沪昆四工区 门式墩作业指导书.doc

中铁四局沪昆客专江西段站前工程HKJX-7项目经理部 冬期施工措施
新建铁路
杭州至长沙铁路客运专线江西段站前工程HKJX-7标

黄梅塘特大桥门式墩
施工作业指导书

编 制：
复 核：

中铁四局沪昆铁路客运专线江西段站前工程HKJX-7标项目经理部
二〇一一年八月

第2页 共11页
目 录

1.目的 1
2.编制依据 1
3.适用范围 1
4.施工方法及工艺要求 1
4.1.支架、模板的设计 1
4.1.1.支架设计 1
4.1.2.模板的构造与设计 2
4.2.支架施工 3
4.2.1.支架基础施工 3
4.2.2.支架搭设 3
4.2.3.支架的堆载预压 5
5.2.4.支架施工满足相关要求 6
4.3.门式墩盖梁施工 6
4.3.1.模板安装 6
4.3.2.钢筋施工 7
4.3.3.混凝土施工 7
4.3.4.模板拆除 8
4.3.5.预应力施工 8
4.3.6.孔道压浆 10
4.3.7.封锚 11
4.3.8.支架及底模的拆除 11
5.质量要求及验收标准 11
5.1.支架 11
5.2.模板及钢筋 12
5.2.1模板安装尺寸允许偏差 12
5.2.2钢筋骨架制作及安装的允许偏差和检验方法 12
5.2.3盖梁预留管道及安装允许偏差 13
5.2.4预应力筋断丝、滑移限制 13
5.3.盖梁混凝土 14

