薄壁空心墩施工方案

宁夏路桥公司省道203线黑风沟桥改线段工程（K325600K329825段全长4225公里）薄壁空心墩施工方案宁夏路桥工程股份有限公司省道203线黑风沟桥改线段工程项目经理部一、工程概况K327462黑风沟大桥，跨径为540M，桥梁起点桩号K32735846，桥梁终点桩号为K32756554，桥梁全长20708M。上部采用40米后张预应力混凝土箱形连续梁，下部采用薄壁空心墩，矩形空心断面，桥台采用双肋式桥台。桥墩、桥台均按照径向布置，桥梁交角为90。全桥采用钢筋混凝土群桩基础，其中0、5号桥台为4根15M群桩基础，1、2、3、4号墩均为6根2M的群桩基础，承台尺寸均为132M82M3M。1、4桥墩为250775MM矩形空心薄壁墩，墩高30M，2、3桥墩为320775MM矩形空心薄壁墩，墩高54M。薄壁空心墩空心段壁厚均为06M，墩底实心段25M，变截面15M，顶端变截面15M，墩顶实心段1M。二、施工准备1、薄壁空心墩工程量已进行了复核计算，与设计图纸数据相符，模板、支架、钢材等已进场。2、用于薄壁空心墩工程的原材料试验及C40砼配合比已验证批复，材料产地及规格如下表材料规格产地备注水泥PO425青铜峡水泥厂太阳山分厂砂中砂红寺堡皮条沟砂场碎石碎石太阳山石料场水自来水预旺镇自来水厂减水剂KDNOF2高效减水剂山西凯迪建材有限公司注C40配合比水泥砂碎石水减水剂45955512341474593、K327462黑风沟大桥施工便道已贯通，施工机械可以安全进入施工现场。4、1墩承台已施工完毕，具备薄壁空心墩工程开工条件。5、测量、试验、检测仪器全部到位并标定完成，可以满足施工需要。6、薄壁空心墩工程两级技术交底工作已完成，现场技术人员及施工人员已熟悉薄壁空心墩施工工艺及各项检测指标。7、薄壁空心墩安全措施已详细制定，可以保证施工安全。三、工期安排薄壁空心墩工程计划工期2012年10月20日2012年11月5日、2013年3月15日2013年5月30日。四、人员机械安排1、人员方面薄壁空心墩工程投入的主要人员施工总负责人拓守博施工技术负责人赵春施工总调度及现场负责人马小军现场安全环保员高德军现场试验负责人金力斌现场质检负责人姜磊现场工区负责人王彪现场技术员全明星、兰学军、史玉池施工人员30人2、投入的主要机械设备如下表序号机械名称型号规格单位数量机械完好率备注1装载机50型台1完好已进场2砼拌和楼60M3/H座1完好已进场3塔吊QTZ63C座4完好未进场4砼罐车10M3辆2完好已进场5吊车50T辆1完好已进场6直螺纹滚丝机台2完好已进场五、施工方案及工艺51施工方案的确定薄壁空心高墩施工一般采用落地支架提升模板、滑升模板及翻转模板这三种施工方法。其中，翻转模板施工方案较另外两种方案有以下几方面优点（1）采用大块钢模板施工，混凝土表面平整度、垂直度易于调整、控制，墩身外观质量好，同时避免了施工误差的积累，轴线能够得到控制。（2）翻模施工工艺对混凝土损伤小，能够很好的保护混凝土表面及棱角。上、下层模板通过螺栓紧密连接，新老混凝土接缝好，无错台。（3）采用小块定型钢模板组拼成大块模板作为内模，通过起吊设备吊装，加快了施工进度，且劳动强度低，安全系数大。（4）翻模施工工艺有利于清理模板，不易污染钢筋和混凝土。（5）翻模施工工艺简单、易掌握，一两个循环后操作人员就能熟练操作。黑风沟大桥结合施工地段地形、墩高、壁薄的特点及机械设备状况等，决定采用翻模法施工。