人行天桥施工方案板拱式.docx

目 录1.工程概况12.施工程序13.拱架类型14.拱架基础25.拱架的安装36.板拱模板37.拱架的设计计算原理48.施工预拱度59.测量放样510.拱架的卸落和拆除611.混凝土浇筑712.施工工期.1113.质量保证措施.1114.安全保证措施.1115.安全保证措施.121. 工程概况K115+477人行天桥为主线下穿立交桥，即广南高速从下部穿越原有人行道，穿越处设置板拱式立交桥跨越主线公路。该桥净跨距40m，矢跨比为1/6，板拱为3.0m1.2m的C40钢筋砼实心异形截面，拱轴系数m=1.756，拱上采用钢筋砼横墙结构，横墙上浇筑盖梁以支承纵向空心行车道板，行车道板共6跨。本方案采用满堂式钢管扣件制作拱架进行拱桥的施工。拱架的设计、立模及混凝土浇筑方法是本方案的重点。2.施工程序施工程序如下：1. 施工准备（场地平整、材料准备等）；2. 拱架搭设、设备就位；3. 立模，板拱绑扎钢筋（拱波、横墙、预先绑扎成骨架）；4. 板拱混凝土分段浇筑、养护、拆模；5. 拱波立模、钢筋骨架拼装；6. 拱波及拱背混凝土浇筑、养护、拆模；7. 横墙立模、钢筋骨架拼装、混凝土浇筑、养护、拆模；8. 卸落满堂式拱架；9. 桥面板预制安装； 10.工程收尾。3.拱架类型本方案拟采用满堂式脚手架搭设拱架。该钢管拱架由立杆（立柱）、小横杆（垂直桥轴线方向）、大横杆（顺桥轴线方向）、剪刀撑、斜撑、扣件和缆风索组成，并以各种形式的扣件（如直角扣件、回转扣件和套筒扣件）联结各杆件。立杆和横杆钢管直径均采用48.25mm，壁厚3.5mm。立杆是承受和传递荷载给地基的主要受力杆件，其间距取为：纵向间距取0.8m，共51排；横向间距取O.6m，每排7根，共计357根。顶端小横杆是将模板、混凝土构件重力、施工临时荷载传给立杆的主要受力构件，其余小横杆起横向联结立杆的作用。大横杆起纵向联结立杆的作用。大横杆的间距取1.5m。缆风索是保证扣件式钢管拱桥整体横向稳定的重要措施，且承受水平力。其位置设在3L/8用和L/4处，捆绑点上下游缆风绳对称交叉，且对等收紧。采用该方法的原因是由于杆件轻，运输传递灵活方便，无须特殊起吊设备，工作面宽，拱架的搭设进度快。其构造示意见图1。图1 满堂式钢管扣件拱架示意图4.拱架基础拱架采用在立杆端部垫上底座，使立杆承重后均匀沉陷并有效地将荷载传给地基。但由于立杆数量多，分散面宽，每根立杆所处的地基土不一定相同，除按一般支架基础处理外，可采用分别确定立杆管端承载能力的方法，使各立杆承载后的不均匀沉陷控制在允许范围内。一般采用的方法为：将各立杆用人工锤击法打入土中，测出其入土深度，再从地质剖面图上找到立杆钢管底端所处的岩层类型，以确定管端的承载能力。5.拱架的安装安装工具仅需扳手。由两拱脚开始，全拱圈宽度推进，在拱顶处合龙。但施工中应注意以下几点：立杆打人土中时，要求捶打钢管直至出现多次反弹现象为止；立杆位置要正确，立杆要求与地面垂直，相邻立杆接头不能在同一高程内，立杆不宜采用搭接，对接端面应平稳；所有扣件架设时要求拧紧，对于顶端小横杆的连接扣件，在浇混凝土过程中，还应派专人经常检查，严防松滑；安装顶端小横杆时，要求杆身不能弯曲；缆风绳捆绑点上下游要求交叉，且对等收紧。 图2 主拱架构件大样图扣件式钢管主拱架结构大样图见图2。6.板拱模板板拱模板如图3所示。