中铁四局沪昆客专江西段站前工程HKJX-7项目经理部 门式墩施工作业指导书
黄梅塘特大桥门式墩施工作业指导书

1.目的
明确门式墩施工工艺、操作要点和质量标准，规范和指导门式墩施工作业。
2.编制依据
相关规范、验标、《黄梅塘特大桥施工图》、《黄梅塘特大桥门式墩专项施工方案》及有关文件。
3.适用范围
本作业指导书适用于中铁四局沪昆客运专线站前工程HKJX-7标项目经理部黄梅塘特大桥156#、158#门式墩。
4.施工方法及工艺要求
基本施工工艺流程为：
施工准备→承台、墩柱施工→地基处理→支架位置放线→支架搭设、校验调整→铺设纵横方木→安装底模板→支架预压→支架及底模调整→绑扎钢筋→安装波纹管→安装侧模、端模→自检、报检→混凝土灌筑→混凝土养护→拆除侧模、端模→一部分预应力张拉、压浆、封堵端头→拆除底模板、支架→架梁→剩余预应力张拉、压浆、封堵端头。
4.1.支架、模板的设计
4.1.1.支架设计
支架工程设计分为：基础工程、支架、纵梁三个部分，要进行基底承载力、强度、刚度、挠度和稳定性检算，从而确定基础的形式、杆件的间距、数量和预留起拱度。支架强度安全系数大于1.4，稳定性安全系数大于1.5。
首先根据现场地质情况、桥跨结构，本着施工方便、安全、经济的原则选用支架类型。
⑴、支架设计主要考虑以下因素：
①、地基处理方式及地基承载力。
②、荷载：模板和支架自重；盖梁重量；施工人员和施工材料机具等行走运输或堆放的荷载；风力、水流冲击荷载等。
③、支架搭设方式。
④、支架的变形、沉陷等。
⑤、预应力施工后支点反力的变化。
⑵、支架设计主要检算以下因素：
①、强度检算：支架各构件按其计算图式进行强度计算，容许应力可按临时结构予以提高。
②、挠度验算。
③、预拱度计算：包括盖梁自重所产生的挠度、支架受荷载后产生的弹性变形和非弹性变形、支架基础的沉降量等。
强度、刚度、稳定性必须满足设计规范的要求。
4.1.2.模板的构造与设计
门式墩的模板由侧模、底模和端模组成。侧模板优先采用大块整体钢模板加工而成；底模可采用大块钢模或竹胶板；端模采用竹胶板或木模。
模板在设计制造应满足以下要求：
模板采用大块钢模板时，特殊部位模板要制作特型模板，模板排列规则有序，线条美观，模板缝隙严密平整，不漏浆，支撑牢靠，满足强度和刚度的要求。模板的全长及跨度要考虑反拱度及预留压缩量。
有足够的强度、刚度及稳定性，能够承受施工过程中可能产生的各项荷载及震动作用。
确保盖梁各部位结构尺寸正确及预埋件的位置准确，且具有能经多次反复使用不致产生影响盖梁外形的刚度。
构造和制造力求简单，拼装方便，提高装、拆速度和增加周转次数。按缝严密、紧密，保证在强烈振捣下不漏浆，模板表面平整、光滑。
4.2.支架施工
4.2.1.支架基础施工
门式墩支架施工前，先回填承台基坑，对施工现场进行场地平整，对搭设支架的场地进行加固处理，支架采用条形扩大基础，确保地基承载力达到满布荷载的要求，使盖梁混凝土浇筑后不产生沉降。
对处理好的施工场地进行放线。同时须做好地面的排水处理，周边设置排水沟。
支架外侧两排立柱直接置于承台上，支架内侧两排立柱支撑于扩大条形基础上，根据支架的受力情况，必须对扩大条形基础底进行换填，使之满足要求。
4.2.2.支架搭设
(1)、支柱
156#门式墩支架分三部分，跨S224省道部分，采用钢管立柱贝雷梁，其他部分采用钢管脚手架。立柱采用直径φ630cm、壁厚15mm的钢管，每排设4根立柱，横向间距120cm。钢管底面用钢板封闭，与基础预埋钢板用地脚螺栓相连，同时增加焊接。
158#门式墩支架分三部分，采用钢管脚手架及钢管贝雷梁组合形式。中间用12m贝雷梁，两侧采用碗扣式脚手架。立柱采用直径φ630cm、壁厚15mm的钢管，中间设两排，每排4根立柱，横向间距150cm，墩身外侧各设一排立柱，间距为4m。钢管底面用钢板封闭，与基础预埋钢板用地脚螺栓相连，同时增加焊接。
(2)、支架
156#门式墩跨S224省道净跨14.7m，采用单排单层贝雷梁，横门式墩方向布置贝雷片16排，贝雷片采用标准3m节。钢管顶采用2cm厚的钢板进行封闭，在钢管顶搭设横梁，横梁采用2根I56工字钢并焊而成。贝雷片纵向间距采用45cm，贝雷梁每两片梁组成一组梁，每排贝雷梁间采用连接架成一个整体。支架其他部分采用碗扣式脚手架，纵横向间距采用0.6m、步距采用0.6m。在贝雷梁上和脚手架上铺I16工字钢分配梁，工字钢间距为60cm，长度为6m。10*10cm方木搭设在I16工字钢上，梁底间距为15cm、操作平台处间距为30cm，在方木上面满铺厚1.5cm竹胶板。在盖梁的两侧设置1.5m宽的操作平台，操作平台采用竹胶板满铺，外侧设置高度不小于1.2m防护栏杆，便于作业人员操作，防止扣件、杂物等下掉至公路。盖梁底模采用1.5cm竹胶板，侧模采用定制钢模。
158#墩因盖梁底跨度14.2m（直线段），支架采用贝雷梁+碗扣式脚手架组合结构，脚手架纵横向间距采用0.6m、步距采用0.6m。在贝雷梁上和脚手架上铺I16工字钢分配梁，工字钢间距为60cm，长度为6m。10*10cm方木搭设在I16工字钢上，梁底间距为15cm、操作平台处间距为30cm。在方木上面满铺厚1.5cm竹胶板，在操作平台外侧搭设高1.2m的防护栏杆。盖梁底模采用1.5cm竹胶板，侧模采用定制钢模。
以上整个支架高度（从盖梁底至贝雷梁底）为177cm，156#门式墩盖梁底面下S224省道净高为610cm，满足交通运输要求。158#门式墩无交通，不予考虑净空。
(3)、支架吊装
立柱按设计尺寸在场外加工成型运到工地吊装，采用25ｔ汽车吊起吊人工配合安装，立柱安装时要保证其垂直。为了确保立柱的吊装安全防止侵线，在立柱吊装过程中设专人指挥。
