钢筋混凝土拱圈施工方案

钢筋混凝土拱圈施工方案钢筋混凝土拱圈施工方案一、支架、支撑系统设置及计算本桥梁为C40钢筋混凝土拱桥，主跨采用净跨35m，宽11.8m，主拱圈厚0.75m，根据本工程的实际情况决定按满堂扣件式钢管支撑架施工的方案，满堂支架搭设严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)相关规定执行。1、管架选材与布置脚手架钢管采用Φ48.3×3.6钢管（Q235钢），立管纵横间距均为0.6m，步距为1.2m，钢管顶部采用UD-5O型顶托。桥梁最大搭设高度位于拱顶处，拱顶底标高754.775+43375=759.150m，桥下隧道顶标高751.500m，故立杆最大搭设高度为459.150-751.500=7.65m。2、顶托横管布置钢管支架搭设完成后，在顶托上横桥向布置10㎝×10㎝木方。3、立杆段的轴向力设计值N计算作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。（1）静荷载标准值包括以下内容：①脚手架的自重(kN)：NG1k=0.1384×7.65=1.059KN（钢管的自重计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)附录A.0.3）。②模板的自重(kN)：NG2k=0.35×0.6×0.6=0.126kN（采用木模板，自重标准值取0.35KN/m2）。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共1页，当前为第1页。③钢筋混凝土自重(kN)：钢筋混凝土拱圈施工方案全文共1页，当前为第1页。本桥梁工程C40砼305.4m3，根据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）新浇筑砼自重标准值采用24kN/m3；钢筋共计56730.3kg，自重按568KN计，钢筋混凝土自重标准为NG3k=（（305.4×24+568）/（11.8×35））×（0.6×0.6）=6.90kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1k+NG2k+NG3k=1.059+0.126+6.90=8.085kN（2）活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载。综合施工经验及《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载分别取2.5KN/m2和2KN/m2，经计算得到，活荷载标准值NQk=(2.5+2)×0.6×0.6=1.62kN；（3）不考虑风荷载时根据本项目特点不考虑风荷载。综上所述：立杆段的轴向力设计值N=1.2（NG1k+NG2k+NG3k）+1.4NQk=11.97kN4、立杆的稳定性计算不考虑风荷载，立杆的稳定性计算公式:其中：（1）N—立杆的轴心压力设计值(kN)，已求得N=11.97kN；（2）φ—轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ=l0/i，由按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)附录A表A.0.6取值；钢筋混凝土拱圈施工方案全文共2页，当前为第2页。①l0—计算长度（mm），按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)：钢筋混凝土拱圈施工方案全文共2页，当前为第2页。顶部立杆段：l0=ku1（h+2a）非顶部立杆段：l0=ku2h式中：k—满堂支撑架计算长度附加系数，查表得k=1.155；h—步距，h=1.20ma—立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度；应不大于0.5m，本项目取a=0.2m；u1、u2—考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数，查表，并采用线性关系插入值:u1=1.656；u2=1.758，所以：顶部立杆段l0=ku1（h+2a）=1.155×1.656×（1.2+2×0.2）=3.060m=3060mm；非顶部立杆段：l0=ku2h=1.155×1.758×1.2=2.437m=2437mm②i—截面回转半径（mm），按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)附录B表B.0.1采用i=1.59cm=15.9mm；所以：a、当l0=ku1（h+2a）时λ=l0/i=3060/15.9=193（满足小于容许长细比[λ]=210），由长细比λ=l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.193；b、当l0=ku2h时λ=l0/i=2437/15.9=154（满足小于容许长细比[λ]=210），由长细比λ=l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.294。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共3页，当前为第3页。