铁路桥梁墩身施工方案.doc
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1、云桂铁路云南段项目经理部二分部 墩身施工方案 目录一、工程概况1二、空心墩及实心墩施工方案1三、空心墩外模板强度计算7四、实心墩模板强度计算11五、钢筋施工16六、混凝土施工18七、安全保证措施26八、健全各项管理制度,使工程处于严格受控状态27九、施工应急预案29墩身施工方案一、工程概况本标段为新建铁路云桂线(云南段)站前工程七标段二分部,本标段正线起讫里程DK669+433D2K687+400(双线终点)、左货车外绕线起讫里程HDK0+000HDK2+700,右货车外绕线起讫里程HDK0+000HDK2+476.864,管段长13.36公里。本标段桥梁共11座,其中双线大桥7座,联络线大桥
2、4座。二、空心墩及实心墩施工方案墩身设计为矩形薄壁空心墩,墩身最高达24m,其他墩高多在10m以上,施工采用整体模板施工工艺。空心墩施工时,应在底节实体混凝土顶面预留排水孔;同时在实体段顶部处预留施工门洞,待墩身和内爬梯等附属工程完工后,用同标号的混凝土进行灌注。空心墩内外模板通过穿墙拉筋进行加固。我管段大桥空心墩(即马桑树2号双线大桥:6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#墩、中龙潭双线大桥:2#、3#墩、潭山2号双线大桥3#、4#、5#、6#墩)采用“25吨吊车配合施工方法”,吊车主要解决施工过程中材料、机具、模板、钢筋等的水平和垂直运输。外模板采用定型大块模板,外模加工一套,每节
3、1.5 m,每次混凝土灌注高度为16.0m(空心墩除1.5米实体段);空心墩内部设顶托进行加固,墩身外侧设扣件式钢管支架。施工人员上、下墩可由钢管支架来完成,墩身混凝土浇筑采用吊车浇筑。墩身施工工艺框图1、机械配备空心墩采用整体模板施工,施工过程中配备1台25吨吊车,混凝土由4#拌和站集中搅拌,混凝土罐车运输,利用吊车进行混凝土的浇注。2、 模板施工空心墩和实心墩墩身模板的设计结构标准节高度为1.5米,根据不同的墩身高度配置0.5米和1米高调整节,每节模板由两块曲板和两块直板构成,直板间设计20mm圆钢对拉杆和30mm圆钢角拉杆,模板相互连接为螺栓连接模板一次支立16米,模板所有连接均采用法兰
4、连接.模板制作精度如下:尺寸误差小于2mm,倾斜角偏差小于1.5mm,孔位误差小于1mm。模板用10#槽钢骨架与6mm冷轧钢板组焊成整体,最大模板尺寸为6.25m2m,最大模板重量为1750kg。施工过程中,根据墩高用0.5米或1米的调整节和1.5米的标准节进行模板安装,内模采用组合钢模板进行拼装。2.1 模板安装模板安装作业时,绑扎钢筋、校模、灌注砼、提升工作架循环进行,直至顶帽,期间工作架对中调平、砼养生及埋放预埋件等工作。模板安装前,首先根据墩身高度确定第一层模板组装标高,砂浆找平模板平面位置,根据放样轮廓线安装模板。2.2模板安装技术要求:模板安装应与钢筋安装工作配合进行(设立专门的模
5、板作业班组),妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。模板不应与脚手架连接、避免引起模板变形。安装模板时,应防止模板移位和凸出。内、外模应设拉、撑杆固定。模板安装完毕后,应对其平面位置、顶面标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查,检查合格后方可浇注混凝土。混凝土浇注时,发现模板有超过允许偏差变形值的可能时,应及时纠正(灌注混凝土时,派驻专门的模板工现场值班看模)。模板安装过程中,必须设置防倾覆设施。模板安装允许偏差。a.模板标高允许偏差+15mm。b.模板内部尺寸允许偏差+5,0mm。c.轴线偏位允许偏差5mm。d.模板相邻两板表面高低差允许偏差2mm。e.模板表面平整允许偏差2mm。f.预埋
