关于拱形骨架护坡整体钢模施工的方案优化及推解析.docx

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关于拱形骨架护坡整体钢模施工的方案优化及推解析

“五小成果”申报表

单位名称

海南西环项目部

申报项目

名称

关于拱形骨架护坡整体钢模施工的方案优化及推广

简要说明

为了保证海南西环铁路拱形骨架防护工程项目的质量和进度要求，我部对骨架护坡施工方案进行多次优化，经现场实施证明方案可行并且已经在现场推广实施。

经济效益

提高了施工效率，节约了施工成本，加快了施工进度，为项目创造了效益。

科技部门鉴定意见

完成项目时间

主要参加者情况

姓名

性别

年龄

职称

董仕奎

男

27

助工

申报单位意见

（盖章）

局评审小组意见

（盖章）

关于拱形骨架护坡整体钢模施工的方案优化与推广

一、工程概况

我部承担的海南西环铁路DK217+000～DK270+000段路基拱形骨架边坡防护工程，其中全线以DK249+120.68为分界点小里程方向骨架采用C30砼浇筑，大里程方向骨架采用C35砼浇筑。

共计C30混凝土11万方，C35混凝土5.6万方。

路基边坡坡率1:

1.5，采用拱型骨架内喷播植草间植灌木护坡。

拱形骨架由支骨架和主骨架组成。

主骨架和边坡水平线垂直，主骨架净间距4m，厚0.6m、宽0.6m、顶面沟槽两侧设置0.1m厚挡水缘。

支骨架按拱型铺设，支骨架净间距为3m，厚0.6m，宽0.5m，顶面沟槽下侧设置0.1m厚挡水缘。

二、编制依据

1、《铁路路基边坡绿色防护技术暂行规定》（建技[2003]7号）、

2、《铁路绿色通道建设实施指导意见》（铁建设函[2007]472号）

3、《铁路边坡防护及防排水工程设计补充规定》

4、《铁路边坡防护及防排水工程管理补充规定》

5、《铁路边坡防护及防排水工程施工质量验收补充规定》（铁建设[2009]172号）

6、《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007]159号，2007年局部修订）

7、《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414－2003，局部修订：

铁建设[2007]159号，铁建设[2008]147号，铁建设[2009]62号）

8、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424－2010）

9、海南西环线（海口至凤凰机场段）《路基工程设计图》（全一册）

10、海南西环线（海口至凤凰机场段）《区间路基设计图》（东方～板桥）

11、海南西环线（海口至凤凰机场段）《区间路基设计图》（板桥～尖峰）

三、主要施工方法及施工工艺

拱形骨架边坡防护基本施工工艺流程为：

施工准备→测量放样→路基刷坡→确定拱形骨架位置、尺寸→拱形骨架基础开挖→立模→混凝土拱形骨架、挡水缘施工→养护→伸缩缝设置→踏步施工→养护→边坡培土、种植灌木及种草→养护。

1、测量放样

由测量队用全站仪或GPS放出路基设计边线及路基护坡基础边线。

钉好桩位，在施工场地附近布置控制桩。

2、路基刷坡

路基按设计边坡坡度（1：

1.5）进行刷坡，路基边坡主要采用挖掘机进行刷坡，刷坡时预留20cm采用人工进行。

刷坡坡度、刷坡深度严格按照规范《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414－2003）中坡度偏差

≯0.5%、表面平整度±20mm要求进行，避免二次刷坡的发生。

刷坡时采用坡度尺控制现场刷坡坡度，做到随时刷坡随时矫正。

拱架正面布置示意图

Ⅱ-Ⅱ剖面图

I-I剖面图

3、拱形骨架基础开挖、立模的方案优化

3.1骨架设计参数

拱形骨架以C30现浇混凝土，净距为4m（宽）*3m（高），拱部骨架截面为L型，宽0.5m，主骨架截面为U型，宽0.6m，骨架嵌入路堤边坡深0.4m，外露挡水缘深0.1m，种植土厚度0.2m（挡水缘部分采用C30现浇混凝土，与骨架同时浇筑）。

