21.黄延高速公路洛河特大桥高墩施工技术2

1、目 录1.概述1 1.1工程概况1 1.2任务来源和课题研究意义11.3主要工作历程12.施工关键技术22.1施工的总体思路22.2大体积混凝土承台施工技术32.3高墩液压翻模施工技术72.4外爬式支架主墩施工技术142.5高墩垂直度控制技术212.6竖向预应力薄璧空心墩施工技术242.7 96.5米高空横系梁施工技术312.8 42.5米高空现浇砼支架设计及预压技术392.9 0#块施工技术472.10机械设备的选用及配备 543.高墩施工中的体会554.应用推广情况555.技术创新点566.社会经济效益和推广应用前景576.1经济效益576.2社会效益581.概述1.1工程概况洛河特大桥是

2、西部大通道包(头)北(海)线陕西境内黄陵至延安高速公路上的一座特大型桥梁,是黄延高速公路的重点控制工程。洛河特大桥全长1056m，主桥为90m+3×160m90m预应力混凝土连续刚构桥，由左右幅两个单箱单室断面组成，采用纵横竖三向预应力体系，箱梁高度自根部9m 至跨中的3.5m以二次抛物线变化。引桥为30m预应力混凝土连续箱梁。全桥基础均为钻孔灌注桩，最大桩基深度62m，主桥墩身为双薄壁矩型截面空心墩。其中13#墩墩高143.5m,被称誉为亚洲第一高墩。洛河特大桥基础为桩基础。11#、14#墩承台平面尺寸（半幅）为14×11.5m，12#、13#墩承台 平面尺寸半幅为18.

3、5×11.5m。承台厚度4m,墩身均采用双薄臂空心结构，11#、12#、13#、14#主墩高度分别为64m、128m、143.5m、64m，12#、13#墩墩身分别设两道1m高的实心横系梁。主筋连接采用镦粗直螺纹连接，墩身混凝土设计标号为C40。14#墩为竖向预应力墩。 洛河特大桥总投资2.249亿元人民币,由中铁二十局集团第二工程有限公司承建，2002年12月27日开工，2005年10月15体工程完工，2006年5月竣工。1.2任务来源和课题研究意义1.2.1任务来源2003年,课题被列入中铁二十局集团公司科技创新计划,由第二工程有限公司、黄延高速公路项目部成立课题组,合同编号J0

4、3-04A1.2.2课题研究的意义黄延高速公路洛河特大桥是包（头）北（海）线在陕西省境内的控制工程，墩高跨度大，桥墩高度位踞亚洲第一，设计标准高，施工难度大，技术含量高。因此，总结洛河特大桥施工技术，开展相关的技术研究，对以后同类工程具有指导和借鉴意义。1.3主要工作历程2003年1月，列入集团公司科技创新计划，成立课题组2003年2月2003年4月，现场调查资料收集、施工准备计划2003年5月2003年7月，平台、翻模设计、大体积混凝土施工技术研究2003年8月2004年6月，挂篮、模板设计及高墩施工工艺研究2003年8月2004年6月，143.5米高墩垂直度控制技术研究2004年7月200

5、5年11月，悬灌梁施工工艺及线型控制研究2.施工关键技术2.1施工的总体思路根据黄土地质实际情况, 桩基施工采用人工挖孔和旋挖钻钻孔相结合，桩基砼采用水下砼灌注工艺；承台基坑开挖采用挖掘机开挖为主，人工配合清底修边；承台模板采用大块平面模板，砼罐车和砼输送泵相结合运输砼，均匀布料分层浇注，插入式捣固棒振捣。主桥桥墩12#、13#薄壁空心墩采用液压自升平台人工翻模施工，外模用大块定型钢模板，内模用组合钢模板，砼采用输送泵泵送入模，高墩人员上下采用工业双笼电梯，其它材料用塔式起重机垂直提升。11#墩采用外爬式支架人工翻模施工，14#墩在墩身四周搭设满堂脚手架,人工翻模施工方法，随着墩身逐步施工，分

6、段施工墩身竖向预应力钢束。墩身施工至横系梁位置，停止墩身施工，在预埋件上安装系梁模板支撑系统，安装钢筋，浇铸砼。分隔墩现浇段采用砼处理地基，万能杆件搭设支架施工现浇段砼。0#块施工采用两次浇筑的方法，每次浇筑高度约9/2米。悬臂箱梁施工采用三角形挂篮，挂篮自重70吨，最大承重170吨。合拢段施工采用吊架法。洛河特大桥主桥、引桥群桩基础均设置承台，主桥承台为大体积砼，引桥承台为普通砼承台。普通砼承台采用常规砼的施工方法浇筑。大体积砼承台采用内部设置4层通水冷却管，外部用麻袋片保温的办法，成立专门的温度监测小组，24小时值班，每两个小时检测温度一次，并认真填写记录表，连续通水不少于7天，确保砼内外

7、温差不超过25°。主桥、引桥墩身形式不同，施工方法不同。引桥圆柱型墩身采用定型钢模一次立模到顶浇筑成形，空心墩采用汽车吊分块提升模板，人工翻模施工，经多次循环浇筑成型。11#主桥空心墩采用外爬式支架施工，14#主桥空心墩采用碗扣支架搭设满堂支架，人工导链翻模，经多次循环浇筑成型。12#、13#主桥墩身采用液压自升平台人工翻模施工技术。14#墩竖向预应力钢绞线接长采用连接器，分段张拉分段锚固，锚固高度为1.5米的倍数。当墩身施工至锚垫板位置时定位好锚垫板，振捣密实锚下砼，待砼强度达到设计张拉强度，张拉钢绞线，锚固。在再次立模前，安装连接器，接长钢绞线，封堵连接器，防止砼进入连接器。竖直