6、件中心线位置允许偏差3mm。 2.3立模:检查模板结构的焊缝及螺栓连接件的紧固。对脱焊进行补焊。对变形的进行修整。清理模板,整理防止漏浆的橡胶条。清理完毕后均匀涂刷脱模剂(防止脱模剂污染混凝土或钢筋)。 拼装前指定专职信号员,由专人统一指挥。密切配合,并对吊具进行安全检查。立模拼装顺序:根据桥墩横桥向中心线从中间向两端对称拼装,将直面模板中心对准纵桥向中线,拼装一块校正一块。待检查全部达到工艺要求后,再检查拉缝螺栓是否全部拉紧,钢锲是否全部打紧,然后用木楔将密封条楔紧,保证不漏浆且牢固。误差允许范围如下:a.全长:10mm。b.侧模高度: 5mm。c.侧模间错台:1mm。2.4拆模: 拆模严禁
7、强行敲打(当混凝土强度达到75%设计强度,由技术人员通知即可拆模)。拆除面板与骨架的连接螺栓。拆模时应注意的问题:a.拆模所用工具要齐全,现场人员密切配合。b.宜用千斤顶,但不得使用猛力损坏墩身和模板。c.拆除后的模板应按指定地点放稳,垫平堆放,附件也应随模堆放以方便使用。拆模先用挂钩吊住模板,然后拆除拉筋围带,人工配合吊车将模板向外侧移动,完全与墩身分开后,用吊车将模板吊升至指定位置堆放。2.5测量控制平面控制墩位采用全站仪坐标法放样,中线法复核,墩位点放好后,做好永久性标记。墩身施工放样在空心墩内部圆心设控制点,采用5kg线坠吊中控制模板半径,采用全站仪坐标法对墩身中点及四个角进行复测控制
8、。 标高控制 墩身标高定位,采用水准测量的方法进行高程控制。2.6模板加固维修由于模板倒用次数多,为此成立模板加固维修班,现场加固校正。为保证砼面的光洁。2.7施工注意事项桥墩中线、水平,应勤观测、勤纠偏;起重设备经常检查并涂油保养;经常检查电路,防止发生漏电现象;模板结构各部件连接牢固;墩身周围划定危险区,埋设标志;严禁从高空抛掷杂物;进出场人员佩戴安全帽,设专人负责起重指挥和安全检查。三、空心墩外模板强度计算1、校核依据 建筑结构荷载规范 GB/T50009-2001 钢结构设计规范 GB/T50017-20032、主要参数 模板设计参数模板结构:穿墙拉杆式面板厚度:6mm钢板;竖向筋:1
9、0#槽钢;横向筋:14#b槽钢;拉杆材料:20mm圆钢;3、强度计算3.1 新筑混凝土对模板的侧压力计算 F=0.22t (公式一) F=H (公式二)式中 F-新筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m); -混凝土的重力密度(kN/m),24 kN/m t-新筑混凝土的初凝时间,t=200/(T+15)计算(T为混凝土的温度,030),取最不利情况最小值0; -混凝土的浇筑速度(1m/h); H-混凝土侧压力计算处至新筑混凝土顶面的总高度(4m); -外加剂影响修正系数,不参加外加剂是录取1.0;掺具有缓释作用的外加剂时取1.2; -混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于100mm时,取1.1
10、0;不小于100mm时,取1.15; F=0.22t(公式一)=0.222413.331.21.151=97.12 kN/m F=H=244=96kN/m(公式二)比较两值取97.12 kN/m进行计算。3.2 模板强度计算3.2.1 面板强度计算3.2.1.1 面板厚度的选定钢结构对钢模板的要求,一般厚度为其跨径的1/100且不小于68mm,本钢模板横竖筋的最大间距,即模板的跨径l=500mm,故=l/100=500/100=5mm本钢模板采用面板厚度为6mm。3.2.1.2 面板刚度和强度的验算面板横筋间距:l=0.4m面板竖筋间距:l=0.34ml/ l=0.4/0.34=1.22(按双
11、向板计算)面板载荷:Q=97.12/2=48.56 kN/m计算跨径:l=0.34m线载荷:q=48.560.34=16.51 kN/m考虑到面板的连续性,其强度和刚度可按下式计算:M=ql=16.510.34=0.191KNmW=3406=2040= M/ W=93.63 Mpa235 Mpaf=ql/128EI式中,E-弹性模量,E = 2.110 MPa; I-截面的惯性矩,I = 6300mm; q-面板受到的均布载荷,q =16.51kN/m; l-面板的长度,l = 0.34m; 代入上式得:f =16.51100.34/128x2.1x10 x 6.310 = 1.3mm3.2.
