墩身施工方案1016.docx

1、墩身施工方案1016一、编制依据1、苏通长江公路大桥跨江大桥工程B2标施工图变更设计（中交公路规划设计院、江苏省交通规划设院、同济大学建筑设计研究院，2004年7月）2、苏通大桥主桥基础工程（B2标段）招投标文件3、国家和交通部现行有关标准、规范、导则、规程、办法等，主要有：1）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）2)公路工程质量评定标准（JTJ071-98）3)公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）4）工程测量规范（GB5002693） 5）项目相关部门批准的相关文件二、主要施工技术方案2.1概述2.1.1工程概况苏通大桥B2标水上墩身均采用钢筋混凝土分离式矩形薄壁墩结构，

2、4655单幅桥墩平面尺寸为6.5m4.2m，56-64#单幅桥墩平面尺寸为6.5m4.5m。距墩底4m范围内和墩顶2m范围内为实心段，中间为空心段，空心段上下2m为倒角变截面部分，下部壁厚由1.2m渐变为0.7m，上部壁厚由0.7m渐变为1.2m，中间壁厚均为0.7m，双幅墩柱无横向连接。墩身纵向中心距桥梁中心线8.7m。墩身底标高均为1.0m，墩顶标高从46墩的41.592m到64墩的61.842m。混凝土标号为C40。墩身受力主筋均采用32mm的级钢筋，钢筋连接采用墩粗直螺纹。墩身受力主筋伸入承台混凝土中1.5m。箍筋均为12 mm的级钢筋，墩底4m范围内和墩顶2m范围内沿墩高15cm一道

3、，中间布置形式为5010cmN15cmM5010cm，N和M根据各墩墩身高度而定。墩身均采用自动液压爬模施工。共拟投入四套，即二个墩四个墩柱的模板。墩身每节浇注高度为4m，在变截面处和墩顶处进行部分调整。各墩分节段见表2.1。墩柱分段一览表 表2.1 1234567891011121314151646#墩4444444442.5922.047墩4444444443.7172.048#墩444444444.54.3422.049墩4444444.54.54.54.4672.050#墩4444444444.03.0922.051墩4444444444.04.2172.052#墩444444444.

4、54.54.3422.053墩4444444.54.54.54.54.4672.054#墩4444444444.04.03.5922.055墩4444444444.04.54.292.056#墩44444444.4.54.54.54.3422.057墩4444444444.04.04.02.9672.058#墩4444444444.04.04.04.0922.059墩4444444444.04.54.54.2172.060#墩444444444.54.54.54.54.3422.061墩4444444444.04.04.04.03.4672.062#墩4444444444.04.04.04.5

5、4.0922.063墩4444444444.04.54.54.54.2172.064#墩4444444444.04.04.04.04.02.8422 2.1.2气象条件桥址位于长江下游，临近长江入海口，地处中纬度地带，属北亚热带南部湿润季风气候。气候温和，四季分明，雨水充沛。主要灾害天气有暴雨、旱涝、连续阴雨、雷暴、台风、龙卷风、飙线、寒潮、霜冻、大雪和雾，因各墩间依次按顺序施工，总体施工时间较长，因此各种自然气象因素均有可能对墩身施工带来一定的影响，而其中尤其以风及雾的自然因素影响最大。桥位地区年平均气温为15.40，年极端最高气温为42.20，年极端最低气温为-12.70，最高月平均气温为

6、30.10，最低月平均气温为-0.20.桥位地区年平均下雨日为120天左右，最多150天；年平均下雾日和雷暴日均为30天左右，最多可达60天。因受热带风暴和台风影响，从5月下旬至11月下旬桥区位置均有可能遭受台风袭击，年均出现台风2.32.7次，7月上旬至9月中旬为台风多发期，8月份是台风影响最多的月份，约占40%。对墩身施工具有一定的影响。受季风气候影响，桥位地区盛行西北风，下半年以东南风为主，全年以偏东风出现频率最高。桥位处江面不同重现期基本风速见表2.1。 桥位处江面不同重现期基本风速（m/s） 表2.1重现期10年30年50年100年120年150年200年风速32.035.537.1