底摸厚度根据弧形木或横梁间距的大小来确定，厚度为5cm。为使侧向放置的模板与拱圈内弧线圆顺一致，预先将木板压弯。压弯的方法是：每4块木板一叠，将两端支起，在中间适当加重，使木板弯至正矢符合要求为止，施压约需半个月左右的时间。模板由于堆载预压而凹凸不平，利用竖向钢管顶端木锲进行调整。底模安装完毕，为消除混凝土表面不平整现象及改善混凝土外观防止蜂窝、麻面，加铺一层白铁皮并涂以脱模剂板拱侧面模板，预先按样板分段制作，然后拼装在底模板上，并用拉木、螺栓拉杆及斜撑等固定。安装时，先安置内侧模板，等钢筋入模后再安置外侧模板。模板宜在适当长度内设一道变形缝（缝宽约2cm），以避免在拱架沉降时模板间相互顶死。各节段接缝面应与拱轴线相垂直，模板所有接口或接缝均夹海绵条以防止漏浆引起的蜂窝、麻面现象。板拱间的横撑模板与侧模构造基本相同，处于拱轴线较陡位置时，可用斜撑支撑在底模板上。处于拱轴线较陡区段的拱段，应设置板拱盖板，并随浇筑混凝土进度而装钉盖板。7.拱架的设计计算原理1. 拱架的计算荷载(1) 拱圈重力。对双曲拱，一般仅考虑板拱和拱波的重力或仅考虑板拱的重力。(2) 模板、垫木、拱架与拱圈之间各项材料的重力。(3) 拱架自重。(4) 施工人员、机具重力。按 2kN/m估算。(5) 横向风力。验算拱架稳定时应考虑横向风力。参考公路桥涵设计通用规范(JTJ 021)第 2.3.8条计算，也可假定横向风力为1kN/m2。2. 拱架的计算扣件式钢管拱架是一个空间框架结构，但节点处介于铰接与半刚性之间，其效果与操作者的工作质量有关。钢管多次重复使用，存在微量弯曲，为简化计算，作一些较切合实际的合理假定。1）计算假定(1) 只取单排立柱，按平面杆件体系计算；(2) 立杆自由长度取大横杆的间距（即垂直间距h），两端视为铰接；(3) 顶端小横杆按连续杆计算；(4) 只计作用在拱架上的竖直荷载，不考虑水平力和风力。2）计算图式及荷载布置主拱圈为肋拱，肋宽较窄，每根顶端小横杆下布置8根立杆，作用在小横杆上的荷载按集中力荷载考虑。顶端小横杆按七跨连续梁计算。小横杆把荷载以连续梁支反力形式传给立杆，立杆按两端铰接的受压杆件计算。8.施工预拱度拱顶预拱度按经验估算：=L2/5000*f设置预拱度时，拱顶处应按全部预拱度总值设置，拱脚处为零，其余各点可按拱轴线坐标高度比例或按二次抛物线分配。按二次抛物线分配时的计算方法，可参考下列公式和图4。x=(1-4x2/L2) 式中：x任意点（距离为X）的预加高度； 拱顶总预加高度； L拱圈计算跨径； x跨中至任意点的水平距离。9.测量放样1. 拱架测量按照拱架放样图上支座的坐标，将支座位置测放到拱座上。测量以桥位中心线和拱座中心线两条基线为基准。先后测出上下游拱架的中心线，再放样出拱脚位置。满布式拱架各杆件和组件位置的测量，以桥中心线和墩台中心线两个方向的基线为基准进行引测；应使用标准的或统一的钢尺丈量。其误差限制的一般规定如下：起拱线以上部分拱架立柱的纵轴在平面内与设计位置的偏差不超过30mm；板板拱与桥中心线之间距离偏差不超过上10mm；板板拱的底模标高误差不超过+10mm或-5mm；2. 各片拱架在同一节点处的标高应尽量一致，以便于拼装平联杆件，扣件式钢管拱架及风力较大地区的拱架，必须设置缆风索。