高墩模板工程专项施工方案

新建蒙河铁路第Ⅰ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月中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-2-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Ⅰ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[2009]460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．工程概况中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-3-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①脚手架使用外径48.5毫m，壁厚3.5毫m的钢管，长度以4～6.5m和2.1～2.3m，有严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的不得使用。②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、中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-4-滑丝的扣件。③脚手板使用厚度不小于5㎝的杉木或松木板，宽度20～30㎝，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2～3圈或用铁皮钉牢。2)脚手架搭设安全方案①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。②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45°～60°，剪刀撑杆件间距不大于5m，使用扣件与架体连接牢固。③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。④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。⑤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。中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-5-⑥在脚手架安全通道进口处，设置安全警示标志。⑦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。①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。②拆除时周围应设围栏或警戒，禁止闲人进出。③拆除顺序是先上后下，不得上下同时作业。④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。⑤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。⑥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。⑦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）桥墩模板尺寸中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-6-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δ=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δ12×120，竖法兰为δ12×100，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JTJ041-2000》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10～13m3/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：①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。②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）中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-7-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JTJ041-2000）P309；Pmax=0.22t0K1k2v1/2(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；50∽90mm时，取1.0；110∽150mm时，取1.15；根据前述已知条件：∵当v=0.721m/h时Pmax=0.22t0K1k2v1/2=0.22x25x5x1.2x1.15x721.0=32.2kN/m2当v=1.38m/h时Pmax=0.22t0K1k2v1/2=0.22x25x5x1.2x1.15x38.1=44.6kN/m2因此：荷载设计值为：当v=0.721m/h时中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-8-q1=1.2×32.2+1.4×4.0=39.44kN/m2；（检算强度时用）当v=1.38m/h时q1=1.2×44.6+1.4×4.0=59.12kN/m2；（检算强度时用）荷载标准值为：当v=0.721m/h时q2=32.2kN/m2；(检算刚度时用)当v=1.38m/h时q2=44.6kN/m2；(检算刚度时用)（4）检算标准①强度要求满足钢结构设计规范；②结构表面外露的模板，挠度为模板结构跨度的1/400；③钢模板面板的变形为1.5mm；④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;中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-9-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,q1=59.12kN/m2考虑)为：q=0.05912N/mm²X1mm=0.05912N/mm弯矩：M=系数Xql²=-0.100X0.059N/mmX（320mm）²=-604.16N.mm面板的截面抵抗矩：2231116666Wbhmm弯曲应力为：δ=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,q1=44.6kN/m2)为：q=0.0446N/mm²X1mm=0.0446N/mm∴w=系数xql4/100EI中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-10-=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,q1=59.12kN/m计算，不区分强度和刚度)：转化为线荷载：q3=0.32q1=18.92N/mm竖肋的计算简图使用有限元软件建模，如下图所示中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-11--18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9-18.9反力图位移中国中铁新建铁路昆河线蒙自至河口段第Ⅰ标高墩模板工程专项安全施工方案-12-最大位移发生在梁端，最大位移值0.166mm[l/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！