現(xiàn)澆鋼筋混凝土拱圈施工及120米跨現(xiàn)澆鋼筋砼箱形拱橋主拱圈施工工法介紹

1.11現(xiàn)澆鋼筋混凝土拱圈施工1.11.1適用范圍適用于公路及城市橋梁工程中拱橋現(xiàn)澆鋼筋混凝土拱圈施工。1.11.2施工準(zhǔn)備1.11.2.1技術(shù)準(zhǔn)備1.進(jìn)行施工圖紙會審，并簽認(rèn)會審記錄。2.做好施工組織設(shè)計(jì)(方案)，進(jìn)行書面技術(shù)交底。3.做好測量復(fù)核和放線工作。1.11.2.2材料要求1.鋼筋：鋼筋應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書和檢驗(yàn)報(bào)告單；鋼筋的品種、級別、規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；鋼筋進(jìn)場時(shí)應(yīng)抽取試樣做力學(xué)性能試驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB13013)、《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499)和《冷軋帶肋鋼筋》(GB13788)等的規(guī)定。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋脆斷、焊接性能不良或力學(xué)性能顯著不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)對該批鋼筋進(jìn)行化學(xué)分析或其他專項(xiàng)檢驗(yàn)。2.水泥：宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。水泥進(jìn)場應(yīng)有產(chǎn)品合格證和出廠檢驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)場后應(yīng)對強(qiáng)度、安定性及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行取樣復(fù)試，其質(zhì)量必須符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GB175)等的規(guī)定。當(dāng)對水泥質(zhì)量有懷疑或水泥出廠超過3個(gè)月時(shí)，在使用前必須進(jìn)行復(fù)試，并按復(fù)試結(jié)果使用。不同品種的水泥不得混合使用。3.砂：砂應(yīng)采用級配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈、粒徑小于5mm的河砂，河砂不易得到時(shí)，也可用山砂或用硬質(zhì)巖石加工的機(jī)制砂。砂的品種、質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041)的規(guī)定，進(jìn)場后按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ058)的規(guī)定進(jìn)行取樣試驗(yàn)合格。4.石子：應(yīng)采用堅(jiān)硬的卵石或碎石，應(yīng)按產(chǎn)地、類別、加工方法和規(guī)格等不同情況，按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ058)的規(guī)定，分批進(jìn)行檢驗(yàn)(堿活性檢驗(yàn))，其質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041)的規(guī)定。5.混凝土用水：宜采用飲用水。當(dāng)采用其他水源時(shí)，其水質(zhì)應(yīng)符合《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ63)的規(guī)定。6.外加劑：外加劑的質(zhì)量和應(yīng)用技術(shù)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》(GB8076)和《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB50119)有關(guān)規(guī)定。外加劑應(yīng)有產(chǎn)品說明書、出廠檢驗(yàn)報(bào)告及合格證、性能檢測報(bào)告，進(jìn)場后應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041)附錄F-2的要求取樣復(fù)試，有害物含量檢測報(bào)告應(yīng)由有相應(yīng)資質(zhì)等級的檢測部門出具，并應(yīng)檢驗(yàn)外加劑與水泥的適應(yīng)性。7.摻合料：所用摻合料的質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596)等的規(guī)定。摻合料應(yīng)有出廠合格證、質(zhì)量證明書和提供法定檢測單位的質(zhì)量檢測報(bào)告，進(jìn)場后應(yīng)取樣復(fù)試。摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。1.11.2.3機(jī)具設(shè)備1.鋼筋、木工加工機(jī)械：鋼筋彎曲機(jī)、鋼筋調(diào)直機(jī)、鋼筋切斷機(jī)、電焊機(jī)、粗直徑鋼筋連接設(shè)備(閃光對焊機(jī)、電弧焊機(jī)、直螺紋連接設(shè)備等)、電鋸、電刨、平刨等。2.混凝土施工機(jī)械：混凝土攪拌機(jī)、混凝土運(yùn)輸車、插入式振動器、輪胎汽車吊、翻斗車、空壓機(jī)等。