朝阳大桥高墩翻模施工方案组织设计.doc

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朝阳大桥高墩翻模施工技术
一、朝阳大桥工程概况
凤翔路口至永寿高速公路段是西部省际公路通道银川至武汉线的重要组成部分，同时也是陕西“米”字型公路主骨架网的重要组成路段。该项目建设对实施西部大开发，促进东西部地区经济全面协调发展具有十分重要的作用。
朝阳大桥是凤翔路口至永寿高速公路段高速公路上的控制工程，该桥位于长武县冉店镇东约5公里处的鸭儿沟沟口，东临泾河，为主线跨越鸭儿沟的一座大桥。桥面净宽24.5米，最大桥高130米，最高桥墩101米。左半幅桥梁起点桩号K63+081.50，终点桩号为K63+749.50，桥梁长668.0米；右半幅桥梁起点桩号为K63+051.50，终点桩号为K63+749.50，桥梁全长698.0米。主桥为55+4×100+55米预应力混凝土刚构-连续组合梁，引桥位于起点岸，左半幅为一联5×30米一联预应力混凝土连续箱梁，右半幅为一联6×30米一联预应力混凝土连续箱梁。全桥共有预制箱梁44片，各类桩基5408米/128棵，共需混凝土约56500立方，钢筋约7500吨，钢铰线约800吨，预应力钢筋约110吨。
朝阳大桥主桥6～11号桥墩采用薄壁空心桥墩，桥墩高21～101m，横桥向宽6．50米。主桥7～1１号桥墩采用双肢薄壁空心桥墩，横桥向宽6.50米，顺桥向单薄壁3.00米、５.０米。7号墩高72m，壁厚顺桥向0.60米，横桥向1.00米9、10号墩高92～101m,壁厚顺桥向0.70米，横桥向1.10米。
二、施工组织
1、主要设备
朝阳大桥在7～11号墩各安装一座塔吊，以提升外模及钢筋。8、9、10墩各安装一台施工电梯，方便施工人员的上下。根据现场地形在8号墩设置混凝土拌和站和混凝土输送泵一台，以供应7、8、9号墩混凝土和垂直运输；在12号台附近建拌和站配合三台混凝土运输车供应10、11号墩混凝土，10、11号墩各放置一台输送泵进行混凝土的垂直运输。同时利用地形条件在9、10号墩搭设施工便桥两座，以减少混凝土的水平运输和垂直泵送距离。
2、施工人员
施工班组按照施工作业的性质进安排。混凝土保障班20人，负责混凝土的拌和、运输及泵管的拆装；7～11号墩各由一个工班负责施工，每个工班安排45人，负责两个工作面的施工，分2个小组。其中：模班组13人，钢筋组30人（其中混凝土浇筑6人），值班电工1人，电梯司机1人。现场的协调、指挥及技术指导采用盯班制，设现场指挥2人，技术值班2人，每班12小时，负责当班工作中的协调指挥和技术指导。
3、总体安排
以朝阳大桥主墩为单位，各组在墩内左右幅形成一个作业循环。
墩身施工采用翻模技术，模板采用大块厂制定型钢模，法兰连接。混凝土采用拌和站集中拌和，运输车、输送泵进行水平和垂直运输，插入式振捣器振捣。主筋竖向连接使用CABR剥肋滚轧直螺纹连接技术，每9m接头一次。

三、高墩模板及施工平台
1、模板
空心墩采用翻板模施工，模板由专业厂家制造，外模每节高度3m，每套2节模板；内模每套一节，高4.5m，通过与模板厂协商，内模在竖向连接法兰上设计顶丝及拉丝；每墩四个空心柱各单独使用一套，全桥共使用模板16套。施工中保持2节钢模板循环倒替使用，循环周期为3天，直至空心墩顶部。朝阳大桥柱身截面为6.5×3.0m，在6.5米方向每节外模为2块，我们设置了拉筋，水平间距1.2m，垂直方向间距80cm。3米方向模板为1块根据试墩的实验结果，不用加固。另外为了保证在施工墩身横撑（厚1m）时模板的连续性，我项目制作了2m，1.5m高的异型钢模板各2套。各墩的模板装配顺序为：8#墩（高72m，横撑中心高度为36m）2+11×3+1.5+12×3；9#墩（高101m，横撑中心高度为33m、67m）2+10×3+1.5+11×3+1.5+11×3；10#墩（高92m，横撑中心高度为30m、61m）2+9×3+1.5+11×3+1.5+10×3。
