宜万——————双线空心桥墩封顶施工方案设计

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1、双线空心桥墩封顶施工方案设计1工点概况新建宜万铁路W3标由中国铁路工程总公司承建，设计为一次复线（并行）。该标段的控制工程为卷桥河特大桥，该桥共有41个桥墩，其中有29个桥墩为圆端形薄壁空心墩（位于直线上），墩身外坡为35:1，内坡为65:1。空心桥墩墩身下部设置有3m高的实体段，上部设置了1m的实体段，托盘高度为1.4m。设计要求托盘和墩顶实体段一次连续浇注。空心墩墩身高度在31.1m～44.1m之间，空心墩只是在墩顶以下4.5m处设置了一道净空为70cm×140cm的进人洞门。直线上双线空心桥墩顶部的具体构造情况见图1所示。该桥空心桥墩施工采用

2、厂制大钢模，自升式塔式起重机进行模板吊运拼装，混凝土采用混凝土罐车运输，自升式塔式起重机吊装入模。卷桥河特大桥的施工进度、质量和安全控制的关键在于空心桥墩的施工控制，空心桥墩施工控制的关键点在于空心桥墩封顶实体段和托盘的施工控制。2方案选择目前建筑施工解决竖向承重的常规办法是搭设满堂脚手架的方式。但是该工点的双线空心桥墩封顶施工中存在以下几个问题：①空心墩内部空间狭小；②要求搭设的满堂脚手架很高（最高达40m），技术上很难把握；③材料进出只能通过的空间很小（进人洞），施工很不方便；④施工周期长，塔机利用率不高，同时模板的周转率很低，施工很不经济；⑤

3、设计要求墩顶实体段和托盘连续灌注，一次浇注混凝土方量大（达93.1m3），对支架要求很高。基于上述原因，如果采取上述的传统办法解决双线空心桥墩墩顶实体段竖向承重问题，很不现实，必须寻求更经济可靠的办法解决上述问题。该桥的双线空心桥墩存在以下特点：①空心墩封顶实体段以下3m处设计有通风孔（φ20cm）；②双线空心桥墩顶部结构尺寸一致。通过比较分析，卷桥河特大桥空心桥墩顶部采取利用通风孔搭设施工平台，在空心墩壁预埋支点，在支点上设置钢横梁，钢横梁上设传力杆件支撑封顶实体段底模的方案进行封顶施工（构件详细安装见图2）。3施工方案3.1预埋件制作支点预埋件

4、作为支撑系统的主要构件，制作要求较高。本方案设计中采用两根70cm长的20a普通工字钢拼焊而成。支点预埋件加工制作过程中必须保证焊缝饱满，同时外露端必须采用6mm厚钢板封住。为了保证支点表面平整，在外露端上表面采用钢板将焊缝垫平，同时端头加焊50角钢作为钢横梁的卡子，防止钢横梁横向移动（支点预埋件加工制作见图3所示）。3.2预埋件安装混凝土施工到方案设计的高度前，在钢模板上设置相应的方孔，预埋件按设计埋入50cm，外露20cm，同时将埋入部分与两层空心墩身护面钢筋焊接牢固。3.3操作平台搭设利用墩身原有设计的通风孔（φ20cm），在通风孔内横穿钢管

5、（钢管可以采用φ100cm的钢管，也可以采用3根φ6cm的普通脚手架管焊成钢管束），在钢管上满铺竹跳板形成搭设支撑系统的工作平台。3.4钢横梁安装埋设有支点预埋件的墩身混凝土达到一定强度后，墩身内模和原来内架拆除后，施工平台搭设完毕后就可以进行钢横梁的安装（普工20b）。3.5支撑系统安装钢横梁安装完毕后即可按设计的位置搭设传力杆件（传力杆件加工制作见图4所示），在传力杆件上搭设木横梁，木横梁上密铺木纵梁。在木纵梁上满铺5cm木板作为底模，在底模上铺设宝丽板作为底模面板，支撑系统安装根据图2和图5进行。3.6主要材料表（见表1）表1方案所需主要材料

6、序号材料名称材料规格单位数量单位重量(Kg)总重(Kg)备注1普通工字钢20am19.627.929547.41一个墩支点预埋件一个墩用2Q235钢板10mm厚m20.28　　焊缝垫块3等边角钢L50×50×5m5.6　　工字钢梁卡子4Q235钢板6mm厚m20.28　　支点预埋件封口5宝丽板　m318.55　　　6普通工字钢20bm21.5431.069669.23工字钢梁重复使用7传力杆件螺栓式根45　　可调整高度8方木15cm×15cmm20.1　　横梁9方木10cm×10cmm55.52　　纵梁10木板5cm厚m218.55　　底模4施工检

7、算双线空心桥墩封顶实体段底模的支撑系统的检算的关键部位是支撑预埋件和搭设在支撑预埋件上支撑系统。支撑预埋件需要检算其抗剪是否满足要求，支撑系统比较复杂，需要对其的强度和整体稳定性进行检算。支撑系统的强度和整体稳定性检算用手算比较复杂，该方案采用的是同济大学3D3S软件进行检算，检算结果支撑系统的强度和整体稳定性满足要求。4.1荷载统计载荷统计见表2。表2荷载统计表序号荷载类别荷载大小备注1纵横梁、传力杆件、工字钢等自重28.0kn按实际重量计算2新浇钢筋混凝土容重2420.6kn按26kn/m3计3施工人员、施工料具运输、堆放荷载46.4kn按2.

8、5kPa计4倾倒混凝土产生的冲击荷载111.3kn按6.0kPa计5振捣混凝土产生的荷载37.1kn按2.0kPa计说明：