3.其他工具：鋼筋鉤子、撬棍、鋼絲刷子、手推車、粉筆、尺子、線錘、斧子、鋸、扳手等。1.11.2.4作業(yè)條件1.拱架制作完畢。2.施工現(xiàn)場已達(dá)到“三通一平”。3.墩臺經(jīng)有關(guān)方面驗(yàn)收合格。4.操作人員經(jīng)過培訓(xùn)，并取得上崗證。5.機(jī)具設(shè)備根據(jù)施工進(jìn)度安排已進(jìn)場。1.11.3施工工藝1.11.3.1工藝流程支架基底處理→支架安裝→拱架安裝→拱圈底模安裝→鋼筋綁扎→拱圈側(cè)模安裝→拱圈混凝土澆筑→側(cè)模拆除→底模、拱架拆除→成品養(yǎng)護(hù)1.11.3.2操作工藝1.支架基底處理支架基底必須進(jìn)行整平碾壓，提高基底的承載力，使支架和拱架在受載后的沉陷度在設(shè)計(jì)規(guī)定的預(yù)留施工拱度和標(biāo)高范圍內(nèi)。當(dāng)基底承載力滿足規(guī)定要求后，采用枕木或鋪砌石塊做支架基礎(chǔ)；當(dāng)基底承載力不能滿足支架承載力要求時(shí)，應(yīng)對基底采用換填、加固、強(qiáng)夯等方法進(jìn)行處理。2.支架安裝(1)支架整體、桿配件、節(jié)點(diǎn)、地基、基礎(chǔ)和其他支撐物應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算。(2)支架安裝應(yīng)考慮支架受載后的沉陷、彈性變形等因素預(yù)留施工拱度。(3)支架宜采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的構(gòu)件拼裝。常用的支架有：木支架、碗扣式支架和鋼管支架。無論使用何種支架，均應(yīng)進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，并驗(yàn)算其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。(4)為便于支架的拆卸，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)型式、承受的荷載大小及需要的卸落量，在支架適當(dāng)部位設(shè)置相應(yīng)的木楔、木馬、砂筒或千斤頂?shù)嚷淠ＴO(shè)備。(5)支架安裝完畢后，應(yīng)對其平面、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行全面檢查，符合要求后方可進(jìn)行下道工序。3.拱架安裝(1)安裝拱架前，對拱架立柱和拱架支承面應(yīng)詳細(xì)檢查，準(zhǔn)確調(diào)整拱架支承面和頂部標(biāo)高，并復(fù)測跨度，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行安裝。(2)各片拱架在同一節(jié)點(diǎn)處的標(biāo)高應(yīng)盡量一致，以便于拼裝平聯(lián)桿件。在風(fēng)力較大的地區(qū)，應(yīng)設(shè)置纜風(fēng)繩。(3)拱架應(yīng)按規(guī)定預(yù)留施工拱度。(4)拱架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，并考慮拆卸方便。無論采用何種材料的拱架，均應(yīng)進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。(5)常用的拱架形式和安裝方法如下：1)木拱架安裝①拱架所用的材料規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合要求，各桿件應(yīng)當(dāng)采用材質(zhì)較強(qiáng)、無損傷及濕度不大的木材。②木拱架的強(qiáng)度和剛度應(yīng)滿足變形要求。桿件在豎直與水平面內(nèi)，要由交叉桿件聯(lián)結(jié)牢固。③木拱架制作安裝時(shí)，應(yīng)基礎(chǔ)牢固，立柱正直，節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)應(yīng)采取可靠措施以保證拱架的整體穩(wěn)定，高拱架橫向穩(wěn)定應(yīng)有保證措施。④應(yīng)注意拱架的弧形木的制作：一般跨度為2m～3m，弧形木上緣應(yīng)按拱圈的內(nèi)側(cè)弧線制成弧形，見圖1-6。2)鋼拱架安裝①工字梁鋼拱架由工字鋼梁基本節(jié)(分成幾種不同長度)、楔形插節(jié)(由同號工字鋼截成)、拱頂鉸及拱腳鉸等基本構(gòu)件組成。用選配工字鋼梁長度和楔形插節(jié)節(jié)數(shù)的方法，可使拱架使用于多種拱度和跨度的拱橋施工。②橫橋方向拱架的片數(shù)應(yīng)根據(jù)拱圈的寬度和承重來合理組合，拱片間可用角鋼或木桿等桿件聯(lián)結(jié)，以保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，見圖1-7。③扣件式鋼管拱架：鋼管拱架組成排架的縱、橫間距應(yīng)按承受拱圈自重計(jì)算，各排架頂部的標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，為保證排架的穩(wěn)定應(yīng)設(shè)置足夠的斜撐、剪刀撐、扣件和纜風(fēng)繩，見圖1-8。4.拱圈模板(底模、側(cè)模)安裝(1)拱圈模板(底模)宜采用雙面覆膜酚醛多層板(或竹膠板)，也可采用組合鋼模板。(2)采用多層板時(shí)，板背后加弧形木或橫梁，多層板板厚依弧形木或橫梁間距的大小來定。模板接縫處粘貼雙面膠條填實(shí)，保證板縫拼接嚴(yán)密，不漏漿。(3)側(cè)模板應(yīng)按拱圈弧線分段制作，間隔縫處設(shè)間隔縫模板并應(yīng)在底板或側(cè)模上留置孔洞，待分段澆筑完成、清除雜物后再封堵。