东平东江大桥液压爬模施工方案421.docx
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1、东平东江大桥项目 主桥主塔液压自爬模专项施工方案 东平东江大桥液压自爬模(木模)施工方案编制:彭绍强审核:吴永杰批准:尹志强东平东江大桥项目经理部2017.04目 录一、编制依据3二、工程概况3三、墩身模板配置及模板施工53.1模板的构造及配置需求53.2各组模板的连接73.3墩身模板配置及保养83.4面板的修复方案9四、 爬模概述94.1液压爬模的工艺原理94.2本项目液压爬模主要性能指标及构造104.3液压爬模的特点134.4液压爬模爬升流程示意图134.5爬模架体构造及组拼134.6爬模爬升轨迹及架体拆除说明134.7爬模操作平台搭设134.8液压爬模预埋件安装134.9同一面的液压爬模
2、的固定134.10 架体安装偏位处理13五、质量保证措施135.1生产过程中质量控制135.2施工过程中的质量保证措施13六、液压爬模施工注意事项136.1液压爬模施工安全技术要求136.2各工况下转换过程中转角处安全防护措施136.3液压爬模工序操作规程136.4液压爬模施工安全注意事项136.5爬升机构的安全保护系统及防护措施136.6爬模施工防风专项措施136.7爬模防雷专项措施136.8爬模的防坠、防倾专项措施136.9模板文明、环保施工措施136.10爬模施工过程意外问题的应急处理措施13七.架体计算137.1核心筒液压爬模受力分析137. 2编制依据:137.3荷载计算137. 3
3、.1风荷载(Wk)137. 4 荷载工况及效应组合137.5 强度、刚度及稳定性计算137.6导轨计算:137.6.1 导轨型材计算137.6.2导轨梯档焊缝的抗剪力计算137.7受力螺栓计算137.8承重插销计算137.9锚固力计算137.9.1 埋件的抗拔力计算:137.10爬锥与混凝土接触处的混凝土冲切承载力计算137.11 埋件板与混凝土接触处的混凝土局部受压承载力计算137.12结论13八.模板计算138.1侧压力计算138.2面板验算138.3木工字梁验算:138.4背楞验算:138.5面板、木工字梁的组合挠度为:138.6拉杆计算为:13一、编制依据编号规范、标准主编单位1墩身施
4、工设计图及墩身部分施工图2建筑模板设计图集GBT17656-20083建筑结构荷载规范GB50009-20124钢结构设计规范GB 50017-20035混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2002(2011版)6混凝土结构设计规范GB 50010-20107建筑施工计算手册江正荣编著8钢结构工程施工质量验收规范(GB 50205-2001)9结构力学李廉辊编10建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)11建筑施工安全技术规范(DGJ08-903-2003)12混凝土结构工程施工规范(GB50666-2011)13危险性较大的分部工程安全管理办法(建质(2009)87号)
5、14固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-201215液压爬模模板施工技术规程JGJ195-2010二、 工程概况主塔釆用独柱型塔,桥面以上高度为75.5m,塔柱釆用矩形空心断面,塔底15m以上高度范围内,塔柱断面尺寸为3.6m(横桥向) 7.0m(顺桥向)。横桥向壁厚 0.9m,顺桥向壁厚1.65m;塔底15m高度范围内,塔柱断面尺寸为3.6m(横桥向) 7.08.0m(顺桥向)。横桥向壁厚1.25m,顺桥向壁厚1.65m。墩身外模采用液压桁架模板体系,墩身外模共布置8榀液压下架体、8榀后移装置及8榀液压桁架体上架体。针对东平东江大桥墩身结构,结合爬模施工的特点后;将墩身分为18
