南昌朝阳大桥工程主墩下塔柱施工安全专项方案报专家评审922.docx
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南昌朝阳大桥工程主墩下塔柱施工安全专项方案报专家评审922
附件：
1、下塔柱顶节支架布置图、施工脚手架布置图及计算书；
2、塔柱模板设计图及计算书；
第一章编制依据
1、南昌市朝阳大桥工程施工图设计文件；
2、工程建设标准强制性条文；
3、工程现场调查、采集、咨询所获取的资料；
4、气象、水文资料；
5、我公司依据GB/T19001--2000质量标准体系、GB/T24001-1996环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系和《程序文件》；
6、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；
7、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）；
8、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF03/1-2004）；
9、《公路桥涵钢结构木结构设计规范》（JTJ025-86）。
10、建设部建质2009-87号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》。
11、建质2009-254号文《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》。
12、其它相关的国家和江西省强制性规范和文件。
第二章工程概况
1、主塔工程概况
南昌市朝阳大桥工程为连接南昌市朝阳新城和红角洲地区跨越赣江的交通联系通道。
跨江主桥由通航孔桥、非通航孔桥、人非通道桥等组成。
通航孔桥全长908m，15～20号墩为主塔，14、21号墩为过渡墩，主孔采用波形钢腹板-预应力混凝土组合梁六塔单索面斜拉桥，总体结构为塔梁固结，梁墩分离体系。
下塔柱的造型与上塔柱相互呼应，两者浑然一体成“合”字形。
下塔柱横桥向成“工”字型，顺桥向呈“Y”字形，“Y”字形的两肢之间设置系梁，下塔柱高度从21.5m米至24.5m不等，顺桥向外轮廓尺寸长度为15.1m，横桥向为27.3m，单塔砼量近3000m3。
下塔柱的盖梁与系梁均为预应力混凝土结构，根据设计图纸要求，下塔柱模板需采用定型钢模。
下塔柱各截面图如下：
下塔柱正立面图（横桥向）下塔柱侧立面图（顺桥向）
2、气温气象
本区属于亚热带季风气候，四季温差较大，夏季酷热，冬季寒冷，春季雨量较多，多年平均气温17.8度，最低气温-9.9度，最高气温43.2度，多年平均降雨量为1645mm，年最大降雨量为2356.6mm，年最小降雨量为1046.2mm，最大日暴雨量208.9mm，最大时降雨量58.7mm，年平均降雨天数142天，4-6月份为丰水期，11月至翌年2月为枯水期，其余为平水期。
南昌市主导风向北风或北东风，平均风速4.6-5.4m/s，历史最大风力11级。
第三章施工总体部署
1、施工组织体系
施工现场成立“上海城建市政工程（集团）有限公司南昌朝阳大桥工程项目经理部”，全权负责本工程项目的组织、指挥、实施、协调。
项目经理部设五部一室，并根据项目的特点，组建四大工区，塔柱施工由第二、第三工区具体负责（各3个主塔），工区下设各专业施工队和班组。
按下塔柱施工作业要求组织好专业工班组，并进行技术培训，选择责任心强的技术人员担当现场技术员，对作业班组班组长进行详细交底并全程跟踪指导，以保证各项工作顺利进行。