3.2测量放样

测量放线前，工程部测量人员要根据桥台位置、涵洞位置并考虑混凝土踏步位置整体布拱，在所有拱圈位置确定后才能根据里程位置精确放线。

根据测放的里程桩现场排出骨架位置，撒白灰线标示，排出骨架位置后，要对相邻的里程桩再次进行闭合测量。

确认无误后方可进行基槽开挖。

优化点：

为更好的保证骨架断面尺寸满足设计要求，加快施工进度，在骨架开槽时建议全部采用小挖机开槽，人工配合修整、装模，另外为了方便立模板，拆模板，方便挖机开挖，基槽尺寸统一加宽20-30cm。

经过实践证明采用小挖机挖基槽的速度一天相当于三十个工人的人工开挖速度，大大提升了基槽的开挖速度，为施工班组节省了不少的开挖成本。

3.3基槽开挖

3.3.1拱形骨架基槽开挖

基槽采用机械开挖人工修整配合方式施工，开挖时从上往下开挖，并修筑方便施工人员上下的台阶。

基槽开挖沿线路方向长度不能太长，能保证1-2天混凝土浇筑量循环即可，在基槽开挖完成后应立即进行模板支设、混凝土施工，以防止基槽暴露时间过长造成边坡坍塌，或者下雨雨水冲刷，从而破坏路基实体质量。

基槽人工挂线修整，以确保基槽尺寸符合设计要求。

3.3.2护脚基础开挖

护脚基础底宽0.4m，深0.5m，首先由测量班放出基础开挖线，每20m一个控制点，基坑开挖采用小型挖掘机开挖，然后人工修整，保证基础的结构尺寸满足设计要求。

为减少混凝土浇筑过程中对基坑的扰动，挖基土要清到基坑外边缘外1m以上。

护脚基础断面图

3.3.3地面以上1.08m范围护脚开挖

加密施工控制点，按10m一个控制桩测设出护脚起坡点和混凝土护坡顶点的控制点，然后技术人员根据起坡点和坡脚点拉起控制线。

同一断面通过坡脚顶点和护脚起坡点两点挂线确定护坡的坡度，并用1：

1.5的坡度尺复核。

3.4模板安装

3.4.1拱形骨架整体钢模板安装

主骨架模板采用70cm（高）×0.5cm（厚）钢板加3.0cm×3.0cm方管背肋加固，沿主骨架槽底边缘安装加固。

支骨架垂直坡面开槽后，沿拱骨架底边缘分两节安装加固70cm（宽）×0.5cm（厚）拱形钢模板。

模板加固采用直径30mm镀锌钢管加工成“门型”支架，按照间距1.0米横跨固定主骨架侧模。

支骨架每节按照三组“门型”支架进行加固，并沿拱形骨架径向设置拉杆防止骨架模板位移。

挡水缘与骨架砼一起浇筑，模板采用10cm（高）×0.5cm（厚）钢板，沿骨架侧模采用直径16mm“U”型定位筋固定于“门型”支架上。

进行混凝土浇筑前，人工清除基槽表面松散颗粒，洒水湿润。

模板详细结构型式如下图所示。

优化点：

为了工人装卸和转运模板方便，建议模板厚度采用2mm即可，每个拱圈分左右两个半圈，半圈对接采用直接安装对接即可，无需采用连接措施；另外此种钢管门式支架加固方案是实践过程中发现拆模时难度较大，由于支架套管的空隙太小，支架拆除时摇晃幅度不大，工人只能采用撬棍两边同时往上撬，对模板破坏较为严重，且拆模速度较慢，改进方法为采用直径为18mm的钢筋，截成1.2米长度，不用打入套管内，直接按0.5米间距打入钢膜外侧土中20cm，上口露出部分采用铁丝捆绑即可，钢模内才采用2cm土用脚踩实，防止漏浆，减少砼从底部流出，减少模板拆除难度。

