承台施工方案.docx
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承台施工方案
佛山市南庄至西樵山根公路工程路基桥涵施工
【山根简易立交】
承
台
专
项
施
工
方
案
编制:
审核:
审定:
中交二航局佛山市南庄至西樵山根公路工程路基桥涵施工项目经理部
二〇一〇年六月十二日
一、工程概况
1.1工程简述
本工程山根立交由K1+601.531为起点,K2+408.601为终点,共有承台42个。
承台有哑铃型和四边形两种,其中哑铃型承台有23个,四边形承台有19个;承台采用C30混凝土,承台垫层采用C20混凝土,承台钢筋为HPB335钢筋。
承台工程数量表
承台类型
数量(座)
混凝土量(m3)
垫层混凝土量(m3)
钢筋数量(kg)
单座承台体积(m3)
A1
15
1591.9
70.5
156798
106.1
A2
4
138.8
7.2
13957.6
34.7
A3
2
107.8
5.4
10811.6
20.5及87.3
A4
2
107.8
5.4
10811.6
20.5及87.3
A5
2
140.8
6.6
13596.6
34.7及106.1
B1
2
182.8
8
18853.6
91.4
B2
3
318.3
14.1
31359.6
106.1
B3
2
69.4
3.6
6978.8
34.7
C1
2
212.2
9.4
20906.4
106.1
D1
1
49.5
2.5
4154.3
49.5
D2
1
49.5
2.5
4154.3
49.5
E1
3
59.4
3.06
5655.3
19.8
E2
2
99
5
8308.6
49.5
桥台承台
1
207.8
6.55
11732.3
207.8
1.2地质概况
地质状况表
地层编号
地层名称
颜色
层厚(m)
备注
(1)
填筑土
褐黄色、褐红色
0.7~12.5
主要是灰杂色粘土及细砂、粉质粘土组成
(2)
粉质粘土、粉土
黄、黄褐、褐、灰色
0.5~5.3
可塑,常见铁质锈迹
(4)
粉砂
深灰色
0.5~14.1
饱和,松散~稍密
(5)
淤泥、淤泥质土
深灰色
0.8~4.4
饱和,流塑
(9)
残积土
褐黄、深黄、青灰及灰黑色
0.5~16.8
饱和,可塑~硬塑
(11)
强风化岩
橙黄、褐黄、深黄、青灰及灰黑色
0.7~48
岩性风化强烈,大部分岩质软
(11-2)
微风化岩夹层
橙黄、褐黄、深黄、青灰及灰黑色
0.5~7
岩质硬~坚硬,岩芯较完整
(13)
微风化岩
浅褐黄、青灰、浅灰、灰黑色
2.1~25
岩质硬~坚硬,岩芯大部分完整
(13-1)
强风化岩夹层
灰黑、青灰色
0.6~5.5
岩石风化强烈,岩质软
(13-2)
中风化岩夹层
青灰色、暗青灰色
0.8~9.4
岩芯硬,岩芯不完整
1.3水文地质概况
1、地下水的类型、埋藏情况及其变化特征
场地属于亚热带海洋季风气候区,温暖潮湿,雨量充沛,场地地下水分为第四系松散土层孔隙水及基岩裂隙水。
(1)孔隙水:
主要赋存于第
(1)层填筑土、第(4)、(8)层粉细砂中。
第
(1)层填筑土的地下水属于上层滞水,赋存于第(4)、(8)层粉细砂中的地下水属于孔隙水,其上覆土层存在不透水层,为相对隔水层,局部具有水头压力,局部属承压水。
(2)基岩裂隙水:
主要赋存于第(12)~(15)层中、微风化基岩中。
场地第(12)~(15)层中、微风化基岩中,局部裂隙较为发育,裂隙连通性好,富水性及透水性较好,本场地基岩裂隙水含水量较为丰富,具水头压力,属承压水。
(2)地下水对混凝土等建筑材料的侵蚀性
在对地质进行勘察并对地表、地下水样进行的分析,根据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)的标准判断:
地表水及第四系松类,散层孔隙水无分解类、结晶类、结晶分解类腐蚀性,但基岩裂隙水有分解类弱腐蚀性。
二、总体施工部署
2.1总体施工顺序
1、施工流程
图1、总体施工流程图
2、施工进度计划
承台的施工进度依据《总体施工进度计划》的安排进行组织施工。
单座承台的施工工期如下表所示:
表2.1单座承台施工进度计划表
时间(日)
工程内容
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
基坑开挖、边坡防护及排水
桩头处理
承台垫层施工
混凝土垫层养护
承台钢筋绑扎
承台模板安装
承台混凝土浇筑
