跨合武特大桥门式墩施工方案

跨合武特大桥“门”式墩施工方案一、工程概况跨合武特大桥是石武客运专线湖北段TJ标重点控制工程，十一局一公司承担357#墩462#台的施工，施工长度3584.30m。桥墩采用圆端形空心墩、双柱墩、圆端形实心墩、门式墩，桥台采用矩形空心桥台。桥址内地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水,局部分布孔隙承压水，孔隙潜水主要附存于黏性土中，大气降水、河流及地面沟渠为其主要补给来源，水位随季节变化较大，地下水局部具有侵蚀性。本方案主要针对“门”式墩进行设计，“门”式墩基础设计为两个分离式承台每个承台下面为5150cm长度为41m的钻孔灌注桩基础，共10根桩。每个承台的平面尺寸为1040cm650cm300cm。两个立柱的高度均为36.1m，墩身为4面收坡，顺线路方向收坡为36.1：1，垂直于线路方向收坡为32.8：1，墩顶截面尺寸为380cm300cm，墩底截面尺寸为600cm500cm。墩顶设置预应力混凝土盖梁。本“门”式墩跨越合武右线桥，合武右线桥在“门”式墩处桥面标高实测为58.742m，距离“门”式墩最近的合武接触网钢立柱顶面标高为68.7m，“门”式墩盖梁底标高为70.128m，墩顶标高为69.228m。根据平面图显示“门”式墩距离合武右线桥面距离最近分别为89.9cm，102.8cm。具体墩位置图如下：墩身正面图、侧面图如下图二、编制说明1、编制依据1）铁路营业线施工安全管理办法铁办200890号2）武汉铁路局营业线施工安全管理实施细则武铁总2008331号3）铁路交通事故应急救援和调查处理条例（国务院令第501号）4）铁路运输安全保护条例5）铁路工务行车安全细则6）铁路技术管理规程7）铁路工程施工安全技术规程（TB10410.0-2003）8) 客运专线铁路施工技术指南体系9）客运专线铁路质量验收暂行标准体系，如客运专线铁路桥涵工程验收暂行标准；铁路混凝土工程施工质量验收补充标准等标准。10）武汉铁路局营业线施工安全管理细化措施、营业线施工及安全管理办法等。2、编制原则1）目前合武右线未开通，但本方案按合武右线开通考虑，把合武右线作为既有线来进行防护施工。兼顾施工和运输，确保既有线行车和施工安全。尽可能减少施工对铁路运输影响的原则。2）根据施工工艺流程，合理安排工序，精心组织；安全第一，经济合理的原则。3）严格遵守合同及设计文件要求，执行现行国家和地方标准。三、施工安全防护事项为确保合武右线的行车安全，本桥在盖梁支架下面设置木板+防静电板来对合武右线接触网立柱进行防静电防护。接触网线路在盖梁范围内要套绝缘套管，防止在施工过程中受到高压电影响。在施工前与铁路设备管理单位签定施工安全协议，以明确管理单位与施工单位的双方责任。同时施工时采取必要的安全措施：1、应派专人对既有线进行防护、巡视，发现问题及时通知工务段，并采取必要的安全防护措施；2、安全防护人员，必须配齐必要的安全防护设施。3、在盖梁施工前，应与铁路各设备管理单位联系，特别是信号、电力、通信等设备管理单位，并采取相应措施进行防护。防护的重点为：1、保证营业线行车安全和设备安全；2、保证所有的施工人员和施工机具等的安全。3、“门”式墩盖梁施工的安全防护。四、“门”式墩施工工期安排1、365#墩身施工工期墩身施工时间：2009.9.102009.10.25，共45天2、365#墩盖梁施工工期盖梁预埋支架施工时间：2009.10.302009.11.5，共5天盖梁施工时间：2009.11.52009.11.25，共20天（包括张拉）3、盖梁支架拆除时间支架拆除时间：2009.11.252009.11.30，共5天五、“门”式墩施工方案1、桩基、承台施工桩基按常规法进行施工。由于“门”式墩左侧承台距离合武右线桥承台非常近，在施工承台时为了保证承台开挖不影响合武右线承台，需要对既有承台进行必要的防护，所以承台施工时在承台一侧打“工”字钢进行防护。2、墩身施工“门”式墩身净高36.1m墩身模板采用大型定型钢模板，每次计划浇筑混凝土的高度为5m，分8次浇筑完成。