8、管道压浆采用上口用真空泵吸气，在下口压浆，浆液一次压满，防止中途停止造成浆液沉积无法继续压浆。钢绞线部分锚固在墩顶，部分锚固在0#块顶板对应0#块隔墙砼顶面。高墩墩身设计有两道横系梁，第一道系梁施工采用常规方法，也即：墩身施工停止，拆除部分液压平台吊架，安装系梁通长钢筋，安装部分墩身钢模板，异性模板采用木模代替，加固模板，泵送浇铸砼。待横系梁施工完毕，接着施工墩身。第二道横系梁采用等强墩粗直螺纹接头技术施工，也即：墩身施工至系梁位置，墩身施工不停止，继续施工，只需预留出横系梁钢筋，钢筋外露砼表面约10厘米，端头相互错开约5厘米，待墩身施工面超过系梁顶面约2米，利用平台吊架，上下同时墩身和系梁。

9、系梁钢筋连接采用现场丈量两个空心墩对应钢筋间距，在钢筋场下料墩粗、车丝，用加长套筒连接钢筋，这样大大减少了由于纵向钢筋太长，加工、吊装、安装困难，同时墩身施工又不需停止，加快了施工进度。洛河特大桥分隔墩较高，现浇段砼体积较大，支架高度较高，安全风险高、支架变形较大，施工时基础采用桩基础和砼承台进行处理，在承台上搭设万能杆件支架，利用空心墩通气孔锚固钢绞线，张拉钢绞线预压支架，采用这种方法支架预压工人劳动强度大大降低，预压速度大大加快，节约了时间，降低了施工成本。2.2大体积混凝土承台施工技术主墩每个承台的砼方量为851m3,设计标号C30,设计定义为大体积砼。由于混凝土体积大，施工过程中砼内部

10、聚集大量水化热，内外散热不均匀和内外约束不一致，使砼内部产生较大的温度应力，容易导致裂缝产生，给工程质量留下严重的隐患，因此大体积混凝土施工如何控制砼内外温度差不超过25°是避免砼产生裂缝的关键。2.2.1 配合比设计2.2.1.1 原材料的选择原材料选择原则：（1）水泥应选取低水化热的品牌；（2）水泥用量尽可能的少；（3）可以加入适量的粉煤灰或矿粉；（4）碎石、砂在使用前应覆盖，防止太阳暴晒；（5）水在使用时温度应尽可能的低些，譬如，在使用时从地下直接汲取；（6）外加剂应选择具有缓凝和减水作用，根据承台砼浇筑时的天气情况，确定适当的初凝时间；（7）必要时考虑在搅拌机中加入粉状冰块的

11、方法降低砼的出料温度；（8）选择材料时应进行综合效益比选。配合比设计时用42.5R水泥代替常规设计C30砼时所用32.5R水泥，提高强度，降低水泥用量，经比较，选用耀县水泥厂生产的秦岭牌P.O42.5R普通硅酸盐水泥（该水泥属于中水化热品种的水泥）。碎石采用铜川公路管理局石碴厂生产的531.5mm连续级配的碎石，针片状含量不大于10%，含泥量不大于1%。砂采用西安灞河中砂，细度模数MX=2.33.0,含泥量小于2%。施工用水采用洛河河水。采用陕西省正元电力实业公司生产II级粉煤灰，和陕西高速新型建材公司生产GSH-II型高效缓凝减水剂。运用双掺技术以减少绝对用水量和水泥用量，为减少水泥用量，降

12、低混凝土内水化热，砼中加入一定数量II级粉煤灰和高效外加剂，改善砼的和易性与可泵性，延缓凝结时间，减慢水泥水化热的释放速度，推迟和降低砼体内温度峰值。2.2.1.2 配合比根据工地现场实际情况，在满足泵送及砼强度的条件下，按照规范要求，尽可能降低砂率，减少坍落度,降低单位体积水泥用量，经过多次试配确定，最后选用配合比为:水泥:砂:碎石:粉煤灰:外加剂:水：285:716:1130:75:2.28:170。2.2.2大体积混凝土施工承台砼浇筑采用分层连续作业，一次浇筑成型。根据砼初凝时间和搅拌站的生产能力，确定每层砼浇注高度。现场三台搅拌机同时生产砼，每小时可出料30m3左右，C30砼初凝时间实

13、验室测定为6小时，考虑到承台平面面积较大，水分散失较快，天气温度较高等因素影响，初凝时间按4个小时计算，30X4/(18.5X11.5)=0.56米，也即浇筑时最大摊铺厚度不超过56厘米，考虑到工人操作时的误差，实际施工按每层摊铺30cm控制，这样在第一层砼未初凝前，第二层砼已开始浇注，捣固第二层砼时，捣固棒插入下层砼10cm左右，保证两层砼接触处融合为一体，不会出现施工缝。混凝土浇注完成后用抹刀将混凝土面抹平，在混凝土初凝前两次收浆人工压抹12遍，消除表面收缩裂纹，在砼表面雾状洒水养生，用塑料布覆盖外侧表面，并用麻袋片覆盖塑料布。2.2.3 温度控制及防裂措施承台内部埋设4层60mm冷却水管

14、，按照冷却水从热中心区域流向边缘的原则，进水管设在靠近混凝土中心处，出水管设在混凝土边缘处，进出水管口均引出混凝土面约50厘米，每层水管的垂直进出水口互相错开，且进水口有调节流量的阀门。通过冷却水的循环，降低混凝土内部温度，减小内部和砼表面温度差，冷却时必须控制混凝土内、外温差小于25（实际操作时按温差20控制）。在每个承台砼不同部位选择3个测温点，竖直埋设20镀锌钢管，钢管下口密封，管中灌水，用玻璃温度计测温。成立温度监控小组， 4个人24小时连续监控，每2个小时测温一次，并认真填写温度观测记录表。通过温度监控，掌握砼内部各测点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，控制温差。冷却管及测温点布置

