空心墩翻模施工设计方案.docx
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空心墩翻模施工设计方案
高墩翻模施工专项方案
第一章编制说明
1.1编制依据
⑴广东省仁化（湘粤界）至博罗公路仁化至新丰段TJ13合同段两阶段施工图设计；
⑵《仁新高速公路桥梁施工标准化标准化管理手册》（试行）；
⑶《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；
⑷《公路工程质量检验评定标准》JTG/TF50-2011；
⑸《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008；
⑹《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；
⑺《公路工程质量检验评定标准》（JTG/TF50-2011）；
⑻《公路工程技术标准》（JTGB-2004）
⑼《路桥施工计算手册》周水兴主编；
⑽国家相关的施工法律法规，广东省相关的施工法规；
⑾中铁四局集团有限公司广东省仁化（湘粤界）至博罗公路仁化至新丰段TJ13合同段实施性施工组织设计。
1.2编制原则
⑴认真贯彻执行国家方针、政策、标准和设计文件，严格执行基本建设程序，实现工程项目的全部功能；
⑵全面履行工程合同，满足建设单位要求，有效地集中施工力量，按期交付使用；
⑶根据工程特点部署施工组织机构和优选先进可行的施工方案，从组织机构、施工方案、机械设备配备、施工工艺、工程材料供应等方面确保工程质量和施工安全；
⑷按照轻重缓急，合理安排施工部署，既要突出重点，又要照顾一般，要充分考虑各阶段、各工序、各工种的施工特点、重点和难点，做到各阶段、工序、工种间的有机衔接，统筹安排各工程的施工顺序和进度目标。
1.3编制范围
对高速公路TJ13合同段高墩翻模施工作业进行规范控制，使其施工作业符合安全操作规程，保证安全，促进供需熟练，保证施工生产安全有序的开展。
第二章工程概况
2.1工程简介
本标段共有空心薄壁度30个,空心薄壁墩最高墩为大桥15#墩，墩高为70.137m。
空心薄壁墩截面尺寸有两种，分别为7.5m×3m和7.5m×3.4m，墩身壁厚为0.6m，外圆弧倒角为30cm一种为尺寸为2m×2m，圆弧形倒角30cm，7.5m×3m型墩柱内倒角为50cm×30cm，7.5m×3.4m型墩柱内倒角为50cm×50cm，墩身上下实体段高度为1m，上下倒角段长度为1.5m。
混凝土标号为C40。
截面尺寸见图2.1-2。
图2.1-2空心薄壁墩截面尺寸
2.2施工工期
根据总体施工安排，充分考虑自然条件、进场时间等因素，计划开工日期：
2016年1月10日，计划竣工日期：
2016年12月10日。
2.3主要技术标准
本标段设计线路主要技术指标见表2.3-1主要技术指标表。
表2.3-1主要技术指标表
序号
项目
主线技术指标
1
设计荷载等级
公路—Ⅰ级
2
设计速度
100km/h
3
安全等级
桥梁
公路—Ⅰ级
4
地震动峰值加速度
0.05g
5
设计洪水频率
1/100
6
环境作用等级
B级、C级（用于干湿交替环境）
7
桥面宽度
双向六车道，宽度2×16.25m
2.4自然条件
2.4.1大桥自然条件
桥址位于坑尾岭以南的洼地与低山丘陵的山坡，线路穿越洼地，洼地地形较弯曲、开阔，地势相对平坦，以旱地为主；桥址两端位于山坡上，小里程山坡坡度较缓，植被发育，大里程，山坡陡峭，岩石出露，植被发育，场区有沙石小路与外界相通，交通条件较差。
场区地貌上属于低山丘陵单元区。
桥址地表水系稍发育。
