石子窝大桥高墩专项施工方案.docx

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石子窝大桥高墩专项施工方案

道安高速公路工程项目

石子窝大桥高墩专项施工方案

编制：

审核：

批准：

路桥华祥国际工程有限公司道安高速TJ10标项目部

目录

一、工程概况2

二、工程量、施工进度安排及人员机械配备2

2.1.麻竹四标三分部实体墩工程数量表2

2.2.下部结构及基础计划完成时间3

2.3.施工人员配置5

2.4.安全组织机构图5

2.5.设备拟投入6

三、高墩桥梁施工方案设计7

四、施工准备7

4.1.施工技术交底7

五、墩身施工方法9

六、翻模法施工高墩的施工工艺14

6.1.翻模施工模板及施工平台14

6.2.施工工艺步骤：

15

6.3.质量控制要点15

七、创优措施18

八、质量保证措施18

九、参考文献22

麻竹四标三分部实体墩模板设计计算书23

一、设计依据：

23

二、模板受力分析23

2.1混凝土侧压力计算23

2.2操作平台及作业人员对模板的荷载24

2.3荷载标准值确定24

2.4荷载组合计算25

2.5荷载设计值25

2.6强度与刚度验算26

三检算结论30

石子窝大桥高墩专项施工方案

一、工程概况

本标段为道安高速TJ10标。

路线大体走向为南北方向，路线起点位于正安县米粮村，向南沿芙蓉江东侧山坡布线经雅雀坪至大土，穿隧道至石子窝跨越芙蓉江支流至和平村，设和平互通后路线向西南绕行至本合同段终点梨树坪，起点桩号K93+900，终点桩号YK100+980，路线全长7.08Km。

控制性工程石子窝大桥左幅起点桩号为ZK97+680，终点桩号为ZK98+245，孔跨布置为3*30+4*30+（80+150+80）+30m，全长565m；右幅起点桩号为YK97+795，终点桩号为YK98+325，孔跨布置为3*30+（80+150+80）+4*30m，全长530m。