2.1墩身模板桥墩模板由大块定型钢模板与大型背楞结构组成，模板采用新钢模并在加工厂内订制与加工，加工成型的模板长、宽与墩台长、宽一致，每节高度分为5米，最后一节为调整节，高度为1.1m。钢模板分为8块，四个角模板收坡，中间平模为定尺寸，模板间采用25精轧螺纹钢作为拉杆。在现场按“门”式墩的实际高度进行组装成型，在模板安装之前先进行除锈并刷脱模剂。模板支立采用35吨的汽车吊或塔吊进行安装，吊装模板时，人工附以调整。为了安装模板及上下墩方便，模板的四周搭设碗口脚手架作业平台，碗口脚手架支撑在承台或硬化后的地面基础上，其碗口脚手架的纵横间距为1.2m0.6m和0.6m0.6m，并在里外两侧的碗口脚手架搭设多排剪力钢管，加强碗口脚手架的整体稳定性，其高度高出墩台身高度0.30.5米。并在碗口脚手架外面全部设立安全防护网，在碗口脚手架架的四侧明显位置设立标志牌和安全警告，严禁其它非工作人员进入。并搭设“之”字型人行爬梯作为上下墩身的通道，并在碗口支架外侧设置防护网，防止高空坠物。在端模的钢管架外侧搭设跳板搬运钢筋、内模及预埋件，并让施工人员上下墩身施工作业，用5到8厘米厚、宽为15到20厘米的木板双铺两块作为跳板和上下马道。并用木板沿墩身横铺在四周的钢管上作为施工平台。组装模板时，有红油漆编成号码一次组装，模板接缝贴有双面海模密封条防止漏浆，贴海模密封条时严禁将其露到模板内侧。在模板调整完好后，将相连的两块模板，先用M28的螺栓连接，由于墩身高，截面小，在整体模板加固成型后，再用带有紧线器的小油丝（或缆风绳）将模板整体拉住，横桥向一面设置2个，端侧设立一个，共设立6个揽风绳。在模板加固成型后，先测量模板的顶部标高，根据图纸作出墩身的顶面高程，并用红油漆作出记号，测量其中心线偏位情况达到设计及规范要求。365号“门”式墩墩身模板大样图2.2墩身施工工艺“门”式墩施工工艺流程图绑扎盖梁钢筋预埋、波纹管基础立模处砂浆找平测量放线基础砼凿毛绑扎墩身钢筋立墩身模板灌注墩身砼取试件砼运输车配合砼输送泵施工砼养护安装托架、立盖梁模板浇筑盖梁砼取试件复核垫石标高拆 模、拆支架砼养护张拉4S1、3S2、3S3、4S4注浆张拉2S1、2S2、2S3、2S4注浆封端2.3墩身主要施工流程（1）测量放样按照“门”式桥墩的墩底的平面尺寸及墩的立模高度位置的平面尺寸按图纸收坡高度进行复核。复核采用8个点，其中线路左线中心线与模板交点位置2个点，右线中心线与模板交点位置2个点，垂直于线路方向墩中心4个点。并用水准仪测出其标高。（2）模板底砂浆带根据测出的基础顶面标高点的高度不同，先浇筑1-3cm厚的砂浆带作为支立模板找平层。（3）凿毛在绑扎墩身钢筋和支立墩身模板之前，先把基础与墩身接触面的混凝土凿毛，其凿毛标准是使其基础混凝土露出新鲜的粗骨料和石子，并将残渣完全清除掉。（4）墩身钢筋预制与安装使用前应将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均应清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直钢筋。钢筋在加工场里面的钢筋加工棚内进行加工，加工宜在常温状态下，不宜加热。在钢筋场内制作钢筋加工平台，并按图纸设计尺寸在平台上绘制钢筋加工尺寸线大样图进行制作与加工。弯制钢筋宜从中部开始，逐步弯向两端，弯钩应一次弯成。钢筋焊接采用双面搭接焊，其焊缝长度为5d加上2cm，宽度为0.7d并不小于8mm,高度0.3d，并不小于4mm,在同一根钢筋上应少设接头，同一截面内同一根钢筋上不得超过一个接头（同一截面：焊接接头在钢筋直径的35d倍范围且不小于500mm。墩身钢筋的保护层控制，墩身钢筋的净保护层厚度为4厘米，钢筋保护层采用厂家定做的砼垫块，沿墩身四周成螺旋形布置，并保证每平方米不小于4个。在支立墩身模板后，再进行调整钢筋保护层块，防止其滑动。（5）墩身混凝土施工本桥由于墩高为36.1m，所以本桥的桥墩采用分次立模，分次浇筑的混凝土的施工方法施工。浇筑混凝土模板轴线偏位、标高和钢筋报经监理工程师检测合格后方可浇筑混凝土，混凝土浇筑主要以汽车泵（泵管长49m）为主，汽车泵忙不过来时可采用吊车吊装混凝土。