空心薄壁墩施工专项方案1、概述1.1、工程概况茨坪脚大桥位于都匀市小围寨镇，是厦蓉高速格都段BT23标段的一个主控工程项目，全桥共21个墩台。

上部结构采用50米预应力混凝土连续T梁。

最大桥高93.6m。

下部结构采用分离式矩形薄壁空心墩、柱式墩、桩基础，柱式桥台、桩基础，重力式桥台、扩大基础。

桥梁全长786m。

空心薄壁墩截面尺寸：4#为700×350cm、5—8#和9# 右半幅为700×400cm、9#左半幅为900×400cm。

10#左半幅为1100×350cm。

10#右半幅为700×350cm 空心薄壁墩墩高：4#为54m；5#为73m；6#为82m；7#为81m；8#为76m；9#为69m；10#为53m。

所有空心薄壁墩墩身起步为1m高的实心段，而后纵横向壁厚均为100～50cm，高为3m渐变段过度到标准节段至纵横向壁厚均为50 cm，内设20×20cm倒角。

墩顶同样设高为3m，纵横向壁厚均为50～100cm渐变段后封顶，封顶混凝土厚为50cm。

混凝土标号为C40。

下图为7#墩身截面构造平面图及施工节段划分图、爬梯示意图：图1.1 墩身节段划分及爬梯示意图 本桥空心薄壁墩墩受力主筋均采用直径28mm 的Ⅱ级钢筋，墩身受力主筋伸入承台混凝土中2.0m 。

箍筋均采用直径12 mm 的Ⅱ级钢筋，距离墩底5.9m 和墩顶3.9m 范围内沿墩高间距10 cm一道，其他范围20 cm一道。

为避免墩身的收缩及温度裂缝，在墩身外侧混凝土保护层中，贴近最外层钢筋放置一层8mm网格间距为10×10cm的带肋钢筋焊网。

空心薄壁墩墩身施工均采用爬模施工。

共拟投入六套爬模，即三个墩六个墩柱的模板。

按7#、8#、10# →9#、5#、6#→4#依次施工。

7#、8#、10#墩墩身施工拟在2008年11-2009年2月期间进行; 5#、6#、9#墩墩身拟在2009年1月－2009年5月期间进行;4#墩墩身拟在2009年4-6月期间进行。

墩身第一节浇注高度为4.6m，而后每节浇注高度为4.5m，在墩顶处进行部分调整。

7#墩身施工节段见上图。

1.2、气象条件桥址位于亚热带季风温湿气候区，夏长冬短，四季分明，夏无酷暑，东无严寒。

路线所跨河流的洪水成因主要为暴雨，系雨源型河流。

区域内降雨量充沛，河流洪水暴涨暴落，洪峰历时短，来势猛，涨落迅速，洪枯水位变幅大。

夏秋两季易形成洪水，滑坡，崩塌等自然灾害。

年平均气温15.9度，极端最高气温34.4度，极端最低气温-7.9度。

年均无霜气294天，年均冰冻期7天。

年均降水1448.1毫米，多集中在5-8月。

因本桥薄壁空心墩施工投入两台塔吊（F023B型和5013型），施工时周转使用，总体施工时间较长，施工期间受雨水自然气象因素影响不大，考虑到极端低气温施工，有必要做好冬期施工防冻措施。

