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承台施工技术方案

苏州市中环快速路北段工程ZH-LQ05标段

承台施工技术方案

苏州二建建筑集团有限公司

苏州市中环快速路北段工程ZH-LQ05标项目部

编制日期：

2013年05月

目录

1、工程概述3

1.1工程概况3

1.2工程地质条件3

2、编制依据3

3、承台施工技术方案5

3.1基坑开挖5

3.2桩头凿除7

3.3桩基检测7

3.4承台垫层施工8

3.5钢筋加工及安装8

3.6墩身预埋钢筋施工9

3.7承台模板施工10

3.8砼浇注11

3.9拆模、养护12

3.10基坑回填12

4、承台模板计算书12

4.1计算依据12

4.2材料参数及强度特性13

4.2.1材料参数13

4.2.2材料物理性能指标13

4.3荷载分析13

4.3.1荷载类型13

4.3.2新浇混凝土对侧模侧压力标准值13

4.4承台钢模板计算14

4.4.1模板的形式与用料14

4.4.2计算图式14

4.4.3混凝土侧压力15

4.4.4面板强度和刚度验算15

4.4.5横肋强度和刚度验算16

4.4.6竖肋强度和刚度验算16

4.4.7拉杆选用验算17

4.5承台木模板计算17

4.5.1模板的形式与用料17

4.5.2计算图式17

4.5.3混凝土侧压力18

4.5.4面板强度和刚度验算18

4.5.5竖肋强度和刚度验算19

4.5.6横肋强度和刚度验算19

4.5.7拉杆选用验算19

苏州市中环快速路北段ZH-LQ05标

承台施工技术方案

1、工程概述

1.1工程概况

苏州市中环快速路北段ZH-LQ05标，位于相城区太平街道，沿相城区太阳路线位，主要范围：

227省道西～澄云路西，主线桩号K86+112.8～K86+978.1，总长度为0.865km。

全线主线高架桥承台总数为49个，其中14.2*6.4*2.5m承台11个，14.2*6.4*2.8m承台16个，6.4*6.4*2.5m承台22个。

承台开挖深度见附表。

1.2工程地质条件

根据区域地质资料，上部覆有一层工程性质相对较好的粘性土，厚度薄的相对硬壳层，对承台施工有利。

中墩承台一半位于农田，一半位于太阳路老路范围内。

2、编制依据

1、苏州市中环快速路北段ZH-LQ05标段招标文件，苏州市一级公路标准化施工指南。

2、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011

3、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-2004

4、苏州市中环快速路北段ZH-LQ05标段施工图纸。

5、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）

6、《路桥施工计算手册》

7、《钢结构设计规范》

8、《木结构设计规范》

承台开挖深度

位置

里程

承台底

标高

承台开

挖深度

位置

里程

承台底标高

承台开

挖深度

5-P1中

K86+112.8

-0.806

4.006

5-P14

K86+541.8

-0.288

3.488

5-P1Z

0.054

2.046

5-P15

K86+573.8

-0.441

3.641

5-P1Y

-1.084

4.184

5-P16

K86+605.8

-0.351

3.551

5-P2中

K86+144.8

-0.781

3.981

5-P17

K86+637.8

-0.607

3.807

5-P2Z

-1.214

3.314

5-P18

K86+666.9

-0.602

3.802

5-P2Y

-1.214

4.314

5-P19

K86+695.9

-0.748

3.948

5-P3中

K86+176.8

-0.804

4.004

5-P20

K86+725.0

-0.893

4.093

5-P3Z

-1.052

3.152

5-P21

K86+754.1

-0.789

3.989

5-P3Y

-1.052

4.152

5-P22

K86+368.8

-1.049

