匝道桥墩柱支架模板施工方案
深圳市机场南路新建工程
市政工程第X 标段
C 匝道桥墩柱支架模板施工
方案
编 制: 复 核: 项 目 经 理:
XX集团有限公司
20 年 月
目 录
1 编制依据及原则 ...................................................... 3 1.1 编制依据 ........................................................ 3 1.2 编制原则 ........................................................ 3 2 工程概况 ........................................................... 4 2.1 C 匝道桥 ......................................................... 4 3 管理机构和资源配置 ................................................. 4 3.2 劳动力安排 ...................................................... 5 3.3 主要施工机械设备 ................................................ 5 4 重点、难点分析及对策 ................................................ 6 4.1 难点 ............................................................ 6 4.2 重点 ............................................................ 6 4.3 重点、难点的对策 ................................................ 6
4.3.1 模板的拼装就位和施工平台的搭设 ..................... 6 4.3.2 钢筋安装 . .......................................... 7 4.3.3 墩柱混凝土外观质量 ................................. 7 4.3.4 工序组织,资源合理利用 ............................. 7
5 施工工艺及方法 ..................................................... 7 5.1 施工工艺流程 .................................................... 7
5.1.1 施工准备 . .......................................... 8 5.1.2 钢筋制作安装 ....................................... 9 5.1.3 模板加工 . .......................................... 9 5.1.4 模板验算(Y 型墩) ................................ 12
5.1.5 模板验算(花瓶墩) ................................ 16 5.1.6 模板加固及安装方法 ................................ 20 5.1.7 墩柱支架施工 ...................................... 20 5.1.8 墩柱混凝土浇筑 .................................... 23
6 质量管理目标及保证措施 ............................................ 23 6.1 质量目标 ....................................................... 23 6.2 质量管理组织机构 ............................................... 23 6.3 质量管理体系 ................................................... 23 6.4 质量保证体系 ................................................... 24 7 安全管理目标及保证措施 ............................................ 24 7.1 安全管理目标 ................................................... 24 7.2 安全组织机构 ................................................... 24 7.3 安全保证措施 ................................................... 25 8 环保、水保措施 .................................................... 26