其中主桥80+150+80m采用变截面预应力混凝土连续钢构箱梁，两岸引桥采用预应力混凝土T梁，先简支后结构连续。

二、工程量、施工进度安排及人员机械配备

2.1.麻竹四标三分部实体墩工程数量表

桥梁名称

墩号

高度（m）

截面尺寸（m）

材料用量表（kg）

长

宽

D6

Φ12

Φ16

Φ28

Φ32

石

子

窝

大

桥

左幅7#墩

20

5.5

2.3

1531.2

5241.7

7880.2

18176.3

左幅8#墩

34.5

6.5

2.2

2665.3

45757

58337.7

右幅9#墩

37

6.5

2.2

2858.5

48238.8

62092.1

右幅10#墩

11

5.5

2.3

765.6

2815

4231.9

10061.9

右幅3#墩

12

5.5

2.3

918.72

3300.3

4961.6

11684.7

右幅4#墩

23

6.5

2.2

2472.2

43120.2

54583.2

右幅5#墩

40

6.5

2.2

3090.2

51340.9

66597.5

右幅6#墩

15

5.5

2.3

1148.4

4028.4

6056

14449.1

2.2.下部结构及基础计划完成时间

清溪河大桥：

左幅2#墩：

桩基2013-04-28~2013-06-01承台2013-06-10~2013-06-25

实体墩2013-06-25~2013-07-25

左幅3#墩：

桩基2013-04-28-2013-06-01承台2013-06-10~2013-06-25

实体墩2013-06-25~2013-07-25

左幅4#墩：

桩基2013-05-01~2013-06-05承台2013-06-15~2013-06-30

实体墩2013-07-01-2013-08-10

左幅5#墩：

桩基2013-05-01~2013-06-05承台2013-06-15~2013-06-30

实体墩2013-07-01-2013-08-05

右幅3#墩：

桩基2013-04-28~2013-06-01承台2013-06-10~2013-06-25

实体墩2013-06-25~2013-07-25

右幅4#墩：

桩基2013-04-28-2013-06-01承台2013-06-15~2013-06-25

实体墩2013-06-25~2013-07-30

右幅5#墩：

桩基2013-05-01~2013-06-05承台2013-06-30~2013-07-30

实体墩2013-07-05-2013-08-05

三溪沟1#大桥：

左幅10#墩：

桩基2013-04-28~2013-05-25承台2013-06-05~2013-06-20

实体墩2013-06-21-2013-08-05

左幅11#墩：

桩基2013-05-05~2013-06-05承台2013-06-15~2013-06-30

实体墩2013-07-01-2013-08-15

左幅12#墩：

桩基2013-05-01~2013-05-30承台2013-06-05~2013-06-20

实体墩2013-06-21-2013-07-30

左幅13#墩：

桩基2013-05-05~2013-05-30承台2013-06-10~2013-06-25

实体墩2013-06-26-2013-08-05

右幅9#墩：

桩基2013-04-28~2013-05-30承台2013-06-10~2013-06-25

实体墩2013-06-26-2013-08-10

右幅10#墩：

桩基2013-05-01~2013-05-30承台2013-06-10~2013-06-25

实体墩2013-06-26-2013-08-05

右幅11#墩：

桩基2013-05-05~2013-06-05承台2013-06-15~2013-06-30

实体墩2013-07-01-2013-08-10

右幅12#墩：

桩基2013-05-05~2013-06-05承台2013-06-15~2013-06-30

实体墩2013-07-01-2013-08-10

右幅13#墩：

桩基2013-05-05~2013-05-30承台2013-06-10~2013-06-25

实体墩2013-06-26-2013-08-05

右幅14#墩：

桩基2013-05-05~2013-05-30承台2013-06-10~2013-06-25

实体墩2013-06-26-2013-08-05

三溪沟3#大桥：

左幅2#墩：

桩基2013-04-01~2013-05-01承台2013-05-10~2013-05-25

实体墩2013-05-26-2013-07-15

左幅3#墩：

桩基2013-04-05~2013-05-05承台2013-05-15~2013-05-30

实体墩2013-05-31-2013-07-15

左幅4#墩：

桩基2013-04-10~2013-05-15承台2013-05-25~2013-06-10

实体墩2013-06-11-2013-07-20

右幅2#墩：

桩基2013-04-01~2013-05-01承台2013-05-10~2013-05-25

实体墩2013-05-26-2013-07-15

右幅3#墩：

桩基2013-04-05~2013-05-05承台2013-05-15~2013-05-30

实体墩2013-05-31-2013-07-15

右幅4#墩：

桩基2013-04-10~2013-05-15承台2013-05-25~2013-06-10

实体墩2013-06-11-2013-07-20

计划工期为：

2013年5月26日-2013年8月10日

2.3.施工人员配置

技术负责

1人

现场负责

3人

测量员

5人

技术员

3人

安全员

3人

质检员

2人

试验员

3人

材料员

3人

施工班长

4

电焊工

10人

电工

2人

普工

50

2.4.安全组织机构图

2.5.设备拟投入

机具名称

规格

单位

数量

产地

备注

模板

高度2.0*4

套

8

巩义

砼泵车

台

4

进行砼施工

塔梯

套

8

北京

人行通道

电焊机

AG-300

台

9

水泵

台

3

砼养生、模板清理

弯曲机

台

3

切割机

台

3

自动计量拌合站

HZS90

套

2

全站仪

台

2

振动棒

φ50插入式

台

10

吊车

25t/75t

台

4

砼罐车

8m3

台

9

三、高墩桥梁施工方案设计

墩模板就提升方法而言，有翻板模、滑板模和爬模；从面板材质又可分为木模、竹胶板模和钢模；从使用功能上还可分为曲面可调模板和一墩到顶模板。

对于高桥墩，一般情况下优先考虑翻板钢模，无支架翻模可节省大量的支架材料及搭设支架所花费的时间，降低成本，直接加快工程进度。

本工程采用无支架翻模施工。

无支架翻模施工时，模板和内外作业平台可一次安装，并且适用于多种混凝土运输和提升方式，施工速度快;对泵送混凝土施工，能够随模板上翻同步接长泵送管道，提高了混凝土灌注速度;能够随时纠正墩身施工误差，便于模板及时清理、修整、刷油，混凝土表面平整光洁;采用吊车提升模板及工作平台，设备不复杂，经济合理，拆模后的混凝土表面平整光洁，克服了滑模施工的不足。

四、施工准备

4.1.施工技术交底

施工前要进行详细的技术交底，首先由项目总工程师向现场施工负责人、技术员进行交底，然后由现场负责人向各班组组长进行交底，最后由各班组组长向各班组工人交底，要保证做到让参与施工的每个人员都清楚自己的职责范围及每道工序的施工方法。

五、墩身施工方法

翻模模板设计

本工程模板方案中需要对浇注状态下面板、横肋与竖肋、法兰等的强度和刚度进行验算，对拉筋的强度进行验算，一般要求拉筋的安全系数不小于2倍，以防止局部破坏而引起整体破坏。