纵向贝雷梁采取整体三排成段吊装，先在施工场地内将单个梁节进行拼装，一次拼装成三排。吊装至支架方柱上，进行接长及组成梁组，并进行横向焊接。纵梁吊装完成后再吊装横梁方木，同时进行防护栏杆安装，最后进行模板安装。
支架横、纵梁吊装时，先吊装靠S224省道侧，采用单根吊装。吊装作业时对交通进行暂时管制，进行间歇通车。施工前后100ｍ范围内安排专项安全防护小组负责现场施工安全防护。
4.2.3.支架的堆载预压
支架搭设好后，铺设底模，进行预加载试压，以检查支架的承载能力，减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降，从而确保混凝土梁的浇筑质量。加载材料使用砂袋，预压荷载应采用盖梁自重的1.3倍。加载时按设计要求分级进行，每级加载完毕1h后进行支架的变形观测，加载完毕后宜每6h测量一次变形值。加载顺序为从支座向跨中依次进行。分别量测各级荷载下支架的变形值。然后再逐级卸载，当支架的沉降量偏差较大时，要及时对支架进行调整。预压卸载时间以支架地基沉降变形稳定为原则确定，最后两次沉降量平均值之间不大于2mm时，即可以终止预压卸载。
5.2.4.支架施工满足相关要求
⑴、支架要有足够的强度、刚度和稳定性的要求。
⑵、要有简便可行的脱模措施。
⑶、预压重量大于浇筑混凝土的重量。
⑷、要便于搭设、拆除，材料来源广泛。
⑸、根据预压时支架产生的弹性和非弹性变形，设置预拱度。
⑹、支架基础有完好的排水系统。
4.3.门式墩盖梁施工
4.3.1.模板安装
模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行。
安装前检查：板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆，模板接口处要清除干净；所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形，模板焊接处是否有开裂破损，如有均要及时补焊、整修。
铺设底模：采用人工为主机械配合的方式施工。底模板安装前要考虑支架的预留拱度的设置调整、加载预压试验及支座板的安装。
侧模安装：
先使侧模滑移或吊装到位，与底模板的相对位置对准，用预压杆调整好侧模垂直度，并与端模联结好。
侧模安装完后，用螺栓联接稳固，并上好全部拉杆。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及不平整度缝，并做好记录。不符合规定者，要及时调整。
端模安装：
将波纹管逐根检查是否处于设计位置。
端模安装要做好位置准确，连接紧密，侧模与底模接缝密贴且不漏浆。
安装模板时要主要预埋件的安装，严格按设计图纸施工，确保盖梁上预埋件位置准确无误，无遗漏。
4.3.2.钢筋施工
钢筋在加工厂集中加工，按设计图将钢筋加工成半成品，用汽车运到现场进行绑扎。门式桥墩盖梁内有大量的预埋金属波纹管，为了不使波纹管损坏，一切焊接宜在金属波纹管埋置前进行，管道安装后尽量不焊接，当普通钢筋与金属波纹管位置发生矛盾时，适当移动钢筋位置保证管道位置准确。波纹管固定按直线段间距不小于1m、曲线段间距不小于0.5m，定位采用“＃”或“U”型钢筋加固。
4.3.3.混凝土施工
盖梁施工必须保证保护层垫块的质量、数量，钢筋加工和安装要准确，顶面高程要严格控制。盖梁混凝土一次浇筑成型，浇筑顺序为：两侧对称，分层、分段浇筑，一次浇筑成型。由低向高处进行，注意对称浇筑。在施工过程中应派专人负责支架和模板的变形及沉降观测，发现问题及时处理。门式墩盖梁的浇筑最好安排在白天进行，盖梁的养护设备和设施必须事先准备妥当，制定详细的养护方案，确保盖梁的混凝土质量。
4.3.4.模板拆除
盖梁芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、箱内与箱外之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差均不大于15℃。大风或气温急剧变化时不应进行拆模作业。
拆除前先检查卷扬机等设备的性能，并清理好拟进入的作业面。
端模及侧模拆除：在盖梁混凝土强度达到2.5MPa以上，且表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除模板。
底板模板拆除：在盖梁混凝土达到设计强度100%时，方可拆除底模。
预留孔洞的内模应在混凝土强度能保证构件和孔洞表面不发生塌陷和裂缝时，方可拆除。
拆模时，严禁重击或硬撬，避免造成模板局部变形或损坏混凝土棱角。
模板拆下后，要及时清除模板表面和接缝处的残余灰浆并均匀涂刷隔离剂，与此同时还要清点和维修、保养、保管好模板零部件，如有缺损及时补齐，以备下次使用。模板及方木拆除后，应堆码整齐。
4.3.5.预应力施工
⑴、张拉工艺流程：制束→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。
⑵、下料与编束：钢绞线的下料采用砂轮切割机切割。按设计尺寸下料后，编束后用20号铁丝绑扎，间距1～1.5m。编束时应先将钢绞线用梳溜板理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。
⑶、穿束方法：人工配合卷扬机穿束。预应力成孔采用预埋波纹管、内穿塑料管的方法施工。预应力钢绞线安装，在盖梁混凝土强度达到张拉要求后进行。
