墩柱施工组织方案.doc

墩柱施工方案第一章、编制说明和编制依据1.1、编制说明本实施性施工方案依据路桥施工计算手册、有关施工技术规范及安全技术规范、现场实际施工条件等资料，按照有关贯标程序文件精神和规定的程序、顺序编制而成。作为重要分项工程的施工方案，具体针对XX1标全线上4座桥梁墩柱施工。1.2、编制依据1、国家和交通部现行有关标准、规范、规程、办法等，主要有：1）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）2）公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）3）工程测量规范（GB5002693）4）路桥施工计算手册5）XXXXLJ1合同段两阶段施工图纸2、项目相关单位批准的有关文件等；3、工程现场调查、采集、咨询所获取的资料。第二章、分项工程概况2.1、工程概况：本项目路线长15公里。有学堂沟、下赶场沟、泡马担、螺蛳坝4座大桥。其中学堂沟大桥上部结构采用525米预应力混凝土简支T梁，桥梁全长140.0米，下部结构采用钢筋混凝土圆柱式墩，桩基础，重力式桥台，明挖扩大基础；下赶场沟桥上部结构采用2130米预应力混凝土简支T梁，桥梁全长642.0米，下部结构采用钢筋混凝土圆柱式墩，桩基础，重力式桥台，明挖扩大基础；泡马担大桥上部结构采用1330米预应力混凝土简支T梁，桥梁全长459.05米，下部结构采用钢筋混凝土圆柱式墩，桩基础，重力式桥台，明挖扩大基础及桩基础；螺蛳坝大桥上部结构采用1630米预应力混凝土简支T梁，桥梁全长493.0米，下部结构采用钢筋混凝土圆柱式墩，桩基础，重力式桥台，明挖扩大基础。2.2、墩柱支架平面及立面布置图： 第三章、自然条件及施工环境3.1、地质条件3.1.1、地形地貌路线在大的地貌区划属丘陵与低山过渡带，四川盆地南部丘陵地区。总的特点是南高北低，以长江为侵蚀基准面逐渐倾斜。本项目区域地貌单元简单，由侵蚀剥蚀低山地貌和构造剥蚀丘陵地貌组成，侵蚀剥蚀低山沟谷相间分布，峰丛底座相连，山顶浑圆，高程约250550m左右，地势南东高，北西低。丘陵形态多以圆丘、块状丘、斜面丘存在，沟谷平缓，呈箱形或“V”形，部分谷底有小溪沟。绝对高程一般在250490米之间，相对高差在2080米间。3.1.2、断面与地质特征螺丝坝两岸河床低矮，由风化石构成，河流较浅，枯水季节约1.5m左右，洪水期间水深约3.5米左右，水面宽为10m15m左右。河床基本无淤泥，由裸露风化石组成，两岸主要为砂质土，主要长有水竹等植被。3.2、气象条件属于温暖潮湿润亚热带气候，冬暖春早，夏季炎热，雨量充沛。常年平均气温+17.70- +18.20，极端最高气温+40.80（合江县1964年7月21日），极端最低气温-1.20（江安县1963年1月14日，合江县1958年2月1日）；年均降雨量1107-1184毫米，雨季为5-9月；平均相对湿度81-83%，平均日照1202.7-1359.8小时，平均日照率27-31%，年均无霜期330天以上。3.3、水文条件有螺丝坝河流经过，但测区内其流量都较小。流向均为南北向，呈树枝状。上述河流主要受大气降水及山涧溪沟地表水补给，水位、流量、流速受季节性影响较大，雨季水位暴涨，枯水季节流量较小。 另外，测区地形以丘陵为主，丘陵与沟谷相间分布，洼地内水田、鱼塘、溪沟、水库为测区内地表水系的主要形式，主要补给来源为大气降水，山涧溪沟旱季有断流现象。第四章、技术等级根据总公司专项施工技术方案审批办法的附件1（专项施工技术方案技术等级划分）的最后一项：仅涉及本分（子）公司已掌握的施工技术，且技术条件不太复杂的，为三级施工方案。墩柱支架管施工工艺早已被二分公司所掌握。故此项施工技术方案的技术等级为三级。第五章、主要工程数量桥梁墩身为圆形柱式墩。因为各桥墩高度在3.6米43.33米之间不等高分部，本方案按43m桥墩设计，其工程数量如表：名称规格单位数量支架管483.5m1860双扣件个1500螺纹钢12m140备注：扣件要与支架管配套。第六章、施工方法及施工工艺桥梁墩身为圆形柱式墩。各桥墩高度在3.6米43.33米之间不等高分部，模板采用装配式组合钢模，每节模板高1.5m，并加工0.5m高调节模板，采用栓接并配定位销装配组合。模板结构按一次浇注至顶的强度设计。施工方法采用搭设脚手架吊车配合人工的常规方法进行施工。6.1、脚手架的搭设墩身施工脚手架应环绕墩身、采用扣件式钢管搭设，主要起操作架（平台）、支撑（钢筋等）及垂直运输作用，必须具有足够的强度、刚度和稳定性。脚手架立杆间距及横杆步距施工前根据使用要求通过计算验证确定。脚手架组成应满足以下基本要求：（1）脚手架立柱的地基与基础必须坚实，应具有足够的承载能力，并防止不均匀的或过大的沉降。脚手架立柱下的地基要夯实硬化，保证基础的承载能力。（2）脚手架是由立柱、纵向与横向水平杆共同组成的“空间框架结构”，在脚手架的中心节点处，必须同时设置立柱、纵向与横向水平杆。（3）扣件螺栓拧紧扭力矩应在40Nm60 Nm，以保证“空间框架结构”的节点具有足够的刚性和传递荷载的能力。（4）在脚手架和结构物之间，必须设置足够数量、分布均匀的连墙杆，以便在脚手架的侧向（垂直结构物墙面方向）提供约束，防止脚手架横向失稳或倾覆，并可靠地传递风荷载。（5）应设置纵向支撑（剪刀撑）和横向支撑，以使脚手架具有足够的纵向和横向整体刚度。脚手架一角设人行爬梯，供施工人员上下通行用。6.2、模板安装施工墩柱模板应有足够的强度、刚度及稳定性。模板板面之间应平整，接缝严密，不漏浆，保证结构物外露面美观，线条流畅。结构简单，制作、装拆方便。从钢筋笼内向外焊接钢筋内撑来支撑模板，使模板最低位限位，人工配合吊车分节组拼成整体模板，拼接完成后在模板顶上架设十字缆风校正定位。模板接头用螺栓连接并内设胶垫，认真检查支撑、采取加固措施，防止跑模、漏浆。模板一次安装到位，施工钢管支架随模板同时安装。支架与模板相对独立，防止支架对模板产生干扰而使其发生偏移影响墩柱垂直度。