对安立状态下模板的抗风性能及稳定性进行验算，必要时采取特殊措施。

1、模板高度的选定：

翻模是由四节段大块组合模板及支架、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2m，总共8m。

施工第1节段时模板支立于承台顶上，第一节2m模板浇筑完成后，第2节段模板及第三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。

砼达到拆模强度后（须第3节段混凝土抗压强度达到3MPa，且第1节段混凝土抗压强度达到10MPa）拆除第1节段模板，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吊车、手拉葫芦将其翻升至第四层，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、标高测量的不间断作业，直至达到设计高度。

2、模板构造的设计：

实体墩由于墩身高，模板倒用次数多，钢模面板使用6mm厚钢板制作，模板设有[14槽钢竖肋及[10槽钢后架，竖肋和后架皆组焊而成，后架为施工提供较为宽阔的操作平台,同时多层后架通过螺栓连接后组成空间桁架，保证了翻模模板的空间刚度，能有效的减少模板对拉杆的使用，提高墩身混凝土的外观质量。

3、墩柱模板安装

模板悬臂支架作为施工人员通行平台。

先用砂浆调平承台顶面，周围填充模板底部缝隙后安装定型钢模，用全站仪校正墩柱中心线及垂直度后，用直径20mm圆钢将模板对拉固定。

墩柱模板安装前应刷脱模剂，拆模后要用砂纸清除模板表面的杂物，同时校正模板，混凝土浇筑过程中进行观测，适时校正。

表1模板组装质量标准

序号

项目名称

允许偏差

检查方法

1

模板间拼接缝宽

＜1.5㎜

1.5㎜塞尺不能通过

2

相邻模板面错台

＜2.0㎜

尺量，检查拼接缝

3

相邻模板上口高差

＜1.5㎜

尺量，检查拼接缝

4.模板的固定

拉杆的最大层距选择100cm,拉杆孔垂直位置设在每节段2m高模板的距上边500mm及下500mm处；2.0米面设置2道。

同时考虑到拆装和重复利用,拉杆采用φ20圆钢制作,外加PVC套管。

每一节段纵向定型模、角模及层间均在桁架上用螺栓联接成一个整体。

5.施工中模板的检查

模板在安装及拆卸过程中，严禁碰撞，以免变形。

模板在调整时，注意其垂直度及接缝情况。

节段砼浇筑前，严格检查各对拉螺杆的定位情况，螺母要拧紧上牢，并在砼浇筑过程中加强巡视，以免丝扣滑脱。

模板在周转使用过程中，经常检查其表面及肋带，及时修整，以确保表面平整度及外形尺寸满足设计要求。

当模板组拼成形后，所有螺栓不必拧紧，留出少量松动余地。

如模板前后方向偏斜可通过手拉葫芦调整至正确位置，左右偏斜的调整则在模板底边靠倾斜方向的一端塞加垫片实现。

模板之间的缝隙塞有橡胶条，因而不会漏浆。

调整完毕后，拧紧全部螺栓，即可浇筑砼。

6、上下安全通道的设置

安全设施由上部平台围栏、安全网等组成。

人员的上下通过旁边搭设的高墩塔梯通行。

（塔梯照片见下图）

十字盘塔梯的结构与Ф60十字盘脚手架相同，塔梯的截面尺寸为1500*3000mm。

该塔梯安全方便，拆装迅速，受力合理，承载能力强，可广泛应用于建筑施工。

8、钢筋制作安装

钢筋在加工棚内制作，要保证钢筋的制作精度。

形状和尺寸已确定的钢筋可以采用经常拉尺检查的方法对精度进行有效的控制。

加工好的钢筋分类存放，挂牌标识（标识的内容包括规格、型号、安装位置等）。

清溪河大桥、三溪沟1#大桥和三溪沟3#大桥墩身有Φ12钢筋和Φ20钢筋以及Φ32钢筋三种，其中Φ32的主筋采用滚扎直螺纹套筒连接，Φ16钢筋采用单面搭接焊连接。

（1）主筋连接

墩身施工过程中，主筋（Φ32）采用9米一段接高，钢筋连接采用直螺纹机械连接（见图）。

钢筋直螺纹连接是通过钢筋端头特制的直螺纹和直螺纹套筒咬合形成整体的一种连接方式，其施工工序为：

钢筋原料

切头

丝头加工

连接。

Φ32的钢筋其一端螺纹长度为30mm，连接时要确保丝头和连接套筒的丝扣干净、无损。

被连接的两钢筋接头应处于连接套筒中间位置，并用扳手拧紧，使两钢筋断面顶紧。

连接套筒两端外漏丝扣均不得超过1扣。

接头位置要相互错开，在同一连接范围（不大于35d）内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率不宜超过50%。

