城北特大橋空心墩施工方案比選1課件

一、工程概況

1.1、空心墩設(shè)計情況：城北特大橋全長3014.63m,為跨域多處村莊而設(shè)，共有墩、臺94個，其中46#～49#墩、55#～69#墩，共計19個，墩高超過30m,采用雙線圓端形空心橋墩。墩高30米～40米的8個，40米以上的11個，最高墩45米。墩身外側(cè)設(shè)計坡比為35:1，墩身內(nèi)坡比為50:1?？招亩斩疹i壁厚60cm，墩身頂設(shè)50×200cm的倒角。其中46#-49#墩、58#-68#墩為B1型防撞空心墩，頂口尺寸4.6m×10.3m，55#-57#墩、69#墩為C1型空心墩，頂口尺寸3.8m*10.3m。1.2、工程數(shù)量表

主要工程數(shù)量表項目名稱鋼筋(T)混凝土(M3)墩身混凝土冷卻Φ32無縫鋼管（m）6179.9空心墩墩身1894.29720963Φ46無縫鋼管（m）1000空心墩墩托盤頂帽32.1693437.3Φ52無縫鋼管（m）1000空心墩墊石14.46342.8水泵（套）50導(dǎo)流墩30.1091532彎頭（個）8881.3、空心墩總體布置圖二、施工進度安排2.1、根據(jù)局指安排的架梁計劃，2019年7月15日開始架梁，為保證最后施工完成的墩身56天齡期，達(dá)到設(shè)計強度90%，我分部安排城北特大橋在2019年5月15前完成墩身主體及附屬施工。計劃2019年3月16日開始施工墩身至2019年7月30日完成，墩身施工周期為4個半月（前提在沒有任何干擾及材料能夠滿足現(xiàn)場施工需要），不進行冬季施工。根據(jù)工期要求，最少需訂購2套半定型模板。我分部空心墩墩身，截面經(jīng)設(shè)計優(yōu)化后分兩種形式，分別是B1型（墩頂截面4.6*10.3），C1型（墩頂截面3.8*10.3）B1型墩15個，墩高在36#-45#，做一整套B1模板，模板需倒用15次，利用率過高。C1型墩只有55#-57#、69#四個墩，墩高在32m-35m,模板利用率很低。經(jīng)截面比較，在C1型墩墩頂20m以下圓弧段與B1型墩上部通用，為提高C1型模板利用率，另增加半套B1型模板（見附圖），最省需訂購模板2套半，平均周轉(zhuǎn)率11次。2.2、工期計劃表城北特大橋30-46米空心墩工期計劃表序號墩號墩頂截面墩臺高起吊設(shè)備準(zhǔn)備導(dǎo)流高度墩型計劃墩身施工時間各墩工期（天）循環(huán)次數(shù)備注146#4.6*10.339吊車與55#-57#共用，塔吊與64#-68#墩共用3B12019.4.13-2019.6.116010C1型共用部分與B1型半套配合使用247#426B12019.4.20-2019.6.216310348#426B12019.4.27-2019.6.286310449#426B12019.5.4-2019.7.56310555#3.8*10.332一臺25T5節(jié)吊臂吊車

C12019.4.6-2019.5.23488一套C1型模板656#33

C12019.3.30-2019.5.16488757#33

C12019.3.23-2019.5.9488858#4.6*10.337一臺25T5節(jié)吊臂吊車配合1臺吊臂40米的塔吊3B12019.5.11-2019.7.5569一套B1型模板959#436B12019.5.18-2019.7.2266111060#447B12019.5.11-2019.7.1566111161#4.6*10.3459B12019.5.4-2019.7.866111262#459B12019.4.27-2019.7.166111363#459B12019.4.20-2019.6.2466111464#4.6*10.344一臺25T5節(jié)吊臂吊車配合1臺吊臂40米的塔吊7B12019.4.13-2019.6.1766111565#425B12019.4.6-2019.6.662101666#414B12019.3.30-2019.5.2860101767#393B12019.3.23-2019.5.2160101868#36

B12019.3.16-2019.5.85491969#3.8*10.335一臺25T5節(jié)吊臂吊車

C12019.3.16-2019.5.8549一套C1型模板墩身施工起始日期：2019年2月16日至2019年6月30日，墩定型模板2套半，25T5節(jié)吊臂吊車2臺，塔吊QTZ40（4708）移動式塔吊2臺三、機械設(shè)備配置主要設(shè)備表工程名稱機械設(shè)備名稱規(guī)格型號參數(shù)單位數(shù)量備注城北特大橋架子隊塔吊QTZ40臂長50米，最小起吊3T臺2空心墩鋼模板2套半，每套20節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度2m，另外加工有調(diào)整節(jié)，調(diào)整節(jié)長度為1m，該橋墩施工完畢后，模板全部轉(zhuǎn)至相鄰墩位使用。塔吊QTZ50臂長60米，最小起吊3T臺1汽車吊25t5節(jié)臂臺2砼輸送泵車HBT60

