沙銀溝大橋主橋施工方案

1.工程概況

1.1.地形、地貌、地質：

1.1.1.沙銀溝大橋位于關嶺縣永寧境內，山體呈東西向連綿起休，溝谷深切，羅秧河總體自東向西徑流匯入北盤江，屬珠江水系，是當地的最低侵蝕基準面。左岸地形較陡，為逆向坡，右岸較緩，為順向坡，河谷呈V型；兩岸山體坡度30～75o。沙銀溝大橋即位于羅秧河右岸沙銀溝地帶。大橋所經地段地形起伏較大，地面高程在1158.30～1278.00m之間，最大高差119.20m，最大橋高98m。屬中、低山峰叢一河谷深切溝谷地貌。

1.1.2.橋區位于羅秧河向斜的北翼近軸部，巖層呈單斜產出，順向坡，巖層傾向220o～230o，傾角26o～33o。受其構造影響，橋區陡傾節理裂隙發育，表層巖體受到地形節理、裂隙切割、破壞，巖體完整性較差。大橋所經地段無斷層通過，地質構造較簡單。沙銀溝沖溝寬80～600m，深80～180m，沖溝為季節性水流，地下水埋藏較深，水文地質條件相對簡單。

1.1.3.橋區內基巖裸露，地表溶溝、溶槽、局部淺層溶洞發育，受構造及溝谷切割影響，巖體上部裂隙發育，巖體被切割成塊體，完整性差，層間裂隙較發育，零星分布有潛在的崩塌巖塊，橋基開挖時有潛在滑動的可能。

1.2.橋型布置：本橋分左、右幅橋分別獨立。左幅布置為5×30m先簡支后結構連續預應力混泥土T梁＋(68.69＋121.22＋68.69)m連續剛構＋4×30m先簡支后結構連續預應力混泥土T梁，起點樁號K49+321.253，終點樁號K49+870.899，全長549.646m；右幅布置為5×30m先簡支后結構連續預應力混泥土T梁＋(67.32＋118.80＋67.32)m連續剛構＋4×30m先簡支后結構連續預應力混泥土T梁，起點樁號K49+326.167，終點樁號K49+862.630，全長536.463m。主橋平面位于R=620m的圓曲線上，引橋平面位于R=620m的圓曲線和緩和曲線上；全橋縱面均位于豎曲線上。主橋箱梁均位于橫橋向4.0%的單向坡上。

1.2.1.主橋下部結構：

1.2.1.1.過渡墩（5＃、8＃墩）：基礎為4根Φ220cm樁基礎，承臺尺寸為1100(長)×820(寬)×350(厚)cm；墩身采用鋼筋混凝土墻式墩，頂部平面尺寸為1100cm×320cm，尺寸變化段高300cm，截面自頂部300cm以下變化為800cm×250cm，直至底部。

1.2.1.2.主墩（6＃、7＃墩）：基礎為6根Φ250cm樁基礎，承臺尺寸為1450(長)×930(寬)×450(厚)cm；橋墩采用兩端剛性固結的鋼筋混凝土柔性墩，每個橋墩處各設置有1根系梁。

1.2.2.主橋上部箱梁一般構造：主橋上部箱梁采用三向預應力體系，為變截面單箱單室斷面，箱頂寬12.0m，底寬6.5m，箱梁高度：0#號段梁高6.8m，現澆段和1/2合攏段梁高為2.5m，其間粱底下緣曲線按半立方拋物線變化。

1.3.設計標準：

1.3.1.設計荷載：汽車超-20級、掛-120。

1.3.2.設計車速：80km/h。

1.3.3.橋面寬度：0.5(護欄)+11.0(行車道)+1.5(分隔帶)+11.0(行車道)+0.5(護欄)=24.5m

1.3.4.地震裂度：基本裂度為VI度，按VII度設防。

1.3.5.設計最大風力：由于橋位處無實測值，設計參考規范取值，基本風壓450Pa。

1.3.6.設計溫度：本橋位區極端最高氣溫為35.3oC，極端最低左氣溫-6.1oC，最熱月7月平均氣溫為23.6oC，最冷月1月平均氣溫為6.5oC，年平均氣溫為16.2oC，設計合攏溫度為10～15oC。

