忻保高速21标滑模施工组织设计Word文件下载.doc
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二、施工方案概述
结合设计情况,墩高在16米以下的,采用翻模法施工,用定制钢模板一模到顶,配合汽车吊浇注砼;
根据以往的施工经验,滑模施工浇筑混凝土相对于常规模板浇筑具有连续性好,进度快,质量好,材料消耗少等诸多优点,该桥墩在16米以上的拟采用滑模浇筑施工方案。
根据滑模施工特点,对该桥墩采用滑模施工,滑模平台及提升架、桁架的刚度和安全性等技术性能要报经监理工程师审核批准,在滑模的设计、加工、组装、滑升施工和拆模的全过程,要遵循《滑模施工安全技术条例》的要求。
施工时从承台上面开始起滑,滑模施工中,在墩身外侧设置四根垂线,便于控制偏差,直至砼浇筑到盖梁底部后停滑。
桥墩的滑模采用1000×
1000矩形桁架梁作为模板的围圈,桁架梁主梁采用∠80×
8角钢,腹杆采用∠63×
6角钢,模板采用δ=6mm钢板,模板高度为1.26m,提升架采用“F”型提升架,“F”型提升架主梁采用[18a槽钢,高度为3m,提升动力采用6台10吨穿心式千斤顶。
支承杆(俗称爬杆)采用Ф48×
3.5钢管,提升架千斤顶设在墩身主筋φ28螺纹钢筋间距之间。
爬杆所处位置与墩身主筋干扰,可调整主筋间距。
但在安装箍筋时要尽量将主筋间距误差调整缩小。
平台滑升后应绑扎箍筋时要及时由于爬调整主筋间距。
主筋接头套管与千斤顶座及提升架在提升过程中可能产生勾挂现象,在提升时要严密注意观察确认安全可靠时可进行提升。
为防止挂住接头套管,可在爬杆与提升架或千斤顶底座接触下榻焊设δ=30弧形钢板做保护板。
为了便于砼脱模后进行砼养护及缺陷修补,在桁架梁下端吊挂一辅助平台,平台采用∠63×
6角钢,辅助平台80cm宽,铺δ=5cm马道板,利用Ф16光园钢筋每隔1.5m悬挂在桁梁上,外侧焊接围栏,以确保施工人员的安全。
三、结构设计
滑模体采用液压调平内爬式。
滑模体要满足强度、刚度及稳定性要求。
同时,为了便于加工,提高复用率,整个模体设计为钢结构。
滑模装置主要由面板、桁架、操作平台、提升架、支撑杆液压系统等部分组成。
转角模板要由加工定制而成、桁架、操作盘、提升架等构件间均为现场焊接连接。
1)面板
模板作为混凝土成型的模具,其质量(刚度、表面平整度)的好坏直接影响着脱模混凝土的成型及表观质量。
为了保证质量,面板采用δ5mm钢板制作,用50×
5角钢作筋肋,模板高度1.26m,为了便于脱模,模板按一定锥度设计,上下口相差2mm。
除此之外还应满足《桥涵施工技术规范》《公路工程质量检验评定标准》。
2)桁架
桁架主要用来支撑和加固模板,使其形成一个整体,根据经验及水平测压力计算,桁架采用矩形桁架梁(截面尺寸100×
100cm),桁架梁主筋采用80×
8角钢,主肋采用63×
6角钢,斜肋均采用50×
5角钢。
桁架与模板的连接采用50×
5mm角钢焊接。
3)提升架
提升架是滑模与混凝土之间的联系构件,主要用于支撑模板体、桁架、滑模工作盘,夹固桁架梁,避免变形。
并通过安装在其横梁上的千斤顶支撑在爬杆上,整个滑升荷载通过提升架传递给爬杆。
爬杆采用ф48×
3.5mm焊管。
根据施工经验和常规设计,采用“F”型提升架。
“F”型提升架主梁采用[18a槽钢,高3.00m,千斤顶底座为14mm钢板,筋板为10mm钢板。
4)工作平台
工作平台是滑模的主要受力构件之一,也是滑模施工的主要工作场地,各构件除满足强度要求处,还应有足够的刚度。
工作平台支撑在提升架的主体竖杆件上,通过提升架与模板连接成一体,并对模板起着横向支撑作用。
该工作平台采用桁架上平面代替,盘面采用δ50mm木板铺平,为防止坠物,盘面必须密实、平整并保持清洁。
5)辅助盘
为便于施工人员随时检查脱模后的混凝土质量,即时修补混凝土表面缺陷,扒出埋件,以及即时对混凝土表面进行洒水养护,在工作盘下方2.5m处悬挂一辅助盘,辅助盘采用50×