臺3電焊機BX500

臺8鋼筋彎曲機GWJ40

臺4鋼筋切斷機GQJ40

臺4鋼筋調(diào)直機GTJ4/813

臺4振搗棒D-50

臺8振搗棒D-70

臺16發(fā)電機200GF200KW臺2貨車板式12米長臺1裝載機ZL50

臺1鋼模板

一套C1型、一套B1型、半套B1型套2.5鋼模板調(diào)整節(jié)1米節(jié)10四、施工方案4.1空心墩模板工程4.1.1方案比選方案一：外模采用一墩到頂大塊鋼模，內(nèi)模采用翻板抽塊模板。優(yōu)點：模板設(shè)計時縱、橫向均按照設(shè)計尺寸，有利于保證混凝土的外觀質(zhì)量和墩柱幾何尺寸；模板重復(fù)使用次數(shù)少，可以避免模板因重復(fù)使用變形而影響混凝土外觀質(zhì)量。缺點：模板重量大，成本高(一套高墩模板外模重約288t，內(nèi)模重約112t,合計400t)；按照7000元/噸，含精軋螺紋拉桿，總成本292.7萬元，模板周轉(zhuǎn)次數(shù)少，施工工期長，不經(jīng)濟。方案二：外模圓弧段采用一模到頂，平模采用翻模施工；內(nèi)模采用翻板抽塊鋼模板。優(yōu)點：模板重量小，成本低(一套模板總重約180t，不含內(nèi)模)；按照7000元/噸，總成本126萬元，模板周轉(zhuǎn)次數(shù)多，經(jīng)濟合理。缺點：模板重復(fù)使用次數(shù)多(最多需重復(fù)使用11次)，應(yīng)嚴(yán)格模板的變形，才能保證混凝土外觀質(zhì)量。綜合考慮，我分部城北特大橋“外模板采用翻模、內(nèi)模翻模抽塊模板”流水施工方案，經(jīng)濟合理。