12、1 模板竖筋强度计算线载荷:q=97.12 kN/m0.34m=33.02kN/m 受均布载荷简支梁的位移公式:Fmax=5ql/384EI式中,E-弹性模量,E = 2.110 MPa; I-截面的惯性矩,I = 4509559.96mm; q-梁受到的均布载荷,q =33.02kN/m; l-梁的长度,l = 0.5m;Fmax =5x33.02100.4/384x2.1x10 x 4.5110 =1.210mm 抗弯矩面模数:W = I/55.2 =81694.93 mm最大弯矩Mmax = ql/8 =0.33100.5/8=1032(N.m)梁的最大弯曲应力 = Mmax/W=12.
13、63Mpa235 Mpa3.2.2 背杠槽钢计算线载荷:q=97.12 kN/m4m=388.5kN/m 受均布载荷简支梁的位移公式:Fmax=5ql/384EI式中,E-弹性模量,E = 2.110 MPa; I-截面的惯性矩,I = 25457842.243mm; q-梁受到的均布载荷,q =388.5kN/m; l-梁的长度,l =4m;Fmax =5x388.5104/384x2.1x10 x 25.4610=0.24mm抗弯矩面模数:W = I/90 =282864.9mm最大弯矩Mmax = ql/8 =0.972101/8=12150(N.m)最大弯曲应力 = Mmax/W=42
14、.95 Mpa235 Mpa3.2.3 拉杆强度计算桁架对拉杆采用20mm圆钢,横截面积A=314.36mm对拉杆横竖向间距为1250X800mm 拉杆所受拉力F=97.12101.250.8=97.1210N 拉杆拉应力=F/A=97.1210/314.36102=154.6Mpa160Mpa 4、计算结果及分析由以上计算结果得知,模板的强度满足现场施工要求。四、实心墩模板强度计算1、校核依据 建筑结构荷载规范 GB/T50009-2001 钢结构设计规范 GB/T50017-2003 2、主要参数 模板设计参数:上口尺寸5.8X2.3m,下口尺寸5.8X3.033m模板结构:穿墙拉杆结构面
15、板厚度:6mm钢板;竖向筋:10#槽钢;横向筋:14#b槽钢对扣;对拉杆:20mm圆钢角拉杆:32mm圆钢;3、强度计算3.1 新筑混凝土对模板的侧压力计算 F=0.22t (公式一) F=H (公式二)式中 F-新筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m); -混凝土的重力密度(kN/m),24 kN/m t-新筑混凝土的初凝时间,t=200/(T+15)计算(T为混凝土的温度,030) -混凝土的浇筑速度(1m/h); H-混凝土侧压力计算处至新筑混凝土顶面的总高度级,即有效压头高度(4m); -外加剂影响修正系数,不参加外加剂是录取1.0;掺具有缓释作用的外加剂时取1.2; -混凝土坍落度影
16、响修正系数,当坍落度小于100mm时,取1.10;不小于100mm时,取1.15; F=0.22t(公式一)=0.222413.331.21.151=97.12 kN/m F=H=244=96kN/m(公式二)比较两值取97.12 kN/m进行计算。3.2 模板强度计算3.2.1 面板强度计算3.2.1.1 面板厚度的选定钢结构对钢模板的要求,一般厚度为其跨径的1/100且不小于68mm,本钢模板横竖筋的最大间距,即模板的跨径l=500mm,故=l/100=500/100=5mm本钢模板采用面板厚度为6mm。3.2.1.2 面板刚度和强度的验算面板横筋间距:l=0.375m面板竖筋间距:l=0
