中墩边墩施工细则.docx
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中墩边墩施工细则.docx
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中墩边墩施工细则
广州市新光快速路猎德大桥工程
中
墩
交
界
墩
墩
身
施
工
方
案
编制单位:
中港二航局广州市新光快速路工程猎德大桥项目经理部
编制:
审核:
编制日期:
2006年9月
6#、8#中墩及5#、9#交界墩墩身施工方案
1工程概况
1.1工程概述
6#、8#中墩墩高12.522m,墩顶高程均为15.581m,承台标高为3.059m。
墩身的截面形式为椭圆形,长轴为33m,短轴为3.5m。
中墩在横桥向分为5个单独的墩身,中间3个墩身宽2.25m,两侧墩身宽3.125m。
墩顶用2.0m高的系梁将5个墩身联系在一起,墩身在承台顶面3.722m的范围内用40cm厚的钢筋混凝土板将墩身外侧联系在一起,形成单箱四室截面。
中墩墩身砼为C30砼。
5#、9#交界墩墩高14.35m,墩顶高程均为15.759m,承台标高为3.059m。
墩的截面形式为椭圆形,长轴为26m,短轴为3.5m。
交界墩在横桥向分为4个单独的墩身,中间2个墩身宽2.0m,两侧墩身宽2.6m。
墩顶设2.0m高盖梁,墩身在承台顶面4.8m的范围内用40cm厚的钢筋混凝土板板将墩身外侧联系在一起,形成单箱三室截面。
交界墩墩身砼为C30砼。
1.2主要工程数量
主要工程数量见表1.1
表1.1主要工程数量表
序号
项目名称
单位
数量
1
6#、8#中墩墩身C30砼
m3
1200.26
2
6#、8#中墩墩身HRB335钢筋
kg
130458.0
3
6#、8#中墩墩身D6钢筋网
kg
6785.2
4
5#、9#交界墩墩身C30砼
m3
1001.9
5
5#、9#中墩墩身HRB335钢筋
kg
95895.1
说明:
上表中数据砼方量为实算方量,且未计入支座垫石砼方量。
钢筋数量为图纸提供数量,未进行实算。
26#、8#中墩及5#、9#交界墩墩身施工方法
2.1施工顺序及施工方法简介
6#、8#中墩及5#、9#墩墩身施工顺序按照以下原则来考虑:
根据6#、8#中墩及5#、9#墩承台的先后顺序来安排6#、8#中墩及5#、9#墩墩身施工;在充分考虑资源共享的情况下,尽量使各墩能够形成施工流水作业;施工组织安排能够确保不影响总工期;考虑现场各种实际情况。
综合考虑以上因素,将6#、8#中墩及5#、9#墩墩身大致按照以下施工顺序来组织施工:
先施工6#中墩墩身,然后再施工5#交界墩墩身及盖梁,再施工8#中墩墩身,最后施工9#交界墩墩身及盖梁。
其施工方法简介如下:
中墩和交界墩墩身为等截面,拟采用翻模法施工,模板立面高度上分为三层,每层高2.25m。
承台施工完毕后,将墩身与承台接触面凿毛,清理承台表面杂物,再进行钢筋模板施工。
6#、8#中墩墩身及盖梁分三次浇筑(5#、9#交界墩墩身及盖梁分4次浇筑)。
中墩墩身及交界墩墩身施工时,由于墩身模板与钢板桩围堰顶层水平撑打架,故中墩墩身及交界墩墩身施工前先对钢板桩进行处理(采用围堰内填土处理,此项工作已完成),然后割除钢板桩围堰水平横撑。
中墩第一次浇筑高为4.222m,等首次浇筑的砼达到一定强度凿毛处理后,再上翻底节模板(另增加一节模板)施工墩身第二节段,第二节段高4.5m,然后模板上翻一次施工第三节段。
6#、8#中墩墩身施工节段划分线见附图《6#、8#中墩墩身施工节段划分图》,5#、9#交界墩墩身施工节段划分线见附图《5#、9#交界墩墩身施工节段划分图》。
中墩、交界墩每节段浇筑方量见下表:
墩号
节段编号
节段高度(m)
砼方量(m3)
合计(m3)
全桥合计(m3)
6#、8#中墩
1#
4.222
213.98
600.13
1200.26
2#
4.5
142.7
3#
3.8
243.46
5#、9#交界墩
1#
4.4
137.72
500.95
1001.9
2#
4.5
99.2
3#
3.8
220.14
4#
1.65
43.89
中墩和交界墩墩身空腔隔板采用满堂支架施工,内模及内顶模均采用竹胶板木模板。
为便于下空腔支架及模板取出,在空腔隔板上预留一个人孔,等隔板施工完毕及下空腔内材料取出后再进行封孔。
中墩及交界墩盖梁均采用满堂支架施工,内模及内顶模均采用竹胶板木模板。