2、总体施工方案
根据下塔柱施工结构尺寸、结构特点以及温控和施工方便等，下塔柱分四个节段施工，分四次浇筑砼，第一次浇筑高度3.0m，混凝土方量约600方，第二次浇筑5.5m，混凝土约630方，第三次浇筑6m，混凝土约400方，第四次浇筑到顶约7m，混凝土方量约1210方。
第一、二、三次混凝土浇筑依靠模板自身对拉就能满足施工需要，搭设简易施工脚手架，第四次浇筑混凝土搭设大型钢管支架支撑，满足承载要求。
塔柱分段见下图：
3、现场人员配备
现场人员配备见下表：
下塔柱作业人员组成表
下塔柱施工人员
编号
工种
人数
备注
1
现场技术负责
4
负责下塔柱范围内技术工作
2
测量
6
负责下塔柱以及预埋件位置放样以及标高
3
起吊班
60
钢筋模板等起吊
4
钢筋班、劲性骨架班
120
劲性骨架的安装以及下塔柱钢筋绑扎
5
模板班
60
下塔柱模板安装加固以及支架搭设
6
混凝土班
60
混凝土浇筑振捣
7
张拉班
8
下塔柱张拉压浆
8
合计
318
4、施工准备及机具设备材料准备
施工前充分周密细致的做好各项准备工作，包括场地布置，劳动力组织，技术准备、施工技术交底及预埋件加工。
按图清点各个下塔柱钢筋量，根据目前施工情况提前15-20天计划下个月的材料计划，既能保证现场钢筋加工的需要，又不造成不必要的原材料积压。
检查施工用电是否正常，同时备用发电机且能正常工作，保证施工用电不中断。
工地照明、塔柱用电设备如配电盘、灯具、电线、电缆等材料是否提前制备齐全，并安设漏电保护器，防止漏电伤人。
钢筋运输以及吊装：
由于钢筋加工场在岸上，距离主塔施工现场较远，钢筋半成品运输比较关键，需要充分考虑半成品钢筋的运输。
主要设备配备表
序号
名称
数量
型号
备注
1
发电机
1
300KV
2
履带吊
2
50T
3
汽车吊
4
25T
4
平板车
2
运输钢筋
5
砼输送泵
2
42m
拌合站提供
6
罐车
12
8～12m3
拌合站提供、数量足够
7
截断机
4
8
电焊机
16
BX1-500
9
弯曲机
4
10
套丝机
4
塔柱钢筋套丝
11
抽水泵
8
冷却管抽水
12
串筒
2
13
砼振捣棒
12
Φ50
14
平板振动器
16
15
空压机
10
混凝土凿毛
16
吊斗
4
清除杂物
17
切割机
5
切割槽钢
18
全站仪
2
19
水准仪
2
20
千斤顶
4
张拉
21
压浆机
2
压浆
22
真空泵
2
真空压浆
5、施工进度计划
下塔柱分四节浇筑，各节段高度根据砼温控和塔柱结构形式确定。
计划施工期间为2013年8月1日至2013年11月15日，单墩施工周期约75天（不包括预应力张拉）。
单墩施工周期见下表：
工程名称
施工时间（天）
下塔柱
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
承台混凝土顶面凿毛
劲性骨架安装
第一节钢筋、冷却管施工
第一节模板
第一次砼浇筑
搭设脚手架、砼养护温控
第一节混凝土顶面凿毛
劲性骨架安装
第二节钢筋、冷却管施工
第二节模板
第二次砼浇筑
搭设脚手架、砼养护温控
第二节混凝土顶面凿毛
劲性骨架安装
第三节钢筋、冷却管施工
立模板
第三次砼浇筑
搭设支架、、砼养护温控
第三节混凝土顶面凿毛
劲性骨架安装
第四节钢筋、冷却管施工
立模板
第四次砼浇筑
砼养护温控、拆模
张拉、压浆
第四章施工重难点以及解决办法
1.竖向φ32主钢筋施工
本桥塔柱形状复杂，钢筋数量种类繁多，特别是竖向主筋直径大，数量多，钢筋形状基本为曲线，且弯曲半径太大，由于钢筋的弹性变形，无法按照常规施工工艺事先加工成型，钢筋安装很难适应结构变化。
