拱圈施工方案

摘要:拱圈是拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)，是整個拱橋施工的關鍵環(huán)節(jié)。筆者于2007年在山西省晉中市榆次區(qū)瀟河大橋組織施工，本文對現(xiàn)澆拱圈施工方案進行描述。關鍵詞:現(xiàn)澆拱圈;施工方案Abstract:TheArchisthearchofthemainload-bearingstructureisthekeytotheArchBridge.Theauthorin2007inShanxiProvinceJinzhongYuciDistrictofconstructionofXiaoRiverBridge,thisplaceisdescribedArchconstructionprogram.Keywords:castarchring;constructionprogram筆者于2007年在山西省晉中市榆次區(qū)瀟河大橋組織施工，本橋橋型結(jié)構(gòu)為8跨標準跨徑為30m的懸鏈線葵形拱，橋梁全長269.4m,橋梁全寬28m。上部結(jié)構(gòu)由主拱、腹拱和行車道板組成，主拱及腹拱為鋼筋混凝土槽型截面拱圈，行車道板為16mX16m簡支預應力混凝土空心板;下部采用實體墩，重力式橋臺，鉆孔灌注樁基礎?，F(xiàn)對現(xiàn)澆拱圈施工方案進行描述：1拱圈說明瀟河大橋主拱圈采用等截面懸鏈線無較肋板拱，截面等高度0.8m,矢跨比為1/6,拱軸系數(shù)為2.24;腹拱圈為等截面圓弧線肋板拱,截面等高度為0.6m;拱圈混凝土設計標號為C40,主要工程量有C40碎:5801.44m3,鋼筋:1485to拱圈是拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)，是整個拱橋施工的關鍵環(huán)節(jié)。本工程根據(jù)實際情況擬采用滿棠支架法施工。在搭設拱架前平整場地，基底處理,拱架采用碗扣式腳手架搭設，上部采用木拱架調(diào)整成拱形。底模、側(cè)模及槽形模板采用竹膠板定型制作。鋼筋現(xiàn)場綁扎、焊接。拱圈碎采用商品碎，碎運輸車運輸，碎輸送泵入模。2具體方案地基處理現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)支架體系關鍵部位是橋下基礎處理,上部結(jié)構(gòu)全長范圍內(nèi)地基承載力應滿足所承受的全部荷載,保持支架不產(chǎn)生變形，不發(fā)生地基沉陷現(xiàn)象。本橋地基處理具體方法為:回填承臺基坑整平壓實后，分層鋪筑40cm厚建筑廢渣和20cm厚砂礫，整平壓實后澆筑10cm?12cm厚C20碎，碎面設置向右側(cè)0.5%橫坡,以保證隔水、排水及平均分散支架的壓力。本橋第四跨處于瀟河中心，通過對瀟河水位、流量等進行調(diào)查,修筑了8m寬的漿砌片石便橋，以保證瀟河的正常水流，便橋上鋪設20cmX20cm方木，然后在方木上搭設支架。地基處理時特別注意對邊角薄弱部位的處理。支架安裝本合同段支架擬采用碗扣式支架,支架上用木拱架調(diào)整拱形。首先根據(jù)鋼筋碎的荷載、模板支架的重量、施工荷載（人、料、機等）及其他可能產(chǎn)生的荷載（如保證設施荷載）等情況,對碗扣支架及木拱架的強度、剛度、穩(wěn)定性及地基承載力進行驗算。支架的布置間距為橫橋向120cm,縱橋向120cm,步距為120cm;木拱架橫橋向間距為120cm,縱向每跨分9個區(qū)（1m+2m+3m+4m+10m+4m+3m+2m+lm）。數(shù)量為能滿足橋梁8跨半幅同時施工。碗扣支架鋼管規(guī)格為648mmX3.5mm,立桿上下均設可調(diào)節(jié)頂托,頂托上先鋪設15cmX15cm方木，方木上搭設木拱架，木拱架由10cm*10cm方木制作而成。