高大模板支撑系统专项施工方案.docx
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高大模板支撑系统专项施工方案
红柳河至烟墩电气化改造站前工程
高大模板支撑系统专项施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁二十一局一公司红烟项目部
2011年3月1日
一、编制说明及依据：
1、本工程桥梁设计施工图纸及其标准图。
2、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）。
3、《铁路桥涵施工技术指南》（TZ203-2008）。
4、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003/J286-2010）。
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）。
7、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）。
8、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）。
二、工程概况
本段承建桥梁工程共计18座，其中：
特大桥2座、大桥9座、中桥5座、小桥2座。
高墩主要分布在特大桥和大桥，高度超过8米的桥墩共有152个，空心墩集中在红柳河特大桥，共有54个，空心墩最高墩38.5米，实心墩最高墩31.85米。
实体桥墩模型从模型生产厂订制了18套特制定型钢模型；空心桥墩从模型生产厂订制了14套特制定型钢模型。
实心墩墩身以42:
1坡度变化。
采用墩柱内对拉杆方式加固，平模板拉杆采用Φ25精轧螺纹钢，拉杆间距为400+1500*3+400。
圆弧模板与平模板之间除边框连接外，采用抱箍连接，加强模板整体受力。
桥墩模板选用材料为：
面板：
δ6mm钢板；竖肋：
【10#槽钢；边框：
-14*100扁钢或L100*63*10不等边角钢；横肋：
-10*100扁钢；平模背楞：
】【14a#双槽钢；圆弧抱箍：
】【10#双槽钢。
空心墩墩身以65:
1坡度变化。
加固方式:
利用对拉杆和背楞进行加固，内模需要用钢管对撑。
模板连接：
边框连接孔均为φ22，采用M20*65的螺栓连接加固，面板伸出边框0.5-1mm以保证拼缝紧密。
用料情况：
面板δ6mm钢板，边框δ14mm钢带，竖筋【12#槽钢，平模横筋δ6mm钢带,圆模环筋δ12mm钢带，圆模背楞用【12#槽钢，平模背楞用双】【14#a槽钢。
实心桥墩模板设计：
最高墩总高度31.85米，模板高度组合方式为：
31.85米=（1.5米*11节+2米*6节+0.5米*2节+2.35米）。
空心桥墩模板设计：
最高墩总高度38.5米，分为顶帽1节0.5米加1节2米托盘其余为墩身，模板高度组合方式为：
38.5米=（0.5米+2米+2米×17节+1.5米+0.5米）。
三、施工计划
（一）施工进度计划
实体桥墩模型从模型生产厂订制了18套特制定型钢模型，模型分次立到顶，墩身分次浇筑完成；空心桥墩从模型生产厂订制了14套特制定型钢模型，墩身采用倒模法施工，墩身一次立6米高，分次浇筑墩身混凝土；桥台台身采用钢模板组合拼装，整体一次性浇筑成型。
混凝土采用在拌和站集中拌制，混凝土采用混凝土罐车拉运至现场，基础入模方式采用从混凝土罐车直接流入搭设的溜槽；墩台身混凝土浇注采用汽车泵泵送入模。
1、DK1150+406大桥（5-32m）：
本桥架梁计划日期2011年5月18日，安排2套定型实心墩模板，2010年10月25日前分批供应到位。
要求12月1日前完成施工便道，3月15日前完成基坑岩石开挖，3月20日前完成基础浇筑施工，4月30日前完成墩台身施工。
2、DK1154+529大桥（3-32m）本桥计划架梁时间2011年5月24日，安排1套实心墩定型钢模，2010年10月25日前分批供应到位，要求5月5日前完成施工。
