五工区空心墩首件专项施工方案.docx
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五工区空心墩首件专项施工方案
新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-6标段
五工区空心墩首件施工方案
1.编制依据
1、国家及相关部委颁布的法律、法规；
2、有关设计图纸及蒙华公司《项目建设管理若干规定》；
3、蒙华铁路MHTJ-6标施工总价承包招标文件、招标图纸、已批复的标段实施性施工组织设计等；
4、现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；
5、中铁十局所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果及历年来在铁路工程施工经验；
6、相关技术标准、施工指南及蒙华铁路有限责任公司下发的相关文件：
《铁路工程施工施工组织设计》（2015）
《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-2005
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424）
《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》（Q/CR9212-2015）
2.首件目的
1、以首件保分项、以分项保分部、以分部保单位工程质量.
2、摸索本标段类似空心墩施工质量控制方法，为其它空心墩施工提供经验。
3、通过对模板的支设和拆除实施情况，摸索模板施工的控制方法，实现最佳支护效果。
4、掌握混凝土的灌注方法和灌注过程中的控制要点，有效防止质量病害出现，保证空心墩施工质量。
5、混凝土灌注过程中，通过对混凝土的和易性、流动性、初凝时间等指标进行检测，验证配合比。
6、通过施工机械的组合及人员分工配合，确定最佳的资源配置方式。
7、通过首件施工，收集现场第一手资料，总结经验，以便优化施工方案，以指导后续大批量的桥梁空心墩的施工。
3.工程概况
3.1工程概况
中庄大桥起讫里程为DK338+923.41～DK339+204.11。
中心里程为DK339+063.76，全桥长为281.7米，跨度为6-32+3-24m双线简支T梁，斜坡墩5个，高度为4.5m～25.5m之间，空心墩3个，高度为31m、34m、35m。
王庄村大桥起讫里程为DK342+815.75～DK343+147.90。
中心里程为DK342+981.58，全桥长为332.15米，跨度为9-32+1-24m双线简支T梁，斜坡墩7个，高度为6m～16m之间，空心墩2个，高度为29.5m、36.5m。
首件桥墩选择在王庄村大桥4号墩，该桥墩为空心墩，墩高包含托盘共计36.5m,
3.2主要设计标准
1、线路级别：
正线双线、电气化；设计速度目标值120KM/h。
2、轨道标准：
线路无缝线路，钢轨60kg/m
3、轨道类型及轨道工程：
本桥铺设有砟轨道
4、设计荷载：
中-活载（2005）ZH活载，Z=1.2
3.3主要工程量
空心墩墩号表
墩台号
里程
墩柱（m）
桥名
高度
墩台型式
外围坡率
内部坡率
砼标号
4#
DK342+944.69
36.5
双线圆端形空心桥墩
45:
1
70:
1
C35/C45
王庄村大桥
3.4工程特点、控制
1、王庄村大桥空心墩为4#墩，现场地形条件差，周围原地地形起伏很大，不利于施工，质量标准要求高，工程量较大。
2、墩高最高达到36.5m，测量和定位控制等精度高，施工质量控制要求高。
3.5工程重点、难点及相应对策分析
序号
重点、难点
应对措施
1
施工测量控制墩身线条、轴线、高程
采用空间坐标控制墩身四角，测量仪器采用精度较高的全站仪，加强过程中监控量测，测量过程中注意消除大气、温度及气压的影响
2
墩身外观质量
模板采用定型钢模，严控混凝土的质量
3
空心墩属高空作业、危险性较大
上下通道在墩身预留洞口，由内侧爬梯上下，外侧安装施工平台采用全封闭牛腿式外挂作业
1、测量放线
由于墩身高，需多次立模，为保证墩身垂直度和中心位置准确，施工中采用三维空间定位法，采用空间坐标控制墩身四角，测量仪器采用全站仪。
在承台施工前，首先放出墩身十字线，做好型钢支架，将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位，不偏斜。
