薄壁空心墩实心墩施工方案

大截面薄壁空心墩墩顶实心段,吊架受力计算,混凝土浇筑工艺。

目 录

主桥墩柱墩顶实心段施工技术方案 ................................................................................................. 1 一、 工程概况 ................................................................................................................................... 1 二、施工组织及管理机构 ................................................................................................................. 1

2.1、组织机构设置 .................................................................................................................... 1 2.2、劳动力配备 ........................................................................................................................ 1 2.3、劳动力组织及任务划分 .................................................................................................... 2 2.4、主要施工机械设备配置 .................................................................................................... 2 三、质量目标 ..................................................................................................................................... 3 四、施工方案 ..................................................................................................................................... 3

4.1、墩顶施工工艺 .................................................................................................................... 3 4.2、主墩墩顶实心段施工方法 ................................................................................................ 4 4.3、实心段施工测量 .............................................................................................................. 10 4.4、模板结构设计及验算 ...................................................................................................... 11 五、质量控制 ................................................................................................................................... 15

5.1、质量标准 .......................................................................................................................... 15 5.2、质量控制体系 .................................................................................................................. 15 5.3、钢筋加工质量控制 .......................................................................................................... 15 5.4、模板安装质量检查与验收 .............................................................................................. 23 六、安全方案 ................................................................................................................................... 24

6.1、安全方针 .......................................................................................................................... 24 6.2、 安全目标 ........................................................................................................................ 24 6.3、危险源与相关控制 .......................................................................................................... 24 6.4、安全保证体系 .................................................................................................................. 27 6.5、制度保证 .......................................................................................................................... 28 6.6、高空作业安全保证措施 .................................................................................................. 29 七、环境保护及文明施工 ............................................................................................................... 30

7.1、环境保护 .......................................................................................................................... 30 7.2 文明施工措施 .................................................................................................................... 32

墩内实心段支架施工方案及验算 ................................................................................................... 33 墩顶实心段人孔吊架及底模验算 ................................................................................................... 37

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主桥墩柱墩顶实心段施工技术方案

一、 工程概况

K128+620 桥（南盘江特大桥）由（108+180+108）m双塔三跨矮塔斜拉桥和15跨30m预应力T梁引桥组成。

主桥采用钢筋混凝土变截面薄壁空心墩，桥墩横桥向宽均为15.928m,纵桥向墩顶宽9m，沿高度方向按80：1的倾率扩大桥墩截面，墩高分别为：2#墩98米、3#墩95米。墩顶为实心段，2#、3#墩3m，混凝土标号C50,墩顶实心段砼方量分别为430m3。墩顶实心段施工方案编制依据主桥墩柱总体施工技术方案，计划两个实心段10天完成。实心段采用以前的翻模和吊架施工。

二、施工组织及管理机构

2.1、组织机构设置

现场成立云南锁蒙高速公路一合同段项目部，项目部设项目经理1人、常务副经理1名、副经理1名、总工程师1名、副总工程师1名。项目部设四部三室，即工程技术部、技术质检部、物资设备部、计划计量部和工地试验室、安计室、综合办公室。 2.2、劳动力配备

（1）项目部管理人员配备

工程技术部、技术质检部、物资设备部、计划计量部各设部长1名，工地试验室、安计室、综合办公室各设主任1名，各部室下设各职能室，共投入管理人员约25人。

（2）桥墩施工人员配备

将配备测量工、试验工、吊装工、钢筋工、模板工、混凝土工、

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电焊工、机械司机、电工、机修工、后勤、普工等人员，初步安排施工高峰时劳动力达80人以上。 2.3、劳动力组织及任务划分

根据施工组织安排，施工作业队下设钢筋、模板、混凝土等班组。

各班组劳动力安排情况表

2.4、主要施工机械设备配置

桥墩施工机械配置表

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三、质量目标

总体质量目标：优良。

四、施工方案

4.1、墩顶施工工艺

2、3号墩墩顶实心段，为便于0号段箱梁模板和钢筋安装，墩身标高伸入0号段箱梁5cm，同时为减轻实心段砼重量对支架的压力，实心段砼分成1、2米高的2节段进行施工。墩身空心顶部的模板设计：主墩顶部3.0米范围为实心段。由于实心段底到前一个横隔板内空高度为4.6m，使用钢管架即可支撑底模，所以不需要在墩内预埋牛腿。在进行该实心段砼施工时，分两次进行，第一次主墩1.0m实心段砼与墩身同时浇注，墩身内支架等物品及设备从预留2.5m×1.5m的人孔中取出，吊架浇注人孔砼，封闭后再以第一次封顶砼为支撑浇注砼至墩顶。施工工艺流程如图所示：

