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幸福源水库双线特大桥高墩翻模专项施工方案

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2020年4月19日
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新建贵阳至广州铁路GGTJ-7标段

幸福源水库双线特大桥
高墩翻模专项施工方案

中铁二十三局集团贵广铁路工程指挥部第二项目部

4月6日

目 录
一、工程概况 1
二、投入的主要人员和设备 1
三、总体施工方案 4
四、塔吊选型及安装 4
五、施工电梯 7
六、高桥墩施工（墩高30m以上的空心墩） 8
七、安全措施 15
八、环水保措施 17

幸福源水库双线特大桥
高墩翻模专项施工方案
一、工程概况
幸福源水库双线特大桥位于阳朔县兴坪镇境内，是桂林市内贵广铁路上的一座特大桥，上跨阳朔县兴坪镇幸福源水库和大源林场公路，起讫桩号为D3K476+002.45～D3K477+002.94，共22孔，全长1000.49m。上部结构采用9-32m预制组合梁+（48+5×80+48）m刚构-连续组合箱梁+6-32m预制组合梁，预制梁在本标段2#梁场集中预制，统一规划架设。大桥受地形、立交控制，主跨（48+5×80+48）m刚构-连续箱梁跨越林场公路和幸福源水库，刚构-连续组合梁采用菱形挂篮悬臂灌筑的现浇施工。下部结构基础为钻孔灌注桩承台基础，桩径为1.25m和1.50m，主桥10～15号桥墩桩径1.80m，最大桩长为40m，桩基上设置承台。桥台采用双线T形空心桥台，桥墩30m及以下为双线矩形实体桥墩，30m以上桥墩均为双线矩形空心桥墩，桥墩最大墩高为10号墩，墩高为79m。
本桥处在左偏曲线和直线上，在D3K476+590.717之后位于直线段内，在此之前位于缓和曲线和圆曲线内，曲线半径R=9000m，缓和曲线长Ls=300m。曲线内简支梁部分按平分中矢布置，连续梁部分采用曲线曲做。大桥为客运专线双线桥，线间距4.8m，设计行车速度250km/h（预留进一步提速条件），桥面铺设双块式无砟轨道。
二、投入的主要人员和设备
以“确保工程施工质量、安全为前提，协调配合、突出重点、确保工期”为施工组织部署的总原则，投入充分的施工资源，积极准备，尽早开工，加强施工过程控制、合理组织，力求均衡生产，实行全面质量管理，以确保工期目标实现。本工程本着“精干高效”的原则，在本标段局指挥部和下属第二项目部的统一协调管理和集中领导指挥下，各职能部门分工负责，保障现场施工良好运行，并在本桥施工现场设施工架子队长1人，副队长1人，桥梁工程师2人，测量工程2人，专职安全员2人，质检工程师2人，试验工程师2人，物资设备员1人，调度员1人。幸福源水库双线特大桥架子队下设桩基施工班、墩台施工班、连续梁施工班、钢筋施工班、附属工程工班、杂工工班共六个专业化施工工班，均由在该专业施工中有丰富现场施工操作和协作管理经验的施工人员担任工班长。拟为本工程配置的现场施工管理机构。
为确保大桥高墩施工的顺利进行，项目部拟投入的主要人员见表1.1；主要机械设备见表
表1.1 拟投入大桥高墩施工的主要人员
序号
工种
人数
工作内容
1
队长
1
负责施工的全面协调工作
2
副队长
1
负责现场施工指挥工作
3
桥梁工程师
2
全面负责施工的技术工作
4
测量工程师
2
全面负责施工测量工作
5
专职安全员
2
负责现场施工安全工作
6
质检工程师
2
负责质量工作
7
试验工程师
2
负责试验工作
8
物资设备员
1
负责材料供应采购工作
9
调度员
1
负责工地调度工作
10
钢筋工
28
负责钢筋加工与安装
11
模板工
20
负责模板的打磨、安装及校正
12
砼工
26
负责混凝土的浇筑
13
电焊工
16
负责钢筋的焊接，模板加固筋的焊接
14
电工
2
负责施工过程中各种线路的安装与布设
表1.2 拟投入施工的主要机械设备
序号
名称
规格型号
产地
数量(台/套)
进场时间
1
挖掘机
小松228
山东
1
已进场
2
装载机
ZL50C
柳州
1
已进场
3
塔吊
TC7023
威海
5
已进场
4
变压器
800KVA