（3）A—立杆的截面面积（mm2），按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)附录B表B.0.1采用A=5.06cm2=506mm2；钢筋混凝土拱圈施工方案全文共3页，当前为第3页。f—钢管立杆抗压强度设计值：f=205N/mm2；顶部立杆段：N/（φA）=11.97×1000/（0.193×506）=122.571N/mm2≤f=205N/mm2；非顶部立杆段：N/（φA）=11.97×1000/（0.294×506）=80.463N/mm2≤f=205N/mm2；所以，立杆稳定性满足要求。5、脚手架地基承载力计算由于该桥梁施工进度计划安排在河道及隧道施工完成之后，故满堂支架主要架设在下部筑好的已浇隧道及河道顶板上，无顶板位置浇筑30cm厚C30混凝土。立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求：式中：Pk—立杆基础底面处的平均压力标准值（kPa）；Nk—上部结构传至立杆基础顶面的轴向力标准值（kN），Nk=11.97kN；A—基础底面面积（m2），由于钢管以60×60cm布置，A=0.6×0.6=0.36m2；fg—地基承载力特征值（kPa），本项目为C30混凝土地面的承载力。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共4页，当前为第4页。Pk=Nk/A=11.97/0.36=33.25kPa，C30混凝土地基承载力完全能满足要求！钢筋混凝土拱圈施工方案全文共4页，当前为第4页。所以：脚手架地基承载力满足要求！二、支架搭设支撑方式采用满堂式扣件式钢管脚手架，架杆外径4.8cm，壁厚0.35cm，内径4.1cm。支架要求钢管表面无锈、光滑、无裂纹，具有出厂合格证，所用钢材符合有关规定。根据主拱圈混凝土的重量，支架纵桥向间距0.6m，横桥向间距0.6m，横杆间距0.6m。考虑支架的整体稳定性，支架顶部及底部设置水平剪力撑，中部剪力撑设置间距小于4.8m；在支架的四周及中间的纵横向，由底到顶连续设置竖向剪力撑，其间距不大于4.5m，剪力撑斜杆与地面的夹角在45°—60°之间。斜杆每步与立杆扣接，扣接点距节点的距离≤150mm；当出现不能与立杆扣接的情况时可采取横杆扣接，扣接点牢固。斜杆的搭接长度不小于1m，搭接处设2个扣件，两端扣件位置距端头不小于10cm。1、测量放样测量人员用全站仪放样出现浇拱桥在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，现场技术员根据投影线由中心线向两侧对称布设扣件式钢管脚手架。2、扣件式钢管脚手架安装根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。斜撑杆通过扣件与扣件式钢管脚手架连接，安装时尽量布置在框架结点上。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共5页，当前为第5页。支架安装要设置扫地杆，底托下垫方木或木板以使地基受力均匀，底托伸出量控制在20cm以内。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共5页，当前为第5页。（1）人行坡道的搭设：①人行马道立杆纵向间距1.2m，横桥向间距1.2m，横杆步距1.2m。内侧横杆与马道面平行。②人行坡道搭设宽度为1.0m。③人行坡道坡度1：2。④人行坡道踏步高度不大于25cm。⑤在外侧立面设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置，两侧立面由底至顶连续设置八字斜撑；剪刀撑采用搭接，搭接长度不小于1m。⑥上栏杆上端高度1.2m，中栏杆居中设置。⑦栏杆和挡脚板应搭设在外墩身的内侧。⑧挡脚板高度不应小于180mm。（2）搭设要求①可调底座及可调托撑丝杆与螺母捏合长度不得少于4-5扣，插入立杆内的长度不得小于150mm。②随着架体升高，剪刀撑同步设置。③安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。④安全网满挂在外排杆件内侧大横杆下方，用26＃铁丝把网眼与杆件绑牢。⑤搭设满堂扣件式脚手架时，使用普通钢管搭设水平剪刀撑。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共6页，当前为第6页。⑥安装扣件式脚手架时，立柱和纵、横桥向水平杆的安装必须同步进行，接头必须锁紧。支架搭设完成后，对碗口进行检查，必须保证所有碗口都已敲紧锁死，并检查立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求、扣件拧紧程度。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共6页，当前为第6页。⑦脚手架顶自由端高度不得大于600mm,超过后设置水平横杆连接。⑧搭设脚手架因地势情况出现端正时，用十字扣件连接水平横杆。3、顶托安装为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调好顶拖，再运至支架顶安装。