15、见图一。砼浇筑过程中，当冷却管水管被混凝土覆盖并捣固完毕，即可在该层水管内通水，适时控制冷却水的流量，使进、出水温差不大于6。通水冷却开始，温度监控小组开始工作，冷却水在砼灌注未完之前，应排出承台外，不得排至承台基坑四周，承台内冷却水管使用完毕用水泥浆压浆封闭。通过观察测温记录统计，砼内温度在浇注完35天内达到峰值，砼内部温度最高达55。管道布置见下图。2.2.4 养护大体积砼的裂缝是由于内外温差过大产生的，砼浇注后，水泥水化混凝土温度升高，表面易散热，温度较低，内部不易散热温度较高，相对表面收缩内部膨胀，表面收缩受内部约束产生拉应力，造成砼表面开裂。采用先充分湿润承台砼外表面，在砼表面覆盖一

16、层塑料薄膜，然后再铺一层厚的草袋或麻袋片。养护期内不得中断冷却用水及养护用水的供应，加强施工中的温度监测和管理，及时调整保温及养护措施。砼浇注完成后安排专人24 小时测温和养护，测温时间不少于14天，直至内外砼温度差恒小于25为至。2.2.5 结束语由于在砼施工过程和砼浇筑结束连续不断冷却降温，同时从混凝土水化热，缓凝时间，以及浇注工艺、养护、温度控制方面采取了有效措施，确保了混凝土内外温差不大于20。因此洛河特大桥承台砼施工顺利，混凝土表面光洁，无施工缝，表面无裂缝产生，承台整体性完好，外观质量良好。2.3液压翻模墩身施工技术洛河特大桥主墩墩身采用双薄壁空心墩结构形式，其中12#、13#主墩

17、墩高达128m、143.5m，墩身较高，施工难度较大，工期要求紧,因此需要投入足够的劳动力和机具、设备，同时多层次作业才能满足进度要求，作为墩身施工的工作平台应空间宽畅，刚度足够，承载力大，能利用自身结构调整模板的偏差。墩身模板尽可能加工成刚度和面积较大的钢模，减少拼装次数和减少拼装时间，加快施工进度。2.3.1施工方案比选结合以往施工经验，根据墩身高大的特点，拟定了以下3种施工方案:2.3.1.1滑模施工此方法，施工速度快，能够满足工期紧的要求，但是砼外观质量太差，需装饰砼表面，不符合业主的要求；配套设备较多，投入很大；一旦施工开始，中途不能停止，在雨季施工，砼质量难以保证。2.3.1.2简

18、易外爬式翻模施工此种方法投入少，设备简单，操作方便，进度也能够满足工期要求，但是外爬式支架刚度较小，无法利用自身结构纠正模板偏差；支架承载力小，墩身模板单块面积受到限制，模板接缝较多，容易出现错台，砼外观质量差；作业平台狭小，安全隐患多，风险大。2.3.1.3液压翻模施工此种方法结合了上述两种方法的优点：施工速度较快，能满足工期要求；平台较大，作业空间宽畅；支架刚度较大，能利用自身结构调整模板的偏差；配套设备可以与其它墩台施工共用，设备利用率高；承载力大，墩身模板可以作成刚度和面积较大的钢模，可减少接缝数量，增加抗变形能力，避免错台的产生，确保砼外观质量。通过综合分析比较，选定液压翻模施工方案

19、。2.3.2液压翻模施工工艺及施工技术2.3.2.1液压翻模工作原理及构成液压翻模是液压自升平台，人工翻模的简称，是将工作平台支撑在预埋在已达一定强度的墩身混凝土中的竖向钢管上，以单向爬升液压千斤顶为动力，沿钢管爬升提升工作平台，达到一定高度后，停止爬升，千斤顶自锁，平台固定在钢管某一高度。平台绗架下部悬挂吊架，施工人员在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装、钢筋绑扎等作业。混凝土的灌注、捣固、中线控制等作业在工作平台上进行。墩身内外模板共设三层，循环交替翻升，最上一层模板混凝土浇注的同时高频微量爬升平台，使竖向支撑钢管的套管与砼剥离，便于砼初凝后平台顺利爬升。当顶面砼初凝后，平台爬升到距砼面2.

20、5米高（模板每层高度2.0米，模板顶距平台预留工作空间0.5米高）。平台爬升停止后，开始拆除最下一层模板，人工用导链翻模至最上层模板顶面，清理模板，涂脱模剂，绑扎墩身钢筋，模板就位，模板加固定位，砼浇筑，依此周而复始。液压翻模结构是由工作平台、内外吊架、模板系统、液压提升设备、中线控制系统和附属设备等部件组成，见图示。（1）工作平台工作平台由顶杆、套管、提升平台组成，即是翻模的传力装置。又是混凝土灌注、捣固、吊架提升模板、中线控制、安放机具等作业的施工场地。顶杆采用48×3.5mm钢管，穿入千斤顶与套管内，下端支撑在混凝土内，用于千斤顶的爬升、支承工作平台和施工荷载。套管采用60&#

21、215;4×2795mm钢管，安装在提升架上，用以增强顶杆稳定和防止顶杆与混凝土粘连作用。平台采用20a纵横梁，L50×50×5的步板梁及50mm厚木板步板组成，平台通过顶杆支撑于已成墩身砼上，随千斤顶的爬升而提升。 （2）内外吊架由吊杆、步板、围栏等组成，是调整、拆、装模板及混凝土养生的作业平台。采用L63×63×5角钢作平杆、竖杆，栓接在平台上，为保证安全，内外吊架挂设安全网，外吊架的外侧焊接钢栏杆。（3）模板系统模板系统是翻模的重要组成部分，模板由外模和内模两部分组成，内模采用组合钢模板，外模采用钢制大模板。内外模共分三层，每节高度为1.

