清水江大桥边跨现浇段施工方案.doc

厦蓉高速公路贵州境格都段第BT19合同段

[清水江大桥]
边跨现浇段施工方案

编制：
审核：
批准：

中铁十一局集团公司
厦蓉高速格都段第BT19标项目经理部

中铁十一局集团厦蓉高速贵州境格都段BT19标清水江大桥边跨现浇段施工方案
清水江大桥边跨现浇段施工方案
一、工程概述
1、工程简介
清水江大桥位于都匀市王司镇清水江桃花电站上游的一座大桥。桥梁全长458米，最大桥高69米，主桥最大墩高38米。桥梁上部构造均为（75＋140＋75）m连续刚构+4×40m先简支后连续T梁，主桥上部结构由一个单箱单室箱形断面组成。箱梁根部高度8.0米，跨中梁高3.0米，其间梁高按二次抛物线变化。桥墩下部为双板式墩、板式墩及双柱式墩、桩基础，左、右幅桥台采用肋板式台、桩基础。
2、设计概况
清水江大桥共设计4个边跨现浇段，分别位于0#台和3#墩上，高度别为7米、38.5米。每个现浇梁段长3.89米，底板宽7.0米，顶板宽12.75米，高为3.0米，块体积为61.2立方米，重约160吨。
二、施工方案
边跨现浇段箱梁钢筋密集，结构复杂程度仅次于0#块，且位置较高，具有一定的施工难度。现浇段施工顺序为：支架施工→支架预压→安装底模→外侧模安装固定→腹板、横隔板竖向预应力筋安装、固定→底板、腹板、横隔板普通钢筋绑扎→腹板波纹管安装定位→冲洗底模→安装内模→顶板普通钢筋绑扎→顶板波纹管安装定位→冲洗底模、端头模板固定→加固模板→预埋件安装→浇筑混凝土→养生→拆模。
模板施工时候，成型后模板的强度应满足要求，其挠度及变形误差应符合规范要求。外侧模尺寸准确。模板表面平整光洁，装拆方便。模板安装顺序为底模→外侧模→内模→封端模，脱模顺序则按照封端模→内侧模→内顶模→外侧模及翼缘板模板→底模。
2、支架方案
根据设计图纸，边跨现浇梁段有1.5米直接位于墩（台）冒上方，其余2.5米设置落地支架进行施工。现浇梁块体积较小，采用一次性浇注完成。其中，由于清水江大桥3#墩墩身较高,故本方案主要针对3#高墩进行，0#台在其基础上缩减高度即可。
3#墩墩高为38.5米，综合考虑质量安全材料等因素，支架不宜采用满堂式结构，根据我部现场实际施工情况以及结合以往施工经验，采用在墩身及盖梁上设置预埋件，并从承台上搭设钢管架，在其与墩柱间搭设过梁，再在其上设置支架作为浇注现浇段砼的支撑体系。
2.1、支架设计
支架必须有足够的强度和刚度，并形成空间稳定的整体，由于本桥现浇段长度较短，体积也较小，故选择力学体系较为简单明确的受力结构，尽量利用现有常规材料，方便制作与装拆，减少材料的有损性使用率以增加周转次数。现拟定采用钢管柱、工字钢与槽钢斜撑组成主体骨架的受力结构，详见下图：

2.2、支架受力验算
因为现浇段位于3#墩盖梁上方1.5米的部分直接由盖梁承担，其余部分由支架系统承担，故只对支架系统部分进行验算。
（1）、计算参数取值说明
①钢筋砼容重：26KN/m3
②砼超灌系数：1.05
③动载系数：1.2
④模板及支架自重：各取0.2倍砼重
⑤施工荷载每延米取：2.5KN
⑥Φ30钢管轴力容许值: F管 =235*4634/1000=1098 KN
⑦I40工字钢剪力容许值：T40=120*8607/1000=1032.8KN
（2）、为方便计算，简化受力模型，将受力按下图进行划分：

每段梁体按比例将荷载横向分配到次梁工字钢，如下图所示:

根据梁体形状分布计算得各段混凝土重力荷载数值如下表：
段编号
段长度
l1
l2
q1
q2
q3
q4
q5
1
45
50
156
2.11
8.19
35.10
17.55
7.02
2
50
60
124
2.34
9.10
39.00
19.01
10.14
3
50
70
93
2.34
9.10
39.00
20.48
13.26
4
50
80
61
2.34
9.10
39.00
21.94
16.38
5
50
90
29
2.34
9.10
39.00
23.40
19.50
单位：长度cm、荷载KN/m
将超灌、动载、模板支架及施工荷载等按比例分布后数值如下：
段编号
段长度
l1
l2
q1
q2
q3
q4
q5
1
45
50
156
3.31
12.13
55.27
39.20
10.62
2
50
60
124
3.68
13.48
63.92
39.75
15.21
3
50
70
93
3.68
13.48
63.92
38.77
19.75
4
50
80
61
3.68
13.48
63.92
37.79
24.30
5
50
90
29
3.68
13.48
63.92
36.81
28.84
单位：长度cm、荷载KN/m
（3）利用空间有限元软件midas建立力学模型并进行分析：

① 反力：主梁最大反力280.1KN，钢管最大反力273.5KN，符合要求：

② 支架轴力，钢管最大压力为273.5 KN, 小于其承受力：

③ 竖向剪力,最大值为主梁280KN, 小于其承受力：

④ 弯矩,最大弯矩为主梁182.3 KN·m：

⑤ 应力,结构最大应力为188.2MPa < 235MPa，符合要求：

综上所述，支架结构符合力学要求。
(4) 主梁连接点受力验算：
因主梁预埋件，为整体预埋，故不考虑其于砼的受力，只验算焊接即可。由以上计算分析得知，主梁受力最大的预埋件为悬臂段中靠近中线的两个，为√（92.22+87.92）=127.4 KN。连接处采用φ70mm的销钉，其抗剪能力为：F=120*35*35*3.14/1000=461.6KN > 127.4 KN。符合要求。
根据以上计算分析得知，斜撑受力最大的预埋件为横梁段中靠近中线的两处。栓销所受剪力为：√（155.12+154.42）=218.9 KN < 120*35*35*3.14/1000 =461.6 KN ，故符合设计要求。
2.3、支架架的安装、拆除
（1）、安装：
①利用塔吊就位，人员站在工作脚手架上，在塔吊、倒链的配合下，将单片托架调整就位，并在临时固定后进行焊接，全部安装到位后进行整体联结。安装托架时要将托架顶部调整到同一水平面上，以便支架安装并保证托架均匀受力，确保安全。搭设支架系统时，逐步用支架将钢管与墩身预埋件钢板连接，保证稳定性，支架安装过程中使用全站仪控制高程，安装完成后使用水准仪精确测量支架顶面高程，符合要求后再使用全站仪放样，具体放出箱梁中心线及翼缘板边缘线。然后再安装次梁，在主梁与次梁间用楔形块作为底模的微调及卸落装置。
安装完毕后进行支架安装，安装过程中要严格检查托架、支架顶面标高是否符合设计标高，与预埋件联结是否牢固，焊缝长度、厚度是否足够，不符合要求的要及时改正。
②托架安装完成后安装底模板，安装时首先在支架上划出立模边线，用塔吊、倒链配合，调整底模到位，然后将两片外侧模安装就位后将其固定在支架上，并有必要的拉杆及内撑杆将其联成整体。
③待全部底板、腹板、横隔板钢筋绑扎完成后即可安装外侧模板。
④待底腹板和横隔板的全部钢筋绑扎和预应力管道固定后，将钢木组合模板吊入箱内安装固定，并按照施工需要预留振捣孔。