1.3.7.橋面縱坡：本橋主橋位于豎曲線上。(-2.8%→－3.5%)

2.本大橋的主要特點：

本大橋的主要特點：墩柱較高，最高為75.8M，主墩墩柱均超過73m。主墩采用兩端剛性固結的鋼筋混凝土柔性墩，過渡墩墩身采用鋼筋混凝土墻式墩，模板用量比較大，全橋將使用塔吊2臺，運輸小型設備、材料。集坡橋、高墩、大跨徑、小半徑彎剛構于一體的掛籃施工在技術上是要本橋的重點和難點，本橋被交通部立為“高墩大跨徑彎橋的設計與施工技術”研究項目

(國家西部交通科技項目)。

3.施工方案

3.1.主橋下構施工方案

3.1.1.基礎及承臺:

5#、8#基礎均為直徑220cm樁基礎，樁長分別為10m、13m。6#、7#基礎均為直徑250cm樁基礎，樁長分別為15.2m。6#、7#主墩承臺結構尺寸均為1450(長)×930(寬)×450(厚)cm，全橋共有4個，每個承臺方量均為607。5#、8#過渡墩承臺結構尺寸均為1100(長)×8200(寬)×350(厚)cm，全橋共有4個，每個承臺方量均為315.7m3。

3.1.1.1.樁基礎施工:由于為旱樁，擬采用人工挖孔施工工藝。

3.1.1.2.承臺施工：主墩承臺及過渡墩承臺均為大體積混凝土，按大體積混凝土施工工藝施工。除嚴格按設計圖紙埋設冷卻管，通水散熱外還將采用如下措施：

I、使用緩凝劑，配制緩凝混凝土，以保證混凝土澆筑時上下層之間混凝土的正常結合。避免下一層混凝土已經初凝，而上一層混凝土還未來得及澆筑的情況發生。

II、盡量避免在高溫天氣澆筑混凝土。若氣溫較高，澆筑前先將砂、碎石等原材料灑水，使之冷卻，以減少混凝土的入模溫度。

3.2.墩柱施工

3.2.1.主墩施工：主橋主墩為兩端剛性固結的鋼筋混凝土柔性墩，每個橋墩處各設置有一道系梁，6#墩柱高73.44(73.22)m/74.13(73.88)m，7#墩高為75.44(75.18)m/75.92(75.66)m。

3.2.1.1.模板設計：在總結貴畢公路烏溪大橋（墩高73.5

m）、云南九九石旅游專線南盤江特大橋（墩高88

m）等同類型橋梁高墩施工經驗，本橋高墩施工擬采用預應力頂壓翻模板施工工藝（見預應力、頂模施工示意圖）。預應力頂模施工工藝的特點：拆裝簡便，砼感觀性好。預應力大模液壓推頂，在砼接頭處施加預壓力，使砼出模無錯臺，增加了墩柱的美觀性。采用整塊大模，使墩柱無豎向板接縫。

3.2.1.2.墩柱分節澆筑，每節高4m，模板按4.1m高加工。預應力頂模施工工藝如下：

I、第一層混凝土澆筑：安裝模板及側立架（自錨頂梁不安裝），在側力架底部采用內拉或外撐，加固模板并測量校核，預埋上一節混凝土的模板預應力管道后澆筑第一層砼。

II、達到拆模強度后，用調節螺栓使模板退后1～2cm，安裝油壓千斤頂，以承臺為支撐點，頂伸模板40cm左右，安裝自錨頂梁，然后用油壓推頂系統使模板正常向上爬升到待澆筑的第二節砼處。校準模板，在砼交接處，對模板根部施加12.5T預加力，預埋上一節砼的模板預應力管道，澆筑砼。如此循環直至設計標高。

