包树黄河大桥主墩墩身施工总结.doc

包树高速公路Q1合同段

主墩墩身施工总结

撰稿：刘一宁

包树高速公路Q1合同段项目经理部
2009年10月

主墩墩身施工总结
一、 工程简介及主要工程量
黄河大桥是包头至树林召高速公路项目中重要的控制性工程。大桥起终点桩号分别为K2＋176.5及K7＋833.5，全长5657米。主桥采用85＋6×150＋85米变截面预应力混凝土连续箱梁跨越黄河主河槽； 下部采用钢筋混凝土薄壁空心墩。
主桥墩身为空心薄壁墩身，平面为六边形结构，顺桥向宽7m，横桥向最大边长10.65m，壁厚0.7m，墩顶设2m厚实心段，上游侧墩身在迎水面设置破冰棱，破冰棱前端设置防撞钢板。主桥墩身一般构造图如下：

图一 主桥墩身一般构造图
墩身主要工程量如下表：
表一 主墩墩身主要工程量
桥墩编号
桥墩高度（m）
钢筋（kg）
砼（m3）
20
9.510
171334
780.04
21
10.828
183198.2
846.52
22
11.864
192370
899
23
12.458
197840.4
937.14
24
13.092
203230.4
961.12
25
13.285
204709
970.84
26
13.196
203703.8
966.38
合计

1356385.8
6361.04
二、 施工进度执行情况及质量效果
承台施工结束后即开始墩身的施工，具体施工进度如下表：
表二 主墩墩身施工进度表
桥墩编号
开始时间
左幅
右幅
施工
时间
空心段浇注
实心段浇注
空心段+破冰体浇注
实心段浇注
20
2008年6月29日
7月28日
8月17日
8月2日
8月18日
50天
21
2008年7月21日
8月22日
9月2日
8月28日
9月8日
49天
22
2008年7月31日
10月2日
10月17日
9月18日
10月8日
78天
23
2008年7月27日
9月13日
9月26日
9月21日
10月2日
67天
24
2008年10月4日
10月27日
11月10日
11月4日
11月15日
42天
25
2008年9月5日
10月1日
10月17日
10月12日
10月25日
50天
26
2008年8月25日
9月6日
9月17日
9月16日
9月26日
32天
金代平作业队负责施工20#、26#墩。20#墩墩身施工结束后，留下15人进行支座垫石施工、支座安装，把其余工人调配补充到26#墩，26#墩施工工人达到55人，故26#墩施工速度较快，仅用32天。
23#墩是水中墩，在墩身施工初期，穿插着拆除钢板桩围堰、安装塔吊等工作，材料进去比较困难，故施工速度较慢，施工时间达到了67天。
22#墩施工中，由于作业队熟练工人数少，施工经验少，施工速度慢，致使施工时间达到了78天。
墩身结构混凝土外观质量较好，混凝土强度满足设计要求。
三、 采取的施工方案及施工组织及工艺流程
主桥墩身施工模板采用大块定型钢模板，墩身施工内、外均设置脚手架，由于墩身高度在9.506m~13.195m之间，墩身分两个节段进行浇筑，第一节段浇筑实心段，第二节段为墩身顶实心段。

图二 墩身施工
3.1准备工作
1、模板制作：墩身模板采用加工大块整体钢模，在工厂统一加工。墩身模板在设计时充分考虑模板的刚度，为了保证墩身的外观质量，模板自下而上合理分节加工，由于每个墩身高度不一致，每个墩身均设置调节段。
墩身模板面板采用6mm钢板制作，面板应尽量减少焊接接缝。面板加劲采用【10槽钢竖向加劲，横向采用双【12槽钢作为背棱。加劲肋与面板之间采用间断焊缝，每段焊缝长度为2cm，焊缝厚度不小于6mm。
模板加工必须保证模板有足够的强度、刚度和竖直度，并保证板面的平整度、结构尺寸满足施工技术规范要求。加工成型后的模板面板平整度≤2mm，横、竖向连接的边缘与面板边重合，避免面板边缘不齐造成模板的对接不严密。
模板加工好后，运至工地进行预拼装，检查平面尺寸和模板平整度、接缝等情况，确保工程质量和工程进度。
2、支架搭设：对于主桥空心薄壁墩身施工，采取在墩身内、外侧搭设扣件式钢管脚手架，便于钢筋、模板安装及砼浇注。施工过程中，必须注意设置抗风，以确保模板及钢筋施工安全。
墩身施工支架见墩身施工内、外支架布置图。