6、个节段进行混凝土施工,墩身标准浇注高度4.5米(铅垂距离)以内,为防止浇筑漏浆,每次浇筑时模板下包100mm且在已交筑好的结构顶部边缘与模板间粘贴双面胶;为防止混凝土从模板上端溢出影响每次浇筑间接缝效果模板上悬50mm,故模板实际设计高度为4.65m.根据具体施工情况,局部浇筑高度可有所调整。三、墩身模板配置及模板施工3.1模板的构造及配置需求3.1.1模板构造模板体系由进口板、H20木工字梁、横向背楞和专用连接件组成。进口板与竖肋(木工字梁)采用自攻螺丝连接,竖肋与横肋(双槽钢背楞)采用连接爪连接,在竖肋上两侧对称设置两个吊钩。两块模板之间采用芯带连接,用芯带销固定,从而保证模板的整体性,使
7、模板受力更加合理、可靠。木梁直模板为装卸式模板,拼装方便,在一定的范围和程度上能拼装成各种尺寸大小的模板。模板构造及各组件详见图。图3.1-1 模板构造示意图序号名称效果图1 吊钩2 竖肋3 横肋4连接爪5 芯带6芯带插捎7拼缝背楞注:模板面板为21mm厚进口板。图3.1-2 模板组成部件图3.1.2墩身模板构造为适应本工程墩身施工,模板高度为4.65m,面板高4.65m,木工字梁高4.57m,采用4道双12#槽钢横肋;其模板构造尺寸如图4.1-3所示。图3.1-3 模板结构示意图3.2各组模板的连接3.2.1 不同面的模板连接不同面模板间仍通过芯带插芯带销的方式将两侧模板连接,同时为避免胀模
8、情况的发生,倒角处的背楞还采取了斜拉座配合高强螺杆收紧的加强措施,垂直倒角的斜拉座直接利用定型产品即可本方案模板采用4道背楞,保证了模板连接的整体刚度。3.2.2大面模板的对拉及对拉螺杆设置墩身模板对拉长度不大于3.5米时,对拉螺杆采用标准段通长的对拉方法,用32规格的PVC套管对穿于两侧模板间,套管内穿对拉螺杆,拉杆可周转使用。在浇筑厚度大于3.5米的实心段时,采用300mm长的对拉螺杆(内连杆)与工地自备的20钢筋(或横向主筋)焊接,焊接长度大于20公分,用螺母固定于钢背楞上(见图3.2-5)。图3.2-5 螺杆对拉示意图3.3墩身模板配置3.3.1模板的配置液压爬模由直线段开始施工;模板
9、由图3.3-1(以外模为例)所示模板合模浇筑。3.4面板的修复方案及保养模板退模后,应立即用带有长柄的软刷带水清洗,如果模板上有小的孔洞,可以用差不多尺寸的圆木堵上,再刮圆子灰,如果模板面板出现大面积损坏,则需将面板吊至地面重新拼装。模板退模后,应立即用带有长柄的软刷带水清洗,加强模板的保养,防止钢筋或其它尖锐的东西划伤模板表面的漆皮,加强模板的观测。四、 爬模概述4.1液压爬模的工艺原理自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架二者之间可进行相对运动。在爬模架处于工作状态时,导轨和爬模架都支撑在埋件支座上,两者之间无相对运动。退模后就可在退模留下的爬锥上安装受力螺栓
10、、挂座体、及埋件支座,调整上下换向盒舌体方向来顶升导轨。待导轨顶升到位,就位于该埋件支座上后,操作人员可转到下平台去拆除导轨提升后露出的下部埋件支座、爬锥等。在解除爬模架上所有拉结之后就可以开始顶升爬模架,这时候导轨保持不动,调整上下舌体方向后启动油缸,爬模架就相对于导轨向上运动。通过导轨和爬模架这种交替附墙,提升对方,爬模架沿着墙体上升,直到坐落于预留爬锥上,实现逐层提升4.2本项目液压爬模主要性能指标及构造 4.2.1爬模主要性能 名称型号: LG-100型架体系统: 液压自爬模架体支承跨度:4.5米(相邻埋件点之间距离);架体高度: 15米;架体宽度:钢筋捆扎平台=2.5m,模板平台=1
11、.3m,主平台=2.5,液压操作平台=2.5m,吊平台=1.6m,1 作业层数及施工荷载:平台0.75KN/m2,4KN/m2 (不包含翻转平台) 0.75KN/m2电控液压升降系统额定压力: 25Mpa;油缸行程: 300mm;液压泵站流量:n2L/min, n为机位数量;伸出速度: 约300mm/min;额定推力: 100KN;双缸同步误差:20mm。2 爬升机构:爬升机构有自动导向、液压升降、自动复位的锁定机构,能实现架体与导轨互爬的功能4.2.2液压爬模的构造液压自爬模板体系的爬升系统主要由锚定总成、导轨、液压爬升系统和操作平台组成。爬模各部构造见图4.2-1。图4.2-1 液压爬模构