52翻模法模板设计空心墩翻模施工是利用已浇筑成型的钢筋混凝土为支承主体，内、外模板通过拉杆与混凝土实现密贴，由下层模板与混凝土之间的黏结力和摩擦力支承上层模板及操作平台。随着墩身钢筋骨架的接高，通过起重设备逐节提升操作平台，并带动模板不断上翻，完成每次预定高度的墩身混凝土浇筑任务，如此反复循环直至墩顶。黑风沟桥高墩施工计划投入模板4套，每个墩身各使用一套。每套模板高6M由2节组成，即30M/层。每层外模共4块，即墩身四周各一块。采用边模包端模的方式，防止混凝土浇筑过程中模板出现扭转。本翻转模主要由内外模板、内外模操作平台，对穿拉杆、外模斜拉杆组装而成，连接孔均为22，配M20螺栓；对穿拉孔为22，配M20拉杆。拉杆穿过混凝土段须外套塑料管，塑料管先预埋在混凝土中，长度与墩身壁厚相同。每层内模结合墩身结构并考虑易于拆模，选用8块大小不等的钢模，即四个角模各一块，顺桥向两端各一块，横向每侧各一块，计8块。相邻模板之间用20螺栓连接，上下层模板之间也用20螺栓连接。内模之间用10CM10CM的方木对撑以防止混凝土涨模。模板主要材料表模板品种模板部位组合大钢模板大块定型钢模板面板47MM钢板47MM钢板加强肋厚46MM钢板厚58MM钢板竖肋75角钢或【8或【10槽钢75角钢或【8或【10槽钢背楞【12或【14槽钢【12或【14槽钢重视模板防偏纠偏，利用全站仪在立模板前和混凝土灌注后对模板进行多次校核，测定每节高墩偏差，降低偏位风险。操作平台上的荷载保持均匀分布减少偏位。发现偏位或扭转认真分析原因，采取措施调整，必要时采用钢丝绳和手动葫芦向偏差方向纠正。翻模各部件的翻升通过吊车或塔吊完成，拆模时采用倒链临时挂起内侧或外侧对应的模板。薄壁空心墩模板大样图翻模工艺流程图53塔吊及上人梯设置根据本桥跨径及墩高，选用QTZ6313C型塔吊作为高空墩施工的起重设备，这种塔吊的有效作业半径为56M，塔吊高度根据扶墙布设可上升至80米以上。全桥计划使用塔吊4台，每台塔吊负责一个墩的施工，同时可兼顾墩之间材料、机具的传递。根据现场地形和塔吊机械性能初步确定塔吊布设位置，在高墩上按塔吊技术要求预埋连接钢板使塔吊与高墩连接，保证塔吊安全系数。为便于高墩作业人员上下，每座高墩设置一道上人工作梯。由于场地位置的限制，并且从安全的角度考虑，决定将工作梯布设在侧墙处。工作梯采用碗扣钢管支架，铺5CM厚木板，挂安全防护网的搭设形式。工作梯只用于作业人员的上下，严禁用于施工工具或机具的运输。薄壁空心墩施工塔吊位置示意图1薄壁空心墩施工塔吊位置示意图2薄壁空心墩施工爬梯大样图54、墩身测量放样与控制由项目技术负责人、主管技术员负责测量工作，主要控制空心墩中心位置测量、空心墩高程测量、空心墩垂直测量。为了防止仪器误差导致墩身偏斜，利用全站仪和红外垂准仪互相校核放样，确保墩身的线型控制，每3M利用全站仪和红外垂准仪互相校核放样一次，并对墩身尺寸进行一次复测以确保墩身线型控制。实行测量换手复测制度，消除人为因素对测量数据的影响。线型控制主要通过施工测量来进行的，施工测量控制内容包括空心墩墩身定位测量、空心墩高程测量、空心墩垂直度测量。541空心墩定位测量墩身四角定位测量，即用全站仪采用坐标法在已施工完的墩身薄壁混凝土面上放出前、后、左、右4个标准点，一般是测出墩壁在四个方位的中点，在模板安装过程中，随时用该4个点检校模板的偏移情况。542空心墩高程测量采用倒立尺法。根据已知水准点高程测出空心墩高程。543空心墩的垂直度测量垂直度测量采用自动安平激光铅垂仪，在承台上距墩身08M四周埋设观测点，并设牢固的保护罩。