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工艺流程图

4.2、主墩墩顶实心段施工方法

（1）在进行该实心段砼施工时，分两次进行，第一次主墩1.0m（实心段砼与墩身同时浇注，达到强度后，用1米墩身作为剩余2米的支撑段。浇注1米支架布置及受力计算参照1.2米厚砼横隔板方案。（支架图及受力计算附后）

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（2）调整支架成为封顶的支撑

混凝土浇筑到隔板（或封顶混凝土）位置时，拆除墩身内模，在支架上铺设隔板的底模，并安装钢筋浇筑混凝土。在底模预留2.5m×1.5m人孔，方便拆除底模架物件。人孔预留在两内室中间，方便塔吊吊材料。人孔如下图所示：

（3）安装吊架浇筑人孔

1米厚实心段混凝土达到设计强度后，即可拆除砼底部钢管支架，从预留人孔中把底下节段的钢管、木板等杂物清除。安装吊架，吊架为了考虑简单和经济，使用轻型材料。吊架用2根2.9m长2*【16槽钢作为上扁担梁，下面用10*10的方木作为分配梁，间距20cm，15mm胶合板为底面板 ，Φ10mm 圆钢作为吊杆，底面板各边与混凝土搭接5cm,分两块拼装，中间接缝做成企口缝。用圆刚把上下梁拧紧，焊接在上面的主筋上。为防止漏浆，在底模与混凝土结合处上粘贴双层的双面胶。人孔吊架系统受力计算附后。

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4.2.1、钢筋的制作和绑扎：

墩身顶部实心段加工长度为除墩身Φ32钢筋接长外，实心段内部加密主筋为Φ28长度4.14m,主筋全部伸入0#块1.2m。钢筋笼外侧设置防裂钢筋网片。主筋在地面加工场地采用车丝机将连接端进行镦粗 直螺纹套丝(套丝长度需满足规范规定)，套丝连接端采用套筒连接。安装钢筋时在模板顶面操作平台上搭设高6米的临时支架（如右图）并与墩内支架连接行成整体，待钢筋安装完成后再拆除临时支架。

预留人孔钢筋总共有四层Φ32纵横交错布置，考虑清除墩内支架,预留人孔钢筋露出模板10-30cm,

搭接区段断面错开20cm,然后在下一模底层采取加密预留人孔上方钢筋来补强，钢筋连接采用直螺纹套筒连接。

钢筋在加工前，首先将钢筋表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，对弯曲变形的钢筋进行调直。依据图纸设计进行下料，弯制加工，并按图纸钢筋编号对钢筋分类编号存放。

在钢筋的绑扎中，钢筋的交叉点用铁丝绑扎结实，必要时可用点焊焊牢。为保证保护层厚度，在钢筋与模板间设置PVC垫块。 4.2.2、砼搅拌、运输

砼在拌搅站集中搅拌，施工时采用4台砼搅拌运输车运送砼，垂

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直运输用2台输送泵。砼输送泵的管道依托墩身预埋件搭设和固定。

4.2.3、墩身砼浇筑

（1）浇筑前准备工作

混凝土浇筑前应检查模板的标高、尺寸、位置、强度、刚度、牢固性、平整度、内侧的光洁度等内容是否满足要求，不得有缝隙和孔洞。模板接缝是否严密，脱模剂是否涂抹均匀，模板中的垃圾应清理干净；钢筋及预埋件的数量、型号、规格、摆放位置、保护层厚度等是否满足要求，并做好隐蔽工程验收记录。

（2）混凝土振捣。

管道设置：泵管附着在墩身上，墩底设5米长水平管连接泵的出口。砼顶泵管随着墩高不断提升，考虑墩顶实心段钢筋较多，采取人工接管，配合软管，浇注混凝土用可伸缩软管接料至落灰点。

开始泵送前，先搅拌同水灰比砂浆，打入泵中，再紧接着泵送混凝土。砂浆数量根据泵管长度而定，一般为0.5~2.0m3。

砼的浇筑过程中，要按一定的顺序和方向分层进行，振捣方式采用插入式振动器。混凝土每层铺设厚度不可太厚，一般分层厚度为振捣器（A70mm）作用部分长度的1.25倍，每层砼灌注厚度不大于30cm。应沿浇筑的顺序方向，采用斜向振捣法，振捣棒与水平面倾角约 30°左右。棒头朝前进方向，插棒间距以40cm为宜，防止漏振。应依自动滑动的混凝土坡面循序进行，不得进行跳跃式振捣。有倾斜面时，应从低处开始，逐层扩展升高，并保持水平分层。在折角处，应作为一层处理。用插入式振捣器应快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到振捣密实。振捣上一层时应插入下层5cm，以清除两层间的接缝。插入式振捣器的机头，不得贴上模板，靠近模板振动时要保持5cm至10cm的间距。严禁利用钢筋振动进行振捣。施工中注意各种钢筋及冷却水管等预埋。浇注顺序及层厚控制如图所示：