模板安装前在墩身上准确测放出模板的四个控制点，模板安装时利用铅锤线测量模板的倾斜，模板安装完成后，利用全站仪直接测量墩身四角坐标与计算的理论坐标对比，利用千斤顶调整模板，误差控制在10mm以内。
为确保墩身截面尺寸准确、顺畅，在每次浇注砼后，对墩身进行四角复测，并测量四角的标高，达到双控效果，即标高及线型控制，为下次立模提供数据参考，发现模板偏位之后应立即对模板轴线进行调整，为了不造成线形的不美观，调整不能一次性到位，调整方法为逐渐垫高模板偏向例的模板，慢慢进行调整。
2、外观质量控制
高墩施工由于多次立模，多次浇注，容易引起外观质量下降。
为了提高外观质量，经多次探索，施工中采取了以下措施：
（1）水平施工缝凿毛处理，在每板混凝土施工后，均留下一道水平施工缝，当混凝土终凝前，即可由人工在内外模外侧，由近及远绕周圈凿混凝土表面浮浆。
在待再立模前清扫干净即可。
（2）浇筑混凝土前，先对上次施工顶面人工凿毛，对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查、整理，清除杂物，用高压水冲洗干净，模板间和下部嵌塞海绵条以防漏浆。
（3）混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇注，每层30cm，采用插入式振捣棒星型振捣，要求移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持5～10cm的距离；插入下层混凝土5～10cm操作严格遵守快插慢拔要求，避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。
（4）提高立模精度，改用厚10mm的海绵胶皮处理接缝，保证接缝严密。
（5）混凝土浇注时，混凝土面低于模板面10cm，保证混凝土面的连续性。
（6）为确保墩身外观质量，模板翻升到位后，必须对模板进行彻底的清理、调直、修补和加固。
（7）混凝土浇筑完成后，未拆模前，应在养护期间经常使模板保持湿润，拆模后立即进行薄膜覆盖，每3～6小时洒水一次，以保持混凝土表面湿润，养护期不少于7d.混凝土强度达到2.5Mpa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架等荷载。
（8）拆模后及时修复表面缺陷，保证墩身颜色一致、棱角分明。
4.首件施工安排
4.1组织机构及人员安排
项目经理部安排五工区对本墩身施工现场组织施工，五工区组织机构见图4.1《组织机构图》。
图4.1组织机构图
4.2架子队管理人员及岗位职称一览表
安排桥梁架子一队对本墩身施工现场组织施工，架子队管理人员及岗位职称一览表见图下表。
架子队管理人员及岗位职责一览表
序号
姓名
职务
职责
1
孙传振
工区经理
总负责人
2
杨俊峰
总工
技术总负责
3
梁成友
副经理
负责现场施工
4
郭守龙
技术部长
负责现场技术
5
薛祥儒
测量主管
负责现场测量
6
张月恒
质量部长
负责工程质量
7
郭颂
试验组长
施工试验
8
张奇
安全部长
施工安全监督
4.3人员组织及劳动力职责
配备3个专业施工班组，钢筋班组、模板及支架班组和混凝土班组。
人员组织及劳动力安排见表下表。
人员组织及劳动力配置表
序号
工种名称
人数
职责分工
备注
1
钢筋工
4
负责空心墩钢筋的加工及绑扎
2
模板工
4
负责空心墩模板安装与拆卸
3
架子工
4
负责空心墩施工所需防护支架搭设
4
混凝土浇筑工
5
负责空心墩砼浇筑指挥1人、放料1人、
振捣2人、养护2人
5
电工
1
负责施工现场用电维护与检修
6
普工
4
负责清理现场及模板
合计
22人
4.4机械设备配置
机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
测量、试验仪器设备
1
全站仪
徕卡502
1台
2
水准仪
DSZ2
2台
吊装设备
1
吊车
25t
1台
5节臂
2
吊车
80t
1台
混凝土施工设备
1
运输汽车
8m³
4台
2
发电机
75KW
2台
3
泵车
1台
4
拌和设备
120型
1套
钢筋加工设备
1
钢筋切断机
1台
2
钢筋弯曲机
1台
3
电焊机
3台
4
钢筋调直机
1台
4.5工期安排
空心墩身施工计划开始时间为2016年4月1日，结束时间为2016年7月31日，总体施工时间为4个月。
施工周期计划表
工作内容
绑扎墩身钢筋
模板支立及平台安装
混凝土浇筑
混凝土等强
合计
工序时间（天）
2
2
1
2
7
空心墩全部采用吊车施工。
