大桥工程空心薄壁高墩翻模施工方案.docx
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大桥工程空心薄壁高墩翻模施工方案
XX大桥空心薄壁高墩翻模施工方案
在山区修建高等级公路，桥、隧相连，长大隧道、高墩高架桥是不可免的。
由于山区高架桥墩的特点，下部结构一般都采用空心薄壁墩，结构轻，具有良好的抗弯、抗扭能力，桥墩刚度和稳定性高，适用于不同体系的施工，且对于大中跨径的预应力混凝土箱梁桥而言具有良好的经济技术指标，并可以改善上部结构的受力状况。
空心薄壁高墩施工重点是解决模板选型、模板安装及拆除、混凝土运输、墩身垂直度控制等。
1、工程概况
XX高速公路地处XX腹地，桥址处地形崎岖，山势高险陡峻。
XX段XX大桥设计为桩基础，桩径2m，每墩承台下有4根桩基；承台尺寸8.5m×8.5m×3.0m，左、右分离式承台；全部为空心薄壁墩，共10座，最大墩高40.2米，墩身外截面为6.5m×4.0m的等截面，壁厚0.6m，内截面上下两端为变截面。
本桥桥跨布置为40m+4×70m+40m，为变截面连续梁-连续刚构桥。
由左、右分离的两个单箱单室截面组成，箱梁根部高度为4m，跨中高度为2.0m，每个T型刚构有10对对称悬灌块组成，块段长度从3m～4m逐渐调整，梁段高度从4～2m逐渐变化。
2、模板方案选择
目前，空心薄壁高墩的施工模板方案主要有滑模、爬模、翻模三种方案可供选择。
液压滑模和液压爬模施工速度快，但配套设备多，施工机具投入大，一般均需配备塔吊、电梯等设备，模板刚度高，自重大，混凝土外观质量差，施工纠偏困难。
一旦开始施工，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”施工落地支架材料用量较大，但配套设备较少，施工机具投入小，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，可以连续和间断施工。
因此，根据本工程现场实际情况，经比较，最终决定采用“钢管爬架翻模”（简称“翻模”）施工空心薄壁高墩，充分利用常用构件，且工艺较简单易行。
3、翻模设计及稳定性分析
3.1翻模设计
XX大桥全桥10座空心墩身，合计高度272m，平均27.2m/墩，最大墩高40.2m。
模板系统主要由外模、内模、模板加固系统等组成。
外模共计配备4套翻模，每一套翻模共6.0m高，每一套翻模分三节，每节2.0m。
内模采用竹胶板，配备数量同外模，每节内模8块，即四个拐角各一块，顺桥向每侧各一块，横桥向每侧各一块，以方便内模拆模。
外模由中铁四局四公司模板厂加工，每节外模由4块3.25×2.0m和2块4.0×2.0m钢模组成。
面板为5mm厚钢板，竖向采用［50槽钢加固，间距30cm，横肋采用2根［槽钢，距模板边缘30cm，模板四周采用∟80角钢包边。
模板四角设有倒角拉杆，同拉杆共同防止胀模现象发生。
模板施工见图一：
3.2模板稳定性
墩身底部2m为实心部位，先浇注实心段混凝土，以利内模支立的稳定。
2m以上墩身为空心墩，为保证模板的稳定性，内、外模之间采用“内顶外拉”的工艺，且易于控制内外模之间的间距。
因外模所受混凝土的侧压力大于内模，外模长边方向顶面之间采用手拉葫芦拉紧，内模之间用方木顶紧，以保证长边的稳定性。
同时，内、外模间穿Ф22钢筋拉杆，以防止胀模。