2.2主要施工设备
中墩与交界墩墩身施工在靠近栈桥一侧采用40T履带吊或17T汽车吊起吊施工,在远离栈桥一侧即上游侧采用30T浮吊起吊施工。
5#交界墩及6#中墩墩身施工混凝土供应可采用一台拖泵泵送入模,串筒下料进行浇筑。
2.3墩身施工流程
以中墩墩身施工为例:
施工面凿毛→测量放样→搭设脚手架→绑扎第一节段隔板以下钢筋→支立下空腔内腹板模板→搭设满堂支架→安装隔板内顶模→绑扎隔板钢筋及隔板以上钢筋→安装压浆模板→浇筑第一节段砼→第一节施工面凿毛→测量放样→绑扎钢筋→模板上翻安装内模板及外模板→浇筑第二节混凝土→第二节段砼顶面凿毛→第三节段测量放线→→绑扎第三节段盖梁以下钢筋→支立空腔内腹板模板→搭设盖梁满堂支架→铺设盖梁底模→绑扎盖梁钢筋→安装盖梁外模板→浇筑盖梁混凝土(交界墩盖梁分两次施工)→绑扎支座垫石钢筋→支立垫石模板浇筑支座垫石混凝土→安装支座→拆除施工用支架
2.4墩身施工方法
2.4.1测量放线
采用全站仪放出中墩及交接墩的外边线,尤其要严格控制墩身椭圆的长轴边两端点和短轴边两端点,确保所放出来的边线能够满足规范及设计要求。
2.4.2凿毛
墩身第一节段施工前,先将墩身与承台接触面上浮浆凿除,直至骨料均匀外露,并用水冲洗干净。
除最上一节段外,其余节段均需将墩身顶面浮浆凿除并清理干净,确保骨料均匀外露。
凿毛采用人工凿除,凿毛时间不宜过早,也不宜过晚,以砼强度5MPa为宜。
2.4.3脚手架搭设
墩身施工采用扣件式脚手架翻模施工,脚手架采用φ48×3.5mm脚手钢管沿墩身四周布置,脚手架层高2.0m。
两墩间设人行爬梯,各作业层铺设竹笆形成施工通道,外挂安全网。
脚手架搭设时需离开墩身一定的距离,以方便模板安装、拆除;交界墩施工脚手架搭设需预留出盖梁满堂支架的位置,确保不影响盖梁满堂支架的搭设。
2.4.4钢筋施工
钢筋在陆上车间加工,钢筋用汽车通过栈桥运至施工现场,采用浮吊或汽车吊(履带吊)起吊安装就位。
通过脚手架搭设临时支架进行主筋定位。
中墩主筋一次接长到位;交界墩由于墩身较高,为确保施工安全,主筋钢筋分两次接长到位。
钢筋接长采用等强直螺纹连接,然后绑扎箍筋、拉筋,安装精度按设计和规范的要求执行。
钢筋绑扎时严格控制钢筋的净保护层,钢筋保护层采用塑料垫块。
2.4.5满堂支架搭设
中墩及交界墩隔板采用满堂支架施工,满堂支架采用φ48×3.5mm脚手钢管搭设。
中墩墩身隔板每个空腔内支架,脚手钢管横桥向布置5排,每排间距为1.1m左右,顺桥向中间大空腔脚手钢管布置4排,两边小空腔脚手钢管布置3排;交界墩身隔板每个空腔内支架,脚手钢管横桥向布置6排,每排间距为1.0m左右,顺桥向中间大空腔脚手钢管布置4排,两边小空腔脚手钢管布置3排。
每排横桥向脚手钢管上布置一根I14工字钢,工字钢与脚手钢管之间通过可调顶托连接,可调顶托用于调整底模标高,同时可调节各立杆受力,使各立杆受力尽量保持均匀受力。
中墩上空腔及交界墩盖梁也同样采用满堂支架施工,满堂支架采用φ48×3.5mm脚手钢管搭设。
中墩墩身上空腔每个空腔支架,脚手钢管横桥向布置7排,每排间距为0.8m左右,顺桥向中间大空腔脚手钢管布置6排,两边小空腔脚手钢管布置4排或6排,每排间距为0.4m左右;交界盖梁每个空腔内支架,脚手钢管横桥向布置8排,每排间距为0.8m左右,顺桥向布置12排。
每排横桥向脚手钢管上布置一根I14工字钢,工字钢与脚手钢管之间通过可调顶托连接。
为使各立杆联成整体,在每排立杆之间用水平横撑、水平纵撑及剪刀撑。
满堂支架结构受力验算见附页:
满堂支架受力计算书。
中墩墩身满堂支架搭设图请详见《6#、8#中墩墩身内顶模支架立面图》及《6#、8#中墩墩身内顶模支架平面图》;交界墩墩身满堂支架搭设图请详见《5#、9#交界墩墩身内顶模支架立面图》及《5#、9#交界墩墩身内顶模支架平面图》。
2.4.6模板施工
1)外侧模板
中墩和交界墩墩身外模和索塔外模一样拟采用定型大块钢模板;但由于中墩和交界墩墩身均为等截面椭圆面,属于可展开平面,其模板加工比索塔外模加工容易。
我部委托有类似设计、加工经验的专业模板厂家(中南华厦模板公司)进行设计、加工。
中墩和交界墩墩身外模均分为3节,每节高度2.25m。
考虑模板安装拆除方便,中墩外侧模板每节段由14块拼装而成,交界墩外侧模板每节段由12块拼装而成。