12、造图4.2.2.1锚定总成液压自爬模体系的锚定总成包括:埋件板、高强螺杆、爬锥、受力螺栓和埋件支座等。其中由埋件板、高强螺杆及爬锥组成的预埋件总成在墩身施工时按照爬轨位置进行埋设。预埋件总成见图4.2-2。图4.2-2 预埋件总成4.2.2.1.1埋件板与高强螺杆埋件板与高强螺杆连接,能使埋件具有很好的抗拉效果,同时也起到省料和节省空间的作用,因为其体积小,免去了在支模时埋件碰钢筋的问题见图4.2-3。 图4.2-3 埋件板及高强螺杆4.2.2.1.2爬锥、安装螺栓爬锥和安装螺栓用于埋件板和高强螺杆的定位,混凝土浇筑前,爬锥通过安装螺栓固定在面板上。安装螺栓与受力螺栓材质和长度不同,安装螺栓强
13、度为4.8级见图4.2-4。 图4.2-4 爬锥及安装螺栓4.2.2.1.3受力螺栓受力螺栓是锚定总成部件中的主要受力部件,强度为10.9级。要求经过调质处理(达到Rc25-30),并且经过探伤,确定无热处理裂纹和其他原始裂纹后才允许发货。图4.2-5 受力螺栓4.2.2.1.4埋件支座埋件支座连接导轨和主梁,它受到施工活荷载、重力荷载、风荷载等荷载的联合作用,具有较强的抗垂直力、水平力和弯矩作用。图4.2-6 埋件支座(挂座)4.2.3导轨导轨是整个爬模系统的爬升轨道,它由型钢及一组梯档(梯档数量依浇筑高度而定)组焊而成,梯档间距225 mm,供上下轭的棘爪将载荷传递到导轨,进而传递到埋件系
14、统上。4.2.4液压爬升系统液压爬升系统包括:液压泵、油缸、上、下换向盒四部分。4.2.4.1液压泵和油缸液压泵和油缸向整个爬模系统提供升降动力。4.2.4.2上、下换向盒上、下换向盒,是爬架与导轨之间进行力传递的重要部件,改变换向盒的棘爪方向,实现提升爬架或导轨的功能转换。(见图4.2-7) 图4.2-7 上下换向盒4.3液压爬模的特点1、液压爬模可整体爬升,也可单面爬升,爬升稳定性好。2、提供全方位的操作平台,操作方便,安全性高,可节省大量工时和材料。3、一般情况下爬模架一次组装后,一直到顶不落地,节省了施工场地,而且减少了模板(特别是面板)的碰伤损毁。4、结构施工误差小,纠偏简单,施工误
15、差可逐层消除。5、爬升速度快,可以提高工程施工速度。6、模板自爬,原地清理,大大降低塔吊的吊次。4.4液压爬模爬升流程示意图液压自爬模自起始段的施工流程图如下图4.4-1所示:图4.1-1 爬模施工工艺流程图A. 拆除对拉螺杆,将模板后移600mm,捆扎钢筋B. 安装埋件挂座,爬升导轨C. 退模拆除下部埋件挂座,以备下一次周转D. 液压装置提升支架(一面为一组)E. 合模、连接对拉螺杆,进行模板测量F. 浇筑混凝土,待混凝土达到强度,拆模板开始下一个循环4.5爬模架体构造及组拼液压爬模架体主要由两部分组成:下架体及上架体。下架体作为爬模系统中的承重结构,是爬模的主要受力部件,施工过程中的上架体
16、上的所有施工荷载以及下架体自重和相关施工荷载均由下架体承担。上架体主要用来为施工中的钢筋作业及模板作业提供作业面,通过相应机构与下架体相连。架体各部连接部件及规格详见图4.5-1。图4.5-1 架体连接部件及规格4.5.1上架体组成爬模上架体主要由以下部件组成:平台立杆、主背楞、平台横梁、主背楞斜撑、模板后移装置。上述各部件连接后,形成爬模上架体主体框架,上架体的三道平台横梁提供了三层操作平台,主要用来进行钢筋、模板作业,主背楞斜撑可以调节平台横梁的角度,使爬模架体不论是在仰面还是在俯面均能保持操作平台面的水平,平台立杆装上平台护栏,再装上防护网,形成爬模上架体的外围防护体系,后移装置可实现模
17、板的退模和合模操作。上架体的部件组成详见图4.5-2。图4.5-2 上架体组成和模板后移装置4.5.2下架体组成爬架下架体主要由以下部件组成:承重三角架、埋件系统、导轨、液压系统、中平台梁和立杆、吊平台梁和立杆。承重三角架是爬模的承重机构,所有爬架上的荷载均有其承担;埋件系统是爬模的附墙机构,承重三脚架通过挂座将所受荷载传递给墩身上的预埋件;液压系统为架体的爬升提供动力。下架体的部件组成详见图4.5-3。图4.5-3 下架体组成4.5.3架体组装顺序上、下架体间通过螺栓连接,架体组拼随施工进展情况,按照图4.5-4所示步骤进行。图4.5-4 架体组拼步骤4.6爬模爬升轨迹及架体拆除说明4.6.