22、5m。为保证桥墩施工质量，内外模围带采用210槽钢，在每节模板上下各设一道。模板之间用螺栓联结。内外模板之间用圆钢作拉杆并加撑木使之成为整体。模板拆装翻升由人工借助倒链滑车完成。（4）液压提升设备液压提升设备由液压千斤顶、液压控制台、高压输油管、分油阀及限位器组成。液压控制台选用HY-36S型，单向爬升液压千斤顶选用GYD-60型。 （5）辅助设备辅助设备包括激光铅垂仪、配电盘、混凝土养生水管、安全网等。2.3.2.2液压翻模施工工艺液压平台内外吊架长6.0m，因此墩身最初6.0米高采用常规施工方法，也即：搭设6.0米高碗扣支架，汽车吊辅助翻模、吊装钢筋。6米高墩身施工结束，开始拼装液压翻模平

23、台。（1）6m高墩身施工工艺流程图：建立大桥导线控制网 施工单位、监控单位、测量监理三方分别测量确定控制网 墩身位置放样（搭设碗扣支架） 承台顶面找平 绑扎钢筋 安装模板 模板上口平面位置检查 砼浇注 拆模板 清模刷脱模剂（同时养生）。 （2）液压翻模平台拼装当墩身施工至3.8m高，按平台顶杆设计位置，预埋2.2米长70 PVC管，形成顶杆预留孔， PVC管两端用配套堵头胶粘封堵， PVC管安装位置准确，轴线垂直，三维空间固定。6米墩身施工结束，顶面砼初凝后在PVC管中插入60套管，要求顶杆外露长度相等，顶面同高，套管法兰方向一致。用20×20×50cm的方木在横桥方向同排

24、套管的两端搭设木垛，木垛顶面略高于顶套管法兰面。调整墩身主筋间距，预留出横梁位置。 吊、运平台横梁，安放于木垛上，调整套管，用螺栓连接套管法兰和横梁，并拧紧。拆除木垛，在另一排套管位置处搭设木垛，安装横梁，连接套管。当横梁全部安装完毕，吊运纵梁，用螺栓连接纵梁与横梁，安装护栏。在纵横梁顶面用cm厚木板铺设施工平台。按设计位置在纵横梁上安装中空式千斤顶。在平台上安装千斤顶控制柜，连接千斤顶油管，接通电源，调整试运行千斤顶。操作千斤顶控制柜，使千斤顶全部伸出至最大位置，关闭回油阀，切断电源，从千斤顶上口插入48底节顶杆，注意底节顶杆上下端不可倒置。接通电源，打开回油阀，让千斤顶反复做爬升运动，把顶

25、杆反向向下输送，直至顶杆底端刚好接触预留孔孔底，关闭进油阀停止爬升。因千斤顶每次爬升距离有所差异，对个别顶杆没有触底的千斤顶，分别供油，继续爬升，直至顶杆底端刚好接触预留孔孔底。在顶杆同一高度上划标志线，固定限位环。打开所有千斤顶进油阀门，接通电源，供油作爬升运动，直至限位环。对个别仍没有升到限位环的千斤顶，可采用关闭其它千斤顶进油阀，个别供油，个别爬升,直至同一高度(限位环)，使顶杆均匀受力，保持平台水平。平台纵横梁拼装完成后，铺设平台步板的同时安装内外吊架，吊架角钢与主梁用螺栓连接，连接好后再焊接，确保吊架安全。吊架人行步板用5cm厚无节疤松木板铺设。步板接长时不得采用搭接，接头平顺，固定

26、牢靠，接头必须处于吊架横档上，不得有挑头板现象。在主梁下部焊接翻模活动吊点；安装安全网、吊架钢筋扶手等辅助设施。液压翻模平台纵梁为4组槽钢，均长14.5 m，每组为两根16槽钢，槽钢背对背，净间距6cm，相邻两组间距180cm。横梁为8组槽钢，均长9.0m，每组为两根16槽钢，槽钢背对背，净间距6cm，相邻两组槽钢间距为160cm。每个平台爬升千斤顶共28个。平台顶杆为48无缝钢管，每节长3.0m，用丝头连接接长。顶杆套管为60无缝管，单根长2.8m，共28根。套管顶端用法兰盘与平台横梁槽钢底面相连，套管随平台的上升而上升。平台内外吊架由L50×50×5mm角钢加工而成高，

27、长6.0m(依墩身模板配置高度而调整)。（3）平台爬升按平台拼装时千斤顶试运行的方法操作，使平台爬升至距墩身砼顶面2.5m高。每次爬升时要随时注意调整，确保平台水平上升，避免平台倾斜套管挤压砼，增大了磨擦力，造成平台爬升困难。平台爬升到位后切断电源，关闭千斤顶回油阀。（4）人工翻模墩身外模每层高2.0m，横桥方向为两块3.25m模板，纵桥方向为1块4m模板，两块3.25m模板拼接后焊成一个整体，使之成为6.5×2.0平方米的整块模板。每块模板在两端用1个2吨的手动导链挂在平台底活动吊点上，并稍稍张紧。拆除模板对拉拉杆端螺母，抽出16拉杆，拆除最下两层模板间连接螺栓，剥离墩身最下层模板