可調(diào)頂托調(diào)節(jié)高度應滿足底模調(diào)整及脫架的凈高要求:托板頂距鋼管頂口距離約為16cm,且底模調(diào)整就位后須保證頂托至少有12cm的下調(diào)絲扣空間。可調(diào)頂托安裝前，應用機油清洗并將絲扣整個活動一遍,以保證安裝后的可用性與靈活性。施工時，技術(shù)人員應根據(jù)各點主拱底面標高值,扣除底模、木拱架尺寸并加上支架本身預拱值，定出支架頂托的標高。在安裝可調(diào)頂托過程中，應控制可調(diào)頂托伸出鋼管的長度不大于1/3頂托全長。支架底在碎基礎上橫橋向墊2根10cmX10cmX400cm方木，方木要墊平墊實,防止鋼管底部脫空。由于支架高差變化較大,為加強支架的穩(wěn)定性，支架縱、橫向設置斜撐，斜桿與水平面夾角宜在45。?60。之間，水平投影寬度在4m?8m之間，斜撐均采用旋轉(zhuǎn)扣件搭接連接,扣件螺栓應采用專用扳手施擰,斜桿搭接長度不小于0.4m,搭接采用旋轉(zhuǎn)扣件至少兩道。木拱架之間采用拉桿、頂桿和斜撐來加強橫向連接。鋼管及扣件、可調(diào)頂托配套且應符合質(zhì)量標準。鋼管應順直、無裂紋、無損傷、規(guī)格統(tǒng)一、初始彎曲不得大于1/10。0;頂托調(diào)節(jié)絲扣應完好，不得碰傷絲，并須涂黃油保存，不得銹蝕。支架安裝操作及驗收嚴格按操作規(guī)程進行。底模安裝及預壓底模的裝配施工時，首先由測量人員精確放樣出主拱圈底面控制標高線，即底模頂標高。向下推算頂托高程并掛線調(diào)整，頂托上安裝方木和已加工好的木拱架，方木之間、方木與木型拱架之間均以扒釘聯(lián)結(jié);在木拱架上沿縱向每隔16cm鋪設10cmX10cmX400cm方木，然后上鋪底模,底模采用244cmX122cmX1.2cm竹膠板制作,方木及竹膠板用鐵釘固定。竹膠板面板長邊沿縱橋向布置。橫向接縫設在帶木中間，接縫用雙面膠填縫處理;縱向接縫應采用木條鑲邊,以防接縫處漏漿及變形。面板與帶木用鐵釘固定，面板應順著帶木微彎,保證主拱曲線線形。在主拱圈間隔槽范圍內(nèi)，考慮到間隔槽內(nèi)鋼筋焊接接頭需要的操作空間川等該范圍內(nèi)的底模面板做成單獨的、可裝拆的結(jié)構(gòu)，在鋼筋接頭施工時拆除該處底模面板，碎澆注前將底模面板復原。模板面板采用竹膠板，竹膠板應符合以下質(zhì)量要求:表面無腐朽、霉斑、鼓泡、脫膠、翹曲、凹陷、污染等現(xiàn)象，板邊平直、無缺損，強度、含水率、吸水率等性能應均符合建筑工業(yè)行業(yè)標準JG/T3026-1995要求。面板的裁切應使用電動密齒鋸,模板制作及安裝的偏差應滿足工藝要求。模板所用帶木、方木應采用優(yōu)質(zhì)干燥的松木。模板制作與安裝允許偏差應滿足規(guī)范JTJ041-2000中的要求控制:拱圈平面中心線與設計中心線偏差不得大于8mm;拱圈底板、側(cè)板、頂板厚度允許誤差:+10mm、-0mm;拱圈底面高程允許誤差+20mm、-10mm。底模放樣坐標的確定底模放樣坐標值由設計院圖紙?zhí)峁┑闹鞴跋戮壸鴺嗽O置預拱度后的放樣坐標值確定，加上由于整個支架本身變形須設置的預拱度值確定。整個支架本身變形的預拱度值采用預壓試驗觀測與計算相結(jié)合的方法確定:①直接預壓區(qū)以基礎、支架的彈性變形量作為整個支架本身產(chǎn)生的預拱度值（非彈性變形已在壓重中基本消除）;②未直接預壓重區(qū)域分別根據(jù)預壓試驗區(qū)域底模、鋼管變形量、填土基礎的沉降量，以及基礎支架總的彈性、非彈性值，綜合考慮各處拱圈自重荷載及鋼管支架高度，通過對變形量的計算與分析,定出各點整個支架本身產(chǎn)生的預拱度值，并以此作為支架本身變形須設置的預拱度值。各跨拱圈均按此預拱度值加設計院圖紙?zhí)峁┑闹鞴跋戮壴O置預拱度后的放樣坐標值,并形成具體各點的底模放樣坐標值，安裝底模龍骨。