2
已进场
5
电焊机
BXI-500
泰安
10
已进场
6
钢筋切断机
GQ40-1
成都
2
已进场
7
钢筋弯曲机
GW40
成都
2
已进场
8
发电机组
220KW
江苏
1
已进场
9
插入式振动棒
HZ-50
济南
12
已进场
10
全站仪
LEICATS06
瑞士
1
已进场
11
电子水准仪
DINI0.3
美国
1
已进场
12
自卸汽车

3
已进场
13
混凝土输送泵
HBT60
上海
2
.3
14
汽车吊
50t

1
.3
三、总体施工方案
7#～19#桥墩墩高均超过30m，为薄壁空心桥墩。其中水库中的10#～15#桥墩墩高均在70m以上。
高墩模板采用大块翻转钢模施工。模板、结构材料及机具提吊，9#、16#及水库中的10#～15#桥墩采用塔吊作业，岸上的7#、8#及17#～19#桥墩采用50t汽车吊进行施工的吊装作业。
施工人员的上下方式，水库中的10#～15#桥墩及岸上的9#、16#、17#采用施工电梯作为施工人员的上下通行方式，岸上的7#、8#、18#、19#桥墩采用ø40钢管搭设环型爬梯便于施工人员上下通行。
四、塔吊选型及安装
1.塔吊选型
本桥在水库桥墩的10#～15#各安装1台塔吊，共计6台塔吊，安装塔吊桥墩承台至墩顶处桥梁路肩高度为83.35～87.35m,最大吊高为10#桥墩处塔吊，吊装9#桥墩施工料具高度达87.95m。
为保证连续悬灌梁0#块钢模板及梁段挂拦吊运组装，塔吊吊高需高出桥墩顶处桥梁路肩线的高度不小于6.0m。10#桥墩处塔吊配备吊运高度94m,11#、12#、13#桥墩处塔吊配备吊运高度92m, 14#、15#桥墩处塔吊配备吊运高度90m。
根据9#～16#桥墩设计和墩身施工的现场情况，塔吊均选配工作半径50m,起吊重量为1.2～3.0t的塔吊，即可满足桥墩墩身施工料具的吊运作业。
2.塔吊的安装
塔吊基础均设置在线路左侧桥墩的承台上，因塔吊高度大，为保证塔吊塔架的稳定，从塔吊基础顶面30m开始，每间隔20m在桥墩墩身邻侧相对高程位置，在桥墩墩身施工时预埋1组埋件，1组2个，埋件与塔吊的塔架间采用ø50钢管硬性连接，确保塔吊塔架的稳定。
详见：《塔吊及施工电梯布置平面图》及《塔吊与桥墩加固立面图》。

五、施工电梯
1.施工电梯布置
大桥水库中的10#～15#桥墩和岸上的9#、16#、17#桥墩墩高均大于50m,采用施工电梯作为施工人员上下通行方式。10#～15#桥墩施工电梯为不影响塔吊吊装作业操作人员的视线，施工电梯安装在线路右侧，从施工钢栈桥采用钢管搭设人行通行栈桥，便于施工及检查人员上下电梯通行。电梯布置详见：《塔吊及施工电梯布置平面图》。
2.施工电梯的安装
施工电梯由正规电梯厂家安装和调试。
3.安检
施工电梯安装调试后，报经安检部门检验合格后投入使用。

