空心高墩施工技术方案

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案 空心墩施工专项方案 空心墩施工专项方案 墩施工专项 一、工程概况 工程概况 标段站前工程线路全长 20.452km， 起讫里程为 DK297+947.622～DK318+400， 制架梁起讫里程 DK292＋359.9～DK318+400。设峨眉车站和天下名山两个车站， 两站分别设于峨眉车站道岔特大桥和峨九路立交特大桥上。管段内双线桥梁 24 座/15271.496m，占线路总长的 74.7%其中特大桥 6 座/12208.285 延长米，大桥 11 座/2507.61 延长米，中桥 7 座/555.601 延长米。设计墩身较高，最高墩达到 34.5m，施工难度较大，对施工的技术措施提出了较高的要求。各桥空心墩数量 统计如下： 20m以上墩柱设计均采用薄壁空心墩，墩顶圆端型外轮廓尺寸分别为3.4m× 8.5m，4.0m×8.5m，5.0m×9.0m，墩颈壁厚度0.5m，内边坡坡比有50:1、60：1， 外边坡均为40：1。混凝土等级C35，部分工点根据环境作用等级调整。 二、施工工期 计划开工时间2010年12月25日，计划竣工时间2011年8月5日，总工期8个月, 其中首架时间为2011年2月10日。 三、进度指标及模板配置 序号 1 2 墩高 20～30m 30～40m 模板循环周期 6天 7天 完成指标 2.5墩/月 2墩/月 模板配置 5

套 2套 四、垂直运输机械选择 高墩材料用量较大 （如40m空心墩混凝土577.3m3， 钢筋52.8t） 周转次数多， ， 受高度和地形的限制，30m以上墩身作业履带式或轮胎起重机作业较为困难。因 此，原则上，对墩身模板、钢筋等材料的运输，30m以下施工以汽车吊为主，30m 以上选择塔式起重机，考虑到墩间距32.7m，我们选择QTZ63型塔吊，单块空心墩 模板重量控制在1.5t以内。 混凝土的垂直运输，34.5m以下均采用汽车泵。1

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案 五、模板设计 空 心 墩 分节 高 度分 别: 墩 帽 （ 1.45m+1.5m ）+ 标 准 节（ 2m ×n ） +调 整 节 （1.0m+0.5m） ，弧模按全套配置，平面模适当减少。 外模采用大块钢模， 面板采用6mm厚Q235优质钢， 平模采用双16b槽钢做背楞， 每节2块，弧模采用12b槽钢做背楞，每节4块。平面模采用Φ28mm对拉杆加固， 开孔直径Φ35mm，选用Φ32mmPVC套管。面板伸出边框0.5mm～1.0mm，确保拼缝 严密。模板边框连接孔为Φ22mm×30mm长圆孔。 各节内模与外模配套，面板采用5mm厚Q235优质钢，平模采用双12b槽钢做背 楞，每节6块，弧模每节6块。 六、施工方法 施工方法 墩身采用分段施工：每节模板高度0.5m、1.0m或2m得标准节，每次浇注6m； 墩帽施工利用桥墩预埋件搭设托架，上铺方木支模。 1、施工工艺流程 见下页“空心墩施工工艺流程图” 。 2、施工工艺 空心墩施工时需要搭设外部、内部脚手架及操作平台。首节施工时，第一节 模板（调整节）支立于承台顶面，第二、三节模板支立于前段模板上。当混凝土 强度达到 2.5MPa 以上，且表面及棱角不因拆模而受损时，拆除第一、二节模板， 将其转移到别的空心墩，并用塔吊安装第四、五节模板至第三节模板上。此时全 部施工荷载由已硬化并具有一定强度的墩身混凝土传至基顶。依此循环，形成搭 设外部脚手架→内部简易脚手架→钢筋接长→拆模、 转移模板→组拼下一节模板 →中线与标高测量→灌注混凝土和养生的循环作业，

