空心薄壁墩施工方案

目录

1 工程概况 (1)

2 施工准备 (2)

2.1 施工场地 (2)

2.2 施工便道 (2)

2.3 施工用水 (3)

2.4 施工供电 (3)

3 工期安排 (3)

3.1进度分析 (3)

3.2永定河特大桥工程形象进度一览表 (4)

4 施工方案 (4)

4.1 圆型薄壁空心墩施工方案 (4)

4.2 圆端型薄壁空心墩施工方案 (5)

4.3 扣件式脚手架步梯搭设方案 (5)

5 施工方法与工艺 (8)

5.1墩内支架搭设 (8)

5.2测量放样 (9)

5.3 钢筋加工及安装 (9)

5.4 模板施工 (10)

5.5 内模支立及拆除 (15)

5.6 混凝土浇注及养护 (15)

5.7薄壁空心墩翻模施工工艺流程图 (19)

6 施工关键要点 (20)

6.1 墩身垂直度控制 (20)

6.2 墩身实体段施工 (20)

6.3 墩顶段施工 (21)

6.4 模板纠偏 (21)

6.5 模板拆除 (22)

6.6 冬季施工保证措施 (22)

7 组织机构、施工队伍 (24)

7.1项目部施工组织机构 (25)

7.2 永定河架子队人员组成 (26)

7.3安全质量领导小组 (26)

8 主要机械设备 (27)

9 质量保证措施 (28)

10 安全保证体系及措施 (30)

10.1 安全保证体系 (30)

10.2 安全保证措施 (32)

10.3步梯安全技术措施 (37)

11 环境保护、绿化及水土保持措施 (41)

11.1 工程环境保护 (41)

11.2 水土保持方案 (42)

11.3 防止固体废弃物污染的方案 (43)

11.4 绿化措施 (43)

永定河特大桥薄壁空心墩施工方案

——永定河特大桥71#-83#、88#-96#墩

1 工程概况

永定河特大桥设计运行时速350km/h，我项目部施工区段为0#～96#墩，起始里程为DK8+710.7至DK12+343终，施工区段全长为3633m。

施工区段内71～83#为圆型薄壁空心墩，断面为直径6.8m圆形，全高等截面，壁厚0.7m，承台顶面以上3m及墩顶以下6m范围内为实体段，墩顶中部顺桥向通长开一个 1.5m（宽）31m（高）凹槽，做为检查墩顶设备之用, 墩高27m～32m。

施工区段内88～96#为圆端型薄壁空心墩，墩顶两侧半圆形半径为2.3m，平直段为4.4m，墩身坡度为1：35，承台顶面以上3m及墩顶以下4m

范围内为实体段，墩顶中部顺桥向通长开一个1.5m（宽）31m（高）凹槽，做为检查墩顶设备之用，墩高29m～41.5m，如下图所示。

2 施工准备

2.1 施工场地

永定河西提西南侧为空阔场地，钢筋加工场位于86#墩左侧200m处，钢筋在加工场加工后，平板车运至现场进行绑扎。

场地布置详见“施工场地平面布置图”

2.2 施工便道

71～83#墩和88～96#墩分别位于永定河西堤两侧，71～83#墩位于永定河河道内，河道顺桥向宽约700m，河道内常年无水，场地空旷，但由于常

年人工取砂，河道内砂坑密布。88～96#墩位于永定河堤西侧垃圾场内，垃圾场早期为人工取砂后的大坑，后期填方均为垃圾土。现河道内在线路左侧修筑通长约850m宽施工便道，垃圾场内在线路右侧修筑通长400m的施工便道，便道宽度为6.5m，距承台边线最小间距为9m，便道采用砂夹石填筑，填筑时均向外侧留2%的横坡以便排水，外侧设1.5m高防护栏杆，现场高差较大达30m，但便道最大坡度应控制在15%以内。

2.3 施工用水

施工用水采用Φ50mm的塑料管暗敷，埋深0.6m。71～83#段在线路右侧、88～96#段在线路左侧。

2.4 施工供电

在沿线埋设低压电杆，以供现场用电，电杆埋设与供水管同向均为71～83#段在线路右侧、88～96#段在线路左侧。为预防突然停电对正常施工的影响，在两工点各配备1台200KW发电机作为备用电源。