3、红柳河特大桥（74-32m）本桥计划2011年6月10日自兰侧桥台开始架梁，7月20日完成架梁。
本桥定制14套空心墩模板和4套实心墩模板，同时调配黑山梁特大桥、新景峡大桥各一套实心墩模板作为补充，2010年10月25日前分批供应到位，要求依据架梁时间节点自东向西完成墩身施工，兰台及1-16号实心墩要求最迟5月20日前完成，其余部分墩台依次完成并最迟不得超过2011年6月30日前完成。
4、天湖沟大桥（13-32m）：
本桥计划2011年7月26日架梁，定制2套实心墩模板，2010年10月25日前分批供应到位。
要求9月22日至10月1日便道完成，10月2日至10月5日前完成墩台基坑土方部分的开挖，10月6日至11月28日完成所有墩台基坑岩石开挖，10月20日至11月30日完成所有基础浇筑及1个桥台浇筑施工，剩余桥墩、台施工2011年7月10日前完成。
5、HDK1152+452大桥（9-32m）：
本桥计划2011年8月10日架梁，定制1套实心墩模板，2010年10月25日前分批供应到位。
要求9月22日至9月28日完成便道，9月29日至10月3日完成墩台基坑土方部分的开挖，10月4日至12月28日完成所有墩台基坑岩石开挖，基础及墩、台身混凝土施工2011年7月15日前完成。
6、HDK1157+331大桥（10-32m）：
本桥计划2011年8月20日开始架梁，定制1套实心墩模板，2010年10月25日前分批供应到位。
本桥计划2011年7月20日前完成。
7、HDK1160+997大桥（11-32m）：
本桥计划2011年8月30日开始架梁，定制1套实心墩模板，10月25日前分批供应到位。
要求9月22日至9月28日完成便道，9月29日至10月3日完成墩台基坑土方部分的开挖，10月4日至12月31日完成所有墩台基坑岩石开挖，10月20日至11月30日完成5个基础混凝土浇筑施工，本桥计划2011年7月20日前完成。
8、黑山梁特大桥（18-32m）：
本桥计划2011年9月10日开始架梁，定制3套实心墩模板，10月23日前分批供应到位，其中两套先调用至红柳河特大桥，2011年5月20日调回。
5月30日完成所有墩台基坑岩石开挖，本桥计划2011年8月20日前完成。
9、新景峡大桥（13-32m）:
本桥计划开始架梁时间2011年9月20日，定制1套实心墩模板，10月25日前分批供应到位。
本桥计划2011年8月20日前完成
10、其他大、中桥：
安排2套实心墩模板，2010年11月10日前供应到位，根据现场施工条件调配施工。
（二）设备计划
拟投入本工程的主要施工设备表
序号
设备名称
规格型号
数量
国别
产地
制造年份
额定功率（Kw）
生产能力
用于施工部位
备注
1
挖掘机
PC220-6
28
日本
2008
158
1.2m3
桥涵
2
汽车吊
20
日本
25t
桥涵
3
冲击钻机
MGY-100
10
重庆
2009
30
最大推进1.5m
桥涵
4
砼搅拌站
4
山东
2008
桥涵
5
装载机
ZL50C
30
徐州
2008
154
3m3
桥涵
6
混凝土搅拌
运输车
SY5250GJB4
30
三一
2009
240
10m3
桥涵
7
混凝土泵车
BC85-110A
2
湖北
2009
138
75m
桥涵
8
潜孔钻机
K3-100
15
2009
桥涵
9
空压机
V-12/7
10
陕西
2006
桥涵
10
钢筋加工设备
全套
20
沈阳
2008
桥涵
11
木工加工设备
全套
20
天津
2006
桥涵
12
对焊机
UN-100
20
上海
2007
100
桥涵
13
电焊机
BX-300
40
上海
2007
300A
桥涵
四、施工工艺技术
（一）实体墩模型、支架施工工艺
桥墩模板采用厂制栓接带企口大块钢模板，模板加工根据结构尺寸在有足够加工能力和加工水平的专业生产厂家设计制做。
模板利用吊车拼装，加固采用槽钢钢管桁架结合方木支撑，内置直径25mm精轧螺纹钢拉杆，外套Pvc管，混凝土终凝后抽出拉杆，用墩身同等标号砂浆封堵。
