雙壁式鋼筋砼矩形實體墩施工方案(定)

中鐵四局集團黔桂鐵路擴能改造工程指揮部第四項目部雙壁式鋼筋混凝土矩形實體墩施工方案PAGE18雙壁式鋼筋混凝土矩形實體墩施工方案一、工程概況本標段下王祥特大橋20＃、21＃主墩采用雙壁式鋼筋混凝土矩形實體墩，承臺合修，鉆孔樁基礎(chǔ)。墩身除自梁底以下9m范圍采用C50預(yù)應(yīng)力鋼筋砼，其它采用C40鋼筋砼，中間設(shè)兩道C40部分預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橫聯(lián)。20＃、21＃墩墩頂順橋向?qū)挾葹?.8m,墩身縱坡為1:0;墩頂橫橋向?qū)挾?.6m，橫橋向坡度采用30:1,墩高均為65m。雙壁凈距離為6.2m.二、方案選定下王祥特大橋20#、21#雙壁式鋼筋混凝土矩形實體墩通過綜合考慮,詳細論證,結(jié)合塔吊選用，決定分六段施工墩身。第一段雙壁對稱澆筑20.5m,第二段澆筑第一道橫聯(lián)3.0m,第三段雙壁對稱澆筑19.0m,第四段澆筑第二道橫聯(lián)3.0m，第五段10.0m，第六段澆筑9.0m預(yù)應(yīng)力段。三、工期計劃雙壁式矩形實體墩計劃于2006年1月15號開工，計劃4月15號完工，具體計劃見下表：序號橋名墩位時間備注塔吊1#下王祥特大橋20#墩06.01.15~06.04.15塔吊2#下王祥特大橋21#墩06.01.15~06.04.15四、施工平面布置結(jié)合墩身結(jié)構(gòu)形式，同時考慮施工便利，20＃、21＃主墩墩身的施工平面布置見下圖：腳手架布置為便于墩身模板安裝及施工需要，腳手架在已經(jīng)成型的墩身以下如上圖布置。混凝土地泵和混凝土泵管布置混凝土地泵采用HBT60C高壓混凝土地泵，理論正常工作壓力為18.6Mpa.混凝土泵管為內(nèi)徑125mm高壓管，水平泵管的布置長度取墩高的1/3左右，實際控制在15～25m.塔吊布置塔吊采用TC5013B自升式塔吊，塔機結(jié)構(gòu)為地腳螺栓固定式，塔機有效高度為80m，有效臂長為50m，在施工作業(yè)半徑內(nèi)最大的起吊重量為3t，標準附著間距為18m,同時可以滿足連續(xù)剛構(gòu)掛籃安裝時的最重桿件起吊重量要求。五、施工方法本標段雙壁式鋼筋混凝土矩形實體墩采用分段澆筑法施工，支架采用壁身四周搭設(shè)φ48×3.5mm雙排鋼管腳手架，雙壁內(nèi)側(cè)采用滿堂鋼管腳手架。壁身模板采用鋼模，分段施工，模板共設(shè)計9節(jié)（不包括橫聯(lián)模板），每節(jié)橫橋向面模板由中間標準塊，兩側(cè)邊模板加中間調(diào)坡塊和抽動塊組成，順橋向面模板為一塊1.8m寬鋼模，底層及橫聯(lián)部分設(shè)調(diào)整塊。橫聯(lián)模板采用B面包A面木模構(gòu)造。施工時，第一段澆筑20.5m,第二段澆筑第一道橫聯(lián)部分,第三段澆筑19.0m,第四段澆筑第二道橫聯(lián)部分，第五段澆筑10.0m，第六段澆筑9.0m預(yù)應(yīng)力段。模板和混凝土采用塔吊提升或泵送。1、支架搭設(shè)作業(yè)雙壁墩身四周均搭設(shè)雙排鋼管腳手架，橫聯(lián)采用滿堂腳手架支撐（與設(shè)計單位聯(lián)系咨詢后，確認橫聯(lián)可以作為滿堂腳手架支撐體），所有支架搭設(shè)在承臺或者橫聯(lián)上，鋼管支架底部墊方木或鐵板，不得直接放在承臺或橫聯(lián)混凝土面上。施工時先搭設(shè)第一層鋼管腳手架，并要求各鋼管接頭不在同一截面。