7、39.139.740.441.32.2施工工艺及方法2.2.1 总体施工工艺墩身采用液压自爬模系统，按每4m高分节段进行施工。钢筋主筋采用墩粗直螺纹连接，每次接长为8m。钢筋及其它小型材料、工索具采用一台80t.m塔吊进行垂直方向运输。采用水上拌和船混凝土搅拌，混凝土垂直运输采用泵送。施工人员经过楼梯上下墩身。2.2.2总体施工流程在承台施工完毕后，用浮吊立模进行墩身首节段4m施工。在首节段混凝土达到强度后，拆除钢吊箱模板，安装爬模系统和塔吊，并绑扎钢筋进行第二节段混凝土灌注。在混凝土达到一定强度后，内、外脱模，安装爬轨及液压系统并爬升至第二节段，进行第三节段施工，并安装支撑架下方的下爬架。完

8、成后进入正常爬架爬升、钢筋接长、关模、混凝土灌注、脱模、爬架爬升等工序，直至完成整个墩身施工。在墩身内侧壁埋设预埋件，安装牛腿，铺设竹胶板底模进行墩顶实心段施工。墩身施工工艺流程见图：2.1。 图2.1 墩身总体施工流程图2.3 墩身施工2.3.1爬模结构设计在各墩身正式施工前完成墩身爬模结构设计及加工制作。液压爬模系统通过招标由专业设计院设计、专业加工厂家进行制造。2.3.1.1 爬模设计条件及说明1 系统抗风能力：开模爬升状态：6级风，最大风压403N/m2 合模锁定状态：12级风，最大风压2339N/m2 最大施工节段高度：4.5m。 爬升倾斜角：0o 额定垂直爬升能力：125KN8。

9、施工荷载：每组架体： 最大承载集中力 2KN。平台（0,1，2层，）：1.5KN/m2 总体计算两层堆载两以两种荷载不能同时出现 修饰平台（1,-2层） 单层最大承载能力： 1.0KN/m2 供电方式： 三相四线交流，380/220V 爬升速度：5M/h2.3.1.2爬模构造设计爬模主要由液压爬升体系、模板体系和工作平台体系组成。该体系每节混凝土浇注标准高度为4米，另附加了一块50cm模板，以调节不同高度的墩柱施工。爬模总体构造见图：2.2。 图2.2 爬模总体构造图 （单位：毫米）1.液压爬升体系液压爬升体系：由预埋固定件、附墙悬挂件、爬升导轨、自锁提升件、液压缸、液压泵站组成。2.模板体系

10、外模板为钢模板，由面板、角钢、型钢背带及其锁定连接件、模板对拉螺杆组成。面板为6mm厚钢板；竖向背带为100636，间距300mm；横向背带为槽钢8和双肢槽钢16；模板共加工4套（一个墩两个墩柱，每个墩柱各一套）。内模面板为4mm厚钢板，每边模板为二块倒角异型模板组成，短边模板另增设有一块30cm活动模板，通过该模板的拆卸，实现55墩以后由180cm变为210cm的需要。在倒角壁体70-120cm变截面部位，设置二套单独的倒角模板。 内模板竖向背带为角钢100636，横向背带为双肢槽钢10。墩身模板平面示意图见图：2.3，外模板示意图见图：2.4。图 2.3 墩身模板示意图 长边模板拼装图 短