六、高桥墩施工（墩高30m以上的空心墩）
大桥桥墩高度大于30m的薄壁空心高桥墩采用大块翻转钢模施工技术，利用塔吊、汽车吊、手动葫芦提升、安装和拆除模板。
1.施工准备阶段
由测量人员放出墩底的几何尺寸、平面位置，并将点位引出，作为以后检查模板时使用。分节浇筑的墩身，由经纬仪控制墩的中心位置及垂直度，确保将其控制在规范允许的范围之内。
立模前对凿毛处理后的新旧混凝土结合面进行清洗，对模板进行整修并按规定满涂脱模剂。检查所有施工机具的完好性和安全性。
钢筋在加工场下料加工，由人工配合汽车吊在现场直接进行绑扎，钢筋的绑扎和焊接严格按规范要求进行作业。钢筋绑扎完成后，在内外主钢筋上按规范要求设置砼垫块，以保证钢筋的保护层符合要求。
2.墩身采用翻转模施工
翻转模采用大块钢模板，利用塔吊、汽车吊、手动葫芦提升、安装和拆除模板的作业方式。主要由分节段大块钢模板、施工平台、模板固定架、提升机具设备、安全设施几部分组成，具体的结构形式见图6-1所示。
模板由标准板（直线板）、边模板、角模板和调整板等组成，每节模板高度为1.5m，模板面板采用6mm厚钢板，用∠100×100mm的角钢及扁铁焊接成模板框架，模板间用M12×30mm螺栓连接。调节板设在结构的边角处，根据墩的坡率确定宽度，以三层模板收坡宽度为一个模数段进行设计，每三层模板的墩身施工完再立模板时只需要加上一个模数段宽度的调整板即可。
围带用槽钢制成，围带间用圆钢拉杆连成整体，拉杆外套PVC管，每层模板在浇筑混凝土前在靠近顶面处用杆件支撑。
模板固定架：由槽钢或角钢带及三角架、斜拉索具组成，将内外模板加固成整体，保证在混凝土浇筑过程中模板不变形，并能支撑施工平台。

图6-1 翻模施工示意图
施工平台：主要由门形支架，平台纵横梁、步板、栏杆等组成，用于小型机具存放和工作平台。
在内外模板之间安装混凝土漏斗，沿塔吊安装混凝土输送管，经过输送泵泵送混凝土到接料平台上，经过漏斗和串筒浇筑砼。每节段混凝土一次性水平分层连续浇筑。
三节模板内均已浇筑混凝土后，拆除底部模板并将其倒到第三节模板上面，如此循环完成墩身施工。墩帽施工在最后一节墩身施工时安放预埋件，进行大块安型模板一次完成，垫石施工同其它墩。
3.空心墩翻转模施工工艺流程图见图6-2。