安装模板时，应防止模板移位，可在模板外设拉杆固定,设置方法为:在模板顶四周设置四根，并和地面固定稳，拉杆和地面夹角最好不大于45度。模板安装应符合设计及规范要求，特别注意内部尺寸和标高。为保证模板的使用性能，拆除模板不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行，模板拆除后，应维修整理，分类妥善存放。6.3、钢筋制作及安装6.3.1、钢筋一般规定钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分别堆放，不得混杂，且应设立识别标志。钢筋宜堆置在仓库（棚）内，露天堆置时，应垫高并加遮盖。钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染。6.3.2、钢筋加工钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。采用冷拉方法调直钢筋时，级钢筋的冷拉率不宜大于2%；HRB335、HRB400牌号钢筋的冷拉率不宜大于1%。钢筋的弯制和末端的弯勾应符合设计要求。加工钢筋的偏差不得超过如下表的规定:项目允许偏差（mm）主筋长度尺寸10弯起钢筋各部分尺寸20箍筋、螺旋筋各部分尺寸5墩柱顶支座下钢筋网的允许偏差：网的长、宽：10mm 网眼的尺寸：10mm 网眼的对角线差：10mm6.3.3、钢筋焊接与绑扎钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊；焊工必须持考试合格证上岗。钢筋接头采用搭接或帮条电弧焊时，宜采用双面焊缝，双面焊缝困难时，可采用单面焊缝。钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致；接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d(d为钢筋直径)。受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处，并错开布置，对于绑扎接头，两接头间距离不小于1.3倍搭接长度；对于焊接接头，在接头长度区段内（焊接接头长度区段内是指35d(d为钢筋直径)，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内受力的钢筋，其接头的截面积占总截面面积不大于50%；对于绑扎接头，其接头的截面面积占总截面面积受拉区不大于25%，受压区不大于50%。绑扎或焊接的钢筋骨架和钢筋网不得的变形、松脱和开焊。钢筋位置允许偏差不得超过规范规定。6.3.4、钢筋安装制作钢筋笼时，严格按照设计图纸和技术规范要求执行：墩柱主筋要在承台施工时与承台钢筋一起定位预埋，主筋施工前应准确放出墩柱中心，考虑砼保护层后，标出主钢筋就位位置。主筋在加工棚集中加工成型，运至墩位绑扎安装。钢筋有接头时应采用双面搭接焊进行焊接。将加工好的箍筋运至墩位现场绑扎，随着绑扎高度的增加，用圆钢管搭设绑扎脚手架，做好钢筋的支撑并系好保护层垫块。 墩柱顶支座下钢筋网安装：墩柱顶钢筋网共布置3层，层间距为10cm，最底层钢筋网离墩柱顶高为27cm；在墩柱砼浇筑前钢筋网须先精确放好样，量出每层钢筋网的精确位置，待墩柱砼浇筑至离最底层钢筋网2030cm 左右时才进行安装，钢筋网与主筋的交叉点应用铁丝绑扎结实，必要时，亦可用点焊焊牢。钢筋网的安装宜做到快速、准确、结实。墩柱顶应预埋支座地脚螺栓，其尺寸、长度根据支座规格由厂家提供。6.4、混凝土浇注砼浇筑方法采取在拌和场集中拌制生产，砼搅拌运输车运送，砼输送泵泵送或用汽车吊配合料斗浇注。1、浇筑砼前应对钢筋、预埋件、支架等进行检查，并将模板内杂物、已浇砼表面泥土清理干净，并做好记录，符合设计要求后方可浇筑。2、模板内的杂物、积水、和钢筋上的污垢应清理干净，砼浇筑前应检查砼的均匀性和坍落度。3、自高处向模板内浇筑砼时，为防止砼离析，其自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析为度。4、泵送时严格控制砼浇注的速度，特别是一次浇注到位的墩柱，过快会对模板稳定和垂直度产生不利影响。当高度超过2m时，应通过串筒、溜管或振动溜管等设施下落；倾斜高度超过10m时，应设置减速装置。5、在串筒出料口下面，砼堆积高度不宜超过1m。6、砼按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层砼初凝或能重塑前浇筑完成上层砼，砼分层厚度不宜超过30cm。砼浇筑时要随时检查模板、支撑是否松动变形、是否移位，发现问题要及时采取补救措施。7、待砼浇筑至墩柱顶支座下最底层钢筋网位置时，要注意先布置好钢筋网，后方能浇筑砼，砼应分层浇筑，而且浇筑速度不能过快，砼振动宜选用小直径的插入式振动器进行振捣。8、使用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍；插入下层砼50100mm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒；应避免振动棒碰撞钢筋及其他预埋件。9、对每一振动部位，必须振动到该部位砼密实为止，密实的标志是砼停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。10、砼浇筑完成后，及时覆盖洒水养生，拆模后采用喷洒养生剂、圈套塑料薄膜养生。模板拆下后清理干净并用清油涂抹，以备下次使用。11、砼的浇筑应连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应小于前层砼的初凝时间或能重塑的时间。由于砼是我项目部自己搅拌，所以我项目要根据规范对碎石、河砂、水泥及水泥外加剂供应厂家有关技术作相应的要求：水泥由业主认可的厂家购进，水泥的龄期超过三个月或受潮不可使用。所有水泥按批量及试验规范的要求进行进场检验，不合格水泥不得使用。