⑷、预应力施工拟采用YCW350B千斤顶进行纵向张拉。张拉油泵定额油压宜为使用油压的1.4倍，油泵容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍以上。与千斤顶配套使用的压力表宜采用防振型，其精度等级不得低于1.0级，最小刻度值不得大于1MPa，表盘直径不得小于15cm，表盘量程应在工作最大油压的1.25~2.0倍之间。
千斤顶标定有效期不超过一个月以及出现不正常现象时重新校验。油表检验与千斤顶视为一个单元进行检验，千斤顶在张拉作业前必须与油表配套校正，其校正系数不大于1.05。
⑸、预应力按预张拉、初张拉、终张拉三个阶段进行。张拉前，应清除管道内杂物和积水。
⑹、第一部分预应力张拉，盖梁带模预张拉，但模板应松开，不应对盖梁压缩造成障碍，张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求，盖梁混凝土强度达到设计强度的90%后，且龄期不少于7天，进行张拉；第二部分预应力张拉，在架梁后进行张拉。
⑺、采用四台千斤顶左右对称、两端同步进行张拉，按设计张拉顺序施工。按均衡对称，交错张拉的原则进行。张拉时根据测试的管道摩阻及喇叭口摩阻试验数据，调整张拉力，实行油表读数和伸长值指标双控，张拉以张拉力控制为主，以钢束伸长值进行校核。
⑻、张拉操作程序：0—0.2σcon（测初始伸长值、测工具锚夹片外漏）—σcon（测伸长值、测工具锚夹片外漏、持荷5min）—回油到0（测总回缩量、工作锚夹片外漏量、锚固）。
⑼、终张拉完成，24小时后检查确认无滑丝、断丝现象，即可切割锚外多余钢绞线，用砂轮切割机切割。
4.3.6.孔道压浆
终张拉完毕后，必须在48h内进行管道压浆作业。采用真空辅助灌浆工艺。压浆时及压浆后3d内，盖梁及环境温度不得低于5℃，否则应采取保温措施以满足要求。
⑴、压浆水泥采用强度等级不低于42.5级低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，掺入粉煤灰应符合《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》3.2.7条规定。浆体水胶比不超过0.33，不得泌水，30min流动度≤30s。
⑵、压浆前孔道用清水冲洗，高压风吹干，管道真空度稳定在-0.06～-0.08Mpa之间；浆体注满管道后，在0.50～0.60Mpa下持压不小于3min；压浆最大压力不超过0.60Mpa。
⑶、加入实际拌和用水80%~90%，启动电机使搅拌机运转，均匀加入除水泥外的全部压浆材料，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥，全部粉料加入后再搅拌2min，然后加入剩余的10%~20%的拌和水，继续搅拌2min。过滤网空格不应大于3mm×3mm，以防杂物堵管。
⑷、压浆顺序：先下后上。首先由一端以0.6Mpa的横压力向另一端压送水泥浆，当另一端溢出的稀浆变浓之后，达到规定的稠度后，保压2min以上，封闭出浆口，继续压浆到压力达到0.6Mpa，管道出浆口应装有三通管，必需确认出浆浓度与进浆浓度一致时，方可封闭保压，浆体注满管道后，应在0.50～0.60Mpa下持压2min，压浆最大压力不宜超过0.6MPa.若无漏浆则关闭进浆阀门卸下输浆胶管。
（5）、压浆用的胶管一般不超过30m，若超过30m则压力增加0.1MPa。同一孔道压浆应连续进行，一次完成。从水泥浆搅拌至压入管道的时间间隔不应超过40min。
4.3.7.封锚
孔道压浆完毕后，经检查无不饱满情况，浆体已凝固后应及时进行封锚作业。封锚前应对锚具、锚垫板表面及外露钢绞线用聚氨酯防水涂料进行防水处理。预应力筋保护层厚度应不小3.5cm。
4.3.8.支架及底模的拆除
在盖梁张拉完成后，压浆强度达到设计强度，方可拆除支架和底模。梁底模及支架卸载顺序，严格按照从盖梁挠度最大处支架节点开始，逐步向两端卸落相邻节点，当达到一定卸落量后，支架方可脱落盖梁。
5.质量要求及验收标准
5.1.支架
(1)、基础施工先清除表面松碎石块、淤泥等，表面平整干净，倾斜地段，将地表整平或挖成台阶。
(2)、基础地质情况和承载力应满足设计承载力要求。
(3)、支架搭设完后，节点连接牢固，整体稳定可靠。
(4)、支架预压后，达到消除支架整体的非弹性变形，准确测出支架的弹性变形。
5.2.模板及钢筋
模板及钢筋检验符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》【TB10424-2010】的相关规定外还应满足下表。
5.2.1模板安装尺寸允许偏差
（1）、模板安装尺寸允许偏差见表
表5.2.1-1 承台模板的允许偏差和检验方法
序号
项 目
允许偏差
检验方法
1
尺寸
±30
尺量长、宽、高各2点
2
顶面高程
±20
测量5点
3
轴线偏位
15
测量纵横各2点
4
前后、左右边缘距设计中心线尺寸
±50
尺量各边2处
表5.2.1-2 墩身台模板的允许偏差和检验方法
序号
项 目
允许偏差
检验方法
1
前后、左右距中心线尺寸
±10
测量检查每边不少于2处
2
表面平整度
3
1m靠尺检查不少于5处
3
相邻模板错台
1
尺量检查不少于5处
4
同一梁端两垫石高差
2
测量检查
5
墩台支承垫石顶面高程
0、-5
全站仪测量
6
预埋件和预留孔位置
5
纵横两向尺量检查
5.2.2钢筋骨架制作及安装的允许偏差和检验方法
（1）、钢筋加工允许偏差和检验方法见下表。
表5.2.2-1 钢筋加工允许偏差和检验方法
序号
项　　　　目
允许偏差（mm）
检查方法
1
受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸
±10