28、。慢慢提升模板至砼顶面上10cm，清理模板，涂刷脱模剂。待脱模剂干燥后水平移动吊点，使吊点位于墩身砼边缘的正上方，慢慢下降模板,使螺栓孔对位，连接模板水平接缝螺栓。当四周模板临时定位后，用激光垂准仪检查模板上口四个角的偏差值，当偏差值均在8mm之内，开始加固模板。当有一个方向的偏差超过8mm时用导链连接平台槽钢绗架和模板，调整导链，重新检查，确保偏差均在8mm控制标准之内。（5）砼浇注同幅桥两个空心墩共用一个平台，在砼浇注过程中平台做爬升运动，因此两空心墩应同时、分层、交替浇注。砼采取泵送工艺，每墩每次浇注不超过50cm，且布料点均匀，砼自由下落高度不超过200cm。当两墩同一层砼浇注并振捣完

29、毕，开始高频微量爬升平台，每次爬升约40cm，分五次进行，每次间隔20分钟。2.0高模板，四层浇注结束，平台爬升共160cm，根据当日气温情况判断顶层砼初凝时间，依时间长短确定剩余40cm爬升量的每次爬升高度及爬升时间。砼初凝后至少做两次爬升，确保砼凝后平台仍能顺利爬升。（6）顶杆抽换平台拼装时28个千斤顶的顶杆全部安装，根据顶杆配置数量、墩身高度、计划周转次数决定顶杆抽换时间。顶杆抽换原则：分批、对称、均布进行。顶杆拆除：当千斤顶爬升至计划抽换的顶杆端头时，顶杆不再接长，待顶杆端头从千斤顶下口穿出时，拆除千斤顶，抽出顶杆。顶杆孔洞回填：用不低于墩身砼标号的水泥浆回填顶杆孔，水泥浆添加水泥用量

30、万分之一的铝粉，以减小水泥浆收缩，保证孔道的密实。在平台上安装一容积为0.5×0.5×0.3的漏斗，漏斗下端出口接一根40的软管，软管伸至顶杆孔的底面。在平台上人工拌制水泥浆，搅拌均匀后倒入漏斗，浆液沿软管注入孔中。根据水泥浆的消耗量和孔道直径，计算注浆高度，决定抽拔软管的长度。注浆时软管埋深不低于1.0m。注浆结束拔出软管时应慢慢提升，防止浆液飞溅，造成浆液顶面不平整。顶杆孔中水泥浆顶面距套管下口不小于1m，待浆液强度达到设计值的80%后，安装千斤顶和顶杆，作爬升运动，反向输送顶杆。2.3.2.3 后续液压翻模施工平台始终超出砼施工面2.5m(模板高2.0m，工作空间高5

31、0cm)。每浇注2.0m砼后，平台爬升160cm，在其后一段时间内要少量多次（高频微量）爬升平台，一方面要保证套管与砼之间形成一个剥离面，确保平台顺利爬升，另一方面要保证平台与砼面之间有足够的空间，以满足下个循环翻模需要。 为了减少平台爬升次数，而又不致于造成套管与砼粘住使平台无法爬升，施工时可在套管表面缠绕2mm厚的双面胶带或多层透明胶布，使套管无法与砼接触，人为的设置一层剥离面。2.3.2.4主墩钢筋连接技术墩身钢筋连接采用镦粗直螺纹连接技术，施工时用塔吊把加工好的钢筋从桥下场地吊至工作平台，通过平台上的脚手架将主筋垂直定位，连接，然后进行水平筋的绑扎。施工中对钢筋下料、镦粗、套丝、连接、

32、试验、检测等工艺进行研究、实践，取得了宝贵的施工经验，形成了一套完整的施工技术。镦粗接头不削弱钢筋母材截面积，冷镦头可提高钢材强度，接头强度大于或等于母材强度约1.15倍，其它力学性能符合规范要求。场外制造，现场连接，可批量生产，现场镦粗、切削一丝头仅需30-50s，每套设备每班组一个台班可加工400-600个丝头。比锥螺纹接头省钢材30%，比套筒挤压接头省钢材70%，与电弧焊相比大大减少耗材、耗能。洛河特大桥13号墩高143.5m,若采用对焊钢筋,则运输及吊装极不方便。采用此技术后,钢筋可分段运输、吊装，解决了钢筋的连接难题。2.3.3施工体会2.3.3.1桥墩墩身较高，模板周转次数较多，模

33、板应具有足够的刚度，避免变形造成拼装困难和产生错台。墩身断面尺寸较大时，建议模板选用厚度不低于5mm的钢板做面板，8槽钢做加肋板,加肋网格尺寸不超过30×30cm。2.3.3.2模板加工选用实力雄厚、设备齐全、经验丰富的大工厂加工，模板合缝宽度、表面平整度、焊缝质量、模板四角加工角度等技术指标容易得到保证。2.3.3.3模板出厂前必须经验收小组试拼，各项指标满足施工要求后，方可运至现场，避免因施工现场条件简陋而无法修整。2.3.3.4在模板法兰上安装限位插销，插销直径与插销孔直径一致，这样可以大大降低模板对接的难度和劳动强度，缩短翻模工序时间,加快施工进度。2.3.3.5施工配套设备

34、齐全，数量充足，尤其是起吊设备。左右幅4个空心墩同时施工，作业平台上材料需求量大，起吊能力不足将严重制约施工进度。2.3.3.6墩身竖向钢筋较多，主筋接长是影响进度的又一关键因素，选用墩粗直螺纹接头技术，既可降低施工成本，又能大大缩短钢筋安装工序时间，加快施工进度。2.3.3.7液压翻模技术据现有资料介绍，每次翻模高度均不超过2.0m，根据我部实践经验，若把顶杆增加到36个，再把顶杆中注满水泥浆使空心顶杆变成实心杆，同时在顶杆腰部用钢管脚手架临时横连，平台的刚度和稳定性将大大提高，每次翻模高度可达2.5 m，甚至3 m。2.3.3.8平台爬升操作人员相对固定，便于及时处理爬升中出现的问题。2.