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每次振捣的时间要严格掌握。插入式振捣器，一般只要15-30s。混凝土应振捣到浆体停止下沉，无明显气泡上升。表面平坦泛浆，呈现薄层水泥浆的状态为止，然后慢提振捣器。振捣时间不宜过长，否则会产生离析现象。 4.2.4混凝土养生

砼养生采用采用“内散外蓄”养护法使基础体表温度不直接受大气影响，其温度不低于中心温度25℃。内部设置冷却水管，降低水化热，外部用无色塑料薄膜包裹，自然蒸养的方法，但必须保证要有足够的水份以及塑料膜无破损、无透气。 1）冷却管

为了加快混凝土内部热量散失，采取通水冷却的方法。

墩顶实心段厚度为3m，冷却水管在墩顶内独立布置，竖向布置两层。平面布置如图所示。

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冷却水管进出水口均设置调节阀门，以控制进出水流量。冷却水

管安装后事先通水检查，以防漏水。对于进出水口的水温，第1～6d，3h检测一次：第7～14d，6h检查一次。根据测温结果随时调整进水流量，确保冷却水与混凝土温差小于25℃。在此期间如混凝土的降温速率超过2.0℃/d，立即停止通水，具体时间视测温结果而定。管内水流速不低于0.6m/s；待冷却水管通水结束后，即采用50号水泥浆（加入适量微膨胀剂）进行压浆封堵。 2）体外保温

（1）、混凝土养护采用24h不间断喷淋方式，表面采用廉价毛毡或草袋覆盖保持混凝土表面潮湿，养护时间不少于14天。

（2）、混凝土表面保温：拆模后及时采取表面保温措施。具体方法是混凝土表面覆盖麻袋或草垫外包彩条布。 3)对拉杆孔及接缝处砼外观质量处理方法：

割除对拉杆孔上的PVC管至墩柱平面下3～5毫米，用水清洗干净后用塑性水泥浆封堵PVC管至墩柱平面下3～5毫米，再用经实验（以黑水泥：白水泥=2：1或6：4或7：3试配）调配好的水泥浆填平至墩身表面，待水泥浆凝固后用沙纸打磨至与其它墩身一至。

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模板在安装之前我们对模板进行试拼，找出变形、狭缝等有问题之处进行处理，安装过程中安排专人对每一条接逢、螺栓进行检查；老砼（砼徐变收缩）与支撑钢模之间的缝隙采用玻璃胶事先封堵。通过以上措施的实施从源头上把漏浆、错台现象出现的可能性减至最小。若出现局部漏浆、错台一方面对模板重新进行较正，另一方面打磨错台，清除漏浆处浮浆采用调配好的水泥浆进行修补。

4.2.5 0#块托架牛腿的预埋

在主墩施工到距墩顶2.911米和1.931米处，预埋0#块纵横向托架的牛腿预埋孔。预埋孔布置在墩柱横桥向前后面各3个，尺寸24*44cm，纵桥向左右各1个，尺寸24*40cm。Φ32精轧螺纹钢分别预埋在孔的两侧各1根，预埋孔与精轧螺纹钢位置水平，不扭曲和倾斜。具体位置如图所示：

4.3、实心段施工测量

实心段最后一模的线型控制主要通过施工测量来进行。施工测量控制内容包括：四角定位测量、高程测量、垂直度测量。预埋反光片为以后对高墩做监测。考虑0#块的预拱度，墩顶设计标高相应提高20mm。

(1)四角定位测量

采用三维坐标控制法。每个墩施工前，由项目测量队用全站仪进行四角定位。

(2)高程测量

采用三角高程法。用直径10mm的钢条焊成“丰”字形觇标，三条横条间隔15cm～20cm。再把觇标焊在事先选定的墩身钢筋上，作为观测竖直角的观测点。觇标间距用钢尺量，精确至毫米。用2″精度的

