薄壁空心墩施工安全专项方案.doc
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1、重庆渝北至四川广安高速公路重庆段土建第一分部K3+257.35K22+500黑水滩河特大桥薄壁空心墩施工平安专项方案 审批: 中国水电集团路桥工程渝广高速公路总承包部土建第一分部二一三年六月目 录1、编制说明1编制依据1编制原那么2编制范围22、工程概述22.1 工程概况22.2 主要工程量32.3 水文、地质情况33、施工准备3、 管理人员配置3、施工人员配置43.3 矩形墩塔机布置54、模板方案选择75、施工工艺及方法7薄壁空心墩墩身施工75.1.1 主要数量7施工方法概述75.1.3 施工工艺75.1.4 钢筋骨架的制作安装185.1.5 模板的安装195.2 薄壁空心墩盖梁施工205.
2、2.1 工艺流程205.2.2 承重体系及底模施工215.2.3 钢筋及侧模安装225.2.4 混凝土浇筑225.2.5 混凝土养生22盖梁预应力张拉236、平安施工保证措施23建立健全平安保证体系23、支架搭设平安措施24、钢筋、模板、砼施工平安措施24、预防物体打击平安措施25、机械设备使用平安措施26、平安用电措施26、施工现场防火措施277、文明施工和环境保护措施288、平安应急预案28、事故处理原那么28、平安应急组织机构29、各部门的职责29、高墩危险源分析29、预防措施及相应物资准备301、编制说明1根据渝广高速公路TJ-1标合同段施工合同;2根据渝广高速公路TJ-1标合同段两阶
3、段施工图设计;3根据现场调查的有关资料当地水文、气象、民俗、交通、材料供给、水源、场地情况;4根据我公司?施工技术管理细那么?中关于编制施工方案的有关要求;5参与施工人员的技术状况、机构组成、机械设备、检测装置等安排。6采用的施工标准、标准主要有:?公路工程质量检验评定标准?JTG F80/12004?公路桥涵施工技术标准?JTJ 0412000 ?公路桥涵设计通用标准?JTG D6020041本方案遵守设计文件、招标文件,严格按照各相关施工和设计标准、验收标准中各项规定进展编制。2工期安排根据业主对总工期和对本合同段完工时间的要求,考虑雨季对施工生产的影响。各个单项工程以服从合同段整体施工安
4、排为前提,均衡展开施工,用最节省的投入到达最正确的工期、质量效果,保证合同段整体工期、质量、平安、效益等目标的全面实现。3施工方案主抓关键工序,组织平行作业、流水作业,科学安排穿插作业,强调专业间的协同配合,防止窝工,杜绝返工,循序渐进,均衡生产。4积极引进、采用新技术、新工艺、新材料、新设备,在确保工程质量的前提下,以求提高效率、压缩工期,降低工程本钱。5本方案推行“可控本钱管理,全面落实工期、质量、平安、本钱责任制的整体安排,在资源配置、过程控制、质量检验和试验、不合格品控制以及环保、文明施工等方面提出具体措施和实施方案,明确目标,保证投标各项承诺的实现。本方案编制范围为渝广高速公路TJ-
5、1段黑水滩河特大桥空心薄壁墩施工局部。2、工程概述2.1 工程概况黑水滩河特大桥左幅起止桩号为K14+977.5mK16+469.5m,全桥长1492m;右幅起止桩号为K14+977.5mK16+475.5m,全桥长1498m。桥梁上部构造采用装配式预应砼先简支后连续T梁,下部桥墩采用双柱式墩及矩形空心墩、桩根底,桥台采用U型桥台,扩大根底,下部构造中矩形空心薄壁墩共17处,最大墩度达62m。2.2 主要工程量薄壁空心墩17个,841.002延m2.6m墩柱291.442延米;3.0m墩柱549.56延m。2.3 水文、地质情况水文:桥位区地表水主要为桥区跨越的黑水滩河河水,河面宽约50m,位
6、于桥位区第13、14号墩之间,勘察时流量约613m/s,汛期可达6629.5 m/s。黑水滩河为该地区地下水最低排泄基准面,也是各类地表、地下水的聚集、排泄通道。据地面调查和访问,河谷宽200280m,沟底标高264m左右,属常年流水型河流,河流旱季水流较缓,雨季水量增大,最高洪水位约275m,河谷附近桥梁桥墩所处地面高程约268.2m,河水洪水期对本桥墩台有一定冲刷影响。地质:桥位区位于悦来向斜南东翼,岩层产状2953075460,区内无断层通过,区域稳定;区内无滑坡、崩塌、泥石流、地下采空区等不良地质现象,地震活动微弱。桥位区第四系土层厚度一般小于4m,主要分布于桥区地势低洼及缓坡地段,斜
