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拱形通道施工方案
一、工程概况
1.1 项目背景
本拱形通道工程位于市政道路改造项目K2+300~K2+500段，为分离式地下人行通道，设计为单孔钢筋混凝土结构，全长200米，净宽6米，净高3.5米，拱顶矢高1.5米。通道采用C35抗渗混凝土（抗渗等级P8）浇筑，侧墙厚度500mm，拱部厚度400mm，基础为C25混凝土条形基础，埋深2.0米。通道穿越粉质黏土层，地下水位埋深6.8米，场地地震设防烈度为7度，设计使用年限50年。
1.2 主要技术参数
项目
技术指标
项目
技术指标
结构形式
钢筋混凝土闭合拱形结构
混凝土强度
C35（主体）、C25（基础）
通道净尺寸
6m×3.5m（宽×高）
钢筋规格
纵向HRB400EΦ22@150，箍筋HRB400EΦ10@200
主体结构厚度
侧墙500mm，拱部400mm
防水层
1.5mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材
设计荷载
人群荷载3.5kN/m²，覆土荷载1.2m
抗渗等级
P8
1.3 工程地质条件
根据地质勘察报告，场地土层分布自上而下为：①素填土（厚0.5~0.8m）→②粉质黏土（厚3.2~4.5m，γ=19kN/m³，c=25kPa，φ=18°）→③石灰岩（中风化，地基承载力特征值250kPa）。地下水位稳定在6.8~7.2m，对混凝土结构具弱腐蚀性。
二、施工准备
2.1 技术准备
1. 图纸会审：组织技术人员核对设计图纸，重点审查拱部曲线参数（设计半径3.5米）、钢筋排布、预留孔洞位置等关键节点，形成图纸会审记录并经设计单位签认。
2. 施工方案编制：编制专项施工方案，包括模板支架计算书（立杆间距0.6m×0.6m，横杆步距1.2m，扫地杆距地200mm）、混凝土浇筑顺序、防水层施工工艺等，并通过专家论证。
3. 测量控制网布设：采用全站仪建立平面控制网，设置4个永久性导线点（坐标精度±15mm）；用水准仪建立高程控制网，闭合差≤±20√L mm（L为路线长度，以km计）。
2.2 现场准备
1. 场地平整：清除地表植被及障碍物，平整场地至设计标高±50mm，压实度≥90%。
2. 临时设施搭设：
o 钢筋加工区：设置钢筋切断机（GQ40）、弯曲机（GW40）、调直机（GT4-14）各1台，加工棚采用钢管架搭设，防雨棚采用彩钢板覆盖。
o 混凝土搅拌区：布置JS500搅拌机1台，水泥罐（50t）2个，砂石料仓分隔为4个区域（砂、碎石分级堆放），安装自动计量系统（精度±2%）。
o 模板堆放区：设置10m×6m硬化场地，模板采用18mm厚酚醛覆膜多层板，背楞为100×100mm方木，存放时涂刷脱模剂并覆盖防雨布。
3. 临水临电：
o 供水：接入Φ100市政供水管，安装DN50水表1块，沿施工便道敷设Φ80支管，每50米设消火栓1个。
o 供电：设置315kVA变压器1台，敷设YJV22-4×120+1×70电缆至总配电箱，分设钢筋加工区、搅拌区、照明等分配电箱，实行“三级配电两级保护”。
2.3 材料准备
1. 材料进场检验：
o 钢筋：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），HRB400EΦ22钢筋屈服强度实测值≥400MPa，抗拉强度≥540MPa。
o 防水材料：每1000m²为一批次检验不透水性（0.3MPa，30min不透水）、拉力（≥800N/50mm）、延伸率（≥40%）。
o 混凝土：采用商品混凝土时，要求提供配合比报告（水泥用量≥320kg/m³，粉煤灰掺量≤20%），现场实测坍落度180±20mm。
2. 材料储备：钢筋储备量满足7天连续施工需求（约80t），模板按200m通道分3段流水施工配置（共需模板面积650m²），防水卷材提前进场2000m²并抽样送检。