确保模板的稳定性。
为保证模板刚度以及墩身混凝土外观质量，外模板采用钢模板。
4、施工的基本原理
翻模施工的基本原理是：
在承台顶放线立第1节2.0m高模板，浇筑墩底的2.0m实心段。
第1节模板混凝土浇筑后暂不拆卸，然后开始搭设墩身四周的钢管脚手支架，同时在第1节模板顶上安装支立好第2、3节共4.0m高内、外模板，绑扎墩身钢筋，浇筑第2、3节模板内的墩身混凝土。
待第2、3节模板内的墩身混凝土达到一定强度后，先后拆除第1、2节模板（第3节模板暂不拆），利用支撑于已浇筑的混凝土以及墩身四周的钢管脚手架上的提升吊架，以手提或电动导链（葫芦）提升模板，提升达到要求的高度后悬挂于吊架上，将第1、2节模板依次安装支立于第3节模板顶上，绑扎墩身钢筋，浇筑墩身混凝土。
循环交替翻升模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土，每次只翻升2节共4.0m高模板，浇筑4.0m高墩身，依次周而复始，直至完成整个薄壁空心高墩身的施工。
5、施工工艺
5.1首段墩身施工
在承台顶面放样墩身四个角点，并用墨线弹出印记，找平墩身模板底部，清除墩身钢筋内杂物。
安装墩身第1节2m高实心段模板，在墩身四侧面搭设脚手架施工平台，并安装混凝土输送泵，绑扎墩身钢筋，加固校正模板。
自检并报请监理工程师检查合格后，浇注墩身混凝土。
混凝土浇注完毕及时进行顶面覆盖和洒水养护。
准备下步墩身施工。
首节模板安装注意事项：
①模板安装前，通过全桥控制网测放每个墩柱中心点和墩身四个角点，并更换测量人并用全桥控制网中另外的控制点校核一次，确保无误后，在承台面用墨线弹出墩身截面轮廓线和立模控制线十字轴线。
②沿墩身轮廓线做3cm厚砂浆找平层，以调整基顶水平，达到数点相对标高不大于2mm。
第3节墩身施工完，可凿除砂浆找平层，以利底节模板的拆出。
③外模安装后再次进行抄平、校正，达到模板顶相对高差小于2mm，对角线误差小于5mm后，上紧所有螺栓和拉杆、支撑。
④承台砼施工时，在墩身轮廓线以外70cm左右处埋设φ16短钢筋头，以利墩身外模的支点加固。
5.2第2、3节段墩身施工
墩身首段混凝土浇筑后第1节2.0m模板暂不拆卸，然后开始搭设墩身四周的钢管脚手支架，同时在第1节模板顶上安装支立好第2、3节共4.0m高内、外模板，第2、3节墩身高均为2.0m，共高4.0m，同时安装。
第2、3节外模板外模用16t汽车吊分块吊装，支撑就位于第1节外模顶上，同时安装竹胶板内模。
利用拉杆对拉加固墩身模板。
搭设内模施工平台，接长墩身脚手架施工平台，采用卷扬机提升墩身钢筋，主筋接头采用机械直螺纹套筒连接，以减少现场焊接时间，保证施工质量。
然后竖立固定混凝土输送泵管。
泵送浇注第2、3节段墩身4m高混凝土。
施工时注意在实心段墩身顶部预留泄水孔，以利上面各节墩身施工期间养生水和雨水流出。
5.2其余节段墩身施工
第2、3节段墩身施工后，待第2、3节模板内的墩身混凝土达到一定强度后，先后拆除第1、2节模板（第3节模板暂不拆），利用支撑于已浇筑的混凝土以及墩身四周的钢管脚手架上的提升吊架，以手提或电动导链（葫芦）提升模板，提升达到要求的高度后悬挂于吊架上，将第1、2节模板依次安装支立于第3节模板顶上，绑扎墩身钢筋，浇筑墩身混凝土。