11、边模板拼装图图 2.4 外模板示意图模板调节系统由架体、悬挂导链，横向调节螺旋杆和劲板加工而成。模板通过导链悬挂于架体上，并导链通过滑车和滚轮在架体的悬挂梁上实际可进行向内或向外滑动。支模时，滑车向待浇混凝土面滑动，使模板靠近待浇混凝土表面，安装上、下横向调节螺旋杆，在测量指挥下，对模板进行精细调整;拆模时，调节横向螺旋杆，拉出模板，拆除横向调节螺旋杆，导链滑车向远离混凝土表面运行，拉开模板离混凝土表面一定距离，进行模板清理及维护工作。另外通过调整导链悬挂高度还可对模板标高进行调整。模板调节支架见图2.5。图2.5 模板调节支架示意图3.工作平台体系工作平台共分5层，两个上部工作平台（2、1层

12、）、一个主工作平台（0层）；两个下部工作平台（1、2层）。主工作平台用于调节和支立外侧模，2、1平台用于帮扎钢筋和浇筑混凝土，0层平台主要用于爬升操作，1，2层平台用于拆卸锚固件和混凝土修饰。工作平台划分如图2.6。图2.6 工作平台划分图4.动力装置与管路系统系统由液压动力站、快换管路、液压缸和电控及其操作系统等几个主要部分构成。2.3.1.3液压爬模工艺原理爬模的爬升通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。当爬模架处于工作状态时，导轨和爬模架都支挂于在安装在预埋锚锥的锚板上，两者之间无相对运动。退模后，在所浇段混凝土中预埋的锚锥上安装连接螺杆和锚板，调整步进装置手柄方向，顶升导轨，爬架附墙

13、不动，待导轨顶升到位并锁定在锚板上后，操作人员转到下平台拆除导轨提升后露出的位于下平台处的锚板等。解除爬模架上所有连结，进入爬模架升降状态。调整步进行装置手柄方向顶升爬模架，导轨保持不动，爬模架就相对于导轨向上运动。在液压千斤顶一个行程行走完毕后，通过步进装置，由一个爬头锁定爬升对象，一个爬头回缩或回伸，进行下一行程爬升，直至完成爬升过程。爬架爬升示意图见图：2.7。图2.7 爬模爬升示意图2.3.2 实验段施工在正式墩身混凝土施工前，进行墩身混凝土实验段施工。实验段共拟进行1-3次。首次为矩形墩实验，主要检测混凝土技术性能参数和外观，第二次按墩身实际尺浇注实验段，实验段砼外形尺寸为6.5m（

14、长）4.2m（宽）0.7m（壁厚）2.0m（高）。实验段模板采用墩身爬模施工的面板。通过实验段，主要应取得以下实验成果：1 确定混凝土各种原材料。2 确定墩身施工的混凝土最佳配合比。3 检验混凝土各项性能否满足施工要求。4 检验混凝土24小时强度能否达到20MP。5 检验模板刚度能否达到规范及施工要求。6 检验混凝土表面光洁度是否满足要求。7 检验所选用的脱模剂使用效果。2.3.3 塔机安装墩身施工所用小型机具及钢筋等材料通过一台80t.m塔机（臂长20-25m）进行垂直运输。塔吊在首节墩身施工完毕后进行安装。在上、下游承台表层混凝土内共预埋四块70040020mm钢板，在预埋钢板上焊固2HW

15、588300作为塔机基座支撑梁，基座与支撑梁间的连接按塔机基座锚固图进行连接。随着墩柱施工的升高，塔机中间每间隔25-30m设置塔机附墙附着杆将塔吊与墩柱连接，确保塔机安全。2.3.4 墩身首节施工墩身首节为实心段，高度4m。墩身首节浇注采用爬模面板系统立模浇注，完成后在此基础上进行爬模爬架系统的安装。墩身首节施工在承台施工完成后宜尽早进行（控制在30天以内）。1.支架搭设为便于钢筋绑扎和模板支拆，用483mm脚手管沿墩身外围四周搭设二排支架，支架搭设间距为100cm100cm100cm。支架顶标高为5m左右。该支架搭设完毕后，不拆除，作为今后安装潮差补偿器和辅设导管之用（在高潮位时承台顶位于

