高墩专项方案专家评审

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目 录

一、编制依据........................................................ 1 二、工程概况........................................................ 1 三、施工计划........................................................ 4 四、人员机械配置.................................................... 4 1、人员配置......................................................... 5 2、机械设备......................................................... 5 五、施工工艺技术.................................................... 6 Ⅰ空心薄壁墩施工.................................................... 6 1、施工技术准备..................................................... 6 2、施工工艺流程..................................................... 6 3、模板高度的选定:................................................. 7 4、钢筋的加工及安装................................................ 10 5、模板安装........................................................ 13 6、高墩翻模垂直度控制测量.......................................... 16 7、墩身混凝土浇筑.................................................. 18 Ⅱ、圆柱墩施工..................................................... 20 1、施工准备........................................................ 20 2、钢筋加工........................................................ 20 3、模板安装:...................................................... 21 4、混凝土浇筑...................................................... 22 5、墩柱施工工艺流程................................................ 23 六、墩身模板受力计算书............................................. 24 1 计算依据......................................................... 24 2 模板受力分析..................................................... 24 3 模板检算......................................................... 28 七、墩顶封顶段施工................................................. 30 1、施工方法........................................................ 30 2、盖板预制........................................................ 31

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3、结构受力检算.................................................... 34 八、桥梁墩柱施工质量通病及防治措施................................. 34 九、高墩上下通道设置............................................... 36 1、扣件式脚手架步梯搭设方法........................................ 37 2、施工升降机安设及选型............................................ 39 十、塔吊的安设..................................................... 41 1、塔吊选型........................................................ 41 2、基础设置........................................................ 41 3、连墙件设置...................................................... 41 十一、质量保证措施................................................. 42 1、工程质量保证制度................................................ 42 2、工程质量保证技术措施............................................ 43 十二、安全保证体系及措施........................................... 45 1、安全保证体系.................................................... 45 2、安全保证措施.................................................... 46 十三、应急救援预案................................................. 50 1、突发事件风险分析和预防.......................................... 51 2、脚手架及模板安全技术要求:...................................... 51 3、现场安全防范措施................................................ 52 4、应急准备........................................................ 53 5、应急资源........................................................ 56 6、组建抢险队,进行应急知识教育培训................................ 56 7、进行应急演练,提高应急救援能力.................................. 56 8、应急响应........................................................ 57 9、突发事件应急预案................................................ 58 10、恢复生产及应急抢险总结......................................... 60 11、预案管理与评审改进............................................. 62

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桥梁高墩施工专项方案

一、编制依据

1、中铁二院工程集团有限公司关于广东省连平(赣粤界)至从化公路D3合同段的有关施工图设计文件

2、现行的国家有关方针政策,以及国家和公路交通部门的有关规范、验标等。

3、本承包人对工程现场的施工调查所收集的信息与资料 4、本承包人拥有的施工装备与类似工程施工经验 二、工程概况

我标段施工的大广高速xx合同段(大庆至广州)粤境连平至从化段路线起于吕田镇塘基村北侧山坡,起点里程为K104+800,终点位于份田村猪牯山,终点里程为K113+860,全长9.06Km,路线主要跨越莲麻河水源保护区,莲麻河为二级水源保护区;本标段沿线共有桥梁七座,其主要有特大桥1座,大桥5座,互通主线桥1座,分离匝道桥1座,桥梁长度合计3.367(3.319)Km,其中涉及高墩的桥梁有:莲麻河特大桥、黄沙大桥、仓下1#大桥、仓下2#大桥、三水大桥、梅山大桥主要的墩身数量汇总如下。

本标段高墩结构形式主要有:矩形空心薄壁墩和半幅双柱圆墩,空心薄壁墩截面尺寸有7.032.6、7.033.0和7.033.4(横3纵)三种,壁厚全为50cm,桥墩

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外形采用R=0.5m的倒圆角,横桥向在墩底共设两个υ10的泄水孔,横桥向沿竖向间距间隔8-10m设一直径为υ5的透气孔。半幅双柱圆墩柱身直径有1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.2m五种,半幅相邻圆柱墩中心距离为9.0m。

空心薄壁墩数量汇总表

工程名称 墩 号 左幅 29 30 31 32 莲麻河特大桥 33 9 13 14 仓下1#大桥 16 17 3 4 5 6 7 黄沙大桥 右幅 30 31 32 33 34 14 15 18 3 4 5 6 7 8 墩高(m) 40.5 42 38.5 45 41 39 37 36 44 41 43.8 40.1 50.9 41.8 40.4 45.4 50 44.2 49 64.3 59.3 46.8 54.5 51.3 63.3 59.3 41.3 54 42 空心薄壁墩 空心薄壁墩 空心薄壁墩 备 注