板板拱放样(1) 放样平台的铺设先在放样台上放出拱圈大样，以确定拱块形状和尺寸、拱圈分段位置、各项杆件的位置和尺寸，并进行块件等编号。拱圈大样采用1：1的比例。放样平台选择在桥位附近较平坦和宽敞的地方（或场所）。平台的表面应平整、不积水（有3%5%的单向坡）且坚实。为此，在整平地面后，在其上再夯填一层三合土或砂砾，再铺抹一层水泥砂浆或夯筑一层石灰土。(2) 拱圈和板拱的放板拱拱圈和拱助采用坐标法放样。1）如图5所示，以拱顶为原点，用经纬仪放出x-x及y-y两坐标基线及A-A、B-B、C-C、D-D等辅助线，并以对角线校核之。2）按拱轴线方程算出拱轴线、拱腹及拱背内外弧线各预定点的纵横坐标。3）以坐标基线及辅助线为基准，用经纬仪及钢尺（标准的或统一的）放出或者用细钢丝放出各预定点并量出加预拱度值后的各点。4）用预先制作的曲线板将各点连接起来，即可绘出拱圈的设计弧线和加预拱度后的弧线。曲线板按拱圈的弧线半径制作。10.拱架的卸落和拆除 1）卸落拱架的期限板拱必须板拱筑完成后钢筋混凝土强度达到设计强度的70%以后才能卸落拱架。此外还考虑拱上建筑、拱背填料、连供等因素对拱圈受力的影响，尽量选择对拱体产生最小应力的时机。 2）卸架设备采用组合木楔作为卸架设备，如图6所示，其由三块楔形木和一根拉紧螺栓组成。卸架时只需扭松螺栓，木楔徐徐下降，拱架即可逐渐降落。 3）卸落的程序和方法拱架卸落的过程，就是由拱架支承的拱圈重力逐渐转移给拱圈自身来承担的过程，为了对拱圈受力有利，拱架不能突然卸除，而应按一定的卸架程序和方法进行。拱顶处的卸落量h为拱圈体弹性下沉量及拱架弹性回升量之和。拱顶两侧各支点处的卸落量按直线比例分配。为了使拱圈体逐渐均匀的降落和受力，各支点卸落量应分成几次和几个循环逐步完成。各次和各循环之间应有一定的间歇，间歇后应将松动的卸落设备项紧，使拱圈体落实。满布式拱架根据算出和分配的各支点的卸落量，从拱顶开始，逐次同时向拱脚对称地卸落。11.混凝土浇筑整个板拱混凝土浇筑分两个阶段进行：第一阶段：浇筑板拱。第二阶段：浇筑拱上横墙、盖梁。混凝土浇筑过程中，应保证前一阶段的混凝土达到设计强度的7O%以上才能浇筑后一阶段的混凝土。拱架在第四阶段混凝土浇筑前拆除，但必须事先对拆除拱架后拱圈的稳定性进行验算。如设计文件对拆除拱架另有规定，应按设计文件执行。拱波应在板拱强度板拱间隔缝混凝土强度达到设计强度的70%后开始。1) 板拱的浇注板拱混凝土采用分段浇筑法进行。分段长度为6m15m。分段位置确定的原则是使拱架受力对称、均匀，并使拱架变形小。因此，在拱架挠曲线为折线的拱架支点、节点处，及拱顶、拱脚等处，设置分段点并适当预留间隔缝。如预计变形较小且采取分段间隔浇筑时，也可减少或不设间隔缝。间隔缝的位置应避开横撑、隔板、吊杆及刚架节点等处。间隔缝的宽度一般为8Ocm100cm，以便于施工操作和钢筋连接。为缩短拱圈合龙和拱架拆除的时间，间隔缝内的混凝土强度采用比拱圈高一等级的半干硬性混凝土。各段的接缝面应与拱轴线垂直。分段浇筑程序应符合设计要求，且对称于拱顶进行，使拱架变形保持对称均匀和尽可能地小。填充间隔缝混凝土，应由两拱脚向拱顶对称进行。拱顶及两拱脚间隔缝应在最后封拱时浇筑，间隔缝与拱段的接触面应事先按施工缝进行处理。并应注意以下几点：（1）间隔缝混凝土应在拱圈分段混凝土强度达到70%设计强度后进行；（2）封拱合拢温度应符合设计要求，如设计无规定时，可在接近当地的年平均温度或在515之间进行。