高墩专项施工方案(共52页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上汕(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编制依据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011);公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004);建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011;建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ166-2008;广东省高速公路建设标准化管理指南(试行);广东省高速公路建设标准化管理规定(试行);云湛TJ10标实施性施工组织设计;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
2、#、Y7#、Y11#、Z12#、Y12#共5个墩柱。1.3编制原则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;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; 安全无事故,确保质量第一,保证施工人员人身健康安全;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
3、置为440440440+340m;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650cm280cm,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100mmPVC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))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
4、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。 图
5、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
6、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:施工平台:空心墩采用整体式轻型爬架。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。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。混
7、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。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。墩柱施工工艺框图见图5-1。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
8、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25mm双向双层钢筋,内支12mm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1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 塔吊基础尺寸为5.3 5.3 1m,地基基础的土质应坚硬牢实。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。固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断。主筋通过支腿
9、有困难时,允许主筋避让。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塔吊验算支腿固定式基础载荷如下: 抗倾覆验算基础尺寸为5.3 m5.3 m1m,混凝土重度取26KN/m。验算公式:工作工况:非工作工况:则工作工况及非工作工况均满足要求。基础承载力验算验算公式:工作工况: 非工作工况:现场基础承载力为200KPa,则工作工况及非工作工况
10、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。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。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。风速超过4级13m/s时,严禁塔吊标准节顶升作业。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
11、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。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,
12、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4.8cm,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:32m。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
13、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5.3.2整体式爬架施工5.3.2.1爬架拼装第一节 墩身施工完成后,开始安装爬架。考虑到整体式爬架外型尺寸较大,整体转运或吊装不便,因此,爬架底座及脚手架系统直接在承台上组拼。首先在承台上用辅助钢材调平一个操作台,然后在操作台上拼装爬架底座,3组底座型钢间采用法兰栓接或焊接。顺桥向底座型钢上两侧的4根I22工字钢和横桥向底座两侧的4根I22的工字钢作为脚手框架的主要支撑横梁,工字钢支承处采用焊接,然后再分层拼装钢管脚手架系统。钢管脚手架的拼装顺序:立杆纵横杆
