K03+068.0
31.685
29.116
17.5
11.616
2.3、施工自然环境
工程施工区域属北亚热带南缘海洋性气候区，气候温和、四季分明、雨量充沛。
季风显著，风速大，全年多大风，春季多海雾，夏季多热带气旋（包括热带风暴、强热带风暴、台风）。
气象要素特征值详见表2.3.1。
项目
岱山
气温
（℃）
极端最高
38.6
极端最低
-6.7
年平均
16.2
最低月平均
3.3（1月）
最高月平均
30.6（8月）
最低日平均
-3.6
最高日平均
32.7
降水
（mm）
年最大
1295.3
年最小
514.7
年平均
993.2
月最大
294.3（9月）
工程施工区域属亚热带季风气候区，同时又属于大陆性气候向海洋性气候过渡区，风向有明显的季节性变化。
秋冬两季主要受大陆性气候影响，冷空气活动频繁，风向以偏北风为主；春夏两季主要受海洋性气候影响，太平洋暖湿气流比较活跃，风向以南到偏南风为主。
场地各高度的不同重现期最大风速见
高度（m）
10年一遇
20年一遇
30年一遇
50年一遇
100年一遇
10
35.07
37.92
39.53
41.58
44.35
20
38.64
41.78
43.56
45.82
48.87
30
40.90
44.22
46.10
48.49
51.72
40
42.58
46.04
48.00
50.49
53.85
50
43.93
47.50
49.52
52.09
55.56
60
45.07
48.73
50.80
53.43
56.99
70
46.05
49.79
51.91
54.60
58.24
80
46.92
50.73
52.89
55.63
59.34
90
47.70
51.58
53.77
56.56
60.32
100
48.41
52.34
54.57
57.40
61.22
110
49.06
53.05
55.30
58.17
62.04
120
49.66
53.70
55.98
58.88
62.80
2.4、工程施工特点
1、采用翻模施工工艺，施工更方便、更安全，有效提高立模精度。
2、施工外观质量要求高。
3、墩身高度变化大，为11.616～29.130m。
4、全年多大风且活动频繁。
第三章、施工方法
3.1、墩身施工工艺流程图及现场平面布置图
墩身施工工艺流程图3.1.1
施工平面布置示意图3.1.2
3.2、墩身施工工艺
3.2.1、主要施工方法
单个墩身四周布设双排脚手架，墩身与脚手架之间设置连墙杆件以拱搭建施工振捣平台。
主筋9米一节，每次接高9米，接高后柔性较大，定位困难,同时考虑到施工风荷载影响较大，采用劲性骨架进行主筋定位。
墩头往下5m扩大段一次性浇筑，墩身浇筑为翻模施工，浇筑高度拟定为5m一节。
施工过程中采用50t履带吊配以人工和手拉葫芦进行装模。
由于各墩身高度不一，单独设置1m长的调节段模板，该1m调节段模板只作为各墩身第一次浇筑完成后标准段正常翻模的底托，各墩身均在第一次浇筑进行调节（具体翻模浇筑示意图见图3.2.1）。
采用拖泵或天泵泵送入模，浇筑时同时使用4个插入式振捣器进行振捣。
浇筑完成进行为期7天洒水养护。
调节后至正常翻模程序示意图3.2.1
3.2.2、准备工作
3.2.2.1、施工场地修建
墩身施工位置西南侧临海，东北侧临重力式锚碇，西北侧和东南侧临海蚀山崖。
墩身大部分处于海边滩涂区、海蚀山崖底部，地势较低，7#、8#墩身位于海蚀山崖上。
作业面位于海边滩涂区筑岛平台上，标高+4m，从最初锚碇基坑开挖旁施工便道绕锚碇西南结构角点两侧修坡进入施工（施工平面布置见图3.2.2）
3.2.2.2、测量控制
1、控制点的建立
墩身局部测量系统的控制基准点应建立在相对稳定的基准点上，即以大桥控制网点为基准点。
高程基准应以设计院提供的水准控制网点为依据，平面基准以桥梁控制网为依据，精密平差后，定出桥轴线基准方向。