地表水主要为一自西向东流向的沟渠，水量小，河沟宽约1.0m，勘察期间流量约60L/s，主要接受大气降水及基岩裂隙水、岩溶水补给，与桥梁近直角相交，对工程影响小。
场区地下水由上部土层孔隙潜水和深部基岩裂隙水、岩溶水组成。
上部土层中的含水性及透水性均较差，不具赋水条件，含水量小；而深部基岩的强-中风化带内，岩石裂隙发育-较发育，含有一定基岩裂隙水，灰岩含少量岩溶水。
总体而言，场区地下水不丰富，其补给来源主要靠大气降水渗透补给，水位埋深受季节性影响较大，但在小里程由于岩石裂隙发育，地表坡面较缓，植被丰富，丰水季节富水。
稳定水位埋深1.8~26.5m，标高149.76~222.1m。
2.4.2自然条件
桥址位于低山丘陵一带，线路穿越洼地，洼地地形弯曲、狭窄，地势相对较平坦，以旱地、果园为主；桥址两端位于山坡上，山坡陡峭，植被发育，场区有沙石小路与外界相通，交通条件较差。
场区地貌上属于低山丘陵单元区。
桥址地表水系稍发育，主要为两条宽约1.5～3.0m的山涧，交汇于左线K341+635附近，一条自西向东，与拟建桥梁近90°相交，水量小，为季节性的，主要受大气降水的补给，天旱则无水，在2014年6月有流水，7月份以来一直断流；另一条自南向北，仅在左线K341+628与桥梁下平行流过，水量较小，水温较低，主要接受地下基岩裂隙水、岩溶水及大气降水补给，由于汇水面积大，水量随季节变化大。
场区地下水由上部土层孔隙潜水和深部基岩裂隙水、岩溶水组成。
上部土层中的含水性及透水性均较差，不具赋水条件，含水量微小；而深部基岩的强-中风化带内，岩石裂隙发育-较发育，含有一定基岩裂隙水，石灰岩含少量岩溶水。
总体而言，场区地下水不丰富，其补给来源主要靠大气降水渗透补给，水位埋深受季节性影响较大。
场区内地下水对混凝土有微腐蚀性，对钢筋钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。
2.5施工条件
2.5.1沿线交通情况
大桥桥址位置处交通较差，只有地方乡村小路通向桥址处，物资、设备可通过地方道路加宽所修便道运往施工场地。
大桥桥址位置处交通较差，从341省道经过14标修建便道通向坪山大桥9#墩，后通过纵向施工便道通向其他墩位处，物资、设备可通过地方道路加宽所修便道运往施工场地。
2.5.2自然条件、社会经济
该地主要种植果树、菜地为主，经济条件相对较好，居民比较富庶。
当地居民以汉族为主，民风淳朴，治安状况较好。
施工用电T接地方高压线，施工用水采用地表水或打井抽水。
2.6主要工程数量
2.6-1工程数量表
桥梁名称
墩号
墩柱类型
墩高（m）
钢筋数量
混凝土数量
左线大桥
9
空心薄壁墩
48.235
91.941
582.3
10
空心薄壁墩
55.877
103.25
669.4
11
空心薄壁墩
64.318
120.573
790.1
12
空心薄壁墩
65.98
121.606
809.8
13
空心薄壁墩
68.201
126.55
836.1
14
空心薄壁墩
69.043
127.817
846.1
15
空心薄壁墩
69.984
129.192
857.3
16
空心薄壁墩
69.526
128.517
851.9
17
空心薄壁墩
60.087
108.056
717.4
右线大桥
9
空心薄壁墩
50.717
95.585
610.6
10
空心薄壁墩
61.417
111.486
732.6
11
空心薄壁墩
64.037
118.719
786.8
12
空心薄壁墩
66.217
123.515
812.6
13
空心薄壁墩
68.217
126.567