根据参观学习，济晋高速的白剑河大桥、金水沟大桥等施工单位均表示高墩施工中，塔吊是制约施工进度的关键因素。为了减少模板提升占用塔吊的时间，内模板采用支架提升，在混凝土浇筑完6小时，利用塔吊将支架提升就位，采用四条倒链挂牢内模四角后，拆除拉筋，旋紧拉丝进行脱模作业，然后是用倒链提升内模，在提升的过程中四条倒链的速度一定要同步内模提升就位后，松开拉丝，旋紧顶丝使模板与已浇筑得混凝土密贴，安装拉筋后松开倒链。外模板采用塔吊提升。
2、施工平台（详见右图）
根据安全要求及方便施工，高墩施工平台采用滑道提升而不是传统固定死在模板上。施工平台高6米，采用钢管及扣件拼装，自成整体，同时在外模上设置滑道和销孔。在施工时，施工平台下部3米固定在滑道上，上部3米用于墩身水平筋的绑扎作业。平台外围安装安装网确保了施工人员的作业安全。
四、钢筋施工
为了加快高墩的施工进度，针对空心高墩设计中钢筋数量大，接头多的具体情况，施工前对钢筋接头施工进行专门研究，初步选择了两种接头施工方式，即电渣焊和CABR剥肋滚轧直螺纹连接技术。通过现场对照，虽然两种方式都能达到设计及使用要求，但电渣焊速度慢、工作面污染严重，而且焊接质量受外界影响很大，质量不稳定。而CABR连接技术大部分工作在地面加工完成，高空连接工作量小、操作简单，工作速度快，满足了现场快速施工的要求。
1、工艺流程
钢筋平头→拨肋滚螺纹→丝头检查→现场套筒连接→现场接头验收
2、施工要点
1)钢筋下料
用无齿锯断料，保证切口断面平齐，与钢筋轴线垂直，不得有弯曲、马蹄等缺陷。不得采用气割及普通切筋机下料。
2)钢筋滚丝
机头中换上与加工规格相应的机盒及滚轮，机头前端的切削刀具按下表中钢筋规格相对应的拨肋光圆尺寸调整到预定位置，锁紧螺栓固定。装卡钢筋，开动设备进行拨肋及滚压加工，加工丝头时，采用水溶性切削液（若气温低于0℃时，应加入15～20%亚硝酸钠），严禁用机油做切削液，也不允许不加切削液进行丝头加工。 在滚丝加工过程中要经常检查螺纹的长度，根据现场测试结果每加工200个丝头就要调整限位器一次。
钢筋直径
φ20
φ22
φ25
φ28
螺纹尺寸
M20.5×2.5
M22.5×3.0
M25.5×3.0
M28.5×3.0
螺纹长度
25
27
31
34
3)丝头验收
丝头加工质量是直螺纹滚轧连接技术的关键，丝头检验按照以下三个要素进行控制：螺纹中空直径；螺纹加工长度；螺纹牙型。每项检查用的量具、检验方法及要求详见下表。
检验项目
检验工具
检验方法及要求
螺纹中空
检验螺母、螺纹环规（Z）
检验螺母应能拧入，螺纹环规拧入不得超过3扣
螺纹长度
检验螺母
对标准丝头，检验螺母拧到丝头根部时，丝头端部应在螺母端部的公差标记范围内。
螺纹牙型
目测
目测法观测螺纹齿底不得宽，不完整齿的累计长度不得超过1.5扣。
对检验合格的钢筋丝头立即将其一端套上同规格的塑料保护帽，另一端套上同规格的连接套筒备用。
4)钢筋连接
①连接前的准备：钢筋连接之前，先将钢筋丝头上的塑料保护帽及连接套筒上的塑料密封盖取下并回收，检查螺纹是否完好，如有杂物需用铁刷清理干净。
②标准型接头的连接：把钢筋装好连接套筒的一端拧到被连接钢筋上，然后用长度大于40cm的扳手将连接的两根钢筋拧紧，连接套筒两端的外露完整丝扣均不得超过1扣。钢筋连接完毕，随后立即用油漆画上记号。
3、施工效果
朝阳大桥5个空心高墩共使用CABR接头数量如下：φ28接头37888个、φ22接头12288个，φ25接头5964个、φ20接头2856个，试件全部达到合格标准，实测平均值在525～565Mpa之间，满足了设计要求。每个班组一天能完成784个接头的连接。
五、混凝土施工
1、混凝土配合比
