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空心薄壁墩身施工方案.doc
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1、中铁大桥局集团林州至长治(省界)高速公路第6协议段项目部标准NO.6FA空心薄壁墩墩身滑模施工技术方案编 制: 复 核: 总工程师: 2023年7月发布 2023年7月实行 林州至长治(省界)高速公路第6协议段发布印号:目 录1 编制依据32 工程概况33施工方案选择44滑模设计44.1模板、围圈44.2提高系统54.3滑模盘54.4辅助盘54.5液压系统54.6辅助系统54.7滑模千斤顶计算55施工方案76重要施工方法76.1施工前准备76.2劲性骨架施工86.3钢筋加工及安装96.4模板制作安装126.5混凝土施工137测量监控167.1沉降观测167.2平面位置的控制177.3高程的控制
2、178质量保证措施178.1质量管理体系178.2工程质量控制管理189安全保证措施209.1用电安全管理209.2机械设备安全219.3高空作业安全219.4特殊工种管理229.5安全检查制度2210文明施工措施2311环境保护措施24空心薄壁墩身施工方案1 编制依据1.1林州至长治(省界)高速公路工程两阶段施工图设计1.2公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2023)1.3公路工程施工安全技术规范(JTJ076-95)1.4公路工程质量检查评估标准(JTG F8012023)1.5 中铁大桥局集团公司标准承台、桥墩(台)、混凝土索塔施工(QBMBEC1004-2023)2 工程概况林州至长
3、治(省界)高速公路第6协议段工程位于河南省林州市任村镇境内,起讫里程ZK32+400ZK35+268,全长2.868公里,地处太行山地与华北平原的过渡地带。露水河特大桥是林长高速公路的控制性工程,桥梁主跨为(90+170+90)m预应力混凝土连续刚构箱梁,主桥下部结构为桩基础、双薄壁空心墩。墩身沿桥梁设计线径向布置。主墩墩身采用双肢等截面矩形空心墩,肢间净距8m,单肢截面尺寸6.53m,壁厚0.7m。单肢墩墩身底部为2m高度实体段、向上10m和12m位置各设一道水平隔板,以加强墩壁刚度,隔板内预留人洞。墩顶为2m高度实体段,与箱梁0号块相接。顺桥向墩壁高度方向每34m设立一道通风孔。各主墩墩身
4、高度(桥墩中心线处)为:左线6#墩54.299m,C40混凝土1313.5m;左线7#墩41.466m,C40混凝土1021m;右线6#墩50.043m,C40混凝土1217.5m;右线7#墩39.558m,C40混凝土977.7m。3施工方案选择3.1滑模施工具有速度快的优点,日平均进度5m左右(施工影响少时,速度可以更高)。3.2滑模模体结构简朴,重量轻,操作工艺简便。3.3施工质量可靠。混凝土每次浇注厚度30cm,振捣质量有保证;滑模施工连续进行,减少了施工缝,且模板可进行微调,防止出现跑模和浇注偏差;混凝土表面平滑,外观平整,避免出现麻面、错台现象。3.4安全性好。由于滑模模体结构有封
5、闭、稳定的操作平台,可以有效防范施工人员坠落、坠物等安全事故。3.5滑模施工可使墩身实现流水节拍作业,同时可充足发挥提高设备效能。4滑模设计滑模设计采用液压内外分体滑升模板施工,内外模体运用“开”型架连为整体。为保证质量,滑模采用整体钢结构,滑升动力装置为ZYXT-36型自动调平液压控制台,滑模装置组成为:模板、围圈;提高系统;滑模盘;液压系统;辅助系统。 4.1模板、围圈墩身模板采用6mm钢板制作而成,模板高1.26米,用L505mm的角钢作为加筋肋,间隔30cm一道加筋肋,通过上下两道围圈定位支撑,围圈焊接于桁架梁上。围圈采用14#槽钢加工,围圈上口距模板上面15cm,上下围圈间距72cm
6、。4.2提高系统提高架是滑模与混凝土间的联系构件,重要用于支撑模板、围圈、滑模盘,并且通过安装在顶部的千斤顶支撑在爬杆上,整个滑升荷载将通过提高架传递给爬杆,爬杆由48*3.5mm的钢管制成,根据施工经验和常规设计,采用“开”型提高架,18#槽钢组合制作成。4.3滑模盘滑模盘分为操作盘和辅助盘。操作盘为施工的操作平台,承受工作、物料等荷载操作盘框架采用桁架梁结构上铺网纹钢板,由于混凝土施工过程中侧向受力较大,为保证操作盘的刚度,通过计算选用80*8和63*6角钢加工制做的1000mm 1000mm复式桁架梁作为工作平台。为便于施工,用三角撑将平台外侧加宽0.5米。4.4辅助盘为混凝土养护、修面