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圆柱墩数量汇总表

工程名称 墩 号 左幅 右幅 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 27 28 34 35 36 37 38 39 40 41 42 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 28 29 35 36 37 38 3

莲麻河特大桥 墩高(m) 内 外 16 16.03 17.5 17.46 19.5 19.32 15.5 15.32 17 16.8 19.5 19.32 19 18.82 26.5 26.32 27 26.82 26 25.82 28 27.82 32 31.82 27.6 27.32 31.5 31.32 39 38.82 38.5 38.32 37 36.81 28.6 28.3 30.5 30.29 31.5 31.28 19.27 19.5 21 20.73 38.6 38.23 27.5 27.23 22 21.73 29.5 29.23 32.5 32.32 27 26.91 36 36 37 36 33.5 33.69 26 26.27 19 18.82 20 19.82 24 23.82 15.5 15.32 23 22.82 27.5 27.32 31.5 31.32 35 34.82 36 35.82 36 36.82 25 24.82 28 27.86 23.5 23.43 19 19.22 34 34.27 30.5 30.77 21 21.25 32 32.16 24 24.06 备 注 圆柱墩

仓下1#大桥 仓下2#大桥 黄沙大桥 三水大桥 梅山大桥 7 1 2 3 2 1 2 4 39 40 41 42 43 8 20 21 1 2 3 4 5 2 9 3 2 29 35 33.5 25.5 25 26.4 18.1 20 15.8 15.5 37.7 28.1 17.5 35.3 31.4 20.7 16.2 22 25.7 17.5 16 22 16.5 22 24 28.97 34.88 33.28 25.23 24.73 26.22 18.16 20.36 16.16 15.14 37.34 27.74 17.86 35.66 31.76 21.06 16.56 22.17 25.52 17.32 16.28 22.26 16.23 21.64 24.32 圆柱墩 圆柱墩 圆柱墩 圆柱墩 圆柱墩 三、施工计划

为了满足计划工期,项目部决定对重点部位工程选择专业性强,有过类似施工经验的专业队伍负责空心薄壁墩施工,根据墩柱模板尺寸(每次浇筑4m)和以往施工经验初步确定没施工完成一节浇筑所需7天,每座桥具体墩身施工进度计划根据现场实际施工进度安排,具体开工日期及完工日期以分项工程开工报告为准。 四、人员机械配置

根据实际工程情况,配合合理的人员和机械设备,调配较强的施工队伍,严格按“精心施工、均衡生产”的原则,组织好人员机械设备。为了按期、优质、安全、高效完成该工程,特对每个高墩桥梁

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作业点计划配备以下管理人员及机械设备。 1、人员配置

人 员 配 置

单职能 位 现场总指挥 人 技术员 人 1 2 1 2 6 6 20 全面负责本工点现场组织、协调工作 负责现场施工技术指导 负责安全巡查 指挥运输车辆、吊装设备 机械操作 负责钢筋焊接 钢筋绑扎、混凝土浇筑 数量 职责 备注 专职安全员 人 机械指挥 机械司机 电焊工 普工 2、机械设备

人 人 人 人 机械设备配备表

序号 混凝土运输车 吊车 塔吊 规格型号 9m3 三一 QTZ40-TC4810 数量 3辆 2辆 1台 1台 设备状态 良好 良好 良好 良好 备注 每个工点 每个工点 每个工点 每个工点 混凝土输送泵 HBT60E-1407 5

施工升降机 电焊机 钢筋切断机 钢筋弯曲机 钢筋调直机 振捣器 SC200/200 BXI-400 GQ42 GW42 GT3-12 HX.19-01 2台 6台 1台 1台 1台 5台 良好 良好 良好 良好 良好 良好 每个工点 每个工点 每个工点 每个工点 每个工点 每个工点 五、施工工艺技术 Ⅰ空心薄壁墩施工 1、施工技术准备

(1)施工前必须对所有特种作业人员进行岗前培训,持证上岗。 (2)所有施工材料必须经试验室抽检合格后方能使用。 (3)对承台接空心墩墩身部分混凝土面进行凿毛处理,要求处理后的混凝土面必须为毛面,无浮浆且要露出粗骨料。凿毛后要用清水将承台混凝土表面清洗干净。

(4)空心墩墩身施工前必须对测量工程师所放的控制点进行复核,复核无误后弹出支模控制线。 2、施工工艺流程

空心墩墩身施工顺序主要为:施工放样→钢筋安装→模板支立→墩底实体混凝土浇注→拆模养生→施工放样→钢筋安装→模板支立

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→空心墩混凝土浇注→拆模养生→施工放样→钢筋安装→模板支立→墩顶实体混凝土浇注→拆模养生。