底模模擬荷載壓重方法:在底模帶木安裝完成而面板未鋪設時，選擇一跨全部進行預壓;根據(jù)此跨預壓觀測結(jié)果、基礎、鋼管支架的高度及各處拱圈截面的差別，在其他跨選擇典型區(qū)域預壓。在鋪好的帶木上堆碼砂袋，砂袋上放置鋼筋對支架及基礎進行預壓，壓重荷載按各處拱圈重量的L2倍確定。在主拱兩拱腳、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8處各設3個觀測點，共27個測點。認真觀測并作詳細記錄備案。底模模擬荷載壓重要求:①壓重應至基礎沉降量不再產(chǎn)生明顯的沉降為止（觀測不少于24h）,才開始記錄壓重穩(wěn)定標高;②壓重時,應根據(jù)區(qū)域的荷載情況堆碼相應重量的砂袋及鋼筋?？偤奢d應等于1.2倍設計荷載（誤差要求不超過±1%）,以減小荷載的誤差。2.4側(cè)模及槽型內(nèi)模安裝側(cè)模根據(jù)主拱圈各分段長度情況縱向分成2m?3m的小段，側(cè)模采用5=12mm復膜竹膠板面板，配以豎向帶木加勁，側(cè)模下端以固定于底模的木條限位及堵漏;頂端在主拱圈碎頂面之上兩側(cè)對向拉結(jié);中部則現(xiàn)場根據(jù)情況布置鋼拉桿,以橫隔梁通過鋼拉桿與內(nèi)模對拉。拉桿外套塑料套管，用以回收拉桿及固定模板間距，拉桿側(cè)模板端聯(lián)結(jié)采用可拆的H型螺母，以保證拱圈側(cè)面的外觀質(zhì)量。槽型內(nèi)模以3=12mm復合竹膠板為面板，以加勁帶木為骨架，內(nèi)模底板不作，只作側(cè)模即可，防止碎上浮擠壓變形。內(nèi)模與內(nèi)模、內(nèi)模與側(cè)模間采用鋼拉桿對拉、拉桿外套塑料套管,現(xiàn)場技術(shù)人員視情況自定拉桿規(guī)格、間距及位置。內(nèi)模的安裝應注意內(nèi)模的固定及內(nèi)模間的固定，以防止硅澆注中性上浮力及沖擊對內(nèi)模影響，造成跑模。對于主拱圈底頂面坡度較大的位置，應在主拱圈底板及頂板碎面上壓蓋木板,以防砂溢出。側(cè)模及內(nèi)模均可場下加工，現(xiàn)場分塊組拼,可依照主拱曲線線形做成小段的折線形狀，應注意每段折線長度在拱腳區(qū)1/3跨徑范圍內(nèi)不宜大于1.0m,拱頂區(qū)1/3跨徑范圍內(nèi)不宜大于1.5mo拼接中應將模板間縫隙用薄木條嵌縫，防止漏漿。拱圈鋼筋工程鋼筋基本要求(1)本工程所用鋼筋應符合規(guī)范要求方能考慮進場使用。根據(jù)業(yè)主要求，全部使用長鋼集團的鋼材。(2)鋼筋進場前要作相應試驗,合格后報監(jiān)理工程師審核通過方可使用。(3)鋼筋的進貨程序應符合瀟河大橋項目部材料進場檢驗程序。(4)鋼筋進場后必須按規(guī)格分批驗收、堆存，不得混雜,應掛有標識。(5)鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量必須準確無誤，鋼筋的代用必須征得監(jiān)理工程師的同意方可操作。鋼筋加工(1)鋼筋調(diào)直和清除污銹鋼筋的表面應潔凈，使用前應將表面油漬、漆皮等清除干凈。鋼筋應平直、無局部彎折,成盤的鋼筋和彎曲的鋼筋均應調(diào)直。(2)鋼筋的彎制和末端彎鉤應符合設計要求和規(guī)范JTJ041-2000中的規(guī)定。(3)主拱縱向主筋加工應預先根據(jù)鋼筋接頭形式，滿足規(guī)范JTJ041-2000的要求，計算出每節(jié)段施工的主筋長度，且在場下先根據(jù)計算的長度將鋼筋焊接成為整根。鋼筋現(xiàn)場安裝與連接(1)縱向主筋接頭位置均設在主拱圈施工間隔槽內(nèi)。(2)縱向主筋的現(xiàn)場連接主要采用焊接。焊接時兩鋼筋搭接端部應先折向一側(cè)，使兩接合鋼筋軸線一致。接頭雙面焊縫長度不小于5d,單面雙面焊縫長度不小于10d(d為鋼筋直徑)。