每个断面横向设置5个控制点，顺桥向在拱脚、1/8L、1/4L、3/8L、拱顶设置控制面，精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高（以设计图纸确定最终标高，注意加上预拱度），顶托伸出量控制在20cm以内。4、拱顶支架固结钢筋混凝土拱圈施工方案全文共7页，当前为第7页。由于现浇结构为拱桥，因此在支架顶（拱腹下方）位置将纵横向立杆用钢管连接，连接钢管采用两道，间距为60cm，钢管确保与立杆的每个接触点用十字扣件扣接牢固。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共7页，当前为第7页。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共8页，当前为第8页。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共8页，当前为第8页。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共9页，当前为第9页。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共9页，当前为第9页。三、纵横梁安装顶托标高调整完毕后，在其上安放15×15cm的方木横梁，在横梁上安放5cm厚的纵板，横梁长度随桥梁宽度（21.5m）而定，每一边各宽出至少100cm，以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木、模板时，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。四、支架预压1、支架预压目的为保证支架施工安全，提高现浇拱桥质量，在拱桥支架安装完毕，拱桥底模铺设完成后，对支架进行超载预压，超载系数为1.2。支架预压目的：（1）检查支架的安全性，确保施工安全。（2）消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于控制梁体线形。（3）确定预拱度（拱顶预拱度以1/800计，按抛物线进行分配）。2、预压方法钢筋混凝土拱圈施工方案全文共10页，当前为第10页。安装好底模模板后，对支架进行预压。支架预压荷载为混凝土结构恒载与模板重量之和的120%。支架预压分为3级加载，依次为预压值的60%、80%、120%。预压采用袋装砂土预压，加载的顺序尽量接近于浇筑混凝土的顺序，布载与混凝土重量相当；横向加载时从砼结构中心线向两侧进行对称布载。每级加载完成后，先停止下一级加载，每间隔12h对支架沉降量进行一次观测。当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，进行下一级加载。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共10页，当前为第10页。3、监测方法在预压前对拱底标高观测一次，在每加载一级后预压的过程中监测各观测点标高并计算沉降量，全部预压荷载施加完成后，每间隔12h应监测一次并记录各监测点标高，当预压结构符合支架合格规定：各监测点最初24小时沉降量平均值小于1.0mm，各监测点最初72小时沉降量累计值小于5.0mm，判定支架预压合格。将预压荷载按加载级别卸载后再对标高观测一次，预压过程中要进行精确的测量，要测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值，将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出的因其它因素需要设置的预拱度叠加，算出施工时应当采用的预拱度，按算出的预拱度调整底模标高。监控点的布置按拱脚、1/8L、1/4L、3/8L和拱顶，每个截面按5个控制点均匀进行控制。4、预设反拱为保证线路在运营状态下的平顺性，梁体应预设反拱，理论计算按设计实施，施工中反拱的设置根据具体情况，充分考虑混凝土收缩徐变的影响以及二期恒载上桥时间确定。预留拱度=设计拱度+支架弹性变形值，设计图纸中已提供设计拱度，包括施工阶段的恒载、预应力和混凝土收缩、徐变产生的挠度，预压沉降量根据现场地基承载力试验可得。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共11页，当前为第11页。5、卸载：人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共11页，当前为第11页。6、支架调整在支架预压完成后，重新标定桥梁中心轴线，对拱底模板平面位置进行放样。预压后通过调整承托精确调整底模板标高，其标高设定时考虑设置预拱度。预拱度设置要考虑拱自重所产生底拱度，下沉曲线与预留拱叠加，为成型后拱体底模标高。7、线性控制支架预压后底模按照计算标高调整，确保支架各杆件均匀受力。预压后架体在预压荷载作用下基本消除了地基塑性变形和支架竖向各杆件的间隙即非弹性变形，并通过预压得出支架弹性变形值。根据以上实测的支架变形值，结合设计标高，确定和调整拱底标高。拱底立模标高=设计拱底标高+预留拱度。在顶托上先铺横向方木，再铺设纵向木板，接头相互错开；在纵向木板上面铺15mm厚的竹胶板，用水准仪按梁底立模标高控制高程，保证梁底曲线符合设计要求。五、模板工程为保证现浇拱桥的外观质量、光洁度、表面平整度和线形，加快施工进度，外模、侧模均使用竹胶板。