薄壁空心墩施工工艺流程图见图1 3、模板高度的选定:

翻模是由三节段大块组合模板及支架、内外工作平台、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内外模板、模板固定架、围带、拉杆等构成。根据现场实际,翻转模板用大块组合模板拼成, 因空心薄壁墩墩身较高,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,每套加工3层模板,每层2m,总共6m(见图一)。施工时,每次浇注2节模板的高度,即每次翻2层模板,浇筑4m高的砼。

施工第1节段时模板支立于承台顶上,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节段模板同时拆除第2节模板的最下层拉杆,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塔吊、手拉葫芦将其翻升至第三层,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。

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翻模施工示意图

施工从第二次支模开始,人员由脚手架步梯进入模板外侧作业平台进行施工,模板采用周转使用,下部砼浇筑完成后拆除支立上部模板进行下一次循环,第二次浇注后以4m标准高度,依次循环。最后一节空心段采用调整块调整至空心段顶部内倒角顶面。

顶部封顶段采用预制钢筋混凝土盖板作为底模板,分两次浇筑成型,第一次浇筑60cm,等第一次浇筑混凝土强度达到75%在进行第二次浇筑,具体施工方法及措施参见(七、墩顶封顶段施工)。

混凝土在搅拌站集中拌合,利用混凝土搅拌运输车水平运输,垂直运输采用混凝土输送泵车进行。

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⑦为保证墩身外观质量,在拉杆处的内外模板之间套上PVC 管,以便拉杆抽拔再次利用。

⑧为了保证薄壁空心墩的壁厚,模板安装完毕后,在模板上口用0.5m长的槽钢或者砼垫块按间距1m在模板内横撑,待混凝土浇注到模板上口时取出。

(2)模板外侧作业平台加工

第二节模板支立前,需先在模板上加设作业平台,作业平台采用钢筋焊接加工,踏板骨架采用Φ20钢筋,每80㎝布置一道;搭接筋采用Φ12钢筋,10㎝布置一道,共布置7道,上面铺设竹架板;防护栏杆采用Φ12钢筋,间隔30cm,共布置5道;斜支撑采用Φ20钢筋,80㎝布置一道。在工作平台下端设置防坠落安全网,保证使用工具及小型物品掉落伤人。具体布置形式可参见下图

模板工作平台示意图

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(3)模板翻升

模板支立和拆除均采用塔吊进行,模板拆除前先用塔吊挂钩吊住模板并使吊机保持受力状态,在作业平台下部挂1个1*1m的吊篮,吊篮采用钢筋焊制,人员下至吊篮进行竖向螺栓拆除,施工人员必须挂安全带(安全带要求挂在模板上,严禁把安全带挂在作业平台栏杆上),然后上至平台拆除横向螺栓,模板拆除时先松开拉筋,但不能取出,以防止模板与混凝土突然脱落而引起模板掉落;拆除时先外模后内模,最后再行拆除拉筋,拆除过程中安排专人观察模板动向,如出现模板位移则停止施工,重新调整吊车后再行拆除。模板拆除作业时必须慎用橇棍或其它重型工具,以防止模板突然脱落造成人员及机具损伤。

模板拆除完毕后,重新对模板进行打磨及涂刷脱模剂处理,处理完毕吊至上层模板后再行连接支立。

7、内模支立及拆除

内模采用定型钢模板,采用螺栓连接。支立时同外模一样采用塔吊支立。内模与外模采用拉筋连接。施工时在墩身内部搭设脚手架作为作业平台,内脚手架立于实心段砼之上。立脚手架时,尽量少占空间,以保证内模的安全拆除。支架间距采用0.6m,步距为1.2m,搭设时应按要求设置剪力撑。

为便于内模的拆除以及钢筋的连接与绑扎,内脚手架局部位置可临时搭设长竹排或木板,在作业完成后再行拆除。在每次墩身将要施工的顶部位置,在脚手架上搭设作业平台,做为砼施工的作业平台,

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砼浇注作业工人于平台上进行作业。如下图所示

考虑到内模拆除以及输送泵管工作时对架子的震动,在内模未拆除的部位,横向钢管端部应离内模50cm,内模拆除后,再用较长钢管和墩身内壁锁定,确保脚手架的稳定。立一节内模搭设一节脚手架,直到设计规定高度。