直至达到设计高度。 每一节段施工主要由内外模板、内外脚手架、内外作业平台、模板拉筋、安 全网等组成。2

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案1)、施工要点 (1)首次立模准备。根据墩身中心线放出立模边线，立模边线外用砂浆找平， 找平层用水平尺抄平，待砂浆硬化后即可立模。 空心墩台施工工艺流程图 承台顶面处理 测量放样 安装墩身钢筋 立 模 混凝土拌制、运输 灌注墩底实体混凝土 测量放样 安装墩身钢筋 循环 立空心墩模板 混凝土拌制、运输 灌注空心墩混凝土 安装墩帽钢筋 立墩帽模板 混凝土拌制、运输 灌注墩帽实体混凝土3养 护

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案(2)首节模板安装。模板用塔吊吊装，人工辅助就位。先拼装墩身一个面的 外模，然后逐次将整个墩身的第一节外模板组拼完毕。外模板安；装后吊装内模 板；然后上拉筋。每节模板安装时，可在两节模板间的缝隙间塞填薄钢板纠偏。 (3)立模检查。每节模板安装后，用水准仪和全站仪检查模板顶面标高；中 心及平面尺寸。若误差超标要调整，直至符合标准。测量时用全站仪对三向中心 线(横向、纵向、45 方向)进行测控。每次测量要在一个方向上进行换手多测回 测量。 测量要在无太阳强光照射、无大风、无振动干扰的条件下进行。 (4)混凝土灌注。混凝土采用大型搅拌站集中拌制，砼罐车运输，由汽车泵 直接入模，也可选用塔吊直接吊装入模。混凝土采用水平分层灌注，每层厚度 30cm 左右，用插入式振捣器振捣，严禁漏捣和过度振捣。灌注完的混凝土要及 时养生。待混凝土初凝后、终凝前，用高压水冲洗接缝混凝土表面。 (5)重复如上步骤。灌注混凝土中要按要求制作试件，检测上一节混凝土强 度是否达到要求。如此循环，直至墩顶。 2） 、墩顶段施工 当模板翻升至墩顶实心段底部时，拆除墩身内施工平台和脚手架，搭设外侧 施工平台和安装防护栏杆与安全网，并在墩身内侧安装封闭段托架和模板。然后 绑扎钢筋、安装外模板、灌注混凝土、养生。墩柱施工高度至墩柱截面变化的底 面处。 封闭段托架采用预埋工字钢， 搭设工字钢纵、 横梁， 工字钢上铺设竹胶板。 3） 、墩身钢筋制作与连接 钢

筋在加工棚内制作，要保证制作钢筋的精度。钢筋必须严格进料、出库管 理，加工好的钢筋分类存放，挂牌标识。标识内容包括规格、型号、安装位置等， 对检验不符合要求的材料做好标识，防止误用。 钢筋采用现场绑扎法。根据设计图纸要求，主筋采用机械接头接长或搭接焊4

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案 接法。接焊时，钢筋采用 T502 以上焊条。机械接头需作破坏试验，焊接接头应 做焊接工艺试验。当钢筋竖直长度超过 6m 时，应将其临时支撑固定在脚手架上， 以防钢筋倾斜不垂直。 3、施工通道 人员通过空心墩内检查梯上下桥墩：甲式（中间层）检查梯每层高度 5.1m， 施工时建议预留 60*60 的门洞，便于墩身内侧检查梯等设施安装施工用，高度在 底部实心段以上墩身正面位置，检查梯图纸见成绵乐施桥-03-53。 在墩身外搭设双层脚手架，铺设马道及操作平台。 4、操作平台 操作平台搭设在模板固定架上，每层外模板均设固定架，固定架采用∠50 等边角钢焊接成三角形固定在内外模的背楞上。施工平台用内外模板固定架搭 设，外侧操作平台宽 0.8m，平台顶面沿周边设置围护拦杆，栏杆外侧至固定架 底部设封闭密目安全网。施工平台上铺设 5cm 厚木板，形成一个贯通的平台，供 操作人员作业、行走、存放小型机具。 七、空心墩测量监控措施 空心墩测量监控措施 1、在承台施工前 ,首先放出墩身十字线 ,将墩身预埋钢筋准确定位并确保 在整个施工过程中钢筋不移位、不偏斜 。 2、在第一次立墩身模板时 ,采用平面坐标法(与导线点联测)准确测放出模 板 4 个控制点的平面位置, 采用三角高程法测放出模板顶面高程 ,然后利用铅 锤线测量模板的倾斜。墩身倾斜率≯H/2500 且≯30mm (H 为墩身高度) ,轴线允 许偏位±10mm ,断面尺寸允许偏差±20mm ,墩顶高程允许偏差±10mm , 相邻墩