三、主要施工工艺
3.1 测量放线
1. 轴线定位：根据控制网放出通道中心线及两侧边线，每隔10m设置轴线控制桩，采用混凝土固定（尺寸500×500×800mm），桩顶埋设不锈钢强制对中盘。
2. 高程控制：在通道两侧边坡上每20m设置高程桩，测设±0.000及基础底标高（-2.0m），红油漆标注并挂线复核。
3. 拱部曲线放样：采用CAD绘制1:1拱部曲线大样，按500mm分段计算坐标值，现场用全站仪极坐标法放样，每2m设置曲线控制点，并用弦线连接检查平顺度。
3.2 基坑开挖
1. 开挖方式：采用0.5m³反铲挖掘机开挖，人工配合清底。按1:0.75放坡，坡顶设置2.0m宽截水沟（300×400mm）和1.2m高防护栏杆（刷红白警示漆，间距2m设立杆）。
2. 基坑支护：坑壁采用Φ50mm长3.0m的C20喷射混凝土支护（厚度100mm），内置Φ6@200×200钢筋网片，每2.0m设置Φ12锚杆（长2.5m，倾角15°）。
3. 基底处理：开挖至设计标高（-2.0m）后，采用20t压路机碾压3遍（碾压速度2km/h），铺设100mm厚级配砂石垫层（粒径5~31.5mm），平板振捣器振捣密实，承载力检测≥180kPa。
3.3 基础施工
1. 钢筋绑扎：基础钢筋采用Φ16@200（纵向）、Φ12@250（横向），保护层厚度40mm，绑扎时设置混凝土垫块（强度C35，尺寸50×50×40mm），间距1000mm梅花形布置。
2. 模板安装：采用18mm厚多层板，外侧背楞为双拼Φ48×3.5mm钢管（间距500mm），对拉螺栓采用Φ14圆钢（间距600mm×600mm），底部设置扫地杆（距基底200mm），顶部设置斜撑（与地面夹角60°）。
3. 混凝土浇筑：采用C25混凝土，坍落度160±20mm，由一端向另一端连续浇筑，振捣采用Φ50插入式振捣棒（振捣时间15~30s，移动间距≤300mm），浇筑完成后覆盖土工布洒水养护7天，强度达1.2MPa前禁止踩踏。
3.4 主体结构施工
3.4.1 钢筋工程
1. 侧墙钢筋：
o 纵向钢筋：HRB400EΦ22@150，采用直螺纹连接（Ⅰ级接头，丝头长度29mm，拧紧扭矩≥260N·m），接头位置错开35d（d为钢筋直径），同一截面接头率≤50%。
o 水平钢筋：HRB400EΦ18@200，与纵向钢筋绑扎连接（搭接长度40d，绑扎点距弯起点≥10d），保护层厚度35mm（采用带扎丝的混凝土垫块）。
2. 拱部钢筋：
o 主筋：HRB400EΦ22@150，沿拱弧线布置，起拱点至拱顶分3段加工（每段长6m），安装时利用满堂架设置弧形定位支架（间距1500mm）。
o 箍筋：HRB400EΦ10@200，为封闭环形，拱部与侧墙交接处增设3道加强箍筋（Φ12@100）。
3.4.2 模板工程
1. 支架体系：采用满堂式钢管脚手架（Φ48×3.5mm），立杆间距600mm×600mm（纵向×横向），横杆步距1200mm，设置纵横向剪刀撑（间距≤6m），扫地杆距地200mm，顶部设置可调托撑（伸出长度≤300mm）。
2. 拱部模板：
o 面板：18mm厚多层板，拼缝处粘贴5mm厚海绵条（宽度20mm），防止漏浆。
o 背楞：100×100mm方木（间距200mm）+双拼Φ48钢管（间距500mm），通过U型托与支架连接。
o 预拱度设置：按跨度的1/1000（20mm）起拱，两端各按500mm线性过渡。
3. 侧墙模板：与拱部模板整体拼装，对拉螺栓采用Φ14止水螺栓（中部焊接50×50×3mm止水片），间距600mm×500mm（竖向×横向），模板底部设置清扫口（100×100mm），浇筑前清理杂物后封堵。
3.4.3 混凝土工程