⑤待顶板的全部钢筋和外模板安装调试好后，由上至下安装固定端模。
（2）、拆除：
现浇段模板的拆除工作量比较大，除少量转移可以利用塔吊外，多数需要通过人工、卷扬机来完成。现浇段模板的拆除大致可分为侧模拆除；支架及顶板拆除；托架和现浇段底板底模拆除；翼板拆除。
①、侧模：一级混凝土浇注完毕后，内侧模板需要拆除重复利用到二级混凝土上；外侧模拆除在第二级砼完成之后，采用倒拆模的方法完成，此时顶板要留必要的拆除孔，腹板模板、隔墙模板的拆除用倒链、卷扬机、塔吊配合完成。
②、顶板：先利用顶板的预留孔用钢丝绳将顶板吊住，然后调整顶托高度，使支架系和模板脱离，再利用卷扬机将顶模板逐一落下。
③、托架及翼板模板、底板底模
a、翼板、底模的拆除：先拆除翼板下楔形块，用卷扬机拉动翼板模板纵向外滑到零号块外，用塔吊转走，接下来将翼板支架向两端拖动用同样办法转走。底模等拆除可以通过塔吊完成。
b、支架：次梁拆除方法与底模一致。拆除次梁后，通过底板、顶板的预留孔，利用卷扬机将主梁悬吊提起，拆除主梁连接，然后与塔吊配合卸落。
3、钢筋及预应力系统施工
（1）、普通钢筋施工
对图纸复核后绘出加工图，加工时同一类型的钢筋按先长后短的原则下料，钢筋用弯折机加工后与大样图核对，并据各钢筋所在部位的具体情况对细部尺寸和形状做适当调整。根据总监办要求，主筋采用套筒连接。
ａ.钢筋由工地集中加工制成半成品，运到现场。
ｂ.现浇段钢筋也分两次绑扎：1、安放底板钢筋和竖向预应力钢筋及预应力管道，布置腹板和隔板钢筋。2、安放箱梁顶板钢筋，纵横向预应力管道及钢束。
ｃ.由于底板较厚，须在底板钢筋上下层间设立架立钢筋，为保证纵横向预应力管道的位置正确，也应在顶板及底板的两层钢筋间设置架立筋和防浮钢筋，固定预应力筋管道。
（2）、预应力管道、预应钢筋
ａ.纵向预应力管道采用塑料波纹管，以减少管道摩擦系数，同时为保证管道压浆饱满，采取真空辅助压浆施工工艺保证压浆质量，以保证压浆的密实。
ｂ.顶板横向预应力束采用扁平波纹管，预应力束的张拉端在桥的外侧间隔布置。
ｃ.竖向预应力粗钢筋采用Φ32精轧螺纹，采用Φ50波纹管成型预埋。
ｄ.顶板、腹板内有大量的预应力管道，为了不使预应力管道损坏，一切焊接应放在预应力管道埋置前进行，管道安置后尽量不焊接，若需要焊接则对预应力管道采取严格的保护措施确保预应力管道不被损伤。
ｅ.当普通钢筋与预应力管道位置有冲突时，应移动普通钢筋位置，确保预应力管道位置正确，但禁止将钢筋截断。
波纹管安装质量是确保预应力体系质量的重要基础，施工中要千万注意。如果发生堵塞使预应力筋不能顺利通过，将直接影响施工进度及工程质量，影响桥梁使用寿命，因此必须严格施工过程控制，保证混凝土浇筑时波纹管不漏、不堵、不偏不变形，按照设计要求本桥主预应力管道采取塑料波纹管。在模板及钢筋上按照纵向预应力管道坐标做好标记，按设计位置固定。
4、混凝土浇筑
本桥现浇段内钢筋布置密集、复杂，且分两次浇筑成型。施工难度大，质量保证交难。模板安装就位后，现浇段中部几乎形成全封闭状态，施工人员及机具出入困难。故在满足设计要求的前提下，在顶板和腹板无预应力筋的部位设计预留孔。为保证施工质量，拟采取如下措施：
①、混凝土集中拌合、混凝土输送泵运送到位。根据拌合站和输送泵的设备能力，确定混凝土初凝及终凝时间参数。
②、混凝土浇筑时每层厚度控制在30cm~50cm左右。
③、混凝土浇筑顺序：横隔板→腹板→底板→横隔板→腹板及顶板四周。浇筑时要前后左右基本对称进行。
④、混凝土施工前先将原墩顶混凝土面用水或高压风冲洗干净。木模板用水泡胀，防止干燥吸水。底、腹板混凝土施工前，对顶板钢筋进行覆盖保护，防止松散混凝土粘附。混凝土倒入储浆盘后，试验人员要及时检查混凝土的坍落度、和易性，对施工参数根据需要进行及时合理的调整。