按中庄大桥3个墩做为一个流水安排，节段高度6m，每7天可施工6m墩柱，最高墩柱36.5m，共需36.5÷6×7=43天，托盘及顶帽考虑7天施工周期，50天即可完成空心墩施工。
5.施工工艺
空心墩施工采用分节段工艺施工，标准节段高度为6米，外模坡比45:
1，墩柱18m采用25t吊车施工，18m以上采用大吨位吊车进行模板的拼装及混凝土浇筑工作，在王庄村大桥4#～5#墩之间进行场地硬化，进行吊车支立。
人员上下施工通道采用内、外结合方式，即依托墩模搭设脚手架至墩身预留过人洞进入墩身内部，采用墩身内爬梯上至墩身施工顶部，再由顶部转至外部模板施工平台。
第一次浇注至实体段（浇注下部实体段，外坡度45:
1为3米），外侧采用订制爬梯做为人员上下通道。
第二次自实体段顶部开始立模，根据不同墩高配置不同的调整节，浇筑高度在2~6m之间。
墩身施工过程中，人员由墩旁订制爬梯通过过人洞进入墩身内部，采用墩内内爬梯作为上下通道。
模板以4~6m标准高度进行循环。
最后一节浇筑至空心段顶部内倒角顶面以下10cm，以上做为底模预制板的安装位置。
5.1施工顺序及工艺流程
总体施工顺序
第一步：
凿毛。
第二步：
安装墩身钢筋，施工空心墩的实体部位。
第三步：
立墩身外模板，加固，加钢筋垫块，浇筑混凝土。
第四步：
实体段接空心部位凿毛，吹尽浮渣，架立内模板安装第一节空心墩钢筋，立外模，模板加固完毕，浇筑第一段空心墩（2~6m）（第一段要考虑预留门洞，参照上实体下门洞预留制作）。
第五步：
凿毛，设置上下通道，进行第二节段施工，安装通风管和设计的墩身预埋件，安装墩身内爬梯，反复交替施至空心段顶，搭设墩帽施工支撑体系，施工墩帽。
墩身施工工艺流程图
5.2具体施工步骤
5.2.1施工准备
1、场地布置
机械进场前采用挖掘机对空心墩施工范围内场地进行平整。
2、测量放样
放样定出空心墩立模边线，立模边线采用墨线弹出。
5.2.2场地硬化
王庄村大桥4#～5#墩之间进行场地硬化，首先用震动压路机进行基底碾压处理，在浇筑20cm厚25混凝土面层。
保证吊车支立稳定。
5.2.3吊车选用
模板支立和拆除均采用吊车进行，现场墩身高度最大为36.5m，模板每节最高高度为2m，每节分4片，外模圆弧重量为1.813t，外模直板为1.026t，重量小于3t，由于需考虑吊机施工时的作业高度，作业高度按5m计，则最大提升高度为41.5m，根据汽车吊技术参数统计，现场采用25T汽车吊即可满足18m以下墩身高度施工要求，采用T汽车吊即可满足18m以上36.5m以下墩身高度施工要求，施工时需注意吊机的支立位置。
徐工QY25E25吨吊车参数表（主臂起重性能表）
工作幅度（米）
基本臂10.4米
中长臂17.6米
中长臂24.8米
全长臂32米
起重量（kg）
起升高度（米）
起重量（kg）
起升高度（米）
起重量（kg）
起升高度（米）
起重量（kg）
起升高度（米）
3.0
25000
10.5
14100
18.1
3.5
25000
10.25
14100
17.89
4.0
24000
9.97
14100
17.82
8100
25.28
4.5
21500
9.64
14100
17.65
8100
25.16
5.0
18700
9.28
13500
17.47
8000
25.03
5.5
17000
8.86
13200
17.26
8000
24.89
6000
32.32
6
14500
8.39
13000
17.04
8000
24.74
6000
32.2
7
11400
7.22
11500
26.54
7210
24.41
5600
31.95
8
9100
5.54
9450
15.95
6860
24.02
5300
31.66
9
7750
15.27
6500
23.59
4500
31.33
10
6310
14.48
6000
23.1
4000
30.97
12
4600
12.49
4500
21.94
3500
30.13
14
3500
9.6
3560
20.51
3200
29.12
16
3000
18.74
2900
27.93
18
2300
16.52
2200
26.52
20
1800
13.61
1700
24.95
22
1500
9.29
1400
22.9
80吨汽车起重机起重性能表（主臂起重性能）
工作半径（m）
吊臂长度（支腿全伸）
吊臂长度
（不伸支腿）
12.0m
18.0m
24.0m
30.0m
36.0m
40.0m
44.0m
12.0m
2.5
80.0
45.0