1. 配合比设计：C35P8混凝土，水泥采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥（用量380kg/m³），粉煤灰掺量15%（65kg/m³），矿粉掺量10%（45kg/m³），砂率42%，水灰比0.45，外加剂采用聚羧酸系高效减水剂（掺量1.2%）。
2. 浇筑顺序：分3段施工（每段60m），每段按“侧墙→拱部”顺序浇筑，侧墙采用分层浇筑（每层厚度500mm），拱部采用对称浇筑（从两侧拱脚向拱顶推进，落差≤1.5m）。
3. 振捣工艺：
o 侧墙：采用Φ50振捣棒，插入下层混凝土50mm，振捣至表面泛浆、无气泡逸出，避免触碰钢筋和模板。
o 拱部：采用Φ30振捣棒，拱顶部位增设附着式振捣器（频率50Hz，振幅0.5mm），确保混凝土密实。
4. 养护措施：浇筑完成12h内覆盖土工布，洒水养护14天，保持混凝土表面湿润（湿度≥90%），侧墙采用喷雾养护，拱部采用滴灌养护（在模板顶部设置Φ20PE管，每500mm钻Φ3mm孔）。
3.5 防水层施工
1. 基层处理：结构表面平整度≤5mm/2m，阴阳角做成圆弧角（半径50mm），蜂窝麻面采用1:2.5水泥砂浆修补，干燥度检测采用1m²卷材覆盖3h后无水印。
2. 卷材铺贴：
o 涂刷基层处理剂：采用橡胶沥青底油，用量0.2kg/m²，干燥4h后铺贴卷材。
o 铺贴顺序：从低往高（拱脚→拱顶），纵向搭接宽度100mm，横向搭接宽度150mm，搭接处采用热风枪加热（温度180~200℃），碾压辊（重量≥20kg）压实。
o 特殊部位处理：阴阳角增设500mm宽加强层（采用同材质卷材），变形缝处设置Φ100mm聚乙烯泡沫棒（填塞深度为缝宽的2/3），表面覆盖200mm宽卷材附加层。
3.6 回填工程
1. 回填材料：采用级配砂石（粒径≤100mm，含泥量≤5%），分层回填（每层厚度300mm），压实系数≥0.95。
2. 压实工艺：
o 机械：采用小型振动压路机（YZC3.5），行驶速度2~3km/h，碾压4遍（前2遍静压，后2遍振动碾压）。
o 人工：拱顶500mm范围内采用蛙式打夯机（HW60），夯击次数3~4遍，搭接宽度1/3夯底直径。
3. 检测要求：每层碾压后进行环刀法取样（每500m²取样1组），干密度≥2.0g/cm³，压实度检测合格后方可进行下一层回填。
四、质量控制
4.1 原材料控制
1. 钢筋：每批进场钢筋需提供出厂合格证，按规定进行力学性能和重量偏差检验，不合格产品严禁使用。直螺纹接头每500个为一批次，抽取3个试件进行抗拉强度试验。
2. 混凝土：开盘前检查配合比通知单，浇筑过程中每100m³制作1组标准养护试块（抗压、抗渗各1组），同条件养护试块按结构部位留置（侧墙、拱部分别留置）。
3. 防水材料：卷材进场需检验不透水性、耐热度、拉力等指标，施工前进行现场抽样复试，合格后方可使用。
4.2 工序质量控制
工序名称
控制要点
允许偏差
检验方法
轴线位置
基础、侧墙、拱部中心线
±15mm
全站仪、钢尺测量
截面尺寸
侧墙厚度、拱部厚度
+8mm，-5mm
钢尺测量（每20m测3点）
表面平整度
混凝土结构表面
5mm/2m
2m靠尺+塞尺
预埋件位置
预留孔洞中心线
±10mm
钢尺测量
卷材搭接宽度
纵向100mm，横向150mm
-10mm
钢尺测量（每50m测3处）
4.3 试验检测
1. 混凝土强度：标准养护试块28d抗压强度≥35MPa，抗渗试块在0.8MPa水压下恒压8h无渗漏。
2. 钢筋保护层厚度：采用电磁感应法检测，侧墙、拱部各测30点，合格率≥90%，最小厚度≥设计值的90%。
3. 结构实体检测：完工后采用回弹法检测混凝土强度（推定值≥35MPa），超声波检测内部缺陷（声速≥3.5km/s），雷达法检测防水层完整性（无脱空、破损）。
五、安全管理
5.1 危险源辨识
1. 重大危险源：基坑坍塌、高处坠落（模板安装高度3.5m）、物体打击（钢筋加工）、触电（临时用电）、机械伤害（搅拌机、切断机）。
