高墩模板工程专项施工方案.docx

新建蒙河铁路第标段 高墩模板工程专项安全施工方案 编 制: 复 核: 审 核: 批 准： 中铁一局三公司蒙河铁路项目经理部2009年11月高墩模板工程专项安全施工方案1编制依据1.1.中铁一局建筑工程危险性较大分部分项工程安全专项施工方案管理办法中铁一施【2009】347号。1.2.蒙河铁路标建筑工程危险性较大分部分项工程安全专项施工方案管理办法蒙河指【2009】85号。1.3.铁路工程施工安全技术规程。1.4.铁路工程施工作业要点示范卡片。1.5.相关设计图纸及验收标准。1.6.客货共线铁路桥涵工程施工技术指南TZ203-2008。1.7.铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003。1.8转发住房和城乡建设部建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则通知中铁一局集团有限公司文件（中铁一安2009460号）。1.9.中华人民共和国安全生产法（中华人民共和国主席令70号）。1.10.建设工程安全生产管理条例（中华人民共和国国务院令第393号）。2.编制目的为加强本项目部所辖工程安全生产管理，保障工程建设中人身和财产安全，维护工程建设的正常秩序，不出现盲目蛮干的现象，实现“四无”、“一控制”、“一达标”。3工程概况我经理部管段共有桥梁五座，位于云南省红河彝族哈尼族自治州蒙自县雨过铺镇、文澜镇、新安所镇，桥梁全长5151.648米，占管段总长的19.3%。主要采用24米和32米T型梁，蒙新高速立交特大桥跨高速公路处采用40m+60m+40m连续梁。蒙自特大桥DK2+888，全长2250.76米，仁厚大桥DK6+995，全长469.36米，蒙新高速立交特大桥DK24+525，全长2054.38米，新安所中桥DK25+363，全长76.508米，大坝大桥DK27+200,全长191.42米，大坝中桥DK27+630，全长109.22米。我管段桥梁墩柱均为矩形变截面实心墩，由于桥墩柱较多，且高度分布不均，我们将桥墩高度大于20m的按照高墩的施工方法，桥墩高度小于20m的按照常规的施工方法即可。墩高大于20m的墩身由于高度较高，模板施工存在较大的安全隐患，特编制此专项方案。4高墩施工由于墩身较高，为了保证墩柱浇注后的砼外观质量，施工采用整体式钢模板分次浇注完成，具体的分层高度根据墩柱高度确定。每节不超过3m。墩柱砼在拌合站集中拌合，砼运输车运至工地，砼输送泵泵送入模或采用汽车吊结合串筒入模。4.1支架施工桥墩施工采用搭设脚手架作为人员和小型构件运输的临时通道。1)脚手架材料 脚手架使用外径48.5毫m，壁厚3.5毫m的钢管，长度以46.5m和2.12.3m，有严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的不得使用。 扣件必须具有出厂合格证明书才能使用，禁止使用脆裂、变形、滑丝的扣件。 脚手板使用厚度不小于5的杉木或松木板，宽度2030，凡是腐朽、扭曲、斜纹、破裂和大横透节的不得使用。板的两端8处使用镀锌铁丝箍绕23圈或用铁皮钉牢。2)脚手架搭设安全方案 钢管脚手架的立杆垂直稳放置于金属底座或垫木上，立杆间距不得大于2m，大横杆间距不得大于1.2m，小横杆间距不得大于1.5m，钢管立杆，大横杆接头相互错开，使用扣件连接牢固。 脚手架两端，在脚手架体四面，设置剪刀撑，剪刀撑与水平面的角度为4560，剪刀撑杆件间距不大于5m，使用扣件与架体连接牢固。 脚手架顶设置操作平台，平台宽度不得小于1.2m，满铺木板，不得有探头板，与施工面不得有空隙，脚手板搭接时不得小于20，对头接时应架设双排小横杆，间距不大于20，在架子拐弯处脚手板应交叉搭接，垫平脚手板应用木块，并且要钉牢。操作平台临边设置防护栏杆，防护栏杆高度1.2m，竖杆间距不大于2m，设两排横杆，高度分别是1.2m及0.6m，底部设30的挡脚板，防护栏杆外挂密目网。 