⑤、在顶板混凝土浇筑完成后，用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣，确保连接处密实、可靠。
⑥、混凝土施工结束后，要加强对梁段包括箱梁内外的养护。
三、安全质量
1、工程质量保证措施
为保证优良率100%。将建立以项目经理为首的质量保证体系，现场设立质检工程师，按照设计图纸和施工规范的要求随时检查，督促钢筋、模板、砼、等分项工程的施工，严格按规范要求办理，每道工序必须以监理工程师检查合格后方可进入下道工序。具体措施如下：
(1)成立强有力的领导班子，确保现场施工管理井然有序，确保各道工序的施工质量。建立健全质量保证体系，明确职责，落实到人。建立质量检查、质量反馈等制度。
(2)严格按照业主提供的设计图纸和文件，变更令及技术规范施工。编制详细施工组织和操作规程，并以此为指导，合理地组织和调配材料、机械设备、运输机具和劳动力，做到均衡生产，使工程优质、高效、低耗。
(3)推选TQC和ISO9000质量目标管理，按照ISO9002质量管理手册制定详细的单项技术施工措施和操作细则，以保证各工序的质量标准。
(4)按规定向驻地工程师提供年度、季、月、旬施工计划、变更设计、计量支付等文件、资料，配合工程师做好各项检查工作。
(5)严格实行技术岗位责任制，认真做好图纸复核、技术交底、变更设计的签认、隐蔽工程检查、分项分部单位工程的质量评定，计量支付的签证、竣工文件的编制及竣工预验等工作。在施工中，坚持一切以数据说话，做好各种检测记录，使整个施工技术管理标准化、制度化。
(6)加强工程质量检查工作，充分发挥内部质量检查员作用。
工地配备内部质检工程师负责进行检查。做好各工序间的自检和互检，认真填写各类检查表格，配合工程师做好现场检查与签证工作，对不符合要求的部位严格按工程师的要求进行整修或返工，凡规定需经工程师签认的工序必须经工程师检查签证后方可施工下道工序。
(7)加强工程及工程材料试验，建立工地工程试验室，对工程材料试验严格按技术规范中的有关材料试验要求进行，并加强原材料装卸运输过程中管理。不合格材料严禁使用。正确设计各种混合料的合理配合比；加强成品、半成品及各项工程用料的管理和抽检工作。
(8)对关键工作及采用新技术、新工艺、新材料的工程，制定专项施工组织，并对全体人员进行技术交底，做到人人心中有数，共同把好质量关。
2、质量保证体系：
1)建立完善有效的质量保证体系，分工负责，层层把关。
建立以项目经理为主的生产系统的质量保证体系，从项目经理、施工队长直至施工班组长，各级施工生产负责人，必须 以确保质量为前提组织施工。
建立以总工程师为主的技术系统质量保证体系，从总工程师、工程部、试验室到所属施工单位各分项技术负责人，在施工方案、技术措施、工艺控制上确保达到质量标准，并在技术上对质量负责。
建立以总工程师为主的质量检查系统的质量保证体系，从总工程师、质安部到各施工队、各班组质检员，在施工中认真督促检查，坚持标准，达到分项工程一次合格。
2)坚持谁施工谁负责的质量原则，各级施工管理人员性质认真学习合同文件、技术规范和监理规程，按设计图纸、质量标准及监理工程师指令进行施工，落实各项管理制度，严格按程序施工。各施工段以自检为主，落实自检、互检、交接检的三检制，开展一按(按施工方案)、三工序(复查上工序、保证本工序、服务下工序)活动。强化质量意识，教育全体施工人员，人人关心质量，搞好质量。