冲击钻机由于用电量较大，现场根据所用电量增加发电机以保证施工用电，预计增加3台250KW发电机。

3 工期安排

3.1进度分析

本项工程计划2009年7月15日正式开工，2010年5月31日前完成全部工程。

本项工程共计13个圆型薄壁空心墩采用6套模板进行施工，圆型薄壁空心墩为直坡形式，采用翻模法施工，进度指标为：圆型薄壁空心墩每45

天完成1个。

共9个圆端型薄壁空心墩，圆端型薄壁空心墩坡度为1:35，采用分段浇注法施工，圆端型薄壁空心墩每30天完成1个。

3.2永定河特大桥工程形象进度一览表

4 施工方案

4.1 圆型薄壁空心墩施工方案

71～83#墩为直坡圆型薄壁空心墩，最大高度为31.5m，施工时采用翻模法施工。模板采用钢模，每套模板设计12m，共分6节，每节2m，并设1m、0.5m的调整段。

第一次浇注至实体段顶（浇注下部实体段），外侧搭设双排脚手架，脚手架高度为8m，浇注完毕后拆除脚手架。在墩身外侧用扣件式钢管脚手架搭建“格构式”井架、内设“之字形”踏步的楼梯供施工人员上下。

第二次浇注至空心段底部内倒角顶面，此段高度为1m。

从第二次支模开始，人员由脚手架步梯进入模板外侧作业平台进行施工，模板采用翻模法，下部拆除后倒至上部进行下一次循环，第二次浇注后以4m标准翻模高度，依次循环。最后一节空心段采用调整块调整至空心段

顶部内倒角顶面。

顶部封顶段先翻一节2m标准翻模段，浇注完成后，待混凝土达到设计强度的100%后再浇注剩余4m实体段。

空心墩内侧搭设满堂红支架，一方面做为内模作业平台，另一方面做为墩身顶部封顶段混凝土支架。

混凝土在搅拌站集中拌合，利用混凝土搅拌运输车水平运输，垂直运输采用混凝土输送泵车进行。

4.2 圆端型薄壁空心墩施工方案

88～96#墩为1：35坡度的圆端型薄壁空心墩，最大高度为41.5m，墩身高度较高，采取分段浇注以保证模板稳定性，模板采用定型钢模，每节2m，并设1m、0.5m的调节段，由于墩身截面为变坡型，模板加工时按最高高度进行加工，施工时根据墩身高度支立，为加快施工进度，墩身每次浇注4m，浇注完成后支立上部模板，下部拆除后的模板进行下一个墩身模板支立。步梯和内、外模同圆型薄壁墩施工。

混凝土浇注在搅拌站集中拌合，利用混凝土搅拌运输车水平运输，垂直运输采用混凝土输送泵车进行。

4.3 扣件式脚手架步梯搭设方案

采用直径48mm钢管搭建一个井形框架结构的支架。再在支架内部搭建一个‘之字形’回旋步梯，整个脚手架高度10m、20m、30m、40m位置，每个位置设置8根直径不小于0.5cm钢丝揽风绳，揽风绳与脚手架的夹角大于30度。

4.3.1井形脚手架搭建

井形脚手架平面结构单元采用20根立杆，脚手架长*宽为4.0m*3.0m，脚手架采用直径48mm钢管，钢管壁厚3.5mm，框架其它杆件和尺寸具体见下图。

脚手架平面结构

脚手架立面结构

高度范围内，每2m一个平面结构单元，拟设计脚手架高度40m，共21个平面结构。井形4个侧面和中间2个面，高度范围内每4m设置一对剪刀

撑。剪刀撑采用长6.0m钢管。整个支架每个交点均设置扣件。立杆适当内收，收缩角度0.15度，搭建过程中对支架整体的垂直度控制在0.1度范围内，即40m顶部位置倾斜偏差小于7cm。

脚手架立杆基础，原地面夯实，设置10cm 厚C20混凝土，立杆下焊接25cm*25cm*2cm钢板作为支腿，靠近地面8cm位置设一个平面单元，并在平面单元内设置剪刀撑。施工期间注意对基础的沉降观测。

4.3.2步梯设置

步梯设置图

在井形脚手架内设置步梯，如图所示，步梯由2根承重钢管、若干楼凳承重钢管、2个扶手钢管组成。高度每2m设置一个转向平台，平台宽度0.8m，长3m；每凳步梯高30cm，宽30cm，下部有两根间距20cm、长度1.5m钢管承重，钢管上铺设厚3cm、长1.2m，宽30cm木板，木板与钢管采用铁丝绑