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经纬仪观测竖直角3个测回，以此来计算高墩的高程。

（3）坚持高墩中线、边线的复测和墩身截面尺寸的测量检查制度；实行测量换手制度，测量资料复核无误后，报监理工程师审查认可，方可用于施工。

636

2250

750mm；对拉螺栓为φ25精扎螺纹钢,布置

636

背楞选用双根[16a槽钢，纵向间距为在横背楞上，间距为750×1000mm；模板之间用M20螺栓连接(如右图)。 4.4.1、材料截面特性

750

0318

375

318

[8竖向主肋：A=10.24cm2,G=8.04kg/m,WX=25.3cm3,IX=101.3cm4 双[16a背楞：A=21.95cm2,G=17.23kg/m,WX=108.3cm3,IX=866.2cm4 4.4.2、检算标准

（1）强度要求满足钢结构设计规范；

（2）结构表面外露的模板，容许挠度为模板结构计算跨度的1/500；

（3）钢模板面板的容许挠度值为1.5mm；

（4）钢面板的钢楞、背楞的容许应力［σ］=215KN,容许挠度值［f］=3.0mm；

4.4.3、新浇混凝土对模板侧面的压力

F 0.22 Ct0 1 2v F c H

取较小值。

取混凝土施工温度T为29℃，则

750

[8槽钢，间距333mm，边框选用8mm角钢；

面板为5mm热轧平板，竖向主肋选用

375

18

4.4、模板结构设计及验算

1433

7045

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t0 200/(15 T) 4.55℃

取混凝土浇筑速度0.7m/h，则

22F1 0.22 25 4.55 1.2 1.15 28.9KN/m 1.2 34.7KN/m

混凝土倾捣时产生的侧压力：

F2 4 1.4 5.6KN/m2

22

F F F 40.3KN/m 0.0403N/mm312总侧压力：

4.4.4、面板的验算

近似地按面板两边简支，两边固定验算面板的正压力，选取跨度为：

Lx=300mm Ly=333mm h=5mm q=FL 由于

Lx

0.90Ly

则查表得 km

0.0159

-0.0563

y

，km

-0.0663

x

km

0.0268

x

k，m

y

，kf

0.00184

a.强度验算

取1mm宽板条为计算单元，荷载为： q=0.0403×1=0.0403N/mm， 求支坐弯矩：

MM

0X0Y

K K

MX

q L2 0.0403 3002 240.5N mm x 0.0663

MY

q L2 0.0403 3332 251.6N mm Y 0.0563

面板截面系数为：

W

1

1 52 4.167mm3 6

则应力为：

max

Mmax251.6

60.38MPa 215MPa W4.167

面板强度符合设计要求。 求跨中弯矩：

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M

X

K

MX

2

q L2N mm x 0.0268 0.0403 300 97.2

M

MM

Ky

My

2 q L2N mm x 0.0159 0.0403 333 71.05

钢板的泊松比v=0.3,故需换算为：

X

mx v my 97.2 0.3 71.05 118.5N mm my v mx 71.05 0.3 97.2 100.2N mm

y

应力为：

max

Mmax118.5 28.4MPa 215MPa W4.167

可满足要求 b.挠度验算

Eh32.1 105 534.45 107

BD 2.4 106N mm则： 22

10.9212 (1 )12 (1 0.3)