图三 墩身施工内支架布置图

图四 墩身施工外支架布置图

图五 墩身支架搭设
3、凿毛及清理：墩身与承台砼、墩身与墩身分段处结合面的在立模前必须将上部浮浆凿除、清洗，确保砼的连接质量。
3.2 钢筋加工与安装
1、钢筋骨架的制作
在进行钢筋加工前，必须将钢筋表面的油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，并且在加工前必须对钢筋进行检验，合格后才能使用。墩身钢筋骨架的制作统一在钢筋棚集中加工完成，加工好的钢筋按规格、长度、编号堆放整齐，并检查钢筋长度和数量是否满足要求，同时注意防雨防锈。施工过程中严格按设计图纸和规范要求进行钢筋加工。
对于钢筋制作时采用分节进行，骨架的主筋接长时采用直螺纹连接，主筋与箍筋之间采用铅丝呈梅花状绑扎结实、牢固。钢筋骨架在现场对接时应注意主筋对接质量，并注意控制钢筋的垂直度。
钢筋直螺纹连接注意事项：
1）、钢筋下料：钢筋下料采用砂轮锯，不准使用气割下料，要求钢筋端面垂直于钢筋轴线，端头不准有马蹄形。
2）、钢筋滚丝：钢筋滚丝在钢筋滚压机上加工，加工后进行检查，对检查合格的丝头，注意进行保护。
表三 钢筋直螺纹丝头长度、有效牙数
钢筋规格
Φ25
Φ28
长度（mm）
25~30
30~35
牙数
10~12
9~11
3）、钢筋连接：钢筋连接前检查钢筋丝头是否与连接套筒一致，直螺纹丝扣是否完好无损、清洁，如发现杂物或锈蚀时用铁刷清除干净，然后把装好的连接套的一端钢筋拧到被连接钢筋上并保证丝头在套筒中间位置顶紧。
4）、检查钢筋接头连接质量：对接头进行检查，钢筋接头的外露丝扣不的超过2个有效丝扣。
2、钢筋骨架安装
进行钢筋安装前，检查承台顶面墩身位置的砼凿毛情况，符合要求后方可进行钢筋骨架的安装。
在进行钢筋骨架安装时，需先将承台上预留墩身钢筋调顺直，然后才能进行骨架安装。钢筋骨架N1及N1a下部伸入承台1.5m，上部直通至墩顶及挡块顶面，N9钢筋为间距15cm布置，伸入承台及墩帽各75cm。同一截面的钢筋接头数量不大于50%，钢筋的各项技术指标严格按施工技术规范和设计图纸要求进行控制。
钢筋骨架在安装过程中，适当的与墩身内支架相连接，确保钢筋骨架在立模前的整体稳定性，确保施工安全。
钢筋施工中的一些注意事项：
1)、要准确放样。
2)、放出钢筋骨架位置线，以及墩身尺寸线。
3)、保护层采用φ10以上的钢筋焊接在钢筋骨架上来保证。
3.3 墩身施工预埋件施工
主桥墩身施工过程中注意下列预埋件的预留施工：
1、墩身破冰棱防撞钢板
破冰体设置在桥墩上游墩柱迎水面一侧，破冰棱防撞钢板在加工场统一加工，并将6#钢筋焊接牢固。防撞钢板表面先涂装红丹防锈漆一道，再涂装灰漆一道。

图六 墩身破冰棱防撞钢板
2、支座垫石
主桥桥墩处支座垫石分为I类支座垫石和II类支座垫石，施工墩身实心段时注意预埋支座垫石钢筋，预埋钢筋位置必须准确。支座垫石下竖向布置15层间距为8cm的钢筋网。
3、抗震销
施工墩身时注意抗震销槽口的预留。