循环交替翻升模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土，每次翻升2节共4.0m高模板，浇筑4.0m高墩身，依次周而复始，直至完成整个薄壁空心高墩身的施工。
即墩身按每两节4m标准段循环施工，直至墩顶。
最后墩顶高度按设计标高控制，完成墩身施工。
5.3模板翻升
每当上两节段墩身砼浇筑完成后，即可进行模板翻升，钢筋安装等。
（1）模板解体
通过悬挂在吊架（架设在已浇筑混凝土和脚手架内）上的导链分别挂住墩身最下1节段的4侧外模，施工人员在外吊架上拆除对穿拉杆、竖向联结螺栓和与上层模板联结的横向螺栓，将外模拆卸。
（2）模板提升
通过同一侧的2台3t导链人工将模板逐一提升到相应的最顶层，进行模面去污、涂油、清洁。
提升过程中应有专人监视，防止模板与周边固定物碰撞。
（3）模板安装
将上层墩身砼面凿毛清理后，用导链吊装提升，人工辅助对位，将模板安装到对应位置上，安装底口横向螺栓与下层模板联结，并以导链临时拉紧固定。
内模板同步安装就位后，及时与已安装好内外模板拉杆连接。
模板整体安装完成后，检查安装质量，调整中线水平，安装横带4角螺栓固定。
（4）要求
墩身各部位砼按照内实外美的要求，立模前认真清洗钢模，涂刷脱模剂,以利于拆模，保持砼外表色泽一致。
模板整体拼装时要求错台<1mm，拼缝<1mm，模板接缝采用建筑专用双面止水胶带胶。
安装时，利用全站仪校正钢模板两垂直方向倾斜度和四个角点位置准确性，模板安装完毕后，检查其平面位置、顶部标高、垂直度、节点联系及纵横向稳定性，并经监理工程师检查签认后，方浇注砼。
模板加强清理、保养，始终保持其表面平整，形状准确，不漏浆，有足够的强度、刚度。
任何翘曲、隆起或破损的模板，在重复使用之前经过修整，直至符合要求时方可使用。
模板在运输、拆卸过程中，一定要轻拆轻放，防止变形。
模板提升时应做到垂直、均衡一致，模板提升高度应为混凝土浇注高度。
墩身模板安装应稳固，设计拉杆数量不能随意减少，倒角拉杆严格按要求设置。
5.4墩身混凝土施工
XX大桥单独建1座拌合站，拌合站建在右线3#墩右侧，砼在搅拌站集中拌和，拌合后直接进入输送泵斗内，通过泵管泵送入模。
为方便人员操作，减小高空安拆输送泵管的工作量，在每个墩安装一套泵管，固定在墩身脚手架上，随脚手架的升高而接长，最后接弯管及软管入模。
这样很好解决了山区桥墩台位处施工场地有限，施工机械难以展开，混凝土车辆难以靠近的问题。
脚手架在墩身及梁部施工时不拆除，直到全桥合拢后再逐一拆除。
高墩泵送混凝土施工注意事项：
（1）原材料选择
泵送砼的粗骨料粒径选用连续级配碎石，细骨料采用中砂，并掺入缓凝减水剂和粉煤灰，以改善砼的可泵性，延长水泥的初凝时间。
严格控制泵送混凝土坍落度在12~16cm之间。
按规范要求试验确定理论配合比，批准后实施，现场根据原材料含水量，随时调整每批砼的施工配合比。
（2）砼拌和
砼采用全自动强制式搅拌机拌和，拌和前应调整好各种原材料的掺量和搅拌时间、投料顺序，操作人员监控，试验人员检查。
喂料顺序为：
砂、水泥、石料，进入搅拌筒内拌和时均匀进水，并掺入外加剂。
搅拌时间应大于1.0min。
（3）砼浇筑
①砼输送泵安放场地平整，设有闸刀箱和水阀，四周砌筑排水沟将砼浇筑过程中泵车冷却水排出场外。
②砼泵送过程中尽量少停顿，短时间停泵要注意观察压力表，逐渐过渡到正常泵送；长时间停泵，应每隔4～5min开泵一次，使泵正反转两次，同时开动搅拌器，以防砼离析。