14、水平小横杆外侧钢管加固。采用十字扣作为立、纵水平杆钢管的连接件,连接时要采用测力扳手拧紧,要求扣件的抗滑力达8.5KN,如图5-6所示。图5-6 爬架拼装示意图5.3.3.2爬架提升墩身第二次砼浇筑完毕后,首次提升爬架。爬架自重约8墩,共设4个提升吊点,吊点设在底座型钢上,提升动力采用4个5吨的手拉葫芦,手拉葫芦下方通过钢丝绳与爬架的底座吊点连接,上方挂钩通过千斤绳挂在基模的竖向龙骨上。为防止爬架在提升过程中因速度不一而出现偏移、倾斜等意外情况,在爬架上端采用4个1.5吨的手拉葫芦作平衡调节用,使爬架在提升过程中始终处于平稳状态,同时在底座的4根工字钢顶面上安装6个导向防偏滑轮。爬架在提升过程
15、中由专人负责指挥,确保提升葫芦均匀受力,匀速上升。爬架在接近支承钢棒位置时应适当放慢上升速度,当爬架上升到位后,稳住爬架,然后安装支承钢棒,轻轻放下爬架,使其平稳地支承在钢棒上,然后在爬架的水平层与模板之间设水平横杆临时约束固定爬架。准备工作挂好起吊钢丝绳,检查各吊点的钢丝绳(千斤头)是否牢固;钢丝绳是否有损伤,更换损伤的钢丝绳;检查手拉葫芦是否能正常工作;清理爬架上不整齐的杂物及电缆、焊线;作好安全措施。提升爬架爬架提升操作过程中应注意事项:架体提升及模板安装作业应组织专业组施工,做到定岗、定位、并对各自承担的工作负责;在每个提升过程中安全质检部门应派人对一些重要的部位进行检查,并在提升过程
16、中有专人看守;爬架提升过程中受力要均衡,提升时要平稳,手拉葫芦链的速度要一致,爬架架体不得出现不平衡的现象,一旦出现这种现象立即停下来调整后再继续提升;爬架外侧设置扶手,并满挂安全网兜底封闭;架体不允许堆放墩柱钢筋,其他机具也不得集中堆放;爬架提升前应清除每层操作平台上的杂物,必须随爬架上升的物体(例如:焊机,开关箱等)应有牢固的固定措施;爬架在提升的过程中,一定要挂保险钢丝绳,且每提升一段距离后要将钢丝绳收紧;施工中不得随意割断爬架的杆件,不得随意割孔、扩孔;施工过程中应注意防火,每层均安装一个灭火器,顶层常备一个水箱;风力大于六级时则立即停止施工。5.3.2.3爬架拆除当墩柱最后一板混凝土
17、浇筑完成且墩柱模板拆除后即可进行爬架拆除。拆除顺序与安装相反,利用塔吊进行爬架拆除。第一步先清理掉爬架上的机具及杂物,防止爬架在吊出过程中有物体坠落。第二步拆除脚手架系统。首先从上至下逐层拆除脚手架系统的过道木板及横向连接钢管,然后解除脚手架纵管与底座的连接螺栓并拆除,塔吊吊出钢管构件至地面时堆码整齐。第三步拆除爬架底座。首先用4个手拉葫芦将底座向上提升至墩顶以下两米范围内,接着用支承钢棒支撑住底座(过程同爬架提升),然后制一吊篮固定于墩顶外露钢筋根部,操作人员在吊篮内对爬架底座进行切割,同时用塔吊将切割出的部件吊至地面,直到底座拆除完成。第四步拆除支承钢棒。操作人员同样在吊篮内将支承钢棒抽出
18、然后塔吊将钢棒吊下,最后拆除吊篮。为了保证安全,整个爬架拆除过程中利用2道保险钢丝绳将爬架固定在墩顶钢筋根部,直到第四步拆除爬架底座时才进行拆除。5.3.2.4爬架施工流程图轻型爬架施工流程图见图5-7。5.3.2.5支承钢棒支承系统采用4根直径80mm长1.1m的钢棒插入墩身混凝土中对整个爬架进行支承。钢棒为悬臂结构模型,爬架底座工字钢紧贴墩身,故只考虑钢棒受剪,4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。支承钢棒受力分析:爬架自重按恒载考虑组合系数1.2,施工荷载按活载考虑组合系数1.4。爬架自重:q1=80KN(即8t);图5-7 爬架施工流程图爬架上人总数按20人考虑(每人重70kg,即0
19、.7kN),爬架施工活载按水平投影面积1kN/m2考虑,则爬架活载q2=200.7+1061.0=74kN;钢棒采用80mm高强度钢棒,截面面积A=3.14402=5024mm2;抗剪强度设计值T=125MPa;荷载Q=(1.2q1+1.4q2)/4=(1.280+1.474)/4=49.9KNT=Q/A=49.9103/5024=9.93MPaT=125MPa。满足要求。5.3.2.6爬梯施工安全爬梯在两墩中间布置且始终与爬架最底层相连接。爬梯支架采用单排门架,门架两侧用焊管连成整体,外侧围上密格安全网,并每5米设置一道焊管固定在墩柱侧面。爬梯支架于30cm厚混凝土基座上,在基座面上铺设双拼
20、10号槽钢,门架直接立在槽钢上;槽钢架顶面与现有平台面持平,再在槽钢架顶面上铺设双拼10号槽钢,并在槽钢上安装爬梯支架。爬梯在爬架第一次爬升后安装,并在每次爬架提升后加高,每次加高4m。在爬架拆除后,继续按施工要求加高进行后续盖梁施工。5.4墩柱中心定位放样利用全站仪准确测量放出桥墩柱中心点、桥墩轴线及边缘线,并用油漆标示于承台顶面上。将承台与墩柱接触部位的混凝土进行凿毛处理并清理干净,以便于承台与墩柱能充分进行接触,同时保护好已放样出的中心点。5.5墩身钢筋的加工及绑扎钢筋集中在加工场内制作,保证制作钢筋的精度。为验证钢筋制作的精度,可在弯制少量钢筋后,先在地面平地上进行绑扎试验,并根据试验
21、结果调整弯制方法与尺寸。形状与尺寸已确定的钢筋可采取经常拉尺检查的办法对精度进行有效地控制。钢筋应分类堆放,设置标识,标识内容包括规格、型号、安装位置等,对检验不符合要求的材料做好标识,防止误用。钢筋采用现场绑扎法,应严格控制钢筋保护层厚度,可用胎架对主筋进行准确定位,在合理选择混凝土垫块,保证保护层厚度足够,胎架采用15mm钢板机械加工成梳齿板。钢筋主筋接头采用镦粗螺纹套筒连接,钢筋的材料、加工、接头和安装均应符合要求。钢筋丝头加工要点工艺流程:钢筋端面平头镦粗车丝丝头打磨丝头质量检验带帽保护丝头质量抽检存放待用。丝头加工质量控制钢筋端头平切。钢筋端头平切的目的是为了使接头拧紧后能让两个丝头
22、对顶,更好地消除螺纹间隙。用螺纹环规控制螺纹直径大小。螺纹的直径靠设备本身来保证。检验方法见表5-2。钢筋丝头质量检验的方法及要求 表5-2序号检验项目量具名称检验要求1螺纹牙型及直径目测、螺纹环规牙型完整,牙顶宽度大于0.3P的不完整丝扣,累计长度不得超过两个螺纹周长,通端螺纹环规能顺利旋入螺纹,止端螺纹环规允许环规与端部螺纹部分旋合,旋入量不应超过3P2丝头长度卡尺或专用规应满足规定要求钢筋连接施工要点施工操作要点钢筋就位:将丝头检验合格的钢筋搬运至待连接处。接头拧紧:使用工作扳手或管钳等工具将连接接头拧紧,必须达到接头拧紧力矩值。作标记:对已经拧紧的接头作标记,与未拧紧的接头区分开。施工
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