高墩异步翻升施工工法

1、高墩悬挑脚手架施工平台异步翻升施工工法省级工法申报资料江西省现代路桥工程总公司路桥华南工程有限公司中交路桥南方工程有限公司2013年4月目 录1前言2工法特点3适用范围4工艺原理5工艺流程及操作要点6材料与设备7质量控制8安全措施9环保措施10效益分析 11应用实例高墩悬挑脚手架施工平台异步翻升施工工法完成单位：江西省现代路桥工程总公司 路桥华南工程有限公司 中交路桥南方工程有限公司主要完成人：陈松洲 朱京忠 揭玖华 肖祥松 张虎 1、前言由于高速公路向山区的不断开发与拓展,今后高速公路建设将向地质更复杂、气候更恶劣、环境更脆弱、路线更偏远、经济更落后、条件更艰苦的重丘区和山岭区推进，因此，今

2、后我国高速公路建设重点将是山区高速公路。由于山区复杂的地形条件和路线走廊限制，跨越深沟谷及河流的高墩桥不可避免的广泛出现于山区高速公路建设中,而空心薄壁高墩柱的施工往往成为控制安全风险、工程施工进度及工程成本的关键。高墩悬挑脚手架提供的施工平台，保障了桥墩身各道工序施工的顺利完成，并且可以有效的提高桥墩的施工进度和安全性。通过该工法的应用，取得了较好的经济效益和社会效果，有很高的推广应用价值。2、工法特点2.1 采用在墩身上循环安设三角托架和搭设脚手架来服务于墩身施工，施工工序方便易行； 2.2提供的施工作业平台宽阔，在进行桥墩身各道工序施工时，可以加大人员投入，施工进度快；2.3施工安全性高

3、，并且可以方便墩身外观修饰、塔吊、电梯等其他预埋件施工，还可以利用夜晚时段安装模板，加快了施工进度；2.4 经济效益突出，施工平台异步翻升施工只投入钢管、扣件与型钢三角托架，达到节约成本的目的；总之，与液压爬模施工、普通翻模施工等其他模板相比施工投入较少，进度较快，施工安全性较高。3、 适用范围本工法适用于高度50m（当H150m时，需要对作用于脚手架的水平风荷载进行详细验算），倾斜度5%的公路、铁路桥梁高墩或其他类似高耸柱形混凝土结构物施工中。对高山峡谷等场地狭窄、运输困难的工程环境或者脚手架搭设高度超过了落地式脚手架的容许搭设高度时尤为适用。4、工艺原理本工法采用搭设双排钢管脚手架为高墩施

4、工提供作业平台。为了保证脚手架安全性和稳定性，将需要搭设的整个脚手架分成若干段，在搭设到一定高度位置时（一般高度为24m），利用预埋连接套筒，安设型钢三角托架的方式，作为次层脚手架搭设的基础，通过型钢三角托架悬挑将脚手架的荷载传递到墩身上，通过循环拆装，以上一节脚手架为施工操作平台，搭设下一节脚手架，不断的循环翻升；以此来实现施工平台异步翻升，依次利用型钢三角托架翻升搭设钢管脚手架的施工方法。5、施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工准备承台上搭设首节脚手架预埋连接套筒安装型钢三角托架墩身标准节段脚手架循环搭设脚手架拆除首先在承台上搭设钢管脚手架，利用塔吊翻转模板进行墩柱施工，每次施工

5、高度4.5m，钢管脚手架随着墩身高度逐渐加高，在第五节（约20m位置）预埋连接套筒。型钢三角托架约20m一个循环，钢管脚手架的搭设高度不宜大于24m，共需两套型钢三角托架用于周转利用。安装首节模板，开始搭设脚手架，浇筑完成后翻转模板，脚手架逐渐加高，依次循环浇筑第二节至第六节混凝土，在浇筑第五节混凝土时注意预埋连接套筒。待施工至第六节段预埋件露出后,拆除第五节段和第六节段钢管脚手架,在第五节墩身外壁安装型钢三角托架；在型钢三角托架上重新开始搭设脚手架，以上一节脚手架为施工操作平台，搭设下一节脚手架，不断的循环翻升，以此来实现施工平台异步翻升，开始第七节施工，同时逐渐拆除底部的脚手架和型钢三角托