35、3.3.9墩身施工常常因其它原因造成墩身砼表面污染，应成立专门的墩身表面处理小组，及时清理砼表面，修补缺陷，提高砼外观质量。2.4外爬式支架主墩施工技术2.4.1外爬式支架的特点外爬式支架设计轻巧，自重较轻，加工简单，安装方便，操作简便，工作面积较大，工序干扰小，拆除简便，科学经济，宜用于高度不超过65米的墩身施工。2.4.2支架设计2.4.2.1支架设计思路11#墩墩高64米，介于12#、13#墩和14#墩之间，桥下场地开阔，地势平坦，若采用14#墩满堂支架方法施工，支架用量较大，租赁费较高，投入较多，不利于节约成本。若采用12#、13#墩身施工的液压平台，投入巨大，不经济，因此必须设计一种

36、投入少，安装、操作方便、材料用量小的支架施工墩身。2.4.2.2支架主构件受力验算这里仅计算直径40mm的园钢棒和16槽钢方梁的受力。2.4.2.2.1荷载、外爬式支架材料自重16槽钢：171.8m×19.74Kg/m=3.391吨;48mm钢管：730m×3.4 Kg/m2.482吨;木板重量(5cm厚)：175.7m2×0.05m×600Kg/m35.271吨;、墩身模板重量仅计算翻模时的模板重量，两环模板，每环高2.0米。84m2×80Kg/m26.72吨、施工人员自重半幅桥两个空心墩的支架是一个整体，施工人员共35人，35人×

37、80/人2.8吨；、小型机具重量电焊机2台，气焊2套，10吨导链8个，其余小工具重量忽略不计，合计：2台×70Kg/台+2套×30Kg/套+10个×40Kg/个600 Kg；、安全防护器材重量外爬式支架外侧采用废旧8mm钢筋网片防护，网眼尺寸20×20cm。270 m2×3.2 Kg/ m2 864 Kg。荷载组合：G=22.13吨2.4.2.2.2园钢棒受力验算热轧40mm园钢棒（Q235）外露长度25cm，预留孔中插入50cm，槽钢方梁紧靠墩身外壁，因此钢棒主要承受剪力。外爬式支架由两个墩身的16根钢棒支撑，每根承受1.38吨。1.38&#

38、215;104N/(0.022×)=10.98MPa235 MPa×0.6=141 MPa，钢棒能够满足使用要求。2.4.2.2.3 16槽钢(Q235)方梁受力验算22.13吨的荷载由4根方梁承担，每根承担5.54吨，受力图如下。27.7KN27.7KN1.25m 槽钢方梁受力图=M/W , M=27.7KN×1.25/2=17.32×103 N·m 。W2×117×10-6m3=234×10-6m3。=74.0 MPa170 MPa，16槽钢方梁能够满足使用要求。2.4.3墩身施工方法先使用碗扣支架施工下部墩身

39、，当墩身第24米施工完毕，拆除碗扣支架和最下一层模板，清理预留园孔，按上图安装外爬式支架。2.4.3.1预埋钢棒园孔墩身施工第02米时在距模板顶缘25cm处设计位置安装外径48mm的钢管（壁厚2mm），钢管两根为一组，用钢筋相连，钢管务必保持水平，并用钢筋与墩身主筋焊接牢固，防止砼震捣时移位、倾斜。两个空心墩同一水平面一次安装8组，8组上下偏差不大于5cm，确保支架水平均匀受力，钢管两端用胶带纸密封不漏浆，钢管外侧抵在模板表面上。预留园孔每2米高设置一道。2.4.3.2支架提升当第24米墩身砼强度达到20MPa以上时，在砼顶面靠近模板边缘安放方木，安装导链、钢丝绳，并与吊环相连。每个导链由3人

40、共同操作，24人同步操作8组导链。每组导链对称张紧，8个导链同步受力。 松开精扎螺纹钢筋螺母，方梁与平台用钢丝绳套相连，平台上升方梁随之上升。现场指挥统一口令，8个导链同步提升。当平台上升约20cm，抽出园钢棒。方梁底缘超过预埋孔20cm，停止提升，插入钢棒，调整钢棒，使8组钢棒顶缘基本在同一水平面内，倒转导链，支架下降，方梁支撑在钢棒上。2.4.3.3人工翻模每个空心墩配置3层模板（3X2=6m）,当顶层砼初凝后，清理顶层模板上缘的水泥浆、凿毛砼表面、清扫浮渣，绑扎墩身内外层钢筋，报检合格后，在最下一层模板上安装2.5吨导链（导链上端挂在支架顶层横杆上），张紧导链，拆除最下一层模板。模板两端

41、导链同步操作，模板平稳上升。模板下缘提升到砼顶面以上30cm时，停止提升，清理模板、涂油，慢慢下放，模板就位。2.4.3.4模板调整、加固外爬式支架刚度有限，模板调整时无法利用支架来调整，需要在砼中预埋钢筋环。钢筋环由16mm钢筋加工而成，布设在砼顶面，外露约15cm，并与墩身主筋焊接。墩身四个角各设一个。模板调整采用紧线器和螺旋撑杆，当需要把模板向内侧拉时，紧线器的一端连接在模板上口，另一端连接在钢筋环上，收紧紧线器，向内拉动模板。模板调整到位，用调直的10mm园钢连接钢筋环与模板上缘，替换紧线器。当需要把模板向外推时，调节内模水平支撑杆（两端带有螺旋），通过内外模之间的支撑方木把外模向外顶