2、施工工艺及方法2.1、总体施工工艺4#-10#墩身施工主要采用爬模系统，按每4.5m高标准节段进行施工。

钢筋主筋采用墩粗直螺纹连接，每次接长为9m。

爬模架体、钢筋、内模及其它小型材料采用一台120t.m塔吊进行垂直方向运输。

混凝土搅拌采用75型拌合站，通过80型高压拖泵将混凝土垂直运输至墩身浇注节内。

施工人员通过墩身侧面安装简易爬梯上下墩身。

封顶段按两次施工，先施工墩身（注意预埋盖梁施工埋件）再施工顶板。

在顶板留人孔便于墩身内空支架拆除用，而后吊模封堵人孔。

2.2、总体施工流程承台施工完毕后，在承台上两柱间安装塔吊，接长钢筋并绑扎施工，埋设爬架预埋件及临时施工预埋件（爬梯），立内、外模进行墩身首节段4.6m施工。

在首节段混凝土达到强度后内、外脱模，塔吊辅助吊装爬架系统并与首节段预先埋设爬架预埋件连接固定，作为外模第二节施工支撑架。

安装墩身第二节内模施工平台，绑扎钢筋并预埋第三节墩身施工爬架预埋件，立内、外模进行第二节段混凝土灌注。

在混凝土达到一定强度后内、外脱模，按照第二节段施工工序作业流程进行第三节段墩身施工，同时安装支撑架下方的吊平台后将完成爬架系统安装。

第三节段墩身施工时，将进行第一节段墩身爬梯施工。

而后进入正常整体爬架及内模施工平台两项提升、钢筋接长、预埋件安装、关模、混凝土灌注、脱模等工序，直至完成整个墩身施工。

墩顶采用在墩身内侧壁埋设预埋件，安装牛腿，铺设底模进行施工。

墩顶预留80㎝×80㎝通孔作为底模及支架拆除用。

墩身施工工艺流程见图：2.1。

图2.1 墩身总体施工流程图爬模系统主要由以下部件组成：模板、上平台、主背楞桁架、斜撑、后移装置、受力三角架、主平台、吊平台、埋件系统,一榀支架作为一个单元块。

垂直运输和模板提升辅以塔吊解决。

爬模总体构造见图：2.2。

图2.2 爬模总体构造图（单位：厘米）2.3、塔机安装墩身施工所用爬架、小型机具及钢筋等材料通过F023B型125t.m附墙式自动顶升降塔身式塔机进行垂直运输。

现场共投入二台塔吊周转使用，在墩身正式施工前，必须完成该塔机的安装。

塔机通过钢筋混凝土基础上的地脚螺栓进行固定，安装位置位于两塔柱之间。

根据塔吊自身特性，作业在自由高度59m内可不需附墙。

但考虑到7#、8#墩墩身施工共用一台塔吊，为施工安全，现确定塔吊提升50m高时开始首次附着。

考虑到塔吊作业空间，在距墩身施工高度15m左右附着第一道（墩身第八节段）；在墩身施工高度65m（墩身第十五节段）附着第二道。

附着共两道。

在各项准备工作就绪后，进行墩身施工。

2.4、墩身首节施工墩身首节高度为4.6m，最下面1m为实心段，其上3.6m为变截面空心段过度到标准截面空心段。

墩身首节的作用在于给爬模的安装创造有利条件。

（1）支架搭设首节支架搭设采用Ф48×3mm脚手管，支架搭设间距为120cm×120cm×120cm，沿墩身外围四周搭设三排，主要用以临时固定接长钢筋及起始段模板，并为模板支、拆及安装爬模搭设简易操作平台之用。

（2）钢筋墩身竖向钢筋主筋拟采用6m定尺，上下主筋竖向连接采用镦粗直螺纹进行连接，接头数量为同一断面钢筋总数量的50%。

上、下接头断面错开1.5m。

水平环向钢筋采用手工单面搭接焊，搭接长度为10d。

钢筋绑扎时先接长内、外层主筋，接长时内、外层按同一方向同时进行。

接长的钢筋上端采用临时定位框固定于支架上。

主筋接长完毕后，进行环向水平钢筋绑扎，形成整体钢筋骨架。

（3）劲性骨架高墩施工中，主筋不需截断使用，柔性非常的大，定位比较困难，再加上施工风荷载较大时或施工人员高空行走时会带来很多不安全的因素，另一方面，高空中安装模板需要有可靠的固定，以方便测量，模板安装及施工中注意考虑对钢筋的固定措施，为此，大桥的高墩身施工中增加了劲性骨架，桥墩纵向、横向、斜向分别采用∠125×125×12、∠100×100×10、∠75×75×7角钢制作劲性骨架。