7、坡局部可见基岩出露,经调查,桥位区地表土体未见开裂迹象,桥位区地表土体整体稳定。3、施工准备3.1、 管理人员配置工程现场管理人员表序号姓名职务备注1李强工程经理工程负责人2李有发工程副经理生产负责人2李友谊工程总工工程技术负责人3秦忠友测量主管测量负责人4邹盛禹物资部长物资负责人5裴茂才工区负责人现场负责人8蒋祖国平安总监平安负责人9黄 彬试验室主任试验负责人3.2、施工人员配置 本工程工期紧,为确保工期和施工质量,分八个班组平行作业组织实施。左右两墩共用一个塔吊及人工步梯,人员上下方案均采用搭设钢管支架设置人工梯方法解决,以满足材料、设备、人员垂直上下问题与施工问题。1、翻模施工每工班劳动
8、力组织序号工程人数分工1工班长1负责本工班全面工作2技术人员1负责本工班技术工作3安质员1负责本工班平安工作和质量检查4组 长3分别负责模板、钢筋、混凝土作业组5测量员1放线和各断面测量控制6试验员1材料检测、混凝土配合比选择7塔 吊 司 机2塔吊操作与保养9拌合机司机2拌合机操作与检查保养10电 工1现场电器的安装管理及维修11信 号 员2墩身上下联络12模 板 工8模板组装、拆装、吊运、维修13钢 筋 工8钢筋下料、焊接、绑扎14混凝土工10拌合混凝土和灌注混凝土振捣15机 修 工3配件加工16普 工12混凝土及材料运输合 计582、每套施工机械设备表序号名称型号数量用途1塔吊TC5013
9、B1台吊运模板、机具 2装载机30B轮胎式1台后台供制3手动葫芦10KN、50KN各2只模板撤除、安装4全站仪TS06 power,精度21台模板放线5水准仪精度1mm1台6直螺纹连接机40以下1台钢筋接头7混凝土拌合机HSZ1201套8混凝土泵车48m1台9钢筋切断机5-401台钢筋加工10钢筋弯曲机WT4-1 401台钢筋加工11钢筋调直机414mm1台钢筋加工12振捣器50插入式4台混凝土施工13吊篮承重200kg2台撤除作业14抽水机扬程120m2台供水15发电机120kW2台发电备用16汽车吊车25T1台拆塔吊、电梯3.3 矩形墩塔机布置黑水滩河特大桥矩形空心薄壁墩17个,墩高39.
10、364.3m,共841.00延米,其中位于黑水滩河处6个,聂家河处11个。墩柱高,从承台至盖梁,模板、钢筋、混凝土等工程量较大,拟方案采用塔机进展垂直起降工具。拟方案塔机5台,其中2台ZL-63型塔机2台设置在黑水滩河附近,负责6个高墩的施工;3台ZL-80型塔机设置在黑聂家河附近,负责11个高墩的施工;具体布置如下:第二处高墩塔机平面布置图:4、模板方案选择高墩常用滑模、爬模及翻模施工,滑模及爬模由于配套设备多,一次性投入大,模板自重大,混凝土外观质量很难控制,施工纠偏困难。一旦开场施工,不得中断,雨季施工质量难以保证,且昼夜连续作业,管理难度较大。“提升翻模施工配套设备少,施工机具投入小,
11、模板刚度要求低,自重小,混凝土外观质量容易控制,施工纠偏容易,可以连续和连续施工,已成为当前高墩施工的最常用方法。因此,根据本工程现场实际情况,经比拟拟采用“提升翻模法施工空心薄壁高墩,充分利用常用设备,且工艺较简单易行。5、施工工艺及方法5.1.1 主要数量空心薄.模板的安装壁墩17个,最大墩高62m,共841.00延m。空心薄壁墩盖梁17个。1、空心薄壁墩:采用定制钢模配合塔吊进展翻模施工,每次施工高度4.5m,一次性浇筑成型。2、空心薄壁墩盖梁:采用墩柱预留孔道穿钢轴配合工字钢作为支撑承重系统,侧模为大面钢模,浇筑砼后张拉落架成型。5.1.3 施工工艺1、施工工艺流程施工顺序为:设备准备