42、出。空心墩内模由3015模板拼成，模板背面设10#双槽钢围带，水平同层围带间用螺旋撑杆支撑。内、外模采用对拉拉杆相连。内模同样采用人工翻模，导链悬挂在沿线路方向搭在支架顶面的活动钢管上。2.4.3.5砼浇注墩身砼采用泵送浇注。11#墩左右幅各一个外爬式支架，两个支架之间用碗扣支架搭设一盘旋道，供施工人员上下工作平台（外爬式支架），盘旋道与四个空心墩相连，并随着支架的上升而上升。盘旋道中心竖向布设砼泵管，盘旋道上升，泵管接长。泵管在盘旋道顶折向墩身，沿墩身表面上升，泵管固定在模板上，严禁把泵管固定在支架上，防止泵送过程泵管震动带动支架晃动，造成支架变形或发生不安全事故。2.4.4支架拆除墩身施工

43、即将结束，利用支架完成墩顶预埋件的安装。封顶后再从上向下逐层分解，逐件拆除。主梁可以利用墩顶设置的简易提升架，逐件分解运走。2.4.5施工注意事项2.4.5.1竖向钢管底角与槽钢焊接，严格控制焊接质量，确保支架稳定。2.4.5.2支架安装时每个侧面必须设置足够的剪刀支撑，确保支架的纵、横向刚度。2.4.5.3支架拼装完毕，必须通过技术人员、安检工程师的验收，否则不得投入使用。2.4.5.4支架底部主梁焊接、接长质量应严格控制，符合焊接规范要求，保证主梁受力良好。2.4.5.5支架外侧的防护网尽可能选择透气性好的材料，防止在风的作用下支架晃动主梁受力不均匀。2.4.5.6经常检查支架主梁焊接点的

44、变化情况，承重方梁的变形情况，及时加固处理，保证安全使用。2.4.5.7方梁支点间距约5.5m，两端各受2.5吨的集中荷载，跨中上翘，容易发生非弹性变形，因此在跨中方梁顶面设置一组钢棒限制方梁翘曲。2.4.5.8支架提升过程，重量全部由导链承担，因此导链需经常检查保养，及时更换摩擦片等易损件。2.4.5.9槽钢方梁在支点处受力较大，为了结构安全，在由两根槽钢焊接成方梁时，在支点位置方梁的上下面加焊一块10mm厚的钢板。2.4.5.10空心墩内腔应设置简易吊架，吊架挂在沿线路方向搭在支架顶面的活动钢管上，供人工翻模时使用。2.4.6结束语 我部设计的外爬式支架经过墩身施工的检验，证明是合理的、科

45、学的，支架结构安全、稳定、提升快速，工作面较大，不同工序可在不同高度的作业平台上展开，工序干扰小，施工进度较快，支架投入少，节约了施工成本，是一种可行的墩身施工方法，丰富了我部施工经验，为同类工程施工提供借鉴2.5高墩垂直度控制技术洛河特大桥13#墩位于黄土高原“U”型山谷的谷底，谷底场地开阔，墩身下方有河流穿过，周围没有可以利用的山坡、高坎等物埋设墩身纵横向十字控制点，同时，墩身采用液压翻模施工，平台顶面设置护栏，护栏上安装有安全网，且平台始终高出墩身砼面约50厘米,平台下部四周有吊架,吊架上有安全网,测量时不能够直接观测到模板四个角, 用经纬仪纵横向控制模板中线的方法无法控制墩身平面位置，

46、因此选择一种适用于高墩施工测量控制的方法就成为墩身是否符合设计要求的一个关键性问题。2.5.1测量控制方法选择经过多方比较，我项目选用激光垂准仪和全站仪相结合的方法控制模板四角平面位置，也即：墩身每个截面的平面位置。2.5.2控制标准刚构桥超高墩施工控制标准在现行施工规范中没有明确规定，参照斜拉桥、悬索桥主塔验收允许偏差标准：断面尺寸±20mm、倾斜度为墩高的1/3000且不大于30mm，确定高墩墩身平面位置测量控制标准为：断面尺寸±5mm，矩形截面四个角点的纵横偏差值均不大于10mm。2.5.3控制网的布设根据施工现场交桩情况，结合具体地形及通视条件，对全桥进行导线布控，

47、控制网按现行工程测量规范（GB5002693）中四等导线测设。（1）布控点全部设为强制对中点，强制对中点为一钢筋砼小台体，高120cm，顶宽20×20cm，底宽40×40cm，基座为100×100×60cm素砼，基座与方柱体一次浇注成型，方柱顶预埋5mm厚不锈钢板,板中央预埋一英制全站仪通用螺栓。每次测量时不需携带三角架腿，只需把仪器直接拧紧在螺栓上调平即可。（2）强制对中点做为大桥测量控制点并需移交给业主做为运营期监测使用，因此，对中点的坐标需经过施工单位、监控单位、测量监理、项目总监办测量班四级测量复核确认。在相对固定的观测时间区段，采用不同的人、不