(4)在拱軸線與水平面傾角較大區(qū)段，應(yīng)設(shè)置頂面蓋板，以防混凝土流失。模板頂面標(biāo)高誤差不應(yīng)大于計(jì)算跨徑的1／1000，且不應(yīng)超過30mm。5.鋼筋綁扎(1)拱腳接頭鋼筋預(yù)埋：鋼筋混凝土無鉸拱的拱圈的主筋一般伸入墩臺內(nèi)，因此在澆筑墩臺混凝土?xí)r，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)埋拱圈插筋，伸出插筋接頭應(yīng)錯(cuò)開，保證同一截面鋼筋接頭數(shù)量不大于50%。(2)鋼筋接頭布置：為適應(yīng)拱圈在澆筑過程中的變形，拱圈的主鋼筋或鋼筋骨架一般不應(yīng)使用通長的鋼筋，宜在適當(dāng)位置的間隔縫中設(shè)置鋼筋接頭，但最后澆筑的間隔縫處必須設(shè)鋼筋接頭，直至其前一段混凝土澆筑完畢且沉降穩(wěn)定后再進(jìn)行聯(lián)結(jié)。(3)綁扎順序：分環(huán)澆筑拱圈時(shí)，鋼筋可分環(huán)綁扎。分環(huán)綁扎時(shí)各種預(yù)埋鋼筋應(yīng)臨時(shí)加以固定，并在澆筑混凝土前進(jìn)行檢查和校正。6.拱圈側(cè)模安裝參照4款規(guī)定施工。7.拱圈混凝土澆筑上承式拱橋澆筑一般可分三個(gè)階段進(jìn)行：第一階段：澆筑拱圈及拱上立柱的底座。第二階段：澆筑拱上立柱、聯(lián)結(jié)系及橫梁等。第三階段：澆筑橋面系。前一階段的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％以上才能澆筑后一階段的混凝土。拱架則在第二階段或第三階段混凝土澆筑前拆除，但必須對拆除拱架后拱圈的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。對于多環(huán)拱橋，其對稱拱圈應(yīng)同時(shí)澆筑。(1)混凝土攪拌1)使用預(yù)拌混凝土應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土》(GB/T14902)的有關(guān)規(guī)定。2)采用現(xiàn)場拌制混凝土可參照有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。(2)混凝土運(yùn)輸1)混凝土運(yùn)輸應(yīng)適應(yīng)混凝土凝結(jié)速度和澆筑速度的需要，使?jié)仓ぷ鞑婚g斷。運(yùn)輸工具可采用手推車、機(jī)動翻斗車、混凝土攪拌運(yùn)輸車?；炷猎谶\(yùn)輸中應(yīng)做到不分層、不離析、不漏漿，混凝土坍落度滿足施工要求。2)混凝土運(yùn)輸應(yīng)盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間，從攪拌機(jī)到澆筑完成的延遲時(shí)間不得超過混凝土初凝時(shí)間。(3)混凝土澆筑方式1)混凝土連續(xù)澆筑：跨徑小于16m時(shí)，拱圈或拱肋混凝土應(yīng)按拱圈全跨度從兩端拱腳向拱頂對稱地連續(xù)澆筑，并在拱腳混凝土初凝前全部完成。如預(yù)計(jì)不能在限定時(shí)間內(nèi)完成時(shí)，則應(yīng)在拱腳預(yù)留一個(gè)隔縫并最后澆筑隔縫混凝土。2)分段澆筑：當(dāng)跨徑大于或等于16m時(shí)，為避免拱架變形而產(chǎn)生裂縫，以及減少混凝土的收縮應(yīng)力，采用沿拱跨方向分段澆筑。①分段長度6m～15m。分段位置應(yīng)以能使拱架受力對稱、均勻和變形小為原則。各段接縫面應(yīng)與拱軸線垂直，各分段點(diǎn)應(yīng)預(yù)留間隔槽，其寬度一般為0.5m～1m，若安排有鋼筋接頭時(shí)，其寬度尚應(yīng)滿足鋼筋接頭的需要。如拱架變形小，可減少或不設(shè)間隔槽，而采用分段間隔澆筑。②分段澆筑程序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對稱于拱頂進(jìn)行，并應(yīng)預(yù)先做出設(shè)計(jì)，使拱架變形保持均勻，且變形最小。分段澆筑混凝土?xí)r，各分段內(nèi)混凝土應(yīng)一次連續(xù)澆筑完畢，因故中斷時(shí)，應(yīng)澆筑成垂直于拱軸線的施工縫見圖1-9；如已澆筑成斜面，應(yīng)鑿成垂直于拱軸線的平面或臺階式接合面。③間隔槽混凝土，應(yīng)待拱圈分段澆筑完成后且其強(qiáng)度達(dá)到75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度，接合面按施工縫處理后，由拱腳向拱頂對稱進(jìn)行澆筑。封拱合龍溫度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，宜在接近當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟然?℃～15℃時(shí)進(jìn)行。④澆筑大跨徑鋼筋混凝土拱圈或拱肋時(shí)，縱向鋼筋接頭應(yīng)安排在設(shè)計(jì)規(guī)定的最后澆筑的幾個(gè)間隔槽內(nèi)，并應(yīng)在這些間隔槽澆筑時(shí)再連接。⑤在傾斜面上澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)從低處逐層擴(kuò)展升高，保持水平分層，混凝土澆筑完成后應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。因拱肋中下部傾斜度較大，防止混凝土向下坍落，需在其頂部扣壓模板。8.模板拱架的拆除(1)為保證支架拆除時(shí)拱肋內(nèi)力變化均勻，應(yīng)對稱于拱頂，由拱中部向兩側(cè)同時(shí)拆除。