从上述单座承台的施工进度计划表中可看出,每座承台施工工期为10个工作日,但在实际承台施工过程中可安排流水作业,承台施工能够在40天内完成,能够确保在《总体施工进度计划》的安排下顺利完成施工任务。
2.2施工平面布置
承台总体施工顺序与桩基施工基本保持一致,为了充分利用前期桩基施工平面布置,节省平面布置投入,对桩基平面布置进行适当调整以满足承台施工需要。
2.3施工准备
1、图纸会审
(1)各部门在收到图纸后,组织相关人员认真阅读图纸,领会设计意图,并记录下图纸中存在的问题及好的建议。
(2)按照贯标要求,由项目设计协调部负责组织图纸内审,形成统一的内部意见。
(3)参与由业主、监理、设计组织的图纸设计交底和图纸会审会,并形成项目的会议记要。
(4)将图纸会审的内容及时向有关技术人员交底。
2、技术交底
由项目技术部负责对项目部质检员、工长作《承台施工方案》的技术交底;由项目施工员对作业班组作项目的技术交底工作,包括对承台中心坐标、底面标高、顶面标高以及尺寸等方面的交底。
3、主要劳动力需用量
依据《总体施工进度计划》及《单座承台施工进度计划》,山根简易立交工程的承台需要3支作业班组同时进行流水作业。
表2.2主要劳动力计划表
序号
工种
工程数量
需用人数
白班
晚班
1
吊车司机、挖掘机司机
4台
8
8
2
钢筋制作与绑扎工
308078.6Kg
10
10
3
混凝土
3335m3
5
5
4
模板加工与安装工
15584m2
10
10
5
电工、机修工
2
2
合计
33
33
4、主要机械设备需用量
表2.3主要机械设备、器具需用计划表
序号
机械设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
起重吊车
16t~25t
台
1
吊装模板、钢筋
2
反铲挖掘机
WY80/100
台
3
基坑开挖
3
土方运输车
台
6
土方运输
4
气焊(割)设备
台
1
钢筋加工
5
电焊机
BX1—500
台
2
钢筋加工
6
全站仪
NET2100
台
2
测量定位
8
砼罐车
8m3
台
5
混凝土运输
9
砼泵车
台
1
混凝土浇筑
10
插入式振捣棒
ZN30
台
6
混凝土振捣
5、主要物资需求计划
表2.4主要物资需求计划表
序号
物资名称
规格型号
单位
数量
备注
1
钢管
Ф48×3.5
t
按3座承台配置
2
扣件
颗
三种规格配齐全
3
木胶合板
18mm
m2
模板
4
木枋
50×100mm
m3
模板背楞
5
保温养护材料
麻袋或塑料薄膜
m2
混凝土养护
三、施工工艺流程及施工方法
3.1施工工艺流程
图2施工工艺流程图
3.2承台基坑开挖
3.2.1基坑开挖
本工程承台基坑开挖深度为2m~2.2m,基坑采用明挖施工,在承台开挖前,先采用全站仪对承台的基坑的边线进行粗放线,测量出基坑中心线、方向和高程。
基坑开挖:
根据现场地质勘察资料及场区道路的分布情况,对承台基坑开挖采取1:
0.3进行放坡施工。
依据《施工总体施工进度计划》,在承台施工期间安排3支队伍同时进行施工;每座承台配备1台挖掘机、2辆土方运输车进行土方开挖外运。
3.2.2基坑排水、降水
本工程的明挖基坑采取排水沟与汇水井相结合的方法进行排水,在基坑的角落设置一个50×50×50cm的汇水井、在基坑四周设置排水沟,确保基坑在施工过程中不积水。
3.3桩头处理
在桩基混凝土强度达到设计强度的70%以上时,方可进行桩基检测(桩基检测在桩头处理后进行)。
破桩头前,在桩体侧面用红油漆标注高程线,以防桩头被多凿,造成桩顶伸入承台内高度不够。
破除桩头时应用采用空压机结合人工凿除,上部采用空压机凿除,下部留有10~20cm由人工进行凿除。
凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身砼。
严禁用挖掘机或铲车将桩头强行拉断,以免破坏主筋。
桩头凿除完毕后,将伸入承台的桩身钢筋清理整修成设计形状,复测桩顶高程。
桩头凿完后报与监理验收,并经超声波等各种检测合格后方可浇筑砼垫层。
3.4垫层混凝土浇筑
垫层底标高并验收合格后,报审请监理进行基础标高复核,并及时形成书面记录与会签,再浇筑10cm厚C20混凝土垫层,并严格控制好垫层面标高。
若不能及时浇筑砼垫层,应用塑料薄膜或彩条布覆盖,防止原状土雨水浸泡或扰动。
基础浇筑前的基坑不得泡水,如发生基坑泡水现象,及时进行排水处理并满足设计要求。
表3.1基底高程的允许偏差和检验方法
序号
地质类别
允许偏差(mm)
检验方法
1
土
±50
测量检查
2
石
+50
-200
备注:
①对每个基坑检查不小于5处;②垫层表面平整度允许偏差为8mm,采用2m靠尺、塞尺测量不少于3处。
3.5承台钢筋工程
3.5.1钢筋加工
承台钢筋采用现场集中加工,进场钢筋经验收及复试合格后方可加工。
1、钢筋加工工艺流程
钢筋调直—→钢筋断料—→钢筋弯曲成型—→挂牌堆放。
2、加工要点
钢筋班组根据配筋单加工,特殊部位钢筋由现场技术人员依据设计图纸将钢筋按部位放大样,抄写钢筋料牌,并经检查无误后由作业班组进行下料加工,钢筋加工现场建立严格的钢筋加工生产安全管理制度,以实际施工进度提前加工。
钢筋原材和成型钢筋进行挂牌标识和分类堆放。
钢筋工长对钢筋加工进行技术交底,在工作过程中进行指导抽查,成品在完成钢筋加工的检验后方可进行绑扎施工。
钢筋如有锈蚀采用钢丝刷或调直过程中除锈。
带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。
钢筋调直时,其调直冷拉率Ⅰ级钢不大于4%,钢筋拉直后应平直,且无局部曲折。
在加工弯折时不得出现裂纹,二三级钢筋不得反复弯曲。
钢筋切断时避免用短尺量长料,防止在量料中产生累计误差,为此在工作台上标出尺寸刻度,并设置控制断料尺寸用的挡板。
在切断过程中,如有发现钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除。
如发现钢筋硬度与该钢种有较大的出入,及时向工长反映,立即采取处理措施,钢筋的断口不得有马蹄形或起弯等现象。
3.5.2钢筋连接
承台钢筋连接方式采用焊接。
焊接连接的要求:
(1)钢筋搭接连接时,单面焊接≥10d;双面焊接≥5d。
(2)搭接焊接接头的焊缝厚度不小于主筋直径的0.3倍,焊缝宽度不小于主筋直径的0.8倍。
(3)搭接焊时,钢筋应预弯,使两条钢筋的轴线在同一条线上。
钢筋的焊接连接要求按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)相关规定执行。
表3.2钢筋位置允许偏差
检查项目
允许偏差(mm)
受力
钢筋
间距
两排以上排距
±5
同排
梁、板、拱肋
±10
基础、锚锭、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距
0,-20
钢筋骨架尺寸
长
±10
宽、高或直径
±5
弯起钢筋位置
±20
保护层厚度
柱、梁、拱肋
±5
基础、锚锭、墩台
±10
板
±3
3.6承台模板工程
承台模板采用木胶合板模板,吊机配合安装。
模板立设在钢筋骨架绑扎完毕后进行。
采用绷线法调直,吊垂球法控制其垂直度。
加固通过钢管、方木与基坑四周坑壁挤密、撑实,确保模板稳定牢固、尺寸准确。
墩身预埋钢筋的绑扎在模型立设完毕后进行,根据模型上口尺寸控制其准确性,采用与承台钢筋焊接,形成一个整体骨架以防移位。
3.6.1模板荷载计算
1、荷载计算
(1)新浇筑混凝土对模板侧面的压力计算(采用内部振捣器)
F1=0.22γc×t0×β1×β2×V1/2
(1)
=0.22×24×5×1.2×1.15×0.51/2
=25.761kN/m2
F2=γc×H=24×2.2=5.28kN/m2
(2)
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(取24kN/m3);
t0——新浇筑混凝土的初凝时间(依据试验室数据取5h);
V——混凝土的浇筑速度(取0.5m/h);
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(取3m);
β1——外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2;
β2——混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;50~90mm时,取1.0;110~120mm时,取1.15。
依据上述计算结果,选取新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值为25.761kN/m2。
F=F1×分项系数×折减系数=25.761×1.2×0.9=27.82kN/m2。
(2)倾倒混凝土时产生的荷载标准值取2kN/m2(采取溜槽或导管)
荷载设计值=2×1.4×0.9=2.52kN/m2。
(3)荷载组合
模板侧面受到的侧压力为:
F’=27.82+2.52=30.34kN/m2。
2、验算
(1)板面验算
模板采用18mm厚的木胶合板(平面尺寸2440*1220mm),取板宽为b(m),模板截面特征值:
Ixj=(b×h3)÷12=(b×0.0183)÷12=4.86b×10-7m4;
Wxj=(b×h2)÷6=(b×0.0182)÷6=5.4b×10-5m3。
化为线均布荷载:
q1=(2.52+27.82)×b=30.34bKN/m(用于计算承载力);q2=25.761×b=27.761bKN/m(用于验算挠度)
①计算简图
图3模板计算简图
②抗弯强度验算
M=0.084q1l=0.084×30.34b×0.3=0.765bKN.m
受弯构件的抗弯承载能力公式为:
б=M/W=0.765b/(5.4b×10-5)=14.17×103KN/m2=14.17N/mm2<[б]=15N/mm2(满足抗弯承载力满足要求)。
③挠度验算
ω=0.273×q2×l4/(100EIxj)
=0.273×27.761b×0.34/(100×9000×106×4.86b×10-7)
=1.4×10-7m
=1.4×10-4mm<[ω]=300/250=1.2mm(满足挠度要求)。
(2)木楞验算
木楞采用50×100mm木方,截面特征值:
Ixj=(b×h3)÷12=(0.05×0.13)÷12=4.167×10-6m4;
Wxj=(b×h2)÷6=(0.05×0.12)÷6=8.333×10-5m3。
①计算简图
图4木模板计算简图
化为线均布荷载:
q1=F‘×0.3/1=30.34×0.3/1=9.102KN(用于计算承载力);q2=F×0.3/1=27.82×0.3/1=8.346KN(用于计算挠度)。
②抗弯强度计算
M=0.084×q1×l=0.084×9.102×0.525=0.401KN.m(按连续梁计算)
抗弯承载能力:
б=M/W
=0.401/8.333×10-5
=4812KN/m2=4.812N/mm2<15N/mm2(能够满足要求)。
③挠度验算
ω=(0.273×q2×l4)/100EI
=(0.273×8.346×0.5254)/(100×9000×106×4.167×10-6)
=4.6×10-5mm<l/200=525/200=1.75mm(能够满足要求)。
(3)外楞验算
外楞采用Ф48×3.5钢管,截面特征值:
Ix=12.187×10-8m4;Wx=5.08×10-6m3;E=2.06×105N/mm2。
①计算简图
图5外楞计算简图
化为线均布荷载:
q1=F‘×2.44×0.525/8=30.34×1.281/8=4.858KN(用于计算承载力);q2=F×2.44×0.525/8=27.82×1.281/8=4.455KN(用于计算挠度)。
②抗弯强度计算
M=0.267×q1×l=0.267×4.858×0.61=0.791KN.m(按连续梁计算)
抗弯承载能力:
б=M/W
=0.791/5.08×10-6
=15.57×104KN/m2=155.7N/mm2<205N/mm2(能够满足要求)。
③挠度验算
ω=(1.833×q2×l3)/(100EI)
=(1.833×4.455×0.613)/(100×2.06×1011×12.186×10-8)
=7.38×10-4mm<l/500=610/500=1.22mm(能够满足要求)。
3.6.2模板及支撑体系选型
根据上述计算,模板采用18mm厚的木胶合板(平面尺寸2440×1220mm),内楞采用50×100mm木枋,间距为300mm,以便于模板搬移;模板外楞采用Ф48×3.5钢管横向加固,间距为525mm;支撑系统采用Ф48×3.5钢管脚手架斜撑,间距为610mm。
图6木模板设计简图
3.6.3模板安装及支架
1、模板安装准备
(1)钢筋绑扎前在承台垫层混凝土面上采用全站仪引测承台中心点,以中心点为基点,测出每条角点及边线,根据施工图用墨线弹出模板的内边线和中心线。
(2)用水准仪把承台水平标高引测到模板安装位置。
(3)采用混凝土预制块绑扎在承台钢筋网的外侧,以保证钢筋与模板位置的准确。
2、模板安装
(1)模板安装顺序
测量放线—→模板与钢筋定位—→模板就位组装—→加设模板外侧支撑—→支撑检查及加固—→检校—→模板验收。
(2)模板安装施工要点
承台模板均采用散装散拼。
拼模时模板竖向拼缝采用硬拼,拼缝处压一道木枋,以免拼缝不严或错台;模板水平拼缝中夹双面胶条。
模板背楞木枋竖直布置,小面压模板,木枋间距不大于300mm。
模板平整度及垂直度应认真进行复检,确保准确无误。
(3)模板支架
模板支撑体系采用Ф48×3.5钢管脚手架支持,模板斜撑支撑点,详见《插图9木模板设计简图》中的所示位置,斜撑的间距为610mm。