5角钢组成,宽0.7m,用δ50mm木板铺密实,用Φ16光园钢筋悬挂于桁架梁和提升架下。
6)支撑杆
支撑杆的下段埋在混凝土内,上段穿过液压千斤顶的通心孔,承受整个滑模荷载。
在选用HM-100型液压千斤顶的同时,选用Φ48×
3.5mm焊管作为支撑杆,经过计算,其承载力及验稳定性符合要求。
7)液压系统
液压系统由YKT-36型液压控制台、HM-100型液压千斤顶、油管及其他附件组成。
组装前必须检查管路是否通畅,耐压是否符合要求,有无漏油等现象,若有异常,及时排除。
8)洒水管
为使用脱模的混凝土得到良好养护,在辅助盘上固定一周Φ50mm塑料管,在此管朝向混凝土壁面一侧打若干小孔,高压水管与此管用三通接头相通,向此管供水,对脱模混凝土面进行及时养护。
四、滑模荷载分析计算
1)滑模结构自重
钢结构:
9T
木板:
2.5m3×
0.8=2T
G1=11T
2)施工荷载
工作人员:
20×
75kg/人=1.5T
一般工具:
0.5T
钢筋及支撑杆:
1T
G2=(1.5T+0.5T)×
1=2T
3)滑升摩阻力
单位面积上的滑升摩阻力按200kg计算,同时考虑附加系数1.5
G3=1.5×
1.26m×
13.6m×
200kg/m2=5.2T
4)竖向荷载
W=G1+G2+G3=11+2+5.2=18.2T
5)混凝土对模板的测压力
当采用插入式振捣,混凝土对模板侧压力为:
P=r(h+0.05)
r-混凝土容重2500kg/m3
i-
混凝土厚度,取0.3m
P1=2500(0.3+0.05)=875kg/m2
同时,考虑混凝土浇筑时动荷载对模板的侧压力:
P2=200kg/m2
P=P1+P2=1075kg/m2
侧压力:
P=1075kg/m2×
20m×
0.7m=15.05T
桁架梁刚度强度验算略。
6)、支撑杆(爬杆)计算
允许承载能力:
P=3.142EI/K(ul)2
E-支撑杆弹性模量,
E=2.1×
106kg/cm2
II
支撑杆的截面惯性矩,I=11.35cm4
K-安全系数,K=2
Ul-计算长度,按Ul=1.20m
P=3.142×
2.1×
106×
11.35/[2×
(1.2)2]
=8159.85kg/cm2
因此支撑杆数量(千斤顶数量):
n=w/c/p
P-支撑杆承载能力,取P=6T;
C-载荷不均衡系数,取C=0.8;
N=18.2T/0.8/6T=3.8(台)
取千斤顶6台,可满足要求。
砼:
0.8m3,自重为1.6t;
料斗重:
0.5t;
合计:
2.1t;
卷扬机荷载为:
5t;
上料系统可满足要求。
五、滑模施工
1)砼和钢筋的垂直运输
用设置在滑模体上的龙门架,通过地面上卷扬机由座滑轮和钢丝绳穿绕,用吊钩和吊斗解决砼和钢筋等材料的垂直运输。
2)钢筋加工及安装
在承台砼浇筑前,即需预埋薄壁墩身钢筋,预埋位置要准确。
钢筋在加工前,首先将钢筋表面油渍、漆皮、鳞锈等清楚干净;
其次钢筋应平直,无局部弯折,对弯曲变形的钢筋进行调直。
钢筋箍筋依据图纸设计尺寸进行下料加工,并按图纸钢筋编号进行分类存放。
箍筋绑扎时,要确保间距均匀,符合图纸尺寸及规范要求,并保持水平,同时绑扎牢靠。
薄壁墩身φ28的主筋接长采用直丝套管连接,连接前应做试件,待检验合格后才允许连接,
如在箍筋加密段留接头,则应满足规定值
接头的抗拉强度
接头等级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
抗拉强度
ƒ0mst≥ƒ0st或≥1.10
ƒ0mst≥ƒuk
ƒ0mst≥1.35ƒyk
注:
ƒ0mst----接头试件实际抗拉强度
ƒ0st-----接头试件中钢筋抗拉强度实测值
ƒuk------钢筋抗拉强度标准值
ƒyk------钢筋屈服强度标准值
接头变形性能
Ⅰ级Ⅱ级
单向拉伸
非弹性变形/mm
u≤0.10(d≤32)
