爬模施工方案

7重大专项（空心高墩爬模）工程施工方案7.1空心高墩爬模施工方案特大桥主墩墩身为双肢变截面矩形空心墩，墩身最高达143m，施工难度大，且处于整个项目工期的关键线路，直接影响着工期目标的实现。经过项目部认真细致研究后，确定采用爬模法施工。具体施工方案如下：7.1.1模板组成空心高墩采用定制悬臂模板作为墩身外模及工作平台，墩柱的内模由工地自制及自行支模。⑴墩柱外表面的悬臂模板施工（以下将悬臂模板施工简称为吊爬）自承台座开始,即施工始于沉台顶面。每墩有外侧横桥向面的垂直吊爬，将这两墩之间横桥向面的垂直吊爬组成一个类似于内筒的整体工作平台，单面整体吊爬。所有的吊爬面都是一经安装就可一直吊爬升到墩顶。全墩模板的变化与使用参照（模板使用流程图）对于下不同墩CB240悬臂架的通用性，只需相应的模板进行调换即可满足要求，CB240悬臂架的拼装不做任何变动，⑵墩的浇筑施工方法第一次浇筑使用的模板已经是悬臂模板施工的专用模板。在这第一次浇筑前注意要在模板的规定位置安装悬臂模板施工专用的爬锥等预埋件,供悬臂支架的安装，并直接采用对拉螺栓以承担混凝土的侧压力。在完成第一次浇筑之后可安装悬臂支架,进入正常的悬臂模板施工,进行第二次,第三次……浇筑。321③⑥⑤②④①8101091987321654⑥⑤④③②超前支护①CB240悬臂架组成下台阶衬砌中线上台阶上部打掘进眼、施作超前小导管施工示意图凿岩台车机械手湿喷机说明:1.本图为隧道Ⅴ级围岩环状台阶法开挖施工方法示意图,图中断面仅为示意;2.台阶长度根据围岩的变化适当调整台阶长度，采取短进尺、弱爆破、强支护，勤量测进行安全施工；3.当围岩监控量测变形值增大时，须立即封闭仰拱，以保证安全；下部打掘进眼、锚杆眼施工断面示意图1.上、下部安装钢架，锚喷支护；2.上台阶采用风钻打眼、下台阶采用凿岩台车打眼、安装锚杆,必要时施作超前支护；3.上、下部同时起爆，通风后，初喷砼；4.装载机配合自卸汽车出碴，进入下一循环。1施工准备测量放线上部装药下部装药起爆、通风复喷砼施工工艺框图上部立钢架、安装锚杆、钢筋网下部立钢架、安装锚杆、钢筋网出碴初喷砼234图8-12环状留核心土法开挖方法及施工工艺框图CB240悬臂架布置下半断面开挖铺设防水层模筑二次衬砌下半断面初期支护排水沟与路面结构浇注上半断面开挖横断面施工程序示意图施工步骤上半断面初期支护15cm厚C20砼混凝土基层32cm复合路面ⅤⅦⅥⅣ注：1、本图适用于IV级围岩地段施工。2、施工时上下断面开挖后，拱部及边墙应及时喷混凝土，做好初期支护；3、施工时应根据实际情况，在确保洞室稳定和安全的情况下调整开挖方式。4、施工时应遵循短开挖、强支护、勤量测、早封闭的原则；5、当监控量测围岩变形值增大，无收敛趋势时，必须采用增厚喷砼或增设拱架等措施保证安全。6、台阶长度控制在5-10m内。根据量测情况而定纵断面施工程序示意图VIⅣ格栅钢架，纵向间距按设计布置ⅡⅢⅠ22cmC20喷射砼EVA防水板C25模筑混凝土φ22格栅钢架药卷锚杆ⅤⅡφ8钢筋网C15片石砼仰拱回填φ22药卷锚杆VIIIVIIVIII40cmC25砼仰拱图8-11台阶法施工方法示意图CB240悬臂架爬升施工示意图排水沟与路面结构浇注铺设防水层模筑二次衬砌全断面初期支护15cm厚C20砼基层横断面施工程序示意图施工步骤全断面开挖φ6钢筋网（II级围岩无）ⅣⅢⅠⅡC25模筑混凝土喷C20混凝土EVA防水板拱部φ22药卷锚杆注：1、本图适用于II、III级围岩地段；2、施工时全断面开挖后，应及时喷混凝土，做好初期支护；3、施工时应根据实际情况，在确保洞室稳定和安全的情况下调整开挖方式；图8-13全断面开挖施工方法示意图纵断面施工程序示意图根据量测情况而定ⅢⅣⅡⅠ27cm厚砼路面12cm厚C20砼整平层小间距侧增设φ22药卷锚杆，L=400cm，纵横间距120120,梅花形布置CB240悬臂架施工顺序第一步CB240悬臂架施工顺序第二步CB240悬臂架施工顺序第三步⑶内筒吊爬施工内筒整体吊爬操作，必须提供安全可靠的平台。