3)分部、分项工程开工前由技术系统负责，进行分层次的书面技术交底，交施工方案、交工程进度、交设计图纸，交工艺框图、交质量标准、交安全措施，使施工程序化，技术标准化，质量规格化，使每个参加施工的人员做到目标明确，心中有数。
4)建立一个完善的工地试验室，全面实施对工程所用材料进行检验和质量控制。
5)积极采用和推广先进的施工工艺和科技成果，以保证工程质量。
6)积极开展QC小组活动，解决施工中遇到的各种疑难问题。
7)加强对各级施工管理人员和质量管理人员的培训和学习工作，做到持证上岗。
8)各级施工人员要做到尊重监理，科学组织，文明施工，走质量效益之路。
3、安全生产措施
(1)加强安全教育，使之制度化、经常化，提高生产人员的安全意识。贯彻专业检查与群众检查相结合的方针。施工现场设专职安全员，做到随时检查督促，发现隐患及时排除，禁止违章作业。
(2)进行定期和专业的安全技术教育，对施工人员在开工前进行安全技术再教育，并做到持证上岗，每周不少于一次学习操作规程和安全条例。搞好安全生产的宣传，施工现场做到有固定标语和针对性醒目标牌，确保安全生产。
(3)坚持班前安全教育和检查，进入施工现场人员须戴安全帽。严禁穿拖鞋、高跟鞋或硬底易滑鞋进场作业。
(4)高处作业所有料具应放置稳妥，禁止抛掷，严禁超速提升物料，起重物下严禁站人。高处与地面联络保持畅通。
(5)根据工作特点分别制定安全措施，建立健全各项规章制度，并认真贯彻执行，落实劳动保护措施。
(6)加强汽车司机安全教育，禁止无证及酒后开车，严格遵守交通规则，做到安全行车。
(7)对吊机及各种大型施工机械使用前要认真检查、确认良好，并经试转正常后，方可使用。一切临时设施，如便桥等，进行检算、检查及试运转，能保证安全使用后才能使用。使用过程中，经常检查维修，保持完好状态。
(8)冬季施工必须按规范要求进行。清除支架、便桥等上面的冻冰块，确保人身机具安全。
(9)做好机电设备接零，防止人、机伤害事故发生。
(10)装吊作业必须统一指挥。
4、文明施工及环境保护措施
(1)文明施工
现场文明施工的好坏直接关系到企业形象，为保证工程施工文明有序，拟采取以下措施：
a.加强对施工人员的法制教育，杜绝一切非法活动。
b.沿施工作业区周边设置围栏。
c.在编制实施性施工组织设计时，把文明施工作为一项主要内容之一，项目经理部由一名副经理分管现场文明施工。
f.工地门口挂牌，画出施工现场总平面布置图，标明工程名称、施工单位、工期、工程主要负责人姓名。
g.工程材料、构件分类分规格堆放整齐；机具设备定人保养。
h.加强施工管理，按规定办理渣土弃运手续。
i.设立专职保洁工，负责检查，清洗出场车辆上的污泥，清扫场地，做好工地内外的环境保洁工作。
j.工地食堂、浴室、厕所和饮用水供应，制订相应的卫生制度。
k.项目部定期与不定期检查，组织开展“创文明班组竞赛”活动，切实做好文明卫生。
(2)环境保护措施
施工中的污染源，主要有粉尘、噪声、烟尘、废弃物等，抑制这些污染源产生公害所采取的环境保护措施为：
a.施工期间的粉尘主要施工场地的土壤受行驶车辆扰动而产生的尘土。施工便道、场地不下雨时每天洒水数次。
b.对施工现场噪声的防治
施工噪声具有突发、不规则、不连续、高强度等特点。施工现场除了运输车辆产生的交通噪声外，还有施工机械产生的噪声与振动，噪声量大的作业夜间21时以后停止施工。
c.组织好材料场外运输，防止带来交通公害。
d.施工现场废弃物的处理。
施工场地的废弃物集中堆放，及时清运。生活垃圾袋装处理，使施工现场井然有序，做到文明施工。
e.严格遵守国家和地方有关环境保护的法令、法规和规定。

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