836.3
14
空心薄壁墩
69.517
127.03
851.7
15
空心薄壁墩
70.137
127.984
859.1
16
空心薄壁墩
64.32
120.575
790.1
17
空心薄壁墩
51.838
97.279
823.4
左线大桥
4
空心薄壁墩
48.506
79.174
585.4
5
空心薄壁墩
62.206
96.123
741.6
6
空心薄壁墩
61.205
94.902
730.1
7
空心薄壁墩
57.792
90.609
691.2
8
空心薄壁墩
54.6
89.735
682.8
9
空心薄壁墩
57.967
90.819
693.2
10
空心薄壁墩
57.049
89.735
682.8
11
空心薄壁墩
49.997
80.962
602.4
右线大桥
6
空心薄壁墩
53.407
85.253
641.2
10
空心薄壁墩
56.145
88.594
672.5
11
空心薄壁墩
51.358
82.675
617.9
12
空心薄壁墩
46.556
76.745
563.1
2.7建设相关单位
建设单位：
广东省南粤交通仁博高速公路管理中心仁新管理处；
设计单位：
中国公路工程咨询集团有限公司；
监理单位：
；
施工单位：
。
第三章施工进度计划
3.1工期目标
根据总体施工组织设计，高墩施工主要采用塔吊配合翻模进行施工。
在桥梁桩基、承台施工时优先施工塔吊附着墩位，以便塔吊及时安装、附着。
塔吊具体位置见附图。
施工时1台塔吊配置三套模板，同时进行3个墩的施工，三个墩施工完毕后再施工其他三个墩。
塔吊在施工时负责钢筋、模板和小型机具的吊运，根据模板细部设计可知，模板中质量最大为857Kg，最大吊装距离为56.72m，所以采用6015型塔吊能够满足施工要求。
塔吊中途不进行拆装，下构（墩身、盖梁、挡块、支座垫石）全部施工完毕后进行拆除。
3.2施工节点时间安排
基础及下部构造施工节点安排如下表4.2-1。
表3.2-1基础及下部构造施工节点计划表
桥梁名称
墩号
墩柱类型
墩高（m）
施工开始时间
施工结束时间
左线大桥
9
空心薄壁墩
48.235
2016年4月15日
2016年6月15日
10
空心薄壁墩
55.877
2016年4月20日
2016年6月25日
11
空心薄壁墩
64.318
2016年4月22日
2016年6月27日
12
空心薄壁墩
65.98
2016年4月27日
2016年6月27日
13
空心薄壁墩
68.201
2016年4月22日
2016年7月1日
14
空心薄壁墩
69.043
2016年4月25日
2016年7月5日
15
空心薄壁墩
69.984
2016年4月27日
2016年7月7日
16
空心薄壁墩
69.526
2016年4月25日
2016年7月8日
17
空心薄壁墩
60.087
2016年4月22日
2016年6月28日
右线大桥
9
空心薄壁墩
50.717
2016年6月20日
2016年8月23日
10
空心薄壁墩
61.417
2016年6月30日
2016年9月4日
11
空心薄壁墩
64.037
2016年6月29日
2016年9月5日
12
空心薄壁墩
66.217
2016年6月30日
2016年9月7日
13
空心薄壁墩
68.217
2016年7月5日
2016年9月12日
14
空心薄壁墩
69.517
2016年7月10日
2016年9月18日
15
空心薄壁墩
70.137
2016年7月12日
2016年9月15日
16
空心薄壁墩
64.32
2016年7月14日
2016年9月7日