12、施工放样钢筋绑扎预埋件安装模板安装调整高程测量砼浇筑砼养护7天第二节段钢筋接长、安装含预埋件安装并调校第二节段模板注意与第一节段墩身模板连接好,并控制坐标、高程浇筑第二节段墩身砼及养护撤除第一节段模板。翻模是由4节段大块组合模板及支架、内外工作平台、塔式起重机、手动葫芦组合而成的成套模具。每一节段翻转模主要由内外模板、模板固定架、围带、拉杆等构成。根据该桥实际,翻转模板用大块组合模板拼成, 因墩身较高,综合考虑了节段施工时间、机具长度及钢筋配料和减少砼施工缝的数量的目的,共加工4层模板,每层1.5m,总共6m(见模板拼装图)。施工时,每次浇注3节模板的高度,即每次翻3层模板,浇筑4.5m高的砼
13、。施工第1节段时模板支立于承台顶上,第2节段模板及第3、4节段模板分别支立于前一节段模板上,测量定位后一次性浇筑砼。砼到达拆模强度后须第4节段混凝土抗压强度到达3mpa,且第1节段混凝土抗压强度到达10mpa撤除第1节段模板同时撤除第2节模板的最下层拉杆,此时荷载由已硬化的墩身混凝土传至墩底。待第1节段模板作调整和打磨后后利用塔吊、手拉葫芦将其翻升至第5层,依此循环向上形成拆模、翻升立模、模板组拼、钢筋焊接绑扎、灌注混凝土、养生和测量定位、标高测量的不连续作业,直至到达设计高度。每一个环节均应经过三检,即:自检、互检和专检。2、具体步骤现场布置1作业平台:采用翻模施工,在每节模板顶面安装简易操
14、作平台,四周布置平安灯笼架进展封闭施工,在施工作业面上满铺平安防护网和人行走板用木板。 2塔吊:塔吊布置于横桥向的承台上,既作墩柱施工吊具,又作上下通道。塔吊均设附着于墩柱上,塔吊每20m一道,并在塔吊上设置爬梯及爬梯护栏,随墩柱施工高度的增加,逐渐接高塔吊。塔吊安装程序:固定塔吊根底安装塔吊标准节吊装塔帽转台和驾驶室吊装平衡臂及卷扬机、配电箱先吊装一块配重块吊装起重臂及撑架系统(包括小车牵引机构和小车)吊装剩余两块配重块穿绕有关绳索系统检查整机的机械部件,构造连接部件、电气部件等调整好各平安保护装置进展试车。塔吊安装工艺标准要求:a.塔吊必须做好接地保护,防止雷击采用不小于10mm2多股铜线
15、用焊接的方法连接,接地电阻值不大于欧姆。b.塔吊安装完成后,在无荷载的情况下,塔身与地面的垂直度偏差值不得超过3/1000。c.塔吊各部件的连接螺栓、销轴预紧力应符合要求。液压系统、平安阀的数值,电器系统保护装置的调整值及其它机构部件的调整值,均应符合要求。d.力矩限制器的综合误差不大于其额定值的,超过额定值时,力矩限制器,应切断吊钩上升和幅度增大方向的电源,担机构可做下降和减小幅度方向的运动。e.超高限制器:当吊钩架上升高度距定滑轮不小于米时,超高限制器应能切断吊钩上升方向的电源。f.变幅限制器:当小车行驶至吊臂端部0.5米处时,应能切断小车运行方向的电源。g.塔吊安装完成检查无误后,必须进
16、展空载、静载、动载试验,其静载试验吊重为额定荷载的125,动载吊重试验吊重为额定荷载的110,经试验合格前方能交付使用。3人员上下:采用扣件式脚手架拼装封闭矩形受力框架,内设梯步,均设附着于墩柱上,每20m一道。随墩柱施工高度的增加,逐渐接高梯步架。3、翻身模板1根本参数a、墩柱模板的截面宽度 B = 70003000mm(70002600mm)b、墩柱模板的截面高度 H = 1500,c、墩柱模板的计算高度 L = 4.5mm,d、柱箍间距计算跨度 d = 800mm。e、柱箍采用槽钢16#,每道柱箍1根-4根钢箍,间距800mm。f、柱箍设斜拉螺杆,对拉螺栓直径(mm):27精轧螺纹钢;g
17、、模板采用对拉杆25精轧螺纹钢h、柱箍是墩柱模板的横向支撑构件,其受力状态为受弯杆件,应按受弯杆件进展计算。i、模板连接螺栓采用M20高强度螺栓. 墩柱模板简图2侧压力计算混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度到达某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力到达最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践,可按以下公式计算:式中 F-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力KN/m2 c-混凝土的重力密度kN/m3,此处取24kN/m3 t0-新浇混凝土的初凝时间h,可按实测确定。当缺乏实验资料时,可采用t0=200/(T+15