16、水下，无法安装潮差补偿器和辅设导管）。2.钢筋墩身竖向钢筋主筋拟采用8m定尺，上下主筋竖向采用镦粗直螺纹进行连接，同一断面钢筋接头数量为钢筋总数量的50%。上、下接头断面错开1.2m。水平环向钢筋采用手工单面搭接焊，搭接长度为10d。钢筋绑扎时先接长内、外层主筋，接长时内、外层按同一方向同时进行。接长的钢筋上端采用临时定位框固定于支架上。主筋接长完毕后，进行环向水平钢筋绑扎，形成整体钢筋骨架。3.模板前四个墩柱首节墩身采用爬模外组合模板。其余墩柱的首节混凝土模板另行制作。首节段模板安装前由测量放线，并用铝合金条作靠尺，在墩身轮廓线内设置水泥砂浆带，防止漏浆。模板下用木板调平。模板下口通过在承台

17、混凝土表面预埋的铁件进行加固支撑，以上部分则采用对拉螺杆来承受混凝土浇筑时对模板产生的侧向压力。对拉螺杆采用25光圆钢筋，位置与模板设计对拉螺杆一致。首节段对拉螺杆为一次性使用。首节外模板支撑示意见图2.8。 图2.8 首节外模板支撑示意图4.埋件需在首节混凝土中预埋爬模爬升装置中的锚锥及内模支撑锚锥。锚锥主要由伞形头、内连杆、锥形接头及高强螺栓等组成，是整个自爬模系统的最终承力结构。锚锥通过堵头螺栓固定在外组合模板上，在关模后浇注混凝土时将其埋入混凝土中。脱模时拆下对拉螺杆及堵头螺栓，脱模后，安装连接螺栓。锚锥埋设示意图见图2.9。图2.9 锚锥埋设示意图5.混凝土（1）墩身混凝土配合比为：

18、水泥粉煤灰：砂：石子：水：外加剂352+62：746:1151:160:3.154（2）混凝土材料：水泥：南通华新P052.5砂：赣江中砂石子：5-16mm,16-25mm玄武岩粉煤灰：南通II级外加剂：马贝SR6（3）墩身混凝土性能要求：a. 混凝土坍落度182cm。b. 混凝土初凝时间6h。c. 混凝土24h强度达到设计强度值的50%。（4）混凝土浇筑首节混凝土方量约为110m3。采用1台60m3/h水上搅和船拌制，每小时实际拌和能力为30-40m3/h。混凝土运输采用泵送入仓，泵管最前一节采用塑料软管，便于布料。混凝土采用分层浇筑，每层控制厚度为30cm。浇筑时从下游侧向上游测依次进行。

19、混凝土振捣采用50型插入式振捣器进行振捣。振捣时严格按照混凝土操作规程进行操作。墩身混凝土在达到2.5MP后可以进行脱模，脱模后在混凝土表面喷洒养护剂并用塑料薄膜包裹保水养护。2.3.5 爬架安装爬架安装主要是分二步进行，第一步为后场拼装，第二步为水上现场拼装。第一步：后场拼装后场拼装主要是将整个爬模系统分别组拼成架体、模板、及液压爬升各个拼装单元，以利于水上安装。架体拼装在墩身实验段上进行。在实验段完成后，拆除模板并吊离，然后将爬升牛腿梁、爬升挂钩与架体连接，形成架体单片拼装单元。为减少今后水上拼装量，也可将步进装置一同安装到架体上。模板拼装含内、外模板面板组拼、内模施工平台拼装。模板拼装在