图七 抗震销槽口预埋
4、阻尼器
主桥设计阻尼器有两种，20#、26#墩阻尼器行程为40cm，21#~25#阻尼器行程为25cm。墩身墩顶实心段施工时，按照施工设计图纸所给尺寸准确预埋套筒，套筒上M48螺孔焊后加工，并与阻尼连接耳板支座上相应的孔配做，套筒与底板焊接时，同排上φ40mm的孔应保持一致，浇筑砼前在孔中插入一根φ32mm螺纹钢筋。
阻尼器高程安装误差为10mm，长度方向安装误差为5mm，横桥向方向误差为5mm，支座底板平整度为0.5mm/全平面。

图八 阻尼器预埋件
5、支座锚栓
主桥设计为抗震球形支座，施工墩身时注意预留支座防震锚栓，首先根据支座型号准确确定锚栓的相对间距，然后由测量组计算处坐标，进行精确放样，浇筑砼过程中注意对预埋件进行保护。

图九 支座锚栓预埋孔
6、0#块临时锚固钢筋
墩身施工时注意预埋临时锚固N1钢筋，每根钢筋平均长419.4cm，每个临时锚固点有100根Φ32钢筋，钢筋预埋时注意位置必须准确，防止露浆，主桥合拢时张拉合拢钢束前须将临时锚固钢筋切除，并做好防腐措施。

图十 0#块临时锚固钢筋
3.4 模板安装
钢筋骨架经过验收后进行模板安装，模板安装前，必须先清洗墩底及墩身节段位置底杂物、砂浆、石子以及散漏的砼。
在模板具备安装条件后将已加工检查好的模板运至施工现场后，在现场将模板进行组装，涂刷脱模剂，然后用吊车将模板分节进行拼装。模板安装时严格按照放出的边线进行控制。为保证模板的整体稳定，模板拼装好后，注意设置支撑并确保支撑可靠。模板拼装时应注意保证拼缝的密封性和钢筋骨架的保护层，防止漏浆和露筋。模板安装完成后，及时对模板进行检查调整并做好支撑，支撑底口利用在承台施工时的预埋件进行固定，上口四周采用抗风以及缆绳进行固定，四周对称进行。
每节段墩身浇筑完毕后，最上面一块模板不拆除，作为下个节段模板安装的基模，确保接缝位置施工质量。
模板施工的一些注意事项：
模板的刚度、强度、稳定性顺直度和接头平整度符合模板设计要求，模板接缝严密满足砼浇注时水泥砂浆不得流失。确保砼外表美观。
为保证模板的水平缝和竖向缝光顺、不露浆，采取措施如下：
1、水平接缝与竖向接缝均采用泡沫双面胶衬垫并用打磨机打磨平整。
2、每次拆模后均及时将模板表面清理干净并涂抹机油，确保在下一次使用时不生锈。
3、每次立模前先将模板表面清理干净，去除污垢、不洁物或铁锈（如有），涂上适量脱模剂后方可立模。