斜杆稳定性验算:
模板斜杆最长支撑按1.7m计算,单根杆件承受的轴向压力F=4.858KN×sin45º=3.44KN,轴心受压稳定性系数φ=0.54,立杆的截面面积A=0.000489m2。
抗压强度б=N/φA=4.44/0.54×0.000489=16.8N/mm2<f=205N/mm2。
(满足要求)
3.6.4模板工程质量保证措施
1、加强管理人员、班组长、操作工人精品意识。
2、认真进行模板配制优化,杜绝随意割锯的情况。
3、加强细节管理,同一板面背后木枋尺寸偏差应控制在2mm范围内。
模板拼缝处必须贴密封条。
4、模板制作及安装完成后,加强质量检查,检查内容包括:
模板面平整度、竖向模板垂直度、拼缝情况、钢筋保护层厚度是否符合规范要求等。
5、模板与钢筋安装工作应配合进行,妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。
模板不应与脚手架联接(模板与脚手架整体设计时除外),避免引起模板变形。
6、安装侧模板时,应防止模板移位和凸出。
基础侧模可在模板外设立支撑固定,墩、台、梁的侧模可设拉杆固定。
浇筑在混凝土中的拉杆,应按拉杆拔出或不拔出的要求,采取相应的措施。
对小型结构物,可使用金属线代替拉杆。
7、模板安装完毕后,应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查,签认后方可浇筑混凝土。
浇筑时,发现模板有超过允许偏差变形值的可能时,应及时纠正。
表3.3模板、支架及拱架制作时的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
木模板制作
模板的长度和宽带
±5
不刨光模板相邻两板表面高低差
3
刨光模板相邻两板表面高低差
1
平板模板表面最大的局部不平
刨光模板
3
不刨光模板
5
拼合板中木板间的缝隙宽度
2
支架、拱架尺寸
±5
榫槽嵌接紧密度
2
钢模板制作
外形尺寸
长和高
0、-1
肋高
±5
面板端偏斜
≤0.5
连接配件(螺栓、卡子等)的孔眼位置
孔中心与板面的间距
±0.3
板端中心与板端的间距
0、-0.5
沿板长、宽方向的孔
±0.6
板面局部不平
1.0
板面和板侧挠度
±1.0
①模板中第5项已考虑木板干燥后在拼合板中发生缝隙的可能。
2mm以下的缝隙,可在浇筑前浇湿模板,使其密合。
②板面局部不平用2m靠尺、塞尺检测。
表3.4模板、支架及拱架安装的允许偏差
项目
允许偏差(mm
模板标高
基础
±15
柱、墙和梁
±10
墩台
±10
模板内部尺寸
上部构造的所有构件
+5.0
基础
±30
墩台
±20
轴线偏位
基础
15
柱或墙
8
梁
10
墩台
10
装配式构件支承面的标高
+2,-5
模板相邻两板表面高低差
2
模板表面平整
5
预埋件中心线位置
3
预留孔洞中心线位置
10
预留孔洞截面内部尺寸
+10.0
支架和拱架
纵轴的平面位置
跨度的1/1000或30
曲线形拱架的标高(包括建筑拱度在内)
+20,-10
3.6.5模板工程安全保证措施
1、加强作业人员进场安全教育和定期安全交底、培训。
提高作业人员安全意识和自我保护意识。
2、操作各种机械和手动工具应严格遵守相关安全技术操作规程。
3、加强用电安全管理,非专业人员不得进行接电、改线等操作。
手动工具应使用符合规范要求的电线电缆,且不得拖地或悬挂在钢管、钢筋或其他金属物件上。
4、模板支撑架严格按施工方案确定的间距搭设,不得随意改变立杆间距和横杆步距,支撑架搭设完成后,须经项目技术管理部、质量安全部验收。
5、模板加工车间应做到每日工完场清,周转架料堆场应做到堆码整齐。
3.7混凝土工程
混凝土采用商品,罐车运输,混凝土泵车泵送混凝土施工,插入式振捣器振捣。
3.7.1混凝土运输车辆的选配
1、混凝土泵车实际输出量计算
Q1=Qmax×α1×η=80×0.8×0.5=32m3/h
式中 Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量(m3/h);
Qmax——每台混凝土泵的最大输出量(m3/h);
α1——配管条件系数。
可取0.8~0.9;
η——作业效率。
根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输送管和布料停歇等情
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