6、架，施工第七节至第十节段，完成一个循环。依次循环，每次翻模浇筑高度4.5m，每24m型钢三角托架、钢管架翻升一次，直至墩身封顶。第一循环4.5-24m墩身施工开始施工0-4.5m墩身施工 第四循环72-96m墩身施工第三循环48-72m墩身施工第二循环24-48m墩身施工 第六循环120m-0#块施工第五循环96-120m墩身施工图1 施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 施工准备承台浇筑混凝土前，先测放出桥墩柱的位置，将桥墩柱的预埋钢筋安装好，采用点焊的方式将墩柱钢筋和承台钢筋固定连接，防止在浇筑承台混凝土时因振捣使之位移。承台浇筑完毕后，再次在承台上测放墩柱位置，用于控制墩柱模板的安装

7、就位，并对预埋钢筋进行校验。测量人员放出控制点后，用墨线弹出墩柱外轮廓线。用钢尺复测施测结果，并校验墩身预埋钢筋是否因混凝土浇筑而位移，保证墩身混凝土达到设计要求的保护层厚度。5.2.2 技术准备型钢三角托架应根据外荷载对结构进行强度、刚度和稳定性验算；高墩悬挑脚手架还应该对作用于脚手架的水平风荷载进行验算。脚手架的布置根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001)和施工现场需求双方面结合进行搭设。 搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB5030）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格后方可持证上岗。5.2.3 脚手架与蹲身间距分析因

8、为普通的模板总宽度为326mm (6mm的面板+100mm竖肋+160mm的横向背带+10mm的垫片，另外再考虑底模的拉杆外露50mm)既要考虑到翻模有足够的空间，又考虑到绑扎钢筋，和其它工种操作人员的安全性和方便性，一般设置为750mm。5.2.4 循环扶墙型钢三角托架利用型钢三角托架做为架体循环翻升的“基础”。用预埋套筒及高强螺栓连接在已浇筑混凝土面上。型钢三角托架上焊接32钢筋，作为固定钢管架立柱。钢管架立于型钢三角托架上，向上搭设。1）三角托架制作：型钢三角托架用10010010和75757两种型号的角钢制作而成，并且在坐落钢管的平面上垂直焊接30cm长的32螺纹钢防止立柱钢管因施工时

9、带来的晃动而导致偏移。 图2 三角托架示意图2）三角托架安装：三角托架在墩柱上的间距按照1.6m1.8m的尺寸进行布置.与埋件间的连接采用24的10.9级高强螺栓进行连接。（根据墩柱的平面尺寸适当调整三角托架间距）5.2.6 三角托架平台铺设采用钢管间距40cm纵向铺设，作为三角托架上面安全平台的龙骨，再用铁丝将钢管和三角托架捆绑成整体。捆绑完成后，在钢管上铺设双层D10钢筋网片，网片方格按50%错开放置，再在网片上铺设薄铁皮，确保坠物不易掉至地面碰伤地面操作人员。待三角托架上的安全措施全部完成后，方可进行脚手架的向上搭设。图3 作业平台示意图5.2.7 架体主体搭设采用双层483.5钢管，使

10、用直角、连接扣件连接，立柱纵距间距小于1.8m，步距为1.8m，横距为1.05m。架体稳定性措施：钢管架外侧按每5步4跨设置剪刀撑，使用旋转扣件连接至钢管架外侧；在内侧每竖向4.5m，横向2-3m梅花式布置扶墙，扶墙采用预埋24螺纹套筒，扶墙杆用钢管与24高强螺栓焊接附着在立杆上。5.2.8 操作层布设铺设菱形轧钢网，方便行走；操作层之间采用12钢筋预制成步梯，方便人员上下。5.2.9 架体防护措施在每操作层外侧30mm处设置一道横向挡脚杆，120mm处设置一道横向扶手栏杆。架体四周挂设密目网进行防护。5.2.10 脚手架扶墙脚手架向上搭设时为了考虑脚手架的稳固性，不但在钢管架外侧按每5步4跨