吊车吊装混凝时，吊车设有漏斗，模板内设设有串筒，沿墩身四侧设立2到3个，串筒伸到距承台基础顶或上次浇筑混凝土顶面2米之内，保证浇筑混凝土不致产生离析现象，吊车作业时，指挥人员采用吹口哨作为施工控制，预防安全事故。砼每层摊铺厚度不宜超过40厘米，在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。砼浇筑应连续进行，不间歇，因此在施工前项目部人员对拌合站、便道、施工现场以及发电机组等各种机械及设施预先检查合格后方可进行砼浇筑。混凝土振捣采用插入式振捣器进行振捣，混凝土振捣过程中，应避免重复振捣，防止过振。振捣棒要垂直地插入砼内，并插入前一层砼510cm。振捣棒要快插慢拔，以免产生空洞。砼振捣时间要适当，当砼停止下沉、不冒气泡、泛浆、表面平坦后，即停止该点振捣，转至下点。在振捣时应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，防止在振捣混凝土过程中产生漏浆和跑模现象。3、盖梁施工（1）盖梁的施工顺序盖梁的现浇支架搭设；盖梁立模板；浇筑盖梁混凝土，待强度达到设计强度的90%，龄期不少于5天后，对称张拉4S1、3S2、3S3、4S4钢索，两端同时张拉；拆支架及外模；架梁，张拉剩下的2S1、2S2、2S3、2S4钢索，两端同时张拉(架梁完成后2天以内必须完成所有钢索的张拉和注浆)。（2）盖梁支架的结构组成根据设计图纸及现场与合武右线交叉实测情况，盖梁底标高为70.128m，墩顶标高为69.228m，接触网立柱顶标高为68.7m，接触网承揽索标高为67.5m，轨顶标高为59.806m，桥面标高58.742m，合武右线只在右侧有接触网立柱，接触网立柱回流线距离右侧墩的最近距离为50cm。具体高差：墩顶到接触网立柱顶0.528m；接触网立柱顶到承揽索1.2m；基础网立柱顶到馈线50cm；基础网立柱顶到轨顶8.894m。根据现场实测高差，并根据横梁+模板+支撑重量经过相关计算，盖梁支架主要框架为：选用56b“工”字钢做主支撑横梁，主横梁底部设置高50cm，宽47cm小牛腿，主横梁上用28b“工”字钢做支撑立柱，立柱顶铺10“”钢，槽钢顶部立盖梁底模。56b“工”字钢顶距离墩顶设计为15cm。支撑体系细部结构组成（从下到上）：主横梁工字钢底采用牛腿承托，牛腿与墩身采用预埋U型螺栓连接，“U”型螺栓预埋墩身内部1.0m，小牛腿高50cm，宽50cm均用2cm厚钢板在现场焊接好，直接与“U”型螺栓连接，每墩共设置7个小牛腿。牛腿既作为主横梁的拼装平台，又作为主横梁的辅助支撑。具体设置方式见下图：支撑系统主横梁采用双排56b号工字钢，共计7组，每2根组成一组，工字钢端头用带6个螺栓孔的钢板焊接固定，工字钢顶板及底板均采用钢板焊接固定，钢板厚度均为2cm每个端头6根精扎螺纹钢，每组采用12根精扎螺纹钢固定。具体设置方式见下图所示：在施工墩身最后一次混凝土时应注意按照本图纸预埋U型螺栓及精轧螺纹钢套管，套管采用内径40mm的钢管，为确保预埋套管位置准确，在每组套管安装2块定位钢板与套管一起浇筑到墩身混凝土内，并在墩的另三面预埋钢板，作为焊接施工平台用；当主横梁工字钢吊装到位后用25精轧螺纹钢穿过墩身预埋套管及工字钢端头钢板，螺纹钢两端采用高强螺栓固定；支撑系统竖向支撑采用10号槽钢，按图纸要求布置；本图中所有钢板均采用2cm钢板，除要求焊接部位外其余连接位置均采用高强螺栓连接，焊接部位要求严格按照钢筋焊接及验收规程施工。（3）主横梁上支撑体系支撑立柱与横梁，横梁与顶面槽钢间均采用焊接，保证整体受力稳定。盖梁支架图如下：（4）防护措施防止接触网静电措施：在56“工”字钢下满铺防静电板；接触网基础回流馈线由于离墩身太近，要与相关部门协调降低到合武右线遮板以内；本“门”式墩施工范围内没有接触网立柱，一旦施工期间合武右线通电，就必须对承揽索采取绝缘措施，需要把承揽索用绝缘套管进行包裹，有必要的话还要进行要点施工；另外再在每一个主墩上安排一个认真负责的安全员负责该梁段的施工，防止施工人员向线路丢弃建筑垃圾等，特别是施工混凝土时向下倾倒多余的混凝土。