高墩专项施工方案

汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部1汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案1编制依据及原则1.1编制依据⑴《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；⑵《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；⑶《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011；⑷《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008；⑸广东省高速公路建设标准化管理指南（试行）；⑹广东省高速公路建设标准化管理规定（试行）；⑺云湛TJ10标实施性施工组织设计；⑻汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段及支线工程两阶段施工图设计。1.2编制范围本方案适用于云湛高速K125+692肖河大桥Y4#、Y7#、Y11#、Z12#、Y12#共5个墩柱。1.3编制原则⑴响应和遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定及公路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容；⑵坚持专业化作业与综合管理相结合。充分发挥专业人员和专用设备的优势，综合管理，合理调配，采用先进的施工技术，科学安排各项施工程序；⑶安全无事故，确保质量第一，保证施工人员人身健康汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部2安全；⑷文明施工，重视环保，珍惜土地，合理利用，严格执行环境管理体系和职业健康安全管理体系。2工程概况2.1工程概述K125+692肖河大桥上部结构采用预应力混凝土先简支后连续T梁；下部结构采用柱式墩、空心墩、柱式台；基础采用桩基础；桥跨布置为4×40＋4×40＋4×40+3×40m；桥梁全长608m，桥位平面图见附图。其中2#~13#桥墩采用空心薄壁墩，左右幅共24个空心墩；最大高度为50m，最小高度为33m；采用C40混凝土浇筑；墩身尺寸650cm×280cm，壁厚均为60cm，墩底实心段顶部设置泄水孔，泄水孔下倾2度；其他位置每隔5m设一层通风孔，通风孔水平设置，所有孔均可预埋Φ100mmPVC管成型。2.2主要工程数量主要工程数量详见表2-1。主要工程数量表表2-1项目/序号桥墩高度(m)C40混凝土数量（m）(（m）³)肖河大桥4号墩右幅46483.43肖河大桥7号墩右幅46483.43肖河大桥11号墩右幅47493.45肖河大桥12号墩左幅44463.4右幅44463.43工程重难点和施工技术难点本标段高墩施工重难点是桥墩高、截面大、施工技术难度大、高墩施工安全威胁大、质量控制要求高、工期紧张。4施工进度计划为了按时保质保量完成施工任务，本工程共投入4套定型钢模(钢模每套6m共3节，每节高2m，模板具体构造及计汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部3算书详见附图及附件)及TC5613塔吊4台，另外2台25吨汽车吊配合施工。施工班组共4个施工小组，施工顺序为：首先施工Z12#墩柱，后Y4#墩柱、Y7#墩柱、Y11#墩柱、Y12#墩柱平行施工。肖河大桥墩柱计划开工日期：2016年7月17日，计划完成日期：2016年10月27日，墩柱施工计划详见横道图4-1。拆除架空设备设备恢复就位1112352016/10/202016/10/222016/10/202016/10/24工期（天）Y4#墩柱施工项目施工时间序号1234550完成时间开始时间2016/9/22016/10/22Y7#墩柱502016/8/302016/10/19Y11#墩柱542016/9/62016/10/30Z12#墩柱502016/7/172016/9/5Y12#墩柱502016/9/72016/10/272016年7月2016年8月2016年9月2016年10月肖河大桥墩柱施工计划横道图图4-1肖河大桥墩柱施工计划横道图5施工工艺及措施5.1施工方案比选我部在施工前拟定了爬模、滑模、翻模等多种施工方案进行比选。爬模施工外爬式支架刚度较小，费用太高；支架承载力小，墩身模板单块面积受到限制，模板接缝较多，容易出现错台。滑模施工极易产生支承杆弯曲、混凝土水平裂缝或被模板带起、局部坍塌、混凝土外观质量较差，需装饰混凝土表面、配套设备较多，投入较大、一旦施工开始，中途不能停汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部4止，在雨季施工，混凝土质量难以保证等多种问题，且模板耗钢量大，一次性投资费用较多。传统翻模操作简便，施工灵活。但施工作业平台焊接在模板外侧，而模板所能承受的荷载有限，因此作业平台狭小不便操作，并且模板拆装过程中容易对操作平台造成损坏，最重要的是作业平台与施工模板连接在一起本身存在较大的安全隐患。结合工程要求，及以上三种施工方法，综合考虑施工质量、工程造价、施工工期、施工安全等多种因素，对空心薄壁高墩采用整体式轻型爬架与翻模相结合的方法进行施工，即能方便操作，同时确保安全。整体式轻型爬架配合翻模施工主要有如下几个步骤：⑴施工平台：空心墩采用整体式轻型爬架。⑵模板施工：预先加工定型的大块钢模板，用翻拆模法进行墩身施工。模板标准节6米，竖向分3块，每块高2米，长度与墩身相应边相同。⑶钢筋施工：爬架安装后，在爬架顶安装限位钢管作为辅助措施。为防止钢筋扭曲变形，主筋每次接长4m。墩身钢筋连接均采用直螺纹钢筋接头连接。⑷混凝土施工：集中搅拌，砼浇筑采用汽车泵，在搭设的平台处通过串筒送至工作面，进行水平分层对称施工，混凝土采用插入式振捣棒振密。墩身第一次浇注1.0m实心段+1.5m变截面段，往后每次均浇筑4m，再浇筑1.5m变截面段及最后1.0m实心段。