4.249

5-P4中

K86+202.8

-0.725

3.925

5-P23

K86+818.1

-0.839

4.039

5-P4Z

-0.958

3.058

5-P23Z

-1.093

3.693

5-P4Y

-0.958

4.058

5-P23Y

-1.093

4.193

5-P5中

K86+240.8

-0.493

3.693

5-P24

K86+850.1

-0.949

4.149

5-P5Z

-0.771

2.871

5-P24Z

-1.227

3.827

5-P5Y

-0.771

3.871

5-P24Y

-1.227

4.327

5-P6中

K86+272.8

-0.487

3.687

5-P25

K86+882.1

-0.955

4.155

5-P6Z

-0.741

0.841

5-P25Z

-1.188

3.788

5-P6Y

-0.741

3.841

5-P25Y

-1.188

4.288

5-P7

K86+304.8

-0.598

3.798

5-P26

K86+914.1

-0.684

3.884

5-P8

K86+336.8

-0.639

3.839

5-P26Z

-1.132

3.732

5-P9

K86+368.8

-0.480

3.680

5-P26Y

-1.132

4.232

5-P10

K86+400.8

-0.431

3.631

5-P27

K86+946.1

-0.579

3.779

5-P11

K86+432.800

-0.333

3.533

5-P27Z

-0.812

3.912

5-P12

K86+464.800

-0.293

3.493

5-P27Y

-0.812

3.912

5-P13

K86+509.800

-0.191

3.391

说明：

1、5P1-7承台左侧小承台原地面标高按2.0m起算右侧为3.0m；

2、5P23-27承台左侧小承台原地面标高按2.5m起算右侧为3.0m；

3、所有大承台按太阳路原地面平均值3.1m起算；

4、本表所有数据均以“米”计；

5、开挖深度包括10cm厚度的垫层。

3、承台施工技术方案

3.1基坑开挖

3.1.1基坑放样

根据承台平面设计尺寸及开挖深度、预留工作面宽度、排水沟宽度、机具布置等确定基坑开挖的尺寸。

具体步骤如下：

a、根据承台及基坑底平面尺寸，将基坑底平面轮廓线测设到原地面上；

b、沿地面上的基坑平面轮廓线的四条边方向进行断面量测；

c、按照下挖深度及放坡坡度，定出放坡的宽度，确定开挖边桩；

d、将开挖边桩测设到地面上并设置护桩，撒上白灰线连接各边桩，此封闭线即为开挖边线。

3.1.2承台基坑开挖

基坑开挖前，先做好地面排水系统，在基坑顶面外缘四周向外设置排水坡，并在适当距离设置截水沟，且应防止水沟渗水，避免影响坑壁稳定。

静载（弃土及材料堆放）距坑缘不小于2.0m，动载（机械及机动车道）距坑缘不小于2.0m；垂直坑壁坑缘边的护道还应适当增宽，堆置弃土的高度

不得超过1.5m。

采用挖掘机一次挖至开挖面标高以上30cm，然后人工配合挖掘机清至基坑底标高处。

根据我标段表层土质情况，主墩承台开挖坑壁一般不进行支护。

太阳路老路的开挖范围内坑壁接近垂直开挖，位于太阳路绿化带侧开挖的坑壁坡率不大于1:

0.5。

开挖时现场要有专人指挥，边开挖边控制好坑壁的稳定性，检查坑壁坡率。

如遇特殊情况应及时调整坑壁坡率。

若开挖后坑壁有滑移坍塌现象，可用适当放小坡率。

基坑底部尺寸，按照承台平面尺寸四周各边增宽80cm～100cm，以便设置排水沟、集水井及作为施工操作面之用。

基坑坑壁坡度按地质条件、基坑深度、施工方法等情况确定，当为无水基坑，且土层构造均匀时，基坑坡度可参照下表确定：

如土的湿度有可能使坑壁不稳定而引起坍塌时，基坑坑壁坡度应缓于该湿度下的天然坡度。

基坑开挖施工时，应注意观察坑缘顶地面有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象发生，否则应及时采取措施，按挡板，插打钢板桩支护坑壁的形式施工，确保施工安全；基坑施工不可延续时间过长，自基坑开挖至基础完成，应抓紧连续不断地施工。