2) 横墙浇筑横墙应在拱波强度达到设计强度的70%后开始。横墙混凝土应从底部到顶部一次连续浇完。3）板拱钢筋安装钢筋的制作和安装主拱固钢筋结构较简单，施工前按设计图纸画出1：1大样图，在加工现场将主筋及横向箍筋网片拼装好，吊装到模内进行绑扎、焊接。安装钢筋骨架时，须将保护层砼垫块垫好，防止露筋。（1）拱脚接头钢筋预埋由于板拱的主板拱需伸入墩台内，因此在浇筑墩台混凝土时，应按设计要求的位置和深度将钢筋端头预埋入混凝土中。为便于预埋，主钢筋端部可截开，但应按有关规定使各根钢筋的接头错开。（2）钢筋接头布置为适应拱助在浇筑过程中的变形，板拱的主板拱或钢筋骨架不使用通长钢筋，而在适当位置的间隔缝中设置钢筋接头，且最后浇筑的间隔缝处必须设钢筋接头。（3）钢筋绑扎顺序钢筋绑扎将根据混凝土浇筑分段及顺序进行，绑扎时各种预埋钢筋应予临时固定，并在浇筑混凝土前进行检查和校正。 4）拱上其它建筑钢筋与模板为简化在板拱上进板拱施工作业，拱上建筑的钢筋采用预先绑扎或焊接成钢筋骨架，模板预先组装成整块或整体。钢筋骨架和整体式模板用履带吊车吊到拱上安装。 5）材料质量要求水泥：选用普通硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥有出厂日期和出厂合格证，储存超过三个月以上视为不合格，必须重新检验标号后方可使用。砂：含泥量不大于3%，云母含量不大于2%，硫化物、硫酸盐含量分别不大于1%，有机物含量用比色法，颜色不深于标准色。碎石：碎石级配良好，粒径可采用35cm，针片状含量不大于15%，含泥量不大于1%，碎石强度压碎指标值不大于13%，硫化物硫酸盐含量不大于1%。拌和用水：不得含有影响水泥正常硬化的有害物质，凡PH值小于4和硫酸根含量大于1%的污水不能使用，应使用不含泥不受污染的天然水或自来水（饮用）。 6）混凝土配合比设计混凝土宜采用半流动性微膨胀缓凝混凝土，配合比设计要点如下：（1）水灰比应小于O.35，坍落度：5cm8cm，以 7cm最佳；（2）加入减水剂增加流动度。减水剂以FDN最好，在相同水灰比时，可增大坍落度1.0倍，提高强度20%左右。也可选用M型、YJ2、UNF2型减水剂，减水剂掺加量约为水泥量的0.9%1.2%；（3）加微膨胀剂防止混凝土收缩。微膨胀剂可选用钙矾石、UEA等。掺加量为水泥量的1O%20%（具体用量根据产品情况试验确定）；（4）夏季浇筑混凝土时，可加5%（水泥量）的一级粉煤灰，以增加和易性，降低水化热；（5）应加入缓凝剂延长初凝时间；（6）配料强度应大于（1.11.15）的设计强度。 7）混凝土运输及浇筑设备混凝土拌制选用强制式搅拌机，严格按用料重量比进行拌制，混凝土拌合物拌合时间应不少于1分钟（等于或小于1000L容量的强制式拌合机），严格控制水灰比，加水量根据砂、碎石含水量调整，使拌合物塌落度不大于7cm。混凝土拌合物采用10m3混凝土搅拌罐车进行水平运输。经运输至浇筑地点应保持其匀质性，不分层、不离析，不漏浆，合易性好。垂直运输采用泵送。混凝土泵的选择应注意以下事项：（1）混凝土输送泵应当性能可靠，以保证连续灌注。（2）输送泵的额定扬程应大于20m。（3）输送泵的泵压不宜超过4MPa，以免过度及挤压模板。