中墩外侧模板设计图纸请详见附图《主桥6#、8#中墩模板配置图》、《主桥6#、8#中墩M1~M3面板下料图》及《主桥6#、8#中墩M4~M5模板构造图》;交界墩外侧模板设计图纸请详见附图《主桥5#、9#交界墩模板配置图》及《主桥5#、9#交界墩N1~N4模板构造图》。
中墩、交界墩墩身外侧模板的加工工艺及方法请详见《施工组织设计》主桥索塔模板设计与施工中的相应部分。
中墩、交界墩外侧模板运至墩位处由浮吊或汽车吊、履带吊起吊吊装,采用葫芦、千斤顶及缆风绳等进行固定,每次立模高度根据每节段浇筑高度决定,3节模板互为基准模翻转接高施工
2)内侧腹板模板及内顶模
内侧腹板模板及内顶模均采用竹胶板木模,模板木枋采用6×12cm的木枋。
内侧腹板模板及盖梁内顶模模板的木枋间距为22~25cm,隔板内顶模模板的木枋间距为40cm左右。
内侧腹板模板背带采用2[14槽钢,背带的设置位置与外侧钢模板背带位置相对应,这样便于对拉螺杆的设置和有利于拉杆受力。
内、外模板间设φ25对拉螺杆连接。
中墩墩身内模配置请详见《6#、8#中墩墩身内模配置图》,交界墩内模配置请详见《5#、9#交界墩墩身内模配置图》。
2.4.7混凝土施工
中墩和交界墩设置一台拖式输送泵进行浇筑。
每节段墩身砼需一次浇筑完成。
砼采用商品混凝土,为确保砼的顺利浇筑及砼的施工质量,砼在施工前需进行专门的试配,以确定砼的施工配合比,确保砼的和易性、泌水性、流动性、可泵性、坍落度等满足施工要求和使用要求。
中墩、交界墩混凝土浇筑时应注意:
①分层多点布料:
每段混凝土分层浇筑,分层厚度30cm,混凝土浇筑采用拖泵泵送,串筒下料入仓,自由下料高度小于1.5m。
进行多点下料,严禁用振动棒进行赶料,下料位置应避开预埋件等。
②混凝土振捣:
振捣时要快插慢拔,按照先中间后四周进行振捣,“梅花状”布设振动棒,每次插入距离不大于振动棒作用半径或小于30cm,并且要求振动棒要插入到下一层混凝土内5~10cm,每棒振动时间为15~30s,严防漏振、欠振、过振和振动棒冲击预埋件和模板等。
特别加强俯面砼振捣。
③在浇筑过程中及浇筑完毕后,认真冲洗掉在墩身上的砼,以免污染已浇筑好的老砼面。
④充分考虑墩身砼的收缩、徐变和弹性压缩的影响,墩身每次浇筑高度比理论高度增高一定数值,并在浇筑墩顶砼时进行一次调整。
2.4.8混凝土养护
混凝土在浇筑好后,在初凝前开始进行养护,养护时间不少于7天。
养护采用浇水湿润,四周包裹塑料薄膜,防止水分蒸发;当冬季施工气温低于50C时,不能采用浇水湿润法养护,改采用砼养护液养护。
36#、8#中墩及5#、9#交界墩施工进度计划
6#、8#中墩及5#、9#交界墩每个墩身及盖梁的施工时间大约需要一个月左右时间,这样安排工期既不会影响总工期,又有利于资源共享。
序
号
施工项目
2006年
2007年
9
10
11
12
1
2
1
6#中墩墩身施工
2
5#交界墩墩身及盖梁施工
3
8#中墩墩身施工
4
9#交界墩墩身及盖梁施工
备注:
本表进度计划是建立在2006年10月初能够施工的前提下编制的,如果届时情况有变化,10月初无法进行施工,本表计划时间将作相应调整。
4工程资源
4.1人力资源配置
序号
工种
人数
备注
1
管理人员
15
2
技术人员
3
3
工长
2
4
测量工
3
5
电气焊工
3
6
起重工
2
7
钢筋工
20
8
木工
20
9
砼工
15
10
机修铆工
2
11
电工
2
12
普工
15
13
使用工
15
说明:
以上人员为暂定投入人员,根据现场施工需要届时可进行适当调整。
4.2设备资源配备
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
浮吊
30t
艘
1
2
汽车吊
17t
辆
1
3
履带吊
40t
辆
1
4
砼拖式泵
80m3/h
台
2
5
砼输送车
6m3
辆
3~4
6
全站仪
台
1
7
水准仪
台
2
8
砼试验设备
套
1
9
钢筋加工设备
套
2
10
电、气焊设备
套
若干
11
变压器
400(630)kVA
台
各1
12
柴油发电机
200KW
台
1
13
货车
5t
辆
2
14
交通车
辆
2
15
船驳
辆
2
16
交通船
艘
2
17
其余设备
套
若干
说明:
以上机械设备为暂定机械设备,根据现场施工需要届时可进行适当调整。
4.3主要辅材用量计划
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
钢模板
t
125
2
竹胶板
1.22m×2.4m
块
300
3