尺量
2
弯起钢筋的位置
20
3
箍筋内边距离尺寸差
±3
（2）、钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检验方法见下表。
表5.2.2-2 钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检验方法
序号
项　　　　　　　　目
允许偏差（mm）
检验方法
1
受力钢筋排距
±5
尺量，两端、中间各1处
2
同一排中受力钢筋间距
基础
±20
3
柱、梁
±10
4
分布钢筋间距
±20
尺量，连续3处
5
箍筋间距
绑扎骨架
±20
6
焊接骨架
±10
7
弯起点位置（加工偏差±20mm包括在内）
30
尺量
8
钢筋保护层厚度c
C≥35mm
-5、+10
尺量，两端、中间各2处
9
25mm <c<35mm
-2、+5
10
C≤25mm
-1、+3
5.2.3盖梁预留管道及安装允许偏差
（1）盖梁预留管道允许偏差见下表。
表5.2.3-1　盖梁预留管道允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
检查方法
1
跨中4m范围
4
尺量
2
其他部位
6
尺量
（2）、盖梁管道安装位置的允许偏差见下表。
表5.2.3-2　　盖梁管道安装位置的允许偏差
序号
检查项目
允许偏差（mm）
检查方法
1
坐标
梁长方向
30
尺量
梁高方向
6
梁宽方向
6
2
间距
同排
6
尺量
5.2.4预应力筋断丝、滑移限制
（1）、预应力筋断丝、滑移限制见下表。
表5.2.4-1　　预应力筋断丝、滑移限制
类别
检查项目
控制数
钢丝束和钢绞线束
每束钢丝断丝或滑丝
1根
每束钢绞线断丝或滑丝
1丝
每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的
1%
单根钢筋
断筋或滑移
不容许
注：钢绞线断丝系指单根钢绞内钢丝的断丝。
(1)、模板及钢筋施工的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》【TB10424-2010】的相关规定。
5.3.盖梁混凝土
(1)、混凝土施工的检验符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》【TB10424-2010】的相关规定。
(2)、混凝土施工还应满足下表要求。
表5.3-1　混凝土墩台允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
（mm）
检验方法
1
墩台身前后、左右边缘距设计中线尺寸
±20
测量检查不
少于5处
2
空心墩壁厚
±5
3
桥墩平面扭角
2°
4
表面平整度
5
1m靠尺检查不少于5 处
5
每片混凝土梁一端两支承垫石顶面高差
3
测量检测
6
每孔混凝土梁一端两支承垫石顶面高差
4
7
支承垫石顶面高差
5
8
支承垫石顶面高程
0、-10
9
预埋件和预留孔位置
5
(3)、盖梁及封端混凝土外观质量平整密实、整洁、不露筋、无空洞、无石子堆垒、桥面流水畅通。对空洞、蜂窝、漏浆、硬伤掉角等缺陷，需修整并养护到规定强度。蜂窝深度不大于5mm，长度不大于10mm，不多于5个/m2。
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