腳手架采用φ48mm，壁厚3.5mm的焊接鋼管，間距采用0.8×0.8m,水平步距為1.2m；每5m設(shè)置一道剪刀撐，剪刀撐斜角在45°～60°之間，剪刀撐底、頂端要重疊至少1m并扣緊，每4米設(shè)置一道操作平臺，平臺必須采用密目網(wǎng)進行封閉。爬梯每30cm設(shè)一檔，坡度不得大于1：3，上面必須鋪設(shè)防滑條。為防止高支架在自重、風力、泵管中混凝土重量和振動力作用下失穩(wěn)，鋼管支架在高度方向上每5m2、鋼筋作業(yè)縱向鋼筋在鋼筋加工場完成加工，其它鋼筋也在加工場集中加工，檢查合格后運至施工現(xiàn)場，塔吊吊裝至支架頂部臨時存放，施工前除去預(yù)埋鋼筋表面雜質(zhì)，按圖紙和設(shè)計規(guī)范要求進行綁扎和焊接鋼筋，塔吊輔助安裝。縱向鋼筋采用電渣壓力焊機進行立焊，其余鋼筋雙面焊搭接長度不得小于5d，單面焊不得小于10d，每截面搭接數(shù)不得大于截面鋼筋的50%。焊縫寬度不得小于0.8d,焊縫必須飽滿。鋼筋加工允許偏差和檢驗方法序號名稱允許偏差（mm）檢驗方法1受力鋼筋全長±10尺量2彎起鋼筋的彎折位置203箍筋內(nèi)凈尺寸±5鋼筋安裝允許偏差序號名稱允許偏差（mm）檢驗方法1受力筋排距±5尺量兩端、中間各1處2同一排中受力鋼筋間距±203分布鋼筋間距±20尺量連續(xù)3處4箍筋間距綁扎鋼筋±20焊接骨架±105彎起點位置（加工偏差包括在內(nèi)）30尺量6鋼筋保護層厚度C≥35mm＋105尺量兩端、中間各2處35mm＞c＞25mm＋5－23、模板作業(yè)模板采用定型鋼模，中間設(shè)置調(diào)節(jié)塊以滿足墩身側(cè)面截面尺寸的變化，模板采用塔吊安裝，塔吊安裝于20#、21#墩承臺右側(cè)。模板為：標準塊6節(jié)，每節(jié)高度為3m；調(diào)整塊2節(jié)，高度分別為1.5m、1.0m。模板進場后必須（按模板設(shè)計圖）組織現(xiàn)場驗收，并做好驗收記錄。其中對于鋼模板表面平整度按照同一板面3mm控制，拼縫處錯臺按照2mm控制。模板安裝加固采用φ20mm圓鋼作為對拉桿，套管采用內(nèi)徑20mm的硬質(zhì)PVC管，下圖所示為高度20.05m，單壁8.8m*1.8m截面處，11道對拉桿示意圖。第一次立模至20.50m，待混凝土強度達到2.5Mpa，拆除模板。立第一道橫聯(lián)底模并預(yù)壓，預(yù)壓后，安裝橫聯(lián)鋼筋及內(nèi)外模和壁身段3.0m模板并澆筑混凝土，待混凝土強度達到2.5Mpa后，接長鋼管鋼筋后立第三段19.0m模板。然后是第二段3.0m橫聯(lián)部分。剩下19.0m段分10.0m段和9.0m預(yù)應(yīng)力段兩次施工拆除的模板應(yīng)及時檢查、修整、清除表面灰漿、污垢，并涂刷脫模劑，安裝新一節(jié)模板時，按照30:1的立面壁身坡比列出收分表分別予以劃分，準確安裝調(diào)整節(jié)，模板調(diào)整好后，并用全站儀、水準儀校正、調(diào)整模板中心位置及標高。模板安裝前砼面必須鑿毛，清洗干凈，在澆筑砼前灑水濕潤；鋼筋表面的水泥漿必須敲干凈。模板允許偏差和檢驗數(shù)量、檢驗方法序號項目允許偏差（mm）檢驗數(shù)量、檢驗方法1前后、左右距中心線尺寸±10測量檢查每邊不少于2處每安裝段全部檢查2表面平整度32m靠尺檢查不少于5處3相鄰模板錯臺1尺量檢查不少于5處4墩壁厚±3尺量檢查不少于5處5預(yù)埋件的預(yù)留孔位置5縱橫兩向尺量檢查4、混凝土作業(yè)待橫板、鋼筋檢查合格后，進行混凝土澆筑，混凝土采用塔吊或泵送一次性整體澆筑入模?