扎牢固。扶手与步梯平行间距0.8m，垂直高度1.1m，扶手和踏板之间用密目防护网包裹，防止高空眩晕。

5 施工方法与工艺

5.1墩内支架搭设

支架安装严格按照图纸布置位置安装，碗扣支架为定型支架，安装时先确定起始安装位置，并根据地面标高确定立杆起始高度安装垫木，利用可调底托将标高调平,避免局部不平导致立杆不平、悬空或受力不均，安装可采取先测量所安装节段地面标高,根据所测数据计算出立杆底面标高,先用可调底托将四个角标立杆高调平后挂线安装其它底托,后安装立杆。

支架布设注意事项：

（1）立杆的接长缝应错开，即第一层立杆应用长1.8m和3.0m的立杆错开布置，往上则均采用3.0m的立杆，至顶层再用1.8m和3.0m两种长度的顶杆找平。

（2）立杆的垂直度应严格加以控制：30m以下架子按1/200控制，且全高的垂直偏差应不大于10cm。

（3）脚手架拼装到3～5层高时，应用仪器检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。

（4）斜撑的网格应与架子的尺寸相适应。斜撑杆为拉压杆，布置方向可任意。一般情况下斜撑应尽量与脚手架的节点相连，但亦可以错节布置。

（5）斜撑杆的布置密度，当脚手架高度低于30m时，为整架面积的1/2～1/4，斜撑杆必须对称布置，且应分布均匀。斜撑杆对于加强脚手架的整体

刚度和承载能力的关系很大，应按规定要求设置，不应随意拆除。

（6）上下顶托插入部分大于露出部分，且露出的部分要小于25cm。5.2测量放样

在墩身首节浇注段钢筋绑扎完成后，于立模部分抹上一层砂浆并用水准仪找平，并于其上测量放样墩身几何尺寸关键点，并报验测量监理工程师，在监理工程师检验合格后使用墨线弹出立模线，最后安装首节浇注段模板。

从第二次支模开始，采用全站仪在模板顶打出计算点进行控制，具体为：按墩身外轮廓线计，先计算出轮廓线外0.05m处十字线方向各点坐标，用全站仪在模板顶放出各点，挂出十字线，用小钢尺沿十字线方向量出点与模板内侧距离，根据量出的距离进行模板调节。

5.3 钢筋加工及安装

5.3.1 钢筋加工

⑴钢筋骨架尺寸应符合设计与规范要求。

⑵钢筋加工允许偏差应符合下表规定：

⑶钢筋焊接前必须根据施工条件进行试焊，合格后方可进行正式施焊。焊工必须持证上岗。

⑷钢筋上下搭接，并采用单面焊，搭接长度≥10d，焊缝宽度≥0.8d。同一截面内主筋接头面积不应大于总截面面积的50%，相邻接头应交错公开，上下错开的距离应满足≥0.5m且≥35d。在接头长度区段内，同一根钢

筋不得有两个接头。

5.3.2钢筋安装

⑴钢筋安装允许偏差应符合下表规定：

⑵薄壁空心墩每节浇注4m，为保证钢筋在大风时不致过分摇摆及钢筋安装时过大的工作量，每节受力主筋的长度控制在4.5m。

5.4 模板施工

5.4.1 模板制作

空心墩内外模板均采用钢结构，标准节段高2m，面板采用6mm 厚钢板，模板对称布置。横向背肋采用双［10槽钢间距0.6m，法兰采用L100310035mm 角钢，拉杆采用Φ20 圆钢或螺纹钢；内模采用大块钢模板；围带采用2 根[12b 槽钢背靠背焊接而成。围带内穿拉杆。

5.4.2 第一次模板安装

①模板进场后，首先进行模板预拼装，检查模板各部分尺寸、模板接缝及平整度。

②在承台施工完成后，于立模部分抹上一层砂浆并用水准仪找平，并于其上测量放样墩身几何尺寸关键点，用墨线弹出立模边线，用吊机配合人工安装首节模板。

③钢筋绑扎完毕经检验合格后进行模板的安装，模板拼装之前先将模板磨光清除干净，涂抹脱模剂，涂刷时要轻、薄、均匀，全桥采用同一种脱模剂，以保证混凝土表面颜色一致。

④模板采用吊机吊装，人工辅助。先拼装外模板，然后吊装内模板，最后上拉筋。模板连接用2330 螺栓。每节模板安装时，可在两节模板间的缝隙间塞填0.5～1mm厚薄钢板纠偏。