11、设置剪刀撑，而且在内侧每竖向4.5m，横向2-3m梅花式布置扶墙，扶墙采用预埋24螺纹套筒，扶墙杆用钢管与24高强螺栓焊接附着在立杆上5.2.11 人员上下步梯操作层之间采用12钢筋预制成步梯，方便人员上下。5.2.12 架体检查与验收搭设检查：在搭设脚手架时，每完成一步都要及时校正立柱的垂直度和大、小横杆的水平度，使脚手架的步距、跨距按要求尺寸保持一致。5.2.13 施工中常遇问题及预防处理方法每天对成型的脚手架进行一次检查，发现在施工过程种导致扣件的松动给予及时的紧固，架体的扭曲给予及时的调整。5.3 劳动力组织脚手架的搭设人员必须经过严格培训，考试合格、持证方可上岗。搭设时按照工程规模1

12、00m高墩主体搭设一般为15人，5人搭设，3人负责材料配备等工作。现场安全员和技术员负责跟踪检查。表1 脚手架搭设施工人员配置情况表序号工种名称人数作业内容技术要求1作业班组长1分别负责全过程作业施工现劳力场组织与调配、人员分工，与现场施工技术、管理人员间的信息传递、协调沟通事宜具有脚手架搭设施工经验，清楚工艺流程、各工序施工方法及安全质量基本知识，具有一定的读图、识图能力和对外组织沟通能力2架子工5负责脚手架的搭设具有脚手架搭设施工经验，操作熟练，适应高空作业能力3电焊工2负责预埋件和托架焊接定位具备钢筋电焊作业现场动手能力4普工3负责支架转运等材料配备工作具备一定的施工作业理解、执行能力5

13、电工1负责现场施工用电线路连接、拆除，以及安全用电的检查与整改具有工地施工临时用电实际操作方面的能力和专业知识6塔吊操作手2负责在施工中机械操作、维修保养工作熟悉机械操作原理和现场实际操作能力、具备一般故障维修保养等动手能力7指挥人员1负责现场施工的调度工作和施工安全的督导具备脚手架搭设施工各环节协调、指挥能力6、设备与材料6.1 采用的主要机具与设备表2 主要施工机具设备一览表序号设备名称规格型号单位数量备注1套丝机GGZL-40台12电焊机BX1-400台23切筋机GQ-40台14弯筋机GW-40台15砂轮切割机SQ-40台1 6手拉葫芦HSZ10t套47塔吊QTZ63台2 8电梯SCD台

14、1 9发电机200KW台1 6.2 主要材料6.2.1 钢管采用外径为48mm，壁厚3.5mm的无缝钢管，长度为3-6米，小横杆钢管长度为1.2米。材质符合普通碳素结构钢技术条件GB700-88中的A3钢的技术条件，有严重锈蚀、弯曲、压偏损伤及裂纹者挑出退场。6.2.2 扣件（旋转扣件、直角扣件、对接扣件）（1）扣件在主要部位不应有缩松、夹渣、气孔等铸造缺陷。扣件应与钢管的贴合面紧密接触，应保证扣件抗滑、抗拉性能。（2）扣件应经过65KNM扭力矩试压，扣件各部位不应有裂纹。（3）脚手架扣件应符合钢管脚手架扣件GB15831-2006的相关要求。（4）扣件规格必须与钢管外径相同。使用过的扣件在使

15、用前必须逐一进行质量检查，有裂纹、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。6.2.3型钢三角托架型钢三角托架为10010010和75757两种型号角钢制作，型钢搭接处采用四面围焊，保证焊缝高度不小于8mm，角钢顶面焊接长30cm32钢筋作为钢管落脚的定位桩。采用M24螺栓与混凝土墙壁内预埋的套管固定，套筒侯锚筋长度要满足要求，套筒内螺纹在预埋前要检查完好程度，预埋要有足够的保护层以便后续修补。6.2.4脚手板脚手板采用菱形钢板网与16钢筋焊接而成，钢板网规格为3.5mm板厚，网眼为3060mm。钢板网与钢筋接触处打弯焊接，增加焊接强度。6.2.5 安全网采用绿色2000目（100mm100mm