18、)计算;假设混凝土入模温度为25C,即T=25 C,t0=5V-混凝土的浇灌速度m/h;取1m/hH-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度m;取4.5 m1-外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。 2-混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于 30mm时,取0.85;5090mm时,取1;110150mm时,取1.15。侧压力计算按整体4.5米计算:按以下两式结果取最小值:有效压头高度:计算距底1/3高度处的侧压力标准值新浇混凝土对模板侧压力标准值的设计依据值3运输器具倾倒混凝土时所产生的水平载荷标准值4.0 kN/ m2 3模板计算模板浇筑高度为4.5m
19、,面板采用6mm冷轧钢板;竖向筋采用10#槽钢,间距为300400mm;横向筋采用810mm冷轧钢板,水平柱箍采用双16#槽钢背楞,间距800mm.具体验算数据见下表: 模板杆件规格杆件型号材质面板6mm厚钢板Q235法兰12mm厚钢板/10号角钢Q235拉筋直径25mm精扎螺纹钢竖肋10号槽钢Q235横肋10mm厚钢板Q235大背楞16号双拼槽钢Q235 面板直接承受模板传递的荷载,取5跨连续板,计算如下其中 q 强度设计荷载(kN/m);4.00)1.00 =95kN/m d 竖楞的距离,d = 300mm;经过计算得到95M端95M端95M中端95M中端95M中32最大剪力的计算公式如下
20、:截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=39648/(2100022最大挠度计算公式 其中 q 1.000=40.000kN/m; E 2; I 4;1.00)300.04/(10018000.0) v 面板最大允许挠度,v = 300.000/250 = 1.20mm;4)10#槽钢验算: 竖楞槽钢直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算,计算如下 竖楞槽钢计算简图支座最大弯矩计算公式跨中最大弯矩计算公式其中 q 强度设计荷载(kN/m);4.00)d为柱箍的距离,d = 1000mm;32,满足要求。最大剪力的计算公式如下:截面抗剪强度必
21、须满足:T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=39648/(24822竖楞槽钢抗剪强度计算满足要求!最大挠度计算公式其中 q 0.300=12.000kN/m;E 2;I 4;0.30)1000.04/(1004000000.3) 竖楞槽钢的最大挠度满足要求!5、柱箍的计算本算例中,柱箍采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:钢柱箍的规格: 槽钢16#;3;4; 柱箍计算简图其中 P 竖楞槽钢传递到柱箍的集中荷载(kN);4.00)0.30 经过连续梁的计算得到柱箍剪力图(kN) 柱箍弯矩图(kN.m) 柱箍变形图(kN.m)柱箍截面抗弯强度计算公式其中 Mx 柱箍杆件的最大弯矩
22、设计值, Mx = 45.57kN.m;x 截面塑性开展系数, 为1.05;W 3;2;B边柱箍的抗弯强度验算满足要求!v 柱箍最大允许挠度,v = 2500.000/400 = 6.25mm;在计算过程中相关系数均考虑了风荷载。6、结论计算模型中选取了3m厚桥墩模板进展了计算,均满足强度及刚度要求,因此在3m及2.6m范围内的模板易满足要求。经计算,1.5m高桥墩模板横肋采用10mm厚钢板,也可采用8mm厚钢板。模板斜拉采用27精扎螺纹钢,连接螺栓采用M20高强度螺栓;经有限元分析及构造要求,环肋应采用断横不断纵的方式,具体尺寸及构造详见桥墩模板方案图。5.1.4 钢筋骨架的制作安装1、钢筋
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