3.2.1.3.垂直、水平運輸：塔吊為主要的材料、小型機具、設備構件的垂直、水平運輸工具，混凝土則使用輸送泵。

3.2.1.4.人員行走系統：

方案一：采用人行爬梯，用鋼管搭設支架，在其上搭爬梯供人員行走。

方案二：采用施工電梯，每墩安裝一臺1T的施工電梯，用于人員及小型機具的運輸。

3.2.2.過渡墩及蓋梁施工

3.2.2.1.墩柱模板同主墩模板。

3.2.2.2.蓋梁施工：采用預埋25a工字鋼上承貝雷片橫梁作為底模支架的方法進行施工。貝雷片安放在工字鋼上，由對拉桿連接。貝雷梁頂鋪設I20a型鋼，形成比蓋梁底寬70Cm的工作平臺。支架完成后鋪設蓋梁底模和側模，加固后澆筑混凝土。

3.2.2.3.垂直、水平運輸系統：用鋼管搭設操作架，作為主要的材料、小型機具、設備構件的垂直、水平運輸支架，混凝土則使用輸送泵。

3.3.主橋上構施工方案：

主橋上部結構為（68+120+68）米三跨預應力砼連續剛構，箱梁為單箱單室斷面，箱頂板寬12m，底板寬6.5m。在各墩與箱梁相接的根部斷面梁高6.8m，在現澆段和1/2合攏段梁高均為2.5m，其梁底下緣按半立方拋物線變化曲線變化。箱梁截面頂板厚度:墩身范圍內0#段為50cm,其余為箱梁頂板厚為28cm～50cm。箱梁截面底板厚度:

0#段為130cm,合攏段為32cm，根部至合攏段按半立方拋物線由75cm漸變至32cm。梁端支承截面75cm，邊跨現澆段從32cm漸變至75cm，按直線變化；箱梁腹板厚：墩身范圍內的0號梁段為80cm，根部至12#梁段為60cm，13#梁段至合攏段為45cm，邊跨現澆段為60cm。在每個0#梁段設有一道橫隔板。兩個“T構”的懸臂各分為16對梁段（從根部至跨中分為1×2.5m+6×3.0m+5×3.5m+4×4m）。

3.3.1.0#、1#塊施工方案

0#、1#塊位于兩主墩墩頂。0#塊長10m，寬12m，高6.8m，為三向預應力單箱單室結構，0#塊有C50混凝土219.721m3，鋼筋62Tt；底板厚1.3m，腹板厚0.8m，隔板厚2m。1#梁長2.5

m，1#塊有C50混凝土82.2m3，鋼筋14.44t。0#、1#塊節段總重量785t。0#、1#塊預應力管道密集,縱向預應力64束，其中備用束2束，錨固4束，通過58束。頂板橫向預應力有16束，豎向預應力粗鋼筋120束。

3.3.1.1.按支架設計的承載能力及施工可操作性，將0#塊分兩次澆筑，第一次澆筑高度H1=2.5m，第二次澆筑高度H2=4.3m。第一次澆筑0#、1#段共158m3混凝土，鋼筋