图6-2 空心墩翻转模施工工艺流程图
4.空心墩翻转模施工方法、工艺说明
（1）翻转模组装
组装前进行试拼装，确认模板尺寸准确无误后，涂刷脱膜剂。
（2）基顶放线
测量放出立模边线，在立模边线外进行砂浆找平，砂浆找平层先用水平尺进行分段抄平，待砂浆硬化后由线路中心向两侧立模。
3）钢筋及预埋件安装
根据放线位置进行钢筋及预埋件的安装，根据设计要求并配合模板的设计及分节高度进行调节安装顺序。
（4）模板组装
模板采用塔吊和汽车吊吊装，人工辅助就位，M12×30螺栓将模板连成整体，围带和钢拉杆加固模板，拉杆间距一般采用1.0～1.5m。安装内外作业平台，同样采用塔吊合汽车吊吊装，人工辅助拼装，工作平台支撑于围带上。
（5）翻模施工
在模板、钢筋验收合格后，在内外模板之间安装混凝土漏斗，沿塔吊安装混凝土输送管，经过输送泵泵送混凝土到接料平台上，经过漏斗和串筒浇筑混凝土。
每节段砼一性连续浇筑完成，并采用水平分层的方法浇筑，水平分层厚度为30cm。
串筒底口距离混凝土面的高度控制在1～2m内，并以混凝土不发生离析为度。串筒出料口下面，混凝土的堆积高度不超过1m。
混凝土振捣由专业工人负责。振捣设备主要为插入是振捣棒，振捣棒在施工中移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，与模板应保持5～10cm的距离。
分层浇筑时，插入下层混凝土5～10cm。每处振动完毕边振动边缓慢提起振动器，即“快插慢拔”，插入深度不超过振动器长度的1.25倍。插入点要均匀排列，可排成“行列式”或“交错式”。混凝土必须振动到停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆。振捣过程应严防漏振或过振的情况发生，以免混凝土结构表面产生蜂窝、麻面。
混凝土振捣密实后1.5～24h内，不得受到振动。混凝土养生达到3MPa以上时，清除混凝土顶面浮浆并凿毛混凝土表面，放线后按以上顺序进行上部节段混凝土施工。
混凝土浇筑完成后，将墩顶面用塑料薄膜覆盖养生，拆模后的墩身采用薄膜包裹养护，也可采用洒水养护，养护时间不小于14天。当桥墩高度过高，养护用水供应困难时，能够采用混凝土养生液养生。
施工作业平台待每节段模板组装后，用塔吊提升至作业面组拼。进行模板安装质量检查，检查项目及方法见下表所示，允许偏差为规范所允许的范围，见表6-1。
表6-1 模板安装允许偏差表
序号
项 目
允许偏差
检查方法
量具
1
模板间拼接缝宽
＜1.5mm
1.5塞尺不经过
塞尺
2
相邻模板面错动
＜2.0mm
检查拼接缝
平尺、塞尺
3
相邻模板上口高差
＜1.5mm
检查拼接缝
平尺、塞尺
（6）模板拆除
施工至墩顶后仍保留三个节段模板，拆除时按先拆除底层，后拆除顶层的顺序进行。为配合墩顶作业，拆模时按墩顶作业中的规定保留部分外模及模板固定架，在墩顶作业完成后再全部拆除。
模板拆除时砼强度达到10MPa以上。每节段模板的拆除顺序：安全网→栏杆→脚手板→平台架→围带→连接螺栓→钢拉杆→钢模板的顺序进行。拆除时用塔吊和手动葫芦将各组件和模板分别卸下，用塔吊吊放到地面，进行整修、刷油、存放。
拆除顶层模板时预先在墩顶安装预埋环，利用预埋环挂载人小吊蓝和手动葫芦。
（7）墩帽施工
在利用翻模浇筑最后一节混凝土时，在墩壁内外侧分别设置预埋件，作为浇筑墩顶混凝土时模板的支撑结构。最后一节混凝土浇筑完毕后拆除全部内模板，但保留外模板和模板固定架，以便进行墩顶的封顶、墩帽等施工。为固定外模和模板固定架，保留对拉螺栓。
墩帽一次性立模浇筑完成，采用大块钢模板施工。底模板采用竹胶板，利用墩内的预埋件作为支撑物，混凝土浇筑完毕后模板可留在墩内不予拆除。利用墩顶的预埋件和翻模的外侧固定架加固墩帽模板。钢筋按要求进行绑扎，混凝土能够利用塔吊调运，也可直接泵送浇筑，人工利用振捣棒振捣。
顶帽浇筑到接近设计标高时，按设计要求埋设支座垫石的钢筋网和支座螺栓的预留孔道。预留孔道由PVC管制孔，并在混凝土终凝前不断转动PVC管，防止PVC管难以拔除。为保证支座安装符合设计要求，埋设过程中严格控制钢筋网和孔道的平面位置、标高、相对高差等指标。
（8）支座垫石施工