平台的提升可以由工地上的塔吊完成，也可以由手拉葫芦来完成：在待提升的整体平台四角恰当位置布置四只手拉葫芦，由人力拉动4只手拉葫芦,手拉葫芦一头钩在筒内平台设置的吊耳上,要求4只手拉葫芦的拉动步伐整齐统一。横桥向设两榀承重单元,各榀承重单元支承在两个顺桥向对称设置的特制支座上,支座坐落在锚定总成上。锚定总成由爬锥、受力螺栓及一次性、不可周转的埋件板和高强螺杆组成。支座的上部呈斜开放,有利于平台横梁和牛腿的准确就位。承重单元上搭设木方和跳板，跳板的上方设置垂直支撑，以便形成一个物料平台。这样，在双墩之间设置三层平台:第一层是物料平台,供操作人员绑扎钢筋、浇灌混凝土操作,允许均匀分散堆放一些施工器材（但要求控制在规定重量范围之内）;第二层是主平台,供操作人员移动模板、清理模板、涂刷脱模剂等;第三层则供作业人员拆除下层的支座与爬锥之用。筒内的模板悬挂在物料平台下方设置的双槽钢横梁上,借助滚轮机构可以方便后移,以利于模板的清理和涂刷脱模剂。CB-240悬臂模板施工(单面墙体爬升模板CB-240)用于高墩结构的模板施工，施工简单、迅速，经济，混凝土表面光洁。悬臂模板有不少独特的优点：①支架、模板及施工荷载全部由预埋件总成承担，不需另搭脚手架，适于高空作业。②模板部分可整体后移600mm。③利用锚固装置使模板与混凝土墙面贴紧,防止漏浆及错台。④借助调节螺杆机构，模板可相对支架作上下调节，使用灵活。⑤悬臂支架设有斜撑，可方便地调整模板的垂直度，后倾最大角度能达到30°。⑥各连接件标准化，通用性强。⑦模板下部设吊平台，可用于埋件的拆除及混凝土表面处理。⑷内脚手平台内脚手平台架由φ50mm钢管脚手架搭设而成。横向排距0.4m，纵距1.0m，横杆间距1.5m,并设一定剪刀撑。内脚手平台随墩身施工高度的增高而接高脚手架。内脚手架不仅作为操作平台，而且还作为墩身隔板的支撑架。平台脚手架先支撑于实心段内顶面，接近空心墩隔板时开始调整内脚手平台标高，使内脚手平台标高与隔板底标高一致，并将内脚手平台作为隔板底模用。待隔板强度达到设计强度的80%时拆除隔板底模平台及脚架，将脚架倒用到隔板上，继续作为内脚架平台使用，加快材料的周转。悬臂模板如下图：⑸提升设备模板、外移架、钢筋等的提升均采用塔吊提升，必要时采用手拉葫芦配合。7.1.2模板组装⑴测量定位：复核墩中心，使用全站仪定出桥墩中心，并反复复核确认无误后，做为翻模施工的依据。⑵搭设平台支架：根据墩中心位置，利用脚手杆搭设支架，支架保持水平，其高度应能满足钢筋接长需要。⑷塔吊安装。施工塔吊基础，根据厂家提供的安装指导书进行安装。随着墩身施工的不断加高，每隔一定高度设置附墙杆，将塔吊与墩身联结成一体，确保塔吊的刚度和稳定性。⑷模板组装。桥墩模板分为内模及外模，模板由塔吊吊装。外模操作平台在模板组装前现场拼接。根据桥墩中心点，内外模板涂刷脱模剂后按数量及顺序各自进行拼装，相邻模板之间夹橡胶条，以防止漏浆。内外模板分别用螺栓联结紧密，内模用槽钢围带加固，内外模板通过φ22拉杆对拉，拉杆上套PVC管，以便拉杆的回收倒用。内外模间加撑木以保证壁厚要求。模板组装精度见表7.3。表7.3模板组装精度表序号内容精度要求1中心误差±2mm2水平高差4/10003截面尺寸D外D+5mmD内d-5mm4水平接缝1mm5竖向接缝1mm⑸模板检算混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：F=0.22γct0β1β2V1/2F=γcH式中F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）γc------混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3t0------新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；t=200/(25+15)=5T------