砼采用自动喷淋系统养生。⑸运输系统：采用厂家定制专用爬梯搭设作为上下通道。另外为配合墩身的施工，配备塔吊4台，汽车吊2台，作为工作场内提升和运输的设备。翻模施工在墩柱等截面段每循环4m，4天1循环，待混凝土浇筑24小时后方可拆模进行下一循环施工。汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部5墩柱施工工艺框图见图5-1。爬架搭设内模安装测量放线，定出墩身位置凿除冲洗墩身范围内浮浆并整修连接钢筋钢筋加工及安装外模安装检查验收浇筑砼砼养护拆模进入下一循环模板拼装及验收不合格调整测量复核图5-1墩柱施工工艺流程框图5.2塔吊施工5.2.1塔吊布置塔吊主要用于吊装钢筋、模板拆除安装等起重施工。塔吊布置桥梁右幅靠近承台处，每台塔吊负责4个墩柱施工，详见表5-1，采用整体钢筋混凝土基础，混凝土强度等级C35，上下配筋为φ25mm双向双层钢筋，内支φ12mm双向筋。其相关技术指标如下：塔吊布置表表5-1序号塔吊附着墩塔吊覆盖最大半径（m）塔吊覆盖墩号备注汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部61右幅5号墩564、5号墩左右幅2右幅7号墩566、7号墩左右幅3右幅11号墩5610、11号墩左右幅4右幅13号墩5612、13号墩左右幅⑴塔吊基础尺寸为5.3×5.3×1m，地基基础的土质应坚硬牢实。⑵混凝土基础的四个固定支腿上表面应校水平，平面误差小于15/1000。⑶固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断。主筋通过支腿有困难时，允许主筋避让。⑷固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。5.5.2塔吊安装塔吊基础节段、爬架、回转部分、塔顶、平衡臂起重臂、拉杆、起重钢丝绳、平衡块等安装主要借助汽车吊和承台工作平台龙门吊，标准节段加长升高则借助自身爬架的油缸顶升。塔吊随着墩柱升高需固结在就近墩柱，每20m固结一次，操作细节按说明书规定。5.5.3塔吊验算⑴支腿固定式基础载荷如下:固定基础载荷示意图MnPhMPv工作工况非工作工况弯矩MKN·m垂直力PvKN水平力PhKN扭矩MnKN·m1693548.718.53001766487.575.10.0⑵抗倾覆验算基础尺寸为5.3m×5.3m×1m，混凝土重度取26KN/m³。验算公式：3/agvb*hePPPM汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部7工作工况：77.133.534.126*1*5.3*5.3548.71*18.51693e非工作工况：77.133.548.126*1*5.3*5.3487.51*75.11766e则工作工况及非工作工况均满足要求。⑶基础承载力验算验算公式：PBPPal3gv(2PB）工作工况：31.134.12/3.52/leaMpa123.031.1*3.5*326*1*5.3*5.37.548(2PB）非工作工况：17.148.12/3.52/leaMpa131.017.1*3.5*326*1*5.3*5.35.487(2PB）现场基础承载力为200KPa，则工作工况及非工作工况满足要求。为确保塔吊基础稳定，砼施工期间使用钢筋与承台连接。⑷塔吊最大幅度时额定起重量根据样机主要技术性能参数表可知为1.3吨，墩柱模板最大重量为0.67吨，满足施工要求。5.5.4施工注意事项⑴塔吊操作人员必须经过严格培训，了解塔吊的构造和性能，熟知塔吊的保养和安全操作规程。⑵塔吊起重工作时，风速应低于16m/s。超过16m/s或遇大雨、台风等恶劣天气时应停止操作。⑶风速超过4级13m/s时，严禁塔吊标准节顶升作业。⑷墩身施工时，应每20m预埋附着架钢板。5.3爬架施工整体式轻型爬架结合翻模法施工工艺的总体思路是：在汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部8汽车吊（塔吊）的配合下，墩身外安装一套整体式爬架，爬架与模板之间预留一定间距，爬架既作为模板安装平台，又可作为砼浇筑的施工平台，而且还可作为墩身施工时的全封闭安全防护装置，其布置形式如图5-2所示。图5-2整体式轻型爬架平面布置示意图5.3.1整体式轻型爬架设计整个爬架系统由支承系统、底座、脚手架系统三部分组成。5.3.1.1支承系统爬架的支承系统共由4根钢棒组成，钢棒直径为80mm，插在墩身预埋孔内，钢棒两端设限位装置（螺母），使其与墩身锁定。钢棒长1.1m，如图5-3。每次浇筑均须在基模0.5m以下设置预留孔。汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部9图5-3支撑系统布置示意图5.3.1.2底座爬架底座横桥向采用2根I36b工字钢，与墩身净距为10cm，上部依次顺桥向4根I22工字钢及横桥向4根I22工字钢，组成爬架底座，爬架底座支承在钢棒上用以支承上部脚手架系统，如图5-4。为了方便钢棒的安装与拆除，在爬架底支承点的下面安装吊篮。另外，在底层工字钢面上密铺3cm厚木板，作为操作平台。图5-4底座平面示意图5.3.1.3脚手架系统采用钢管作脚手架系统，即通用φ4.8cm，壁厚3.5mm的钢管通过扣件或焊接联结成脚手架系统。由于墩身每次浇汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段TJ10标高墩施工专项技术方案中铁十七局集团有限公司云湛高速公路TJ10合同段项目经理部10筑高度为4m，基模预留2m，爬架高度为6m。水平方向：横桥向单边均布置两排间距为142cm；垂直方向：3×2m。共3排，每层操作平台均铺设木板；分层框架之间设上下人梯。框架外侧用同规格钢管拉剪刀撑进行加固，框架外侧及底座下设防坠安全网，框架4面贯通，为施工人员提供一个整体式操作空间。考虑到模板厚度，设计时在内层脚手框架与墩身间预留80cm距离。爬架施工示意图如图5-5所示。图5-5脚手架系统示意图5.3