高墩柱施工专项方案

一、工程概况

沙塘坝大桥是重庆南川至涪陵高速公路上的一座重点大桥，跨越沙塘坝。本桥分左、右线设计，左线桥桥起点桩号为K32+033，终点桩号为K32+861，中心桩号为K32+447；右线桥桥起点桩号为K32+163，终点桩号为K32+857，中心桩号为K32+510。本桥平面位于直线上，立面部分位于凹形竖曲线上，R=9000m，T=207m，E=2.3805m，桥上纵坡分别为i=+2.10%。

本桥左线跨径组合为7x20m+4x30m +（66+3x120+66）m+2x30m，结构形式为连续刚钩（主桥）+先简支后连续预应力混凝土“T”型梁桥/空心板（引桥），桥全长828.0m；右线跨径组合为4x30m +（66+3x120+66）m+2x30m，结构形式为连续刚钩（主桥）+先简支后连续预应力混凝土“T”型梁桥（引桥），桥全长694.0m；桥面横坡2.0％，主桥由箱梁腹板形成，引桥由墩、台帽梁形成。

主桥墩采用箱形墩和双肋式柔性薄壁墩两种形式，高度在82m 以上的主墩采用箱形墩, 箱形截面尺寸为5.5x6.0m，墩身顺桥向壁厚1.2m，横桥向壁厚0.6m，墩身与箱梁和承台相交处设置倒角。箱形墩中部设置一道厚1.0m的横隔板。

高度在 58m以下的主墩采用双肋式柔性薄壁墩,两肋间净距2.5m，墩身横桥向宽度与主桥梁箱底宽相同，均为6.0m,墩身顺桥向宽度为1.5m，每肋的等截面尺寸为6.0x1.5m。双肋式墩的中部设置一道厚1.5m的横系梁。

每个主墩基础布置一个9.0x9.0x3.5m的承台，承台下设置5根

群桩基础,桩径均为Φ200cm，桩长均在25m长以上。

过渡墩墩身采用双柱式结构，柱身直径Φ280cm，桩基础直径Φ300cm。高度在57m的墩柱中间设置一根横系梁，其余不设；过渡墩顶采用伸臂式钢筋混凝土盖梁，盖梁上设置主桥箱梁及引桥T梁的支座垫石。过渡墩基础采用柱式桩基础，在地面处设置地系梁。

主梁采用三向预应力混凝土箱梁，单箱单室结构，箱顶宽12.0m，箱底宽6.0m，单侧悬臂宽度3.0m。主桥跨径组合为66+3x120+66m，主桥长度为482.0m，边跨与主跨度的比值为L1/L =0.55。

箱梁跨中梁高2.7m，墩顶根部梁高6.8米，单“T”箱梁高度采用二次抛物线变化；箱梁跨中底板厚度28cm，墩顶底板根部厚度100cm，底板厚度变化采用二次抛物线。箱梁腹板厚度采用50、60cm 二个级别变化，边跨箱梁腹板从合拢段到梁端由50cm增加到150cm；主梁零号块腹板厚度为60cm。为满足桥面横坡和减轻结构自重，将箱梁顶板设置成带有横坡的形式，使桥面铺装厚度横向一致。结合有利施工、缩短悬臂浇注周期、降低施工用钢材考虑，主梁悬臂浇注梁段长度划分为4m和4.5m两种节段，悬臂浇注梁段的最大重量为1634KN。

二、技术规范

三、高墩施工的特点及难点

1、对于高空作业，模板的受力自成体系，从模板的受力性能考虑，高墩柱混凝土的一次浇筑高度一般为4~6 m。对于20 m以上高墩的施工次数至少在4次以上，这样每一根墩柱的施工周期相当长，

受机械设备等因素影响，有的墩柱施工工期达到5、6个月之长。

2、模板和机械设备的投入大。由于单根高墩柱的施工周期长，且受总工期的限制，各大桥的高墩柱只能采取平行作业的施工组织方法，每根墩柱至少配备6 m高度的模板,使其自成施工体系，这样模板的投入相当大。受起吊能力的限制，高墩柱施工须配备大吨位的吊车，且全标段高墩柱数量多，分散于不同的山沟内，致使吊车等设备很难相互调配使用，导致机械设备的投入也大。