16、）密目安全网，长6000mm，宽1800mm。其性能要符合国家规定和冲韧试验规定。7、质量标准与质量控制7.1 质量标准7.1.1 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130-2001）建筑施工安全检查标准（JGJ 59-99）密目式安全立网（GB16909-1997） 安全网（GB5725-1997） 安全帽（GB2811-2007）安全带（GB6095-85）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）7.1.2 脚手架质量控制1）按照要求对钢管、扣件、脚手板等构配件进行检查验收，不合格产品不得使用。 2）墩身强度已达到要求。 3）三

17、角托架已锚固完毕 。三角托架锚固强度符合设计要求； 2锚固不得少于两道； 3内侧锚固点距内侧端部距离宜为200250mm； 4两道锚固间距不得小于1000mm； 5三角托架外伸长度相等，外立杆底座距端部距离宜为200mm； 6三角托架已做好斜撑。4）架体步距、跨距、横距应符合设计要求，垂直度应符合规范要求。7.2 施工技术及质量控制措施7.2.1 对全体作业人员进行岗前质量培训，做好施工前技术交底；7.2.2 坚持对原材料进行进货检验和进场后试验，确保使用优质材料；7.2.3 对架体本身承载力进行严格的计算并做预压处理。7.2.4 对进场的钢管和扣件严格检验，材质符合普通碳素结构钢技术条件GB

18、700-88中的A3钢的技术条件，符合国家安全标准和质量标准。7.2.5 脚手架扣件应符合钢管脚手架扣件GB15831-2006的相关要求7.2.6使用过的扣件在使用前必须逐一进行质量检查，有裂纹、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。7.2.7型钢三角托架采用M24螺栓与混凝土墙壁内预埋的套管固定，套筒侯锚筋长度要满足要求，套筒内螺纹在预埋前要检查完好程度，预埋要有足够的保护层以便后续修补。7.2.8搭设人员必须持有特殊工种操作证方可上岗。8、安全措施8.1 安全生产法律、法规在施工中严格执行国家、行业的法律、法规，严格按操着规程、规范操作，确保安全生产、文明施工。主要执行的法律、法规有：

19、中华人民共和国安全生产法中华人民共和国建筑法建设工程施工现场管理规定（国务院第15号令）工程建设重大事故报告和调查程序规定（建部部第3号令）各相关专业、工种的安全生产操作规程8.2 施工安全保障体系及安全管理规定8.2.1建立以项目经理、技术负责人为领导的安全生产机构。8.2.2登高架设作业人员（架子工），必须经专业安全技术培训，考试合格，持特种作业操作证上岗作业。登高架设作业人员（架子工）在施工过程中要正确使用个人安全防护用品，着装必须灵便（紧身紧袖），在高处作业时，必须穿防滑鞋，佩戴安全带。8.2.3在进行悬挑脚手架搭设之前，必须组织搭设人员，认真领会脚手架专项安全施工组织设计和安全技术措

20、施交底的要求，研讨搭设方法，明确分工，并派1名技术好、有经验的人员负责搭设技术指导和监护。8.2.4风力六级以上（含六级）强风和高温、大雨、大雪、大雾等恶劣天气，应停止脚手架德的搭设与拆除作业。风、雨、雪过后要进行检查，发现倾斜下沉、松扣、崩扣要及时修复，合格后方可使用。8.2.5脚手架要结合工程进度搭设，搭设未完的脚手架，在离开作业岗位时，不得留有未固定构件和不安全隐患。8.2.6工程负责人、安全员、架子工班长应按脚手架搭设的进度分段对脚手架验收，并填写施工脚手架验收表，经验收合格后方可投入使用。8.2.7高处作业所用的物料应堆放平稳，工具应随手放入工具袋，拆卸下的物体、剩余材料和废料等都要

21、加以清理和及时运走，不得任意乱掷或向下丢弃。传递物体时不能抛掷。8.2.8所有安全防护设施和安全标志等，任何人不得毁损或擅自移动或拆除。确因作业需要而暂时拆除或变动安全防护设施时，必须报请批准后才能拆除，并在作业完成后进行复原。8.2.9施工现场安全员要每天对脚手架进行安全检查，尤其是对固定工字钢的锚固钢筋环、钢丝绳、连墙件、脚手板、兜网、拦腰杆等进行检查，发现问题及时整改。9、环境保护措施9.1环境保护法律、法规在施工中严格执行中华人民共和国环境保护法，严格执行国家、地方政府、行业对废水、废渣、废气、噪声、扬尘等环境保护方面的管理规定。9.2、保护环境的目标和主要内容环境保护和现场文明施工目