（2）箍筋（Φ12）和箍筋（Φ20）

Φ12钢筋和Φ20钢筋连接均采用单面搭接焊，焊缝长度不小于10d且宽度、深度均应符合规范要求。

接头位置要相互错开，在同一连接范围（不大于35d）内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率不宜超过50%。

安装箍筋时，采用扎丝与主筋进行绑扎，或定位时采用点焊。

9、混凝土施工

拌制混凝土配料时，各种衡器应保持准确。

对骨料的含水率经常进行检测，雨天对细集料进行覆盖，施工时应增加测定次数，据以调整骨料和水的用量。

混凝土拌和物的坍落度，应在混凝土搅拌站和浇筑现场分别取样检测，每一工作班不少于两次。

拌合站配备打印系统，掌握配合比的稳定情况，以便及时进行调整。

配料数量允许偏差（集中拌和）

水泥±1%

粗、细骨料±2%

水、外加剂±1%

10、混凝土浇筑

混凝土浇筑前应检查模板的标高、位置、尺寸、牢固性、平整度等是否满足要求；模板接缝是否严密、脱模剂涂刷是否均匀；钢筋及预埋件的数量、型号、摆放位置、保护层厚度等是否满足要求。

（1）浇注混凝土前，模板内的杂物要清除干净，检查模板支撑、拉杆是否牢固，模板接缝是否严密，模板内洒水湿润。

（2）混凝土采用分层浇注，分层厚度不大于30cm。

（3）混凝土采用插入式振捣器振捣，振捣器应垂直地插入混凝土内，并要插入下一层混凝土内5cm～10cm。

振捣时应“快插慢拔”振捣棒的移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍（约60cm），应避免碰撞钢筋及模板。

同时还要掌握好振捣时间（每个点20～30s），保证既能彻底捣实混凝土又不使混凝土离析。

混凝土振捣密实的标准是：

①表面不在出现气泡；②混凝土不再显著下沉；③表面泛浆；④表面形成水平面。

（4）为防止在混凝土浇筑过程中模板发生位移，用经纬仪进行监控。

混凝土入模配备泵车一辆，8m3的混凝土罐车9辆。

11、模板拆除及翻升

浇注完第二节2m混凝土后，开始准备翻模进行第三模施工。

拆除模板前先压现场同条件试件，混凝土强度达到施工要求时，拆除第一节模板，并将模板表面清理干净，若模板有变形还要做校正处理，然后均匀的涂上脱模剂，用吊车将其翻升至第二节模板上。

这就形成了翻模的施工顺序：

接劲性骨架→钢筋的接长绑扎→拆模（清理模板）→翻升模板→组装模板→中线和标高的测量→浇注混凝土和养生。

每一节翻升模板主要由模板及纵横肋、工作平台、模板拉杆和安全网等组成。

12、养生

混凝土浇筑完成3天后开始拆模，拆除模板时先拆正面后拆侧面，同时进行下一步模板安装。

拆除模板后及时在侧壁上安装用塑料管制成的带有喷头的喷淋养生设施。

地面水池通过塑料管与墩身喷淋管连接。

养生时将水泵打开，水自动从水管流入喷头内喷射到混凝土表面。

养生期限不小于7天。

养生时保证水和养生布干净，防止出现水线，使墩身表面发花。

六、翻模法施工高墩的施工工艺

6.1.翻模施工模板及施工平台

施工系统由提升机构（吊车）、工作平台、模板系统、和安全设施组成。

提升机构采用塔式起重机。

工作平台在模板外侧自带，模板外侧用桁架加固，其上可搭设木板主要提供人员工作和小型机具的平台。

模板检算详见《翻模设计计算书》

工作平台由竖向槽钢、底部横向角钢和木板组成，设上下两层。

主要提供模板组装、拆模作业空间。

均与模板固定在一起，随模板一起向上翻升。

模板系统由模板、拉杆组成。

模板为自制大块模板，每节高度为2m，每套4节。

模板面板采用6mm钢板，以减低重量，利于模板翻动。

6.2.施工工艺步骤：

施工准备→组装翻模→绑扎钢筋→浇注混凝土→提升工作平台→模板翻升→施工至墩顶→拆除模板→拆除平台。

模板翻升、钢筋绑扎、混凝土浇注和平台提升等项工作是循环进行的，直至墩顶。

其间穿插平台对中调平、接长顶杆、混凝土养生及埋设预埋件等项工作。

6.3.质量控制要点

1、工程质量控制标准

无支架翻模施工质量执行《公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）》。

2、施工监测与控制

由于墩高限制，墩都不可能一次浇筑成型，需多次并分段浇筑完成。

这样施工测量就尤其重要，通常采用在墩顶搭设平台用十字线法控制，但由于墩高超过20m后平台的稳定性差，给测量放样带来困难。

墩内常用垂球法定位，由于在墩底基础上做的中心点经常被雨水或施工废弃物所覆盖，墩内光线较暗，测量十分不便，经过现场的多次检测、试验，不断完善，总结出四点定位垂球法来控制、检测模板和混凝土施工的偏移情况，取得了良好的效果。