碎石须具有良好级配，粒径规定如下：当泵送高度小于50m时，对碎石不宜大于管径的1/3，对卵石不宜大于管径的1/2.5；泵送高度在50100m时，对碎石不宜大于管径的1/4，对卵石不宜大于管径的1/3；泵送高度在100m以上时，对碎石不宜大于管径的1/5，对卵石不宜大于管径的1/4；粗集料应采用连续级配，且针片状颗粒含量不宜大于10%。河砂用中砂，细度模数为2.92.6，2.5mm筛孔的累计筛余量不得大于15%，0.315mm筛孔的累计筛余量宜在85%92%范围内，通过0.160mm筛孔的含量不应小于5%。泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，并可适量掺用粉煤灰或其他活性掺合料。泵送混凝土拌和物的塌落度不应小于80mm。泵送混凝土的水灰比不宜大于0.60。泵送混凝土的水泥用量不宜小于300kg/m3。掺用引气型外加剂时，其混凝土含气量不宜大于4%。第七章、方案设计7.1、方案计算书7.1.1计算条件 支架地基为墩柱地系梁钢筋混凝土基础,所以地基承载力满足要求。钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范。支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果，所以在施工时根据实际情况采取剪刀撑加固。本计算书还参照施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全。 1.基本参数 立柱横向间距或排距la(m):1.30，脚手架步距h(m)：1.50； 立杆纵向间距lb(m):1.30，脚手架搭设高度H(m)：9.00； 立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.50，平台底钢管间距离(mm)：1000.00； 钢管类型(mm):486m，扣件连接方式：双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80； 2.荷载参数 脚手板自重(kN/m2):0.300； 栏杆自重(kN/m2):0.150； 材料堆放最大荷载(kN/m2):1.000； 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000； 7.1.2支架系统计算1、纵向支撑钢管计算: 纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 5.08 cm3； 截面惯性矩 I = 12.19cm4； 纵向钢管计算简图 1.荷载的计算： (1)脚手板与栏杆自重(kN/m)： q11 = 0.150 + 0.3001.000 = 0.450 kN/m； (2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)： q12 = 1.0001.000 = 1.000 kN/m； (3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：p1 = 1.0001.000 = 1.000 kN/m 2.强度计算: 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和； 最大弯矩计算公式如下: 最大支座力计算公式如下: 均布恒载：q1 = 1.2 q11+ 1.2 q12 = 1.20.450+ 1.21.000 = 1.740 kN/m； 均布活载：q2 = 1.4 1.000 = 1.400 kN/m； 最大弯距 Mmax = 0.11.7401.3002 + 0.117 1.4001.3002 = 0.571 kN.m ； 最大支座力 N = 1.11.7401.300 + 1.21.4001.300 = 4.672 kN； 截面应力 = 0.571106 / (5080.0) = 112.378 N/mm2； 纵向钢管的计算强度 112.378 小于 205.000 N/mm2,满足要求! 3.挠度计算: 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度； 计算公式如下: 均布恒载: q = q11 + q12 = 1.450 kN/m； 均布活载：p = 1.000 kN/m； V = (0.677 1.450+0.9901.000)1300.04/(1002.060105121900.0)=2.242mm 纵向钢管的最大挠度小于 1300.000 /250 与 10,满足要求! 2、横向支撑钢管计算: 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算； 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P =4.672 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 支撑钢管计算变形图(kN.m) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.929 kN.m ；最大变形 Vmax = 2.962 mm ； 最大支座力 Qmax = 6.567 kN ； 截面应力 = 182.856 N/mm2 ； 横向钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于1300.000/150与10 mm,满足要求! 3、扣件抗滑移的计算: 按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。 