u≤0.15(d>32)
总伸长率/(%)
δsgt≥4.0
δsgt≥2.0
高应力反复拉力
残余变形/mm
u20≤0.3
大变形反复拉压
u4≤0.3
u8≤0.6
u4≤0.6
u-------接头的非弹性变形
u20-----接头经高应力反复拉压后的残余变形
u4------接头经大变形反复拉压4次后的残余变形
u8------接头经大变形反复拉压8次后的残余变形
δsgt------接头试件总伸长率
钢筋加工与安装实测项目见表
钢筋安装实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
受力
钢筋
间距
(mm)
两排以上排距
±
尺量:
每构件检查2个断面
同排
梁板、拱肋
基础、锚碇、墩台、柱
20
灌注桩
箍筋,横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)
每构件检查5~10个间距
钢筋骨架尺寸(mm)
长
按骨架总数30%抽查
高、宽或直径
弯起钢筋位置(mm)
每骨架抽查30%
保护层厚度(mm)
柱、梁、拱肋
每构件沿模板周过边检查8处
3)混凝土入模方式及人员上下工作平台
混凝土采用混凝土罐车运输至现场,由1立方料斗通过卷扬机提升至工作面用溜槽入模。
人员由工作盘下挂设的爬梯上下工作面。
3)滑模滑升
鉴于本桥桥墩截面面积和相邻柱间距小的特点,滑模施工采用双墩连滑施工方法。
混凝土初次浇筑和模体的初次滑升,严格按以下六个步骤进行,第一次浇筑10cm厚,半骨料的混凝土或砂浆,接着按分层厚度不大于30cm浇筑第二层,厚度达到70cm时,开始滑升3~6cm,检查脱模混凝土凝固是否合适,第四层浇筑后滑升6cm,继续浇筑第五层又滑升12cm~15cm,第六层浇筑后滑升20cm,若无异常现象,便可进行正常浇筑和滑升。
混凝土浇筑采用分层对称浇筑,分层厚度不大于30cm。
滑模的初次滑升要缓慢进行,并在此过程中,对液压装置,模板结构以及有关设施,在负载情况下,作全面检查,发现问题及时处理,待一切正常后方可进行正常滑升。
施工转入正常滑升时,应尽量保持连续作业,由专人观察脱模混凝土表面质量,以确定合适的滑升时间和滑升速度。
正常日滑升3.0m左右。
混凝土浇筑前应做混凝土固身凝固试验,应控制其固身凝固时间6~8小时,初凝13-15小时。
为保证混凝土顺利入仓,要求混凝土和易性、流动性好,入仓坍落度在12cm-16cm以下。
脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象,手按有硬的感觉并能压出1mm左右的指印,能用抹子抹光。
若脱模混凝土面平整,可不做抹光处理。
如脱模混凝土面有缺陷,应立即进行混凝土表面修补,一般用抹子在混凝土表面用原浆压平。
为使已脱模混凝土面具有适宜的硬化条件,防止发生裂缝,在辅助盘上设洒水管或养护膜、养护剂对脱模混凝土面进行及时养护。
滑模施工工艺:
混凝土下料→平仓→振捣→滑升→钢筋绑扎→下料
3)测量控制
滑模的测量控制,采用悬挂重垂线的方式进行。
在长、短边外模上口各设一根重垂线。
以检测整个模体的偏移及扭转。
利用千斤顶同步器进行水平控制,以确保整个模体垂直滑升。
同时利用千斤顶的高差,进行模体微调纠偏,旋转或偏移较大时采用施加外力与调整局部千斤顶的高差进行纠偏。
4)停滑措施及施工缝处理
滑模施工需连续进行,因结构需要或意外原因停滑时,应采取停滑措施,混凝土停止浇筑后,每隔15分钟,滑升1~2个行程,直至混凝土与模板不再粘结。
由于停滑或施工工艺所需造成的施工缝,根据水工施工规范要求处理。
5)滑模施工中出现问题及处理
滑模的施工中出现的问题有:
滑模体倾斜、滑模体平移、扭转、模体变形、混凝土表观缺陷、爬杆弯曲等,其产生的根本原因在于千斤顶工作不同步,荷载不均匀,混凝土浇筑不对称,纠编过急等。