由于砼收缩徐变、沉降、风荷以及温度等因素的影响，施工中基准点必然会有少量的变化，故应注意测量基准点与测量控制网联网闭合，以便进行修正和控制。
同时承台顶面四角设置沉降观测点。
2、测量方法
墩身的平面位置及高程控制通过测量控制好每节劲性骨架和模板的平面位置及高程来实现。
（1）模板控制：
在承台上准确放出模板四角，水准抄平并使之达到设计高程，再在纵横轴线上架设全站仪，后视大桥控制点，然后在模板顶架设棱镜，测出其三维坐标，通过与设计坐标相比较，校正模板使之达到设计坐标。
墩身最后一次浇注砼之前，用水准测量方法在模板上划出设计标高，使砼面与设计高程相符合。
（2）高程控制：
在墩身浇注前，先用水准测量测出水准点之间高差。
然后再每次测三角高程时先测1—3个测回，推算出该时间段的大气折光系数及其相关参数输入全站仪然后再测定其高程（竖直角不超过15°）。
在观测时间上选择在日出前、日落后，避开日出至上午10时、下午4时至日落这两段大气折光系数剧烈变化时间段。
3、墩身变形观测
按三等变形测量精度要求，在工作基准点上建立三边网，观测水平位移观测。
按四等沉降观测点的精度要求，在各墩附近的工作基点上建立闭合水准网，测沉降量。
观测点为承台的四个角点。
观测要求：
a.采用相同的观测路线和观测方法；
b.使用同一台仪器和设备（测前，进行检验校正）
c.固定观测人员；
d.在基本相同的环境和条件下工作。
4、内业计算
采用严密平差法求出每次观测成果，填写成果表，绘制曲线图。
3.2.2.3、脚手架搭设（脚手架搭设布置：
搭设高度，宽度，范围，使用材料，步距，跨距，等，搭设简图）
3.2.3、钢筋工程
墩身钢筋有三种规格，竖向主筋Φ28每根长9米，全部采用直螺纹套筒接长，并用劲性骨架定位；Φ25、Φ16水平筋、拉筋与主筋采用扎丝分段绑扎，墩身表面设置D6带肋防裂钢筋网片。
1、劲性骨架加工及安装
（1）、劲性骨架采用∠50×5角钢作为主肢，在后场精加工成9m一段，要求骨架平直，焊接牢固，骨架加工误差要求控制在5mm以内。
（2）、劲性骨架安装
骨架加工验收合格后运至施工现场，通过50t履带吊安装。
每一节骨架安装前，在前一段骨架四角定位短角钢上，测量放出该节段骨架连接位置，再点焊上下节骨架，并用2m水平靠尺检测其垂直度，校正后用∠50×5角钢将骨架焊接成整体，并在其顶端焊竖直方向短角钢,以方便下一节骨架安装。
为便于操作，在两侧模板背桁上焊钢管支架，上铺脚手板。
钢筋进场检验→钢筋加工→钢筋运输→钢筋安装
钢筋进场后，应附有出厂质量合格证和质量检验报告单；检查进场所有钢筋的牌号、等级、规格、生产厂家是否与合同相符，钢筋外观是否受损，并在监理见证下，由实验专员抽样检查，检验合格后才收料。
进场材料经过验收后，方可进场堆放，并挂标牌，注明钢筋品牌、进场时间、数量、检验人员、检验情况等。
钢筋露天堆放时，底部设枕木垫高隔离地面，顶面遮盖帆布等，防止锈蚀及污染。
钢筋入库后，及时对钢筋按试验规程要求，进行取样试验，并将实验检验结果填写在材料标识牌上。
墩身钢筋主筋采用9m定尺钢筋，主筋连接用镦粗直螺纹套筒连接。
钢筋下料前应将钢筋调直并清理污垢，下料后两端头用砂轮切割机切平，再进行镦粗、套丝等工序。
钢筋加工完成后，用载重汽车配吊车将钢筋吊运到施工现场。
钢筋水平箍筋临时堆放在施工脚手架上，钢筋主筋转运到位，堆放在地面上，及时吊装绑扎。
主筋定位设置→主筋连接→水平箍筋、拉勾筋绑扎→垫块施工及钢筋检查
吊车将主筋吊入劲性框架内，与混凝土的预留主筋用镦粗直螺纹套筒连接，镦粗直螺纹连接必须满足施工技术规范要求，按设计要求在定位框架上临时固定。
钢筋主筋接长施工应满足，同一断面接头的截面面积不超过总截面面积的50%，且相邻接头断面间距大于35d。
节段施工高度5m，自下而上绑扎箍筋、拉勾筋，间隔绑扎呈梅花形，钢筋绑扎间距应满足设计和规范要求。