如果停泵超过30min，则将砼从泵管中清除。
泵送结束后，先将砼压完，再压入水，将管道冲洗干净。
③砼到达模板顶后，接软管和串筒入模，以降低砼自由卸落高度，将其控制在2.0m以内。
按30cm/层全断面水平分层布料，并根据砼供应情况及时调整布料厚度，在下层砼初凝前浇筑完上层砼。
④使用插入式振动器振捣，振捣时移动距离不得超过振动棒作业半径的1.5倍，与侧模保持5～10cm的距离；插入下层砼5～10cm。
快插慢拔，每一点应振捣至砼不下沉，不冒气泡泛浆、平坦为止，振完后徐徐拔出振动棒。
振捣过程中不得碰撞钢筋和模板，谨防其移位、损伤。
（4）砼养护
砼采用覆盖洒水的方法养生，养生视气温条件，一般7天以上。
气温低于5℃时，覆盖保温，不得洒水。
（5）施工缝处理
每节墩顶砼面充分凿毛，露出新鲜的砼，并冲洗干净，在上节砼浇筑前，将砼面浇一层1cm厚1：
1水泥净浆。
5.5施工工艺流程图
墩身施工时，内脚手架工作平台的组装、钢筋的绑扎、模板的翻升、混凝土的浇筑等工序是循环进行的，墩身的模板也是每次二节、由下往上循环翻升。
整个施工过程是不间断、循环进行的，因此施工速度较快。
翻模施工工艺流程见下图二：
循环
图二翻模施工工艺流程图
5.6标高、垂直度控制
⑴.薄壁空心墩中心定位测量
采用三维坐标控制法。
每个墩台施工前，先由项目部测量班用全站仪进行中心定位。
定位时应由多人进行换手复测检查，并经监理检查确认后，在承台顶用墨线弹好墩四边轮廓线以及横、纵向轴线，给施工队交底。
标高复核时用水准仪进行测量。
⑵.薄壁墩高程测量
高程测量采用三种方法进行，一是用全站仪直接进行高程测量；二是用钢尺由墩底水准点往墩顶拉尺进行测量；三是用水准仪在较高处观测标高。
最终以水准仪测量为准，其余两种方法作为复核手段。
⑶.薄壁墩的垂直度测量
墩身垂直度测量采用垂球测量法配合全站仪进行测量。
利用垂球对每个薄壁墩四个角各布一点挂线进行测量。
平面位置每两模由全站仪对四角点进行测量。
并计算墩身中轴线纵横方向各两个坐标点坐标并放样，然后分别在墩身中轴线纵横方向各两个坐标点架设全站仪，对墩身进行墩身垂直度进行观测，并以此控制墩身的垂直度。
6.施工人员安排
工种
人数
备注
管理人员
8
含测工
钢筋工
20
电焊工
4
木工
8
模板工
10
架子工
10
砼工
10
起吊工
8
普工
20
司机
4
合计
102
7.主要机械设备配置
序号
设备名称
型号
单位
数量
1
拌和站
HZS25
台
2
2
混凝土输送泵
6m3
台
1
3
混凝土输送泵
m
500
4
装载机
ZL50
台
1
5
电焊机
400A
台
4
6
钢筋弯曲机
GW40-1
台
1
7
钢筋切割机
CQ40-4
台
1
8
电动捣固器
ZDN100-250
台
8
9
潜水泵
10M3
台
2
10
导链
3T
台
6
11
导链
5T
台
4
12
全站仪
徕卡
台
1
13
全站仪
南方高科
台
1
14
水准仪
DSZ2
台
2
15
钢管
50mm
吨
100
16
刨床
台
1
8.质量及安全保证措施
8.1质量保证措施
8.1.1加强质量宣传，树立质量观念
加强所有参建职工的质量意识，树立“质量第一”的观点，并在全体职工中牢固树立起“创优在我心中，质量在我手中”的信念。
8.1.2建立施工全过程质量控制制度
加强对进场水泥、钢材、砂、碎石等材料的源头质量控制，所有进场材料必须有出厂合格证，检测试验报告，并按照规定的频率送检。