7、的工作平台,采用钢木结构悬吊布置,沿混凝土面布置一周宽700mm平台,上铺马道板,用20mm圆钢间隔2米悬挂在提高架和桁架梁上,并焊接钢筋护栏,悬挂密目安全网。4.5液压系统选用HM-100型千斤顶,设计承载能力为10000kg,计算载能力为5000kg,爬升行程30mm,液压控制台为ZYXT-36型自动调平液压控制台,并通过高压油管同千斤顶相连,形成液压系统。4.6辅助系统涉及洒水养护、中心测量、水平测量等装置。洒水管用胶50mm质软管制成,固定在辅助盘上,沿混凝土壁均匀布孔。中心测量用短重垂线,观测模体的水平位移,在模体的四个面对称设四根重垂线测量,并用激光铅垂仪校正。水平测量运用水准管,
8、观测滑模盘的水平度。 4.7滑模千斤顶计算4.7.1荷载分析4.7.1.1滑模结构自重钢结构:6000kg 木板:1000kg 合计G1=7000kg4.7.1.2施工荷载工作人员:12人75kg/人=900kg滑模设备:800kg电焊机、振捣器:400kg钢筋、支撑杆:2023kg 考虑2倍的动力系数及1.3倍的不均匀系数,施工荷载为G2=(900+800+400+2023)21.3=10660kg4.7.1.3滑升摩擦阻力单位面积上的滑升摩擦阻力按照计算,同时考虑附加系数为1.3,所以整圈模板上的滑升摩擦阻力为:(按每平方200kg计算)G3=S2001.5=40.52001.3= 105
9、30kg4.7.1.4竖向荷载总重G=G1+G2+G3=7000+10660+10530=28190kg4.7.2混凝土对模板的侧压力当采用插入式振捣器时,混凝土对模板的侧压力为:P=r(h+0.05) 式中:r-混凝土的容重,取2500kg/m3 h-每层浇筑混凝土厚度,取0.3m 则:P1=2500(0.3+0.05)=875kg/m2 同时考虑浇筑混凝土时,动荷载对模板的侧压力:P2=200kg/m2 故:P=P1+P2=875+200=1075kg4.7.3支撑杆(爬杆)计算 允许承载能力:P=3.142EJ/K(ml)2 E: 支撑杆的弹性模量:E=2.1106kg/cm2 J: 支
10、撑杆的截面惯性矩:J=11.35cm4 k: 安全系数:取k=2 ml: 计算长度:按0.61.8=1.08m计 则:p=3.1422.110611.35/2(0.61.8100)2 =10073.88kg/cm2 因此支撑杆的数量(千斤顶的数量) n=w/cp w:撑杆承载,w=G1+G2+G3=28190kg p: 支撑杆允许承载能力,取5000kg c: 载荷不均衡系数,取0.8 n=7.05 台考虑结构对称规定,内外模板共取千斤顶8台,支撑杆8根。4.7.4提高架选择由于选择8台千斤顶,故选择4个“开”提高架对称均匀布置。5施工方案墩身采用滑模法分节施工,墩旁塔吊辅助作业。滑模为整体式
11、桁架结构,采用自身液压千斤顶自主完毕向上爬升。承台施工完毕后,安装墩身劲性骨架,绑扎墩身钢筋,立模浇注底部2m实体段。在实体段顶面拼装滑模桁架,安装内外模板。一方面运用滑模浇注1.6m高度,待最下层30cm厚度混凝土即将初凝时,运用液压千斤顶提高滑模桁架,向上爬升30cm。滑模提高过程中,混凝土浇注连续进行。依次循环施工,墩身按30cm进行分节连续浇注。滑模法连续浇注过程中,随墩身高度增长,由塔吊配合,及时接高劲性骨架和墩身钢筋,同时对滑模底口30cm墩身混凝土进行收面、养生。墩身施工中,同步接高墩旁爬梯,作为人员上下的通道。施工工艺流程详见“墩身施工工艺流程图”。6重要施工方法6.1施工前准
12、备6.1.1对滑模桁架及内外模板进行检查验收,验收合格后方可投入使用。 6.1.2测量放样墩身的中心线及墩身模板的边线,检查墩底标高,将承台上墩身范围内的砼面凿毛,经凿毛解决的混凝土面,应用水冲洗干净。6.1.3拼装墩旁塔吊,拼装时可根据主墩墩身施工的需要先预拼到一定高度,后续上部施工时再根据需要进行顶升加高。6.1.4对设计图纸进行复核,对施工人员进行施工前的安全技术交底。6.1.5组织安排原材料进场并对进场的原材料做好使用前的实验抽检及报验审批工作。6.1.6滑模施工前必须做好准备工作,其中涉及底板的凿毛、冲洗,滑模组装调试,测量放线工作,为滑模定位组装做好准备。6.1.7滑模制作组装6.