因此,在施工过程中首先要把好质量关,加强观测检查工作,确保良好运行状态,发现问题及时处理。
a、纠偏
利用千斤顶高差自身纠偏或施加一定的外力给予纠偏。
所有纠偏不能操之过急,以免造成混凝土表面拉裂,死弯,滑模变形,爬杆弯曲等事故发生。
b、爬杆弯曲
爬杆弯曲时,采用加焊钢筋或斜支撑,弯曲严重时,切断爬杆,重新接长后再与下部爬杆焊接,并加焊“人”字型斜支撑。
c、模板变形处理
对部分变形较小的模板,采用撑杆加压复原,变形严重时,将模板拆除修复。
d、混凝土表观缺陷处理
采用局部立模,补上比原标号高一级的膨胀细骨料混凝土并用抹子抹平。
6)、滑模拆除
滑模滑升至设计位置时,将滑模滑空后,利用龙门架,在高处拆除。
滑模体拆除注意事项:
a、必须在跟班经理的统一指挥下进行,并预先制定安全措施。
b、操作人员必须配戴安全带及安全帽。
c、拆卸的模体部件要严格检查,捆绑牢固后由起吊下放。
d、模板制作与安装实测项目见表
模板、支架及拱架安装的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
模板标高
(1)基础
15
(2)柱、墙和梁
(3)墩台
模板内部尺寸
(1)上部构造的所有构件
5,0
(2)基础
30
轴线偏位
(1)基础
(2)柱或墙
(3)梁
(4)墩台
装配式构件支承面的标高
+2,-5
模板相邻两板表面低差
模板表面平整
预埋件中心线位置
预留孔洞中心线位置
预留孔洞截面内部尺寸
+10,0
支架和拱架
(1)纵轴的平面位置
跨度的1/1000或30
(2)曲线形拱架的标高(包括建筑拱度在内)
+20,-10
f、墩台身实测项目见表
墩、台身实测项目
项次
检查项目
检查方法
混凝土强度(MPa)
在合格标准内
按JTGF80/1-2004附录D检查
断面尺寸(mm)
尺量:
检查3个断面
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
顶面高程(mm)
水准仪:
测量3处
轴线偏位(mm)
全站仪或经纬仪:
纵、横各测量2点
节段间错台(mm)
每节检查4处
大面积平整度(mm)
2m直尺:
检查竖直、水平两个方向,每20m2测1处
预埋件位置(mm)
符合设计规定,设计未规定时:
每件
7)劳动组织及工期
.1劳动组织
采用两班12小时作业方式
项目经理1人
项目副经理2人
技术主管1人
跟班技术员2×
1人
跟班班长2×
砼工2×
10人
电工2×
电焊工2×
修面养护2×
3人
滑模维护工2×
2人
杂工2×
合计:
35人
如采用二套滑升,另一套组装。
增加8人
43人
2施工工期
模体制作5天(制作可不占直线工期)
模体安装3天
滑升10_25天(每天按3米计)
盖梁7天
拆除2天
合计35天
六、安全措施
1)、操作盘和辅助盘要设护栏,盘面经常保持清洁,以防坠物伤人。
2)、各种悬吊装置要牢固可靠,必须进行日常检查工作,确保安全无事故。
3)、做好电气设备管理工作,防止漏电事故发生。
4)、经常检查液压管路,发现破损即时更换,防止高压油管伤人。
七、质量保证体系
1、质量管理目标
科学管理,过程控制,质量第一。
2、管理体系
在施工中,将建立完善的施工质量保证体系,以经理部副经理负责的技术部作为质量保证体系的管理机构,班组各部门的副职,负责本部门的质量管理。
技术员兼任质检员,设立三检制,班组为一检,经理部为二检,甲方为三检,形成一套完成的质量保证体系,确保工程质量。
3、主要措施
1)、开展质量教育和培训工作,培养全体职工牢固的质量意识,牢记质量目标。
2)、建立健全质量保证体系,成立质量管理机构,制定质量控制措施和保证方法,使工序管理和岗位管理都有章可循,认真开展质量监督检查工作,保证整个体系正常运行。
3)、实行全面质量管理,制定责任制,实行质量效益工资和质量风险抵押金保证制度。
4)、严格每道工序,进行过程控制。
严格按设计及规范施工,以保证整个工程质量。