17
空心薄壁墩
51.838
2016年7月5日
2016年9月3日
左线大桥
4
空心薄壁墩
48.506
2016年6月20日
2016年8月25日
5
空心薄壁墩
62.206
2016年6月30日
2016年9月2日
6
空心薄壁墩
61.205
2016年4月15日
2016年6月15日
7
空心薄壁墩
57.792
2016年6月14日
2016年8月12日
8
空心薄壁墩
54.6
2016年6月5日
2016年8月9日
9
空心薄壁墩
57.967
2016年4月20日
2016年6月25日
10
空心薄壁墩
57.049
2016年6月20日
2016年8月22日
11
空心薄壁墩
49.997
2016年6月30日
2016年8月10日
右线大桥
6
空心薄壁墩
53.407
2016年3月29日
2016年6月1日
10
空心薄壁墩
56.145
2016年4月5日
2016年6月10日
11
空心薄壁墩
51.358
2016年3月25日
2016年6月1日
12
空心薄壁墩
46.556
2016年4月1日
2016年6月8日
3.3机械设备配置
施工机械设备配置见表3.3-1。
表3.3-1—主要施工机械设备配置表
序号
机械设备名称
型号
数量
备注
1
变压器
630KVA
2台
灯盏石大桥及坪山大桥各一台
2
塔吊
6015型
9台
5
汽车吊
QY-25T
4台
6
砼运输车
8m³
12台
7
成套翻模（6m）
通用设计
15套
8
钢筋切断机
4台
9
弯曲机
4台
10
电焊机
400A
6台
11
钢筋调直机
2台
12
平板车
7m
1辆
13
钢筋镦粗机
GDCJ-40
2台
14
钢筋车丝机
JBG-40D
4台
15
洒水车
11m³/车
1辆
16
装载机
徐工50C
1辆
17
天泵
2
18
地泵
BT60
4台
19
打磨机
2台
模板打磨
3.4主要管理人员配置
主要管理人员配置见表3.4-1
表3.4-1—主要管理人员配置表
序号
姓名
岗位
职称
从事相关工作年限（年）
备注
1
项目经理
高级工程师
13
2
项目书记
高级政工师
20
3
总工程师
工程师
9
4
工程技术部长
工程师
8
5
安质环保部长
工程师
11
6
物资设备部长
工程师
20
7
计划合同部长
经济师
12
8
试验室主任
工程师
15
9
综合办公室主任
政工师
6
3.5劳动力配置
作业人员按每台塔吊进行人员配置，具体见表3.5-1—空心墩施工人员配置表。
表3.5-1空心墩施工劳动力配置表
序号
工种
人数
备注
1
塔吊司机
20
2
钢筋工
35
3
模板工
35
4
砼工
30
5
电工
4
6
电焊工
10
7
普工
15
合计
137
空心薄壁墩施工，计划配置15套模板，每两套模板配置一个钢筋班组；一个模板班组，两个班组交替对两个墩身进行施工。
共需要八个钢筋班组和八个模板班组。
钢筋班组负责钢筋的加工及安装，模板班组负责模板的安装、翻升、混凝土浇筑及混凝土的养护。
第四章主要施工工艺技术
4.1翻模施工原理
⑴模板翻升原理
图4.1-1—桥墩一般构造图
墩身模板按1.5m一节设计，4节为1套，每节模板共有外模6块，内模10块；内外模对拉，对拉杆设置12处。
模板如图4.1-2所示：
图4.1-2—桥墩模板一般构造图
模板由外模、内模组成，之间通过精轧螺纹钢对拉固定。
模板面板采用6mm厚钢板，横向小梁采用6mm厚钢板，宽度为10cm，法兰采用12mm厚钢板，宽度为10cm，竖向小梁采用[10#槽钢，长度为1.5m，横向主梁采用双拼[16#槽钢，两道主梁竖向间距为80cm。