⑤模板的检查：模板安装完后对模板进行检查，首先检查模板的接缝及错台，模板的接缝控制在1mm 以内，模板的错台控制在2mm 以内；施工中严格控制轴线偏差在10mm以内。如果有不合格的情况，用手拉葫芦和千斤顶进行调整。

⑥混凝土浇注完成后，待工作层混凝土强度达到3Mpa，支撑层混凝土强度达到10Mpa，用吊机拆除支撑层模板并吊至地面打磨除锈涂脱膜剂，待钢筋加工完成经检验合格后用以工作层模板为新的支撑受力点安装模板。如此循环直至墩身施工完成。

⑦为保证墩身外观质量，在拉杆处的内外模板之间套上25mmPVC 管，以便拉杆抽拔再次利用，拉杆采用Φ20 圆钢或螺纹钢，竖向间距0.5m，横向间距1m。

⑧为了保证薄壁空心墩的壁厚，模板安装完毕后，在模板上口用0.7m 长的槽钢或者方木按间距1m在模板内横撑，待混凝土浇注到模板上口时取出。

⑨模板安装允许偏差应符合下表规定：

5.4.3 模板外侧作业平台加工

第二节模板支立前，需先在模板上加设作业平台，作业平台采用钢筋焊接加工，踏板骨架采用Φ20钢筋，每80㎝布置一道；搭接筋采用Φ12钢筋，10㎝布置一道，共布置7道，上面铺设竹架板；防护栏杆采用Φ12钢筋，间隔30cm，共布置5道；斜支撑采用Φ20钢筋，80㎝布置一道。详图见下页。

5.4.4 模板翻升

模板支立和拆除均采用吊机进行，现场墩身高度最大为32m，模板每节高度为2m，每节分4片，重量小于3t，由于需考虑吊机施工时的作业高度，作业高度按5m计，则最大提升高度为36m，根据汽车吊技术参数统计，现场采用25T汽车吊即可满足要求，施工时应注意，施工现场位于永定河河道内，秋冬季时现场风力较大，当风速大于6级时应停止施工，以保证施工安全。现场施工时由于墩身最大直径为6.8m（按现有墩身数据统计），施工时需注意吊机的支立位置。

踏板骨架采用Φ20钢筋，80㎝布置一道；

搭接筋采用Φ12钢筋，10㎝布置一道，共布置7道，上面铺设竹架板；

防护栏杆采用Φ12钢筋，间隔30cm，共布置5道；

斜支撑采用Φ20钢筋，80㎝布置一道。

模板外侧作业平台示意图

吊机主要技术参数如下表所示：

模板拆除前先用吊机挂钩吊住模板并使吊机保持受力状态，在作业平台下部挂1个1*1m的吊篮，吊篮采用钢筋焊制，人员下至吊篮进行竖向螺栓拆除，施工人员必须挂安全带（安全带要求挂在模板上，严禁把安全带挂在作业平台栏杆上。），然后上至平台拆除横向螺栓，模板拆除时先松开拉筋，但不能取出，以防止模板与混凝土突然脱落而引起模板掉落；拆除时先外模后内模，最后再行拆除拉筋，拆除过程中安排专人观察模板动向，如出现模板位移则停止施工，重新调整吊机后再行拆除。模板拆除作业时必须慎用橇棍或其它重型工具，以防止模板突然脱落造成人员及机具损伤。

模板拆除完毕后，重新对模板进行打磨及涂刷脱模剂处理，处理完毕吊

至上层模板后再行连接支立。

5.5 内模支立及拆除

内模采用定型钢模板，采用螺栓连接。支立时同外模一样采用吊机支立。内模与外模采用拉筋连接。施工时在墩身内部搭设脚手架作为作业平台，内脚手架立于实心段砼之上。立脚手架时，尽量少占空间，以保证内模的安拆。脚手架作为作业平台的同时也需考虑做为墩顶实心段支架，搭设时采用满堂红支架型式。支架间距采用0.6m，步距为1.2m，搭设时应按要求设置剪力撑。