工作平台上设激光接收靶，能显示光斑并捕捉斑心，调整模版使外模板内侧距离距激光斑心与观测点距墩身距离相同，进行墩身的竖向轴线传递。这样不仅简化繁琐的测量工作，而且中心控制准确、可靠。模板每翻升一次，对模板的位置检查一次，以控制桥墩的纵横向偏移和扭转。每6米采用全站仪进行复核。测量时，用全站仪对矩形空心墩的四角进行定位，与红外垂准仪校核，以此来支立空心墩的模板。空心墩的垂直度测量为确保墩身结构尺寸，中线位置及线形平直，每次模板立设完毕后浇注前和灌注砼后都必须进行精度测量放线。每浇注3M高度墩身，利用全站仪复核一次，若与铅垂仪测量差值超过2MM，则要使用两种仪器多次测量校核，查找误差原因，最终确定正确的模板调整方向和数值，确保墩身垂直度和平面尺寸误差控制在5MM以内，以保证墩身线形。55、钢筋的加工及安装（1）、首先根据模板线校正承台施工时预埋的薄壁空心墩身的钢筋，使其位置准确。从根部位置开始控制钢筋间距，确保墩身混凝土保护层的净厚度。（2）、钢筋在钢筋加工场地加工成半成品，运至现场安装成型。主筋直径为28MM的钢筋，长度为9M钢筋采用机械套筒连接，其它钢筋采用绑扎连结。加工钢筋螺纹的丝头、牙型、螺距等必须与连接套牙型、螺距一致，且经配套的检查合格。连接套表面无裂纹，螺牙饱满，无其他缺陷，保持内部洁净，干净防锈，主筋套丝后使用塑料帽保护。连接钢筋时，钢筋规格和连接套的规格一致，对准轴线将钢筋拧入连接套，接头拼接完成后，两个丝头在套筒中央位置互相顶紧，以确保丝扣的控制长度，为便于检查，在加工套丝时用红漆标示套丝控制位置。杜绝箍筋跳绑和漏绑现象。接头的技术标准符合设计及规范要求。在同一断面内钢筋接头数量不应超过50，横向水平钢筋绑扎或点焊接头，其搭接长度不小于规范规定。（3）、墩身主钢筋加工长度为90M,起步段主钢筋由承台预埋筋错接，按90M/次依次上升。为保证主筋垂直，钢筋间距满足设计要求，按墩身钢筋构造图加工钢筋安装定位支架。支架高度6米，平面尺寸略小于薄壁墙，支架顶设置主筋定位孔、作业平台。如下图所示钢筋安装定位支架（4）、当墩身钢筋与排水孔、通气孔相互干扰时，适当调整钢筋位置或间距，不截断墩身钢筋。钢筋安装完成，自检合格后，报请监理工程师检查和批准，进行下道工序的施工。56实心段混凝土施工承台施工完毕后，立即组织人员对混凝土接头处进行凿毛处理。为了控制墩身的平面位置，在承台上用坐标法精确测出墩身四角的位置作为每次支立墩身模板的轮廓，确保墩身位置准确。然后安装薄壁墩支架，准备绑扎第一节段墩身的所有钢筋。立模前，若承台表面不平整，在承台顶面外模的位置铺一层2CM左右的找平砂浆。模板与找平砂浆之间抹倒三角的砂浆带防止漏浆。起初钢模的支立采用吊车配合，待到达一定高度后采用塔吊配合,先支立外侧模2块，然后依次支立外侧前后端模2块。模板使用铁丝临时固定在站立钢筋上，模板之间用连接螺栓22MM连接。最后调整外侧四块模板的垂直度，拧紧连接螺栓。首先支立外模，拼装30M高的外侧模2块、外端模2块。模板之间用20MM拉杆，按设计图纸要求安装就位，并调整垂直度。模板之间塞入防止漏浆的2CM宽、05CM厚的海绵条。检查、调整所有模板的垂直度、空间位置及水平标高，然后在模板顶部安装纵横梁，搭设浇筑混凝土的操作平台，浇筑实心段混凝土。同时根据图纸设计来布设冷却管，冷却管位置可根据高墩实心段钢筋的布置做适当的调整。冷却管共两层，采用4235输水管，在埋设时采取措施固定，并且在浇筑混凝土前对其进行水密试验。冷却管自浇筑混凝土时即通入冷水，保证进出水温差小于20。为保证冷却效果，必要时可增加输水量。