墩帽施工完毕后，安装、焊接支座垫石的钢筋网片，安装过程中严格控制钢筋网片的焊接质量并控制其标高及四角高差。模板采用自制的钢模板，模板安装时测出垫石的顶面标高，并在模板四边上弹墨线，以便严格控制垫石的标高、四角高差等指标符合设计要求。
砼一次性整体浇筑完成，人工利用小型振捣棒振捣，要确保其振捣密实。砼浇筑完毕后，及时对其表面进行抹平、压光处理，在砼终凝后拔除螺栓孔位置的PVC管。
浇筑过程严格控制支座垫石的平面位置、标高及四角高差等方面的控制指标，确保其各项指标符合设计要求，保证支座安装和梁体的架设。
浇筑完的垫石一般采用洒水覆盖的方法进行养护，洒水养护时间一般为7天，可根据湿度、温度和水泥品种及掺用的外加剂等情况，酌情延长或缩短。每天洒水数次，保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。当气温低于5℃时，应覆盖保温，不向砼洒水。
七、安全措施
1. 危险源的预防措施：
对重大危险源采用两个控制，既前期控制和施工过程中控制。前期控制是针对各种危险源制定预防措施；施工过程中控制指在施工过程中严格按照各项操作规程和施工方案监督检查，发现问题并认真落实整改。
（1）高处坠落：
①在作业平台四周设置有效的安全防护网。作业平台按要求满铺脚踏板。在脚手架设计中要搭设人行爬梯，在作业平台下方设置安全底网。
②要求作业人员严格按要求使用安全绳、安全帽等安全防护用品。
③严禁具有恐高症、身体状况不良、年龄不符合要求的作业人员上岗作业。
（2）物体打击：
①高处作业人员应严格控制所使用工具的使用和存放，使其不至于坠落。
②在其作业处下面一定范围内设置围栏，拒绝非施工人员进入。
③涉及上下作业时，应有安全人员实施监督施工。
（3）模板胀裂坍塌：
①模板在进场后使用前应严格检查其是否按图制作，并检查其焊缝、螺栓是否满足要求。
②模板在安装过程中，应严格按要求施工，特别是模板连接使用的螺栓数量及拉杆数量应确保。而且确保因此缆绳要拉紧，固定到位。
③在砼浇筑过程中，浇筑速度不宜过快。高桥墩墩身每循环浇筑高度不宜大于6米，本桥高桥墩墩身每循环砼浇筑高度计划为4.5m。砼到入仓时，应控制好砼下料速度。
④定期检查模板所有焊缝是否有损坏、裂缝。对于已损坏的螺栓应及时进行更换。
（4）触电伤害：
①对于临时用电线路应严格按操作规程进行设置，而且在使用过程中应经常进行检查，适时进行整改。
②所有用电操作均由电工进行作业。
③及时检查用电设备的漏电情况，及时检修,确保用电设备漏电保护完好。
④对于雷雨季节应防雷电击伤，脚手架应有避雷电措施，作业人员应及时撤离。
（5）脚手架坍塌：
①脚手架在搭设过程中应严格按要求进行搭设，特别其基础、扫地杆、剪刀撑等重要部位应有专人监督施工。搭设完成的脚手架应经专业人员检查，确保没有问题后才能使用。
②在使用过程中应该经常检查其安全性能，特别是其基础是否牢固、扣件是否有松动，风缆绳是否可靠等。
（6）机械伤害：
①施工便道要满足机械行走安全的需要。
②起吊设备支腿支撑处基础应满足支撑力及稳定性要求。
③设备应经常检查其性能，特别是液压系统及起吊绳。
④起吊重量应符合相应起吊角度和高度要求。
⑤高处起吊应掌握风力情况，当风力大于5级时，应停止起吊作业。
2.安全管理措施：
（1） 建立安全组织机构和安全保证体系。
（2） 加强对作业人员的安全教育培训。特别是进场后的“三级”安全教育和作业人员的持证上岗培训，均应做到100%。
（3） 建立健全安全管理制度，落实安全生产管理责任制。
（4） 进一步提高从业人员的安全生产意识，开展经常性教育，严格操作规程，坚决制止违章操作。
（5） 加强对现场文明施工的的管理。施工现场做到材料堆放整齐、标志标牌齐全，规章制度、操作规程上墙。
（6） 做好对分部分项工程的安全技术交底工作，逐级交底，直到每一个施工人员。
八、环水保措施
1．在施工期间应始终保持工地的良好排水状态，要设置临时排水沟。施工表面应有横坡，保证路基无积水。
2.建立废旧物品回收、保留和处理制度，施工过程中的废弃物，要在工程完工时即时清除干净。
3.施工机械要防止严重漏油，禁止机械在运转中产生的油污水与维修施工机械时的油污水，未经处理就直接排放。
4.尽量控制机械作业所产生的噪音、废气等的污染。夜间作业在靠近民居处，尽量不安排有噪音、振动的工序施工，避免噪音、振动干扰居民。