模板应保证整体强度、刚度和稳定性。
根据墩或台的高度，采用整体或分节支模，模板间缝隙以海棉条填塞，使浇筑时不漏浆。
施工时用钢管脚手架或万能杆件支架作施工脚手架。
实体墩采用外支架搭设，搭设支架时，处理好地基，铺好垫木，防止沉降变形而影响模板的稳定，产生模板位移导致跑模现象。
脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
脚手架必须设置纵横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距垫板上不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
立杆上的对接扣件应交错布置：
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的三分之一。
立杆高出檐口上皮1.5m。
立杆必须与结构可靠连接，偏离主节点不大于300mm。
高度24m以上的脚手架，采取钢管扣件刚性连接；顶撑应可靠地顶在圈梁、柱等结构部位，严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。
开口型脚手架两端必须设置横向斜撑，连墙件垂直间距不大于建筑物层高，并不大于二步架。
剪刀撑连续设置，斜杆与地面的倾角45°～60°之间，剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，至主节点的距离不大于150mm，底层剪刀撑斜杆下端必须支承在垫块或垫板上。
架子外侧二步起设1.2m高护身栏杆及20cm高的踢脚杆，脚手内竹笆应满铺不留空隙，竹笆与竹笆的搭接不少于20cm，且用16铁丝与大横杆绑扎，每块竹笆的绑扎点不少于四处。
在脚手架搭设的同时，外侧安全网随脚手架的高度同步向上，且安全网绳绑扎牢固。
脚手架应在基础完工后及搭设前，每搭设完10m～13m高度后，达到设计高度后及作业层上施加荷载前进行阶段验收，并定期检查，其技术要求允许偏差与检验方法应符合规范要求。
（二）空心墩模型、支架施工工艺
空心墩内、外模板坡比均为65:
1，采用定型钢模，分段组立分段施工。
每次组立6米，浇筑6米。
随着混凝土的连续灌筑，下层混凝土达到拆模强度后，用汽车吊配合，自下而上将模板拆除，移至下一模板墩高相符墩位进行组立，拆除时将最上端定型钢模留下，以备继续拼接上部模板，如此循环往复，完成桥墩的灌注施工。
空心墩墩高均在30米以上，墩身模板根据墩身高度不同在其最底部设置调整节，调整节分为0.5米、1米和1.5米，除此之外墩身内、外模均按照2米一节定制，按坡比自下而上依次组立，模板制作精度如下：
尺寸误差小于2mm，倾斜角偏差小于1.5mm，孔位误差小于1mm。
为确保工程质量，模板由北京天元模板有限公司在车间内设计加工制作，运送至现场组装。
模板用槽钢骨架与6mm钢板组焊成整体，螺栓联接，内外模之间以精轧螺纹钢配以精轧螺帽拉结，以确保空心墩内外模联接刚度及浇筑需求。
本工程空心墩模板组立不设外脚手架，采用在墩身内搭设内脚手架及在墩身外模上设立外挂架的方式予以施工。
施工过程中，每6米为一段组装拼接墩身内、外模，组立一段浇筑一段。
每次组装的底部都立在已浇筑混凝土的模板上。
模板按照设计拼接图并经符合截面尺寸无误后进行组立，内外模间设带内纹的精轧螺纹钢对拉螺栓，两端以精轧螺帽紧固，以利于模板整体强度和刚度满足浇筑需求。
墩身内腔搭设脚手架作为装拆内模、人员爬升及浇筑混凝土工作平台之用。
在搭设脚手架的同时，同步搭设之字形施工检查梯，检查梯宽1米，防护栏杆高1.5米，满挂安全密目网，踏步间距0.3米。
内脚手架以标准钢管及连接件搭设而成，为保证施工进度及模板施工的连贯性，设计墩内操作平台在墩身施工过程中暂不考虑，待墩身完成后再予施工。
安装和拆卸模板，提升吊篮以及钢筋等物品的垂直运输均由25吨汽车吊完成。