图十一 模板试拼、防护

图十二 外模板安装

图十三 内模一角
3.5 砼浇注和养护
混凝土原材料应按设计要求选材、检验，合格产品才能用于混凝土的浇筑。墩身桥台混凝土设计标号为 C40，砼的配合比必须由试验室设计并报监理工程师审批后使用。
1、砼的拌和
砼采用拌合站集中拌和。砼运输采用砼输送车运输到施工作业点，由输送泵送料浇注墩身砼。拌制砼的配料器具经标定符合要求后，才能使用，使用过程中按时进行重新标定。对骨料的含水量在开盘前或在施工过程中进行检测，据以调整骨料和水的用量。
2、砼浇注
钢筋、模板经监理工程师验收合格后，方可进行砼浇注。
砼所用的粗、细集料，水泥的品种、标号，初、终凝时间都必须经过严格的试验，符合要求后才能使用。砼必须具有良好的和易性和流动性、坍落度，砼的配合比由实验室设计并报监理工程师审批后使用，为了减少砼的表面泌水，配合比设计时选择泌水性较小的水泥以及合适的减水剂，但其用量必须通过试验确定。砼拌和时须有专职的实验人员在现场把关、控制，以确保砼的准确性。
拌制砼的配料器具经检查标定符合要求后，才能投入使用，使用过程中应定时重新进行标定。对原材料的含水量在开盘前或在施工中进行检测，从而及时调整混凝土施工配合比。在进行混凝土拌和时要保证有足够的拌和时间，另外砼拌和时须有实验人员在现场把关、控制，以确保砼的准确性。
混凝土采用罐车运输，采用砼输送泵输送入模的浇注方式进行，由于墩身高度均超过2m，为确保墩身砼自由倾落高度不超过2m，防止砼产生离析现象，砼入模通过串筒入模的方式，保证砼自由倾倒高度控制在2.0米以内。串筒采用渡锌铁皮制作成喇叭状，直径为20～30cm，每节长度为1.0～1.5m，串筒根据墩身高度确定组合数量。在进行砼浇注时做好钢筋保护层钢筋和模板支撑、固定工作，确保浇注的墩身垂直度。
砼振捣采用插入式振捣器振捣，砼的施工严格按照《公路桥涵施工技术规范》要求进行，控制好浇注速度。混凝土采用分层浇注分层振捣，每层浇注厚度为30cm。在每层砼浇注过程中，随砼的灌入及时采用插入式振动棒振捣。振动棒振动时移动间距不超过振动棒作用半径的1.5倍。振捣过程中，振动棒与模板间距保持5～10cm的距离，并避免碰撞钢筋，不得直接和间接地通过钢筋施加振动。振捣上层砼，振动棒应插入下层砼内5～10cm。每一处振捣完毕后，应边振动边徐徐提出振动棒。对每一振动部位，必须按照技术规范要求振动到该部位砼密实为止，砼密实的标志是砼停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。砼振捣时，砼振捣工人可入模进行操作。确保砼的振捣，保证砼的密实度，使墩身内实外光。
砼浇注时，前、后场必须服从统一指挥并有经理部值班领导协调好前后场，使砼浇注连续快速进行。
砼浇注过程中应保证有足够的砼运输设备，并保证设备性能处于良好状态，进行砼浇注前应进行全面的检查和保养，以确保完成墩身浇注的砼运输和浇注任务。
砼浇注完成后，及时进行养护。砼的养护采用洒水和外套塑料薄膜保湿养生的方法进行。砼的养护时间不得少于7天。
墩身施工完成后，要及时安排人员进行墩身的防护工作，确保施工成品的安全。墩身强度达到一定值后拆除模板。拆除过程中应避免模板碰撞结构物。拆除的模板必须及时进行清理和修整，涂上脱模剂，转到下个墩位施工。模板拆除后及时对结构进行保湿养生。
墩身施工工艺框图见下图。

图十四 墩身施工工艺框图
四、 所采取的材料及试验检测情况
墩身施工过程中要严格遵守三级检查制度，既每道工序由现场技术员自检，质检员复检合格后，报监理工程师，经验收合格方可进行下道工序施工。
原材料的试验由试验组在试验监理工程师的指导下完成，并按规定的频率自检符合技术规范要求后，报驻地监理工程师抽检并签认。
试验员和现场技术员检查每盘（每车）砼质量，包括是否出现坍落度过大或过小，砼是否严重离析或夹有水泥结块和大粒径的石子，砼的拌和时间是否满足，和易性是否达到要求。检查参入的外加剂的型号和数量是否满足要求。
五、 所投入的人员及机械设备情况
1、为保证工程的顺利进行，必须配备足够的技术工种和其他操作人员，保证工程的顺利进行，各作业队具体的劳动力投入情况见下表：
表四 劳动力投入情况表
作业队
施工部位
钢筋工
模板工
砼工
普工
金代平作业队
20#、26#墩
26
45
14
8
姚玉华作业队
21#、23#墩
23
39
15
10
蔡瑞祥作业队
24#、25#墩
30
44
18
12
蔡永强作业队
22#墩
17
28
10
9
2、根据总体施工进度计划安排，主要机械设备投入情况见下表：
表五 机械设备投入情况表
序号
机械设备名称及类型
单位
数量
备注
1
水泥砼拌和站
台
1
HZS90
2
水泥砼拌和站
台
1
HZS60
3
砼运输车
台
6
XJ5260
4
泵送砼设备
台
2
THB60
5
履带吊
台
2
QY50
6
汽车吊
台
2
QY40
7
汽车吊
台
3
QY30
8
发电机
台
1
VOV500
9
发电机
台
1
VOV200
10
平板车
台
2