内模同外模一样,每次支立4m,内模拆除时应注意拆除顺序,先用导链对拉拆除两块内角度模板后,再行拆除其余模板。 6、高墩翻模垂直度控制测量

(1)测点布置及测量监控

中线垂直度、边线垂直度测量采用自动安平激光铅直仪,每个墩安设2台。在浇筑墩身混凝土第一模之前,在承台上准确放出墩身四角点的位置,在墩身相邻两点的延长线上引出50cm的8个点(见图5.1)作为观测点,观测时把激光铅直仪安装在承台上的8个点上(每角2个点)和桥墩中心,墩身工作平台上设激光接受靶,能显示光斑并捕捉斑心,激光斑心即为桥墩四角点延长线上50cm点或墩身的竖

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向轴线上的点。进行墩身的竖向轴线传递,这样通过激光铅直仪将8个控制点和桥墩中心点准确的引到工作平台上,同时定期(模板每翻9m)用全站仪对矩形空心墩的四个角进行定位检查,及时进行调整。

墩身四角引出的观测点图6.1 墩身四角引出的观测点图

每肢墩身图5.1 测点布置

(2)高墩垂直度监控测量

《公路工程质量检验评定标准》中对薄壁墩身的垂直度规定的允许误差值为:0.3%H且不大于20mm。模板每提升一节,对模板的位置检查一次,以控制桥墩的纵横向偏移和扭转。为了防止仪器误差导致墩身偏斜,每循环4m用全站仪与铅直仪校核一次,对于垂直度超出其允许误差的节段进行调整。

(3)线型监控措施

①定期对测量仪器进行测量校合,满足测量精度要求。定期对全桥的控制网、控制点进行复测、联测及闭合测量。

②选择并确保固定的测量方式和测量温差条件,减少外界环境对

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测量的影响程度。控制测量应选在晚22:00到早上日出前(7:00前)的时间段内完成,测量时减少旁折光等影响。 7、墩身混凝土浇筑

墩身混凝土为C40高性能耐久性混凝土,混凝土施工采用拌和站集中拌制,混凝土罐车运输至施工现场,混凝土输送泵入模,插入式振捣器振捣。

由于本段墩身普遍较高,如采用环形管法养生,持续的高压水难以实现,外侧模板拆除后,用高压水枪对混凝土进行洒水后,立即用塑料薄膜包裹覆盖养护。包裹塑料薄膜由人工进行,吊机吊设吊篮配合。塑料薄膜内应保证有凝结水,当日平均温度在5℃以下时,禁止浇水,直接包裹塑料薄膜。内部混凝土相比外部混凝土受环境因素影响较小,采用高压水枪间断洒水养护,但必须保证混凝土面湿润。

①浇注混凝土前,应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,并做好记录,符合设计要求后方可浇注。

②混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇注速度的需要,使浇注工作不间断并使混凝土运到浇注地点时仍然保持均匀性和规定的坍落度。

③由于每次混凝土浇注高度为4m,在墩身周围布设4个串筒,混凝土通过串筒进入模板,禁止将混凝土直接从模板顶倒入模板内,避免混凝土在下落过程中与墩身密集的钢筋相撞造成严重离析。

④浇注混凝土前,先将墩身内杂物清理干净。混凝土的振捣采用插入式振动器,振动器的移动距离在30~35cm 范围内,与侧模保持

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5~10cm 的距离。

⑤混凝土分层浇注,每层厚度控制在30cm,每放一层料时先将料扒平再开始振捣。严禁用振动棒横拖混凝土。

⑥振捣顺序为:从串筒两边向中间振捣,振捣时间控制在20s 左右,以混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆为准,在混凝土的振捣过程中有技术人员严格控制。

⑦振捣器要垂直插入先浇混凝土内一定深度(一般控制在5~10 cm),以保证新老混凝土能良好的结合。

⑧因墩身混凝土分节浇注,控制好每节混凝土顶面高度可以保证相邻两段墩身接缝良好,从而保证混凝土的外观美观。当混凝土浇注到顶时,使混凝土面稍高于模板顶,以便凿毛时方便清洗处理;浇注完毕后派专人用木抹子将模板四周附近的混凝土抹平,保证混凝土面与模板顶面平齐,以保证上下两节段为一条平齐的接缝。

⑨为了保证上下浇注段混凝土的良好的结合,待混凝土强度达到2.5Mpa后进行人工凿毛。首先必须将混凝土表面的浮浆凿掉,露出石子,凿深1cm~2 cm,凿完后先用高压风枪吹掉混凝土残渣,再用高压水冲洗干净。以保证凿毛的混凝土面清洁。