17、.3ml/ l=0.375/0.3=1.252(按双向板计算)面板载荷:Q=97.12 /2=48.56 kN/m计算跨径:l=0.3m线载荷:q=48.560.3=16.2 kN/m考虑到面板的连续性,其强度和刚度可按下式计算:M=ql=16.20.3=0.146KNmW=3006=1800= M/ W=81.11 Mpa235 Mpaf=ql/128EI式中,E-弹性模量,E = 2.110 MPa; I-截面的惯性矩,I = 6300mm; q-面板受到的均布载荷,q =16.2kN/m; l-面板的长度,l = 0.3m; 代入上式得:f =16.2100.3/128x2.1x10 x
18、 6.310 =2.13mm3.2.1 模板竖筋强度计算线载荷:q=97.12 kN/m0.5m=48.56kN/m 受均布载荷简支梁的位移公式:Fmax=5ql/384EI式中,E-弹性模量,E = 2.110 MPa; I-截面的惯性矩,I = 4509559.96mm; q-梁受到的均布载荷,q =48.56kN/m; l-梁的长度,l = 0.5m;Fmax =5x48.56100.5/384x2.1x10 x 4.5110 =4.1710mm 抗弯矩面模数:W = I/55.2 =81694.93 mm最大弯矩Mmax = ql/8 =0.487100.5/8=1522(N.m)梁的
19、最大弯曲应力 = Mmax/W=18.63Mpa235 Mpa3.2.2 背杠槽钢计算线载荷:q=97.12 kN/m5m=485.6kN/m 受均布载荷简支梁的位移公式:Fmax=5ql/384EI式中,E-弹性模量,E = 2.110 MPa; I-截面的惯性矩,I = 25457842.243mm; q-梁受到的均布载荷,q =485.6kN/m; l-梁的长度,l =5m;Fmax =5x485.6105/384x2.1x10 x 25.4610 =0.74mm抗弯矩面模数:W = I/90 =282864.9mm最大弯矩Mmax = ql/8 =0.971101/8=12150(N.
20、m)最大弯曲应力 = Mmax/W=42.95Mpa235 Mpa3.2.3 拉杆强度计算对拉杆采用20mm圆钢,横截面积A=314.2mm 拉杆拉力F=97.12101X0.75=0.728410N 拉杆拉应力=F/A=0.728410/314.2102=116Mpa160Mpa 4、计算结果及分析由以上计算结果得知,模板的强度满足现场施工要求。五.钢筋施工钢筋接长与模板翻立平行作业,钢筋绑扎必须牢靠,为保证钢筋接长质量及加快施工速度,竖向钢筋采用采用双面搭接焊,确保同一截面内钢筋接头数量满足设计及规范要求。1、钢筋验收要求钢筋进场要对钢筋进行验收,钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产
21、厂分别堆存(要求挂牌架空存放),不得混杂,钢筋在运输存放过程中,应避免锈浊和污染。钢筋应有出厂质量证明书和试验报告单。2、钢筋加工要求钢筋的表面应洁净、使用前应将表面浮锈,污物等清除干净。钢筋应平直,无局部弯折和损伤。钢筋加工允许偏差。a.受力钢筋顺长度方向加工后全长允许偏差10mm。b.弯曲钢筋各部分尺寸允许偏差20mm。c.箍筋、螺旋筋各部分尺寸允许偏差5mm。3、钢筋连接要求3.1本工程钢筋连接均采用焊接的形式连接或绑扎连接。3.2钢筋焊接前必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊,焊工必须持证上岗。3.3钢筋接头采用搭接电弧焊时,宜采用双面焊缝,双面焊缝困难时,可采用单面焊缝。3.
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