停水后混凝土内外温差不得大于20。通过这一冷却系统，可有效防止混凝土水化热造成混凝土内部结构及表面产生裂缝。57空心段翻模施工实心段混凝土浇筑完成并凝结后，开始绑扎变截面、第一段钢筋，本节段钢筋绑扎完毕，开始支立模板，拼装30M高的外侧模2块、外端模2块及内模。内外模板之间用20MM拉杆，按设计图纸要求安装就位，并调整垂直度。模板之间塞入防止漏浆的2CM宽、05CM厚的海绵条。检查、调整所有模板的垂直度、空间位置及水平标高，然后在模板顶部安装纵横梁，搭设浇筑混凝土的操作平台，施工本节段30M的墩身。主要施工顺序为钢筋绑扎拆除外侧施工辅助脚手架立第一节段侧模端模、模板连接、校正垂直度立第一节段内模内外模拉杆加固、安装内工作平台、模板整体校正浇筑混凝土15M高变截面、第一节段25M混凝土浇筑完成后，当混凝土强度达到30MPA时，拆除实心段模板。拆模前，下层的模板均使用倒链挂在上层模板上，然后松开拉杆。模板拆除先外后内，从下到上，先边模后端模，拆除后放到地上，由专业人员进行清理和修理。同时开始绑扎第二段钢筋，然后支立内外侧模板，具体施工方法如第一节段。之后浇注墩身混凝土，混凝土强度达到30MPA以上时，拆除墩身表面下层30M模板，拆模顺序同前即先端模后侧模，之后依次循环即绑扎钢筋、浇筑30M混凝土、完成各个3M段施工。58、砼的浇注581、混凝土的运输罐车将混凝土运送至现场，在墩身四个角及大面中间安置串桶（因每次浇注3M高混凝土，防止混凝土离淅，混凝土自由倾落高度不宜超过2M），混凝土通过串桶进入模板。582、混凝土的浇注浇注混凝土前，墩身内杂物清理干净,清除浮浆确保新老混凝土面的连接质量。由于空心薄壁高墩钢筋设计较密集，不便于振捣棒的操作，而振捣工序操作的好坏，直接决定墩身的实体和外观质量，对振捣工进行培训，确保熟练掌握本道工序的操作要点。选择使用50或70插入式振捣棒振捣，振动棒的移动距离在1520CM范围内，与侧模保持510CM的距离，混凝土分层浇注，振捣顺序为先振捣倒角处，再从两边向中间振捣，以混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆为准。583、分节浇注，墩身混凝土颜色一致比较难控制，砂石料、水泥尽量保证厂家的固定，严格控制混凝土的和易性、流动性，坍落度。584、严格按照设计要求在墩底实心段顶部两肋处各设一个直径10CM半圆排水孔，桥墩墩身设置直径为8CM的圆形通气孔，浇筑混凝土时用PVC管堵住，初凝后拔出PVC管，并清理孔壁，保持畅通。585、砼浇注过程中要派专人随时检查模板及支撑是否有松动、变形，钢筋和预埋件是否移位，发现问题及时采取补救措施。586、施工缝处理是个比较棘手的问题，在浇筑每一版混凝土时必须浇筑到和模板上缘平齐（清除浮浆后），然后把靠模板侧12CM处的混凝土抹平，确保施工缝和模板接缝重合，以保证墩身混凝土的整体外观质量。587、混凝土的养护浇筑完毕后墩身砼须及时养护，混凝土拆模前，采取顶面浇水、洒水进行保湿、潮湿养护，保证模板接缝处不致失水干燥。为了保证顺利拆模，在混凝土浇筑2448H后略微松开模板，并继续浇水养护至拆模后再继续保湿至规定龄期。混凝土拆模后，在墩身周围包裹土工布，防止风吹及阳光暴晒导致表面水分挥发，每天安排专人负责洒水养护。包覆期间，土工布保持完好无损，彼此搭接完整，按规定养护至设计要求。气温较低时采用较厚棉篷布覆盖养生。气温低至不满足混凝土施工时，停止作业。59、盖梁施工的准备（1）、薄壁空心墩上部实心段施工前即计算预埋盖梁施工槽钢、模板以及工作平台上的横向支撑PVC管（PVC管内穿钢棒）。