Vmax

0.0403 33340.912 106L333

0.00184 0.38mm [V] 0.66mm

5005002.4 1062.4 106

所以面板挠度符合要求 4.4.5、竖肋的验算

a、荷载：q F3 h 0.0403 333 13.42N/mm b、强度验算

max

Mmax0.125 13.42 7502943.594 1032

37.3N/mm [f] 215N/mm2

33

x Wx1.0 25.3 1025.3 10

c、跨中部分挠度计算：

a375

0.5 L750

q L413.42 75042

Vmax (5 24 ) (5 24 0.52)54

384EI384 2.06 10 101.3 10

L750

0.053mm 1.5mm

500500

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4.4.6、背楞的验算

a、荷载： q F3 L 0.0403 1000 40.3N/mm b、强度验算：

Mmaxx

121

ql 40.3 10002 5.04 106N mm 88

查表2 [16槽钢 Wx 2 108.3 103mm3 Ix 866.2 2 104mm4

max

Mmax5.04 10622

23.3N/mm [f] 215N/mm3

x Wx1 2 108.3 10

c.挠度验算： q F3 L 40.3N/mm 选取跨中部分：

q L440.3 1000450022

Vmax (5 24 ) [5 24 ()]54

384EI1000384 2.06 10 866.2 2 10

L1000

0.029mm 2mm

500500

符合设计要求

4.4.7、对拉螺杆的计算

M22对拉螺杆布置间距为1000×750mm，强度设计值为

f=47900N。

每根螺栓承受的最大拉力为： N 0.0403 1000 750 30225N

每根螺栓可承受的最大拉力：f N，因此螺栓拉力满足强度要求。 4.4.8、模板要求

（1）技术性能必须符合相关质量标准，并有材质合格证书。 （2）外观质量检查标准：钢材不得有锈蚀、板边缺损，面板不得有刻痕、擦痕、起毛、污染。

（3）模板背面及背楞、竖肋必须做防腐措施，各块模板做好编

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号。

（4）模板连接处焊缝必须符合质量要求，不得有裂纹。 （5）规格尺寸:模板尺寸必须符合设计要求，并满足规范规定的相应部位的尺寸偏差、错台、不平整度等要求。

五、质量控制

5.1、质量标准

质量标准执行公路工程质量验收标准（2004版）。 5.2、质量控制体系

项目部建立墩柱施工质量控制体系，体系结构如下图所示。

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质量控制机构图

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5.2.2 组织上的保证措施

（1） 建立完善的质量管理机构

项目经理部成立质量管理领导小组，项目经理为第一负责人，质量管理保证机构严格按照质量体系文件进行质量管理，做到从资源投入和过程控制上保证工程质量。

（2） 设立专职质检人员

现场设专职质检员，工区工班设兼职质检员，保证施工作业始终在质检人员的严格监督下进行。在项目部质量管理领导下推行全面质量管理和目标责任管理，从组织措施上使工程质量真正落到实处。

（3） 加强自检组织管理

严格自检制度，每道工序完成后首先工班、工区自检，合格后报质检工程师检查，合格后上报监理工程师进行质量检查，经检查合格后方可进入下一道工序施工。隐蔽工程检查严格按隐检程序进行。 5.2.3 制度保证措施

（1） 图纸会审制度——认真审查施工图纸，熟悉设计文件和施工规范，严格按照设计文件和图纸施工。

（2） 技术交底制度——工序开工前，由该工序的主管工程师对各工艺环节的操作人员进行技术交底，使所有操作人员心中有数。

（3）工艺过程三检制度——工序均严格进行自检、互检和交接检，上道工序不合格，下道工序不能进行。

（4）严格执行工程监理程序——自检合格后及时通知监理工程师检查签认，隐蔽工程经监理工程师签认后方能施工。

（5）三级测量复核制——坚持三级测量复核制，各测量桩点要认真保护，施工中可能损毁的重要桩点要搞好护桩，施工测量放线要反复校核。认真进行交接桩，确保中线、水平及结构物尺寸位置正确。

（6）质量事故报告制度——实施质量事故报告制度，发生质量事故后严格按事故处理程序如实报告。

（7）工程质量目标管理奖罚制度——结合本工程特点，设立“工

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程质量目标奖”，制定“安全质量奖罚办法”等相应的规章制度，对工程质量奖优罚劣。

（8） 重点工序工程师全过程监督制度——重点工序施工，质检工程师应全过程旁站监督，随时处理施工中遇到的质量问题，保证施工处于受控状态。

（9） 资料收集制度——对本项目的管理资料、施工准备资料、现场施工原始记录等，应及时收集、整理，为施工过程的追朔性提供依据，为工程竣工交验提供保证，为企业的技术总结，科技进步、工程投标积累资料。 5.2.4 施工质量保证措施 （1）质量检验控制措施

① 所有材料试验与检验必须按国家和交通部颁发的有关工程试验规范和规定实施，遵守招标文件中有关条款和有关施工规范的要求，做好本工程的材料试验与检验。

② 工程材料试验与检验必须按建设主管部门有关文件规定自检或委托有试验资质的单位进行。

③ 必须按招标文件的有关规定对整个工程中的全部建筑材料，如：粗骨料、水泥、外加剂、钢筋进行取样试验，并将试验结果报送监理工程师审批，拒绝不合格原材料、半成品、成品进场。用于本工程的所有建筑材料都必须符合设计要求和有关质量规定，并具有材质证明和合格证件。无材质证明的材料，必须在监理工程师的监督下补做材质试验，递交材质试验结果，经监理工程师批准后方可使用。

④ 施工所使用的各种计量检测仪器、设备定期进行检查和鉴定，确保计量、试验、检测等器具的精度和准确度。

⑤ 对所有影响工程质量的工程建筑材料负全面责任。对各种材料、器材、设备按规范进行检查，拒绝不符合要求的材料、器材、设备用于工程。

⑥ 加强工程试验，建立台帐和施工记录，优选工程施工配合比，经监理工程师批准后执行。

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