(2)頂部扣壓模板在混凝土初凝后即可拆除。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求抗壓強(qiáng)度方可拆除側(cè)模，若設(shè)計(jì)無要求時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa時(shí)方可拆除側(cè)模。底模必須等到拱圈最后施工段混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度方可拆除。(3)拱架拆除是由拱圈及上部結(jié)構(gòu)的重量逐漸轉(zhuǎn)移給拱圈自身承擔(dān)的過程，應(yīng)按擬定的卸落程序進(jìn)行。拱架不得突然卸除，在卸除中，當(dāng)達(dá)到一定的卸落量，拱架才脫離拱圈實(shí)現(xiàn)力的轉(zhuǎn)移。在拱架拆除過程中應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式及拱架類型制定拆除程序和方法。1.11.3.3季節(jié)性施工參見“橋梁混凝土施工”相關(guān)要求。1.11.4質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.11.4.1技術(shù)要求1.混凝土所用的水泥、砂、石、水和外摻劑的質(zhì)量和規(guī)格必須符合有關(guān)規(guī)范的要求，按規(guī)定的配合比施工。2.支架式拱架必須嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行制作，必須牢固穩(wěn)定。3.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定的施工順序澆筑拱圈混凝土。4.拱架的卸落必須按照設(shè)計(jì)和有關(guān)規(guī)范規(guī)定的卸架順序進(jìn)行。5.不得出現(xiàn)露筋和空洞現(xiàn)象。1.11.4.2實(shí)測項(xiàng)目見表1-28。1.11.4.3外觀鑒定1.混凝土表面平整，線形圓順，顏色一致。2.混凝土麻面面積不得超過該面積的0.5%，深度超過10mm的必須處理。3.混凝土表面不應(yīng)出現(xiàn)非受力裂縫，裂縫寬度超過設(shè)計(jì)規(guī)定或設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)超過0.15mm必須進(jìn)行處理。1.11.5成品保護(hù)1.11.5.1施工中不得蹬踩和隨意切割鋼筋。1.11.5.2模板板面刷隔離劑時(shí)，嚴(yán)禁污染鋼筋。1.11.5.3吊裝模板時(shí)應(yīng)輕起輕放，不準(zhǔn)碰撞，防止模板變形。1.11.5.4拆除模板時(shí)，不得用大錘、撬棍硬砸猛撬，以免損傷混凝土表面和棱角。1.11.5.5非承重側(cè)模板應(yīng)在混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不致因拆模而受損壞時(shí)方可拆除。1.11.6應(yīng)注意的質(zhì)量問題1.11.6.1為使拱圈的拱軸線符合設(shè)計(jì)要求，必須在安裝支架和拱架時(shí)預(yù)留施工拱度。1.11.6.2為防止施工縫出現(xiàn)裂縫，拱肋合龍溫度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如無設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，宜在氣溫接近當(dāng)?shù)仄骄鶞囟葧r(shí)進(jìn)行合龍。1.11.6.3對拱架變位情況應(yīng)進(jìn)行控制觀測，發(fā)現(xiàn)超過允許值時(shí)，要及時(shí)采取措施予以調(diào)整。1.11.6.4拱架立柱應(yīng)安裝在有足夠承載力的地基上，立柱底端應(yīng)設(shè)置墊木，防止施工中支架和拱架發(fā)生較大的沉陷。1.11.7環(huán)境、職業(yè)健康安全管理措施1.11.7.1環(huán)境管理措施1.現(xiàn)場攪拌站應(yīng)盡量設(shè)在遠(yuǎn)離居民區(qū)的場地，攪拌機(jī)上加設(shè)防塵罩或在棚內(nèi)攪拌機(jī)旁裝灑水噴頭降塵。攪拌機(jī)前臺設(shè)二級沉淀池，做到排水通暢。2.水泥及其他易飛揚(yáng)的細(xì)粒材料應(yīng)存放在庫房或用篷布嚴(yán)密遮蓋。裝卸這些材料時(shí)要采取有效措施，減少揚(yáng)塵。3.生活、施工垃圾不得隨意丟棄，現(xiàn)場設(shè)置封閉式垃圾存放場，定期封閉清運(yùn)。1.11.7.2職業(yè)健康安全管理措施1.施工前，應(yīng)對所有參施人員進(jìn)行安全生產(chǎn)教育，特種作業(yè)人員必須經(jīng)培訓(xùn)后持證上崗。2.現(xiàn)場配電系統(tǒng)應(yīng)實(shí)行分級配電，動力和照明線路分路設(shè)置。電氣設(shè)備在使用中應(yīng)實(shí)行兩級漏電保護(hù)，所有電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分均應(yīng)做保護(hù)接零；對產(chǎn)生振動的設(shè)備，其保護(hù)零線的連接點(diǎn)不得少于兩處。電焊機(jī)應(yīng)單獨(dú)設(shè)開關(guān)，并設(shè)漏電保護(hù)裝置。3.施工機(jī)電設(shè)備應(yīng)放置在防雨、防砸的地點(diǎn)，周圍不得堆放易燃、易爆物品及其他雜物。