柱间距允许偏差 15mm。 3、以后每节段立模时均与第一次一样测量控制放样 ,而且还要对前一节段 进行复核。5

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案4、每次测量时间最好固定在温度、阳光等气候因素影响较小时进行。 5、记录施工时的温差、风速等,如有异常情况,应立即停止施工。 6、平面位置控制。将全站仪架于控制点，用极坐标法通过控制模板位置来 控制墩柱平面位置。由于温度对模板、仪器影响较大,每次固定观测时间定为温 度变化不大的早上 7 :00 左右。测量时先观测大气压表、温度计读数，输入到 全站仪，通过仪器自动改正。 7、高程控制。在承台上左右侧各布设两个水准点作为基准高程，基准高程 采用三角高程测量的方法从控制点用检定钢尺沿墩柱向上传递。 八、质量保证措施 1、建立完善的质量保证体系 本项目将建立以项目经理为组长，总工程师、副经理为副组长，经理部各职 能部门，质检工程师、架子队队长等参加的全面质量管理机构，对施工工艺、设 备物资供应、施工过程等方面进行控制，严格按现行规范及验收标准施工，确保 工程质量达到优良标准。 2、认真落实技术交底 施工前，由总工程师主持，全体相关技术人员参加，对施工方案进行详细说 明，并对墩台在现场进行放样核对，施工技术交底资料签认手续齐全。 3、混凝土施工质量控制 严格执行混凝土操作细则， 设专门试验人员和质检人员负责技术指导和质量 监督；严把混凝土工程“五关” ，确保混凝土工程质量。 原材料质量控制：水泥、砂石料、外加剂的规格质量要严格把关，使其各项 性能符合设计和规范要求。加强对原材料进场的监督与控制，严禁一切未经

化验 或未经批准的不合格原材料进入工地。 混凝土配合比设计：不同结构部位的混凝土其抗压、抗渗、抗裂及耐腐蚀、6

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案 施工和易性等应满足设计要求；先进行试配拌和，并进行抗压强度试验，根据试 验结果进行调整，直至各项指标符合要求，报监理工程师批准后方可作为理论配 合比。 混凝土的拌和与运输：施工前检查拌和设备的性能；在整个混凝土生产过程 中，拌和设备要经常进行检查，包括混凝土拌和物的均匀性、适宜的拌和时间、 衡重器的准确性、机器及叶片的磨损程度等。 混凝土拌和过程中要根据气候情况测定砂、 石料的含水率， 及时调整配合比。 混凝土运输过程中不能使其离析、漏浆、严重泌水和过多降低坍落度的现象。 混凝土的浇筑和养护：混凝土的浇筑在一次施工时连续作业，浇筑使用振捣 器捣实到可能达到的最大密实度。结构物设计顶面的混凝土浇筑完成后及时整 平，高程符合施工设计要求。混凝土的浇筑温度控制在+5℃～+30℃之间，否则 应采取监理工程师批准的相应防寒或降温措施。 混凝土浇筑完成后，按规范要求进行养生。 4、模板施工质量控制 模板进场前，安排技术人员到模板加工厂进行试拼，对不符合要求的模板进 行整修。每套模板进行编号，防止使用混乱。 模板安装前清理表面杂物，涂刷脱模剂。安装模板时要找出中心轴后进行对 中并调平接口模板，控制好模板的平面尺寸，标高和垂直度。 安装完成后检查其接缝，内外支撑和拉杆及连接螺栓是否牢固可靠。检查保 护层的厚度，混凝土预埋件是否齐全，位置是否准确，长度和预埋深度是否符合 设计。 5、钢筋质量控制 钢材使