15.0
3.0
80.0
45.0
35.0
15.0
3.5
80.0
45.0
35.0
15.0
4.0
70.0
45.0
35.0
11.7
4.5
62.0
45.0
35.0
27.0
9.5
5.0
56.0
40.0
32.0
27.0
8.0
5.5
50.0
37.0
29.2
27.0
22.0
6.8
6.0
45.0
34.3
27.2
25.0
22.0
5.8
6.5
39.4
31.5
25.3
23.2
22.0
18.0
5.0
7.0
35.6
29.1
23.7
21.5
20.3
18.0
4.3
8.0
27.8
25.4
21.0
18.8
17.7
15.7
12.0
3.2
9.5
20.8
20.8
17.8
15.7
14.6
13.2
12.0
2.0
10.0
19.2
19.2
17.0
15.0
13.8
12.6
11.4
1.7
11.0
16.5
15.6
13.5
12.4
11.4
10.4
11.8
14.7
14.7
12.6
11.4
10.6
9.7
12.0
14.2
14.2
12.4
11.2
10.4
9.5
13.0
12.5
12.5
11.3
10.2
9.3
8.8
14.6
10.0
10.0
10.0
9.0
8.5
7.8
15.0
9.4
9.4
9.4
8.7
8.2
7.6
16.0
8.1
8.1
8.1
7.7
7.1
17.8
6.2
6.2
6.2
6.8
6.3
20.0
4.5
4.5
4.5
5.1
5.6
22.0
3.4
3.4
4.0
4.4
5.2.4空心墩施工工艺
1、上下通道设置
（1）空心墩外爬梯
外爬梯采用订制爬梯，订制爬梯优点为拆装方便，安全系数高。
为满足施工要求，避免模板拆除带来的工序繁琐和拆除困难，拟在模板背愣上焊接牛腿，牛腿采用角钢加工。
在牛腿上搭设工作平台，工作平台宽1.0m，外设两排防护栏杆，挂立网。
每2m模板焊接一个工作平台，每工作平台间搭设踏步至顶层。
（2）墩内爬梯
墩内爬梯利用墩身内爬梯上至正在施工模板底层，每节墩身施工完成后，立即安装墩身内爬梯，通过安装在内模桁架平台上至模板顶层，转入模板外施工平台进行施工作业。
内模桁架平面图
空心墩内爬梯图
5.2.5钢筋施工
空心墩钢筋连接采用单面搭接焊，同排钢筋及邻排钢筋接头均应错开布置。
焊缝质量由专人负责检查，确保符合规范要求。
1、钢筋加工
（1）钢筋骨架尺寸应符合设计与规范要求。
（2）钢筋加工允许偏差应符合下表规定：
序号
部位
允许偏差（mm）
检验方法
1
受力钢筋全长
±10
尺量检查
2
弯起钢筋的弯折
位置
20
3
箍筋内净尺寸
±5
（3）钢筋焊接前必须根据施工条件进行试焊，实验合格后方可进行正式施焊。
焊工必须持证上岗。
（4）钢筋上下搭接，并采用单面焊，搭接长度≥10d，焊缝宽度≥0.8d。
同一截面内主筋接头面积不应大于总截面面积的25%，上下错开的距离应满足≥0.5m且≥35d。
在接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头。
2、钢筋安装
钢筋安装允许偏差应符合下表规定：
序号
部位
允许偏差（mm）
检验方法
1
受力钢筋排距
±5
尺量两端、中间各1处
2
同一排中受力钢筋间距
±10
3
分布钢筋间距
±20
尺量连续3处
4
箍筋间距
绑扎钢筋
±20
焊接骨架
±10
5
弯起点位置（加工偏差包括在内）
30
尺量
6
钢筋保护层厚度
C≥35mm
10
尺量两端、中间各2处
5.2.6墩身模板施工
空心墩采用分节浇筑，每套模板严格按照对应的墩号组织施工，新到场的模板应进行试拼，且依据模板厂家提供的编号进行试拼。
模板安装每6m一节，相邻墩位流水作业。
1、模板试拼
模板到现场后，需立即组织人员进行试拼，对尺寸不对和错台严重的，应及时通知厂家进行校正；对其细部错台、缝隙，可通过打磨找平和双面胶带填塞。
最终模板错台不大于1mm，同一平板平整度不大于2mm。
2、模板周转
模板试拼检测报验合格后，通过自卸车或者平板车运至施工现场，按照墩台号顺序组织和施工，确保工序衔接。
由于工期紧张，现场采用分节段施工，保证模板达到最大利用。
相邻墩台身模板周转可通过模板拆除和安装过程中完成转运，模板周转运输过程中，不得碰撞模板，模板下应垫枕木或者方木，确保模板不变形。
模板在现场对方应保持地面平整，且按编号有序堆放，严禁长时间暴露在外，防止模板锈蚀。
3、模板施工流程