；炷敛捎猛ㄩL串筒,按水平分層進行澆筑，每層厚度不得超過30cm，用插入式振動器振搗，振搗器振搗時，做到“快插慢拔”，同時掌握好每一插點的振搗時間，時間過短，將不能使混凝土振實，時間過長則可能使混凝土產(chǎn)生離析（即石子下沉，水泥漿上?。?；各插點要均勻排列，每次移動距離不得超過振動棒作用半徑（30～40cm）的1.5倍，每次插入下層混凝土不得小于10cm，振搗過程中不得出現(xiàn)過振或漏振現(xiàn)象，嚴禁通過振搗鋼筋的方法來促使混凝土密實。澆筑時串桶設(shè)置在壁身中部，灌注的混凝土因高差的作用和自身的流動性向四周流動，基本滿鋪作業(yè)面，兩側(cè)及邊角處采用人工倒運進行澆筑，分層振搗密實后開始澆注上層砼，并必須保證在下層砼初凝前澆注上層砼，確保不出現(xiàn)施工縫，如此連續(xù)澆筑，循序推進，直至澆筑到模板標高?；炷翝仓?yīng)連續(xù)進行，間歇時間不得超過2小時，如遇特殊情況，混凝土在2小時仍不能連續(xù)澆筑時，需采取應(yīng)急措施，即在己澆筑的混凝土表面上插φ12短鋼筋，長度1米，間距30cm，呈梅花形布置。同時將混凝土表面用塑料薄膜加草席覆蓋保溫，以保證混凝土表面不受凍。墩身拆模后，在墩身周圍包裹土工布或薄膜，在墩身底部周邊設(shè)置噴淋水管，采用噴灑水的方法進行養(yǎng)護，養(yǎng)生期不少于10天。由于分段施工時全部荷載通過穿墻螺栓由墩身承受,故需保證混凝土的質(zhì)量，其配料、拌和、澆灌、振搗、養(yǎng)護等工序由試驗人員負責。澆筑前對預(yù)埋穿墻螺栓的部位認真檢查，混凝土應(yīng)嚴格分層對稱澆筑。六、工藝流程：雙壁式鋼筋混凝土矩形實體墩墩身施工流程圖七、人員、機械配備人員配備情況表序號工種人數(shù)備注1現(xiàn)場負責人1負責現(xiàn)場全面協(xié)調(diào)工作2技術(shù)負責人1負責現(xiàn)場技術(shù)全面工作3技術(shù)員1負責工點技術(shù)工作4領(lǐng)工員1負責現(xiàn)場管理工作5架子工106鋼筋工107混凝土工108模板工109雜工1010司機5機械配備情況表序號名稱型號產(chǎn)地數(shù)量備注1混凝土攪拌機JS500山東22鋼筋切斷機GQ40B-FB上海33鋼筋彎曲機GTB7-40上海24鋼筋調(diào)直機GTJ4-14上海25交流電焊機BX3-300山西56柴油發(fā)電機250KW湖北17裝載機ZL50柳州28汽車起重機QY-35徐州29地泵HBT60長沙210砼攪拌運輸車JS7504臨時可再調(diào)配3臺11塔吊212插入式振動棒φ501013電渣壓力焊2工作夾具4套八、施工控制由于墩身高，每次澆筑前，為保證雙壁墩身垂直度和位置準確，施工中采用三維空間定位法，利用空間坐標控制每個壁身四角，測量儀器采用全站儀。模板安裝完成后，利用全站儀直接測量壁身四角坐標與計算的理論坐標對比，利用千斤頂調(diào)整模型，坐標誤差在10mm以內(nèi)，然后用不同的后視點重新測量一遍，確保結(jié)果一致；利用水平儀檢查模板頂四角標高，誤差控制在5mm以內(nèi)。在混凝土的澆筑過程中，嚴格沿單壁墩身中心均勻分層澆筑，并在澆筑過程中，使用1kg的垂球沿模板外側(cè)測量本節(jié)段的垂直度，指導(dǎo)澆筑順序。同時，為了防止施工期間突發(fā)降雨，除做好施工前天氣情況的掌握外，現(xiàn)場須準備防水布100m施工前與電力部門確定好施工期間的供電情況，在確保供電正常的情況下開始施工。同時為防止突發(fā)停電，施工現(xiàn)場配備250W發(fā)電機1臺，以保證入?；炷聊苷駬v充分和在滿足施工規(guī)范的要求下留設(shè)施工縫。