2. 风险控制措施：对重大危险源编制专项应急预案，设置警示标志（如“基坑危险，严禁靠近”），配备应急物资（急救箱、担架、灭火器等）。
5.2 专项安全措施
1. 基坑支护安全：
o 边坡监测：设置测斜仪（精度±0.1mm）和沉降观测点（每10m设1个），监测频率1次/天，预警值：坡顶沉降50mm，坡体水平位移30mm。
o 临边防护：基坑周边设置1.2m高防护栏杆（横杆2道，间距600mm），栏杆刷红白警示漆，夜间设置警示灯（间隔3m，红色LED光源）。
2. 模板支架安全：
o 搭设前进行安全技术交底，立杆底部设置50mm厚木板（面积≥0.25m²），扫地杆、剪刀撑与立杆同步搭设。
o 支架搭设完成后进行验收（承载力试验：加载1.2倍设计荷载，持荷1h无变形），验收合格后挂设“验收合格牌”。
3. 高处作业安全：
o 作业人员佩戴双钩安全带（高挂低用），脚手板采用50mm厚木脚手板（满铺、固定牢固，探头板≤150mm）。
o 拱部施工设置操作平台（宽1.2m，满挂安全网），平台侧边设置180mm高挡脚板。
5.3 安全教育与培训
1. 三级安全教育：对新进场工人进行公司、项目、班组三级安全教育（各不少于8学时），考核合格后方可上岗。
2. 特种作业管理：电工、焊工、架子工等特种作业人员持证上岗，证书复审有效期内，严禁无证操作。
3. 安全技术交底：每道工序施工前，技术负责人向作业班组进行书面交底（签字确认），交底内容包括危险源、防护措施、操作要点等。
六、进度计划
6.1 施工总进度计划
本工程总工期90天，采用流水施工方式，划分为3个施工段（每段60m），各阶段工期如下：
· 施工准备：10天（含图纸会审、场地平整、临时设施搭设）
· 基坑开挖及支护：15天（机械开挖10天，支护5天）
· 基础施工：10天（钢筋3天，模板3天，浇筑及养护4天）
· 主体结构施工：40天（3段流水，每段钢筋5天、模板5天、浇筑及养护7天）
· 防水层施工：10天（基层处理3天，卷材铺贴7天）
· 回填工程：10天（分层回填碾压）
· 清理验收：5天
6.2 关键线路
施工准备→基坑开挖→基础施工→主体结构（侧墙钢筋→侧墙模板→侧墙混凝土→拱部钢筋→拱部模板→拱部混凝土）→防水层→回填工程→验收
6.3 进度保证措施
1. 资源保障：配备2套模板（满足流水施工需求），混凝土采用商品混凝土（备用搅拌站1家），高峰期投入钢筋工20人、木工30人、混凝土工15人。
2. 技术保障：优化拱部模板设计（采用定型钢模，安装时间缩短30%），混凝土采用早强剂（7天强度达设计值85%）。
3. 进度监控：每周召开进度协调会，采用Project软件跟踪计划执行情况，偏差≥3天时制定纠偏措施（如增加作业班次、调整工序逻辑关系）。
七、应急预案
7.1 基坑坍塌应急预案
1. 预警响应：当监测数据达到预警值时，立即停止作业，组织人员撤离至安全区域（距离基坑边≥5m），设置警戒线。
2. 应急处置：
o 轻微坍塌：采用速凝混凝土（初凝时间≤15min）回填坍塌部位，坡顶卸载（挖除3m宽、1m深土方）。
o 严重坍塌：启动应急小组，调用挖掘机回填坍塌体，周边打设Φ200mm钢板桩（长度9m，间距500mm），必要时采用管井降水（井深15m，间距10m）。
3. 应急物资：储备编织袋（500个）、速凝混凝土（10t）、钢板桩（200m）、潜水泵（5台，流量50m³/h）。
7.2 模板坍塌应急预案
1. 预防措施：支架搭设严格按方案执行，混凝土浇筑前检查立杆垂直度（偏差≤1/200）、扫地杆设置、对拉螺栓紧固情况。
2. 应急处置：
o 立即停止浇筑，疏散人员，设置警戒区。
o 对未坍塌部分采用钢管临时加固（增设斜撑，与地面夹角45°）。
o 坍塌部分清除后，重新搭设模板支架（验收合格后方可复工）。