所谓四点定位垂球法，即用全站仪采用坐标法在己施工完的薄壁墩身混凝土面上放出前、后、左、右四个标准点，一般是测出墩壁在四个方位的角点，在模板安装过程中，随时用该四点检校模板的安装偏移情况。

△L=L－δ/2

式中，△L为模板偏移误差，当△L＞0时表示模板向远离该点方向偏移△L，当△L<0时，表示模板向靠近该点方向偏移△L；L为所检测的模板内侧表面距离标准点的水平距离（一般用垂球吊线用钢尺实际测量）；δ为墩所在位置保护层厚度。

根据偏移量的大小采取相应的校正和预防措施。

测量的频率一般为每浇筑一次混凝土用该方法校核一次。

该测量方法取得了良好的控制效果，墩身各部尺寸、中线、标高均符合设计和规范要求

3、由于工作平台空间有限，考虑墩身模板的安装调整，要求工作平台搭设要牢固、稳定。

4、每节砼浇注前要进行墩位的纵横轴线的测量以防轴线的偏移。

5、模板接缝采用双面胶带处理以防漏浆，由于模板上下倒运很容易碰撞要及时检查模板平整度，及时整修校核，确保墩身的几何尺寸及外观质量。

6、施工中注意新老砼的结合面的清洗和凿毛。

7、实测项目

钢筋加工及安装实测项目

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1

受力钢筋间距（mm）

两排以上排距

±5

每构件检查2个断面，

用尺量

同

排

梁板、拱肋

±10

基础、锚碇、墩台、柱

±20

灌注桩

±20

2

箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距（mm）

±10

每构件检查5～10个间距，用尺量

3

钢筋骨架尺寸（mm）

长

±10

按骨架总数30%抽查，

用尺量

宽、高或直径

±5

4

弯起钢筋位置（mm）

±20

每骨架抽查30%，用尺量

5

保护层厚度

（mm）

柱、梁、拱肋

±5

每构件沿模板周边

检查8处，用尺量

基础、锚锭、墩台

±10

板

±3

模板、支架及拱架安装的允许偏差

项目

允许偏差（㎜）

模板标高

基础

±15

柱、墙和梁

±10

墩台

±10

模板内部尺寸

上部构造的所有构件

+5，0

基础

±30

墩台

±20

轴线偏位

基础

15

柱或墙

8

梁

10

墩台

10

装配式构件支承面的标高

+2，-5

模板相邻两板表面高低差

2

模板表面平整度

5

预埋件中心线位置

3

预留孔洞中心线位置

10

预留孔洞截面内部尺寸

+10，0

支架和拱架

纵轴的平面位置

跨度的1/1000或30

曲线形拱架的标高（包括建筑拱度在内）

+20，-10

墩、台身实测项目

项次

检 查 项 目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1

混凝土强度（MPa）

在合格标准内

按JTGF80/1-2004附录D检查

2

断面尺寸（mm）

±20

尺量：

检查3个断面

3

竖直度或斜度（mm）

0.3%H且不大于20

吊垂线或经纬仪：

测量2点

4

顶面高程（mm）

±10

水准仪：

测量3处

5

轴线偏位（mm）

10

全站仪或经纬仪：

纵、横各测量2点

6

节段间错台（mm）

5

尺量：

每节检查4处

7

大面积平整度（mm）

5

2m直尺：

检查竖直、水平两个方向，每20m2测1处

8

预埋件位置（mm）

10或设计要求

尺量：

每件

注:

H为墩、台身高度。

七、创优措施

1、消除施工缝的错台，模板就位后严格检查接缝的平整度，必要时在背楞上采用电焊连接。

2、翻模之前检查模板的表面平整度，发现不平及时校正，防止混凝土表面出现“麻袋纹”。

3、减小墩身色差，提高混凝土的和易性，合理安放垫块，保证保护层的厚度，振捣密实的混凝土相对均匀，也可以减小混凝土表面的色差。

4、减少蜂窝、麻面，脱模剂采用1：

1的机油和柴油的混合物，脱模剂要涂抹均匀。

模板不能及时安装要用薄膜进行覆盖，防止尘土污染，影响脱模