每个墩脚手架均设置人员上下安全通道，安全通道宽度不小于1.2m，斜道以木板铺设，坡度不得大于一比三，防滑条的间距不得大于30，通道两侧设置扶手栏杆，高度为1.2m。安全通道外挂密目网。 搭设脚手架时，如无安全措施，附近及下部不得进行其它作业。 在脚手架安全通道进口处，设置安全警示标志。 脚手架搭设完成后在四周设置安全网。3)脚手架的拆除脚手架的拆除必须在墩柱施工完成后并待其强度达到要求后进行。 拆除前应对脚手架进行检查，如周围有电线或其它障碍物，必须采取保护措施后才能进行拆除。拆除时周围应设围栏或警戒，禁止闲人进出。 拆除顺序是先上后下，不得上下同时作业。脚手架的栏杆与上人通道不得先拆除，而应按顺序与脚手架同时拆除。 拆除剪刀撑时，应先拆中间扣，再拆两头扣，拆完后由中间的人负责往下顺钢管。在较高的地方拆下的材料禁止向下投掷，应用滑车吊下或经通道运下，拆除的材料应堆放在一定的地点。在霜雪及阴雨天气工作，应采取防滑措施，遇六级风时应停止进行搭设和拆除工作。4.2.模板施工4.2.1.模板制作：模板采用中铁一局建工机械公司加工的定型钢模，严格控制模板的表面光洁度及拼缝的平整、密实度。4.2.2.模板的检算:1）模板检算基本条件（1）桥墩模板尺寸桥墩施工采用全钢模板，由侧模板和端模板栓接组成，根据桥墩施工图设计模板，设计最高高度28m，底部尺寸：5305x3404, 墩身顶部尺寸：4100x2300；面板为=6mm厚钢板：模板的竖肋均为10#，间距为L=32cm；侧模周边法兰为L100X10, 背楞为双根14A#，间距为80cm。端模板的上下法兰为12120，竖法兰为12100，背楞为双根20b#，间距为80cm。（2）村料的性能参数模板全部采用国家大钢厂国标合格钢材。根据公路桥函施工技术规范JTJ 041-2000和公路桥涵钢结构设计规范的规定，取：砼的重力密度：25kN/m3。砼浇筑速度：按1013m3/h浇筑，蒙自桥墩横截面面积从底部向上依次增大，因此竖向速度v依次为： 0.721m/h到1.38m/h，按13m3/h浇筑，浇注速度变化很大，对浇注混凝土产生的侧压力影响很大，考虑分别以以上2种浇注速度（0.721m/h到1.38m/h）对钢模板进行计算。掺外加剂：砼浇筑时的温度取25（白天气温）。钢材用Q235钢，重力密度：78.5kN/m3；弹性模量为206Gpa，根据路桥施工计算手册177页表8-7，容许弯曲应力取181MPa，容许拉压应力175MPa。（3）计算荷载 对模板产生侧压力的荷载主要有：振动器产生的荷载：4.0kN/m2；泵送混凝土产生的冲击荷载：4.0km/m2；二者不同时计算。新浇混凝土对模板的侧压力：荷载组合为：强度检算：1+2；刚度检算：2（不乘荷载分项系数）当采用内部振捣器，混凝土的浇筑速度在6m/h以下时，新浇的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算（公路桥涵施工技术规范JTJ 041-2000）P309； Pmax=0.22t0K1k2v1/2 (1) Pmax=h (2) 式中：Pmax新浇混凝土对模板产生的最大侧压力（kPa）； h-有效压头高度（m）； v-混凝土浇筑速度（m/h）； t0-新浇混凝土的初凝时间（h）,其计算公式：t0=200/(T+15) -混凝土的容重（kN/m3）； K1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取k=1.0，掺缓凝作用的外加剂时k=1.2；K2-混凝土塌落度影响修正系数，当塌落度小于30mm时，取0.8；5090mm时，取1.0；110150mm时，取1.15；根据前述已知条件： 当v=0.721m/h时 Pmax=0.22t0K1k2v1/2 =0.22x25x5x1.2x1.15x=32.2 kN/m2 当v=1.38m/h时 Pmax=0.22t0K1k2v1/2 =0.22x25x5x1.2x1.15x=44.6 kN/m2 因此：荷载设计值为：当v=0.721m/h时1=1.232.2+1.44.0=39.44kN/m2；（检算强度时用）当v=1.38m/h时 1=1.244.6+1.44.0=59.12kN/m2；（检算强度时用）荷载标准值为：当v=0.721m/h时 2 =32.2kN/m2；(检算刚度时用)当v=1.38m/h时 2 =44. 