13、1.7.1千斤顶 进行实验编组(1)耐压:加压120kg/cm2, 5分钟不渗不漏;(2)空载爬升:调整行程30mm(3)负荷爬升:记录加荷5吨,支撑杆压痕和行程大小,将行程相近的编为一组。(4)因施工用千斤顶,按一般规定需备用一部分,且需经常检修,还需备用如簧、上卡头、排油弹簧、钢珠、密封圈、卡环、下卡头等。 6.1.7.2滑模调试滑模组装检查合格后,安装千斤顶 ,液压系统,插入爬杆并进行加固,然后进行试滑升35个行程,对提高系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查,发现问题及时解决,保证施工顺利进行。施工现场需敷设一趟316+110电缆,提供380伏电源,为保证滑模施工顺利进行,
14、不发生粘模事故,应做好备用电源准备工作。为保证混凝土质量,在辅助盘上敷设一趟胶质软管,以便于及时对出模的混凝土进行养护。6.2劲性骨架施工劲性骨架为角钢与节点板组焊结构。劲性骨架在胎膜上分节段加工,节段长度的划分要与滑模的立模高度、墩身钢筋绑扎高度、塔吊的起重吊距等结合起来考虑。劲性骨架出厂前必须进行检查验收。劲性骨架采用墩旁塔吊起吊安装,就位后调整倾斜度及轴线偏位后,焊接固定。劲性骨架接高时,合理选择吊点位置,避免与墩身钢筋碰撞,较小吊装变形。安装时使用导链配合塔吊,过程中运用全站仪监控劲性骨架的轴线位置、倾角偏差、平面位置、顶面标高,测量检查合格后方可进行焊接固定。劲性骨架是钢筋骨架的依托
15、支架,规定其拼装后的高度稍高于钢筋顶面。6.2.1加工检查标准长度、宽度允许误差5mm,对角线允许误差6mm,轴线允许误差2mm。6.2.2安装检查标准平面位置偏差小于5mm,外形尺寸允许误差5mm,标高允许误差5mm,轴线倾斜率1/30006.3钢筋加工及安装6.3.1钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆存,不得混杂,且应设立辨认标志。钢筋在存放及运送过程中,应避免锈蚀和污染。钢筋露天堆放时应垫高并加遮盖。6.3.2钢筋应具有出厂质量证明书和实验报告单。原材料进场后应进行抽样实验,焊接实验,实验合格报监理检查,监理检查合格后方可可投入使用。6.3.3焊工必须持有焊工
16、证,在现场试焊合格后方可上岗施焊。6.3.4钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净,钢筋应调直,无局部弯折。6.3.5绑扎墩身钢筋时,其间距、位置及混凝土保护层厚度等的设立必须符合设计和规范规定。垫块采用锯齿形垫块或与墩身颜色接近的混凝土垫块,每隔50cm交错布置,每平方米面积内不少于4个,以保证浇注混凝土时钢筋保护层厚度。6.3.6钢筋接长时应当为下一节钢筋施工预留有足够长度的接茬钢筋。接长时注意主筋和箍筋、对拉筋等应同步接长,以保证钢筋笼形成一个整体,不致于发生变形。6.3.7直径32mm和直径20mm钢筋均采用滚轧直螺纹连接。 6.3.7.1滚轧直螺纹连接连接套筒宜选
17、用45号优质碳素结构钢或经检查符合规定的钢材,同时应有出厂合格证书。钢筋接头处下料时不允许采用热加工的方法切断,钢筋端面应平整并与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或扭曲,端部不得有弯曲,出现弯曲时应调直。现场连接套筒的安装依据现场钢筋接头连接质量登记表中各检查项进行检查并记录,钢筋连接完毕后,连接套筒单边外露有效螺纹不得超过1P。滚轧接头的现场检查按验收批进行,在同一条件下(指钢筋加工厂、批号、级别、直径、焊工、焊接工艺和焊机等均相同)的接头,以500个为一个验收批进行检查与验收,局限性500个按一下验收批进行验收。6.3.7.2闪光对焊接头闪光对焊焊接接头以300个为一个验收批进行检查和验收,局限