11
钢筋弯曲机
台
4
3kw
12
钢筋切断机
台
4
GT40
13
电焊机
台
36
交流/直流

六、 施工存在的问题、采取的改进措施及达到的效果
6．1档块底部漏浆问题
墩身实心段和档块是同时浇注，20#墩左幅实心段浇注完成，拆模后发现，档块底部漏浆严重，如下图：
档块底部漏浆现象

图十七 档块底部漏浆
原因分析：
① 浇注档块时，档块底部的混凝土浆体在重力作用下，下渗流出。这是漏浆的直接原因。
② 浇注档块时，混您土塌落度过大。
③ 浇注速度过快。
整改措施：
①对漏浆部位凿除表明不密实混凝土，用同标号混凝土进行修补。
②在以后浇注过程中，浇注接近实心段顶部时，严格控制混凝土塌落度，保证塌落度在12~14cm。
③实心段浇注结束后，等上约1个小时，再浇注档块。
整改效果：
通过以上措施的整改，漏浆得到解决。如下图：
漏浆得到解决

图十八 漏浆得到解决
通过该问题，我们联想到在主桥箱梁块段浇注时，箱梁下倒角处很可能也会出现该问题，为此项目部在编制主桥箱梁块段施工方案时，针对该问题，制定了相应的措施。经过主桥箱梁块段的实施，成功避免了下倒角漏浆的出现。
6.2实心段底模方案
实心段底模是一次性的，为加快施工速度，降低成本，项目部在讨论该方案的时候出现了两种备选方案，一种是预埋牛腿用型钢搭设木模，一种是预制混凝土板搭放在预埋牛腿上。
后经方案对比，一致认为：预埋牛腿用型钢搭设木模，质量轻，但施工时间长；预制混凝土板可提前预制，缩短工期，成本较低，安全可靠。最终采用预制混凝土板搭放在预埋牛腿上的方案。

图十五 预埋牛腿 图十六 在砼预制板底模上绑扎实心段钢筋
6.3加强设计变更跟踪工作
为了保证工程质量，简便施工，加快施工进度，同时增加工程费用，项目部与业主及设计单位密切联系，对墩身进行了多项变更，变更情况如下：
表六 主墩墩身变更情况统计表
序号
变更项
变更内容
工程量增加
变更费用增加
备注
1
破冰体砼强度等级变更
由C30变更为C40
全桥共计68.5×7＝479.5 M3
15166.58元
避免了破冰体和墩身空心段分开浇注，方便了施工。
2
外侧保护层厚度增加
受力主筋中心至外表面由6.5cm变更为8.5cm

3
增设防裂钢筋网
10×10cmD6钢筋网
23940kg
242827.97元
避免混凝土表面裂缝的产生
4
墩身降低20cm，垫石增高20cm
C40砼由35 M3增加到110 M3；钢筋由2.65T增加到13.2T。
C40砼75M3；钢筋10.55T。
砼29971.5元；
钢筋46350.304元；
方便合拢后临时锚固的解除；方便运营阶段可能会发生的更换支座。
5
墩身空心段钢筋增加

27528.2Kg
121124.08元

6
墩身实心段钢筋增加

8574.2Kg
37726.48元

7
增加劲性骨架
22#～26#墩增加劲性骨架
17277.8kg
293722.6元
保证钢筋安装阶段的施工安全。提高结构安全性。
8
增加墩身与0#块临时固结