6kN/m2； (检算刚度时用)（4）检算标准强度要求满足钢结构设计规范；结构表面外露的模板，挠度为模板结构跨度的1/400；钢模板面板的变形为1.5mm；钢面板的钢楞、肋的变形为3.0mm；2）面板的检算（1）计算简图 模板面板支承于横肋之间，竖肋间距为32cm，背杠间距为80cm。区格单元内的板受均布荷载q；由于：Ly/lx=800/320=2.52.0因此面板按单向板计算，大荷载作用下，主要沿较小的板宽（x）方向产生弯矩;强度计算：取1mm宽面板条作为计算单元，按3跨连续梁计算，查建筑施工计算手册表2-13”三跨连续梁弯矩、剪力、挠度、计算系数及公式”得弯矩系数为-0.100，荷载q(由于上下结构一致，简便起见，按v=1.38m/h,1=59.12kN/m2考虑)为：q=0.05912N/mmX1mm=0.05912N/mm弯矩：M= 系数Xql=-0.100X0.059N/mmX（320mm）=-604.16N.mm面板的截面抵抗矩：弯曲应力为：= M/W=604.16/6=100.7mpaf面板强度满足要求！刚度验算 查建筑施工计算手册表2-13“三跨连续梁弯矩、剪力、挠度、计算系数及公式”得挠度系数为0.677；荷载q(由于上下结构一致，简便起见，按v=1.38m/h,1=44.6kN/m2)为：q=0.0446N/mmX1mm=0.0446N/mm w=系数xql4/100EI=0.677x0.0446N/mmx(320mm)4/100x2.06x105x(1x63/12)=0.854mm1.5mm面板刚度满足要求！3）竖肋检算（1）计算简图 竖肋采用10#槽钢，简化为支撑在背杠上的连续梁，（背楞间距为80cm），将作用于模板上的荷载 (由于结构上下一致，q按v=1.38m/h,1=59.12kN/m计算，不区分强度和刚度)：转化为线荷载 ： q3 =0.32 q1 =18.92N/mm 竖肋的计算简图使用有限元软件建模，如下图所示反力图位移 最大位移发生在梁端，最大位移值0.166mml/400=1mm, 竖肋刚度满足要求！应力最大应力发生在支座位置，最大应力值29.2Mpa= 181MPa, 竖肋强度满足要求！ 4）背杠检算背杠与拉杆组合的框架结构承担模板传来的荷载，本文以背杠框架整体建模，分最大与最小2种设计荷载对结构进行验算；（1）荷载荷载设计值为：1=1.232.2+1.44.0=44.24kN/m2；（检算强度时用，墩底）1=1.244.6+1.44.0=59.12kN/m2；（检算强度时用，墩顶）荷载标准值为：2 =32.2kN/m2；(检算刚度时用，墩底)2 =44.6kN/m2； (检算刚度时用，墩顶)（2）强度计算计算简图 2.1.1墩底简图 长度5.5m方向背杠采用214A双槽钢，3.5m方向背杠采用220b双槽钢（背楞间距为80cm），214A双槽钢简化为支撑在拉杆上的连续梁，214A双槽钢与220b双槽钢之间为螺栓连接，等效为刚性连接。将作用于模板上的荷载转化为线荷载： q5min=0.8q=0.8x44.24 kN/m2 =35.39 N/mm(强度验算)q6min=0.8q=0.8x32.2kN/m2 =25.76N/mm（刚度验算）使用有限元软件建模，如下图所示支反力（最大支反力41.02KN）位移（按强度荷载设计值35.39kN/m计算，按刚度25.76 kN/m应更小）最大位移发生在220b双槽钢中部梁端，最大位移值7.497mm= 181MPa,由于在A、B背杠间设置了角拉杆，实际最大应力值小于270Mpa，因此背杠强度是满足要求的！ 