，保护层采用与结构砼同标号的预制砂浆垫块，上下错开按照1.5m×1.5m间距布置，垫块与钢筋位置相碍时，调整垫块位置。
3.2.4、模板工程
考虑到引桥8个桥墩，左右幅共16个墩身高度不一，且3#，6#墩顶有异。
根据墩身设计图纸，拟定墩顶往下5m处（墩头）模板两套，一套用于1#、2#、4#、5#、7#、8#，另一套用于3#、6#。
根据16个墩身具体高度，除墩头5m其余部分模板（标准模）2套，每套分上中下三节，每节2.5m，以保证可同时进行两个墩身的翻模施工。
高度为1m的模板定为一套，用于第一次浇筑调节段施工。
3.2.4.1、模板设计和计算
以5m高模板为例布置，模板面板材料采用6mm厚热轧钢板，布置竖肋间距为300mm的[8，横肋间距为300mm的扁钢-80横大肋为双拼[14a，跨中间距为1050mm，边跨间距为400mm。
每根横大肋上沿模板宽度方向布置5个d=20mm的穿墙螺栓，螺栓跨中间距为900mm，边跨间距为300mm。
（具体见图3.2.4.1）
5m高度标准模正立面图3.2.4.1-1
墩头5m模板正立面图3.2.4.1-2
3.2.4.2、模板计算
1：
砼侧压力计算
新浇砼产生的侧压力按规范要求采用下列公式计算，取较小值：
F=
×γc×H
（1）
（2）
γc：
混凝土的重力密度，钢筋混凝土，含筋率小于2%，取25KN/m3；
t0：
新浇筑混凝土初凝时间为200/（25+15）=5h；
：
混凝土外加剂影响修正系数取1.2；
：
混凝土坍落度影响系数取1.3；
v：
混凝土浇筑速度，取2.5m/h；
H：
混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面高度，取5m；
F=1.2×25×5=150KN/m2（kpa）
F=0.22×25×5×1.3×1.2×（2.5）1/2=67.83kN/m2
故最大侧压力为67.83kN/m2
2：
面板计算
（1）强度计算
选取板区格中三面固结，一面简支的最不利受力情况进行计算：
Lx/Ly=300mm/300mm=1，查表得：
fmax=0.0016，Mx=0.0227，My=0.0168，M0x=-0.06，M0y=-0.055
取1mm宽的板条作为计算单元，均布荷载q为：
q=0.068×1=0.068N/mm
求支座弯矩：
M0x=KM0xqL2x=-0.06×0.068×3002=--367.2N.mm
M0y=KM0yqL2y=-0.055×0.068×3002=-336.6N.mm
面板的截面系数：
截面抗矩W=bh2/6=1×62/6=6mm3
应力：
s=Mmax/W=367.2/6=61.2MPa<[s]=215N/mm2
求跨中弯矩：
Mx=KMxqL2x=0.0227×0.068×3002=138.924N.mm
My=KMyqL2y=0.0168×0.068×3002=102.816N.mm
钢板的泊松比v=0.3，故需换算为：
Mx（v）=Mx+vMy=138.924+0.3×102.816=169.77N.mm
My（v）=My+vMx=102.816+0.3×138.924=144.49N.mm
应力为：
s=Mmax/W=169.77/6=28.295MPa<[s]=215N/mm2，可满足要求。
（2）挠度验算
K=Eh3/12（1-v2）=2.1×105×63/12（1-0.32）=41.54×105N.mm
f=KfqL4/K=0.0016×0.068×3004/41.54×10×5=0.212mm<[f]=L/500=0.6mm
满足要求。
2[14α的截面抗矩W=161×103mm3，截面惯矩I=1128×104mm4；根据
求得最大弯矩Mmax=52.785×105N.mm
（1）强度计算