22、标：必须达到现场文明施工标准花。施工场地决不会出现污水外溢、渗漏，并确保施工工地周围附近的正常生产和生活。严格遵守环境保护法和工程的环保要求，在组织施工和管理中采取各种有效措施预防和消除因施工造成的环境污染。保护施工周边的生态环境。保持工地清洁，控制扬尘，杜绝材料的漏洒，要经常洒水。及时将施工和生活中产生的弃土、脏水、废弃物、废水、污水和废渣按环保要求处理。控制和减少施工噪声，临时住所驻地要建造厕所，卫生部门定期进行环境消毒和检查，预防疾病发生和流行。保证环境达标。9.3 文明施工措施9.3.1 建立健全管理组织机构：成立环境保护和文明施工的组织机构。项目经理部项目副经理文明施工管委会 机械员

23、材料员计量员质检员办公室施工员炊事员技术员安全员施工队区域文明施工材料堆放管理场内垃圾管理机械运输管理办公室卫生管理宿舍卫生管理食堂卫生管理场内卫生管理9.3.2制定文明施工规定按文明施工的要求搭建临时设施、修建场地施工便道、进行材料堆放、搞好施工准备、食堂、住房等各工序、工种的施工文明。10、资源节约与效益分析结合我公司在仁怀至赤水高速公路RCTJ-8合同段桐梓河特大桥实践证明：表3 效益分析对比表工效、安全、成本分析模板上悬挑支架翻模液压爬模施工悬挑脚手架翻模施工工效分析 （每4.5m）每周期5-6天每周期4-5天每周期4-5天机械投入塔吊、电梯、输送泵各一台翻模一次进行一次电梯安装两台塔

24、吊、一台电梯、两台输送泵翻模两次进行一次电梯安装塔吊、电梯、输送泵各一台翻模5次进行一次电梯安装安全性分析施工平台小，高空作业危险系数高外模不需吊装，自行爬升，安全系数较高满堂脚手架全封闭空间，施工平台大，安全系数高施工成本分析约27t角钢平台支架，约20万元成本较高，仅液压外模就投入120万元满堂脚手架约90t，2套角钢三角挑架约14.3t，需投入约60万元采用该工法配合普通翻模施工，进度快，成本低，经济效益显著。本工法投入满堂脚手架约90t，2套型钢三角托架约14.3t，需投入约60万元。墩柱施工每周期4-5天，比普通液压爬模施工方法节约成本约60万元，缩短工期20%。施工速度较快，较大地

25、压缩了每节墩柱施工的周期，较大地改善了高墩施工的安全性，除需专业架子工及支架投入成本偏高外，施工可操作性、安全性、工期均得到了较大的提高。通过15#主墩的应用，130m高墩仅用了6个月时间就顺利封顶，且墩身质量、外观均取得较好效果，得到了各级领导、业主、监理的一致好评。11、应用实例11.1 仁怀至赤水高速公路RCTJ-8合同段桐梓河特大桥仁怀至赤水高速公路RCTJ-8合同段位于贵州省习水县二郎乡境内，起点桩号K8+923，其中桐梓河特大桥为该项目的控制性工程，主桥采用四跨预应力混凝土连续钢构桥， 15#主墩是桐梓河特大桥的主墩之一，墩身结构为双肢变四肢。墩身断面尺寸为418.35m，壁厚75cm采用翻模施工。墩高共为130m，在施工到80m时，墩柱截面变换成四墩，其断面尺寸为47.5m，变换后的墩高为50m。采用的悬挑脚手架翻模施工技术较大地改善了高墩施工的安全性，除需专业架子工及支架投入成本偏高外，施工可操作性、安全性、工期均得到了较大的提高，通过15#主墩的应用，130m高墩仅用了6个月时间