混凝土的温度（°）取25°V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取2m/hH------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取4.50mβ1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1；β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15。取1F=0.22γct0β1β2V1/2=0.22x25x5x1x1x21/2=38.9kN/m2F=γcH=25x4.5=112.5kN/m2取二者中的较小值，F=38.9kN/m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4kN/m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：q=38.9x1.2+4x1.4=52.3kN/m2面板验算强度验算选面板区格中三面固结、一面简支的最不利受力情况进行计算。见图如下：；查手册附录二表2-19，得内力计算系数06.00xMK，055.00yMK，0227.0xMK，0168.0yMK，0016.0wK。取1mm宽的板条作为计算单元，荷载为：mmNq/07.0107.01求支座弯矩：面板的截面系数：=61x1x62=6mm3应力：WMmax=514.5/6=85.75N/mm2mf=215N/mm2故满足要求求跨中弯矩：钢板的泊松比3.0v，故需换算应力：WMmax=237.8/6=39.6N/mm2mf=215N/mm2故满足要求其中：mf-钢材抗弯强度设计值，取215N/mm2E-弹性模量，钢材取2.1x105N/mm2挠度验算：041maxBlqKw式中0B--------为构件的刚度；面板边-边距310MM.竖肋验算：竖肋采用[8钢，中心间距为L=350MM；竖肋可以看成为支撑在横向大肋上两端带悬臂的两跨连续梁。支撑简图如下：竖肋上的荷载为：q2=0.07N/mm槽钢的参数高度H=80mm；截面宽度B=43mm；翼缘厚度tf=8mm；腹板厚度tw=5mm；中和轴距离z0=14.3mm；截面面积A=1024mm2；惯性矩Ix=1013000mm4；截面模量Wx=25325mm3；回转半径ix=31.5mm；强度验算最大弯矩22max81LqM=0.125x0.07x9002=7087N•mm应力：7087/25325=0.27mf满足要求挠度验算：悬臂部分挠度：EIlq8412=0.07x3504/(8x2.1x105x10.13x104)=0.06mm[ω]=0.75mm跨中部分挠度EIlq384/)245(2422=0.07x12004x(5-24x0.252)/(384x2.1x105x10.13x104)=1.25mm[ω]=3mm[ω]-容许挠度，mmll1200,40022λ-悬臂部分长度与跨中部分长度之比，21ll组合挠度为：w=0.35+0.497=0.847mm3mm满足施工对模板质量的要求。7.1.3钢筋安装及灌注砼⑴利用塔吊吊钢筋，按设计规范要求施工接头，主筋直径大于20mm的采用直螺纹套筒连接，同时准确放置各种预埋件。⑵混凝土采用自动计量拌和站集中拌合，罐车运输，输送泵泵送入模，泵管由墩内串入，并不断接高。⑶优化砼配合比。在满足泵送条件下严格控制砼坍落度，其弹性模量也须满足规范要求。⑷砼灌注要对称分层进行，一般以层厚不超过30cm为宜。捣固要密实，不能漏捣、重捣和捣固过深，捣固棒不接触模板，捣固时不许错动预埋件位置。待砼终凝后，及时对砼表面进行凿毛处理。⑸模板爬升模板采用塔吊吊升，手动葫芦配合翻动内模。模板每翻动一次4.5m，同时接高内脚架平台。⑹墩身养护模板拆模后，由上而下洒水养护，确保混凝土表面润湿，养护时间不少于7天。