20、墩身实验段期间完成。模板拼装完成后，按规范规定检查模板各部尺寸及加工精度。液压爬升系统主要包括爬轨、油压千斤顶、油泵及控制台。后场拼装的主要目的在于调试整个油压系统，以检查其性能是否达到使用要求。拼装完成后，将千斤顶及油泵车连接油管拆开，分别运至水上安装。第二步：水上拼装水上拼装主要是将后场拼装成的各组成机构拼装成整体。1.首节混凝土浇注后的安装首节混凝土浇注后主要是安装浇注第二节段混凝土所必须的部件。主要有锚板、架体、模板系统。为了今后安装方便，也可将液压装置、步进装置（除轨道外）等机构一同安装到位。用浮吊作起重机具，脱开首节混凝土模板并吊离。在混凝土脱模后强度达到20MP后，通过连接螺栓将

21、锚板安装在预埋的锚锥上，分别吊安单片架体拼装单元通过爬架挂钩悬挂于锚板上，并安装好下撑脚。安装横向联接桁架片将各单元联接成整体。在架体上安装工作平台及上、下走道并完善护栏，以利下一步安装工序的操作。安装内、外模板系统并调整到位（内模板下口支撑于实心段顶面），上好对拉螺杆。预埋下节段锥形螺栓，并在第二节段上顶口预留内模平台支撑凹形口。浇筑第二节段混凝土。爬架第一步安装见图2.10。图2.10 爬架第一步安装示意图2.第二节段施工在第二节段模板合拢之前，按规范对节段间施工接缝进行凿毛处理。通过调整爬架上的移动板支架将模板调整到位后，合模前在模板底口采取封闭防止漏浆的措施，即在内外侧壁上贴憎水海绵条

22、后再合模夹紧。其余按一般常规方法进行混凝土浇筑，浇筑方法与首节空心段浇筑相同。3.墩身第二节段混凝土浇注后的安装在第二节段混凝土达到脱模强度后，拆除对拉螺栓及锚锥堵头螺栓，调节外模板调节螺杆和内模调节手拉葫芦，拉开内、外模距混凝土面60cm左右后进行模板清理。在第二节段混凝土强度达到20MP以上后，在预埋的锚锥上安挂锚板。然后用浮吊吊安爬升装置和轨道。最后进行液压控制系统的安装及调试。第二步安装见示意图2.11。图2.11 第二步安装见示意图4.爬架爬升爬架爬升按以下操作步骤进行：调整步进装置手柄一致向下打开液压缸进油阀门启动液压控制柜拔去安全销爬升爬架拔去承重销爬升爬架插上承重销和安全销关闭

23、液压缸进油阀门，关闭液压控制柜，切断电源安装下支撑。爬架第一次爬升示意图见图2.12。图2.12 爬架第一次爬升示意图5.爬架第一次爬升后的安装该次安装主要是完善爬架的下吊架，该吊架的作用在于提供锚锥拆除平台，墩身混凝土表面修补及设置电梯入口的工作平台。整个下吊架均为拼装构件，采用螺栓和销轴连接。操作人员通过搭设的支架进行拼装。至此，完成整个自爬架的安装，墩身施工进入正常的自爬模施工工序。爬架最后部分安装见图：2.13。图2.13 爬架最后部分安装示意图2.3.6 墩身正常节段施工墩身在进入正常节段施工后，均为4m4.5m/节段进行重复循环作业，每个节段主要工序包括：爬架爬升接长墩身钢筋，并进

24、行绑扎关模并校核浇筑混凝土混凝土脱模、养护。1.爬架爬升爬架在自爬升前，须先行进行轨道的爬升。轨道爬升流程如下：确定混凝土强度达到20MP 安装上部锚板调整步进装置，使其摆杆一致向上打开液压缸进油阀门启动液压控制柜拆除顶部锚固螺栓块爬升轨道插入锚固螺栓关闭液压缸进油阀门，关闭液压控制柜，切断电源安装下支撑。在轨道爬升完成后，进行爬架爬升，爬架爬升按前述操作步骤进行操作。2.钢筋正常段钢筋用塔吊分批量的吊至爬模上爬架平台，然后进行接长、绑扎等常规施工。3.模板墩身外廓尺寸有6.54.2m、6.54.5m两种，标准模板制作尺寸为6.54.2m。另外在短边的内外模设计了一块30cm的活动窄模板，以对