木枋
6cm×12cm
M3
28
4
脚手钢管支架
φ48×3.5mm
t
35
5
脚手架
φ48×3.5mm
t
15
6
可调顶托
个
475
文明施工、安全施工等其它内容请详见《施工组织设计》相应内容。
5中墩、交界墩满堂支架结构受立验算
5.16×12cm木枋验算
5.1.1隔板下木枋受力验算
中墩隔板下支架木枋下面I14工字钢最大间距为80cm,木枋间距为40cm;交界墩隔板下支架木枋下面I14工字钢最大间距为60cm,木枋间距为40cm。
由于中墩、交界墩隔板厚度一样,为40cm,故中墩支架木枋受力大,以中墩支架木枋进行受力验算。
木枋承受的砼线荷载为:
q1=0.4×0.4×26=4.16kN/m
其余荷载按4kN/m2,则其余荷载的由木枋承受的线荷载为:
q1=0.4×4=1.6kN/m
则q=1.6+4.16=5.76kN/m
W=bh2/6=6×122/6=144cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=qL2/8W=5.76×106×0.82÷(8×144×103)
=3.2MPa<[σ]=10MPa强度满足要求;
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×5.76×103×(0.8÷2)÷(2×6×12×102)
=0.48MPa<[τ]=2MPa(参考一般木质)
强度满足要求;
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=0.1×105MPa;I=bh3/12=864cm4
fmax=5qL4/384EI
=5×5.76×1012×0.84÷(384×864×104×0.1×105)
=0.36mm<[f]=2mm([f]=L/400)
刚度满足要求。
5.1.2盖梁下木枋受力验算
中墩、交界墩盖梁支架木枋下面I14工字钢最大间距为65cm,木枋间距为22~25cm,计算时木枋间距按25cm考虑;盖梁第一次浇筑高度为2m。
木枋承受的砼线荷载为:
q1=0.25×2×26=13kN/m
其余荷载按4kN/m2,则其余荷载的由木枋承受的线荷载为:
q1=4×0.25=1kN/m
则q=13+1=14kN/m
W=bh2/6=6×122/6=144cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=qL2/8W=14×106×0.652÷(8×144×103)
=5.13MPa<[σ]=10MPa强度满足要求;
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×14×103×(0.65÷2)÷(2×6×12×102)
=0.95MPa<[τ]=2MPa
强度满足要求;
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=0.1×105MPa;I=bh3/12=864cm4
fmax=5qL4/384EI
=5×14×1012×0.654÷(384×864×104×0.1×105)
=0.38mm<[f]=1.625mm([f]=L/400)
刚度满足要求。
说明:
以上受力验算木枋按简支受力考虑,实际上木枋为多跨连续梁的受力模式,实际受力要小于计算值。
5.2顶托横梁(I14工字钢)验算
5.2.1隔板下I14工字钢受力验算
中墩脚手管立杆的横向最大间距为1.15m,纵向最大间距为0.8m,顶托工字钢横梁按横桥向布置,隔板混凝土为40cm。
交界墩脚手管立杆的横向最大间距为1.10m,纵向最大间距为0.6m,顶托工字钢横梁按横桥向布置,隔板混凝土为40cm。
故中墩支架I14工字钢受力大,以中墩支架I14工字钢进行受力验算。
为简化计算,按简支梁受力进行验算,实际为多跨连续梁受力,计算结果偏于安全;由于工字钢上的木枋布置较密,工字钢按均布受力考虑,与实际受力比较吻合。
工字钢承受的砼线荷载为:
q1=0.8×0.4×26=8.32kN/m
其余荷载按4kN/m2,则其余荷载的由工字钢承受的线荷载为:
q1=0.8×4=3.2kN/m
则q=8.32+3.2=11.52kN/m
W=101.7cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=qL2/8W=11.52×106×1.152÷(8×101.7×103)
