拱柱的施工方案.doc

钢筋混凝土拱柱施工方案
一、工程概况
1.1 结构设计参数
本工程为装配式钢筋混凝土拱桥拱上立柱施工项目，设计采用排架式腹孔墩结构体系，由立柱、底梁（柱座）及盖梁组成整体承重结构。立柱截面尺寸为1.2m×0.8m，高度范围5.2m-8.6m，沿高度方向每3m设置一道横系梁，采用C35钢筋混凝土现浇施工。立柱主筋采用HRB400E级直径25mm钢筋，箍筋采用HRB400E级直径10mm钢筋，间距150mm/100mm（加密区），混凝土保护层厚度50mm。
1.2 工程地质条件
施工区域场地土层分布为：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉质黏土（厚2.3-4.5m，地基承载力特征值fak=180kPa）→③中风化石灰岩（中风化，饱和单轴抗压强度35MPa）。地下水位埋深6.8-8.2m，对混凝土结构具弱腐蚀性。抗震设防烈度为VII度，设计基本地震加速度值0.15g，设计地震分组第二组。
1.3 材料技术要求
· 混凝土：采用C35自密实混凝土，坍落度控制在240±20mm，扩展度≥650mm，初凝时间≥6h，28d抗压强度标准值≥35MPa，弹性模量≥3.15×10⁴MPa。
· 钢筋：主筋HRB400E（Φ25）抗拉强度标准值540MPa，屈服强度标准值400MPa，断后伸长率≥16%；箍筋HRB400E（Φ10）力学性能符合GB/T 1591要求。
· 模板：采用18mm厚酚醛覆膜多层板（弹性模量≥4000MPa），背楞选用100×100mm方木（间距≤300mm），配套Φ48×3.5mm满堂脚手架支撑体系。
二、施工准备
2.1 技术准备
组织技术人员进行图纸会审，编制专项施工方案并通过专家论证。建立BIM模型进行施工模拟，重点优化钢筋排布与模板支撑体系。对测量控制网进行复核，布设三级控制网：
· 平面控制：采用全站仪按二级导线精度建立施工控制网，测角中误差≤8″，边长相对误差≤1/20000
· 高程控制：按三等水准测量精度建立高程控制网，闭合差≤±12√L（mm）
· 放样精度：轴线位置偏差≤5mm，高程偏差≤3mm，截面尺寸偏差≤+8mm/-5mm
2.2 现场准备
清除施工区域地表植被及障碍物，平整场地并碾压密实（压实度≥90%）。划分功能分区：钢筋加工区（30m×15m）、模板堆放区（20m×10m）、混凝土浇筑区（配备JS500强制式搅拌机）、材料存储区（钢材、水泥架空堆放，防雨防潮）。设置排水沟（宽300mm×深400mm）与集水井（Φ800mm，深1.5m）形成排水系统。
2.3 资源配置
· 机械设备：全站仪（1台）、水准仪（2台）、钢筋切断机（2台）、弯曲机（2台）、套丝机（1台）、插入式振捣器（5台）、混凝土输送泵（1台）、布料机（1台）、满堂脚手架（2000m³）
· 人力资源：项目经理（1人）、技术负责人（1人）、施工员（2人）、质检员（2人）、安全员（2人）、钢筋工（12人）、木工（15人）、混凝土工（8人）、架子工（10人）、普工（15人）
· 材料计划：C35混凝土（520m³）、HRB400E钢筋（Φ25:28.5t，Φ10:6.8t）、模板（1200㎡）、脱模剂（500L）、预埋钢板（Q235B，8.2㎡）
三、主要施工流程
3.1 测量放样
1. 采用极坐标法放样立柱中心轴线，设置4个护桩控制平面位置，用红油漆标注于已施工完成的拱圈顶面上
2. 沿轴线方向测设立柱轮廓线，弹出墨线，并用水泥钉固定控制木桩（偏差≤3mm）
3. 利用水准仪在周边固定结构物上测设+1.000m高程控制线，红油漆标识，作为模板安装与混凝土浇筑高程控制依据
3.2 底梁施工
1. 基槽开挖：采用人工配合小型挖掘机开挖，截面尺寸按底梁尺寸每侧加宽500mm，深度至设计基底标高，坡率1:0.75。基底验收后铺设100mm厚C15素混凝土垫层，表面平整度≤5mm/2m
2. 钢筋工程：底梁钢筋保护层厚度40mm，采用绑扎连接（搭接长度40d），绑扎点梅花形布置，铁丝扣朝向内侧。设置Φ12mm架立筋确保钢筋骨架稳定性，间距≤1000mm
3. 模板安装：采用18mm厚多层板拼装，外侧用50×100mm方木背楞（间距300mm），Φ48mm钢管斜撑（间距600mm），模板接缝处粘贴5mm厚海绵条，拼缝平整度≤2mm