模板上口采用方木加工成60cm的卡槽卡住即可，方便拆装。

经实践：

改良后的加固方法，可以满足2个工人一天加固8套模板，大大提升了工作效率。

3.4.2护脚模板安装

模板采用0.4m×4.0m的竹胶板，采用外撑内拉的支模方法进行模板支设，模板支设好后要经技术员复核无误后才能进行下道工序施工。

4.混凝土拱形骨架、挡水缘施工

4.1混凝土浇筑前报检

混凝土浇筑前按照工序报请监理工程师按照设计图纸核对，各项指标检查合格后方可进行砼浇筑。

4.2混凝土供应

混凝土在拌和站集中拌和，混凝土运输车运送至现场，滑槽入模，插入式振动棒振捣。

4.3混凝土施工组织

安排2个工作班组，每组15名施工员，其中砼振捣工8人，另外每个工作组配备一名组长，负责指挥现场。

由于路基边坡坡度为1：

1.5，骨架混凝土浇筑应从护脚开始，由下而上分段分层逐级浇筑。

首先，骨架混凝土自护脚开始每米分段加隔板，浇筑时第一层30cm采用小型插入式振动棒振捣,浇筑第二层时，为防止砼流动可采取第一层砼浇筑30分钟后进行第二层砼浇筑的措施。

浇筑过程中现场技术人员全程盯控，确保砼浇筑质量。

优化点：

每个班组人数配置为1人指挥小挖机，负责配合技术人员放线，开挖基槽，回填骨架开挖土；2人配合修整基槽，清理浮土，回填骨架护坡，1人振捣砼和放料，6人拆装模板和浇筑砼和养护，每10人一个班组。

经实践，按照改良后的基础开挖，模板加固方法，和人工机械资源配置，每个班组砼平均完成浇筑量可以达到30m³，是原来采用土模完成速度的3倍。

拱形骨架护坡施工方案采用整体钢模的推广效果：

经过试点和推广，采用整体模板加固、浇筑拱形骨架砼，相对于以前用土模和地上20cm小模板有以下几点优势：

1.模板采用标准尺寸加工而成，方便了现场技术人员和监理工程检查，方便了施工班组控制基槽的开挖和模板安装，有效的避免了由于尺寸不够造成的偷工减料。

2.完全采用小挖机开挖基础和基槽，大大提升了基槽开挖速度，为施工班组即节省了人工开支又提高了工作效率。

3.基槽开挖两侧加宽20-30cm，即方便了拆装模板，又方便了挖机开挖，施工整体钢模无需担忧砼超方问题，为施工班组免除了烦恼和后顾之忧。

4.整体模板重量减轻了，一个工人可以搬运半个拱圈，方便了材料转运，改良后的模板加固方案即安全有效，又方便快捷，两个工人一天可以拆装8个拱圈，大大提升了模板的拆装效率，为施工班组节省了成本。

5.通过整个方案的优化与实践证明，本方案可行，并且已经在施工班组中得到了证明，为施工班组带来了较高的经济效益，施工质量得到可控状态，大大提升了施工进度。

古今名言

敏而好学，不耻下问——孔子

业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随——韩愈

兴于《诗》，立于礼，成于乐——孔子

己所不欲，勿施于人——孔子

读书破万卷，下笔如有神——杜甫

读书有三到，谓心到，眼到，口到——朱熹

立身以立学为先，立学以读书为本——欧阳修

读万卷书，行万里路——刘彝

黑发不知勤学早，白首方悔读书迟——颜真卿

书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲——于谦

书犹药也，善读之可以医愚——刘向

莫等闲，白了少年头，空悲切——岳飞

发奋识遍天下字，立志读尽人间书——苏轼

鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书——李苦禅

立志宜思真品格，读书须尽苦功夫——阮元

非淡泊无以明志，非宁静无以致远——诸葛亮

熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》

书到用时方恨少，事非经过不知难——陆游

问渠那得清如许，为有源头活水来——朱熹

旧书不厌百回读，熟读精思子自知——苏轼

书痴者文必工，艺痴者技必良——蒲松龄

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