3. 人员救治：配备急救箱（含止血带、绷带、担架等），联系就近医院（车程15分钟），发生伤亡时立即拨打120急救电话。
7.3 火灾应急预案
1. 消防设施：施工现场每50m设置2组灭火器（4kg干粉灭火器，每组2具），木工棚、仓库等重点部位增设消防沙箱（2m³）和消防水桶（200L）。
2. 应急处置：
o 初期火灾：现场人员使用灭火器扑救，切断着火区域电源。
o 较大火灾：启动应急预案，拨打119报警，组织人员疏散，利用临时消防水管（Φ100mm）供水灭火。
3. 演练计划：每季度组织1次消防演练，检验应急响应速度和协调能力，演练后评估并改进预案。
7.4 触电应急预案
1. 预防措施：临时用电严格执行“TN-S”系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），潮湿环境作业采用安全电压（≤36V）。
2. 应急处置：
o 立即切断电源（拉开总闸），或用干燥木棒、竹竿等绝缘物使触电者脱离电源。
o 检查触电者意识和呼吸，如无呼吸心跳，立即进行心肺复苏（CPR），同时拨打120。
o 对烧伤部位进行简单包扎（用无菌纱布覆盖），避免感染。
八、环境保护措施
8.1 扬尘控制
1. 施工便道：采用200mm厚C20混凝土硬化，两侧设置排水沟，出入口设置洗车平台（含三级沉淀池，尺寸3m×2m×1.5m），车辆冲洗干净后方可出场。
2. 物料覆盖：砂石料仓采用彩钢板封闭（高度4m），水泥罐安装除尘装置，裸露土方覆盖防尘网（2000目/100cm²），拆除作业时洒水降尘（含水率≥60%）。
8.2 噪声控制
1. 设备管理：选用低噪声设备（如液压破碎锤），对搅拌机、切割机等设备设置隔音棚（采用彩钢板+吸音棉，降噪量≥20dB）。
2. 作业时间：避免夜间施工（22:00~6:00），确需施工时办理夜间施工许可，噪声≤55dB（昼间≤70dB），周边设置噪声监测点（每2小时记录1次）。
8.3 废水处理
1. 施工废水：搅拌机清洗废水经三级沉淀池处理（投加PAC絮凝剂，投加量50mg/L），pH值调节至6~9后回用（用于洒水降尘）。
2. 生活污水：设置化粪池（有效容积50m³），经处理后排入市政污水管网，严禁直接排放。
8.4 固体废弃物处理
1. 分类管理：设置垃圾分类箱（可回收、不可回收、危险废物），建筑垃圾分类存放（钢筋头、模板、混凝土块），危险废物（废油、废防水材料）交由有资质单位处置。
2. 清运要求：建筑垃圾采用密闭式运输车清运，运输过程中严禁遗撒，运至指定消纳场处置（签订处置协议）。
九、验收标准与流程
9.1 验收标准
1. 结构验收：混凝土表面平整度≤5mm/2m，轴线偏差≤15mm，截面尺寸偏差+8mm/-5mm，预埋件位置偏差≤10mm。
2. 防水层验收：卷材搭接宽度≥100mm（纵向）、150mm（横向），无空鼓、翘边，雨后或淋水试验无渗漏。
3. 回填验收：压实度≥0.95，表面平整度≤50mm/2m，无明显沉降（监测1个月，沉降量≤10mm）。
9.2 验收流程
1. 分项验收：每个分项工程完成后，施工单位自检合格→监理验收→签署验收记录（如钢筋隐蔽工程验收记录、模板安装验收记录）。
2. 分部验收：主体结构、防水工程等分部工程完成后（含试验检测报告），由建设单位组织设计、监理、施工单位共同验收。
3. 竣工验收：工程全部完成后，施工单位提交竣工资料（含图纸会审记录、隐蔽工程验收记录、试验报告等），建设单位组织五方责任主体进行竣工验收，验收合格后签署竣工验收证书。
本方案未尽事宜，严格按照现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）、《地下工程防水技术规范》（GB50108）及设计文件执行。施工过程中如遇地质条件变化等特殊情况，应及时与设计单位沟通，办理设计变更手续后方可施工。