s=Mmax/W=5.2785×106/161×103=32.785MPa<[s]=215N/mm2
满足要求。
（2）挠度验算
考虑模板靠结构两端悬臂长度为a=300mm，中间固结长度L=900mm
跨中部分挠度：
f=qL4（5-24a2/L2）/384EI=71.4×9004/384×2.1×105×1128×104×（5-24×3002/9002）=0.119mm＜[f]=L/500=900/500=1.8mm，满足要求。
竖肋采用[8，间距300mm，支承在横大肋上。
截面抗矩W=bh2/6=25300mm3
截面惯矩I=bh3/12=1010000mm4
P1=0
P2=25×0.4=10KN/m2
P3=25×1.45=36.25KN/m2
P4=25×2.5=62.5KN/m2
P5=25×3.55=88.75KN/m2
P6=25×4.6=115KN/m2
P7=25×5=125KN/m2
Q1=（P1+P2）/2×0.3=1.5KN/m
Q2=（P2+P3）/2×0.3=6.9KN/m
Q3=（P3+P4）/2×0.3=14.8KN/m
Q4=（P4+P5）/2×0.3=22.69KN/m
Q5=（P5+P6）/2×0.3=30.56KN/m
Q6=（P6+P7）/2×0.3=36KN/m
由此可得弯矩图为：
得最大弯矩28.8×105N.mm。
（1）强度计算
s=Mmax/W=28.8×105/25300=113.83MPa<[s]=215N/mm2
满足要求。
（2）挠度验算
悬臂端挠度：
f=q1L4/8EI=36×4004/8×2.1×105×1010000=0.54mm＜400/500=0.8mm
满足要求。
跨中挠度：
f=qL4（5-24a2/L2）/384EI=（5-24×4002/10502）×30.56×10504/384×2.1×105×1010000=0.693mm＜[f]=L/500=1050/500=2.1mm，满足要求。
5：
组合挠度
（1）面板与横大肋组合：
0.212+0.76=0.972＜3mm；
（2）面板与竖肋组合：
0.212+0.693=0.905＜3mm；
满足要求。
6：
穿拉螺栓计算
由
得到最大反力Rmax=19234.3N。
因4Rmax/π×20×20=61.254＜[s]=215N/mm2，可满足要求。
3.2.4.3、模板材料统计
模板材料耗用表表3.2.4.3
材料名称
规格型号
单位
总计（t）
备注
槽钢
[80×43×5mm
t
7.78
内竖肋
[140×58×6mm
t
9.21
外大横肋
钢面板
6mm厚
t
15.08
面板
扁钢
扁钢-80×12mm
t
8.184
内横肋
角钢
角钢80×8mm
t
2.01
侧模连接
3.2.5、混凝土工程
，采用泵送砼施工工艺。
墩身混凝土应具备流动性好、缓凝、早强等特点，其配合比要求如下：
混凝土强度40Mpa；
混凝土外加剂要具有缓凝、早强、减水作用；
塌落度要求：
15cm~18cm；
初凝时间：
大于6h。
为加强墩身混凝土外观质量，需要采取以下措施：
选用合适的脱模剂；
配置合适的混凝土配合比，并且再施工中根据实际情况由实验室现场微调，保证混凝土质量；
现场施工质量按照项目部质量管理有关规定进行控制。
成立QC活动小组，研究墩身混凝土外观质量问题。
墩身混凝土浇筑前，检查施工缝凿毛、清理情况以及墩身模板加固情况、墩身预埋件位置等，还应落实混凝土浇筑材料、机械设备准备情况。
高度在30m以下的墩身用泵车浇筑混凝土；高度大于30m及水上墩身用拖泵浇筑，拖泵管沿墩边爬梯布设。
墩身混凝土由2座75m3／h的混凝土搅拌站生产。
混凝土浇筑时，根据砂石料的含水率，实验室人员在浇筑混凝土过程中随时调整用水量和砂、石用量，混凝土拌制时应严格控制水灰比和混凝土塌落度，严格控制搅拌时间。