空心墩外模自底部以上1米起，每个直段和圆端部均用螺纹钢焊接外挂架用于人员操作、防护及工具、小料堆放用。
外挂架外形为等腰直角三角形，直角端及一个45度端直接与外模焊接，焊接刚度满足人员操作及必要的工具材料堆放需要需求；另一端边缘焊接防护钢筋网，并以密目网布设，防止人员跌落及物品坠落，外挂架设置宽度0.6米，防护栏高度1.2米。
当定型模板组拼成形后，所有螺栓不必拧紧，留出少量松动余地。
模板前后方向偏斜的调整通过手拉葫芦拉至正确位置，左右偏斜的调整则在模板底边靠倾斜方向的一端塞加垫片实现。
模板之间的缝隙塞有橡胶条，防止漏浆。
由于模板制作及起始第一节模板调整的精度都很高，以后每次调整幅度很小。
调整完毕后，拧紧全部螺栓，即可浇筑混凝土。
在安装钢筋的同时，若下部墩身混凝土强度满足拆模条件时，可以开始自下而上拆除下部4米的外模工作。
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。
然后逐个将四周各模板拆卸并悬挂于上节模板上。
这样将拆模工作和钢筋安装工作同时进行，节约至少半天时间，同时最大限度地减少了对吊车工作时间的占用。
五、施工安全保证措施
1、安全管理目标
健全各项安全管理制度，严格遵守各项安全法规，完善项目建设过程安全控制，推进施工安全标准化建设，确保安全有序完成项目建设，具体控制目标为：
杜绝铁路交通责任旅客列车事故。
杜绝铁路交通责任一般C类及以上事故。
杜绝责任人身死亡事故。
杜绝责任火灾、爆炸一般事故。
杜绝责任道路交通重大事故。
杜绝责任建设工程安全一般事故。
2、安全保证体系
2.1建立完善的安全保证体系
按照GB/T28001-2001职业健康安全管理体系标准的要求，同时按照建设指挥部标准化管理规章制度对安全控制的要求，从多层次、多方位建立健全以安全生产领导小组为领导、职能部门中间控制、专（兼）职安全管理人员基层检查的三级安全管理体系。
项目部设立专职安全管理部门（即安全质量环保部），配备专职安检工程师，其它各职能部门密切配合；各专业架子队设专职安检员；各施工班组设兼职安检员，以形成系统化的安全保证体系，实现既定的安全生产管理目标。
2.2安全组织管理机构
设立以项目经理组长，总工程师、生产副经理副组长的安全生产领导小组，下设安质部，由专职安检工程师和专职安全员组成，具体负责本工程的全部安全监察和管理工作。
各施工队设专职安检员，各工班设兼职安检员。
安全组织机构图
副经理
总工程师
工程部
安质部
综合办公室
架子队队队长、专职安全员
安全检查工程师
各工班（组）长、兼职安全员
操作人员自检、互检、交接检
项目经理
3、安全技术措施
在脚手架搭设的同时，外侧安全网随脚手架的高度同步向上，且安全网绳绑扎牢固。
脚手架应基础完工后及搭设前，每搭设完10m～13m高度后，达到设计高度后及作业层上施加荷载前进行阶段验收，并定期检查，其技术要求允许偏差与检验方法应符合规范要求。
脚手架使用期间，不得超载，不得将模板支架，缆风绳等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备；严禁拆除主节点处的纵向水平杆、扫地杆和连墙件。
拆除脚手架必须有专人指挥，参与拆除的人员应注意动作的配合和协调，地面应设围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。
拆除顺序应是后搭设的部件先拆，先搭设的部件后拆。
连墙件应在位于其上的全部可拆杆件拆除之后才能拆除。
当拆除至最一节立杆时，应先搭设临时支撑后，方可拆除连墙杆和支撑杆。
拆脚手架宜一步一清，分段拆除时高差不应大于2步，如高差不得已大于2步，应采取临时稳定措施。
拆剪刀撑和纵向水平杆时，应先拆中间扣件，后拆两端扣件。
拆扣件时，应有防止杆件坠落的措施。
拆除的脚手架杆件及时运至地面，严禁从空抛掷。
4、施工应急预案和措施
在起重吊装和模板安装工程施工中，可能发生的事故类型主要有：
起重机倾覆、吊装构件滑落、操作人员高处坠落等伤害事故。