每墩预埋直径110MMPVC管4道，使用直径100MM钢棒4根。钢棒周转重复使用。（2）、对进场的钢模按照尺寸进行检验，磨光抛光，试拼装。（3）、放盖梁中心线并做好护桩工作。（4）、测墩柱顶标高，根据高程将墩柱顶砼凿毛，清理干净。薄壁空心墩结构及盖梁施工大样图510、检测验收薄壁空心墩身施工完成后，按招标文件的规定或监理工程师的要求对其进行实测项目检测，检测项目及标准如附表所示。墩身实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1砼强度（MPA）在合格标准内按评定标准附录D检查32断面尺寸（MM）20用尺检查3个断面23竖直度或斜度（MM）03H且不大于20吊垂线或经纬仪测量2点24顶面高程（MM）10水准仪测量3处25轴线偏位（MM）10全站仪或经纬仪纵、横各测2点26节段间错台（MM）5尺量每节检查4处17大面积平整度（MM）52M直尺检查竖直、水平两个方向，每20测1处18预埋件位置（MM）符合设计规定，设计未规定时10尺量每件1六、确保工程质量的措施（一）薄壁空心墩的测量监控措施（1）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。（2）在第一次立墩身模板时，准确测放出模板4个控制点的平面位置,采用三角高程法测放出模板顶面高程,然后利用铅锤线测量模板的倾斜。（3）以后每节段立模时均与第一次一样测量控制放样,而且还要对前一节段进行竣工检查（4）每次测量时间固定在温度、阳光等气候因素影响较小的每天早上900以前或下午4点以后进行。（5）平面位置控制，通过控制模板位置来控制墩身平面位置。（二）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，施工中采取以下措施保证工程质量（1）针对混凝土和易性差，色差的问题，施工中优化混凝土配合比，在保持原来配合比、坍落度的前提下，适当调整配比，严格控制拌合时间，使得混凝土的颜色更均匀，和易性更好。（2）提高立模精度，采用夹两层海绵条处理接缝，保证接缝严密。（3）夏季施工，由于气温较高尽可能安排在早晨或下午温度较低时浇注混凝土，减小混凝土的坍落度损失。（4）混凝土浇完后，立即进行覆盖养护，拆模后用土工布包裹，进行湿润养护，同时避免上一节段墩身混凝土浇筑时污染已浇筑的下部墩身。（5）拆模后及时修复表面缺陷,保证墩身颜色一致,棱角分明。（6）对施工人员进行技术安全培训，考核合格上岗，对施工内容进行技术交底，并履行签字手续。（7）对机械进行进场验收，保证完好，并有备份，做好保养。（8）试验室对原材料加强监测、验收。七、确保工期的措施为了保质保量按期完成本工程，我们将采取以下保证措施1、切实做到加强机械设备的检修和维修保养工作，配齐维修人员，配足常用配件，经常进行检修，确保机械正常运转。2、配备满足施工要求的施工机械和人员，机械操作人员必须持证上岗。3、认真做好机械设备的配件、供应工作，满足施工需要，杜绝因配件的原因出现误工现象。4、根据现场施工情况和工程进度情况，随时增加机械设备和人员，确保按期完成施工任务。八、安全环保措施1、各作业班组定期或不定期由项目经理部安全员或工区技术人员进行安全教育和培训。2、每班组设置班内安全员，随时检查班内工作人员的安全设施佩戴情况；检查工作环境的安全动态，防止隐患的出现。3、阴、雨天施工要加强对现场施工用电的规范和检查工作；夜间施工必须有