48、同的仪器换手复测，做到准确无误、万无一失。误差标准控制在X2mm、Y2mm以内。2.5.4激光垂准仪的选择采用苏光有限公司生产的DZJ2激光垂准仪，配有木制三角架、人工调平、激光束向下对中。主要技术参数为：向上一测回垂准测量标准偏差1/45000；激光有效射程白天100m，夜间250m。2.5.4.1激光垂准仪对中点设置13#墩位于洛河主河道中，常年水位高出承台顶面3.0m，承台顶面无法设置激光垂准仪对中点，而且13#墩墩身没有人孔，不能在空心墩内部设置控制点，只能采用在墩身8.5m高处预埋钢板(施工吊桥桥面高8.0m)，在薄壁空心墩四周用10槽钢加工一个宽1.5m的刚性平台，做为施工测量平台

49、。在每个空心墩四角沿纵横方向距墩身边50cm设置8个点(因吊架距墩身60cm宽，定为50cm是避免吊架遮挡激光束)，该8个点高出吊桥0.5m，且不受扰动，控制点设在厚20mm的钢板上，并冲刻成十字线，13#墩4个空心墩共32个控制点。该32个控制点利用已建成的洛河大桥施工控制网，依线路中心设计坐标计算出32个控制点的坐标，点位经洛河特大桥施工监控单位和测量监理用不同的仪器、不同的人员分别换手复测，结果一致后交付施工队，做为墩身施工时控制横截面四个角点平面位置的依据。2.5.4.2激光垂准仪检查模板四个角点的方法（1）在墩身控制点的正上方架设垂准仪,打开向下发射激光按钮,对中，精确整平,关闭向下

50、激光发射按钮,打开向上的发射按钮向上发射激光束,调节焦距,使激光束在靶标上形成一个直径为1mm的光斑, 任意水平转动垂准仪，看多次光斑中心偏差是否超过1mm，若超过则重新调整垂准仪，直至光点中心偏差不超过1mm，此时激光束竖直线即为该控制点的垂直方向线。（2）扶平激光靶，使激光靶平面与模板顶处于同一水平面内，用钢板尺垂直模板表面测量激光斑点距模板面板背面间的距离并做好记录，根据实测数据和（50cm0.5cm面板厚度）的差值、允许偏差值确定模板调整的方向和数值。（3）每浇注10m高墩身，用全站仪进行校核一次，若两者差值不大于 2mm,说明激光垂准仪控制墩身平面位置正确，若超过2mm，则分别用两种

51、办法多次校核，分析误差产生的原因，重新确定模板调整的方向和数值。（4）依次测量每个空心墩8个点的偏差值，依据允许偏差标准判定模板四个角点平面位置是否合格，若有一个点偏差值超过标准，则需重新调整模板，重新检查。（5）全站仪测量结果和激光垂准仪测量结果有一定的偏差，经多次检查对比，偏差值为2mm，因此激光垂准仪检查控制标准确定为8mm。2.5.5全站仪检查模板四角平面位置方法（1）在强制对中点上架设全站仪，精确调平。（2）置棱镜于模板上口角点上，精确调平，测出实测坐标，求出X、Y值，依X、Y轴与纵、横桥轴线夹角，把测量结果换算成纵横向偏差值，依标准判定模板安装是否合格。（3）墩身为矩形截面，墩身四

52、个角点因为个别角点不能通视而无法测量，需更换强制对中点，重新测量，确保四个角点都检查合格。（4）对照全站仪、激光垂准仪检查结果，两者检查结果相符，则可以判定模板安装合格，可以进入下道工序施工，若两者差值超过2mm则分别用两种办法多次检查确定实际偏差数值和调整方向，分析误差产生的原因，重新确定模板调整的方向和数值。2.5.6测量控制结果 通过对墩身的竣工测量，结果显示： 128m高的12#墩墩身横向偏差为4mm，纵向偏差为3mm，143.5m高的13#墩墩身横向偏差为5mm，纵向偏差为1mm，达到了施工规范要求。2.5.7施工体会2.5.6.1由于墩身高达143.5余米，墩身受气温、风力的影响，

53、来回微微摆动，因此测量控制应选择一个时间相对固定、气温相对恒定的时间区段来测量，这样测量出来的数据才有可比性。建议选择：早晨6:308:30太阳出来前。2.5.6.2激光垂准仪对空气中的湿度较为敏感，在雨后或大雾天最好不要使用激光垂准仪进行测量。2.5.6.3墩身开始施工时，两种方法同时使用，经过10余次的检查对比，找出两种仪器的偏差值，为后续施工测量结果对比提供依据。2.5.6.4全站仪检查简单方便，但价格昂贵，一个项目分部工程较多，无法固定一台仪器和一班人员专门测量，若全站仪撤走，模板调整没有参照物，可能需多次检查，多次调整才能合格，这将大大制约施工进度，增加测量人员的劳动强度。激光垂准仪

54、价格便宜，而且仅需2个人即可检查，因此，使用垂准仪检查既方便又快捷。每施工10m高墩身用两种方法同时检查校核一次。2.5.6.5垂准仪检查应由专门的测量人员操作,一旦人员确定，不宜频繁更换。2.5.6.6爱惜仪器，妥善保管，轻拿轻放，避免碰撞,减少仪器误差，提高测量精度2.6 竖向预应力薄壁空心墩施工技术洛河特大桥11#主墩墩高64m，12#墩墩高128m，13#墩墩高143.5m，14#墩墩高46m。14#墩、13#墩墩身高度相差97.5m，墩身刚度差异较大，为保证运营期间安全使用，墩身设计变更，增加竖向预应力钢束。2.6.1墩身预应力布置形式 2.6.2墩身施工方法简述墩身采用满堂碗扣支架施工，左右幅4个空心墩同时施工。每个空心墩配置4层1.5m高模板，人工翻模，5吨导链提升模板。简易提升架提升施工材料。墩身钢筋接长采用镦粗直螺纹接头连接，墩