Φ32钢筋74099.6kg
Φ16钢筋52557.12kg
557289.568元
把施工必须要做的工作，通过设计变更，增加工程量。

费用增加合计

1343979.12元

（3、7项单价为上报变更单价，暂未批复）
七、 采用的“四新”技术的应用情况
墩身施工属于常规施工，在施工过程中把主要精力放在根据现场的实际情况制定合适的施工工艺上。
比如分层次数问题上，通过20#墩分3次浇注的实际操作，大胆的把分层次数改成2次，即空心段一次浇注。质量方面，混凝土通过串桶下料不会离析，振捣时振动棒操作手从钢筋空隙中下到底部振捣，能保证混凝土浇注质量；进度方面，内外模板，钢筋一次施工到位，单个墩身可缩短工期5～6天。
所以在工艺的选取上，可通过试验，不断优化、改进，更好的指导施工。
八、 安全环保管理措施及实施情况
由于主桥墩身高度在9.506m~13.195m之间，属于高空作业，潜在安全隐患比较多，极易发生安全事故，针对高空施工过程中的安全隐患的特点，我们制定了严格的高空施工安全措施：
1、强调高空作业的危险性，对工人进行安全教育。高空作业前，必须对有关防护设施及个人安全防护用品进行检查，不得在存在安全隐患的情况下强令或强行冒险作业。
2、凡患有高血压、低血压、严重心脏病、贫血症以及其他不适应高处作业的人员严禁从事高空施工。
3、凡进入场地进行高空作业人员必须正确使用安全帽、安全带、安全网、穿软底鞋，严禁酒后登高，并应清除鞋底泥砂油垢。高空作业必须按规定使用安全带，安全带必须高挂低用，挂设点必须安全、可靠。
4、吊装作业按起重吊装方案进行吊装，不盲目指挥、不盲目起吊，尊重科学，确保安全。吊装作业时，要经常注意安全检查，发现问题要停止工作并及时处理后才能继续作业。不允许机械电气带故障工作。
5、模板施工时注意吊物下不得站人，同时吊装前要进行起吊机具、钢绳的检查。模板吊装时必须设置后锚绳，避免模板随意摆动。模板组拼时，不允许上下同时有人操作，同时及时设置工作平台。模板安装完成后，必须及时对模板支撑进行焊接，确保模板的整体稳定性。
6、高处作业所用材料要堆放平稳，不得妨碍作业，并制定防止坠落的措施，使用工具应有防止工具脱手坠落伤人的措施，工具用完应随手放入工具袋内，上下传递物件禁止抛掷。
7、遇到恶劣天气（如风力在六级以上）影响施工安全时，禁止进行高空作业，停止工作时要切断电源，以防发生意外。
8、夜间施工安装足够的照明设备，确保安全施工。
9、参加施工的人员（吊装工、电焊工、塔吊操作工等）将经过专门的培训和强化训练，明确施工的全过程，除懂本工种技术外，还应懂其他工种的技术要点，并有集体观念和安全防护意识。
10、遵守《安全手册》、《安全技术操作规程》，认真执行安全生产“五同时”和“三要”规定，进行现场管理，杜绝“三违”现象。
11、坚持经常性安全教育，坚持“三级安全教育”，坚持上岗前安全教育和特种作业人员培(复)训教育。
12、定期进行安全检查，根据安全管理工作需要进行经常性、专业性、季节性、节假日、班组岗前等安全检查，对不安全因素严格整改，对违章违纪严肃处理。整改不力的悬挂警告黄牌，直至整改完毕。
在施工中，严格按照安全要求进行施工，安全完成了墩身施工，未发生一起人身伤亡事故。
九、 对以后同类型单项工程施工的建议
本桥墩身结构设计复杂，施工困难，对同类型的单项工程有以下建议：
1、 可根据以往施工经验，请设计单位做好设计变更，一方面方便我们施工单位施工，另一方面增加施工费用。
2、 选择有经验的施工队伍，施工进度和质量均能得到保证。
3、 预埋件较多时，需列出预埋清单并下发技术员和作业队，技术人员加强检查，保证预埋无遗漏、定位准确。