混凝土挡土墙施工设计方案及对策_

'-.悬臂式混凝土挡土墙施工方案目录工程概况：1、工程情况：XX路西侧辅路工程，北起XX路，南至XX东侧道路。本工程主要用于XX路隧道洞口施工时的车辆调流。悬臂式混凝土挡土墙K0+071~K0+325，共计254米，高度从3.7米至8.9米不等。2、主要工程量：悬臂式挡墙：长254米，钢筋136吨；C30混凝土-1550立方米；C15垫层混凝土：180立方米悬臂式挡墙施工计划分两次浇筑完成，设一处施工缝，即在基础施工过程中，先浇筑挡土墙下部平板基础及部分墙身，浇筑高度至基础顶面上1.0~1.2米处。施工至墙顶时留置栏杆预埋件。脚手架采用普通钢管脚手架，重点加强侧向支撑，保证模板的稳定。为保证感官效果，模板采用木质竹胶板，拉接采用对拉螺栓。混凝土采用商品混凝土。计划工期30天。10月30日至11月30日完成。该区域需专业管线先期施工。二、施工环境：悬臂式挡墙的钢筋模板加工区，设于该段道路西侧拆迁完成后的场地内。计划长度为100米*20米。施工用水电从XX中借用。三、施工工序、工艺及控制方法：1、基坑开挖：先测量放线，定出开挖中线及边线，起点及终点，设立桩标，注明高程及开挖深度。基坑开挖应保持良好的排水，基坑外设置集水坑，以利于基底排水。本工程基槽土方采用人工配合挖掘机进行开挖。用挖掘机开挖至设计标高+20cm处，然后人工挖除剩余20cm土，以免机械扰动原状土或超挖。开挖成型后坑底高程控制在+30mm以内，轴线位移小于50mm。基坑开挖后应检验基底承载力，合格后，妥善修整，在最短的时间内放样。2、地基处理：地基承载力应达到200Kpa，当挖基发现有淤泥层或软土层时，需进行换土处理，计划采用碎石换填，报请监理工程师及业主通知XX勘察测绘院对地基进行检验后，才进行施工。3、混凝土垫层施工：根据设计图纸要求。基底浇筑15cm厚，C15混凝土垫层， 混凝土垫层每侧比基础宽出10cm。在挡墙基础的凹槽处，设置木模板。垫层顶高程偏差在0~–20mm之内，轴线位移在50mm以内，平面尺寸偏差在+100mm~0之内。4、钢筋安装： 钢筋直径在16mm以上时，采用双面焊接接头，焊接长度不小于5d；其他采用搭接接头形式，搭接长度不小于30d。焊接前清除钢筋表面铁锈、熔渣。焊缝表面平整，接头处无裂纹。焊接钢筋要进行抽样检验，以每300个同类型接头为一批，切取三个接头进行拉伸试验，其抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值，且试件断口呈塑性断裂。现浇钢筋基础先安装基础钢筋，预理墙身竖向钢筋，待基础浇灌混凝土完后且砼达到2.5Mpa后，进行墙身钢筋安装。 -可修编. -.钢筋现场加工、制作、绑扎。现场绑扎时，先划线，后摆筋、穿筋、绑扎，最后安放专用垫块，弹线时，注意间距、数量、标明加密箍筋位置。板筋先摆主筋，后摆副筋。摆放有焊接接头和绑扎接头的钢筋时，其接头位置同一截面接头数量，搭接长度按现行施工规范规定执行。钢筋交叉点采用铁丝扎牢。所有箍筋与受力钢筋垂直设置，箍筋弯钩叠合处，沿受力钢筋方向错开布置。为保证保护层厚度，垫块预制时厚度要准确，强度要保证。钢筋安装完毕后满足下表要求：检验项目允许偏差受力钢筋间距+20mm顺高度方向上配置两排以上的排距+5mm箍筋及构造筋间距+20mm同一截面内受拉钢筋接头面积占钢筋总截面积百分比焊接不大于50%绑接不大于25%保护层厚度+10mm5、模板工程：根据结构物的特点挡墙混凝土施工中使用的2.44m*1.22m*1.5cm木质竹胶板。所有模板及支架必须保证结构和构件的形状、尺寸和相对位置正确；具有足够的强度和稳定性；模板表面平整、接缝严密、不漏浆；制作简单，装拆方便，经济耐用。在安装模板过程中应该注意以下几点：1）模板安装前，必须经过正确放样，检查无误后才能立模安装。2）模板必须支撑牢固、稳定，不得有松动、跑模、超标准变形下沉等现象。3）模板应拼缝平整严密，并采取措施填缝，不得漏浆，模内必须干净。固定在模板上的预埋件和预留孔洞不得遗漏，模板安装必须牢固，位置准确。模板支撑完后，对板缝进行检查，对挡墙根部用水泥砂浆进行封堵。模板安装后应及时报检及浇筑混凝土。4）模板采用拉杆螺栓固定时，端部应加垫块，拆模后其垫块孔应用膨胀水泥砂浆堵塞严密。