⑩墩身顶部实心段浇注时需注意:施工时不宜过快,保证每小时30m3即可,同时应安排专人进行支架监测,如出现异常情况应及时汇报,由现场技术人员确定是否可继续进行混凝土浇注。

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Ⅱ、圆柱墩施工 1、施工准备

对墩身处承台(系梁)顶面进行凿毛,要求凿除砼浮皮及松散层直至见到碎石。

准确放样出墩身周边线,并调好模板底面水平。

用排架管搭设施工脚手架,脚手架搭设采用双排架,力求架子稳固(见支架管布置图),支架管应放在稳定的基础上,竖管底必须垫有枕木,防止脚手架倾斜失稳,注意观察风向在支架管施工平台四个脚点拉设足够览风,缆风地锚必须牢固,缆风绳使用υ8钢丝绳并用3t葫芦拉紧固定。

55r+6055墩柱墩柱注:本图尺寸以厘米计。 脚手架水平管在竖直方向按照每隔1.2米设一道。 脚手架每层支好斜撑,在施工作业处拉好安全网。 两墩柱简水平管应连接起来,保证脚手架的整体稳定性。r+6055支架管布置图

2、钢筋加工

钢筋加工:钢筋加工前对于局部弯曲钢筋进行调直处理,钢筋下料严格按照设计要求和规范规定,对同批同类尺寸的钢筋进行第一根

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55加工试验,经检验合格后再批量加工。钢筋加工时,根据图纸中的钢筋号、直径、级别、长度和数量加工,长短搭配,尽量减少接头,以节约钢材。

钢筋接头:配置在同一截面内受拉钢筋接头,其截面不得超过配筋总面积的50%。

墩身钢筋笼按设计在钢筋加工场制作,再运往现场吊装,采用吊车安装时应防止扭转变形,根据规定加焊内固定筋,钢筋笼吊装前,应绑好砂浆垫块,吊放钢筋笼时,要对准位置,直吊扶稳。 3、模板安装:

本工程圆柱式墩采用半圆形组合钢模板,模板由项目部根据图纸施工及尺寸要求统一定做。施工模板支设过程中采取以下步骤:墩柱模板组装→清理模板面并涂刷脱模剂→模板间缝隙封闭→吊装墩模就位对线→校正墩模→墩模根部堵缝处理→自检→监理验收

墩柱模板组装:根据墩柱的设计高度进行模板组装,模板在组装时所有螺栓全部紧固以增加模板的整体刚度,模板组装过程中,其对接缝使用双面海绵胶带进行密封。所有墩柱摸板缝保持在一个方向,保证拼缝美观,模板组装的平整度偏差不大于3mm,相邻两块模板表面高低差不大于2mm。

清理模板面:使用电动磨光机进行模板表面清理除锈,再用砂纸打磨,模板面涂刷脱模剂。

模板缝隙封闭:在组装完毕的墩模板内缝隙使用双面海绵胶带堵缝,不得影响混凝土的外观质量。

吊装墩模就位:墩模的吊装就位采取半边分节段组合的方式就位(每5-6m分一节),首节模板就位时首先弹出墩身模板边缘线、控制线及墩身轴线,对线过程中,施工人员采用钢撬棍进行微调,在有较

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大困难的点位上,使用千斤顶及丝顶进行配合,使对线的误差控制在±3㎜以内。

墩模校正:在墩模安装的前期,采用在系梁表面进行水泥砂浆找平处理,以保证墩模底部的平整,并预调了初始的垂直度,模板的垂直度偏差应不大于于柱高的0.1%且同时不大于6mm,缆风绳的校正角度不大于60°,形成有利的受力角度。

墩模根部堵缝处理:在墩模板校正完毕,采取使用水泥砂浆封堵墩模底部,以使墩柱砼浇筑无漏浆、蜂窝、麻面现象,达到规范要求。但在施工要注意墩柱模时,墩柱与桩基或承台连接处,若采用砂浆找平,应禁止砂浆侵入立柱内,避免出现钢筋无混凝土保护层的质量隐患。

4、混凝土浇筑

墩身混凝土施工工序:搭设混凝土施工操作平台→安放下料串筒→混凝土下料浇筑→混凝土养护

混凝土运输:混凝土强度设计为C35由项目部搅拌站供应,采用混凝土搅拌运输车运到施工现场,运至现场的混凝土,应有专门的试验人员检查坍落度及和易性,如发现混凝土不合格,则严禁用于本工程施工。

