沙银沟大桥主桥施工方案

1.工程概况

1.1.地形、地貌、地质：

1.1.1.沙银沟大桥位于关岭县永宁境内，山体呈东西向连绵起休，沟谷深切，罗秧河总体自东向西径流汇入北盘江，属珠江水系，是当地的最低侵蚀基准面。左岸地形较陡，为逆向坡，右岸较缓，为顺向坡，河谷呈V型；两岸山体坡度30～75o。沙银沟大桥即位于罗秧河右岸沙银沟地带。大桥所经地段地形起伏较大，地面高程在1158.30～1278.00m之间，最大高差119.20m，最大桥高98m。属中、低山峰丛一河谷深切沟谷地貌。

1.1.2.桥区位于罗秧河向斜的北翼近轴部，岩层呈单斜产出，顺向坡，岩层倾向220o～230o，倾角26o～33o。受其构造影响，桥区陡倾节理裂隙发育，表层岩体受到地形节理、裂隙切割、破坏，岩体完整性较差。大桥所经地段无断层通过，地质构造较简单。沙银沟冲沟宽80～600m，深80～180m，冲沟为季节性水流，地下水埋藏较深，水文地质条件相对简单。

1.1.3.桥区内基岩裸露，地表溶沟、溶槽、局部浅层溶洞发育，受构造及沟谷切割影响，岩体上部裂隙发育，岩体被切割成块体，完整性差，层间裂隙较发育，零星分布有潜在的崩塌岩块，桥基开挖时有潜在滑动的可能。

1.2.桥型布置：本桥分左、右幅桥分别独立。左幅布置为5×30m先简支后结构连续预应力混泥土T梁＋(68.69＋121.22＋68.69)m连续刚构＋4×30m先简支后结构连续预应力混泥土T梁，起点桩号K49+321.253，终点桩号K49+870.899，全长549.646m；右幅布置为5×30m先简支后结构连续预应力混泥土T梁＋(67.32＋118.80＋67.32)m连续刚构＋4×30m先简支后结构连续预应力混泥土T梁，起点桩号K49+326.167，终点桩号K49+862.630，全长536.463m。主桥平面位于R=620m的圆曲线上，引桥平面位于R=620m的圆曲线和缓和曲线上；全桥纵面均位于竖曲线上。主桥箱梁均位于横桥向4.0%的单向坡上。

1.2.1.主桥下部结构：

1.2.1.1.过渡墩（5＃、8＃墩）：基础为4根Φ220cm桩基础，承台尺寸为1100(长)×820(宽)×350(厚)cm；墩身采用钢筋混凝土墙式墩，顶部平面尺寸为1100cm×320cm，尺寸变化段高300cm，截面自顶部300cm以下变化为800cm×250cm，直至底部。

1.2.1.2.主墩（6＃、7＃墩）：基础为6根Φ250cm桩基础，承台尺寸为1450(长)×930(宽)×450(厚)cm；桥墩采用两端刚性固结的钢筋混凝土柔性墩，每个桥墩处各设置有1根系梁。

1.2.2.主桥上部箱梁一般构造：主桥上部箱梁采用三向预应力体系，为变截面单箱单室断面，箱顶宽12.0m，底宽6.5m，箱梁高度：0#号段梁高6.8m，现浇段和1/2合拢段梁高为2.5m，其间粱底下缘曲线按半立方抛物线变化。

1.3.设计标准：

1.3.1.设计荷载：汽车超-20级、挂-120。

1.3.2.设计车速：80km/h。

1.3.3.桥面宽度：0.5(护栏)+11.0(行车道)+1.5(分隔带)+11.0(行车道)+0.5(护栏)=24.5m

1.3.4.地震裂度：基本裂度为VI度，按VII度设防。

1.3.5.设计最大风力：由于桥位处无实测值，设计参考规范取值，基本风压450Pa。

1.3.6.设计温度：本桥位区极端最高气温为35.3oC，极端最低左气温-6.1oC，最热月7月平均气温为23.6oC，最冷月1月平均气温为6.5oC，年平均气温为16.2oC，设计合拢温度为10～15oC。

1.3.7.桥面纵坡：本桥主桥位于竖曲线上。(-2.8%→－3.5%)

2.本大桥的主要特点：

本大桥的主要特点：墩柱较高，最高为75.8M，主墩墩柱均超过73m。主墩采用两端刚性固结的钢筋混凝土柔性墩，过渡墩墩身采用钢筋混凝土墙式墩，模板用量比较大，全桥将使用塔吊2台，运输小型设备、材料。集坡桥、高墩、大跨径、小半径弯刚构于一体的挂篮施工在技术上是要本桥的重点和难点，本桥被交通部立为“高墩大跨径弯桥的设计与施工技术”研究项目