为解决该难题，我部进行了充分的讨论研究，采取如下措施：
主筋现场按直线接长，根据主筋设计位置在劲性骨架上焊接定位型钢，主筋逐根弯曲紧靠定位型钢焊接牢固，并根据现场实际情况，对塔柱劲性骨架适当加强加密，以满足主筋定位和弯曲要求。
2.异形模板加工
下塔柱线形复杂，外轮廓基本无直线，且随着塔柱的高度变化，各个方向尺寸均有变化，须采用整体钢模分段施工，模板采用大块定型钢模板，由经验丰富的大型专业厂家加工定制。
因塔柱形状复杂，定型困难，塔柱模板材料比普通常规模板有所加强，面板采用t8mm厚钢板、加劲肋采用[10槽钢与t10×100mm钢带、连接板采用t12×100钢带、背枋采用[16b双拼槽钢与t8钢板组焊、桁架采用I16与I12工字钢以及t8钢板组焊、拉杆采用∅32精轧螺纹钢，螺母采用10mm钢板垫片垫片加双螺母锚固，模板之间连接螺栓采用8.8级高强螺栓，并配带双螺母。
.具体见模板布置图。
3.下塔柱第四浇筑段（盖梁）支架设置
由于下塔柱第四浇筑段悬臂段较长，重量重，高度高，需要支架支撑，常规满堂小钢管支架难以满足受力要求，拟采用Φ609*12mm钢管和贝雷梁支架方式。
在下塔柱盖梁施工时，用2*12根Φ609钢管作为竖向受力支撑（上下游侧各12根），顺桥向在Φ609钢管上布设18米长贝雷梁作为分配梁。
贝雷梁的顶标高不得高于悬臂模板支架底，悬臂模板支架直接支撑在贝雷梁上边，局部标高不平处利用小铁板操垫。
系梁部位在贝雷梁上面布设间距约75cm的工25b型钢，再在工25b型钢上边采用Φ48钢管支架和顶托支撑。
具体见支架施工一节
4.大体积混凝土施工
下塔柱结构尺寸大，单塔砼量达3000m3，必须按照大体积砼施工，从结构分段、砼配合比、降温及砼内部温度控制等多方面采取措施，防止砼开裂；同时下塔柱线形复杂，钢筋密，如何保证砼的浇筑振捣，也是塔柱砼施工的重难点。
根据以往施工经验，承台上边塔座（我部为第一浇筑段）很容易出现竖向裂缝，最为有效的控制措施是尽量减少下塔柱塔座（我部为第一浇筑段）与承台砼的龄期差，但下塔柱形状复杂，钢筋密，第一浇筑段施工周期较长，我部拟加大投入，在承台浇筑时对下塔柱第一段钢筋部分绑扎，尽量降低第一浇筑段的施工周期。
具体措施见下塔柱大体积砼专项施工方案。
第五章施工工艺
1.施工工艺流程图
施工放线
承台顶砼凿毛
分节安装脚手架（前三节）
分节安装劲性骨架安装
劲性骨架制作
劲性骨架制作
分节接长及绑扎钢筋
钢筋加工制做
冷却管安装
分节安装模板
分节混凝土浇筑
砼养护及温控
第四节支撑托架安装
托架预压
第四节模板安装
第四节钢筋安装
预应力管道安装
预应力管道安装
第四节砼浇筑
预应力张拉、压浆
模板以及托架拆除
下塔柱施工工艺流程图
2.施工放线
施工测量重点是：
保证下塔柱各部分结构的倾斜度、外形几何尺寸、平面位置、高程满足规范及设计要求。
下塔柱施工测量难点是：
塔柱外形复杂，空间定位测量点多面广，在有风振、温差、日照等情况下，确保塔柱测量控制的精度。
其主要控制定位有：
劲性骨架定位、钢筋定位、塔柱模板定位、预埋件安装定位等。
下塔施工精度要求高，测量控制难度大，塔柱上需要精确定位的，诸如模板、劲性骨架等，要完成此类工作，有必要建立一个局部测量控制坐标体系。
完成设计院提供的桥位控制点的复测工作，进行控制点的加密，引导控制点到下塔柱相对变形较小的位置，进一步加强完成局部控制体系。
2精密导线网精度要求
测角中误差≤±2.5″，最弱点的点位中误差≤±10mm，相邻点的相对点位中误差≤±8mm，导线全长相对闭合差不小于1/35000。