50T，澆筑總重410.8T。外模及內側模均按混凝土和澆筑高度分次接高，支架亦隨之接高。

3.3.1.2.0#塊托架：托架采用三角式托架，最大承重不小于300T。在墩頂施工時預埋鋼板，然后用型鋼在鋼板上焊接而成。（如下圖所示）。

3.3.1.3.模板及支架：0#塊模板采用主墩模板、掛籃模板和其它模板組合而成。

I、外模采用主墩模板和掛籃模板組合而成；0#塊跨中底模板采用鋼板，兩端底模采用掛籃底模，頂板翼緣采用大塊鋼模板（橋臺和蓋梁用模板）拼裝而成。

II、0#塊所有內模全部采用組合鋼模板。

III、0#塊外側施工操作平臺：在主墩施工支架上搭設；內模支架在箱梁內搭設。

3.3.1.4.混凝土澆筑：0#塊混凝土采用在支架上澆筑方案進行，混凝土運輸用高揚程輸送泵運送，高頻率振動棒振搗。

3.3.2.箱梁施工：采用掛籃懸臂施工現澆箱梁。

3.3.2.1.掛籃設計：設計圖紙要求掛籃自重不得大于600KN，承載能力不得小于1400KN。為此選用三角式掛籃，該型掛籃我公司已成功用于云南九石啊旅游專線南盤江特大橋項目施工中（圖3為三角式掛籃結構示意圖）。該掛籃有如下特點：

I、角式掛籃主要采用Q345-B鋼板加工主要構件，既減輕了自重，又充分利用了板材的通用性，還增加了構件的硬度、強度、耐磨度，也能減少加工、矯正的時間。從總體上節約了成本。掛籃自重較輕，利用率較大，重載比（λ）小，掛籃構造簡明，受力明確。

II、掛籃操作簡單安全，分2個大步驟行走：先將主桁和外側模板、底籃平臺系統同時前移，再將內模板系統前移。

III、掛籃的內外模板以及底模平臺系統均可用于0#梁段施工；進行改造后，可用于合攏段施工。

三角式掛籃結構示意圖

3.3.2.2.由于橋處于彎道上，橋面橫坡為4%，為保證掛籃的受力穩定，施工中將掛籃主梁結構墊平，使掛籃豎直受力。掛籃前移過程中每米有0’05’36’（左幅）、0’05’29’（右幅）的偏角，考慮相對偏移量小（每節段偏移4~6.5mm）擬采用彎橋直做的方式，即箱梁節段模板不做成圓弧,而將節段視為直線以節段兩端坐標點作為箱梁控制點，來保證箱梁節段的平面位置。

3.3.2.3.掛籃拼裝：0#、1#梁段施工完成后，在其頂板上拼裝。掛籃拼裝前必須先在廠家試拼，目的是檢查掛籃各部構件及連結件幾何尺寸、加工精度，焊接質量是否達到設計要求，以確保掛籃的整體結構性能滿足設計要求。塔吊為拼裝垂直、水平提升機械。步驟如下：

0#、1#節段施工后在其上組裝主桁系統→用主桁系統吊掛底模平臺→外模板吊裝→內模安裝。

3.3.2.4.加載試驗：加載試驗的目的是為了解檢驗實際承載能力和安全可靠性，并獲得相應荷載下的彈性和非彈性變更，為箱梁的懸澆施工控制提供參考數據。加載試驗的方法是模擬箱梁重量最大梁段的施工實際荷載，采用配重法加載，加載分預加載和正式加載。預加載為一級加載一級卸載，目的是消除主桁結構的非彈性變更，并測得相應的撓度值。觀測點的設置為掛籃前橫梁桁片各下結點及底籃前橫梁上對應箱梁底板中心線及兩外側。

3.3.2.5.箱梁懸澆施工：是利用掛籃作為模板承重結構逐段對稱澆筑施工工藝。掛籃前方梁段在張拉縱向預應力筋后與前次澆注的梁段固結成為當前T構的一部分，其重量從原掛籃荷載轉為T構自重一部分，由T構承擔，掛籃繼續前移，如此反復施工使T構兩臂不斷延長，最終完成結構主體。