3、高墩施工定位控制难度大。对于高桥墩来说，截面相对面积小、墩身高、重心高、墩身柔度大、施工精度要求高，是其显著的特点，施工时轴线很难准确控制。

4、高墩施工接缝的处理要求高。高墩柱不仅仅只是一个简单的受压构件，而且还受到复杂的弯矩扭矩作用，必须保证墩身有一定的柔度，在荷载和各种因素作用下其弯曲和摆动不可避免，因此对高墩的施工质量要求很高，而高墩的施工缝如处理不到位，就成为墩身受力的薄弱处。

5、高空作业，施工安全度低。

四、施工方案

施工方案简介：

1、针对墩柱墩身较高的特点，墩柱模板全部采用特制定型钢模板，由两块半圆拼装而成，模板每节高度分1.5m、2.5m、3m三种，其中1.5m、2.5m为D140的模板，3m为D180模板。采用吊车进行模板安装，在吊车不能所及的高度采用卷扬机和临时固定在已浇混凝土

柱顶的吊架吊装施工时所需材料和安装墩柱模板，在模板顶和中部分别以风缆绳紧固稳定，保证立模后的刚度及竖直度。墩柱混凝土在吊车能及的高度用混凝土运输车送至现场，以吊车配混凝土吊斗，利用串筒浇筑，吊车不能及的高度，用混凝土输送泵直接送至模板内浇注，用插入式振捣器振捣，混凝土采取分层连续进行浇注，每层厚度不大于30cm，中间因故间断不能超过前层混凝土的初凝时间。混凝土采取集中拌和，混凝土搅拌车运输。

2、施工工艺流程（附后）

五、施工关键技术

1、测量放样

先对墩柱的结构线及墩柱中线进行测量放样，墩柱前后、左右边缘距设中心线尺寸容许偏差10mm。墩柱施工前，将桩顶冲洗干净，并将墩柱结构线以内的混凝土面凿除浮浆，整理连接钢筋。

钢筋工程

严格按照经监理工程师审批的支架方案进行塔设，墩柱支架塔设完成后进行墩柱钢筋帮扎施工。钢筋统一在加工棚进行下料和制作，钢筋的调直、截断及弯折等均应符合技术规范要求，钢筋加工完成后进行编号堆放，运至作业现场再用定滑轮吊至作业平台进行绑扎、焊接。对于变截面高墩,应注意墩柱主筋接长时应注意焊接接头必须错开,使接头钢筋面积不超过钢筋总面积的25%;箍筋接头应在四角错开,弯钩长度满足设计及抗震要求。按设计及规范制作的墩柱钢筋笼用吊车吊装时对位要准确，采用垂线法定位，中心点误差控制在2cm内，

墩柱边侧的保护层利用垫块来保证，并对盖梁连接钢筋进行预留。

2支架与立模板：

1墩柱支架搭设

a、技术要求：墩柱脚手架主要起稳固模板、操作架、支撑及垂直运输作用，必须具有足够的强度、刚度和稳定性；支承部分必须有足够的支承面积，如安设在基土上，基土必须坚实并有排水措施；脚手架立杆间距及横杆步距必须满足使用要求。

b、搭设方法：清平夯实基土(最好将脚手架支承于墩柱承台上)，围绕墩柱搭设立柱钢管支架：采用立杆24根，立杆采用搭接的方式连接，搭接长度不小于50cm，搭接范围内的扣件不少于2个。各立杆间布置水平撑，并适当布置垂直剪力撑，剪力撑与水平方向成45°角放置。钢管支架立杆的纵横向间距为 1.4m×1.4m，横杆步距为

1.6m，则搭设一个立柱支架钢管总长为2360m，扣件约1180个。

b、支架受力分析及计算：钢管支架自重力：19090N，施工荷载：10000N，合计：F=29090N。考虑施工时的不均匀性，取不均匀系数1.5，则刚支架所受总荷载为：F=29090N×1.5=43635N。每根立杆承受荷载为：43635/8=5454N，则用￠48×3mm的钢管面积A=424，钢管回转半径为：I=15.9mm.

3、立模板

墩柱模板全部采用特制定型刚模板，由两块半圆拼装而成，模板每节高度分1.5m、2.5m、3m三种，其中1.5m、2.5m为D140的模板，3m为D180模板。采用吊车进行模板安装，在吊车不能所及的高度采