空心墩施工，除上下实体段一次浇筑完毕外，空心段浇筑高度每次浇筑6m,每施工第N次时，应拆除N-2次施工模板，拆除部分模板用于下一墩身施工，依次循环使用。
第N-2次模板拆除前，应确保N-1次浇筑混凝土终凝。
4、模板安装
模板安装施工过程中每安装段全部检查，检查标准如下表：
每节模板安装过程中，可在两节模板间的缝隙用0.5～1mm薄钢板塞填以便纠偏。
墩台模板允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
前后、左右距中心线尺寸
±10
测量检查每边不少于2处
2
表面平整度
3
1m靠尺检查不少于5处
3
相邻模板错台
1
尺量检查不少于5处
4
空心墩壁厚
±3
尺量检查不少于5处
5
同一梁端两垫石高差
2
测量检查
6
墩台支撑垫石顶面高程
-5、0
经纬仪测量
7
预埋件和预留孔位置
5
纵横两向尺量检查
5、模板加固
空心墩模板采用背楞有拉杆钢模，拉杆主要是确保直线段径容拉杆的通心拉杆，拉杆均采用Φ25精轧螺纹钢筋制作。
在施工中应注意以下几点：
（1）杆受力不能直接作用在模板上，必须加垫块以保证受力面垂直，并采用双螺母进行加固。
（2）通心拉杆数量和位置严格按照模板厂家提供的孔位进行加固。
（3）拉杆必须外套硬质PVC管，随模板一起拆除。
（4）施工中，应密切监视，确保拉杆、垫片等加固措施受力稳定，有一定的支撑和防护体系，技术人员应严格检查每一根拉杆是否完全受力，是否严格按要求安装。
（5）模板安装加固应严格按照设计图纸尺寸、坡度进行加固，模板安装过程中每一块位置是唯一的，需按照设计图纸和模板厂家提供的组装编号进行按照装（也可由各队自己编号）。
6、模板拆除
待混凝土强度大于2.5Mpa时，拆除所有外模板。
拆除时按先底节段后顶节段的顺序进行。
拆除过程中，须注意吊车操作的稳定性，以免模板磕碰墩身及发生安全事故。
5.2.7墩帽施工
1、墩帽下部支撑系统安装
顶帽底部倒角浇筑时，预留10cm暂不浇筑，将倒角加强筋预留在对应位置。
墩帽底部模板采用10cm厚预制板，四面留有预留钢筋，预制板分块制作，横桥向两侧设计为弧形，中间设计为矩形板，共3块，弧形块最大弦长2m，具体如图所示。
预制板分块示意图
预制板安装完成后，将预制板周边预留钢筋与倒角内预留筋焊接到一起，顶部安装完顶帽底部钢筋后浇筑10cm混凝土封底，待混凝土达到终凝后，开始绑扎顶帽钢筋并浇筑混凝土。
图5.3.6-3墩帽底部支撑系统侧面图
2、墩帽钢筋、模板施工
参照墩身钢筋、模板施工。
5.2.8混凝土施工
空心高墩砼采用耐久性砼，砼在拌合站拌制，砼运输车运至现场用汽车泵输送到模板内，人工机械振捣。
混凝土采用罐车运输，浇筑根据墩高不同选择不同的方式，当浇筑高度在20m以下时，采用汽车泵浇筑，浇筑高度在20m以上时，采用吊车配合吊斗进行浇筑。
混凝土浇筑前，应将前一节段浇筑的混凝土顶部凿毛，露出新鲜的石子面，并将杂物清理干净后方可进行混凝土的浇筑。
混凝土浇筑高度应与墩身模板齐平，确保凿毛及钢筋连接的作业面，同时保证施工缝位置与模板拼缝位置一致，对混凝土外观无严重影响。
1、浇筑混凝土前，应仔细检查钢筋型号、数量、间距、保护层厚度及其紧固程度。
构件侧面和底面的垫块至少应为4个／m2，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。
2、混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m；当大于2m时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，确保混凝土不出现分层离析现象。
3、混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90min；混凝土的一次摊铺厚度不大于300mm。
4、混凝土的浇筑应尽量选择在一天中气温适宜时进行，混凝土的入模温度为5～30℃，夏季气温较高时采用冷却水拌合混凝土，使其入模温度符合要求。
模板的温度为5～35℃，夏季气温较高时采用冷却水喷洒模板，并采取遮荫措施。
在低温条件下浇筑混凝土时，应采用适当的保温防冻措施，防止混凝土受冻。
5、耐久性混凝土的振捣
所有混凝土一经灌注，立即进行全面的捣实，使之形成密实、均匀的整体。
混凝土的密实采用高频插入式振捣棒和附着式振动器联合振捣的方式进行。
混凝土振捣采用操作台统
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