(3)縱向主筋的焊接接頭在鋼筋安裝時，應該滿足規(guī)范JTJ041-2000中的要求，即接頭長度區(qū)段內(nèi)，同一根鋼筋不得有兩個接頭，配置在接頭長度區(qū)段內(nèi)受力鋼筋，其接頭的截面面積，在受拉區(qū)不應超過總截面面積的50%，焊接接頭長度區(qū)段指35d(d為鋼筋直徑)且不小于50cm。(4)鋼筋焊接前必須進行試焊,合格后方可正式施焊，焊工必須有上崗證，焊條選擇應符合規(guī)范表JTJ041.2000中的規(guī)定。如監(jiān)理工程師有要求，搭接焊接頭可現(xiàn)場取樣試驗。鋼筋接頭的焊接滿足規(guī)范JTJ041-2000中的要求。(5)拱圈底模鋪好后，即測設中線、邊線、標高、標出各分段點及橫隔板的位置，作為安裝其他模板及綁扎鋼筋的依據(jù)飛拱圈鋼筋安裝采用在橋下加工彎制，運至拱架上就地焊接及綁扎施工。鋼筋焊接綁扎順序按拱腳至拱跨1/4段,先安箍筋后穿主筋的辦法;拱跨1/4處至拱頂段先穿主筋后套箍筋，以利施工。主鋼筋接頭、箍筋及橫隔板鋼筋連接采用焊接;間隔槽鋼筋除縱橋向在焊接分段鋼筋時一次成型外，其余的橫橋向鋼筋和箍筋可在澆筑前綁扎。(6)鋼筋綁扎時,應校核鋼筋網(wǎng)片間距，以保證鋼筋網(wǎng)片的保護層符合要求。鋼筋保護層為確保硅外觀質(zhì)量，減少保護層墊塊與模板接觸面積，在鋼筋與模板間設置塑料保護層卡子或墊塊，卡子中設半圓孔，套入外層鋼筋。墊塊不少于4個/m2,呈梅花型布置。預埋鋼筋(1)拱腳處預埋鋼筋如與墩身鋼筋有沖突，主拱預埋鋼筋位置不動,適當移動墩身鋼筋。預埋鋼筋位置必須準確，固定牢固。(2)主拱圈上腹拱圈預埋鋼筋及墊石預留鋼筋不得遺漏，腹拱圈預留鋼筋應按考慮腹拱圈設計、施工要求。主拱圈碎工程本工程擬采用商品碎，由碎運輸車運至現(xiàn)場，碎輸送泵澆注入模。碎澆注(1)拱圈碎施工時沿拱跨方向分段對稱澆注，準確控制兩端澆注速度，間隔槽位置設置在四分點和拱腳處，間隔槽寬度為L6m,各段接縫面與拱軸線垂直,按對稱原則先從拱腳開始澆注至四分點，再從拱頂向四分點澆注。各分段內(nèi)碎應一次連續(xù)澆注完畢，因故中斷時，應澆注成垂直于拱軸線的施工縫，如已澆注成斜面，應鑿成垂直于拱軸線的平面或臺階式結(jié)合面。間隔槽碎應待拱圈分段澆注完成后且其強度達到85%設計強度和結(jié)合面施工縫處理后，由拱腳向拱頂對稱進行澆注。兩拱腳間隔槽碎應在最后澆注。每節(jié)段碎連續(xù)澆注不得中斷，保證在碎初凝時間內(nèi)澆注完畢。(2)碎振搗采用插入式振動器，振動器移動距離不得超過其作用半徑的1.5倍;與側(cè)模應保持在一定的間距，插入下層碎5cm?10cm,每一處振動完畢后應邊振動邊徐徐提出振動棒，應避免振動棒碰撞模板、鋼筋，插棒時布點均勻，對拐角和斜坡死角處應加密布點，不得漏振或過振。碎振搗原則:碎不再下沉、不再冒泡、表面開始泛漿后為止。(3)主拱合攏段(1/4處)硅澆注時段應選擇在一天中溫度相對較低且處于溫度即將上升的凌晨，合攏溫度大約為8°C。本工程為四跨一聯(lián)，先澆注第一至四跨右幅，第一至四跨右幅澆注完成后及時澆注第五至八跨右幅,八跨右幅澆注完成并達到設計強度85%后方可卸架。澆注時盡量保證四跨同步澆注，同時合攏，選擇兩臺泵車和能滿足連續(xù)澆注的一定數(shù)量的碎運輸車。碎養(yǎng)護及拆模(1)碎澆注完成并初凝后，立即鋪土工布覆蓋灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不低于7d,在校初凝前不得受水沖蝕。(2)養(yǎng)護期間溫度低于5℃±20mm(3)箍筋各部分尺寸±5mm3.3鋼筋安裝允許偏差(1)同排受力鋼筋±2。mm(2)兩排以上鋼筋的排距±5mm(3)鋼筋彎起點位置±20mm(4)箍筋、橫向分布筋間距±20mm(5)保護層厚度土10mm4其他注意事項(1)主拱施工應嚴格按