模板B背杠（220）最大应力发生在中间，最大应力值158.3Mpa= 181MPa, 背杠220强度满足要求！2.1.2墩顶简图 长度4.3m方向背杠采用214A双槽钢，2.3m方向背杠采用220b双槽钢（背楞间距为80cm），214A双槽钢简化为支撑在拉杆上的连续梁，214A双槽钢与220b双槽钢之间为螺栓连接，等效为刚性连接。将作用于模板上的荷载转化为线荷载： q5min=0.8q=0.8x59.12kN/m2 =47.3 N/mm(强度验算)q6min=0.8q=0.8x44.6 kN/m2 =35.68N/mm（刚度验算）使用有限元软件建模，如下图所示支反力（最大支反力50.62KN） 位移（按强度荷载设计值47.3N/m计算，按刚度35.68N/mm应更小）最大位移发生在220b双槽钢中部梁端，最大位移值2.175mm= 181MPa,由于在A、B背杠间设置了角拉杆，实际最大应力值小于170.6Mpa，因此背杠强度是满足要求！ 模板B背杠（220）最大应力发生在中间，最大应力值98.2Mpa= 181MPa, 背杠220强度满足要求！5）对拉螺栓的检算经分析，对拉螺栓所受最大支反力50.62KN，现选用20圆钢，端部加工M20螺纹，其截面积A=314.15 mm2。则：计算模板对拉杆强度公式： An拉杆的截面积（mm2）f 拉杆的抗拉强度设计值(f取170N/mm2) =50620N/314.15 mm2=161170N/mm26）其它模板侧压力受诸多因素影响，特别是浇注温度，浇注速度等起主要作用，国内各种标准计算模板侧压力的公式标准并不统一；因此，施工时，需严格按照施工规范进行；严格控制浇注速度，并注意当地昼夜气温变化较大的影响，温度较低时适当减低浇注速度。4.2.3.模板试拼：模板加工完成后，运抵现场试拼。4.2.4.模板处理：模板使用前进行细致的除锈、涂油处理，保证模板表面光亮无污染。4.2.5.模板安装：墩身模板整体安装，采用汽车吊机安装，模板纵向接缝采用栓接；用柱箍、拉筋加固。为加强柱模的稳定性，沿模板四个方向用4根2.0钢丝绳固定，钢丝绳沿墩柱高度分层布置，两层间距控制在10m以内，钢丝绳同地面夹角为30450。4.2.6.模板安装下口定位采用预留钢筋根部焊钢筋内撑，模板下口与砼接触处应用安装橡胶带、海棉及用高标号砂浆封实以防止下口漏浆，保证砼接缝的外观质量。4.2.7.支架施工前，应对承载力不够的地基进行处理4.2.8.模板安装前先清除表面的污迹，并检测表面平整度，若达不到规定要求应进行调整。模板安装前在表面均匀涂抹一层脱模剂。4.2.9.模板安装完成后，复测模板轴线偏位、垂直度及桥墩台身预埋钢筋的位置（轴线、边线、间距等）是否符合设计要求，若不符，进行调整，直至准确为止。5.模板施工安全措施5.1.模板安装 模板及支架系统必须具有所需的强度。 安装模板时，必须按设计进行，严禁任意变动。 新使用模板及支撑材料，应严格进行质量检查，有不合格或有损坏、缺陷的不得使用。 使用有效的方法与措施，保证支撑、支点牢固，不产生相对移动。 模板支撑系统在必要时，应加适当的侧向斜撑以抵抗水平推力。 钢、木支撑不够长时，可以接长使用，但必须采用措施，保证其强度和可靠性。 支撑杆件除顶紧上下两端和固定外，还应在纵横两个方向适当高度处设置水平拉杆和斜撑（剪刀撑），以加强支撑系统的稳定性。 模板支撑不得使用严重锈蚀的钢管及腐朽的木材，在安装支撑时，地面应平整、坚实、垂直安装，在调整时，应用木楔楔紧，并钉牢。 采用贝雷梁作支撑时，螺栓连接处应将螺栓紧固不松动，防止桁架变形，并经常进行检查紧固。 采用贝雷梁作支撑时,螺栓连接处应将螺栓紧固不松动,防止桁架变形,并经常进行检查紧固. 