发生起重机倾覆事故时，容易造成人员伤亡，相邻构筑物损坏；发生吊装构件滑落造成物体打击事故时致使受重伤或死亡；操作人员高处坠落至少造成人员重伤甚至死亡。
一旦发生上述事件，要根据现场情况，立即启动应急救援预案，指挥应急救援，并不断修补实施中的应急方案和措施存在的缺陷，加以改进。
提出抢险抢修及避免事故扩大的临时应急方案和措施。
组织抢险救援队伍,调配应急救援物资、装备、器材、药品、医疗器械、抢险车辆等物资。
将受害者转移至安全地带。
在事故有可能扩大进行抢险抢救或救援时，高度注意避免意外伤害。
抢险抢救或救援结束后，对结果进行复查和评估。
在外部救援机构未到达前，对受害者进行必要的抢救（如人工呼吸、包扎止血、防止受伤部位受污染等）。
使重度受害者优先得到外部救援机构的救护。
协助外部救援机构转送受害者至医疗机构，并指定人员护理受害者。
在事故现场周围建立警戒区域实施交通管制，维护现场治安秩序。
当发生起重机倾覆事故时，首先看起重机司机是否被困在操作室内,检查有无其他人员被砸伤或掩埋在其下面，相邻构筑物是否受到侵害。
若有人员被困，确定被埋人员的位置，立即组织现场急救。
当挖救被埋人员时，切勿用机械挖救，以防伤人，同时调用其他起重设备将倾覆起重机缓慢拉起，顶升稳固，再组织抢救被埋人员。
当发生吊装构件滑落造成物体打击伤害事故时，首先观察伤员受伤部位，失血多少，对于一些微小伤，工地急救员可以临时进行简单的止血、消炎、包扎，然后送往医院处理。
伤势严重者，急救人员边抢救边就近送医院。
当发现有人从高处坠落摔伤，首先应观察伤员的神志是否清醒，随后看伤员坠落时身体着地部位，再根据伤员的伤害程度，组织救援。
六、劳动力计划
劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
施工人员、机械按施工工艺及工期要求进行合理配置。
作业工地人员配备表
负责人
1人
技术主管
1人
技术员
1人
安全员
1人
质量员
1人
试验员
1人
材料员
1人
领工员
1人
工班长
1人
钢筋工
10
混凝土工
20
模板工
15
架子工
20
普工
20
其中负责人、技术主管、技术员、安全员、质量员、试验员、材料员、领工员、工班长必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
七、计算书及相关图
1、实体墩模板计算书。
2、实体墩支架计算书。
3、空心墩模板计算书。
4、空心墩支架计算书。
1、实体墩模板计算书
荷载计算
一、水平荷载统计：
根据路桥混凝土的施工条件计算混凝土侧压力如下：
1.新混凝土对模板的水平侧压力标准值
按照《建筑工程大模板技术规程》（JGJ74-2003）附录B，模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定，可按下列二式计算，并取其最小值：
式中F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）。
γc------混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3。
t0------新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定，现场提供初凝时间要求为6小时，当缺乏实验资料时，可采用t=200/（T+15）计算。
T------混凝土的温度（25°C）。
V------混凝土的浇灌速度（m/h）;现场提供的浇筑速度不大于为2m/h。
H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取8.0m。
Β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺缓凝外加剂取1.2，该工程取1.2。
Β2------混凝土坍落度影响系数，当坍落度小于100mm时，取1.10不小于100mm，取1.15。