在劲性骨架施工中，要求骨架平直，焊接牢固，骨架加工误差要求控制在5mm以内。

由于劲性骨架在施工中又起定位作用，所以安装劲性骨架时，在每节劲性骨架四角焊一块测量用角钢，并对劲性骨架进行严格安装，最重要求位置准确，垂直，焊接牢固。

绝不可因为它是辅助工艺而掉以轻心。

劲性骨架第一节直接焊接在承台劲性骨架预埋筋上，第二节劲性骨架直接焊接在第一节上，依此类推。

（4）模板在各薄壁墩墩身正式施工前必须完成墩身爬模结构设计及加工制作。

在1m高以上的空心段部分，内模采用组合钢模拼装成型，用[10a槽钢作背带。

20×20变截倒角采用3㎜钢板特制成模。

墩身底部实心段采用钢板压模。

空心段模板采用Ф20对拉螺杆承受混凝土浇筑时的侧压力，实心段采用Ф28螺纹钢筋作为对拉螺杆。

首节段模板安装前用铝合金条作靠尺，在墩身轮廓线内设置水泥砂浆带，防止漏浆。

模板下用木板调平。

脱模剂选用精炼植物油或按机油：柴油=1：1配比调用。

1、模板结构本桥采用的木翻模结构合理，标准化程度高。

单块模板面板(维萨板)与竖肋采用自攻螺丝和地板钉连接。

竖肋由木工字梁组成，采用特制材料，遇水不变形，强度高于普通木材。

竖肋与横肋(2[14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，使模板受力更加合理、可靠。

每套模板设计为装卸式，拼装方便，在一定的范围内能拼装成各种大小的模板。

木模单块模板构造如图2.3所示。

图 2.3 墩身外模板构造如图2、外模板质量要求： 板面对角线误差值小于3．0 mm ；相邻模板高低差±0．5 mm ，两块模板拼缝间隙±0．5mm ；板面平整度±0．5 mm ，模板局部变形不大于1．0 mm ；21 mm 厚的维萨板倒用次数不少于50次。

3、外模板验算根据混凝土作用于模板的侧压力，验算面板强度和挠度、木工字梁强度和挠度、面板与木工字梁的组合挠度。

验算依据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041—2000)和《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025—86)进行：a.侧压力计算：混凝土作用于模板的侧压力,根据测定，随混凝土的浇注高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为混凝土的最大侧压力。

侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头，通过理论和实践，可按下列两式计算，并取最小值：1/2c 0.22F 012γt ββVc F H γ=式中：F ——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 3）c γ——混凝土的重力密度（KN/m 3）取25KN/m 30t ——新浇注混凝土的初凝时间（h ），可按实测确定，当缺乏试验资料时，可采用200(15)t T =+计算，2005(2515)t ==+ T ——混凝土的温度（°）取25°V ——混凝土的浇灌速度（m/h ）;取2m/hH ——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m ）;取4.5m 。

1β——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取12β——混凝土坍落度影响系数，当坍落度小于30mm 时，取0.85，50—90mm 时，取1, 100—150mm 时，取1.15.取11/2c 0.22F =012γt ββV1/220.2225511238.9/KN m =⨯⨯⨯⨯⨯=c F H γ=225 4.5112.5/KN m =⨯=取两者中的最小值，F=38.9KN/m 2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平荷载标准值4KN/m 2,分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：238.9 1.24 1.452.3/q KN m =⨯+⨯=b.面板验算将面板视为两边支撑在木工字梁上的多跨连续板计算，面板长度取标准板板长2440mm ，板宽b=1000mm ，面板为21mm 厚胶合板，木梁间距为L=280mm.c.强度验算26max 22436422max 235/10(52.3280280)/100.4110.1/6b 1/61000217.3510/W=0.4110/7.3510 5.58/13/13/1010/m m M ql N mmW h mm N mm f N mm f N mm E N m σ==⨯⨯=⨯==⨯⨯=⨯⨯⨯=<=--⨯⨯面板最大弯矩：面板的截面系数：应力：=M 故满足要求其中：木材抗弯强度设计值，取弹性模量，木材取9.5，钢材取2.12md.刚度验算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑震动荷载的影响，则：238.9138.9/m q KN =⨯= 模板挠度由式4442/15038.9280/(1509.5100077.210)q l EI ω==⨯⨯⨯⨯⨯0.22[]280/4000.7mm ω=<==故满足要求。