3.1.3基坑排水

在基坑开挖完毕后，粗略定出承台的边线，留出工作面后即可沿基坑四周人工开挖排水沟、集水井，排水沟采用梯形截面形式，以利于边坡稳定。

集水沟采用梯形截面形式，上口宽30cm，深度控制在20cm。

开挖排水沟时，应注意沟底标高的控制，便于水顺利汇于集水井中。

待水沿排水沟汇于集水井后，用水泵把集水井中的水抽出坑外排出，排水管口应在基坑顶边缘5m以外，以防水再次渗回基坑，致使边坡坍塌。

抽水时需有专人负责集水井的清理工作，根据集水井集水多少，采取相应的抽水频率，直至承台施工完毕。

基坑开挖好后，承台施工时设置钢管爬梯作为人员上下的通道。

3.2桩头凿除

人工用风镐凿除多灌桩头，风镐破除桩头部分的钢筋保护层混凝土至交底的桩顶标高，在桩顶四周布置凿点，人工用凿锥将桩头凿断。

然后桩头用钢丝绳稳固绑扎，吊车起吊钢丝绳，将桩头拉除，运至指定地面。

桩头凿除时要预留好桩顶嵌入承台的部分（设计要求100mm），确保桩顶桩身完好。

3.3桩基检测

桩头凿除后，将桩顶混凝土面清理干净，露出新鲜混凝土面，调直桩顶钢筋。

桩头凿除完毕后按要求对钻孔桩进行成桩桩位复测。

对桩基采用低应变反射波法及超声波法进行完整性检测，检测合格后，方可浇筑混凝土垫层和绑扎承台钢筋。

3.4承台垫层施工

基坑开挖结束后，安排人员将基坑底面修理平整，测量人员对基坑底面标高进行检测，并报监理工程师复测，合格后，用全站仪对承台垫层周边四角进行放桩定位。

承台垫层混凝土浇筑之前，根据定位桩拉线立模，将垫层顶面标高用红油漆标记在10cm方木上，用以控制垫层浇筑时顶面高程。

承台垫层根据图纸设计要求采用C15混凝土浇筑，厚度为10cm，四周每边均比承台宽10cm。

用滑槽将混凝土送入基坑，人工摊铺，平板振动器振捣，振捣结束后及时修整并用木抹子抹平，待定浆后再用木抹子抹平一次，使垫层表面平整且保持粗糙。

混凝土浇筑完成，收浆后安排专人洒水养护。

混凝土强度达到2.5MPa前，不得使其承受行人、机具、模板等荷载。

承台垫层施工完毕后，在其上面满铺绑扎直径12mm的防裂钢筋网片，间距为10cm，此，可采用塑料垫块确保钢筋网片离承台垫层高度为2-3cm，在桩头位置处断开。

3.5钢筋加工及安装

3.5.1钢筋原材

承台所用钢筋必须符合国家标准，并附有钢筋品质试验报告和出场合格证书，对进场钢筋进行取样检测，试验合格后方可使用。

进料时按照不同品种、不同规格分批进料、验收，分别存放，设立明显标志，不得混杂。

钢筋加工、存放场地用混凝土硬化，钢筋不得直接与场地接触，必须垫高30cm存放。

钢筋表面用彩条布覆盖，防止雨水或雾气对钢筋造成锈蚀。

在钢筋加工场地搭设钢筋加工棚，钢筋加工施工人员在钢筋加工棚内施工，加工好的钢筋放置于钢筋加工棚内，并垫高存放，。

3.5.2钢筋下料

钢筋在钢筋加工场地集中下料、弯制成型，加工好后运至现场绑扎。

钢筋下料前，首先对施工图中各种规格的钢筋长度、数量进行核对，无误后方可进行下料，根据钢筋原材长度与图纸设计长度并结合规范要求，在满足设计、规范要求的同时，尽量减少钢筋损耗，合理搭配钢筋，错开接头位置，确定钢筋的下料长度。