高程控制网以业主提供的精密水准点为依据，先对其进行复测，满足相关技术指标要求后，方可进行水准进行加密测量，根据施工现场条件加密水准网布设成附合线路，按II等水准测量作业的要求进行施测，其闭合差应小于±8
mm（L为附合路线长度，以公里计）。
加密点与平面控制点共用。
避免重复设置。
3.劲性骨架的施工
为加快施工进度，方便安装，劲性骨架可采用后场分榀分节段加工，现场吊装，然后用型钢连成整体。
根据塔柱浇筑的分节高度及主筋的悬臂长度，劲性骨架的加工长度标准节为3.0m，上部调整节长度2.5～4.0m不等。
劲性骨架主要采用∠75×75×10、∠63×63×10等类型的型钢和钢板制作、联接。
根据现场安装需要，小节块骨架由汽车运输至施工现场。
由于塔柱形状复杂，劲性骨架现场接长初定位时，先利用全站仪对骨架测量，确定其位置和偏差，辅助以吊重锤和靠尺控制骨架位置，根据测量的结果指导调整，当劲性骨架的位置满足要求后，立即将其与下端骨架进行连接。
各节骨架安装，均要用全站仪打点，严格控制劲性骨架的平面位置和倾斜度。
4.下塔柱钢筋和冷却水管的施工
4.1.钢筋施工
本桥塔柱形状复杂，钢筋数量种类繁多，线形复杂，施工前必须充分熟悉图纸，周密部署，在保证钢筋数量的情况下，适当调整钢筋形状和布置，以适应塔柱的形状变化，并尽量保证保护层厚度。
对进场钢筋质量进行严格把关，钢筋必须按不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、确认合格后方可使用。
钢筋宜堆置在仓库（棚）内，露天堆放时，应垫高并加遮盖。
钢筋在运输、储存、加工过程中应防止锈蚀、污染和变形。
钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求，对于Φ25箍筋，尽量做成两个对接的U形，并保证搭接长度和接头错开。
钢筋宜在常温状态下加工，不宜加热。
钢筋加工过程中应采取防止油渍、泥浆等物污染和防止受损伤的措施。
钢筋加工允许偏差和检验方法应符合下表的规定.
钢筋加工允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
受力钢筋全长
±10
尺量
2
弯起钢筋的弯折位置
20
3
箍筋内净尺寸
±3
检验数量：
按钢筋批号的10%抽检，且不少于3件。
下塔柱钢筋连接直径在Φ25及以上采用直螺纹套筒连接，钢筋直径小于Φ25时采用焊接连接。
钢筋连接接头头应布置在最小应力处，并应分散布置。
“同一连接区段”内，有接头的的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率不应超过50%，在同一钢筋上应少设接头。
“同一连接区段（焊接接头间距为35d且不小于50cm）”内同一钢筋上不得超过一个接头。
直螺纹套筒连接不易施工的地方可采用焊接连接，焊接接头宜优先采用双面焊，双面焊焊接接头长度保证5倍的钢筋直径。
双面焊困难时，可采用单面焊，焊接接头长度保证10倍的钢筋直径。
直螺纹套筒连接由钢筋工用两只管钳扳手使两丝头位于套筒中央位置顶紧，并在钢筋丝头处（Φ32钢筋丝头36mm处）标色线，套筒边应落在丝头标色线上，或不得有2丝以上的完整丝扣外露。
套筒连接用一只管钳扳手固定钢筋，用另一只管钳扳手旋入套筒主丝头至标色线，然后再旋入另一端钢筋至标色线。
钢筋安装的钢筋品种、级别、规格、数量必须符合要求。
钢筋保护层垫块规格、位置和数量应符合要求，无要求时，模板保护层的垫块数量不应小于2个/m2，并应均匀分布，设置牢固。
从事钢筋机械连接的操作人员应经专业技术培训，考核合格后方可上岗。
同一结构内机械连接头不得使用两个生产厂家提供的产品。