混凝土下料浇筑,墩柱混凝土采用汽车式起重机配吊斗的办法进行垂直运输,每吊斗的混凝土方量控制在0.6~0.7m3之内,混凝土的浇筑振捣分层厚度为0.3m,墩身混凝土浇筑的第一层采用同墩身混凝土配比的水泥砂浆铺底,厚度控制在0.1m左右,浇筑全过程的混凝土下料全部采用串筒布料,严格控制混凝土自由下落的高度在1.0 m以内,以避免混凝土因下料的影响造成离析现象,混凝土振捣由人工下到墩柱模板内,采取插入式振捣棒振捣,做到“快插慢拔”,插

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棒间距布点及振捣时间严格按照规范规定进行,混凝土振捣外观检验为混凝土表面轻微泛浆,不再有明显下沉的现象,混凝土表面无集中气泡冒出,同时混凝土振捣时应将振捣棒插入下层混凝土内5㎝~10㎝,做到混凝土层层相接,在混凝土外观不留明显的分层印迹。 5、墩柱施工工艺流程

立柱浇筑施工工艺流程

测量定位 立柱钢筋制作 立柱钢筋绑扎 立柱钢筋检验 支架搭设 立柱立模 立柱钢模制作 模板检验 配合比设计 测定含水率、确 定施工配合比 立柱砼浇筑 制作砼试块 立柱检验

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立柱拆模、养生 测试砼强度

f=Kf.qL4/100EI=0.67730.9533004/10032.0631053180 =1.4mm 完全满足施工要求 (2)竖肋受力分析

侧模在2m高度内设有四道横肋,横肋用2根[10槽钢焊接成一道横肋,其刚度较大,故进行竖肋受力分析时,简化为三等跨连续梁计算。

每道竖肋[10槽钢承受均布线荷载为 q=9530.3=28.5KN/m。 ①竖肋强度计算

三等跨连续梁其最大弯矩产生在支座处,查表可知支座负弯矩系数K=0.1,其支座负弯矩值为Mmax=Kql2=0.1328.5312=2.85KN2m, 则支座处截面应力σ=Mmax/W=2.853106÷39.43103=72.3N/mm2<[σ]=235 N/mm2,故其强度可满足要求。 ②竖肋刚度计算

三等跨连续梁的挠度最大产生在边跨跨中位置,查表可得挠度系数f1=0.677,则竖肋的最大挠度为 amax=f12(qlx4/100EI)

=0.6773[(95310004)÷(10032.0631053198.33104)] =1.57mm < L/500=1000÷500=2mm,故其刚度可满足要求。

(3)背楞验算 ①背楞强度计算

三等跨连续梁其最大弯矩产生在支座处,查表可知支座负弯矩系

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数K=0.1,其支座负弯矩值为Mmax=Kql2=0.1395310002=9500000N2mm

则支座处截面应力σ= Mmax/2W=9500000/579.23103=16.4N/mm2<[σ]=235 N/mm2,故其强度可满足要求。

查表知2W[25b=579.23103mm3 2I[25b=72393103mm3

②、背楞刚度计算

三等跨连续梁的挠度最大产生在边跨跨中位置,查表可得挠度系数f1=0.677,则竖肋的最大挠度为 amax=f12(qlx4/100EI) =0.6773qlX4/100EI

=0.6773(95310004)/(10032.063105372393103) =0.43mm< L/500=1000÷500=2mm,故其刚度可满足要求。 七、墩顶封顶段施工

由于墩身高度较高,墩顶实体部分采用在空心墩空腔内搭设支架的方法施工时,不仅费时、费工、费料,而且施工周期长,并且施工支架过高难以保证结构的安全可靠。采用钢筋混凝土盖板铺设法施工空心墩墩顶实心部分,墩身高度不受限制,而且施工过程省工、省时、操作简单、施工安全,大大降低了空心墩封顶时间及施工成本。 1、施工方法

墩顶实体段采用在空心墩顶实心段底部倒角上铺设事先预制好的10cm厚钢筋混凝土盖板,形成底模。为了减轻钢筋混凝土板(底模)

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的承受重量,顶部实心段分两次浇筑:首先浇筑0.6m高的实心段,待已浇筑段混凝土达到75%后,再浇筑剩余实心段。后浇筑墩身混凝土重量依靠已浇筑0.6m高段形成的钢筋混凝土结构支撑。先浇筑段与后浇筑段混凝土经过养护后形成一个整体共同作用。钢筋混凝土封底盖板连同桥墩混凝土一起成为桥墩的一部分,无须取出,待下一个桥墩封顶再预制相同的盖板。 2、盖板预制