模板安装完毕后满足下表要求：检验项目允许偏差模板相邻表面高低差2mm表面平整度3mm模内尺寸+10~–20mm轴线位移10mm支撑面高程+2~–5mm预留孔洞位置+10mm6、现浇砼基础：先浇筑挡土墙下部平板基础及部分墙身，浇筑高度至基础顶面上1.0~1.2米处。第一次砼浇筑完成24h后继续浇筑墙身。现浇砼基础采用C30混凝土。按挡土墙分段长，整段进行一次性浇灌，在清理好的垫层表面测量放线，立模浇灌。 7、现浇墙身砼：-可修编. -.现浇墙身砼采用C30混凝土。现浇钢筋砼挡土墙与基础的结合面，应按施工缝处理，即基础施工时间加钢筋进行补强，下次施工前先进行凿毛，将松散部分的砼及浮浆凿除，并用水清洗干净，然后架立墙身模板，砼开始浇灌时，先在结合面上刷一层水泥浆或垫一层2—3公分厚的1：2水泥砂浆再浇灌墙身砼。 挡墙每隔15米设一道沉降缝，宽2cm，采用浸沥青木板三面填塞。 混凝土计划采用商砼，混凝土的配合比按设计砼标号来进行试验确定。混凝土拌合、运输、浇筑、振捣应符合规范要求和监理工程师的要求。混凝土用砼运输车运至现场，使用47米混凝土泵车泵送浇灌。在墙顶搭设平台，砼浇灌从低处开始分层均匀进行，采用插入式振捣器振捣，振捣棒移动距离不应超过其作用半径的1.5倍，并与侧模保持5—10cm的距离，切勿漏振或过振。在砼浇灌过程中，如表面泌水过多，应及时将水排走或采取逐层减水措施。浇灌到顶面后，应及时抹面，定浆后再二次抹面，使表面平整。砼浇灌过程中应派出木工、钢筋工、电工及试验工在现场值班，发现问题及时处理。由专人负责每一车砼的坍落度试验 ，确保砼坍落度在8~18cm之间。砼强度件制作应在现场拌和地点或浇灌地点随机制取，每100立方砼应制作至少3组试件（不足100方时，按100方计），供于后期检验强度使用。 混凝土成型后满足以下要求：检验项目允许偏差断面尺寸+20mm顶面高程+10mm轴线位移10mm每侧麻面不得超过该侧面的1%砼浇灌完进行收浆后，应及时洒水养护，养护时间最少不得小于7天，在常温下一般48小时即可拆除墙身侧模板，拆模时，必须特别小心，切莫损坏墙面。 8、施工缝处理：为使混凝土结构具有较好的整体性,混凝土的浇注应连续进行。若因技术或组织的原因不能连续进行浇注,且中间的停歇时间有可能超过混凝土的初凝,则应在混凝土浇注前确定在适当位置留设施工缝。施工缝就是指先浇混凝土已凝结硬化,再继续浇注混凝土的新旧混凝土间的结合面,它是结构的薄弱部位,因而宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。当从施工缝处开始继续浇筑混凝土时,须待已浇筑的混凝土抗压强度达到一定强度后才能进行,而且需对施工缝作一些处理,以增强新旧混凝土的连接,尽量降低施工缝对结构整体性带来的不利影响。拟采用竖向设置一道长度为1m，直径16的钢筋补强，设置间距50cm。施工缝处理过程是:1）先在已硬化的混凝土表面上，清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层,并加以充分湿润,冲洗干净,且不得留有积水。2）然后在浇筑混凝土前先在施工缝处铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆。3）浇筑混凝土时,需仔细振捣密实,使新旧混凝土结合紧密。墙身外露部分采用仿石喷涂。四、模板方案：1、模板设计模板采用2.44m*1.22m*1.5cm木质竹胶板，模板的拼缝模板缝采用海绵条和塑料条封贴，防止漏浆。板后使用5*8的方木，经压刨制成统一尺寸后竖向钉于模板后，方木间距10cm。模板采用拉杆螺栓固定间距经计算确定（见下面计算结果）,横向使用一根φ48×3.5mm钢管固定方木，竖向使用2根φ48×3.5mm钢管，使用燕尾卡加双螺帽与对拉螺栓相固定。固定钢管间距与对拉螺栓间距相同。模板示意简图如下：竹胶板竖向钢管对拉螺栓横向钢管燕尾卡5*8方木-可修编. -.l模板接缝处理：横向接缝处：除使用海绵条和塑料条封贴外，竖向的方木应交错咬合(最少咬合30cm)，并加设两条横向钢管固定，以保证模板不出现变形。竖向接缝处：除使用海绵条和塑料条封贴外，该区域的横向钢管应使用双钢管，并在两排横相钢管间加设横向的5*8方木，间距15cm。2、施工要点：A:混凝土对模板的侧压力计算：混凝土对模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇浇高度达到某一临界值时，侧压力就不再增加，此时的侧压力为新浇混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称混凝土的有效压头。