（4）输送泵的额定速度：V1.2Qt式中：V输送泵的额定速度；m3/h；t混凝土终凝时间，取72h；Q要求灌注的混凝土量，m3。入仓混凝土采用插入式振动器人工振捣。振捣器的插点要均匀排列，可采用“行列式”或“交错式”的顺序移动。这样方可防止漏振。板拱混凝板拱筑应连续进行，如因天气、设备故障、模板的支撑，停电等情况必须间歇时，歇间时间当气温在25度左右时不超过两小时，超过时间应留施工缝，但施工缝的位置应设在板拱分段板拱1/3跨内。施工缝在继续浇筑前必须作必要的处理，清除松散软弱部份，凿毛清洗后再行浇灌。拱桥各部位混凝土在浇筑期及浇筑完成后需进行洒水养护。板拱上应板拱塑料薄膜。各构件的养护时间不得低于7天。 8）质量检测标准现浇拱圈的结构质量检测标准见表1。表1序号项 目允许偏差检查方法或频率1混凝土强度(Mpa)在合格标准内2轴线偏位(mm)5用经纬仪测量5处4内弧线偏离设计弧线(mm)1/500跨径用水准仪测量5处5断面尺寸(mm)高度5用尺量拱脚、l/4、拱顶5个断面6其它+107板拱间距(mm)5用尺量5处12、 施工工期 根据本桥工程数量及现场实际情况，拟定其施工工期为4个月。13、质量保证措施 1、严把材料进场关，所有进场材料必须抽检合格后才能使用，严格按照中心实验室确认的配合比进行配料。 2、模板支架、底模安装时严格按施工图纸进行，严禁随便变更施工尺寸；工字钢与肋板之间桩柱系一定 要牢固稳定。 3、挡块钢筋预埋时要控制好安装高度与平面位置，严禁出现偏位现象的出现。 4、浇注混凝土之前在模板内侧涂刷脱模剂，脱模剂宜采用同一品种，不得使用易粘在混凝土上或使混凝 土变色的油料；确保模板与钢筋之间有足够的保护层。 5、浇筑混凝土期间，应设有专人检查模板、钢筋和对拉螺杆等的稳固情况，当发现有松动、变形、移位 时，应及时处理。 6、在浇注混凝土过程中，施工人员应注意使用插入式振捣棒，防止振捣棒与模板、钢筋、对拉螺杆碰撞 所引起的松动、变形、移位。 7、施工过程中应严格按照工艺操作规则进行，对施工的机械设备在运转中应勤加检查，及时维修，保证 正常运转。 8、施工前应对机具设备、材料、混凝土配合比及施工布置等进行检查，以保证混凝土拌和质量良好，浇筑过程中不发生故障。 9、为防止用作工作平台的【12槽钢翘起，必须用铁丝将槽钢铰紧固定在工字钢上，以防落空。14、安全保证措施 1、高空作业时施工人员系安全带，戴安全帽；上下交叉作业时采取隔离措施。上下施工人员必须配合紧凑，上面的施工人员严禁不系保险带操作，同时防止脚下踏空 ；下面的施工人员必须戴安全帽，时刻注意高空落物，确保高空作业的安全。 2、施工平台采用槽钢及竹架板铺设，周围采用钢管做护栏，并布设安全网；为方便施工人员上下工作 ，墩柱高为12m以内时布置爬梯；否则搭设脚手架。 3、要有专门的安全员，负责施工现场内外在安全问题的检查与督促。 4、用电开关板均做成盒式，专人操作，电工持证上岗。 5、保证钢管支架的稳定性：钢管底垫1010cm、10mm钢板，支架底落在硬地基上，支架连接牢固， 做到立杆竖直、水平杆水平、剪刀撑到位。15、文明施工与环境保护 1、制定安全文明施工经济责任制，设立专项职安全文明生产监督员。 2、与周围居民建立良好关系。 3、在施工区设立安全文明生产警示牌，并做好安全防护设施的设立。 4、施工中尽量减少对周围环境的污染和干扰。不断强化全员环境意识，有 效地营建绿色施工环境。