3.3.2.6.掛籃前移：上一節段施工完畢→下降底模平臺及外側模，解除內模滑梁前吊桿→解除主桁后錨，完成后錨轉換（由行走小車傳給行走軌道梁）→將行走軌道尾節搬移到前端接長→用千斤頂（精軋螺紋粗鋼筋）或倒鏈葫蘆反拉掛籃前移（此時，主桁系統、外側模和底模平臺一起行走前移）→錨固主桁后錨，完成掛籃錨固轉換→調節底模平臺和外側模標高→用倒鏈葫蘆反拉內滑梁，使內模系統前移就位→安裝堵頭端模板→微調標高→加固全系統

3.3.3.現澆段施工：現澆段長6.8m，混凝土94.09m3，鋼筋17.045T，5#墩高40.7m，8#墩高51m。

3.3.3.1.方案一：采用滿堂鋼管支架現澆。支架立于基巖上，混凝土澆筑前先作靜載試驗，以消除支架的非彈性變形。因墩柱高，不宜采用。

3.3.3.2.方案二：在墩柱上預埋牛腿，安裝三角托架，在托架上搭設支架進行混凝土澆筑。混凝土澆筑前先作靜載試驗，經消除支架的非彈性變形。托架利用0#、1#段托架進行改裝，以節約費用。由于墩柱偏心受壓，為減少荷載對墩柱的彎矩，計劃先吊裝引橋相聯跨的兩邊梁及最中間一片梁共三片T梁，重量約100T。見下圖示。

3.3.4.合攏段施工：共有3個合攏段，即兩個邊跨合攏段和一個中跨合攏段，合攏段長度均為2米，每個邊跨合攏段有混凝土20.78m3，鋼筋3.953T，中跨合攏段有混凝土17.811m3，鋼筋3.861T，均用吊架進行澆筑。

3.3.4.1.邊跨合攏段施工：在邊跨現澆段施工結束后方可進行邊跨合攏的準備工作，其準備工作為搭設支架、給16#懸臂配重20T，配重用砂袋配重，配重結束后方可安裝底模和外模。其中支架用槽鋼加固在16#段已經成型的混凝土上，以防止支架的不均勻變形。配重根據設計要求僅對懸臂端進行配重，而現澆段不用配重。

3.3.4.2.中跨合攏：中跨合攏段采用吊架施工方法施工，見下圖。

3.3.4.3.邊跨現澆段施工結束后，拼裝合攏段吊架，安裝底模板和腹板并加固。

3.3.4.4.在混凝土澆筑過程中，嚴格按照設計要求對合攏順序、合攏溫度和工藝進行控制。如不能按設計要求在10~15攝氏度下合攏，將報設計單位，按其提供的方案合攏。

4.施工監控測量方案：

4.1.由于該橋為交通部西部交通建設科研項目，除施工放樣測量外，必須加強監控測量，監控測量主要配合科研單位、監控單位作好相關測量記錄工作。主要從以下幾方面著手：

4.2.施工測量方案：為便于測量控制，在沙銀溝兩岸及右側山坡上建立測量控制網。平面坐標用高精度全站儀，采用三維坐標法和極坐標進行放樣。高程控制則以精密水準儀幾何水準高程放樣。

4.3.監控測量方案：

4.3.1.大體積混凝土的澆筑，加強混凝土溫度的測量記錄，分析其對大體積混凝土的影響。

4.3.2.墩柱變形觀測：充分考慮日照、大氣、及箱梁的偏心受壓，主要進行墩身變形度各階段（墩身身施工階段、梁段施工階段）的測量記錄，以及配合科研單位對墩身應力的測試工作。

4.3.3.0#、1#梁及現澆段通過靜載試驗，作好托架變形監測。

4.3.4.梁段施工：通過掛籃的靜載試驗，作好掛籃在加載作用下的彈性變形曲線。在梁段施工過程中，通過設置的觀測點，對箱梁的平面、高程的三階段控制（推掛籃、混凝土澆筑后、張拉后）測量的數據采集，為監控及科研單位提供修正依據以指導施工。

4.3.5.建議考慮風力為結構施工的影響，增加對橋位區的風力測量，以分析其對結構的影響。

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END

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