所有施工機(jī)電設(shè)備應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)保養(yǎng)、維修和看管。4.吊車起吊重物前，應(yīng)認(rèn)真檢查起吊物品是否捆綁牢固，索具和吊鉤是否受力合理，松散材料必須采用密閉容器吊裝。吊車作業(yè)半徑內(nèi)不得有人逗留。5.拆除外模時(shí)應(yīng)有操作平臺，并有專人指揮，橋下面劃出作業(yè)區(qū)，嚴(yán)禁非操作人員進(jìn)入或通過。一百二十米跨現(xiàn)澆鋼筋砼箱形拱橋主拱圈施工工法1．前言余姚雙溪口水庫大橋?yàn)閮艨鐝?20m上承式懸鏈線箱形拱橋，該橋?yàn)榧瘓F(tuán)公司同類橋的最大跨徑，其支架部分及主拱圈施工不僅難度大，而且存在著很大的施工安全風(fēng)險(xiǎn)。我公司結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，針對大跨上承式鋼筋混凝土箱形拱橋技術(shù)進(jìn)行了科技攻關(guān)，充分利用該型拱橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定科學(xué)合理的施工工藝，解決了施工技術(shù)難題，經(jīng)總結(jié)形成本工法。以本工法為核心的“120m跨現(xiàn)澆鋼筋砼箱形拱橋主拱圈施工技術(shù)”獲得集團(tuán)公司優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。2．工法特點(diǎn)本橋主拱圈采用支架現(xiàn)澆施工法，其中支架部分為在兩拱腳段根據(jù)原有的地形情況采用在硬化的地面上直接拼裝碗扣式腳手架，中間段采用梁柱式復(fù)合體系：其結(jié)構(gòu)構(gòu)成為：明挖現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ);鋼支架分三層，底層為置于混凝土基礎(chǔ)上鋼管立柱支墩;中層用萬能桿件搭成框架結(jié)構(gòu)形成縱梁;上層為滿布式碗扣式腳手架。拱部利用碗扣式支架調(diào)整成拱型，拱架卸落利用碗扣式支架頂?shù)目烧{(diào)托撐完成。而主拱圈混凝土則采用分環(huán)、分段的方法進(jìn)行施工，即：整個(gè)拱圈根據(jù)支架的結(jié)構(gòu)體系分為3個(gè)澆筑環(huán)；即底板環(huán)、腹板環(huán)及頂板環(huán)，每環(huán)澆筑時(shí)再分5段對應(yīng)水平長度分別均為24m，先對稱澆筑拱腳段，再從跨中段向兩拱腳方向澆筑，拱頂段澆筑完后，再澆筑1/4段。段與段之間預(yù)設(shè)間隔槽(頂板不設(shè)間隔槽)，間隔槽寬1.5m，根據(jù)監(jiān)控單位的施工加載計(jì)算，腹板和底板環(huán)兩環(huán)同時(shí)合攏，使拱圈形成一個(gè)開口箱形結(jié)構(gòu)，然后再進(jìn)行頂板環(huán)的分段澆筑及合攏。3．適用范圍本橋施工方法可適用于大跨徑現(xiàn)澆鋼筋砼拱橋的施工。4．工藝原理4.1主拱圈施工技術(shù)4.1.1主拱圈底模標(biāo)高的確定主拱圈的支架現(xiàn)澆過程中，立模標(biāo)高的合理確定，是關(guān)系到主拱圈的線形是否平順、是否符合設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題。如果在確定立模標(biāo)高時(shí)考慮的因素比較符合實(shí)際，而且加以正確的控制，則最終主拱圈與橋面系線形較為良好；否則最終主拱圈線形會與設(shè)計(jì)線形有較大的偏差。立模標(biāo)高并不等于設(shè)計(jì)中橋梁建成后的標(biāo)高，總要設(shè)一定的預(yù)拋高，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（撓度）。其計(jì)算公式如下：模板定位標(biāo)高＝設(shè)計(jì)標(biāo)高＋運(yùn)營預(yù)拋高＋施工預(yù)拋高＋支架變形其中支架變形值是根據(jù)支架加載試驗(yàn)，綜合各項(xiàng)測試結(jié)果，最后繪出支架荷載—撓度曲線，進(jìn)行內(nèi)插而得。根據(jù)以往上承式拱橋施工及監(jiān)控經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本橋的具體情況，估計(jì)在施工過程中影響本橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力和線形的因素主要有以下幾方面：(1)施工臨時(shí)荷載。(2)支架變形。(3)日照影響。(4)主拱圈混凝土澆筑順序和主梁的安裝順序。(5)混凝土澆筑方量的控制。(6)混凝土彈性模量和徐變。當(dāng)上述因素與估計(jì)不符，而又不能及時(shí)識別引起控制目標(biāo)偏離的真正原因時(shí)，必然導(dǎo)致在以后階段施工中采用錯(cuò)誤的糾偏措施，引起誤差累積，因此在施工控制過程中，將通過對應(yīng)力和位移偏差分析、結(jié)構(gòu)參數(shù)敏感性分析、結(jié)構(gòu)參數(shù)識別，找出誤差原因，確定出設(shè)計(jì)參數(shù)真實(shí)值，以此為基礎(chǔ)對該橋進(jìn)行有效施工控制。為使拱圈最終成形后符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，必須在支架上設(shè)置預(yù)拱度。拱頂預(yù)拱度包括拱圈自重產(chǎn)生的拱頂彈性下沉、拱圈溫度降低與砼收縮產(chǎn)生的拱頂彈性下沉、墩臺水平位移產(chǎn)生的拱頂彈性撓度值、拱架在設(shè)計(jì)荷載作用下的彈性及非彈性變形、支架基礎(chǔ)受載后非彈性下沉。