4. 混凝土浇筑：C30混凝土分层浇筑（厚度≤300mm），插入式振捣器振捣（振捣时间15-30s），表面收光2次，覆盖土工布洒水养护≥7d
3.3 立柱钢筋施工
1. 钢筋加工：主筋采用直螺纹连接（I级接头），丝头加工长度29mm（标准型），牙形饱满度≥85%，每根钢筋丝头套保护帽。箍筋加工成135°弯钩，平直段长度≥10d
2. 骨架安装：在底梁顶面弹出钢筋位置线，采用钢管支架固定主筋位置，主筋间距误差≤±5mm。箍筋与主筋交点全部绑扎，采用八字扣绑扎法，绑扎点牢固不滑移
3. 预埋件安装：立柱顶部设置20mm厚Q235B预埋钢板（1.4m×1.0m），采用Φ16mm锚固筋（L=600mm）与主筋焊接固定，位置偏差≤10mm，平面平整度≤3mm
3.4 模板工程
1. 模板设计：采用18mm厚多层板+100×100mm方木背楞（竖楞间距250mm）+双拼Φ48mm钢管横楞（间距500mm）+Φ14mm对拉螺栓（横向间距500mm，竖向间距400mm）的组合体系，对拉螺栓中部设置50×50×3mm止水环
2. 安装工艺：
o 模板分2节拼装（第一节高3.5m，第二节至柱顶），接缝处设置企口缝
o 采用全站仪校核模板垂直度（≤H/3000且≤20mm），每2m高度设置一道校核点
o 底部设置清扫口（100×100mm），模板安装完成后清理杂物并封闭
3. 支撑体系：采用满堂脚手架（立杆间距600×600mm，步距1200mm），设置纵横向扫地杆（距地200mm）及剪刀撑（每4跨设置一道，与地面成45-60°），立杆底部铺设50mm厚木板（200×200mm）
3.5 混凝土工程
1. 配合比设计：胶凝材料用量480kg/m³（水泥:粉煤灰:矿粉=1:0.25:0.15），砂率45%，水胶比0.38，外加剂掺量1.2%（聚羧酸系高性能减水剂）
2. 浇筑工艺：
o 采用混凝土输送泵连续浇筑，导管出口距浇筑面高度≤2m，分层厚度≤500mm
o 自密实混凝土利用自重流淌密实，辅助插入式振捣器（Φ50mm）在钢筋密集区振捣（振捣间距≤500mm）
o 浇筑至设计标高后，表面采用木抹子搓平，初凝前进行二次压光
3. 养护措施：浇筑完成12h内覆盖塑料薄膜+土工布，采用智能喷淋系统养护（水温与混凝土表面温差≤15℃），养护期≥14d，每日测温4次（内外温差≤25℃）
3.6 模板拆除
1. 拆除时间：侧模拆除时混凝土强度≥2.5MPa（常温下≥24h），底模及支撑体系拆除时混凝土强度≥设计强度100%（通过同条件试块确定）
2. 拆除顺序：遵循"后支先拆、先支后拆"原则，先拆非承重构件，后拆承重构件，严禁整体推倒
3. 成品保护：拆除后的模板轻放至指定位置，立柱棱角采用50mm×50mm方木护角，高度1.5m，悬挂警示标识禁止碰撞
四、质量控制措施
4.1 原材料控制
· 每批钢筋进场需提供出厂合格证及质保书，按60t为一批次进行力学性能检验（抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯）
· 混凝土原材料实行"四验"制度（验规格、验品种、验质量、验数量），水泥按500t/批次检验安定性、凝结时间、强度，砂石骨料每400m³检验级配、含泥量、泥块含量
· 自密实混凝土进行工作性检验（坍落度、扩展度、V型漏斗流出时间），每个工作班至少检验2次
4.2 工序质量控制
工序名称
控制项目
允许偏差
检验方法
检验频率
钢筋加工
受力钢筋长度
±10mm
尺量
每工作班3次
钢筋安装
主筋间距
±5mm
尺量
每个截面3处
模板安装
轴线位置
5mm
全站仪
每个立柱4点
模板安装
截面尺寸
+8mm,-5mm
尺量
每个立柱3处
混凝土浇筑
顶面高程
±10mm
水准仪
每个立柱4点
混凝土外观
蜂窝面积
≤0.5%
尺量
全数检查
4.3 试验检测计划
· 混凝土试块：每50m³留置1组标准养护试块，每20m³留置1组同条件养护试块，抗渗试块每500m³留置1组（6个）
· 钢筋连接：直螺纹接头每300个为一批次，进行抗拉强度检验（单向拉伸），要求抗拉强度≥540MPa
· 结构实体检测：混凝土强度采用回弹-取芯综合法，钢筋保护层厚度采用电磁感应法（允许偏差+10mm,-5mm）