(国家西部交通科技项目)。

3.施工方案

3.1.主桥下构施工方案

3.1.1.基础及承台:

5#、8#基础均为直径220cm桩基础，桩长分别为10m、13m。6#、7#基础均为直径250cm桩基础，桩长分别为15.2m。6#、7#主墩承台结构尺寸均为1450(长)×930(宽)×450(厚)cm，全桥共有4个，每个承台方量均为607。5#、8#过渡墩承台结构尺寸均为1100(长)×8200(宽)×350(厚)cm，全桥共有4个，每个承台方量均为315.7m3。

3.1.1.1.桩基础施工:由于为旱桩，拟采用人工挖孔施工工艺。

3.1.1.2.承台施工：主墩承台及过渡墩承台均为大体积混凝土，按大体积混凝土施工工艺施工。除严格按设计图纸埋设冷却管，通水散热外还将采用如下措施：

I、使用缓凝剂，配制缓凝混凝土，以保证混凝土浇筑时上下层之间混凝土的正常结合。避免下一层混凝土已经初凝，而上一层混凝土还未来得及浇筑的情况发生。

II、尽量避免在高温天气浇筑混凝土。若气温较高，浇筑前先将砂、碎石等原材料洒水，使之冷却，以减少混凝土的入模温度。

3.2.墩柱施工

3.2.1.主墩施工：主桥主墩为两端刚性固结的钢筋混凝土柔性墩，每个桥墩处各设置有一道系梁，6#墩柱高73.44(73.22)m/74.13(73.88)m，7#墩高为75.44(75.18)m/75.92(75.66)m。

3.2.1.1.模板设计：在总结贵毕公路乌溪大桥（墩高73.5

m）、云南九九石旅游专线南盘江特大桥（墩高88

m）等同类型桥梁高墩施工经验，本桥高墩施工拟采用预应力顶压翻模板施工工艺（见预应力、顶模施工示意图）。预应力顶模施工工艺的特点：拆装简便，砼感观性好。预应力大模液压推顶，在砼接头处施加预压力，使砼出模无错台，增加了墩柱的美观性。采用整块大模，使墩柱无竖向板接缝。

3.2.1.2.墩柱分节浇筑，每节高4m，模板按4.1m高加工。预应力顶模施工工艺如下：

I、第一层混凝土浇筑：安装模板及侧立架（自锚顶梁不安装），在侧力架底部采用内拉或外撑，加固模板并测量校核，预埋上一节混凝土的模板预应力管道后浇筑第一层砼。

II、达到拆模强度后，用调节螺栓使模板退后1～2cm，安装油压千斤顶，以承台为支撑点，顶伸模板40cm左右，安装自锚顶梁，然后用油压推顶系统使模板正常向上爬升到待浇筑的第二节砼处。校准模板，在砼交接处，对模板根部施加12.5T预加力，预埋上一节砼的模板预应力管道，浇筑砼。如此循环直至设计标高。

3.2.1.3.垂直、水平运输：塔吊为主要的材料、小型机具、设备构件的垂直、水平运输工具，混凝土则使用输送泵。

3.2.1.4.人员行走系统：

方案一：采用人行爬梯，用钢管搭设支架，在其上搭爬梯供人员行走。

方案二：采用施工电梯，每墩安装一台1T的施工电梯，用于人员及小型机具的运输。

3.2.2.过渡墩及盖梁施工

3.2.2.1.墩柱模板同主墩模板。

3.2.2.2.盖梁施工：采用预埋25a工字钢上承贝雷片横梁作为底模支架的方法进行施工。贝雷片安放在工字钢上，由对拉杆连接。贝雷梁顶铺设I20a型钢，形成比盖梁底宽70Cm的工作平台。支架完成后铺设盖梁底模和侧模，加固后浇筑混凝土。

3.2.2.3.垂直、水平运输系统：用钢管搭设操作架，作为主要的材料、小型机具、设备构件的垂直、水平运输支架，混凝土则使用输送泵。

3.3.主桥上构施工方案：

主桥上部结构为（68+120+68）米三跨预应力砼连续刚构，箱梁为单箱单室断面，箱顶板宽12m，底板宽6.5m。在各墩与箱梁相接的根部断面梁高6.8m，在现浇段和1/2合拢段梁高均为2.5m，其梁底下缘按半立方抛物线变化曲线变化。箱梁截面顶板厚度:墩身范围内0#段为50cm,其余为箱梁顶板厚为28cm～50cm。箱梁截面底板厚度:

0#段为130cm,合拢段为32cm，根部至合拢段按半立方抛物线由75cm渐变至32cm。梁端支承截面75cm，边跨现浇段从32cm渐变至75cm，按直线变化；箱梁腹板厚：墩身范围内的0号梁段为80cm，根部至12#梁段为60cm，13#梁段至合拢段为45cm，边跨现浇段为60cm。在每个0#梁段设有一道横隔板。两个“T构”的悬臂各分为16对梁段（从根部至跨中分为1×2.5m+6×3.0m+5×3.5m+4×4m）。

3.3.1.0#、1#块施工方案

0#、1#块位于两主墩墩顶。0#块长10m，宽12m，高6.8m，为三向预应力单箱单室结构，0#块有C50混凝土219.721m3，钢筋62Tt；底板厚1.3m，腹板厚0.8m，隔板厚2m。1#梁长2.5

m，1#块有C50混凝土82.2m3，钢筋14.44t。0#、1#块节段总重量785t。0#、1#块预应力管道密集,纵向预应力64束，其中备用束2束，锚固4束，通过58束。顶板横向预应力有16束，竖向预应力粗钢筋120束。

3.3.1.1.按支架设计的承载能力及施工可操作性，将0#块分两次浇筑，第一次浇筑高度H1=2.5m，第二次浇筑高度H2=4.3m。第一次浇筑0#、1#段共158m3混凝土，钢筋

50T，浇筑总重410.8T。外模及内侧模均按混凝土和浇筑高度分次接高，支架亦随之接高。

3.3.1.2.0#块托架：托架采用三角式托架，最大承重不小于300T。在墩顶施工时预埋钢板，然后用型钢在钢板上焊接而成。（如下图所示）。

3.3.1.3.模板及支架：0#块模板采用主墩模板、挂篮模板和其它模板组合而成。

I、外模采用主墩模板和挂篮模板组合而成；0#块跨中底模板采用钢板，两端底模采用挂篮底模，顶板翼缘采用大块钢模板（桥台和盖梁用模板）拼装而成。

II、0#块所有内模全部采用组合钢模板。

III、0#块外侧施工操作平台：在主墩施工支架上搭设；内模支架在箱梁内搭设。

3.3.1.4.混凝土浇筑：0#块混凝土采用在支架上浇筑方案进行，混凝土运输用高扬程输送泵运送，高频率振动棒振捣。

3.3.2.箱梁施工：采用挂篮悬臂施工现浇箱梁。

3.3.2.1.挂篮设计：设计图纸要求挂篮自重不得大于600KN，承载能力不得小于1400KN。为此选用三角式挂篮，该型挂篮我公司已成功用于云南九石啊旅游专线南盘江特大桥项目施工中（图3为三角式挂篮结构示意图）。该挂篮有如下特点：

I、角式挂篮主要采用Q345-B钢板加工主要构件，既减轻了自重，又充分利用了板材的通用性，还增加了构件的硬度、强度、耐磨度，也能减少加工、矫正的时间。从总体上节约了成本。挂篮自重较轻，利用率较大，重载比（λ）小，挂篮构造简明，受力明确。

II、挂篮操作简单安全，分2个大步骤行走：先将主桁和外侧模板、底篮平台系统同时前移，再将内模板系统前移。

III、挂篮的内外模板以及底模平台系统均可用于0#梁段施工；进行改造后，可用于合拢段施工。

三角式挂篮结构示意图

3.3.2.2.由于桥处于弯道上，桥面横坡为4%，为保证挂篮的受力稳定，施工中将挂篮主梁结构垫平，使挂篮竖直受力。挂篮前移过程中每米有0’05’36’（左幅）、0’05’29’（右幅）的偏角，考虑相对偏移量小（每节段偏移4~6.5mm）拟采用弯桥直做的方式，即箱梁节段模板不做成圆弧,而将节段视为直线以节段两端坐标点作为箱梁控制点，来保证箱梁节段的平面位置。

3.3.2.3.挂篮拼装：0#、1#梁段施工完成后，在其顶板上拼装。挂篮拼装前必须先在厂家试拼，目的是检查挂篮各部构件及连结件几何尺寸、加工精度，焊接质量是否达到设计要求，以确保挂篮的整体结构性能满足设计要求。塔吊为拼装垂直、水平提升机械。步骤如下：

0#、1#节段施工后在其上组装主桁系统→用主桁系统吊挂底模平台→外模板吊装→内模安装。

3.3.2.4.加载试验：加载试验的目的是为了解检验实际承载能力和安全可靠性，并获得相应荷载下的弹性和非弹性变更，为箱梁的悬浇施工控制提供参考数据。加载试验的方法是模拟箱梁重量最大梁段的施工实际荷载，采用配重法加载，加载分预加载和正式加载。预加载为一级加载一级卸载，目的是消除主桁结构的非弹性变更，并测得相应的挠度值。观测点的设置为挂篮前横梁桁片各下结点及底篮前横梁上对应箱梁底板中心线及两外侧。