1 编制依据及原则
1.1 编制依据
1、桥梁工程施工图纸、地质报告及招、投标文件文件。 2、《公路桥涵施工技术规范》JTG_TF50-2011 3、《市政桥梁工程质量检验评定标准》CJJ 2-2008 4、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008 5、《钢结构设计与计算》
6、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 162-2008 7、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 8、《路桥施工计算手册》
9、《建筑结构荷载规范》GB5009-2006 10、《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2002 11、《简明施工计算手册》 12、《桥梁施工常用数据手册》。
1.2 编制原则
1、确保工期的原则:根据合同文件中要求的工期编制本工程的施工计划,并以此为前提配备施工队伍、机械设备、劳动力、材料等,确保工期目标的实现;
2、优化施工方案的原则:严格遵照业主合同文件的要求,结合本标段的实际情况,优化施工方案。积极推进技术与管理创新,确保工程质量,确保施工安全,努力降低成本;
3、均衡生产,突出重点的原则:将现浇箱梁工程施工作为本标段的重点。在施工组织、现场管理、施工技术和物资供应方面重点保障,认真组织施工;
4、统筹兼顾,合理安排的原则:结合施工现场的实际,合理安排施工顺序和施工场地,优化施工方法,保护当地的自然景观和生态环境,抓好标准化管理,搞好安全文明施工,树立企业良好形象;
5、科学分段、流水施工的原则:工程共有现浇箱梁10联,拟采用施工工区根据工程要求施工墩柱及系梁,作业段间采用流水施工;
6、专业化施工原则:工程投入专业化施工队伍,以确保工期和质量;
7、确保施工安全的原则:制定切实可行的技术方案和安全措施,定人定岗定职责,
确保施工安全和人身安全,做到万无一失。
2 工程概况
2.1 C匝道桥
本匝道桥为变宽,起终点桩号为C 匝道定线K0+0.000~K0+950.27,全长950.27m 。上部结构采用预应力连梁结构。C 匝道桥墩柱共分为Y 型墩及花瓶墩,具体工程量及参数见下表:
3 管理机构和资源配置
根据工程施工需要,分公司调配了相关的施工管理人员,组成了项目组织管理机构(见下图) 。
项目施工组织机构图
3.2 劳动力安排
根据该分部工程施工特点和工期要求,我们将派遣包括行政管理人员、工程技术人员、机械管理人员及操作人员、测量试验人员、桥梁、土建、机电工等专业素质优良的施工队伍。其中架子工10人、木工10人、钢筋工15人,挖掘机、压路机、装载机、推土机、运输车司机18人,起重工5人,电焊工6人,机修工2人,测量工4人,普工10人。
3.3 主要施工机械设备
该分部工程所需的主要设备有吊车、挖机、压路机、装载机、电焊机及测量设备等。机械设备将按施工组织计划安排的时间、数量及时到位。详见《投入的机械设备表》
投入的机械设备表
4 重点、难点分析及对策
4.1 难点
(1)、本桥墩身高度较高,截面形式变化较大,对施工平台的搭设,钢筋绑扎和固定,模板安装和加固定位带来很大的施工难度。
(2)、墩截面变化较大,需分节段施工,在工序衔接方面,避免各工序之间的相互干扰,需要统筹计划,合理组织施工。
(3)、变截面段墩身定位及此段混凝土外观质量控制是本工程的一项难点。 (4)、混凝土多段分层施工,节段间施工缝明显,避免施工缝将是一大施工难点。
4.2 重点
(1)、墩柱模板的拼装和就位。 (2)、保证混凝土的外观质量。
4.3 重点、难点的对策
4.3.1 模板的拼装就位和施工平台的搭设
(1)、墩柱施工采用定型钢模板,在施工场地先拼装好钢模板,再用吊车将拼装好的钢模板套在绑扎好的斜柱钢筋外,再进行斜率及垂直校正。
(2)、施工平台主要依靠脚手架建立,同时在施工墩柱及系梁时可通过预埋件制作型钢平台,大大提高了平台的制作速度和安全性。
4.3.2 钢筋安装
充分利用脚手架平台对钢筋进行架立定位,墩柱钢筋定位,通过搭设临时架立钢筋脚手架,在钢筋接头部位(外伸于即将浇筑混凝土模板部位)制作钢管定位箍架,将钢筋临时固定于钢管上。
4.3.3 墩柱混凝土外观质量
(1)、严格控制混凝土质量,设计不同混凝土配合比进行比较,选取最佳配合比。合理选用混凝土外加剂,严格控制混凝土塌落度。
(2)、对模板进行精细化光面处理,对模板接缝情况进行专项验收。 (3)、控制关键部位、变截面部位的振捣方式及时间。