因塔柱形状复杂，竖向主钢筋的弯曲半径很大，无法预先加工成型，须在安装时充分利用劲性骨架逐根成型。
4.2.冷却水管施工
由于下主塔混凝土方量较大，为防止混凝土浇筑时水化热过大，我们将采取大体积砼施工降温措施。
在下塔柱内设置D50×2.5mm钢管作为冷却管，用循环水来降低砼的温度，具体见“下塔柱大体积砼施工方案”。
5.模板施工
5.1.模板加工
下塔柱线形复杂，随着塔柱的高度变化，各个方向尺寸均有变化，须采用整体钢模分段施工，模板采用大块定型钢模板，由经验丰富的大型专业厂家加工定制。
因塔柱形状复杂，定型困难，塔柱模板材料比普通常规模板有所加强，面板采用t8mm厚钢板、加劲肋采用[10槽钢与t10×100mm钢带、连接板采用t12×100钢带、背枋采用[16b双拼槽钢与t8钢板组焊、桁架采用I16与I12工字钢以及t8钢板组焊、拉杆采用∅32精轧螺纹钢，螺母采用10mm钢板垫片垫片加双螺母锚固，模板之间连接螺栓采用8.8级高强螺栓，并配带双螺母。
.具体见模板布置图和计算书。
根据下塔柱结构尺寸，6个塔柱有3种结构尺寸，须加工3套整体钢模，即15、20号墩共用一套，16、19号墩共用一套，17、18号墩共用一套；同时因工期特紧，为加快施工进度，第四浇筑段的底模和第三浇筑段的上节模板各加工2套，以便等待模板的一个塔柱可以先期绑扎第四浇筑段钢筋。
5.2.模板安装
因下塔柱模板形状复杂，加工难度大，为保证模板的精度和质量，模板在出厂前必须预拼装，检查合格后发货。
模板到场经验收合格以后，必须经过打磨抛光，并涂刷脱模剂以后才能进行安装。
由于承台表面设置有排水坡，承台顶面不处在同一个水平面上，平整度达不到立模要求，第一节模板拼装时，先用千斤顶把模板提高2-3cm，调整模板顶缘高度，直至模板顶缘处于同一个水平面上，然后下部空隙再用砂浆封堵。
在封堵底部空隙时严禁砂浆吃进模板内部而形成烂根，对于吃进模板内部的砂浆要及时进行清除，待砂浆达到一定强度时方可浇筑混凝土。
模板施工时，模板安装应该逐块连续安装，安装第一块时必须用起吊设备先把模板提吊到需要安装的位置，之后人工进行调整，直至该块模板与之对应的下面的模板之间的螺栓孔位对照，然后逐孔安装模板之间的连接螺栓。
模板拼装时，先把与下面模板之间的连接螺栓连接牢固以后才能安装与之相邻的第二块模板，第二块模板的安装就不仅仅是与下面模板之间的连接，还应与第一块模板之间用螺栓连接牢固，以后每块模板之间的连接都应该按照这个要求连接，直至该层模板全部安装完成。
模板拆卸时首先松掉该块模板左右两侧与之连接的螺栓以及对拉杆之间的螺栓，工人拆卸螺栓时应该站在与之相邻的另外的两块模板上，等到该模板的两侧连接螺栓全部拆除以后施工人员再上至该块模板的上面一节模板上，拆卸该模板的上部连接螺栓，在整个螺栓的拆卸工程中，起重设备必须时刻轻轻起吊该模板，防止模板突然滑落。
等所有的连接螺栓全部拆除以后才能用起重设备试提该块模板，但是不能用蛮力，如果该模板不能顺利滑落，施工人员应该用撬杠轻撬该模板，同时起重设备配合起吊该模板，直至该模板顺利滑落。
拆除第二块模板时，施工人员应首先拆除其另外一侧的连接螺栓，然后才能拆除与上面的连接螺栓，其他拆除方法与上述方法相同，按照这种施工工艺直至拆除最后一节模板。
应该注意的是拆除的模板应该重新打磨并涂刷脱模剂以后才能用到下一个塔柱。
拆除以后不用的模板应该涂刷水泥浆保护，整齐码放到施工场地外缘。
6.第四浇筑段悬臂部位支架施工
6.1.第四浇筑段支架结构及布置
下塔柱第四浇筑段悬臂段长达9米，重量重，距承台高度高，需要支架支撑，常规满堂小钢管支架难以满足受力要求，拟采用Φ609*12mm钢管立柱和贝雷梁支架方式。