现选取我国《混凝土结构工种施工及验收规范》（GB50204—92）中提出的新浇混凝土作用在模板上的侧压力计算公式如下：采用内部振捣器时，新浇混凝土作用干模板的最大侧压力可按下列二式计算，并取二式中的较小值：一式：F=0.22Vct0β1β2V½二式：F=Vc·H，-可修编. -.式中：F—新浇混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）Vc—混凝土的重力密度（KN/m2）　　　t0—新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定，当缺乏实验资料时，可采用t＝200/(T+15)计算；式中：T—混凝土的温度（°）　　　V—混凝土的浇灌速度（m/h）H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度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—150mm时取1.15。有效压头高度h（m）按下式计算：h=F/Vc式中：h—有效压头高度（m）　　　H—混凝土浇灌高度（m）按照最高挡墙8.9米计算，其中H1+H2+H4=0.45+0.2+0.6=1.25米，施工时，第一次浇注混凝土高出斜肋0.3米，这样，第二次浇注高度为8.92-1.25-0.3=7.37米。按照7.4米计算混凝土对模板的侧压力F=0.22Vct0β1β2V½式中：β1＝1.2，β2＝1.15，V已知＝1m/h，Vc=25KN/m3,t0=200/(T+15)=200/(12+15)=7.4h；代入上式得：F＝0.22×25×7.4×1.2×1.15×√1＝56.17KN/m2；而F′＝Vc·H＝25×7.4（浇注最高高度为7.4m）＝185KN/m2；按取最小值，故最大侧压力为56.17KN/m2，有效压头高度为h=56.17/25=2.25m。B:倾倒混凝土时产生的荷载标准值：可取2KN/m2（作用范围在有效压头高度之内）。一项荷载的分项系数为1.2，二项荷载的分项系数为1.4。C:模板及其支架设计计算的荷载组合为：F组＝F×1.2+2×1.4＝70.204KN/m2；D:对拉螺栓的设置计算模板拉杆的计算公式：F=Pm*AA为模板的受荷面积，本工程中对于墙高大于6米的挡土墙拉杆的纵间距设为0.4米，横间距设为0.6米。对于墙高小于6米的挡土墙拉杆的纵横间距都设为0.6米。-可修编. -.则F1=56.17*0.4*0.6=13.48KN；F2=56.17*0.6*0.6=20.22KN故选取M16钢筋（容许拉力为24.5KN）作为对拉螺栓即可满足强度要求。因为墙体的厚度变化，不同高度对拉螺栓需要设置不同的长度。l因为墙体的厚度上下不同，为保证其厚度在墙内设置支撑钢筋。拟采用直径16的钢筋在墙面主筋之间按设计墙宽设置，设置间距50cm，呈梅花形布置。E模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。按规范规定，强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。0.1m0.1CBAq面板计算简图①.抗弯强度验算跨中弯矩计算公式如下:其中，M--面板计算最大弯距(N.mm)；l--计算跨度(内楞间距):l=100.0mm；q--作用在模板上的侧压力线荷载F组；面板的最大弯距：M=0.1×70.204×100.0×100.0=0.702×105N.mm；按以下公式进行面板抗弯强度验算：-可修编. -.其中，σ--面板承受的应力(N/mm2)；M--面板计算最大弯距(N.mm)；W--面板的截面抵抗矩:b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；W=600×15.0×15.0/6=2.25×104mm3；f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)；f=13.000N/mm2；面板截面的最大应力计算值：σ=M/W=0.702×105/2.25×104=3.12N/mm2；面板截面的最大应力计算值σ=3.12N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！