4.3.4 工序组织,资源合理利用
制定详细的施工计划,采用流水作业与平行作业相结合的施工方法,对每个墩柱、每道工序精心组织和方案的优化,保证各工序、各部位施工的流畅性,确保资源的合理利用和时间的最佳衔接。
5 施工工艺及方法
5.1 施工工艺流程
5.1.1 施工准备
(1)、平整场地
清理承台周围多余废土,平整施工场地,承台开挖回填必须分层填筑,分层压实,压实度不小于90%。
(2)、测量放线
测量人员根据已复测好并通过验收的导线控制网,用全站仪精确放出墩柱的位置,作出标识并用墨斗弹线。
(3)、墩柱凿毛
当承台强度达到2.5Mpa 后,人工进行墩基砼凿毛。经凿毛处理的砼表面用水冲洗干净,同时将预埋的墩柱的钢筋上的砼清理干净。
5.1.2 钢筋制作安装
钢筋在钢筋棚加工成半成品,运送到墩位现场,并在现场进行焊接或采用直螺纹套筒连接,采用焊接时应满足焊缝要求及焊接质量。钢筋安装严格按照规范要求施工。
(1)钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆放,不得混杂。且设立识别标志,并堆置在仓库(棚)内,露天堆置时,垫高底部并及时遮盖。
(2)钢筋等要有出厂证明,质量证明书和试验报告单,并对每一批次钢筋抽取试样做力学性能试验。
(3)成盘的钢筋和弯曲的钢筋要用钢筋调直机调直。
(4)钢筋安装绑扎时,钢筋的级别直径,根数和间距,位置均要符合设计要求,钢筋位置的偏差不得超过下表的规定:
钢筋笼制作允许偏差
行试焊,合格后方可正式施焊,焊工必须持有上岗资格证上岗。
(6)钢筋安装时应设置架立架,在安装模板时,分节段拆除定位架,进行安装模板,保证钢筋位置。特别是Y 形墩部分,应严格控制钢筋位置,保证保护层厚度,为模板安装提供便利。
5.1.3 模板加工
墩柱最大墩高14.4m 、最小墩高6.392m 。其横桥向宽度为2.0m 和2.2m (花瓶墩直线段2.0m 渐变为墩顶3.0m 、直线段3.0m 渐变为墩顶4.9m ),纵桥向宽度为1.1m 、1.3m 、
1.6m 。墩柱模板包括直柱模板和弧形柱模板。为满足工期要求,模板为定型钢模,在厂家定制而成,各个截面尺寸模板分四部分制作,其中Y 形墩模板制作两套套,花瓶墩模板制作两套,系梁模板一套。墩柱模板分节段制作,系梁尺寸变化通过增设调节块调节模板尺寸。模板出厂前,在模板厂现场试拼装,并做好接缝编号。
5.1.4 模板验算(Y 型墩)
(1)、侧压力计算
混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其最小值:
F =0. 22γc t 0β1β2V 1/2 F =γc H
式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2) γc ------混凝土的重力密度(kN/m3),此处取26kN/m3
t0------新浇混凝土的初凝时间(h ), 可按实测确定。当缺乏实验资料时,可采
用t0=200/(T+15)计算;假设混凝土入模温度为300C ,即T=300C ,t 0=4.4 V------混凝土的浇灌速度(m/h); 取2.5m/h H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m ); 取14.4(Y 型墩最大墩高)-1.3(墩顶至系梁底高)=13.1m
β1------外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。
β2------混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于 30mm 时,取0.85;50—90mm 时,取1;110—150mm 时,取1.15。
F =0. 22γc t 0β1β2V 1/2
=0.22x26x4.4x1.0x1.15x√2.5 =45.8KN/m2
取二者中的较小值,F =45.8kN/ m2 有效压头高度:h =F /γc =45. 8/26=1. 76m 倾倒混凝土产生的水平载荷标准值6.0 kN/ m2
q =45. 8x 1. 2+6x 1. 4=63. 36KN /m 2
(2)、模板计算
墩柱模板浇筑最大高度为13.1m ,面板采用5mm 冷轧钢板;竖向加强肋采用8#槽钢,间距为300mm ;横向加强肋采用80mm*5mm扁钢,间距为300mm ;横向水平加强外箍采用双16号槽钢背扣,间距950mm (最大间距1200mm ), 四角采用D30拉杆连接。
①、面板验算:
将面板视为支撑在8#槽钢的三跨连续梁计算,面板长度取板长1000mm
,板宽度
b=2200mm,面板为5mm 厚冷轧钢板,8#槽钢间距为300mm 。
a 、强度验算:
作用在面板上的线荷载为:q 1=ql =63.36x1=63.36N/mm
2
M =q l =63.3x300x300/10=5.7x105N •mm max 1面板最大弯矩:
1
2
W =bh =6x2200x52=9.2x103mm 3 面板的截面系数:
应力:σ=M max =5.7x105/9.2x103=61.96N/mm2
其中:f m -钢材抗弯强度设计值,取215 N/mm2 E-弹性模量,钢材取2.1x105 N/mm2 b 、挠度验算:
挠度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载的作用,则线荷载为:
q 2= 45.8x1=45.8N/mm
面板挠度由式ω=q 2l 4EI
=45.8x3004/(150x2.1x100000x2.29x104) =0.51mm
面板截面惯性矩:I=bh3/12=2200x53/12=2.29X104mm 4 ②8#槽钢验算:
8#槽钢作为竖肋支承在横向背楞上,可作为支承在横向水平加强外箍上的连续梁计算,其跨距等于横向背楞的间距最大为L=1200mm。
8#槽钢的线荷载为:q 3=ql =63.3x0.3=18.99N/mm
l -8#槽钢之间的水平距离
a 、强度验算 最大弯矩M max =
1
q 3L 2=0.1x18.99x12002=2.7x106N •mm 10
8#槽钢截面系数:
W =2.53⨯104mm 2
应力:σ=M max =2. 7⨯106/2.53⨯104=106. 72N /mm 2
f m
=215N/mm2 满足要
求
8#槽钢截面惯性矩:
I =101⨯104mm 4
b 、刚度验算:
挠度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载的作用,则线荷载为:
q 2=45. 8x0.3=13. 74KN /m 跨中挠度:
w= q2L 4(5-24λ)/384 EI
=13.74x12004(5-24x0.49)/(384x2.1x105x101x104)=2.36mm
λ-悬臂部分长度与跨中部分长度之比,λ= 590/ l200=0.49。 ③、横向水平加强外箍验算:
槽钢作为主背扣支承在两端对拉螺杆上,可作为支承在拉杆上的连续梁计算,其跨距等于对拉螺栓的间距最大为L1=2200mm。
a 、强度验算
侧压力作用在槽钢上的集中荷载为:q 5=63. 3⨯1=63. 3KN /M 最大弯矩
M max =
1
q 5L 210=0.1x63.3x22002=3.06x107N •mm
应力:σ=M max =3. 06⨯107216. 6⨯103=141. 27N /mm 2
双16#槽钢截面系数: W=108.3x2x103=216.6x103 mm3 其中:
fm —钢材抗弯强度设计值,取215N/mm2; I —16槽钢的惯性矩,I=866.2x104mm 4 E —钢材弹性模量,取2.1x105N/mm2; b 、刚度验算:
f m
=215N/mm2 满足要
挠度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载的作用,则线荷载为:
q 2=45. 8x1=45. 8KN /m
跨中部分挠度
w= qL4(5-24λ)/384 EI
=45.8x22004x(5-24x0.08)/(384x2.1x105x866.2x2x104)=2.37mm
λ-悬臂部分长度与跨中部分长度之比,λ= 0.17/ 2.2=0.08 ④、对拉螺栓计算
对拉螺栓采用D30螺杆;纵向间距最大为1200mm ,横向间距为2200mm 。 对拉螺栓经验公式如下:N ≤A *f
N---对拉螺栓所承受的拉力的设计值。一般为混凝土的侧压力 A---对拉螺栓净截面面积(mm 2)A=707mm2
f --对拉螺栓抗拉强度设计值(45#钢)(f =320N/mm2) N =1. 2⨯2. 2x63.3=167. 112KN
N =226. 24KN>167.112KN Af =707⨯320=226240
故满足要求。
5.1.5 模板验算(花瓶墩)
(1)、侧压力计算
混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其最小值:
F =0. 22γc t 0β1β2V 1/2 F =γc H
式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2) γc ------混凝土的重力密度(kN/m3),此处取26kN/m3
t0------新浇混凝土的初凝时间(h ), 可按实测确定。当缺乏实验资料时,可采
用t0=200/(T+15)计算;假设混凝土入模温度为300C ,即T=300C ,t 0=4.4
V------混凝土的浇灌速度(m/h); 取2.5m/h H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m ); 取9.7m (花瓶墩最大墩高)
β1------外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。