拉杆采用20精轧螺纹钢。
模板详细设计及计算详见附件1.仁新高速TJ13合同段空心薄壁墩模板设计图及附件2.仁新高速TJ13合同段空心薄壁墩模板计算书。
翻模施工由4层模板组成一个基本施工单元，先安装3节模板（4.5m高）浇注墩身底部第一段4.5m墩身砼，模板由连接拉杆固定在墩身上，砼达到10MPa时，立第四节1.5m模板，并将第一、二节模板拆除安装到第四节模板上，浇筑第二次砼，第二次砼达到强度后将下部三节模板拆除，翻升至第二次砼顶面上部，浇筑第三次砼，如此循环交替上升。
具体浇筑顺序如图4.1-3。
图4.1-3—模板翻升示意图
⑵薄壁墩翻模施工工艺流程
薄壁墩翻模施工工艺流程见图4.1-4。
施工准备
墩身平面位置测量放样
第1节钢筋加工绑扎
钢筋骨架竖直度控制
第1节模板安装
模板竖直度控制
砼运输
第1节砼浇注
第1节模板拆除、修整
第3节钢筋加工绑扎
第3节模板安装
第3节砼浇注
第1砼顶面凿毛、清理干净
第2节钢筋加工绑扎
第2节模板安装
模板竖直度控制
第2节砼浇注
钢筋骨架竖直度控制
第2节砼顶面凿毛、清理干净
模板竖直度控制
砼运输
模板翻升
下节薄壁墩施工循环
第1节砼包裹养护
图4.1-4—薄壁墩翻模施工工艺流程图
4.2模板翻升组合计算
由于墩身高度并不是模板高度1.5m的整数倍，而且翻模施工，上节模板是立在下节模板的顶面上，通过调整停灰面位置要重新安拆模板，危险性较大。
因此每种类型模板各增加一套高度为50cm、30cm和10cm的模板作为调整节。
调整节具体布置如表4.2-1
表4.2-1—模板翻升组合计算表
桥梁名称
墩号
墩柱类型
墩高（m）
调整节配置
左线大桥
9
空心薄壁墩
48.235
一节0.5m+一节0.3m
10
空心薄壁墩
55.877
一节0.5m+一节0.3m+一节0.1m
11
空心薄壁墩
64.318
一节0.3m+一节0.1m
12
空心薄壁墩
65.98
一节0.3m+二节0.1m
13
空心薄壁墩
68.201
二节0.5m+一节0.3m
14
空心薄壁墩
69.043
一节0.5m+一节0.1m
15
空心薄壁墩
69.984
一节0.1m
16
空心薄壁墩
69.526
二节0.5m+一节0.1m
17
空心薄壁墩
60.087
一节0.5m+一节0.1m
右线大桥
9
空心薄壁墩
50.717
一节0.3m
10
空心薄壁墩
61.417
一节0.5m
11
空心薄壁墩
64.037
一节0.1m
12
空心薄壁墩
66.217
一节0.5m+一节0.3m
13
空心薄壁墩
68.217
二节0.5m+一节0.3m
14
空心薄壁墩
69.517
二节0.5m+一节0.1m
15
空心薄壁墩
70.137
二节0.1m
16
空心薄壁墩
64.32
一节0.3m+一节0.1m
17
空心薄壁墩
51.838
二节0.5m+一节0.3m+一节0.1m
左线大桥
4
空心薄壁墩
48.506
二节0.5m+一节0.1m
5
空心薄壁墩
62.206
一节0.3m
6
空心薄壁墩
61.205
一节0.3m
7
空心薄壁墩
57.792
一节0.3m+一节0.1m
8
空心薄壁墩
54.6
二节0.5m+二节0.1m
9
空心薄壁墩
57.967
10
空心薄壁墩
57.049
一节0.5m+一节0.1m
11
空心薄壁墩
49.997
二节0.5m+一节0.1m
右线大桥
6
空心薄壁墩
53.407
10
空心薄壁墩
56.145
一节0.5m+二节0.1m
11
空心薄壁墩
51.358
一节0.5m+一节0.3m+一节0.1m
12
空心薄壁墩
46.556