R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN； 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 6.567 kN； R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 4、模板支架荷载标准值(轴力): 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.13343.000 = 5.719kN； 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 (2)栏杆的自重(kN)： NG2 = 0.1501.300 = 0.195 kN； (3)脚手板自重(kN)： NG3 = 0.3001.3001.300 = 0.507 kN； (4)堆放荷载(kN)： NG4 = 1.0001.3001.300 = 1.690 kN； 经计算得到，静荷载标准值 ：NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.111 kN； 2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 1.0001.3001.300 = 1.690 kN； 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.28.111+ 1.41.690 = 12.099 kN； 5、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式: 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N =12.099 kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到； i - 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.00 N/mm2； Lo- 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或(2)计算 Lo = k1uh (1) Lo = (h+2a) (2) k1- 计算长度附加系数，取值为1.167； u - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.750； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.500 m； 公式(1)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.1671.7501.500 = 3.063 m； =Lo/i = 3063.375 / 15.800 = 194.000 ； 由长细比 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.191 ； 钢管立杆受压强度计算值 ； =8111 /( 0.191489.000 )=86.842 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 86.842 小于 f = 205.000满足要求！ 公式(2)的计算结果： Lo/i = 2500.000 / 15.800 = 158.000 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.281 ； 钢管立杆受压强度计算值 ； =8111 /( 0.281489.000 )= 59.028 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 59.028 小于 f = 205.000满足要求！ 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 Lo = k1k2(h+2a) (3) k2 - 计算长度附加系数，按照表2取值1.013 ； 公式(3)的计算结果： Lo/i = 2955.428 / 15.800 = 187.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.205 ； 钢管立杆受压强度计算值 ； =8111 /( 0.205489.000 )= 80.91 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 80.91 小于 f = 205.000满足要求！ 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。 以上表参照 杜荣军: 扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全7.1.3、结论根据上述计算可知，墩柱支架可靠安全。第八章、拟投入劳动力计划机械设备8.1投入劳动力计划普工： 60人技术： 8人管理者： 8人8.2机械设备投入本工程随工作面的展开逐步调入施工机械，计划投入吊机2台、钢模板10套、钢管及其附件若干（以满足施工要求为度）、电焊机5台、振动器10台、氧割2套。第九章、质量保证1、严格检测各种原材料，确保其质量、规格符合规范要求。2、钢筋进场必须具有合格证，每批材料、每种规格均需抽样检查合格后方可使用，焊接与绑扎过程应严格遵守规范要求。3、砼拌和物应拌和均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。4、坚持施工过程中的试验制度，做好施工记录，保证砼强度试验的频数、试件组数达到规定要求，即每工点每工作班必取砼砂浆试件一组以上。第十章、施工注意事项1、施工前必须搭好脚手架及作业平台，并在平台外侧设栏杆，平台板面两端要钢管夹好并用铁线绑稳。2、墩柱