1、底模安装拱桥底模采用竹胶板，模板加工时按照拱桥线形将模板分段制作，将每一段视为直线段，按照抛物线X与Y值调整模板位置，保证线形美观。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共12页，当前为第12页。在支架上横向铺设15cm×15cm方木，在横向方木上纵向铺设5cm厚的木板，再安装底模，底模板各种接缝要紧密不漏浆，在模板接缝上贴密封胶带，保证接缝平顺。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共12页，当前为第12页。2、侧模安装先进行测量放线确定底板边线，施工时要求侧模与底模板对准，调整好侧模垂直度，并与底模联结牢固。侧模安装完后，检查整体模板的长、宽、高尺寸及平整度等，并做好检查记录。不符合规定者及时调整，以保证安装准确。3、顶模安装顶模在拱圈钢筋绑扎以后及时安装，安装要注意各方面尺寸，固定牢固。按照浇筑段落预留孔洞，以方便混凝土的振捣。六、钢筋工程钢筋施工时，首先在钢筋加工场完成钢筋下料、弯曲、成型和必要的焊接，验收合格后，运至需要地点，利用汽车吊卸至作业面。钢筋需要接长时采用搭接焊或采用机械连接，钢筋保护层采用混凝土垫块形成，以确保均匀可靠。钢筋安装前核对钢筋规格、型号、种类是否与图纸相符，确认钢筋已进行检验并合格。严格按照图纸设计和施工规范进行钢筋加工制作，加工过程中严格控制加工误差。制作完成后按照钢筋编号分别存放，并挂牌标识。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共13页，当前为第13页。钢筋绑扎前先在底板上精确按设计放出钢筋点位，并垫设砼垫块，然后进行钢筋绑扎，绑扎成型的钢筋尺寸，箍筋间距必须满足规范要求，待监理工程师验收合格后方可进行下一道施工工序。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共13页，当前为第13页。钢筋绑扎采用分段预留的方式，待相应段落混凝土浇筑完成以后再进行机械连接。拱圈主筋连接采用闪光对焊连接，接头位置设置需按规范要求确定错开布置。六、混凝土的运输、浇筑、及养护混凝土拌合使用商品混凝土站集中拌制，混凝土运输采用罐车运送，泵送入模，现场采用1台泵车浇注混凝土。1、泵送混凝土施工工艺（1）泵送混凝土前，先把储料斗内清水从管道泵出，达到湿润和清洁管道的目的，然后向料斗内加入与混凝土配比相同的水泥砂浆（或1:2水泥砂浆），润滑管道后即可开始泵送混凝土。（2）开始泵送时，泵送速度放慢，油压变化在允许范围内，待泵送顺利时，才用正常速度进行泵送。

（3）泵送期间，料斗内的混凝土量保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之间为宜。避免吸入效率低，容易吸入空气而造成塞管，太多则反抽时会溢出并加大搅拌轴负荷。（4）混凝土泵送保持连续作业，当混凝土供应不及时，降低泵送速度，泵送暂时中断时，搅拌不停止，保持运转。当叶片被卡死时，需反转排队，再正转、反转一定时间，待正转顺利后方可继续泵送。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共14页，当前为第14页。（5）泵送中途若停歇时间超过20min、管道又较长时，每隔5min开泵一次，泵送小量混凝土，管道较短时，采用每隔5min正反转2—3行程，使管内混凝土蠕动，防止泌水离析，长时间停泵（超过45min）气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管，将混凝土从泵和输送管中清除。

钢筋混凝土拱圈施工方案全文共14页，当前为第14页。（6）当施工时气温较高，采用温草袋覆盖管道进行降温，以降低入模温度。（7）泵送管道的水平换算距离总和应小于设备的最大泵送距离。2、浇筑前准备工作（1）原材料准备砼用原材料包括砂、碎石、水泥、外加剂，在材料进场后使用前进行检验，合格后方可使用，在施工前进一步核实数量是否足够，质量是否符合要求，保证浇筑顺利进行。（2）机械设备、电气检查现浇拱桥浇筑量大，连续作业时间长。在施工前对拌合站、砼运输车、泵车、备用发电机和所有的机械设备认真地进行检查、维修，保证设备满足施工的需要。（3）施工人员到位准备混凝土浇筑前，要进一步检查作业班组的分组情况。现场配备架子工、钢筋工、模板工进行施工中检查，发现异常情况及时处理；检查现场砼施工人员、机械驾驶人员是否全部到位，同时准备一定数量的备用人员，和意外事件发生时所需要的人员。（4）施工现场检查钢筋混凝土拱圈施工方案全文共15页，当前为第15页。浇筑前，对模板的稳定性、螺栓连接等进行检查，清除模板内杂物、积水等。模板、钢筋、波纹管、锚具、预埋件等经监理工程师验收合格。钢筋混凝土拱圈施工方案全文共15页，当前为第15页。（5）混凝土拌制混凝土的配制根据设计的强度等级、弹性模量及耐久性能要求，进行混凝土拌合物的性能、抗压强度、抗裂性能及耐久性能试验，按照工作性能优良，强度、弹性模量、耐久性满足要求，从中选出符合板拱设计要求的耐久性砼配合比。砼拌合利用商砼站集中拌制，拌制前，粗细骨料中的含水量及时测量，每班抽查2次，雨天随时抽查，并按实际测定值调整用水量、粗细骨料用量。搅拌时，按选定的理论配合比换算为施工配合比，计算每盘混凝土实际需要的各种材料用量。浇筑梁体混凝土之前与之联系，安排水泥、材料