在设计混凝土配合比的过程中，我们考虑到混凝土运输及泵送的要求，在原材的级配上进行了严格的控制，特别是粗集料，我们使用的为5～25mm连续级配碎石。规范规定筛孔尺寸16mm的累计筛余率在30%～70%均为合格，但在施工中累计筛余率超过60%就容易发生堵管，因此我们把此项指标严格控制在50%左右。在配合比的是陪过程中不仅要测混凝土0.5小时的塌落度损失，还要测2个小时的塌落度损失以提高混凝土的适应能力。另外还要考虑施工用水对外加剂的影响。
2、混凝土的拌制和运输
混凝土在拌合站集中拌制，混凝土运输罐车运输，由混凝土输送泵及管道输送入模。混凝土拌和时严格控制施工配合比及水灰比，坍落度控制在15～18cm范围内，每次作业前先泵送部分水泥砂浆以润滑管道，泵送过程连续进行，不得已停机时不超过30分钟，确保混凝土灌注质量。
在布置泵送管道时，垂直高度越高，水平管尽可能的长，以提高输送泵的输送能力。在混凝土浇筑过程中配备5～8人的专业拆装管道的班组，以便在出现堵管事故时快速处理问题，保证混凝土的连续施工。
3、混凝土的浇筑及养生
混凝土浇筑时严格控制厚度（30cm），确保振捣的质量。砼的振捣采用插入式振动器。振动器的操作要做到“快插慢拔”，每一振捣时间以砼密实为准，即振动到砼不再沉落，气泡不再排出，表面开始泛浆并基本平坦为止，一般每点振动时间为20～30S。振动器插点要均匀排列，以免造成混乱而产生漏振，每次移动位置的距离应不大于50cm.振动棒距模板不应大于20 cm。混凝土分层浇注时，在振捣上一层时，振动棒应插入下一层中5～10 cm，以消除两层之间的接缝，同时在振捣上一层砼时，要在下一层砼初凝前进行。另外，振动器不能挂在钢筋上并尽量避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。混凝土拆模后，采用喷淋养护。

六、施工控制
1、施工质量控制
墩身混凝土施工采用泵送入模，对粗细骨料的质量及混凝土坍落度的控制是施工中应特别注意的问题。对粗细骨料应严格按照泵送混凝土对粗细骨料的要求执行。夏季施工时，在条件允许的情况下最大程度的降低混凝土入模温度，可通过采取在拌合站搭设凉棚，对粗骨料冲水降温等措施，尽量缩短砼的运输时间，对泵管进行包裹并在泵送前撒水进行降温，将混凝土入模温度控制在28℃以内，这样保证了混凝土顺利泵送，不发生堵管，也较大程度的降低了出现温度裂缝的机率。另外，高墩施工中混凝土的养护问题也难度大，但不能忽视。结合工地实际情况，在墩内吊一环墩水管，钢管沿墩壁一侧打孔，钢管连接到高压水池，定时开关闸阀进行养护，养护水管可随爬架的提升而升高。
2、测量控制
高墩施工，测量定位较为复杂，为此设立了专测小组并指定专人负责，同时购置了一台1s级全站仪和两台激光垂准仪，以保证测控结果正确。在墩身施工前，项目部专测小组在桥位两侧布设了控制网，同时在墩身四个角点外侧20cm准确放样基准点，以备激光垂准仪使用。每组模板安装前后,用激光垂准仪投出施工控制点至墩施工顶面,施工人员据此进行模板安装。模板安装完成后，再次使用激光垂准仪进行检查，确保墩身垂直度符合要求。每施工9m后要用全站仪墩身的轴线进行复核，以确保墩身结构尺寸准确无误。
3、安全控制
高墩施工中要求所有进入施工现场的人员必须戴安全帽，背安全绳，穿防滑鞋，做好个人安全工作。同时设专职安全员检查和督促安全工作
对于高度大于50m的桥墩，为解决施工人员上下问题，配置了专用载人电梯，不仅方便的施工人员的上下，减轻了劳动强度，而且大大降低了因上下墩爬梯而可能出现的安全隐患。
七、施工效果
截止到目前，我项目总共浇筑墩身混凝土15300立方，钢筋3080吨，7、8、9、11号墩均已封顶，其中9号墩为最高墩101米。在施工过程中没有出现质量、安全事故，墩身垂直度偏差最大为1.1cm。正常情况下，直螺纹连接每班完成784个接头，模板及混凝土浇筑单幅每两天一个循环（浇筑3米）。

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