加工好的钢筋在钢筋场地存放时，应根据墩号、钢筋编号分别存放，并用标志标示出墩号及钢筋编号，防止混杂。

钢筋加工成型均在场地内进行，主筋在场内焊接，采用CO2气体保护焊，焊机采用500型，焊丝直径1.2mm。

3.5.3钢筋安装

绑扎承台钢筋前，应核实承台底面高程及每根基桩、基桩主筋埋入承台长度并对基底面进行休整。

钢筋采用平板车运至施工现场后，即可进行承台钢筋的绑扎。

由于承台钢筋笼较高，工作面相对较窄，故在往基坑里布置钢筋时，应详细对准好施工图纸，注意钢筋的方向和先后顺序，保证焊口位置满足规范要求以及绑扎顺利进行。

比如承台长边的面层钢筋在外，短边的钢筋在内。

绑扎时，要合理布置好下人孔的位置，一般留在承台一角。

下人孔大小控制在50cm左右，该处钢筋适当调整，局部不绑扎固定，方便人员上下，等最终钢筋报验合格后，绑扎焊接到位。

严禁采用隔断承台钢筋的方法预留人孔。

桥墩接地钢筋，采用Φ16钢筋做连接导体，L型焊接，焊缝长度不小于10cm。

桩基主筋（至少两根）与承台环接钢筋可靠焊接。

预埋墩身钢筋时，选墩身外侧立面选两根竖向钢筋与承台顶层主筋焊接，选用接地的钢筋用油漆做好显目标记。

接地钢筋焊接好后进行电阻检测，不大于4欧姆。

3.6墩身预埋钢筋施工

根据要求，墩身伸入承台内的钢筋在承台混凝土浇筑施工之前应该预埋完毕，墩柱竖向通长钢筋要求承台浇筑前整体安装到位。

墩柱钢筋统一在钢筋加工场制作，运输到现场安装成型。

需要接长的，采用气体保护焊焊接。

为保证墩柱钢筋的稳定，搭设6米高的双排钢管支架固定墩柱钢筋，不至于在安装和浇筑时倾覆。

预埋时，用墩柱箍筋定位出墩柱主筋的位置，然后将主筋与承台面筋点焊牢固。

合理布置承台架立钢筋，作为承台上层钢筋和墩柱主筋支撑钢筋。

墩柱钢筋预埋时，竖向通长钢筋焊接接头距离承台面3米以上，并保证其相邻接头相互错开1米以上，同一截面接头面积不能大于50%。

3.7承台模板施工

模板有采用钢模板和木模板结构两种形式。

采用大面积钢模以槽钢为加劲肋统一由加工厂制作，用吊车吊入基坑人工指挥、配合进行安装。

模板使用前整体打磨至光洁呈金属光泽，先刷一遍脱模剂，然后用洁净的棉丝擦掉，直至擦完的棉丝基本没有锈迹为止。

模板采用大面积定型钢模，由1.25m×2.08m平面模板拼接组成，模板横肋（内肋）采用[10，槽钢中心间距为300mm，模板间用Φ18螺栓连接。

模板设计高度为3.1m，板厚δ=6mm，竖肋（外肋）采用双拼[18槽钢中心间距为1250mm。

模板顶上、中部和底部共设置四道拉杆，拉杆选用Φ18，横向间距同背带1250mm，竖向间距60～80cm。

承台施工模板部分采用木模板，面板均采用1.5cm厚竹胶板。

外模竖肋采用5cm×10cm方木间距30cm，横肋均采用Φ48×3.0mm钢管间距800mm。

模板顶上、中部和底部共设置四道Φ14拉杆，竖向间距横肋，横向间距60cm。

根据承台的纵、横边线及设计几何尺寸进行立模。