用前必须分批抽样进行检查，其性能应符合图纸及规范要求。 钢筋加工的形状尺寸符合设计或规范要求， 其保护层采用同标号的预制水泥7

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案 混凝土块，钢筋的绑扎要符合要求，焊接质量必须满足规范要求，焊接好后按要 求截取一定比例数量的接头进行常规试验，符合规范要求后才能用于现场施工， 如有一根不合格要加倍取样试验。 6、灌注混凝土前预埋件（包括检查梯、吊围栏、通风孔、泄水孔、四电集 成电缆上下桥等）的位置和数量，确保在混凝土在捣固中不偏位。 7、桥墩与基础、承台、箱梁一定要形成电流通路，综合接地装置要与全线 统一，解决电流弥留问题。详细说明见《铁路综合接地系统通用参考图》 “通号 （2009）9301” 。 8、墩顶操作空间要抹成流水坡，禁止水流通过检查孔流入墩内。 九、外观质量控制 高墩施工由于多次立模浇注，外观质量不容易控制，决定采取以下措施： 1、模板 首先采用砂轮打磨模板表面锈迹， 然后处理面板的凸凹不平整点与钢模板的 面板间的缝隙，面板凸出部分，用小锤轻轻敲打到基本平整后，再用砂轮打磨平 整， 面板凹进部分及钢模板面板间的缝隙， 采用高级原子灰和高级原子灰固化剂， 通过高温处理后进行填凹、堵缝；模板与模板间的接缝采用高级双面布胶粘贴于 模板搭接面，再拧紧模板连接螺栓，达到模板接缝密实；模板涂刷均匀的液压油 或者优质机油，厚度一致，根据实践经验，采用液压油，拆模后混凝土表面光洁 度非常好；模板安装时面板缝要有规律，上下紧贴结齐，宽度一致。内外模板围 带之间用 32 圆钢拉杆连成整体，拉杆在内外模板之间套 PVC 管。 模板在安装、拆卸、翻

升过程中，严禁碰撞，拆卸后立即清理刷油，放置平 整。如放置不平整,模板易产生扭曲变形，影响模板的竖直度。 2、严格控制混凝土的拌和时间，保证混凝土的和易性；浇注施工尽可能安 排在下午或夜晚温度较低时，减小混凝土的坍落度损失。8

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案3、采用ф70 插入式振动棒捣固，混凝土分层摊铺，分层捣固，分层厚度为 30cm，捣固的顺序为先四周后中间，相邻两个插入位置的距离不得大于振动棒作 用半径的 1.5 倍，防止漏捣、重捣和捣固过量。 混凝土初凝后，将混凝土顶面的浮浆铲除并凿毛，铲除厚度一般为 5cm，有 利于下次混凝土浇筑时连接，同时防止产生混凝土软弱带。 4、拆模后及时修复表面缺陷，保证墩身颜色一致、棱角分明。 5、墩身竖直度及错台控制 1） 、建立独立的三角网，确保导线基点不下沉、不偏位；严格执行换手复测 制度，精确定位后反测后视点坐标。通过采用三角高程配合悬挂钢尺法精确测定 墩柱模板顶标高,采用全站仪精确放样墩身模板主要角点的平面位置，使其满足 设计要求。全站仪放样后钢尺校核各个角点的相对尺寸，两者无误后才准许锁紧 拉杆，锁完后再次复测确保无误。 2） 、安装第 1 节模板时，先准确放样出墩身的 4 个角点，然后弹出墨线，再 安装模板，模板的 4 个角支垫钢板将模板顶面调整水平，其余处用 M10#水泥砂 浆填塞，顶面 4 个角的相对高差控制在 2mm 以内。 3） 、模板初步安装好后用全站仪或经纬仪检校模板的竖直度，每层模板的竖 直度偏差大于 5mm 时，用不同厚度的钢板块支垫模板的角点进行纠偏。砼浇筑前 对模板的纵、横向竖直度进行复检。 4） 、施工中要严格控制模板刚度、加工精度、及测量定位的准确性，重视模 板紧固措施，尽量避免过大调整模板。 5） 、固定模板

的拉杆由于在振捣过程中会引起螺栓的松动而引起模板变形， 在振捣过程中尽量避开拉杆，加派专人观察，发现有松动螺母及时紧固。 6） 、每次砼浇注 6m 高，模板刚度稍有不足，在浇注下一节时，接缝处均易 产生错台，影响墩身的竖直度，如将砼浇注面比模板顶面降低 10cm，可避免接9