安装安全网，防止物体坠落，危及行车安全在钢模板的翼缘板与底横梁之间设置一道安全网，防止物体坠落，危及行车安全。在施工前对所有的施工人员进行安全培训，使人人知道安全，人人行使安全职责，做到全员心中有安全。跨合武特大桥365#门式墩模板支撑工程数量表编号名称型号尺寸(cm)数量单位重（Kg/m）总重量（Kg）N1工字钢56b13501411521735.00 N2工字钢28b88.411947.95038.89 N3工字钢28b761447.9509.66 N4工字钢28b59.41447.9398.34 N5工字钢28b48.41447.9324.57 N6工字钢28b261447.9174.36 N7槽钢10#3802510950.00 N8钢板1cm厚810380178.6（Kg/m2）2419.31 N9钢板1cm厚284.6380278.6（Kg/m2）1700.09 工字钢上连接钢板钢板2cm0.50.5168157（Kg/m2）6594.00 对拉钢板钢板2cm0.40.5614157（Kg/m2）492.35 小牛腿钢板2cm0.64514157（Kg/m2）1417.71 “U”型螺栓32270286.31477.04 对拉杆精扎螺纹钢25400843.851700.09 墩身侧面预埋钢板钢板1cm厚0.40.43678.6（Kg/m2）452.80 合计44384.20 六、施工中主要的防护措施1、跨营业线施工安全防护重点。保证营业线行车安全和设备安全；保证所有的施工人员和施工机具等的安全。2、严格执行天窗制度。3、施工中防止机械设备侵限、倾覆、感受电流的防护方案及措施。（1）、机械设备侵限：在施工前对机械司机进行安全教育，同时在要拉线防护，在操作过程中要有专人进行指挥，使得司机在操作过程中避免失误而造成设备侵限。（2）、施工机械的倾覆：在机械上场之前，要对场地进行压实，并对机械的性能有把握。对于吊装作业，要了解被吊装物的重量与起吊设备的性能。4、安全员、防护员、驻站联络员的设置。依据施工安全的需要，在365#墩设置2名专职安全员与2名防护员，负责该处的安全防护、现场的安全检查、现场安全协调，要求安全员与防护员24小时跟班作业，做到只要有施工，就必须有安全员与防护员的值班。所有的安全防护人员必须经过武汉铁路局安检部门培训合格后才能上岗，并发培训合格证。七、安全生产保证体系及措施1、安全目标坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全管理组织机构，完善安全生产保证体系，杜绝安全特别重大、重大、大事故，杜绝死亡事故，防止一般事故的发生。消灭一切责任事故，确保人民生命财产不受损害。创建安全生产标准工地。2、安全管理组织机构为确保施工安全措施能够落实到位，以实现既定的安全责任目标，项目经理与各施工队负责人签订安全生产包保责任状,对工程安全管理实行层层负责制，建立各级安全生产责任制度；建立各项安全生产规章制度，编制各工种安全操作规程；建立内部考核制度；确保安全保证措施得到层层落实。项目部成立安全管理领导小组，小组成员如下：组 长：曾国升副组长：李晓波、黄 军组 员：阮鹏飞、齐远超、徐进、涂祖举、刘春珑 戴红星、张祥飞、邓文洪、晏柏温3、 安全生产保证体系按照GB/T28001-2001职业健康安全管理体系标准的要求建立项目安全生产保证体系，制定安全包保责任制，逐级签订安全承包合同。达到全员参加，全面管理的目的，充分体现“负责施工必须负责安全”和“安全生产、人人有责”。严格执行现行铁路工程施工安全技术规程。认真编制安全生产保证计划和各项施工组织设计，并严格按保证计划和专项施组的安全要求进行管理、实施。在编制施工技术方案的同时，相应编制各分项工程的安全技术措施，确保安全管理目标的实现。4、铁路既有线施工（1）建立健全安全生产责任制度和安全生产教育培训制度，制定安全生产规章制度和操作规程，保证完善安全生产条件所需资金的投入，对所承担的工程进行定期和专项安全检查；并做好安检记录。