九、模板驗算（1）、模板結(jié)構(gòu)綜合考慮雙壁式鋼筋混凝土矩形實體墩尺寸，模板節(jié)高3.0m，每套9節(jié)（設(shè)1.50m、1.00m等高度調(diào)整塊各一塊），墩身橫橋向模板由兩塊中間標準塊，兩側(cè)邊模板加中間調(diào)坡塊和抽動塊組成，中間標準塊寬度寬度為2.50m，墩身縱橋向模板寬度為1.8m；模板面板采用6mm厚鋼板；豎肋采用8槽鋼，間距300mm；橫肋采用6mm厚寬60mm鋼板，間距333mm；橫向大肋采用兩根12或者16槽鋼組成，高度方向間距800mm；拉桿采用Ф（2）、檢算依據(jù)檢算參照《路橋施工計算手冊》，人民交通出版社2004版。（3）、模板側(cè)壓力計算按照計劃用塔吊或地泵提升澆筑混凝土，考慮現(xiàn)場實際因素影響，按10m3/h方量控制；按照21#墩考慮，墩高65m，單壁墩頂尺寸為1.8m×5.6m，墩底尺寸1.8m×9.93m，推算出墩底單壁澆筑混凝土速度0.56m/h，墩頂單壁澆筑混凝土速度1.0m以1.0m/h澆筑混凝土速度控制現(xiàn)場施工，最大模板側(cè)壓力如下：側(cè)壓力F=K×r×hK取1.0，r取25KN/m3，由于v=1.0m/h，T取平均200C，v/T=0.05h=1.53+3.8v/T=1.72m側(cè)壓力F=K×r×h=1.0×25×1.72=43Kpa（4）、面板檢算面板可按照三面嵌固，一面簡支受力情況由lx÷ly=300÷333=0.90查表得f0=0.00184，mx=0.0268，my=0.0159，mx0=-0.0663，my0=-0.0563取1mm寬板條作為計算單元，荷載為：q=43.0KN/m2×1mm=0.043N/mm①、支座邊上彎矩為：Mx0=mx0qlx2=-0.0663×0.043×3002=-256.6N.mmMy0=my0qly2=-0.0563×0.043×3332=-268.5N.mm面板截面系數(shù)w=1/6×bh2=1/6×1×62=6mm3其中（b為板單位寬度取1mm，h為鋼板厚度取6mm）應(yīng)力ómax=Mmax/w=268.5÷6=44.75MPa<170Mpa（可用）②、跨中彎矩為：Mx=mxqlx2=0.0268×0.043×3002=103.7N.mmMy=myqly2=0.0159×0.043×3332=75.8N.mm對跨中彎矩進行校正，鋼材泊松比v取0.3Mxv=Mx+vMy=103.7+0.3×75.8=126.44N.mmMyv=My+vMx=75.8+0.3×103.7=106.91N.mmMxv、Myv均小于My0不作驗算（可用）③、撓度計算B0=Eh3/（12×（1-v2））=（2.1×105×63）÷（12×（1-0.32））=41.54×105N.mmf=f0qlx4/B0=0.00184×0.043×3004÷（41.54×105）=0.154mmf/lx=0.154/300=1/1948<1/500（可用）（5）、豎肋驗算豎肋采用8#槽鋼，間距300mm；支撐在橫向大肋上，橫向大肋間距1.2m荷載q=plx=43.0KN/m2×300mm=12.9N/mm8#槽鋼，w=25.3×103mm3，I=101.3×豎肋為兩端帶懸臂兩跨連續(xù)梁①、強度驗算懸臂端Mmax=1/2×ql2=1/2×12.9×3002=5.81×105N.mmómax=Mmax/w=5.81×105÷（25.3×103）=22.96MPa<170Mpa（滿足）跨中部分Mmax=0.125×ql2=0.125×12.9×8002=10.32×105N.mmómax=Mmax/w=10.32×105÷（25.3×103）=40.8MPa<170Mpa（滿足）②、撓度驗算懸臂端w=qa4÷（8EI）=12.9×3003÷（8×2.1×105×101.3×104）=0.062mm＜a/500=0.6mmw/l=0.062/300=1/4839<1/500（滿足要求）跨中部分撓度w=ql4÷（384EI）×（5-24R2）=12.9×8004÷（384×2.1×105×101.3×104）×（5-24×0.375）=0.106mmw/l=0.106/800=1/7547<1/500（滿足要求）豎肋與面板撓度進行疊加w=0.106+0.154=0.26mm<3mm（滿足板面平整度要求）（6）、橫肋驗算橫肋采用6mm厚鋼板，間距333mm；支撐在豎肋上，按簡支梁計算荷載q=ply=43.0KN/m2×333mm=14.32N/mm6mm厚鋼板寬6cm，w=3.6×103mm3，I=10.8×①、強度驗算Mmax=1/8×ql2=1/8×14.32×3332=1.99×105N.mmómax=Mmax/w=1.99×105÷3.6×103=55.28MPa<170Mpa（滿足要求）②、撓度驗算f=5ql4/384EI=5×14.32×3334÷（384×2.1×105×10.8×104）=0.106mmw/a=0.106/300=1/2830<1/500（滿足要求）（7）、橫向大肋計算橫向大肋采用兩根12#槽鋼組成，高度方向間距800mm；拉桿采用Ф20圓鋼，最大間距1.0m。查表w=2×62.137×103mm3，I=2×391.466×每斷面支撐大肋有6根、5根、4根、3根、2根拉桿情況，大肋可看作跨距為1.0m的多等跨連續(xù)梁，按五跨、四跨、三跨、二跨連續(xù)梁選擇最不利情況驗算查表得kmmax=-0.125，kfmax=0.677計算大肋線布荷載q1=Fl1=0.043×800=34.4N/mm①、強度驗算Mmax=kmmaxq1l2=-0.125×34.4×10002=43×105ómax=Mmax/w=43×105÷（2×62.137×103）=34.6MPa<170Mpa（滿足要求）②、撓度驗算跨中部分w=kfmax×q1l4÷（100EI=0.677×34.4×10004÷（100×2.1×105×2×391.466×104）=0.144mmw/l=0.144/1000=1/6945<1/500（滿足要求）（8）、拉桿驗算根據(jù)拉桿布置最大間距橫向1.0m，高度方向0.8m，選用Ф20圓鋼，凈截面積2.25×102mm2ómax=F×1.0×0.8÷A=0.043×1000×800÷（2.25×102）=152.9MPa<170Mpa（滿足要求）（9）、結(jié)果本設(shè)計模板結(jié)構(gòu)可以滿足黔桂鐵路七標段下王祥特大橋雙壁式鋼筋混凝土矩形實體墩施工要求，現(xiàn)場施工混凝土澆注速度必須按照V＜1.0m/h控制。十、質(zhì)量保證措施（1）、建立質(zhì)量保證組織機構(gòu)堅持“百年大計，質(zhì)量第一”的方針，制定完善的工程質(zhì)量管理制度，建立質(zhì)量保證組織機構(gòu)，針對本標段工程特點和質(zhì)量目標的要求，對各管理部門的工作進行分解，在分部分項工程施工工序上嚴格把關(guān)，從根本上保證工程質(zhì)量目標的實現(xiàn)。在工程建設(shè)的全過程中，認真貫徹執(zhí)行ISO9001質(zhì)量體系標準，嚴格按程序文件的規(guī)定做好各工序質(zhì)量的監(jiān)控工作，加強管理，鞏固成果，筑造精品，提高工程質(zhì)量的保證能力。質(zhì)量保證體系見下圖：（2）、明確質(zhì)量管理職責、建立質(zhì)量負責制項目經(jīng)理對所轄地段的工程質(zhì)量負責，具體組織工