25、此模板增、减来实现4.2m和4.5m间的转换。每个墩柱内壁均有两处变截面，壁厚由120cm至70cm渐变。该部分采用单独制作模板进行施工。模板具体尺寸见液压爬升模板系统设计图纸。4.混凝土墩身混凝土输送采用两套泵管由搅拌船向待浇段输送。泵管附着在塔吊上向上布置。混凝土采用沿墩柱壁体四周分层循环浇注，每层浇注厚度控制在30-40cm左右，并用50插入式振动棒振捣密实。混凝土养护一般情况采用内外壁体喷洒养护剂，冬季施工除此之外还必须采取保暧措施，具体见后冬季施工技术保证措施。2.3.7墩顶段施工墩顶段为2.0m高实心段。外模面板采用爬模外模板。底模采用厚1.2cm竹胶板。底模承重主梁采用5根I25

26、a，分配梁采取8300。主梁I25a沿短边设置，采取在壁体预埋铁件焊制牛腿搁置。墩顶模板支护见图2.14：图2.14 墩顶模板支护示意图2.3.8 墩身施工测量控制墩身控制测量采用莱卡TC1800全站仪，测点在水上测量平台经测量观测后能满足使用要求后再作点。如不能满足使用要求，则在B1标已施工完毕的墩柱上（具体墩柱号待现场确定）作点。人员上下墩柱采用楼梯。墩柱测量控制主要是通过采用全站仪测量墩柱四角点三维坐标来实现对墩柱平面位置及标高的控制。支座垫石标高采用精密水准仪进行测量。测量时宜选择一天中天气良好的时段进行，尽量避开大风、大雾天气。墩身测量精度控制标准见表2.2。 墩身测量精度控制表 表

27、2.2项次测量项目规定值或允许偏差值1轴线偏位（mm）102竖直度或斜度（mm）0.3%H且不大于203顶面高程（mm）104墩身断面尺寸（mm）202.3.9支座垫石支座垫石平面尺寸有160160cm、110cm110cm二种形式。墩身施工完成后，测量放出支座垫石四角点，弹出边线，绑扎钢筋，立模浇筑混凝土。支座垫石模板用木模板加工，其中在长边模板上钉木条用来定位短边模板，长边模板用钢钢8的“”形支架和木楔加固，承受混凝土浇筑时的侧压力，防止模板移位。见图2.15。图2.15 支座垫石模板加固示意图在浇筑支座垫石混凝土过程中，按测量数据严格控制其顶面标高，并用水平尺检查其平整度。2.3.10预

28、埋件施工除墩身爬模施工预埋件外，还包括塔吊附着、墩身楼梯附着、墩顶块安装墩旁支架、避雷预埋件及检修平台预埋件等。塔吊附着预埋件根据塔吊使用说明书（最高自由高度不超过38m）按每25-30m附着一道进行预埋，墩身楼梯预埋件按每升高20-25附着一道进行预埋;墩顶块安装墩旁支架综合架桥机安装进行预埋（梁段安装方案内进行设计）;壁雷预埋件及检修平台根据相关设计施工图进行预埋。三技术、安全保证措施3.1 导轨爬升技术保证措施（1）导轨爬升前应做好以下工作:安装上部爬升连接螺杆并及时检查其实际位置与理论位置是否一致，不符合要求的应进行相应的调整。爬升悬挂件安装好后，应派专人检查其连接螺栓是否完全到位；用棉纱清洁导轨，并在导轨表面涂上润滑油；导轨爬升时，液压装置应由专人操作，现场施工负责人必须到场；与实验室联系确认砼强度是否已达到20MPa以上。（2）确认爬升准备工作完全符合要求后，才打开液压油缸的进油阀门、启动液压控制柜，拆除导轨顶部安全销和承重销，开始导轨的爬升；（3）导轨爬升时，外爬架 0号平台及1号平台上各配3人和一台