預(yù)拱度δ=運(yùn)營預(yù)拋高＋施工預(yù)拋高＋支架變形根據(jù)設(shè)計(jì)和監(jiān)控單位提供的數(shù)據(jù)，拱頂處預(yù)拱度按全部預(yù)拱度總值設(shè)置，暫定為15cm，拱腳處為零，其余各點(diǎn)按二次拋物線分配。即:δx＝δ[1-4x2/L2]δx——任意點(diǎn)（距離拱頂水平距離為x）的預(yù)加高度。δ——預(yù)拱度總值。x——跨中至拱腳的水平距離。L——拱圈的計(jì)算跨徑。支架預(yù)壓完成后，拱頂下沉18mm，與監(jiān)控單位計(jì)算基本吻合。預(yù)拱度無需再調(diào)整。4.1.2主拱圈施工方案的確定拱圈混凝土施工過程是一個(gè)對支架不斷加載的過程。考慮拱圈澆筑與支架變形之間的相互影響關(guān)系，為防止支架異常變形，破壞主拱軸線，甚至產(chǎn)生混凝土裂縫，同時(shí)遵循“分環(huán)分段灌注順序應(yīng)使支架在混凝土灌注過程中發(fā)生的變形幅度最小”的施工原則，確定了主拱圈澆筑順序。見圖1（圖中所標(biāo)數(shù)碼即為混凝土澆筑順序）主拱圈混凝土采用分環(huán)、分段的方法進(jìn)行施工，即：整個(gè)拱圈根據(jù)支架的結(jié)構(gòu)體系分為3個(gè)澆筑環(huán)；即底板環(huán)、腹板環(huán)及頂板環(huán)，每環(huán)澆筑時(shí)再分5段對應(yīng)水平長度分別均為24m，先對稱澆筑拱腳段，再從跨中段向兩拱腳方向澆筑，拱頂段澆筑完后，再澆筑1/4段。段與段之間預(yù)設(shè)間隔槽(頂板不設(shè)間隔槽)，間隔槽寬1.5m，根據(jù)監(jiān)控單位的施工加載計(jì)算，腹板和底板環(huán)兩環(huán)同時(shí)合攏，使拱圈形成一個(gè)開口箱形結(jié)構(gòu)，這樣對支架和結(jié)構(gòu)比較安全，然后再進(jìn)行頂板環(huán)的分段澆筑及合攏。為了避免支架局部異常變形，采取拱頂兩側(cè)對稱的方法施工。圖1：主拱圈澆筑順序4.1.3模板體系4.1.3.1底模在碗扣式腳手架上的可調(diào)托撐上縱向鋪設(shè)弧形工字鋼，工字鋼與可調(diào)托撐之間的三角形空隙用角鋼焊接三角形墊塊填充?；⌒喂ぷ咒撋蠙M向鋪設(shè)10×10cm方木，間距30cm，在工字鋼上焊接擋塊以防止其下滑。在方木上鋪設(shè)底模，底模采用厚15mm竹膠板。底模安裝的關(guān)鍵是的定位準(zhǔn)確計(jì)算和測量，該值是根據(jù)AutoCAD繪圖軟件計(jì)算得出，通過調(diào)整弧形工字鋼和方木可以放樣出理想的拱架底模線形。模板結(jié)構(gòu)是否合適將直接影響梁體的外觀。4.1.3.2外模面板均采用15mm厚竹膠板，外側(cè)用方木做成框架，2.4m一節(jié)，外模包在底模上，下緣根據(jù)拱圈內(nèi)橫向分布鋼筋的位置布設(shè)拉桿，上緣用圓鋼作拉桿。模板因曲線造成的縫隙，用加工后的木條填塞，再用“即時(shí)貼”貼縫，以防漏漿。4.1.3.3內(nèi)模澆筑底板時(shí)不需要內(nèi)模，待混凝土初凝后人工壓抹成型，底板澆筑后，用扣件式腳手架及可調(diào)托撐拼成框架，12mm厚竹膠板作面板或頂板底模形成內(nèi)模，拱箱內(nèi)?？蚣茉O(shè)計(jì)應(yīng)盡量少占凈空，以利于內(nèi)模的拆除。內(nèi)模頂部設(shè)4道10cm×10cm方木縱向背肋，每道框架布置5個(gè)豎向鋼管，分別用托撐頂在底板和頂板方木上，用于支撐頂板模板，內(nèi)側(cè)模每側(cè)設(shè)兩道10cm×10cm方木縱向背肋，用于支撐內(nèi)模面板，橫向上下布置二道鋼管，利用托撐頂在順橋向lOcm×1Ocm的方木上?？蚣芸v向間距90cm，用鋼管縱向聯(lián)接，中間部分不加斜撐，這樣，可以減小框架所占空間，便于施工。鋼管間聯(lián)接用扣件固定。拱箱模板結(jié)構(gòu)見圖2：模板的鋪設(shè)順序?yàn)椋旱谝画h(huán)混凝土澆筑時(shí)為：拱圈底?！鈧?cè)?！惭b拉筋及分段隔板→設(shè)置橫豎帶木；第二環(huán)混凝土澆筑時(shí)，模板鋪設(shè)順序?yàn)椋簝?nèi)外側(cè)?！惭b拉桿及橫豎帶木。第三環(huán)混凝土澆筑時(shí)，模板鋪設(shè)順序?yàn)椋喉敯宓啄！鷤?cè)?！惭b拉桿及橫豎帶木。圖2：模板結(jié)構(gòu)圖4.1.4鋼筋拱圈底模鋪好后，測設(shè)中線、邊線、標(biāo)高，標(biāo)出各分段點(diǎn)及橫隔板的位置，作為安裝其它模板及綁扎鋼筋的依據(jù)。拱圈鋼筋安裝采用在橋下加工彎制，汽車吊吊運(yùn)至拱架上就地綁扎施工。鋼筋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；間隔槽鋼筋和箍筋在澆筑前綁扎，注意在間隔槽位置鋼筋的錯(cuò)開長度應(yīng)滿足規(guī)范要求。鋼筋在綁扎中和骨架成型后，要做好支撐架避免變形，上層鋼筋網(wǎng)采用鋼管臨時(shí)定位，保護(hù)層墊塊按80cm間距梅花型布置，與主鋼筋綁扎牢固。鋼筋在澆筑前要保證其無銹蝕現(xiàn)象，如有則除銹后才能澆筑混凝土。4.1.5混凝土澆筑混凝土澆筑時(shí)采取水平移動，向拱頂方向推進(jìn)，腹板澆筑時(shí)上下分層的方法澆筑，斜向分層（澆筑拱腳混凝土前，要將其與拱座的新舊混凝土接合處鑿毛，混凝土表面應(yīng)鑿毛至露出集料并沖刷干凈，再將接茬面用水濕潤再布薄薄的一層1：1水泥砂漿。分段澆筑長度取4m～6m,分段澆筑時(shí)必須在前一段混凝土初凝前開始下段混凝土，以保證澆筑連續(xù)性。混凝土澆筑進(jìn)行中不得任意中斷，因故必須間歇時(shí)，間歇最長時(shí)間應(yīng)按所用水泥凝結(jié)時(shí)間、混凝土的水灰比及混凝土硬化條件確定。