=18.73MPa<[σ]=170MPa强度满足要求;
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=QS/BI=11.52×(1.15÷2)×103×58.4×103÷(5.5×712×104)
=9.9MPa<[τ]=125MPa
强度满足要求;
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=2.1×105MPa;I=712cm4
fmax=5qL4/384EI
=5×11.52×1012×1.154÷(384×712×104×2.1×105)
=0.18mm<[f]=2.88mm([f]=L/400)
刚度满足要求。
说明:
用[12的槽钢代替I14,受力也能满足受力要求,计算过程省略。
5.2.2盖梁支架I14工字钢受力验算
中墩、交界墩盖梁支架脚手管立杆的横向最大间距为0.8m,纵向最大间距为0.65m,顶托工字钢横梁按横桥向布置,盖梁第一次浇筑混凝土高为200cm。
为简化计算,按简支梁受力进行验算,实际为多跨连续梁受力,计算结果偏于安全;由于工字钢上的木枋布置较密,工字钢按均布受力考虑,与实际受力比较吻合。
工字钢承受的砼线荷载为:
q1=0.65×2×26=33.8kN/m
其余荷载按4kN/m2,则其余荷载的由工字钢承受的线荷载为:
q1=0.65×4=2.6kN/m
则q=33.8+2.6=36.4kN/m
W=101.7cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=qL2/8W=36.4×106×0.82÷(8×101.7×103)
=28.7MPa<[σ]=170MPa强度满足要求;
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=QS/BI=36.4×(0.8÷2)×103×58.4×103÷(5.5×712×104)
=21.8MPa<[τ]=125MPa
强度满足要求;
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=2.1×105MPa;I=712cm4
fmax=5qL4/384EI
=5×36.4×1012×0.84÷(384×712×104×2.1×105)
=0.13mm<[f]=2mm([f]=L/400)
刚度满足要求。
说明:
用[14的槽钢代替I14,受力也能满足受力要求,计算过程省略。
5.3立杆强度受力验算
中墩隔板下支架脚手管(φ48×3.5)立杆的横向最大间距为1.15m,纵向最大间距为0.8m,因此单根立杆承受混凝土的区域近似为底板1.15m×0.8m。
交界墩隔板下支架脚手管(φ48×3.5)立杆的横向最大间距为1.0m,纵向最大间距为0.7m,因此单根立杆承受混凝土的区域近似为底板1.0m×0.7m。
可见中墩支架立杆受力不利,作为受力验算杆件。
则有P1=0.4×1.15×0.8×26+4×1.15×0.8=13.25kN
中墩盖梁下支架脚手管(φ48×3.5)立杆的横向最大间距为0.8m,纵向最大间距为0.65m,因此单根立杆承受混凝土的区域近似为底板0.8m×0.65m。
交界墩隔板下支架脚手管(φ48×3.5)立杆的横向最大间距为0.8m,纵向最大间距为0.6m,因此单根立杆承受混凝土的区域近似为底板0.8m×0.6m。
可见中墩支架立杆受力不利,作为受力验算杆件。
P2=2×0.8×0.65×26+4×0.65×0.8=29.12kN
P=P2=29.12kN
由于大横杆步距为1.2m,长细比为λ=ι/i=1200/15.78=76,查表可得φ=0.744,则有:
[N]=φA[σ]=0.744×489×215=78.22kN
而Nmax=P=P2=29.12kN,可见[N]>N
抗压强度满足要求。
另由压杆弹性变形计算公式得:
(按最大高度6.9m计算)
△L=NL/EA=29.12×103×6.9×103÷(2.1×105×4.89×102)
=1.96mm压缩变形很小,完全满足施工要求。
经计算,本支架其余杆件受力均能满足规范要求,本处计算过程从略。
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