β2------混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于 30mm 时,取0.85;50—90mm 时,取1;110—150mm 时,取1.15。
F =0. 22γc t 0β1β2V 1/2
=0.22x26x4.4x1.0x1.15x√2.5 =45.8KN/m2
F =γc H =26x9.7=252.2KN/m 取二者中的较小值,F =45.8kN/ m2
有效压头高度:h =F /γc =45. 8/26=1. 76m 倾倒混凝土产生的水平载荷标准值6.0 kN/ m2
q =45. 8x 1. 2+6x 1. 4=63. 36KN /m 2
(2)、模板计算
墩柱模板浇筑最大高度为9.7m ,面板采用5mm 冷轧钢板;竖向加强肋采用8#槽钢,间距为300mm ;横向加强肋采用80mm*5mm扁钢,间距为300mm ;横向水平加强外箍采用双16号槽钢背扣,间距750mm (最大间距1000mm ), 四角采用D30拉杆连接。
①、面板验算:
将面板视为支撑在8#槽钢的三跨连续梁计算,面板长度取板长1000mm ,板宽度b=4900mm,面板为5mm 厚冷轧钢板,8#槽钢间距为300mm 。
a 、强度验算:
作用在面板上的线荷载为:q 1=ql =63.36x1=63.36N/mm
2
M =q l =63.3x300x300/10=5.7x105N •mm max 1面板最大弯矩:
1
2
W =bh 6=6x2200x52=9.2x103mm 3 面板的截面系数:
f
应力:σ=M max =5.7x105/9.2x103=61.96N/mm2
故满足要求
其中:f m -钢材抗弯强度设计值,取215 N/mm2 E-弹性模量,钢材取2.1x105 N/mm2 b 、挠度验算:
挠度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载的作用,则线荷载为:
q 2= 45.8x1=45.8N/mm
面板挠度由式ω=q 2l 4EI
=45.8x300/(150x2.1x100000x5.1x10) =0.48mm
面板截面惯性矩:I=bh3/12=4900x53/12=5.1X104mm 4 ②8#槽钢验算:
8#槽钢作为竖肋支承在横向背楞上,可作为支承在横向水平加强外箍上的连续梁计算,其跨距等于横向背楞的间距最大为L=1000mm。
8#槽钢的线荷载为:q 3=ql =63.3x0.3=18.99N/mm
l -8#槽钢之间的水平距离
4
4
a 、强度验算 最大弯矩M max =
1
q 3L 2=0.1x18.99x10002=1.9x106N •mm 10
8#槽钢截面系数:
W =2.53⨯104mm 2
应力:σ=M max =1. 9⨯106/2.53⨯104=75. 1N /mm 2
I =101⨯104mm 4
f m
=215N/mm2 满足要求
b 、刚度验算:
挠度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载的作用,则线荷载为:
q 2=45. 8x0.3=13. 74KN /m 跨中挠度:
w= q2L 4(5-24λ)/384 EI
=13.74x10004(5-24x0.35)/(384x2.1x105x101x104)=0.57mm
λ-悬臂部分长度与跨中部分长度之比,λ= 350/ l000=0.35。 ③、横向水平加强外箍验算:
槽钢作为主背扣支承在两端对拉螺杆上,可作为支承在拉杆上的连续梁计算,其跨距等于对拉螺栓的间距最大为L1=4900/2=2450mm(宽度超过2.5m 中间加设一排对拉杆)。
a 、强度验算
侧压力作用在槽钢上的集中荷载为:q 5=63. 3⨯1=63. 3KN /M 最大弯矩
M max =
1
q 5L 210=0.1x63.3x24502=3.8x107N •mm
应力:σ=M max =3. 8⨯107216. 6⨯103=175. 4N /mm 2
fm —钢材抗弯强度设计值,取215N/mm2; I —16槽钢的惯性矩,I=866.2x104mm 4 E —钢材弹性模量,取2.1x105N/mm2; b 、刚度验算:
挠度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载的作用,则线荷载为:
q 2=45. 8x1=45. 8KN /m 跨中部分挠度
w= qL4(5-24λ)/384 EI
=45.8x24504x(5-24x0.07)/(384x2.1x105x866.2x2x104)=3.9mm
λ-悬臂部分长度与跨中部分长度之比,λ= 0.17/ 2.45=0.07 ④、对拉螺栓计算
对拉螺栓采用D30螺杆;纵向间距最大为1000mm ,4900/2=2450mm(宽度超过2.5m 中间加设一排对拉杆)。