4.1.2內(nèi)、外模設(shè)計外模圓弧段（非等截面）加工一整套到頂模板（44米），平模加工22米翻模模板，內(nèi)模板加工一整套抽芯翻模，模板每套四節(jié)，每節(jié)2m高；因為墩身薄壁中鋼筋較密，所以每次澆筑砼高度為2節(jié)4m，以方便振搗；每澆筑一次，外模圓弧段按照模板拼裝圖逐節(jié)更換，平模板上翻，內(nèi)模材質(zhì)為竹膠板或木模，按照一定的模數(shù)逐節(jié)更換角模與大塊平模之間的抽塊。4.1.3我分部模板加工情況我分部根據(jù)施工需要，計劃訂購定型模板2套半，分別是1套44米B1型模板，1套35米C1型模板，半套B1型模板與C1型模板下部配合組合成45米高使用。目前我分部已定制第一套B1型44米一整套一模到頂模板，采用分段流水施工，計劃用于60#-68#墩施工。后附圖4.1.4塔吊配置比選與安裝⑴塔吊配置比選方案一：固定式塔吊（QTZ50臂長60米最小起吊3T）。經(jīng)實際市場調(diào)查購買一套（QTZ50臂長60米最小起吊3T）在33萬元，3套99萬，租賃一套6萬/月。根據(jù)施工計劃安排，租賃3臺5個月，安裝檢測費3萬-5萬，共需95萬元。優(yōu)點：施工時，高度大于36M的附著在建筑物上，比較穩(wěn)定，安全系數(shù)高，塔吊基礎(chǔ)處理簡單，只需混凝土基礎(chǔ)預(yù)埋鐵件，成本較低。缺點：根據(jù)現(xiàn)場施工需要租賃三臺，需拆裝三次，拆裝費增加約3萬～5萬，延長工期，塔吊拆裝約需4天-7天。方案一費用合計：固定式塔吊三套，購買安裝檢測需102萬-104萬，租賃安裝檢測需96萬-100萬。方案二：移動式塔吊（QTZ50臂長60米最小起吊3T）。經(jīng)市場調(diào)查購買一套（QTZ50臂長60米最小起吊3T）在49萬元，3臺147萬，租賃一套6萬/月。根據(jù)施工計劃安排，租賃3臺5個月，共需90萬元。優(yōu)點：根據(jù)施工現(xiàn)場地形，按三套移動式安裝，能夠在軌道上移動。46#-49#、59#-63#、64#-67#各安裝一套，節(jié)省拆裝工序各一次，節(jié)省拆裝費約5萬。缺點：費用高，對施工現(xiàn)場原地面、基礎(chǔ)及軌道要求比較高，在軌道上移動，相對固定塔吊安全系數(shù)降低。方案二費用合計：移動式塔吊安裝3套，購買安裝檢測費150萬-152萬，租賃安裝檢測費96萬-100萬。根據(jù)以上方案比選，購買固定式塔吊最經(jīng)濟。4.1.5模板提升與調(diào)節(jié)模板提升。墩身外鋼模板在高度36m以內(nèi)用走行式吊車吊提，高于36m的用塔吊提升，內(nèi)模在平模處做成整體式，方便用滑輪提升；人工配合拆立模，模板調(diào)節(jié)和加固。相鄰模板之間用螺栓連接，夾海綿條防止漏漿，內(nèi)外模型之間采用Φ2Omm拉筋連接，拉筋采用U—PVC管護套，方便倒用。4.1.6內(nèi)外模板安裝及加固為保證接縫嚴(yán)密不漏漿，在接縫處加雙面膠密封。模板橫向加固采用φ22對拉螺栓貫通加固，保證在澆筑混凝土過程中不跑模；拉桿外套PVC管，管徑比拉桿大2mm，便于拉桿抽出和重復(fù)使用。PVC管與模板接觸處套楔形塑料堵頭，防止該處漏漿。4.1.7模板外施工平臺搭設(shè)①在外模板外側(cè)安裝寬1M，欄桿高1.2M的人行道工作平臺，間距1.2M。（人行道工作平臺用50*50*3mm角鋼制作）②人行道平臺上滿鋪5cm厚木板，人行道工作平臺欄桿上安裝2根通長Φ16螺紋鋼，連接人行道平臺，在同一高度模板與模板之間工作平臺整體斷開，兩接口間距10CM。③在上下兩層人行道工作平臺間搭設(shè)寬0.8m爬梯,爬坡度不大于45度。④在上下兩層間欄桿外側(cè)用防拋網(wǎng)整體連接。人行道工作平臺簡圖外模板施工平臺類似施工圖4.1.8模板內(nèi)施工平臺搭設(shè)①分別在內(nèi)模中心兩邊50cm及變弧點離內(nèi)模50cm豎直搭設(shè)6根Ф50鋼管，且豎向每隔3.5米橫向用Ф50鋼管架扣連接。具體見附圖。②在每層腳手架上圓弧段側(cè)搭設(shè)1米寬，2米長爬梯轉(zhuǎn)彎平臺。在上下層兩平臺間搭設(shè)50cm寬爬梯。具體見附圖。③在每隔3.5米橫向Ф50鋼管頂住已完成混凝土表面，保證內(nèi)腳手架穩(wěn)定性。4.2空心墩鋼筋連接4.2.1施工方案比選主墩鋼筋設(shè)計量Φ20(約973.9t)、Φ16(約540.2t)，鋼筋用量大，平均每米墩身鋼筋2.5t。方案一：埋弧對焊技術(shù)。優(yōu)點：節(jié)約材料，鋼筋的損耗??