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案 缝错台。 十、安全保证措施 1、安全保证体系 建立健全安全生产管理机构，成立以项目经理为组长的安全生产领导小组， 全面负责本管段安全生产工作，项目副经理为安全生产的直接责任人，总工程师 为安全生产的技术负责人，各桥梁架子队队长、技术主管、安全员为组员，全面 贯彻各项安全技术规程和本方案。 2、做好安全生产教育与培训 开工前， 对所有参建员工进行上岗前的安全教育。 对于高墩施工中从事用电、 起重、 高空作业、 焊接、 机动车驾驶等特殊工种的人员， 经过专业培训， 获得 《安 全操作合格证》后，方准持证上岗。 3、严格执行交接班制度，坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评安全。 4、严格执行施工技术及安全工作的交底，并在施工过程中督促检查。 5、施工机械安全措施 1） 、进场设备在投入使用前进行安全检查，特别是塔吊、汽车吊等起重设备 和人员，必须有安监部门颁发的使用证书和操作证。 2） 、各种机械设备均要制定安全技术操作规程，并认真检查落实，发现问题 及时解决，消除不安全的因素。 3） 、机械操作人员必须听从施工人员的正确指挥，精心操作。但对施工人员 违反操作规程和可能引起危险事故的指挥，操作人员有权拒绝执行，并及时向工 地负责人反映。 6、高处作业保护措施 1） 、墩身施工平台实行全封闭安全防护措施，平台顶四周的栏杆高度不小于 1.2m，栏杆间用多道钢筋连起，栏杆及整个平台吊架外侧满挂密目安全网。作业 人员戴安

全帽、系安全带，不得穿拖鞋或硬底鞋。所需材料要事先准备齐全，工10

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案 具应放在工具袋内。 2） 、从事高处作业人员要定期或随时体检，发现有不宜登高的病症，不得从 事高处作业。严禁酒后登高作业。 3） 、为防止大风对高墩墩身施工的影响，采取抗风措施。 4） 、雷雨天禁止作业。 7、施工用电遵照《施工现场临时用电安全技术规范》 。11

新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案 墩帽实心段托架计算书 （以40m～50m墩为例） 一、计算说明 30～40m空心墩为圆端型，墩顶矩形部分尺寸4.0m×5.0m，圆端部分为2个 直径4.0m的1/2圆。圆弧外边坡40：1，圆弧内边坡50：1。为确保施工安全，托 架部分设计如下： 首先沿空心墩内壁， 在距墩帽底部70cm高度， 环向预埋工字钢， 工字钢顶设落架砂箱，然后在砂箱顶安装H型钢梁，然后铺设小型H型钢，然后铺 设竹胶板做底模。 二、计算（容许应力法） 1、荷载 钢筋混凝土荷载q1=3×25=75KN/m 支架自重q2=2KN/m 捣固砼时产生的荷载q3=2.5KN/m q= q1+ q2=79.5 KN/m 2、小型H型钢计算 Mmax=ql2/8=79.5×3.552/8=125.2KN.m 每米设5根150×150×7×10小型H型钢，有 σ= Mmax/ W =125.2×103/（221×5） =113.3Mpa< [σ]145 Mpa 满足要求 挠度：f=(5/384)ql4/EI =（5/384）×(79.5×3554/2.1×106×1660× 5))

=0.9cm新建成绵乐铁路工程 CMLZQ-8 标 空心墩施工专项方案

Mmax=207.7×0.3/8=62.31KN.m 3 σ= Mmax/ W =62.31×10 /534 =116.7Mpa< [σ]145Mpa 满足要求 三、注意事项 1、为便于纵梁拆除，将其弧形部分分成三段，纵梁接头置于落架砂箱顶部 中心，相互间采用双层钢板连接。 2、预埋工字钢与墩身竖向钢筋冲突时，可适当调整纵筋位置，严禁截断主 筋。 3、利用空心墩最上一排通风孔作为操作平台预留孔，穿入υ80钢管，搭设 平台。 4、墩顶以下混凝土达到设计强度75%方可浇注墩帽混凝土。 5、大风天气严禁施工。13