4.4 常见质量问题防治
· 蜂窝麻面：控制混凝土坍落度损失（1h≤30mm），模板拼缝粘贴海绵条，振捣时间控制在20-30s/点
· 钢筋保护层偏差：采用定制塑料垫块（强度≥C35），间距≤800mm，呈梅花形布置
· 混凝土裂缝：控制入模温度（≤30℃），避免暴晒雨淋，养护期间环境温度变化≤10℃/d
五、安全保证措施
5.1 危险源辨识与控制
危险源
风险等级
控制措施
责任人员
高处坠落
重大
设置1.2m高防护栏杆（横杆2道），挂密目安全网
安全员
物体打击
较大
作业层设置1.8m高挡脚板，材料堆放不超过1.5kN/m²
施工员
模板坍塌
重大
支架立杆间距≤600mm，设置连续剪刀撑
技术负责人
触电伤害
较大
实行"三级配电两级保护"，设备接地电阻≤4Ω
电工
5.2 专项安全技术措施
1. 脚手架工程：立杆基础进行硬化处理（100mm厚C15混凝土），立杆垂直度偏差≤1/200，搭设完成后经第三方检测（承载力≥20kN/m²）方可使用
2. 高处作业：作业人员佩戴双钩安全带（高挂低用），设置之字形人行通道（宽度≥0.8m，坡度1:3），临边作业设置安全警示标志
3. 用电安全：配电箱采用TN-S接零保护系统，实行"一机一闸一漏"，漏电保护器动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s
4. 防火措施：木工加工区配置4具ABC干粉灭火器（4kg/具），易燃易爆材料单独存放（距离明火点≥10m），焊接作业设置接火斗
5.3 应急管理
编制专项应急预案（坍塌、高处坠落、触电等），配备应急物资（急救箱、担架、应急照明等）。每月组织1次应急演练，演练记录存档备查。设置应急通道（宽度≥1.5m），保证畅通无阻。
六、施工进度计划
6.1 关键线路
施工准备（7d）→测量放样（2d）→底梁施工（10d）→钢筋加工安装（8d）→模板安装（6d）→混凝土浇筑（2d）→养护（14d）→模板拆除（2d）→验收（3d），总工期54d。
6.2 进度保证措施
· 采用BIM技术进行进度模拟，优化工序衔接，实行周进度计划考核
· 配置2套模板周转使用，实现"三班倒"连续作业
· 建立材料供应预警机制，主要材料储备量≥5d用量
· 配备备用发电机（150kW），确保停电时关键工序连续施工
七、环境保护措施
7.1 扬尘控制
施工区域设置围挡（高度2.5m），出入口安装洗车平台（高压水枪+三级沉淀池）。易扬尘材料覆盖（200g/m²防尘网），施工现场道路硬化（200mm厚C20混凝土），每日洒水降尘（4次/d）。
7.2 噪声控制
施工机械设备设置隔声罩，夜间（22:00-6:00）禁止使用锤击桩机等强噪声设备，噪声排放符合《建筑施工场界环境噪声排放标准》（昼间≤70dB，夜间≤55dB）。
7.3 废水处理
混凝土养护废水经三级沉淀池（10m³）处理后回用，油料库房设置防渗池（环氧树脂防渗层，渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s），生活污水经化粪池处理后排入市政管网。
7.4 固废管理
建筑垃圾分类存放（可回收、不可回收、危险废物），生活垃圾日产日清。危险废物（废机油、废油漆桶）交由有资质单位处置，转移联单保存3年。
八、验收标准与程序
8.1 验收标准
· 结构尺寸：立柱轴线偏差≤10mm，截面尺寸偏差+8mm/-5mm，垂直度≤H/3000且≤20mm
· 混凝土强度：同条件养护试块强度≥1.15倍设计强度，回弹法检测推定强度≥35MPa
· 钢筋工程：主筋数量、规格符合设计要求，保护层厚度合格率≥90%
· 外观质量：表面平整度≤5mm/2m，蜂窝、麻面、裂缝等缺陷面积≤0.5%
8.2 验收程序
1. 施工单位自检合格后填写验收申请表，附质量评定资料
2. 监理工程师进行平行检验（实体检测、资料审查）
3. 组织设计、勘察、监理等单位进行联合验收
4. 验收合格签署《分项工程验收记录》，进入下道工序施工
本方案未尽事宜，应严格按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204）及设计文件要求执行，施工过程中接受监理工程师监督指导。