一节0.5m+一节0.1m
4.3模板施工平台
由于桥墩高，桥墩数量多，为节约成本，薄壁墩施工采用无支架翻模施工方法。
在模板上设置施工作业平台，施工平台采用角钢焊接成三角桁架，固定在模板横向主梁上，平台宽度80cm，四周设置1.2m高防护栏杆和18cm高挡脚板，平台上铺20cm宽、5cm厚脚手板。
如图4.3-1。
图4.3-1施工平台示意图
4.4人员上下通道
为解决施工人员上下，采用“Z”型爬梯，爬梯为分节组装，根据施工高度使用塔吊往上加升。
为确保爬梯稳定，爬梯基础地基承载力要满足表4.4-1要求，并采用C20混凝土硬化，硬化层厚度为20cm。
表4.4-1—爬梯地基承载力表
爬梯高度（m）
爬梯自重（t）
地基承载力（kpa）
40
20
42
50
24
50
60
28
57
70
32
65
爬梯各立杆下必须放置一块30cm×30cm，厚度为1cm的钢板。
爬梯安装必须垂直，且采用连接件附着于桥墩上，确保爬梯稳定、牢固，按每7.5m高度附着一次，在桥墩上利用预埋钢板及槽钢与爬梯固定。
爬梯四周采用安全网和密目网进行全封闭，确保人员上下安全。
每节爬梯尺寸为3m长×2m宽×2.5m高，楼梯面铺设3mm厚花纹钢板，扶手为φ48×3.5mm圆管，每层爬梯重量约为1吨。
，爬梯细部尺寸及设计见图4.4-1：
图4.4-1爬梯设计图
爬梯搭设前，对爬梯各立杆的位置进行放样，并用红油漆标出其准确位置，以保证爬梯立杆位置准确。
爬梯距离墩身最大距离不大于2.5m。
在油漆标记的位置处安放30cm×30cm，厚度为1cm的钢板作为垫板，把组装好的第一层爬梯安放在垫板，底座通过焊接与垫板固定。
保证装好爬梯的稳定性。
根据墩身施工高度，逐层加高爬梯，爬梯之间通过高强螺栓进行连接，螺栓型号为M24，每层连接螺栓共设置14个。
附墙件的搭设必须随爬梯搭设同步进行，严禁滞后设置或者搭设完毕后补做。
附墙件每7.5m设置一道，通过预埋在墩身混凝土的钢板及槽钢进行固定。
钢板预埋在墩身圆倒角附墙方式见图4.4-2：
图4.4-2爬梯附墙示意图
爬梯四周安装密目网，安装时密目网上的每个环扣都必须穿入符合规定的纤维绳，允许使用强力及其他性能不低于标准规定的其他绳索（如钢丝绳或金属线）代替，系绳绑在爬梯顶部横杆与竖杆相交处，应符合打结方便，连接牢固，易于拆卸的原则。
密目式安全立网边缘与作业人员工作面应牢固系紧。
密目式安全立网在使用中至少每周进行一次检查，当发现有严重的变形或磨损、断裂、破洞、霉变、系绳松脱、搭接处脱开等情况时应及时进行修理或更换。
密目式安全立网使用中允许进行修理，修理后强度不低于原密目网强度，修理后必须经专人检验合格方可继续使用。
应经常清除靠近密目网上的附着物，保持密目式安全立网的清洁。
施工人员通过横梯从爬梯上行至模板施工平台上，横梯长度为3.5m，宽度为1m，两端分别伸入爬梯及模板施工平台各50cm，采用两根I10工字钢作为主梁，上每隔30cm焊接一根φ48×3.5mm的钢管，钢管上铺20cm宽，5cm厚脚手板，脚手板必须铺满、铺实，外侧设18cm高挡脚板及1.2m高两道防护栏杆，防护栏杆应在立杆0.6m和1.2m处搭设两道。
4.5塔吊配置
4.5.1配置原则
根据桥梁承台墩身现场位置、便道情况、覆盖半径、起吊重量需求以及工期安排和施工组织来确定塔吊配置塔吊布置见附件3：
塔吊布置图。
4.5.2相关参数
确定选用TC6015塔吊，TC6015塔吊最大回转半径为60m，最大吊重8T，最小吊重1.5T，独立高度60m
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