(1)盖板结构尺寸

根据空心桥墩顶部空心形状及封顶面积设计出所预制盖板的结构及尺寸,盖板结构可根据其封顶面积的大小及吊装难易程度将其整体或分段预制。该特大桥墩内顶空形状为矩形,结构尺寸为:5.0*0.6m。封顶混凝土盖板比桥墩顶空外延尺寸均扩大6cm,作为担板。由于面积较大且长宽比例过大,该特大桥封顶盖板采用分两段预制,设计板厚10cm。盖板预制形状及尺寸见图1。

图1 钢筋混凝土盖板 (2)钢筋布置

设计采用单层钢筋网片,υ10 HPB235钢筋,钢筋布置间距10cm39.4cm。钢筋距盖板底保护层为4cm、四周钢筋保护层各3cm。钢

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筋布置如图2、图3所示

图2 盖板钢筋平面布置图

图3 盖板钢筋立面布置图

(3)混凝土浇筑

为不影响封顶,盖板的预制可在墩身施工的同时进行,预制地点可在墩身附近选择场地或在专门预制场预制好后运输至桥墩处。盖板

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预制混凝土强度等级不得低于C30,为施工可靠,该特大桥封顶盖板预制统一采用C35混凝土。 盖板预制成型主要经过绑扎钢筋、立模、浇筑和振捣混凝土等几个环节。振捣采用平板振动器,混凝土振捣应充分密实,同时制作混凝土试块,以检验混凝土28d龄期的立方体抗压强度,评定混凝土的质量。盖板浇筑完成后要及时养护。

(4)盖板吊装

(1)吊装前应对盖板进行混凝土强度回弹检测,保证混凝土强度达到设计强度的75%以上时才可进行吊装。

(2)根据施工条件的不同来选择合适的吊装设备,如采用吊车或塔吊等设备吊装。每块盖板预制过程中在四角均匀埋设4个吊环,吊装时用4条等长的钢丝绳一头分别悬吊4个吊环,另一头挂入吊装设备的吊钩上,然后起吊安装,吊装时必须保持盖板水平,不得倾斜。盖板起吊到位安置时,盖板两边担板尺寸必须相等。

(3)盖板起吊到后准备安装,安装前以桥墩中心线为中心在墩上捣角顶面精确放出盖板的轮廓线,安装时盖板边缘按照轮廓线精确对位,使盖板两边与倒角接触面均为6cm,确保盖板两边担板受力平衡。

(4)吊装前后几点注意

①吊装前检查盖板的质量,表面有无贯通裂缝、预埋吊环有无松动等,若有则禁止起吊,需更换合格的盖板。

②吊装前对钢丝绳进行检查,有无断丝、起毛等现象,若有禁止起吊,需更换合格的钢丝绳。

③起吊设备操作员应为合格的操作人员,并持证上岗。

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④吊装过程中,要有专人进行统一指挥,确保吊装安全。 3、结构受力检算

(1) 盖板上部需承受荷载检算P4. ① 钢筋混凝土自重荷载P1

混凝土分两次浇筑,盖板只承受0.6m高的混凝土自重荷载。 P1=5.1230.7230.632.4310=53.08(kN) ②钢筋混凝土盖板自重P2 盖板混凝土重量

P21: P21=2.5630.723230.132.4310=8.85(kN) 盖板υ10钢筋网片重量

P22:P22=(2.538+0.66326)3230.61830.001310=0.46(kN) 钢筋混凝土盖板自重: P2=P21+P22=8.85kN+0.46kN=9.31kN

③盖板容许荷载检算P′当采用单层10cm39.4cm、υ10钢筋网片、C35混凝土浇筑的盖板,经计算,单位抗剪、抗压强度容许最小荷载为23kN/m2 时盖板不会受到变形及破坏,则 P′=(5.1230.72)323=84.787(kN)>P(P=77.134kN、73.448kN) 八、桥梁墩柱施工质量通病及防治措施

(一)目前桥梁墩柱施工中存在的质量通病有:

1、外观质量较差,包括混凝土的颜色、均匀程度、光洁度等等; 2、混凝土表面的蜂窝、麻面、水纹、砂痕、露筋等; 3、墩柱混凝土表面的裂缝,尤其是顶部沿钢筋方向的裂纹; 4、混凝土接茬、模板拼缝明显或粗糙等等;

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5、墩柱底脚烂根,即最底部结合不紧密出现脱空等; (二)墩柱外观质量的控制措施

1、施工中钢筋控制措施:首先,钢筋必须严格按图纸设计制作,原材料必须除锈,间距要保持均匀,否则会影响到粘结力,造成质量不过关。其次,必须搭设工作平台,避免施工人员或机械直接对钢筋触动而造成局部变形。第三,钢筋上的垫块数量要根据保护层厚度适当增加或减少,保护层厚度必须控制得当。