3.3.2.5.箱梁悬浇施工：是利用挂篮作为模板承重结构逐段对称浇筑施工工艺。挂篮前方梁段在张拉纵向预应力筋后与前次浇注的梁段固结成为当前T构的一部分，其重量从原挂篮荷载转为T构自重一部分，由T构承担，挂篮继续前移，如此反复施工使T构两臂不断延长，最终完成结构主体。

3.3.2.6.挂篮前移：上一节段施工完毕→下降底模平台及外侧模，解除内模滑梁前吊杆→解除主桁后锚，完成后锚转换（由行走小车传给行走轨道梁）→将行走轨道尾节搬移到前端接长→用千斤顶（精轧螺纹粗钢筋）或倒链葫芦反拉挂篮前移（此时，主桁系统、外侧模和底模平台一起行走前移）→锚固主桁后锚，完成挂篮锚固转换→调节底模平台和外侧模标高→用倒链葫芦反拉内滑梁，使内模系统前移就位→安装堵头端模板→微调标高→加固全系统

3.3.3.现浇段施工：现浇段长6.8m，混凝土94.09m3，钢筋17.045T，5#墩高40.7m，8#墩高51m。

3.3.3.1.方案一：采用满堂钢管支架现浇。支架立于基岩上，混凝土浇筑前先作静载试验，以消除支架的非弹性变形。因墩柱高，不宜采用。

3.3.3.2.方案二：在墩柱上预埋牛腿，安装三角托架，在托架上搭设支架进行混凝土浇筑。混凝土浇筑前先作静载试验，经消除支架的非弹性变形。托架利用0#、1#段托架进行改装，以节约费用。由于墩柱偏心受压，为减少荷载对墩柱的弯矩，计划先吊装引桥相联跨的两边梁及最中间一片梁共三片T梁，重量约100T。见下图示。

3.3.4.合拢段施工：共有3个合拢段，即两个边跨合拢段和一个中跨合拢段，合拢段长度均为2米，每个边跨合拢段有混凝土20.78m3，钢筋3.953T，中跨合拢段有混凝土17.811m3，钢筋3.861T，均用吊架进行浇筑。

3.3.4.1.边跨合拢段施工：在边跨现浇段施工结束后方可进行边跨合拢的准备工作，其准备工作为搭设支架、给16#悬臂配重20T，配重用砂袋配重，配重结束后方可安装底模和外模。其中支架用槽钢加固在16#段已经成型的混凝土上，以防止支架的不均匀变形。配重根据设计要求仅对悬臂端进行配重，而现浇段不用配重。

3.3.4.2.中跨合拢：中跨合拢段采用吊架施工方法施工，见下图。

3.3.4.3.边跨现浇段施工结束后，拼装合拢段吊架，安装底模板和腹板并加固。

3.3.4.4.在混凝土浇筑过程中，严格按照设计要求对合拢顺序、合拢温度和工艺进行控制。如不能按设计要求在10~15摄氏度下合拢，将报设计单位，按其提供的方案合拢。

4.施工监控测量方案：

4.1.由于该桥为交通部西部交通建设科研项目，除施工放样测量外，必须加强监控测量，监控测量主要配合科研单位、监控单位作好相关测量记录工作。主要从以下几方面着手：

4.2.施工测量方案：为便于测量控制，在沙银沟两岸及右侧山坡上建立测量控制网。平面坐标用高精度全站仪，采用三维坐标法和极坐标进行放样。高程控制则以精密水准仪几何水准高程放样。

4.3.监控测量方案：

4.3.1.大体积混凝土的浇筑，加强混凝土温度的测量记录，分析其对大体积混凝土的影响。

4.3.2.墩柱变形观测：充分考虑日照、大气、及箱梁的偏心受压，主要进行墩身变形度各阶段（墩身身施工阶段、梁段施工阶段）的测量记录，以及配合科研单位对墩身应力的测试工作。

4.3.3.0#、1#梁及现浇段通过静载试验，作好托架变形监测。

4.3.4.梁段施工：通过挂篮的静载试验，作好挂篮在加载作用下的弹性变形曲线。在梁段施工过程中，通过设置的观测点，对箱梁的平面、高程的三阶段控制（推挂篮、混凝土浇筑后、张拉后）测量的数据采集，为监控及科研单位提供修正依据以指导施工。

4.3.5.建议考虑风力为结构施工的影响，增加对桥位区的风力测量，以分析其对结构的影响。

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END

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