②.抗剪强度验算计算公式如下:其中，∨--面板计算最大剪力(N)；l--计算跨度(竖楞间距):l=100.0mm；q--作用在模板上的侧压力线荷载F组；面板的最大剪力：∨=0.6×70.204×100.0=4212.24N；截面抗剪强度必须满足:其中，Τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2)；∨--面板计算最大剪力(N)：∨=4212.24N；b--构件的截面宽度(mm)：b=600mm；hn--面板厚度(mm)：hn=15.0mm；-可修编. -.fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=13.000N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值:T=3×4212.24/(2×600×15.0)=0.702N/mm2；面板截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值T=0.702N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.5N/mm2，满足要求！③.挠度验算根据规范，刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。挠度计算公式如下:其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载:q=56.17×0.6=33.702N/mm；l--计算跨度(内楞间距):l=100mm；E--面板的弹性模量:E=6500N/mm2；I--面板的截面惯性矩:I=60×1.5×1.5×1.5/12=16.875cm4；面板的最大允许挠度值:[ω]=1.2mm；面板的最大挠度计算值:ω=0.677×33.702×1004/(100×6500×1.69×105)=0.021mm；面板的最大挠度计算值:ω=0.021mm小于面板的最大允许挠度值[ω]=1.2mm，满足要求！F:侧模主钢楞的验算（钢管）侧模用2根φ48×3.5mm钢管（W＝5.08×103mm3）组成竖楞夹牢，钢楞外用三道对拉螺栓拉紧，取最大钢楞间距为0.6m。简图如下图所示：0.6m0.6CBAq3-可修编. -.竖向钢楞按连续梁计算，经计算，以C点的弯矩值最大，其值为：Mc＝-1/2*q3*2l2=-1/2×56.17×0.6×2402=-0.971×106N·mmσc=Mc/W=(0.971×106)/(2×5.08×103)=95.5N/mm2＜215N/mm2。故强度满足要求。3、脚手架的设置：立杆纵横步距均取1.2~1.5米，挡土墙外立面两侧均设四部脚手架。水平杆高度间距取1.5~1.7米，临近墙体的一步，脚手架高出墙体1.2米。第一部脚手架离墙面距离为1米，脚手架每3米设置钢管斜撑。脚手架底部横杆用φ25螺纹钢筋连接后钉入地面。脚手架与挡土墙底部对拉螺栓设置钢管斜拉固定，水平间距为1.2米。挡土墙两侧在竖直方向每2米设置一道斜拉钢管与脚手架相连接。4、模板的拆除1）模板拆除前必须确认砼强度达到规定，并经拆模申请批准后方可进行，要有砼强度报告砼强度未达到规定，严禁提前拆模。2）模板拆除前应向操作班组进行安全技术交底，在作业范围设安全警戒线并悬挂警示牌，拆除时派专人（监护人）看守。3）模板拆除的顺序和方法：按先支的后拆，后支的先拆，自上而下的原则进行。　4）在拆模板时，要有专人指挥和切实的安全措施，并在相应的部位设置工作区，严禁非操作人员进入作业区。5）工作前要事先检查所使用的工具是否牢固，搬手等工具必须用绳链系挂在身上，工作时思想要集中，防止钉子扎脚和从空中滑落。6）遇六级以上大风时，要暂停室外的高处作业，有雨、雪、霜时要先清扫施工现场，不滑时再进行作业。7）在拆除2m以上模板时，要搭脚手架或操作平台，脚手板铺严，并设防护栏杆。严禁在同一垂直面上操作。8）每人要有足够工作面，数人同时操作时要明确分工，统一信号和进行。