拱圈預(yù)留間隔槽中混凝土，應(yīng)待所有各分段混凝土均灌注完畢，且其相鄰段混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后方可澆筑，澆筑前要將分段混凝土表面鑿毛沖凈，殘留混凝土清理干凈后綁扎鋼筋，立好模板。澆筑過程中為防止混凝土外流，在底板、腹板和頂板拱腳位置設(shè)蓋板防護(hù)。澆筑拱腳混凝土?xí)r，應(yīng)控制好混凝土的坍落度，防止混凝土向拱腳處滑落。4.1.6主拱圈落架落架作業(yè)是主拱圈現(xiàn)澆的最后一道工序，也是很關(guān)鍵的一道工序，要在主拱圈裸拱形成后，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后落架，落架時(shí)要嚴(yán)格按程序圖進(jìn)行。卸落無須安裝專門的卸架設(shè)備，只需有序地?cái)Q松緊固于頂部小橫桿的扣件即可方便地完成拱架卸落工作。主拱圈混凝土最低強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的90%后，即進(jìn)行主拱圈脫架。由于拱架設(shè)計(jì)中采用可調(diào)托撐來調(diào)整標(biāo)高和落架，落架點(diǎn)多，落架施工技術(shù)難度大。根據(jù)計(jì)算分析，確定卸架原則：橫橋向必須同時(shí)均勻卸落，在縱橋向從拱頂向拱腳逐排卸落，最后使拱圈下底模全部脫離混凝土面為止，形成裸拱主拱圈完全受力。4.1.6.1各落架點(diǎn)卸落總量計(jì)算各落架點(diǎn)卸落總量由兩部分組成即主拱圈裸拱的彈性變形gΔ與拱架的彈性變形量eΔ之和，即Δ=gΔ+eΔ，由監(jiān)控單位提供計(jì)算數(shù)據(jù)可得，拱頂最大卸落量達(dá)3.6㎝。4.1.6.2落架步驟支架設(shè)計(jì)中采用了碗扣式支架頂端設(shè)可調(diào)托撐，用以調(diào)整標(biāo)高和落架，拱圈落架點(diǎn)各多達(dá)1500個(gè)點(diǎn)（每排橫向11個(gè)可調(diào)托撐，縱向共139排），對于如此多的落架點(diǎn)，就不可能達(dá)到各點(diǎn)同步均勻地卸落。為了獲得一種合理的卸架順序，我們將拱架與主拱圈組成的復(fù)合體系用多種方法進(jìn)行計(jì)算比較，確定了落架方案。支架卸落在橫橋向必須同時(shí)均勻卸落，在縱橋向從拱頂向拱腳逐排卸落，并保持左右兩側(cè)同步對稱進(jìn)行。5．主拱圈施工工藝流程及主要施工工藝操作要點(diǎn)5.1主拱圈施工工藝流程主拱圈施工工藝詳見下圖3圖3：主拱圈施工工藝流程圖5.2主要施工工藝操作要點(diǎn)5.2.1間隔槽的施工主拱圈各段均澆筑完成后焊接暫時(shí)斷開的縱向鋼筋進(jìn)行間隔槽的施工，先進(jìn)行拱腳段與中間段間隔槽的施工，再進(jìn)行拱頂段與中間段間隔槽的施工，最后完成拱腳處間隔槽的施工，實(shí)現(xiàn)整個(gè)拱圈合龍。在拱頂混凝土強(qiáng)度達(dá)30Mpa且氣溫達(dá)到8℃時(shí)澆注間隔槽混凝土。按施工組織安排，由于主拱箱間隔槽合龍作業(yè)將在十二月份進(jìn)行。結(jié)合該地區(qū)的氣溫實(shí)際情況，采取以下措施來嚴(yán)格控制間隔槽的合龍溫度。一是科學(xué)安排作業(yè)時(shí)間，在自然溫度最低的凌晨零時(shí)至6時(shí)合龍;二是集中人力、物力，最大限度地縮短合龍的澆注時(shí)間，一般控制在4h之內(nèi)完工;通過采取上述措施，有效地控制合龍溫度。5.2.2主拱圈落架主拱圈落架采取如下程序（分三步進(jìn)行，見圖4）第一步：卸落拱頂?shù)?號鋼管支墩至第7號鋼管支墩范圍內(nèi)的支架，63～84號桿卸落量2cm。卸落第2號（第10號）鋼管支墩至第4號（第8號）鋼管支墩范圍內(nèi)的支架，52～63、84～94號桿卸落量為1cm。第二步：再次卸落拱頂?shù)?號至第7鋼管支墩范圍內(nèi)的支架，63～84號桿卸落量1cm。再次卸落第52～63、84～94號桿卸落量0.5cm。第三步：從拱頂開始到拱腳全部卸落各立桿,卸落量均大于1cm。要求模板與主拱圈求模板與主拱圈完全脫離。圖4：主拱圈支架卸落程序示意圖主拱圈脫架后，即進(jìn)行支架拆卸，支架拆卸與拼裝過程逆向，所用方法和設(shè)備一致。6．材料與設(shè)備6.1主要材料鋼材：采用寧波新豐鋼鐵有限公司的鋼材，（支架除單位自有部分，另部分租賃）水泥：采用寧波舜江水泥廠42.5級水泥，黃砂：采用福建閩江的優(yōu)質(zhì)中砂，碎石：采用余姚當(dāng)?shù)厮槭瘡S生產(chǎn)的5-31.5㎜規(guī)格級配碎石，外加劑：選用江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)JM-10泵送劑。6.2主要機(jī)具設(shè)備表1主要機(jī)具設(shè)備表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1砼攪拌機(jī)JS500500L2自有2空壓機(jī)VY12/712m33自有3電焊機(jī)DD83525kw10自有4切筋機(jī)GQ-6010kw5自有5彎筋機(jī)GW-4010kw4自有6裝載機(jī)ZL303m31自有7吊車浦元QY2525噸1租賃8汽車輸送泵1租賃9變壓器S9-M-200200KVA1自有10發(fā)電機(jī)120kw120kw1自有11水準(zhǔn)儀S3臺1自有12全站儀徠卡702臺1自有6.3勞力組織本項(xiàng)目主要人員有：支架拼裝工30人、鋼筋工10人、木工10人、混凝土工30人等特種操作工：電工、金屬焊接工、吊車工、汽車輸送泵工等。圖5勞動力動態(tài)分布圖7．