18、1墩身架体爬升轨迹主墩墩身结构简单,液压爬模由底部一次爬升到顶部,墩身架体爬升轨迹如图4.6-1所示。图4.6-1 墩身架体爬升轨迹图4.6.2爬模架体构造及各节段架体布置墩身外模共布置8榀液压下架体、8榀后移装置及8榀桁架;架体布置见图4.6-3。图4.6-3 墩身架体布置图4.6.3爬模架体的拆除说明4.6.3.1拆除注意事项1)爬模的拆卸工作须严格按照专项方案及安全操作规定的有关要求进行。2)爬模的拆除必须经项目部生产经理、总工程师签字后方可进行。拆除工作前对施工人员进行安全技术交底,拆除中途不得换人,如更换人员必须重新进行安全技术交底。4.6.3.2拆除准备(1)爬模拆除条件:当结构施
19、工完毕,即可对爬模进行拆除。(2)机械设备:由现场塔吊配合爬模的拆除作业。(3)人员组织:拆除工作配备专业架子工,爬模拆除前,工长应向施工人员进行书面安全交底。交底接受人应签字。(4)爬模拆除时应先清理架上杂物,如脚手板上的砼、砂浆块、U型卡、活动杆件及材料。拆除后,要及时将结构周圈搭设防护栏杆。(5)爬模拆除前,先将通道封闭,并做醒目标识,画出拆除警戒县,严禁人员进入警戒线内。4.6.3.3拆除顺序按照规定要求,爬模装置拆除前应明确平面和竖向拆除顺序,按照现场塔吊起重力矩要求,将爬模装置的外筒拆除顺序按照顺时针(或逆时针)方向逐个单元拆除,内筒爬模架体按照各独立小筒整体拆除。4.6.3.4爬
20、模架体拆除步骤在爬模拆除时,需先整个模板、架体拆除,架体拆除主要施工流程为:退模吊离模板吊离上架体拆除导轨分割平台吊离下架体。拆除具体施工步骤为:第一步:当混凝土强度达到15Mpa以上,卸出所有对拉螺杆(包括阳角斜拉杆)。拔出后移安全销,将模板后退(模板可后移600mm)。再插上后移安全销。第二步:利用塔吊将模板吊住,拆除主背楞连接器,将模板吊至规定场地。第三步:利用塔吊将上平台及上架体整体吊至规定场地。第四步:将导轨从架体抽出,放至于水平空地。第五步:将主平台及吊平台从中间割开以减轻重量。第六步:用塔吊将爬模下架体整体吊移至规定场地。4.7爬模操作平台搭设4.7.1爬模操作平台构成本项目液压
21、爬模的操作平台架体平台主要包括钢筋绑扎平台、模板操作平台,主操作平台、液压操作平台,和吊平台(修饰平台)共6个平台。各平台相互关系见图4.7-1。图4.7-1 爬模各操作平台示意图钢筋绑扎平台(1、2)位于上架体顶面,为下一节段混凝土的浇筑提供了钢筋绑扎的作业空间;模板操作平台(3)位于上架体中部,在进行合模或者退模操作时,是对拉螺杆安装和拆除的作业平台;主操作平台(4)位于下架体顶面,是混凝土浇筑时退模和合模的操作平台,模板系统及上架体在此与下架体连接、固定;液压操作平台(5)位于下架体上,是架体提升时提供液压操作及观察液压装置动作的作业平台。吊平台(6)是一个修饰平台,其主要作用是在爬架爬
22、升到位后,作业人员可以下到架体以下,对预埋爬锥进行拆除,同时用对爬锥空洞进行修补。4.7.2平台的搭设钢筋绑扎平台、模板操作平台、液压操作平台、吊平台的横梁和14槽钢之间用M2050的螺栓连接,主平台和下架体之间采用螺栓连接。在槽钢横梁上焊接直径16mm的钢筋,间距15cm,在其上满铺2.5mm厚的防滑钢板作为平台板。爬模各操作平台的拼装总体步骤如下:第一步:将爬模下架体吊装在埋件挂座上。第二步:在爬模下架体上铺设主操作(H20型钢)及液压操作平台梁(14槽钢)及平台跳板(2.5mm厚的防滑钢板)。第三步:利用塔吊将上架体(桁架)安装至主操作平台上。第四步:在上平台横梁上铺设平台梁(14槽钢)
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