支架应按工序进行,模板没有固定前,不得进行下道工序作业,禁止施工人员利用拉杆、支撑攀登上下。5.2.模板拆除 模板拆除应经过施工人负责人的同意后方准进行，并严格遵守“拆模作业”的规定执行。 高处、复杂结构模板的拆除，应派专人指挥和制定相应的安全技术措施,并在地面划定作业范围区设置戒线,非工作人员严禁进入该区域。 工作前应事先检查所使用的工具是否牢固可靠，板手等工具必须用绳链率挂在身上，工作时，思想要集中，防止钉子扎脚或从高空坠落造成人员伤害。 遇六级以上大风时应暂停高处作业，在雨过后，应先清理施工现场，待工作处不打滑时，再进行作业。 已拆除的模板、拉杆、支撑应及时运走或妥善堆放，严防操作人员扶空，踏空而坠落。 拆除模板一般采用长橇杆，严禁操作人员站在正在拆除的模板上。 拆模未完，暂行停止时，应将已活动的模板，拉杆，支撑等固定好，防止突然掉落，倒塌伤人。 拆除大型模板时，严禁用机械强拉强拽。 拆除模板时，应按顺序分段进行，严禁猛撬硬砸或大面积撬落和拉倒，模板拆除后，不得留有松动悬挂的模板。放落在地上的模板支撑、支柱，拉杆等对象应及时运到指定的地点按要求堆放。保持文明施工。6.高空作业安全措施6.1.高处作业人员的安全教育及相关的安全预防工作。所有高处作业人员接受高处作业安全知识的教育；特种高处作业人员应持证上岗，上岗前应依据有关规定进行专门的安全技术交底。高处作业人员经过体检，合格后方可上岗。为作业人员提供合格的安全帽、安全带等必备的安全防护用具，作业人员按规定正确佩戴和使用。6.2.根据高空作业内容，有针对性地将各类安全警示标志悬挂于施工现场各相应部位，夜间应设红灯示警。6.3.高处作业前，由项目部组织有关部门对安全防护设施进行验收，经验收合格签字后，方可作业。需要临时拆除或变动安全设施的，应经项目分部经理审批签字，并组织有关部门验收，经验收合格签字后，方可实施。6.4.高处作业材料堆放要平稳，并防止坠落；使用工具需要具有防止坠落伤人的措施；工具用完随手放入工具袋中。上下传递物件禁止抛掷。6.5.模板、脚手架等拆除时应按照先搭后拆的原则由上而下逐层进行，严禁先行将支撑、剪刀撑等拆除。必要时设置临时支撑。6.6.严禁上下立体交叉作业。下层作业的位置，必须处于上层确定的可能坠落范围半径之外，不符合以上条件时应设置安全防护层。6.7.高空（处）作业，禁止向地面抛掷物品，以防砸伤下面过路人员。钢模板、脚手架等拆除时，下方不得有其他操作人员。拆除防护栏杆、脚手板层等前应将上面的物件、混凝土块等易掉落物件清理干净后，方可进行拆除。拆除过程中尽量避免翻转。6.8.高空作业必须设置安全标志和各种用于高处作业设施。6.9.高空作业（离地面2m及以上）必须系挂安全带，安全带应挂在牢固的物体上，严禁在一个物体上栓挂几根安全带；所有进入现场的施工人员必须戴安全帽。7.安全管理与维护7.1.搭拆脚手架支撑必须由专业架子工担任，并按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规划（GB5036）考核合格，持证上岗。7.2.搭拆脚手架支撑时工人必须戴安全帽，穿防滑鞋。7.3.操作层上施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得在脚手架支撑上集中堆放模板、枋木、钢筋等物件。严禁在脚手架支撑上拉缆风绳或固定、架设砼泵、泵管及起重设备等。7.4.脚手架支撑在使用过程中，严禁拆除任何杆件或零配件，如防碍作业需拆除个别杆件时，需经技术负责人同意并采取可靠措施后方可拆除，作业完成后，马上复原。7.5.施工现场带电线路，如无可靠绝缘措施，一律不准与门架接触。7.6.脚手架支撑安装好后，应进行验收，合格后方可进行梁、板、模的安装。浇筑砼前再次对脚手架支撑进行检查，确定无问题后方可浇筑砼。7.7.设立支架维护小组，对拆下来的门架及配件应及时清除杆件的沾污物，并加油保养，对受损伤、变形的构件应及时更换，按品种、规格分类整理存放，妥善保管。