質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)余姚雙溪口水庫大橋在建設(shè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ024-85)、《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ033-95)、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001）、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)、《公路工程水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ051-93)、《公路工程金屬試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ055-83)、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)（土建工程）》(JTGF080/1-2004)、《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(GBJ017-88)等技術(shù)規(guī)范，使質(zhì)量達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)。120m現(xiàn)澆鋼筋混凝土拱圈實(shí)測項(xiàng)目項(xiàng)次檢

查

項(xiàng)

目規(guī)定值或允許偏差1△混凝土強(qiáng)度(MPa)在合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)2軸線偏位(mm)板拱10肋拱53△內(nèi)弧線偏離設(shè)計(jì)弧跨徑≤30m±20跨徑>30m±跨經(jīng)/15004△斷面尺寸(mm)高度±5頂、底、腹板+10，-05拱寬(mm)板拱±207.2質(zhì)量保證措施施工中除執(zhí)行上述標(biāo)準(zhǔn)外，強(qiáng)調(diào)如下措施：(1)混凝土澆筑時(shí)采取水平移動，向拱頂方向推進(jìn)，腹板澆筑時(shí)上下分層的方法澆筑，斜向分層（澆筑拱腳混凝土前，要將其與拱座的新舊混凝土接合處鑿毛，混凝土表面應(yīng)鑿毛至露出集料并沖刷干凈，再將接茬面用水濕潤再布薄薄的一層1：1水泥砂漿。分段澆筑長度取4m～6m,分段澆筑時(shí)必須在前一段混凝土初凝前開始下段混凝土，以保證澆筑連續(xù)性。(2)混凝土澆筑進(jìn)行中不得任意中斷，因故必須間歇時(shí)，間歇最長時(shí)間應(yīng)按所用水泥凝結(jié)時(shí)間、混凝土的水灰比及混凝土硬化條件確定。(3)澆筑拱腳混凝土?xí)r，應(yīng)控制好混凝土的坍落度，防止混凝土向拱腳處滑落。(4)拱圈預(yù)留間隔槽中混凝土，應(yīng)待所有各分段混凝土均灌注完畢，且其相鄰段混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后方可澆筑，澆筑前要將分段混凝土表面鑿毛沖凈，殘留混凝土清理干凈后綁扎鋼筋，立好模板。澆筑過程中為防止混凝土外流，在底板、腹板和頂板拱腳位置設(shè)蓋板防護(hù)。8．安全措施由于余姚雙溪口水庫大橋主拱圈的施工屬于高工作業(yè)，針對本項(xiàng)目的特殊性，工程伊始就成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長，項(xiàng)目總工程師為副組長的安全領(lǐng)導(dǎo)小組，按照“管生產(chǎn)必須管安全”、“誰主管誰負(fù)責(zé)”的原則逐級簽訂安全生產(chǎn)包保責(zé)任狀。由于橋位區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，瀕臨東海，受海洋的調(diào)節(jié)濕潤多雨、多臺風(fēng)、季節(jié)變化明顯。因此，我項(xiàng)目部針對各種不同的情況制定不同的安全技術(shù)措施、管理措施、現(xiàn)場應(yīng)急措施等；如：《防洪應(yīng)急預(yù)案》、《防臺應(yīng)急預(yù)案》。9．環(huán)保措施余姚雙溪口水庫大橋在建設(shè)施工過程中特別注重綠色施工，就是針對影響工程施工的“人、機(jī)、料、環(huán)、法”進(jìn)行優(yōu)化，盡量減小建筑施工過程對周邊環(huán)境的影響，做到環(huán)保施工。項(xiàng)目經(jīng)理部上場初期就成立環(huán)境保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組，由項(xiàng)目經(jīng)理部主管生產(chǎn)副經(jīng)理任組長，負(fù)責(zé)組織做好工地環(huán)保工作；由項(xiàng)目經(jīng)理部總工程師任副組長，負(fù)責(zé)環(huán)保技術(shù)措施的制定、交底工作；現(xiàn)場設(shè)環(huán)保監(jiān)督員，負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場日常環(huán)保監(jiān)督檢查工作，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。首先，在人員管理方面，應(yīng)加強(qiáng)施工企業(yè)的自身建設(shè)，使管理水平不斷提高，不斷趨于科學(xué)合理，并加強(qiáng)企業(yè)管理人員的培訓(xùn)，提高他們的綜合素質(zhì)和環(huán)境保護(hù)意識。制定有效的現(xiàn)場管理措施，如在施工機(jī)械及工地辦公室的電器等閑置時(shí)關(guān)掉