；操作簡單，工人很容易接受；成本低。缺點：適用小于25的鋼筋；多臺同時使用，對電壓、電流要求高，影響施工進度。方案二：搭接焊接技術(shù)。優(yōu)點：操作簡單，工人很容易接受。缺點：材料損耗大，成本高；立焊質(zhì)量不宜保證；焊接浪費時間，工期不宜保證。方案三：滾軋直螺紋套筒連接技術(shù)。優(yōu)點：墩身施工和鋼筋加工可平行作業(yè)，節(jié)省工期；鋼筋損耗小，節(jié)約材料；不受電壓限制，安裝簡單。缺點：套絲合格率偏低。綜合考慮，采用“滾軋直螺紋套筒連接”方案，可以解決墩身鋼筋接頭多、鋼筋損耗大等問題，同時節(jié)省工期。4．2．2滾軋直螺紋套筒連接施工要點在進行鋼筋連接時，鋼筋規(guī)格與連接套筒規(guī)格一致，并保證絲頭和連接套筒內(nèi)螺紋干凈、完好無損。采用標(biāo)準(zhǔn)型套筒連鋼筋時，先對正一端鋼筋中線旋入另一側(cè)鋼筋，用手?jǐn)Q至不動時，采用扳手或管鉗對套筒進行旋擰。鋼筋連接時用工作扳手將絲頭在套筒中央位置頂緊。4.3、測量控制墩柱平面控制采用全站儀坐標(biāo)放樣法，在實心墩施工完畢后，通過全站儀放樣出墩身兩個軸線，經(jīng)復(fù)核無誤后，分別在實心墩底部和墩身外部沿軸線方向設(shè)置9個定位樁，以便于后期每節(jié)模板校和控制使用。（見下圖）橋墩高程控制采用水準(zhǔn)儀配合校準(zhǔn)的鋼尺進行控制。選用墩身雙向量測進行控制復(fù)核，在施工高度至墩頂時采用水準(zhǔn)儀進行精密測量控制，墊石標(biāo)高誤差：0~-15mm。垂直度或坡度控制采用全站儀和通過墩底部基點調(diào)垂球的雙控方法進行控制，施工時嚴(yán)格按照要求控制，墩身的最終尺寸控制目標(biāo)為：±30mm。④墩身防扭曲控制空心墩墩身不斷增高過程中，儀器難以通視，采用垂準(zhǔn)儀或者線墜引中心點至施工平面，進行墩身結(jié)構(gòu)尺寸控制。在檢查結(jié)構(gòu)尺寸時，必須量取內(nèi)外模板的對角線尺寸，并與理論計算對角線尺寸進行比較，同時在灌注兩模以后，必須采用全站儀放樣空心墩的四個角點。這樣，就可以很好的控制墩身的結(jié)構(gòu)尺寸，從而達(dá)到防止墩身扭曲的目的。4.4墩頂實心段施工圖在施工墩頂實心段前，需施工50*200mm的倒角，后如圖在倒角上部用15CM厚，50CM寬鋼筋混凝土預(yù)制板封頂，預(yù)制板與倒角搭接長度20CM。4.5模板拆除墩身根部第1、2節(jié)外?？衫?t倒鏈，搭設(shè)簡易腳手架拆除，上部模板對應(yīng)的內(nèi)模拆除后，隨即拆除外模。人工通過外平臺或鋼筋爬梯拆除豎向螺栓，后拆除水平螺栓。最后拆卸模板。人員撤離，松開倒鏈，吊車配合放模板到地面整修。五、混凝土施工5.1、根據(jù)設(shè)計要求，支承墊石采用C50鋼筋砼，墩帽采用C35鋼筋砼，墩身及托盤采用C35砼，施工中將從以下方面進行控制。（1）材料要求（2）配合比設(shè)計（3）混凝土攪拌（4）混凝土澆筑5.2、混凝土澆筑過程控制要點：1、混凝土自出料口下落的自由傾落高度不得超過2m，以防止混凝土離析。現(xiàn)場采取串筒下料。每次混凝土澆筑時應(yīng)連續(xù)進行，一般情況下不得中斷。2、控制砼入模溫度，氣溫較低時，采用正溫攪拌和正溫澆筑，靠砼自身的水化熱進行蓄熱保溫。3、砼澆筑順序的安排，以薄層連續(xù)澆筑不出現(xiàn)冷縫為原則。所有混凝土澆筑均采用水平分層進行，分層厚度控制在30cm-50cm。4、采用二次振搗工藝，以提高砼密實度和抗拉強度，對大面積的板面要進行拍打密實，去除浮漿，實行二次抹面，以減少砼表面收縮裂縫。5、混凝土澆筑時，應(yīng)對稱澆筑，以防止應(yīng)不對稱施工產(chǎn)生的跑?，F(xiàn)象?；炷琳駬v采用插入式振搗棒，要求快插慢拔以免混凝土產(chǎn)生空洞。6、每一循環(huán)澆筑混凝土高度要低于模板接縫1-2cm，保證外觀質(zhì)量。5.3混凝土接縫處理1、已澆筑的鋼筋混凝土,其抗壓強度不應(yīng)小于2.5MPa。2、在已硬化的混凝土表面上鑿毛,鑿毛時混凝土要達(dá)到下列強度：用人工鑿除時，須達(dá)到2.5MPa；用空壓機配合風(fēng)鎬機械鑿毛時，須達(dá)到10MPa。3、經(jīng)鑿毛處理的混凝土面要清除水泥薄膜和松動石子以及軟弱混凝土層,并加以充分濕潤和沖洗干凈,且不得積水。即要做到:去掉乳皮,微露粗砂,表面粗糙。4、澆筑前,水平施工縫宜先鋪上10mm～20mm厚的1：2的水泥砂漿一層。5、混凝土應(yīng)細(xì)致振搗密實,以保證新舊混凝土的緊密結(jié)合。5.4