本计算方案以混凝土坍落度高度为180mm,取1.15。
=0.22x25x6x1.2x1.15x21/2
=64.4kN/m2
=25x8=200kN/m2
混凝土对模板的水平侧压力取二者中的较小值，F=64.4kN/m2作为模板水平侧压力的标准值。
2.倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值
考虑倾倒混凝土产生的水平活载荷标准值取值4kN/m2（泵送混凝土）
3.振捣混凝土时产生的水平荷载标准值
振捣混凝土时产生的水平荷载标准值取值4kN/m2（作用范围在新浇筑的混凝土侧压力的有效压头高度之内）
二、水平侧压力的荷载组合
荷载分项系数:
新浇混凝土时对模板侧面的压力r1=1.2;
活荷载分项系数r=1.4
1．总体水平侧压力的设计值为
F设=64.4*1.2=78.28kN/m2
模板受力分析采用总体水平侧压力设计值
2．模板的变形分析采用新浇混凝土对模板水平侧压力的标准值
算刚度时荷载的分项系数取1.0
F标=64.4*1.0=64.4kN/m2
模板的计算
已知:
墩身的最大截面为9005*3704及结构形式（见图1）,两端圆弧最大半径R1852;现选取5300*2000的平模板（见图2）,面板为6mm，竖边框为2000*100*14的钢板，横边框为5300*100*14的钢板，竖筋为[10#槽钢，间距380mm,横筋为6*100的钢板间距400mm，背楞竖向间距为1000mm;圆弧模板:
面板为6mm,连接法兰为14*100的钢板，竖边框为14*100的钢板，环筋12*100的钢板（通长）间距400mm，竖筋为[10#槽钢；模板连接螺栓为M20*65；
（图1）
（图2）
平模面板强度的计算
面板首先把砼侧压力传给通长的竖筋，次筋是断开，竖筋间距380mm，横筋间距400mm，背楞水平间距1000mm,所以面板支撑空间最大距离为380mm*400mm。
式中F=77.28kN/m2
所以面板所承受的侧压力为77.28kN/m2*（0.38m*0.4m）=11.74KN
应力分布图：
最大应力:
77Mpa<220.6Mpa
位移分布图:
最大位移:
0.54mm
以上面板强度，刚度均能满足施工要求。
模板竖筋校核:
模板竖筋用料为[10#槽钢，间距380mm*400mm，材料长度2000mm,间隔400mm与横筋相连。
式中F=77.28kN/m2
所以竖筋所承受的侧压力为77.28kN/m2*（0.38m*0.4m）=11.74KN
应力分布图
最大应力:
106.1Mpa<220.6Mpa
位移分布图:
最大位移:
0.234mm
以上竖筋强度和刚度均满足施工要求
模板背楞校核:
模板背楞用料为双[14#a槽钢，拉杆水平间距间距960mm，竖向背楞间距1000mm。
式中F=77.28kN/m2
所以背楞所承受的侧压力为77.28kN/m2*（0.96m*1m）=74.19KN
应力分布图
最大应力:
190.1Mpa<220.6Mpa
位移分布图:
最大位移:
0.45mm
以上背楞强度和刚度均满足施工要求
对拉杆的受力计算
模板对拉栓（φ25精轧螺纹钢）：
已知新浇筑混凝土对模板的最大侧压力77.28KN/m2,拉杆竖向最大间距1000mm，横向最大间距960mm,所用拉杆为PSB785,φ25精轧螺纹钢，有效截面面积为490.868平方毫米
拉杆所承受的轴向荷载为：
77.28KN/m2*（1m*0.96m）=74.19KN
PSB785,φ25精轧螺纹钢抗拉强度是980N/平方毫米。
所以拉杆的承载力就是：
980x490.868＝481050N.
74190N<481050N
通过以上数据显示能满足施工要求。
2、实心墩脚手架计算书
一、工程概况：
1、工程概况
实心桥墩模板设计：
最高墩总高度31.85米，模板高度组合方式为：
31.85米=（1.5米*11节+2米*6节+0.
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