2、施工中模板的控制措施:模板对墩柱外观起着决定性作用,尽量使用钢模,设计的定型钢模板应以单元面积大,接缝少,咬合严密为准则,须交给专业厂家加工,以保证模板的严密、平顺,尽量考虑增大刚度,减少对拉螺杆,以免螺杆孔洞影响外观质量。在加工完成后应进行试拼验收,如果精度不够则交由厂家处理完毕后运至现场。到现场后必须进行复查验收。使用前应对模板内侧进行“刨光” 处理,即用砂轮片磨掉表面氧化层,再使用工业砂布打磨使其呈现金属光泽,之后均匀涂刷脱模剂,待自然风干后才能安装。

3、混凝土的控制措施,混凝土是直接反映墩柱外观的,如果控制不好,无论钢筋模板有多规范都无法提高其外观质量。首先,原材量的选用必须严把质量关,桥梁规范上要求混凝土表面密实,平整,无色差,所以严格控制混凝土原材质量是必须的,应合理确定混凝土的设计配合比,以其高混凝土的内在质量来尽量减少瑕疵和色差。同一桥梁应选用同一产地,同一品牌的水泥,在水泥用量的控制上,应添加粉煤灰等外加剂来减少水泥用量,一为避免不同水泥引起色差,

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二为避免水化热过大而造成的混凝土表面裂缝。其次,在保证设计强度的前提下,用以其高混凝土的和易性,流动性为标准。对初凝时间及塌落度应严格控制。第三,要重点说到混凝土的振捣工艺控制,充分振捣是满足混凝土强度和外观的重要因素,是避免混凝土表面出现蜂窝、麻面、砂痕等现象最直接有效手段,振捣时要控制以下几个要点:

①分层浇筑最好是30~40cm,人力足够,振捣必须在混凝土初凝前完成。

②振捣棒的插入方法是快插慢拔,以使气泡充分溢出。 ③振捣时间不可过长,也不可过短,在30秒左右为宜,密实的标准是混凝土表面不再下沉,无气泡冒出,表面出现平坦泛浆现象,如果振捣时间过短,则不利于气泡充分冒出,太长,则粗石料下沉,引起离析。

④混凝土的自由下落高度不得超过2米,为了避免离析,应严格控制串筒至混凝土面高度,不得超过1.5米。最后,浇筑完成要加强混凝土的养护工作,不仅为了防止裂缝,也为了表面颜色统一,尤其应该注意养护用水应用自来水,才能保证混凝土外观颜色一致,不可随意用各种生活污水或工业废水等养护。养护期内注意外观防护,防止预留钢筋遇水生锈,锈水流至墩身周边影响外观,保证混凝土外观的清洁。另外,冬季施工浇筑完毕后,必须做好保温防冻工作。 九、高墩上下通道设置

由于本标段桥梁墩身高度普遍较高,最高达64.3m,为了保证施

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工安全和提高生产效率,结合工程特点及现场作业情况,现场决定采用两种方式上下墩柱,对于高于40m的全部采用施工升降机小于40m采用扣件式脚手架步梯上下通行,其具体结构形式安设方法如下。 1、扣件式脚手架步梯搭设方法

采用直径48mm钢管搭建一个井形框架结构的支架。再在支架内部搭建一个‘之字形’回旋步梯,整个脚手架高度每隔10m位置设置8根直径不小于0.5cm钢丝揽风绳,揽风绳与脚手架的夹角大于30度。

(1)井形脚手架搭建

井形脚手架平面结构单元采用24根立杆,脚手架长*宽为10m*3.0m,脚手架采用直径48mm钢管,钢管壁厚3.5mm,框架其它杆件和尺寸具体见下图。

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脚手架平面结构

脚手架立面结构

高度范围内,每2m一个平面结构单元,拟设计脚手架最高高度64m,共32个平面结构。井形4个侧面和中间2个面,高度范围内每4m设置一对剪刀撑。剪刀撑采用长6.0m钢管。整个支架每个交点均设置扣件。立杆适当内收,收缩角度0.15度,搭建过程中对支架整体的垂直度进行严格控制保证在64m顶部位置倾斜偏差小于5cm。

脚手架立杆基础,原地面夯实,设置10cm 厚C20混凝土,立杆下焊接25cm*25cm*2cm钢板作为支腿,靠近地面8cm位置设一个平面单元,并在平面单元内设置剪刀撑。施工期间注意对基础的沉降观测。

(2)步梯设置

在井形脚手架内设置步梯,如图所示,步梯由2根承重钢管、若干楼凳承重钢管、2个扶手钢管组成。高度每2m设置一个转向平台,

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