（2）落实安全生产责任制，安全生产规章制度和操作规程，根据工程的特点制定安全措施，消除安全事故隐患，确保安全生产；制定安全事故应急措施。（3）施工现场配合与其生产规模相适应，具有工程系列技术职称的专业安全生产管理人员。专职安全管理人员负责对安全生产进行现场监督检查，督促作业人员遵守安规和技规标准，及时制止并纠正违反安规、技规的行为。（4）严格按批准的施工方案组织施工，建立完善安全施工责任制，落实施工安全措施和责任。安全保证体系思想保证提高全员意识施工技术安全规则教育预防为主安全第一全第 预 防 为 主强有力的组织保证组织保证措施保证建立各级安全组织建立医疗保健机构建立劳动保护防疫机构有力的后勤保障措施安全生产、事事相关、人人有责制度保证各项安全生产制度可靠的医疗保健措施完善的劳动保护措施通畅灵敏的通信措施各工种安全生产制度月季年安全检查制度安全总结评比制度经济保证包保责任制监督检查奖罚分明经济兑现事事讲安全处处有保障实现安全目标生产必须安全安全为了生产安全保证体系框图（5）施工前，技术人员就有关安全施工的技术要求向作业班组、作业人员作详细说明，并由双方签字确认。（6）施工现场按规定设置明显的安全警示标志。（7）作业人员遵守安全施工的强制性标准、规章制度和操作规程，正确使用防护用具、机械设备，做好自身防护工作。（8）施工现场的安全防护用具、机械设备、施工机具必须由专人管理，定期进行检查、维修保养。（9）施工中需要进行爆破作业的，必须经政府主管部门审查批准，并提供爆破器材的名称、数量、用途、爆破地点，安全距离等文件和安全操作规程，向所在地公安局申领爆破物品使用许可证，由具备爆破资质的专业队伍施工。（10）建立安全生产教育培训制度，进入铁路施工现场的管理人员和施工作业人员必须经安全生产教育培训，合格后上岗，特殊工种作业人员必须持证上岗。（1）根据不同的施工阶段和周围环境及季节、气候变化，在施工现场采取相应的安全施工措施。施工现场暂停施工时，做好现场防护。八、成立专项安全、安全应急预案领导小组1、成立安全应急领导小组根据施工安全生产的需要，成立以分部项目经理为组长，以安全总监为副组长的安全应急领导小组，并设立专用电话值班，一旦发生意外，立即启动安全应急预案，组织抢救。安全应急领导小组成员如下：组 长：曾国升副组长：黄 军组 员：李晓波、孙本明、阮鹏飞、齐远超、徐进、涂祖举、刘春珑 戴红星、张祥飞、邓文洪办公值班电话为027-618409112、制定安全应急预案根据具体施工情况，采取必要的防护措施，同时，在施工中发生意外后，便于立即启动安全应急救援机制，防止事故扩大，同时挽救人员生命和减少损失。九、相关计算资料横梁支撑体系有关计算（一）、受力取值1、横梁混凝土重量：42.932.5t3.8m=407.8t，按408t计算2、横梁外模板重量：19t3、横梁支撑重量：11.5t4、I56b工字钢重量：21.8t5、各种小型设备及人重量：4t合计重量：464t，考虑安全系数1.2：计算重量按557t（二）、I56b工字根数计算1、q值确定：均布荷载：q=557/13.5=41.26t/m。2、最大弯矩M计算：按两端固定，当全长受均布荷载时：M=ql2/123、应力计算：=4、根数计算n=2557.6/184.5=13.86根，取14根I56b工字钢做横梁模板支撑。备注： Q235容许应力（抗拉、抗弯、抗剪）205Mpa，考虑折减系数0.9，取值按2050.9=184.5Mpa（三）、单根I56b工字钢挠度计算I56b单根工字钢受均布荷载为：q=41.26/14=2.947t/mL/500=13.5/500=27mm挠度满足要求。（四）、与I56b工字钢焊接钢板抗拉力计算焊缝的抗拉应力容许值为：205Mpa，抗剪应力容许值为125Mpa剪力：剪切应力：=125Mpa剪切应力满足要求，此部分主要是抗剪，抗拉强度足够。（五）、精扎螺纹钢剪切应力计算按两根I56b工字钢并在一起，单边6根25精扎螺纹钢进行连接计算，q=41.26/7=5.89t/m每端精扎螺纹钢剪切力：，单根精扎螺纹钢剪切力：39.8/6=6.63t单根精扎螺纹钢剪切应力：=125Mpa精扎螺纹钢抗拉力足够计算：李晓波 时间2009年10月10日21