空心薄壁墩身施工方案

中铁大桥局集团林州至长治（省界）高速公路第6合同段项目部标准NO.6—FA—空心薄壁墩墩身滑模施工技术方案编制：复核：总工程师：2010年7月发布2010年7月实施林州至长治（省界）高速公路第6合同段发布印号：目录1编制依据....................................................32工程概况....................................................33施工方案选择.................................................34滑模设计....................................................44.1模板、围圈................................................44.2提升系统.................................................44.3滑模盘...................................................44.4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主要施工方法.................................................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..............................................116.5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...............................................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..............................................2310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》（JTJ041-2000）1.3《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076-95）1.4《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80／1—2004）1.5中铁大桥局集团企业标准《承台、桥墩(台)、混凝土索塔施工》（QB－MBEC1004-2005）2工程概况林州至长治（省界）高速公路第6合同段工程位于河南省林州市任村镇境内，起讫里程ZK32+400～ZK35+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6.5×3m，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3～4m设置一道通风孔。各主墩墩身高度（桥墩中心线处）为：左线6#墩54.299m，C40混凝土1313.5m３；左线7#墩41.466m，C40混凝土1021m３；右线6#墩50.043m，C40混凝土1217.5m３；右线7#墩39.558m，C40混凝土977.7m３。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滑模模体结构简单，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，同时可充分发挥提升设备效能。4滑模设计滑模设计采用液压内外分体滑升模板施工，内外模体利用“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；提升系统；滑模盘；液压系统；辅助系统。4.1模板、围圈墩身模板采用δ6mm钢板制作而成，模板高1.26米，用L50×5mm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。4.2提升系统提升架是滑模与混凝土间的联系构件，主要用于支撑模板、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升架传递给爬杆，爬杆由φ48*3.5mm的钢管制成，根据施工经验和常规设计，采用“开”型提升架，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，为确保操作盘的刚度，经过计算选用∟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φ20mm圆钢间隔2米悬挂在提升架和桁架梁上，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辅助系统包括洒水养护、中心测量、水平测量等装置。洒水管用胶φ50mm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，观察模体的水平位移，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。水平测量利用水准管，观察滑模盘的水平度。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：2000kg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+2000）×2×1.3=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=S×200×1.5=40.5×200×1.3=10530kg4.7.1.4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/m3h--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+P2ֽ=875+200=1075kg4.7.3支撑杆（爬杆）计算允许承载能力：P=3.142EJ/K(ml)2E:支撑杆的弹性模量：E=2.1×106kg/cm2J:支撑杆的截面惯性矩：J=11.35cm4k:安全系数：取k=2ml:计算长度：按0.6×1.8=1.08m计则：p=3.142×2.1×106×11.35/[2×(0.6×1.8×100)2]=10073.88kg/cm2因此支撑杆的数量（千斤顶的数量）n=w/cpw:撑杆承载，w=G1+G2+G3=28190kgp:支撑杆允许承载能力，取5000kgc:载荷不均衡系数，取0.8n=7.05台考虑结构对称要求，内外模板共取千斤顶8台，支撑杆8根。4.7.4提升架选择由于选择8台千斤顶，故选择4个“开”提升架对称均匀布置。5施工方案墩身采用滑模法分节施工，墩旁塔吊辅助作业。滑模为整体式桁架结构，采用自身液压千斤顶自主完成向上爬升。承台施工完成后，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。首先利用滑模浇注1.6m高度，待最下层30cm厚度混凝土即将初凝时，利用液压千斤顶提升滑模桁架，向上爬升30cm。滑模提升过程中，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，随墩身高度增加，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主要施工方法6.1施工前准备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，经凿毛处理的混凝土面，应用水冲洗干净。6.1.3拼装墩旁塔吊,