在下塔柱第三浇筑段完成施工后，拆除小钢管脚手架。
第四悬臂浇筑段用2*12根Φ609钢管作为竖向受力支撑（上下游侧各12根），钢管顶横桥向设置型钢垫梁，型钢垫梁上部顺桥向布设18米长贝雷梁作为承重梁。
注意贝雷梁的顶标高不得高于悬臂模板托架底，悬臂模板托架直接支撑在贝雷梁上边，局部标高不平处利用小铁板操垫调平。
边系梁部位在贝雷梁上面布设间距约75cm的工25b型钢，再在工25b型钢上边采用Φ48钢管支架和顶托支撑。
见第四浇筑段支架施工图
结构布置具体如下：
（1）φ609×12mm钢管基础
下塔柱第四浇筑段盖梁为悬挑结构，支撑体系采用Φ609×12mm钢管柱，钢管支撑在下塔柱底节、承台及封底砼顶面，采用砼垫层找平，承台顶部为预埋环状铁板，铁板与钢管柱底部焊接。
均为刚性基础，基础牢靠。
（2）φ609×12mm钢管
钢管柱为承重结构，布置为顺桥向三排，横桥向四排，钢管柱每节长度在3～7m，采用法兰盘连接，最大高度达20m。
钢管柱间采用双槽20b钢连接，分为斜向和水平向连接，水平连接间高度不超过3m。
（3）钢管柱顶HN700*300和双工36型钢垫梁
钢管桩顶单根HN700*300和双工36型钢垫梁横桥向布置，外侧两排钢管顶为单根HN700*300型钢垫梁，内存（靠近塔柱中心）两排钢管顶为双工36型钢垫梁。
垫梁放置在柱顶调节座凹槽内或特制垫座上，在支点处两侧设置加劲肋。
（4）贝雷承重梁
柱顶垫梁上布置6组贝雷梁（顺桥向布置），每组两片或三片，每组间采用槽10钢斜拉连接。
（5）边系梁支架
在边系梁下方的贝雷梁上间距约75cm铺工25钢分配梁，工25钢分配梁顶部搭设φ48×3.5小钢管，间距75cm×60cm，小钢管顶部设可调节标高的顶托，边系梁的底模支撑在顶托上。
（6）中系梁支架
中系梁下为第三浇筑段中间圆弧凹槽正上方，在凹槽模板上采用特制工16型钢垫梁，垫梁上搭设φ48×3.5小钢管，间距60cm×60cm，小钢管顶部设可调节标高的顶托，中系梁的底模支撑在顶托上。
（7）附属结构
支架顶平台外侧四周设置φ48×3.5小钢管施工脚手架，作为人员上下的通道和操作平台。
在东西两侧中间部位立柱钢管搭设在双工36钢分配梁上（工36型钢支撑在内侧贝雷上），在上下游侧直接搭设在贝雷梁上。
立柱钢管间距约0.8*1.2m，立柱间每1.5m一道水平连接，并设置剪刀撑。
支架平台上设置照明和警示灯。
6.2.第四浇筑段支架及脚手架计算（具体见计算书）
6.3.支架具体施工方案
6.3.1Φ609钢管柱施工
钢管柱施工前先清理基础预埋铁板，使预埋铁板表面干净。
对于直接支撑在砼基础表面的，应浇筑垫层砼找平。
钢管柱构件运输到位后应立即进行吊装作业，钢丝绳穿过吊装孔并固定好，在钢管上焊接构件固定好缆风绳。
钢管构件的吊装采用单机垂直旋转法吊装。
先两点平吊离地面，并逐渐旋转扶直，然后吊装就位。
起吊点若设计未给定则进行计算确定，一般离柱端的0.207L（L为构件长）。
吊装就位时，操作人员在钢管构件吊至基础顶面的垂直距离约0.4～0.6m时，各自站好位置，扶稳构件，将柱脚处的中心线与基础上标注的基准线重合后缓慢落钩；当柱脚接近基础面（离基础面3～5cm）时，停止落钩，进行平面布置校正，对准基础面上控制线时，放下构件。
起吊构件当起重机吊杆仰角＞75°，在卸钩时应先落吊杆，防止吊钩拉斜构件和吊杆后仰。
构件平面校正采用反推法。
柱子垂直度校正一般均采用无缆风校正法。
校正构件垂直度需用两台经纬仪观测。
上测点应设在构件顶。
经纬仪的架设位置，应使其望远镜视线面
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