18、性300个接头的按一个验收批进行验收。闪光对焊接头的外观质量规定:接头周缘应有适当的镦粗部分,并不得大于2mm;钢筋表面不应有明显的烧伤或裂纹,表面毛剌需要进行敲除修整解决;接头处弯折角度不得大于4,接头处钢筋轴线偏移不得大于0.1d ,并不大于2mm。6.3.7.3双面搭接焊钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧使两结合钢筋轴线一致,接头双面焊缝长度不应小于5d。接头按批(同级别、同规格、同接头形式和同一焊工完毕的每200个接头为一批,局限性200个也按一批计)进行拉伸实验。6.3.8钢筋接头规定钢筋加工前应进行配料计算,下料要有配料单,受力钢筋焊接或直螺纹接头应设立在内力较
19、小处,并错开布置,接头在接头长度区段内同一根钢筋不得有2个接头,同一截面的钢筋接头面积不超过钢筋总面积的50%。对于绑扎接头,两接头间距离不小于1.3倍搭接长度。对于焊接接头,在接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头。6.3.9滑模施工的特点是钢筋绑扎、混凝土浇筑、滑模滑升平行作业,连续进行互相适应,底部1.5米按设计进行钢筋绑扎、焊接后进行模体就位,按测量给定边线点校正模体。滑升施工中,爬杆在同一水平内接头不超过1/4,因此第一套爬杆要有4种以上长度(2.8m 3.2m 3.6m 4.0m .),错开布置,正常滑升时,每根爬杆长3.0m,规定平整无锈皮,当千斤顶 滑升距爬杆顶端小于350m
20、m时,应接长爬杆,接头对齐,不平处用角磨机磨平,爬杆同环筋相连加固。6.3.10钢筋加工及安装检查评估标准钢筋加工检查项目及允许偏差 项次检查项目规定值或允许偏差(mm)检查方法1受力钢筋顺长度方向加工后的全长10按受力钢筋总数30%抽查2弯起钢筋各部分尺寸20抽查30%3箍筋、螺旋筋各部分尺寸5每构件检查5-10个间距钢筋安装检查项目及允许偏差 项次检查项目规定值或允许偏差(mm)检查方法1受力钢筋间距(mm)两排以上排距5每构件检查2断面,用尺量同排墩身20盖梁、系梁102箍筋,横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)10每构件检查5-10个间距3钢筋骨架尺寸(mm)长10按骨架总数30%抽查高、
21、宽54弯起钢筋位置(mm)20每骨架抽查30%5保护层厚度(mm)墩身10每构件沿模板周边检查8处盖梁、系梁56.4模板制作安装6.4.1主桥墩墩身均采用大块钢模板进行施工,模板应有足够的强度和刚度,拼缝严密、不漏浆,面板平整、光洁、无翘曲破损,如板面有明显损伤,一律严禁使用。6.4.2安装模板时,应防止模板移位凸出,可在承台上设立预埋件使模板底口不能向外移动,在模板侧面设立背带,保证模板有足够的强度不致于在浇筑砼过程中发生模板变形或胀模。6.4.3模板内表面应无污物、砂浆及其他杂物,并应在使用前涂脱模剂,如模板面有锈时应先进行打磨除锈后再涂脱模剂。6.4.4模板安装时,应防止模板移位和错台,
22、应设揽风绳,用缆风绳调整模板的位置并固定。6.4.5拼装模板前应根据测量人员测量放出的墩身中线,标出墩身及模板边线的位置,用吊机辅助安装模板。6.4.6在测量人员的配合下,调整已经支立好的模板,一方面调整模板的位置与标高,然后调整模板各断面的尺寸,调整达成规定后,将模板固定,对模板间接缝进行嵌缝解决。6.4.7模板调好后,螺栓必须上满拧紧,支撑必须牢固,模板报请监理检查合格后方可进入下道工序。6.4.8 模板检查评估标准模板制作时的允许偏差项 目允许偏差(mm)外形尺寸长和高0,-1肋高52面板端偏斜0.533连接螺栓的孔眼位置孔中心与板面的间距0.3板端中心与板端的间距0,-0.5沿板长、宽
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