在工程开工前，由项目总工主持，组织工程部、试验室、技术主管、工长、作业班长、技术工种的工人，针对本项目的工程特点，学习技术规范，做好岗前培训，持证上岗，学习监理程序，密切配合监理工程师的工作，接受监理工程师的检查指导。
加强各分项工程的工序质量控制。
墩身各个工序开展之前，由工程技术人员对各作业班组长进行详尽的技术交底，每日班组长在组织施工前对作业人员进行交底。
专职质检员负责对各工序质量进行检查，并填写各种检查记录，经自检合格后上报质检部及现场监理检查。
若发现操作过程中存在质量问题或达不到质量验收标准，及时整改，并按质量控制程序，组织有关人员进行质量偏差原因分析，制定纠偏措施，确保工程质量达标，在易发生质量通病的工序，设置质量预控点，制定事先防范措施，加强专项检查，杜绝质量通病。
8.2安全保证措施
针对本桥墩身施工安全，我经理部制定以下安全措施。
必须严格执行安全生产责任制，各级各部门必须有明确的安全责任、经理部承包中必须有安全生产指标。
执行三级安全教育制度，并做好登记。
变换工种、工序前应接受所从事工作、工序的安全教育。
所有特种作业人员，必须持证上岗，严禁非特殊工种从事特种作业（特种作业指对操作者本人，尤其对他人和周围设施的安全有重大危害因素的作业。
本桥的特种作业有电工、起重工及司机、焊工、机动车司机及高空作业人员）。
在编制施工组织设计和施工计划时，必须同时制定安全技术措施计划。
本桥施工须编制专门安全技术措施。
技术交底时，同时有书面的安全技术交底。
必须执行定期安全检查制度，每次检查必须有记录，检查出的事故隐患，整改要定人、定时间、定措施，对重大隐患整改通知书，必须如期按要求整理完善。
正确使用个人防护用品和安全防护措施。
进入施工现场，必须带安全帽，禁止穿拖鞋或光脚。
在没有防护设施的高空、，必须系安全带。
上下交叉作业有危险的出入口要有防护棚或其它隔离设施。
距地面3米以上作业要有防护栏杆、档板或安全网。
安全帽、安全带、安全网要定期检查，不符合要求的，严禁使用。
参加施工的工人，要熟知本工种的安全技术操作规程。
在操作中应坚守工作岗位。
严禁酒后操作。
施工现场的脚手架、防护设施，安全标志和警告牌，不得擅自拆动。
需要拆动的，必须经工地施工负责人同意后，方可付渚实施。
模板施工是高空作业，施工中应严格执行以下的高空作业安全制度规定：
悬空高处作业必须设置有可靠的安全防护措施，在高墩辅助脚手架上，无防护的施工平台上，高墩上每隔1m设置安全防护网。
在高墩施工中，只要没有立足点或没有牢靠立足点的地方，都必须设置防高空坠落的措施。
从事高处作业人员要定期或随时体检，发现有不宜登高的病症，不得从事高处作业。
严禁酒后登高作业。
高处作业人员不得穿拖鞋或硬底鞋，登高时所带工具必须放在工具包内。
高处作业有专人负责，用通讯工具与地面人员联系。
运送人员、物件的起吊设备应每日检查、并每月定期保修。
确保安全起吊。
起吊设备应专人统一指挥，参加吊装的起重工应掌握相应的安全要求，施工中应明确分工；
起重设备坚决不得超负荷起吊；在施工作业中如遇停电或特殊情况，应将重物落回原地，不得悬于空中。
施工中的输送泵管，在垂直高度每隔20m设置导链，用以加固。
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