每节段混凝土浇筑方量约3，用2～4台8m3混凝土运输车运输。
混凝土运输到施工现场后，经拖泵或泵车泵送，通过溜筒入仓。
混凝土浇筑对称下料、分层振捣，分层高度一般30cm左右。
混凝土振捣应密实，无漏振、过振现象，严格控制棒头插入砼混凝土的间距、深度与作用时间，防止混凝土表面出现蜂窝、麻面，甚至空洞等缺陷。
一般振动棒作用半径为30cm～40cm；上层混凝土的振捣要在下层混凝土初凝前进行，并且应插入下层5cm左右；每个振动点振捣时间一般为20～30秒。
混凝土浇筑期间，派专人检查模板，防止出现暴模、漏浆等现象；专人检查预埋钢筋和其它预埋件的稳固情况，对松动、变形、移位等情况，及时进行处理。
混凝土浇筑完毕后，在顶部混凝土初凝前，对表层混凝土进行二次振捣，并压实抹平。
墩身混凝土强度达到15MPa以上时，可拆除墩身模板。
模板拆除后应对模板表面进行清理。
墩身混凝土的养护采用在墩身表层涂刷养护剂，对预留孔等进行修饰处理，用塑料薄膜将已浇节段包起来，防止二次污染。
墩身每一节段浇筑完毕3小时左右，在砼面上喷一层木钙溶液，待砼初凝后用压力水冲毛。
每次浇筑前，上一节段砼表面应洒水湿润，确保接合面处砼质量。
第四章、施工技术保证措施
4.1、脚手架施工技术保证措施
必须按照规定设置安全网、安全护栏；
。
4.2模板施工技术保证措施
4.3、确保混凝土外观质量的技术措施
4.3.1优化混凝土配合比
利用“双掺”技术掺加粉煤灰和外加剂；在保证混凝土强度的前提下，尽可能降低水泥用量；混凝土所用的水泥、砂、石、水、粉煤灰及添加剂的质量规格必须符合规范要求。
选择同一处料场，墩身混凝土配合比一致，确保混凝土表面色泽一致。
4.3.2混凝土施工、养护
混凝土施工时，振捣应密实，防止漏振、欠振而产生的不良现象。
高温和低温季节，加强对混凝土养护和防护。
防止混凝土温度应力裂缝和收缩裂缝。
4.3.3模板安装与拆除
严格控制模板加工及拼装精度，且保持模板在整个施工中光洁、平整，模板安装牢靠且与结构设计尺寸的误差应满足设计要求。
控制拆模时间，防止因混凝土未达到强度拆模，而造成混凝土表面损伤。
拆除时应小心操作，不得碰伤混凝土的表面；模板拆除后应及时对模板进行修整、除污，并涂刷脱模剂保养。
4.3.4钢筋绑扎和保护层
钢筋绑扎时，应保证受力主筋钢筋位置的准确性和有足够的混凝土保护层，墩身主筋是靠劲性骨架上的定位框精密定位，逐根就位连接，然后绑扎箍筋、拉筋。
绑扎必须牢固，保护层垫块采用弧形沙浆垫块。
4.3.5预埋铁件
墩身表面尽量少设施工预埋件。
受力小的预埋件采用预埋螺栓，受力大的预埋件均埋入混凝土内，并离表面3cm左右。
暴露时间较长的预埋件应定期涂防锈漆。
待施工完成后，表面焊接金属网，再用混凝土抹面。
4.3.6拉杆及预埋孔处理
墩身拉杆采用PVC管穿孔方法，PVC管端头与模板面接触处套一厚1cm方形橡胶垫避免露浆。
拉杆孔和预埋孔在施工完后，用掺一定量粘胶的砂浆填塞封堵。
砂浆的配比由试验室提供，并由专人进行调配，以确保砂浆的颜色与混凝土颜色一致。
4.3.7施工缝处理
采用人工凿毛的方法。
其中立模前凿毛清理至露石后，用高压气冲洗，满足规范要求。
4.3.8成品保护
防止混凝土浇筑、压浆及养护时对已浇混凝土表面的污染，若被污染时及时用清水冲洗，同时对易被污染的部位进行保护。
第五章、施工质量保证措施
1、建立健全质量管理体系，强化全员质量意识，树立“百年大计，质量第一，创优质工程光荣，出劣质工程可耻”的思想，全面贯彻落实质量方针目标。
2、贯彻“谁施工谁负责质量”的原则，坚持“三检制”对施工过程中出现的质量问题，严格按“三不放过”原则处理。
3、根据施工方案在开工前进行技术交底，对影响工程质量的各种因素
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