五、质量保证措施：1、认真推行ISO9002质量管理体系，建立健全工程质量管理体系，由项目经理担任总负责，参加施工的各工程队长及工程技术负责人抓质量。责任到人，层层把关。2、建立健全各种质量管理制度，分项工程均配备专职质管人员，完善管理规定，认真自检，搞好质检资料。严格执行国家有关规范，特别是强制性规范要认真执行。-可修编. -.3、执行全面质量管理制度，推行目标管理达到责、权、利相统一。按实际成果实行奖罚。4、加强检测检验工作，设立工地现场检测实验室与公司中心试验室相结合的检测实验系统。5、对原材料、半成品、成品、设备、配件必须“三证”齐全，做到不合格的原材料设备、配件坚决不准用于工程。6、推行质检、监理，监督检验签证把关措施，对材料设备及每道工序实行自检，下道工序检验上道工序，监理检、联合检、随时检，严把质量关。7、所有参加施工的人员，都必须经过技术培训，切实掌握技术标准，有关规定和要求，懂工艺及规程，会操作，达到“应知应会”持证上岗，抓住“开工前培训及工序前培训”二训制度不放，努力提高人员素质。为确保工程质量打下坚实的基础。8、实行图纸复核，技术交底制度，保证参与人员熟悉掌握设计意图，技术要求、施工任务。并及时发现问题，纠正错误。9、本工程施工系统性强，时间紧，施工质量要求较高，为此准备充实测量技术人员增加高精度测量仪器确保优质工程。10、工程质量与经济承包挂勾，做到有奖有罚，把质量管理得到施工管理的第一位上。11、我公司X重承诺，若工程出现施工原因造成的质量事故，愿承担全部责任并负责维修、赔偿损失。五、施工组织：1、管理人员及技术人员配备项目部配置有丰富施工和管理经验的管理人员和专业技术人员，包括项目经理、项目副经理、项目总工、道路工程师、排水工程师、质量工程师、试验工程师、测量工程师、安全工程师、机械工程师等。2、劳动力组织安排组织施工过同类工程的施工队伍、主要技术人员负责本工程施工。按照工程内容和工作量大小编制劳动力使用计划，落实劳力来源。根据不同时期劳动力需求量进行劳动力配置。详见下页《劳动力计划表》。劳动力计划表工种悬臂式挡土墙施工阶段投入劳动力情况起重工4电焊工5砼工10模板工20振捣工10电工2瓦工2普工20-可修编. -.钢筋工10气焊工2机械工43、材料组织根据材料的用量计划，做好材料的订货和采购工作，使计划得到落实。组织材料按计划进场，并按平面布置图做好存放及保管工作。材料供应在保证材料质量的情况下，本着就地取材的原则，充分利用当地资源和运输优势，根据使用计划进场，保证工程需要。委托进行材料的抽样试验工作和混凝土、砂浆配合比试验。4、机械设备配置根据施工机具需用计划，做好施工机具的落实，确保按期进场。需要维修、租赁和购置的，均按计划落实，并适当留有备用，以保证施工的需要，详见下页《主要施工机械配备表》。拟投入的主要施工机械配备表机械名称规格型号数量挖掘机300型1装载机ZL50D1快速冲击夯6HC701太脱拉自卸206KW4起重运输车99KW1汽车吊25T2潜水泵20KW10抽水机10冲击钻1泥浆泵25KW4对焊机UNI-100A2交流电焊机BX6-4002卷扬机JJM-51插入式振捣器直径5CM15插入式振捣器直径3CM5电锯600N/M2空压机W-9/75-可修编. -.无齿锯4发电机组60KW2切断机25KW2弯曲机32KW2汽车泵39m2五、安全保证措施：建立安全工作领导小组，项目经理为组长，各单项负责人为组员。统一制定、研究、部署、推行、检查各项安全措施，抓安全工作。1、健全队、班、组的安全网，形成系统。2、针对不同的工程施工和作业条件，找出不安全的因素，针对性地制定安全预防措施，组织实施，防患于未燃定期巡视普查，及时发现问题及时解决。3、建立健全各项安全制度、规定、要求。4、建立安全管理制度：安全生产责任制度、安全生产教育制度、安全措施计划制度、安全生产检查制度、伤亡事故调查处理规定等。要有章可循，依法管理。5、施工现场的工作面，对一些有危险场所要求挂有标志，以示警告。对有关行业规定的作业防护安全规程、规定、规章坚决执行，对防护帽、防护鞋、手套等的规定，作业时一定遵守。并作为安全教育的检查内容。6、安全教育：开工前，工序关，进行安全教育，加强安全意识，提高安全操作的技术水平。7、夜间作业容易出事故，安全员要跟班上岗。8、把用电安全纳入施工管理的重要内容，防止乱扯乱拉用电线路，规范用电，保证安全。9、机械设备要精操作，专人作用，专人检查、保养。-可修编.'