模板表面应平整，内侧线型顺直，内部尺寸与承台尺寸相符。

在安装前应在模板表面涂刷脱模剂（色拉油），保证拆模顺利进行。

安装时先用墨斗弹出的承台边线安装模板，采用Φ20钢筋在承台钢筋骨架四周底部、中间和顶部焊接定位钢筋，定位钢筋与承台钢筋骨架点焊在一起，外端部与承台边线平齐。

立模时，将模板正对垫层上已放样好的承台轮廓线边，用钢管等临时固定，然后安装下一块模板。

法兰接头处贴双面胶条，以防止漏浆。

模板安装完后，对模型进行加固,安装和加固完后，用线锤对模型垂直度调整。

承台底口模板外侧，用砂浆进行坐浆（封堵），且做好模板底口的止浆措施。

为防止模板在浇筑过程中受力过大造成跑模，同时在基坑四周设置方木斜撑。

3.8砼浇注

混凝土采用自拌混凝土,先通过试验选择级配优良的配合比。

砼坍落度控制要符合设计要求,施工中要随时抽样,测定砼坍落度并制作试块。

进行砼浇筑前，基坑不得泡水。

桩身伸入承台部分和桩顶应当清理出新鲜混凝土面，应将承台底垫层面的泥浆、泥块和杂物等清理掉，保持干净。

模板上的污物，钢筋上的污垢应清理干净。

钢筋及模板安装好后，进行自检，经监理工程师验收合格后方可进行混凝土浇筑。

砼浇筑采用拌和站集中拌和，罐车运输，采用溜槽浇注砼。

浇筑时，采用分层浇筑方法，分层厚度不大于30cm，保证在初凝时间内上层混凝土必须覆盖下层混凝土。

在振捣时要将振捣器的振动棒伸入到下层砼5～10cm。

砼入模时,其卸落高度不得大于2m,以保证砼不产生离析,振捣时间应以被振捣砼表面停止下沉,表面不再显著气泡。

承台混凝土一次连续浇筑，当混凝土与环境温差大于25℃时，应采取降低混凝土水化热和内部温度措施。

浇注砼期间应派专人检查模板,钢筋和预埋件的情况，防止跑摸、偏位等情况的出现。

砼表面养护采用覆盖草袋上浇透水使砼表面湿润。

3.9拆模、养护

混凝土浇筑完成，二次收浆后，及时用土工布覆盖并洒水养护。

混凝土强度达到2.5MPa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架等荷载。

覆盖时不得损伤，污染混凝土的表面。

混凝土表面应在养护期间内保持湿润。

承台模板在混凝土强度保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除，一般应在混凝土抗压强度达到2.5MPa（砼浇注24小时后）时方可拆除侧模板。

模板拆除后应对其进行及时清理，若有损坏及时修补与打磨，保证其下次使用具有良好的工作状态。

拆模过程中严禁对承台面的敲打撞击，吊装模板时应注意防止模板碰伤承台砼。

模板拆除后及时恢复墩柱钢筋支架斜撑或缆风绳，防止墩柱钢筋倾倒。

现场采用土工布覆盖、洒水养生不得少于7天；

3.10基坑回填

砼达到设计强度后进行基坑回填，承台基坑回填前必须排干基坑底部积水、软土和垃圾等。

位于机动车道路基和现浇箱梁支架范围内的部分采用3:

7灰土或者砂回填至路床底和基础底面。

采用分层回填分层夯实的处理方法，每层厚度为20cm，基础四周同步进行。

4、承台模板计算书

4.1计算依据

（1）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）

（2）《路桥施工计算手册》

（3）《钢结构设计规范》

（4）《木结构设计规范》

4.2材料参数及强度特性

4.2.1材料参数

序

号

材料

规格

单位重（㎏/m）

截面

面积

（cm2）

惯性矩（cm4）

抵抗矩（cm3）

1

竹胶板

δ=15mm

150

28.12

（取1m宽）

37.5

2

方木

10×10cm

100

833.3

166.7

3

方木

15×15cm

225

4218.75

563

4

钢管

Φ48mm×3.0mm

3.84

4.24

10.783

9.0

5

槽钢

[10

10

12.7

198

39.7

6

钢面板

δ=6mm

1.8

6

7

槽钢

[18

20.2

25.7

1273

141

4.2.2材料物理性能指标

材料物理性能指标（MPa）

材料类别

弹性模量E

抗弯强度

抗剪强度

备注

钢材

206×103

215

125

方木

11×103

17

2.4

竹胶板

6×103

50

普通螺栓

206×103

170

140

4.3荷载分析

4.3.1荷载类型

①混凝土浇筑速度：

0.5m/小时

②混凝土坍落度：

100～140（mm）

③新浇筑混凝土自重（取24kN/m3）

④倾倒混凝土产生的荷载，采用溜槽取F2=2.0kPa；

⑤振捣混凝土对侧模产生的荷载：

F3=4.0kPa；

4.3.2新浇混凝土对侧模侧压力标准值

新浇筑混凝土对侧面模板的压力标准值按下列两公式计算，并取其中的较小者：

F=0.22γct0β1β2

（4.3-1）

F=γcH（4.3-2）

式中：

F──新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kPa）；

h──为有效压头高度（m）；

υ──混凝土的浇筑速度（m/h）；

t0──新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定（试验室提供初凝时间为6小时）；

γc──混凝土的容重（kN/m3）；

β1──外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用的外加剂时取1.2；

β2──混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15；

H──混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度；。

混凝土侧压力标准值

由式（4.3－1）得F1＝0.22×24×6.0×1.2×1.15×

＝30.91KPa

4.4承台钢模板计算

4.4.1模板的形式与用料

模板采用大面积定型钢模，由1.25m×2.08m平面模板拼接组成，模板设计高度为3.1m，板厚δ=6mm，模板横肋（内肋）采用[10，槽钢中心间距为300mm、竖肋（外肋）采用双拼[18槽钢中心间距为1250mm。

模板顶上、中部和底部共设置四道拉杆，横向间距背带1250mm，竖向间距80cm。

图12.8米高承台模板构造及侧压力图

4.4.2计算图式

侧面板：

侧面板的计算图式为支承于相邻两横肋和竖肋之上受均布荷载的板，见图2-a。

当L1/L2>2时为单向板（简支板）；

当L1/L2<2时为双向板（四边简支）。

横肋：

横肋简化为支承于相邻竖肋上的受均布荷载的简支梁，

见图2-b。

竖肋：

竖肋的计算简图可简化为支承于支点三跨连续梁，将侧压力转化为均布力简化计算。

4.4.3混凝土侧压力

混凝土的坍落度为控制在12～16cm,浇筑时间5小时左右，采用溜槽混凝土，用挣捣棒挣捣混凝土，其挣捣半径1.0m。

模面板上的随混凝土浇筑高度变化的混凝土侧压力，按其结构绘制侧压力图，由式（4.3-2）得:

P0=24×0.06=1.44kPa

P1=24×0.94=22.56kPa

P2=24×1.74=41.76kPa

P3=24×2.54=60.96kPa

P4=24×2.80=67.2kPa,如图1所示。

按取较小值，P3、P4新浇混凝土对模板产生的侧压力荷载标准值取F1=30.91kN/m2；有效压头高度

。

4.4.4面板强度和刚度验算

由压力分析图可见在横肋布置间距为30cm的3～4区间的面板，其承受的测压力最大，故取该区间的面板验算：

面板厚度6mm

竖肋间距L1=1250mm

横肋间距L2=300mm

L1/L2=800/300=2.67>2，按单向板计算，那么有面板计算跨径

，板宽b取单位长度1m，即所受最大均布荷载

。

考虑倾倒荷载和振捣荷载，因此

考虑板的连续性，其强度和刚度可按下式计算：

最大的内力为：

，满足要求。

挠度计算：

，小于2mm，满足要求。

4.4.5横肋强度和刚度验算

侧模横肋受到的最大均布荷载

考虑倾倒荷载和振捣荷载，因此

竖肋采用10cm槽钢，按单跨简支梁进行验算其强度和刚度，跨度

：

最大的内力为：

，满足要求。

挠度计算：

，满足要求

4.4.6竖肋强度和刚度验算

每道横肋施加竖肋上的最大均布荷载:

考虑倾倒荷载和振捣荷载:

竖肋采用双18槽钢，按三跨连续梁进行验算其强度和刚度，跨度

：

单根钢管最大的内力为：

，满足要求。

挠度计算：

，且小于2mm,满足要求。

4.4.7拉杆选用验算

混凝土对模板的最大侧压力为P=36.91kN/M2，拉杆布置间距60cm×125cm计算拉杆承受的拉力F=36.91×0.6×1.25=27.68kN。

查表得Φ18拉杆的容许拉力为29.6kN，因此采用Φ18拉杆。