为便于内模的拆除以及钢筋的连接与绑扎，内脚手架局部位置可临时搭设长竹排或木板，在作业完成后再行拆除。在每次墩身将要施工的顶部位置，在脚手架上搭设作业平台，做为砼施工的作业平台，砼浇注作业工人于平台上进行作业。

考虑到内模拆除以及输送泵管工作时对架子的震动，在内模未拆除的部位，横向钢管端部应离内模50cm，内模拆除后，再用较长钢管和墩身内壁锁定，确保脚手架的稳定。立一节内模搭设一节脚手架，直到设计规定高度。

内模同外模一样，每次支立4m，圆型墩采用翻模法进行施工，圆端型墩身采用直接支立法进行施工，内模拆除时应注意拆除顺序，先用导链对拉拆除两块内角度模板后，再行拆除其余模板。

5.6 混凝土浇注及养护

该桥71～83#墩身混凝土为C35 高性能耐久性混凝土，88～96#墩身混凝土为C40 高性能耐久性混凝土。混凝土施工采用拌和站集中拌制，混凝土罐车运输至施工现场，混凝土输送泵入模，插入式振捣器振捣。

由于本段墩身普遍较高（最低27m，最高41.5m），如采用环形管法养生，持续的高压水难以实现，外侧模板拆除后，用高压水枪对混凝土进行洒水后，立即用塑料薄膜包裹覆盖养护。包裹塑料薄膜由人工进行，吊机吊设吊篮配合。塑料薄膜内应保证有凝结水，当日平均温度在5℃以下时，禁止浇水，直接包裹塑料薄膜。内部混凝土相比外部混凝土受环境因素影响较小，采用高压水枪间断洒水养护，但必须保证混凝土面湿润。

⑴实心段墩直径为6.8m（圆型墩尺寸），施工时需铺设冷却管，铺设时应保证冷却管与模板、冷却管与冷却管之间的距离不大于1m。在混凝土内按规定埋设测温探头。

⑵浇注混凝土前，应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，并做好记录，符合设计要求后方可浇注。

⑶拌制混凝土用的各项材料及拌和物的质量应经过检验。

⑷混凝土采用配料机配料，各种均衡器应保持准确。

⑸混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇注速度的需要，使浇注工作不间断并使混凝土运到浇注地点时仍然保持均匀性和规定的坍落度。

⑹由于每次混凝土浇注高度为4m，在墩身等间距安装4个串筒，混凝土通过串筒进入模板，禁止将混凝土直接从模板顶倒入模板内，避免混凝土在下落过程中与墩身密集的钢筋相撞造成严重离析。

⑺浇注混凝土前，先将墩身内杂物清理干净。混凝土的振捣采用插入式振动器，振动器的移动距离在30～35cm 范围内，与侧模保持5～10cm 的距离。

⑻混凝土分层浇注，每层厚度控制在40cm，每放一层料时先将料扒平

再开始振捣。严禁用振动棒横拖混凝土。

⑼振捣顺序为：从串筒两边向中间振捣，振捣时间控制在20s 左右，以混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆为准，在混凝土的振捣过程中有技术人员严格控制。

⑽振捣器要垂直插入先浇混凝土内一定深度（一般控制在5～10 cm），以保证新老混凝土能良好的结合。

⑾因墩身混凝土分节浇注，控制好每节混凝土顶面高度可以保证相邻两段墩身接缝良好，从而保证混凝土的外观美观。当混凝土浇注到顶时，使混凝土面稍高于模板顶，以便凿毛时方便清洗处理；浇注完毕后派专人用木抹子将模板四周附近的混凝土抹平，保证混凝土面与模板顶面平齐，以保证上下两节段为一条平齐的接缝。

⑿为了保证上下浇注段混凝土的良好的结合，待混凝土强度达到2.5Mpa后进行人工凿毛。首先必须将混凝土表面的浮浆凿掉，露出石子，凿深1cm～2 cm，凿完后先用高压风枪吹掉混凝土残渣，再用高压水冲洗干净。以保证凿毛的混凝土面清洁。

⒀实心段部分采用冷却管降温，并根据测温记录调节冷却管内的水流速度。

⒁墩身顶部实心段浇注时需注意：施工时不宜过快，保证每小时30m3即可，同时应安排专人进行支架监测，如出现异常情况应及时汇报，由现场技术人员确定是否可继续进行混凝土浇注。

混凝土墩身允许偏差和检验方法