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上承式钢筋混凝土拱桥标准施工方案
一、工程概况与施工准备
本项目为跨径50m上承式钢筋混凝土拱桥，桥面宽度12m，设计荷载等级公路-Ⅰ级，跨越季节性河流。拱轴线采用悬链线，矢高比1/5，拱圈为C40混凝土现浇结构，拱顶厚度1.1m，拱脚厚度1.5m。施工区域地质勘察显示河床覆盖层为2-3m卵石层，下伏中风化砂岩，地下水位埋深4.5m，施工周期安排在旱季（11月至次年3月）进行。
（一）材料控制标准
1. 混凝土材料
o 水泥：选用P.O42.5R硅酸盐水泥，初凝时间≥45min，终凝时间≤600min，每批次进场需提供碱含量检测报告
o 粗骨料：5-25mm连续级配碎石，含泥量≤1压碎值指标≤10%
o 细骨料：Ⅱ区中砂，细度模数2.6-3.0，云母含量≤0.5%
o 外加剂：聚羧酸系高性能减水剂，减水率≥25%，与水泥适应性试验合格率100%
2. 模板系统
采用18mm厚酚醛覆膜多层板（抗弯强度≥15MPa），5×10cm方木背楞（间距≤30cm），Φ48×3.5mm碗扣式脚手架支撑体系，立杆间距60×60cm，扫地杆距地面≤20cm，横杆步距≤1.2m。
（二）施工设备配置
设备类型
规格型号
数量
主要参数要求
混凝土搅拌站
HZS90
1台
理论生产率90m³/h，搅拌时间≥90s
履带式起重机
QUY50
1台
最大起重量50t，主臂长42m
振动压路机
YZC12
1台
激振力≥250kN
全站仪
Trimble S9
1台
测角精度0.5″，测距精度1mm+1ppm
混凝土输送泵
HBT60C
2台
理论输送量60m³/h，工作压力16MPa
（三）BIM技术应用
建立全桥参数化模型，重点模拟以下内容：
· 拱圈模板预拱度设置（按L/5000起拱，分三段线性调整）
· 支架体系受力分析（采用Midas Civil验算，立杆稳定性安全系数≥2.0）
· 混凝土浇筑顺序模拟（从拱脚向拱顶对称分层浇筑，每层厚度≤30cm）
· 施工阶段应力监测（布设12个应变测点，实时传输数据至监控平台）
二、基础施工
（一）扩大基础施工
1. 基坑开挖
o 采用分级开挖方式，土质边坡1:1，石质边坡1:0.5，基坑深度5m以内采用全开挖形式，6m左右深度采用混合支撑开挖
o 基坑顶四周2m处设置截水沟，沟宽30cm、深40cm，采用M7.5浆砌片石砌筑
o 机械开挖至基底以上30cm时改为人工清底，使用反铲挖掘机配合自卸汽车出渣，有水基坑配置2台Φ150mm离心式抽水机（扬程≥15m）
2. 地基处理
o 基底为卵石层时采用20t振动压路机碾压（压实度≥93%），铺设30cm厚级配碎石垫层
o 岩层基底需进行表面凿毛处理，清除松动岩块并冲洗干净，浇筑10cm厚C20素混凝土找平层
3. 基础砌筑
o 第一层砌块施工前需将基底表面清洗湿润，坐浆厚度控制在20-30mm
o 砌体分层砌筑，外圈定位行采用丁顺相间排列，砌缝宽度≤30mm，上下层竖缝错开距离≥80mm
o 采用小石子混凝土砌筑时，竖缝宽度≤50mm，使用扁铁振捣器分层捣实（每层厚度≤20cm）
（二）桥台施工
1. 施工要点
o 砌块使用前浇水湿润，表面泥土、水锈需彻底清洗
o 分层砌筑高度控制在1.2m以内，分段位置设在沉降缝处，各段水平砌缝保持一致
o 镶面石采用一丁一顺排列，丁石长度不小于顺石宽度的1.5倍，外露面预留20mm深勾缝槽
2. 沉降缝处理
o 沿桥轴线方向每10m设置一道沉降缝，缝宽2cm，采用沥青木板填塞，深入砌体内部≥15cm
o 缝面垂直度偏差≤5mm，全高贯通无错位，表面采用M10水泥砂浆勾平缝
三、主拱圈施工
（一）支架体系施工
1. 支架搭设
o 基础处理：采用"碎石垫层+混凝土条形基础"方案，基础宽度1.2m，厚度30cm，混凝土强度等级C25
o 支架布置：按60×60cm网格搭设立杆，每排立杆设置双向剪刀撑（与地面夹角45°-60°），顶部设置可调托座（调节范围≤30cm）
o 预拱度设置：按L/5000起拱，分三段线性调整，拱脚段预拱度20mm，L/4段45mm，拱顶段50mm
2. 荷载预压
o 采用沙袋分级加载，加载重量为设计荷载的120%（含拱圈自重、施工荷载及模板重量）
o 分4级加载（30%、60%、90%、120%），每级加载后静置12h，监测沉降量（日沉降差≤2mm时进行下一级加载）
o 预压完成后卸载至80%设计荷载，复测支架弹性变形，调整模板高程
（二）钢筋工程
1. 钢筋加工
o 主筋采用HRB400EΦ25钢筋，焊接接头长度单面焊10d、双面焊5d，机械连接采用直螺纹套筒（Ⅰ级接头）
o 钢筋弯曲半径≥6d（光圆钢筋）、≥12d（带肋钢筋），弯钩角度180°（箍筋）、90°（斜筋）
2. 安装要求
o 拱圈钢筋分内外两层布置，外层钢筋保护层厚度50mm，内层30mm，采用C30混凝土垫块（每㎡不少于4个）
o 钢筋骨架绑扎顺序：先绑扎拱脚定位钢筋，再安装径向辐射筋，最后绑扎环向受力筋，交叉点绑扎率100%
o 预埋件位置偏差控制在±10mm内，采用附加钢筋固定，外露部分涂刷防锈漆
（三）模板工程
1. 模板安装
o 底模铺设前进行1:1拱圈放样，设置5mm宽模板接缝（粘贴双面胶密封）
o 侧模采用对拉螺栓固定（间距50×60cm），螺栓外套Φ50mmPVC管，两端设置止水环
o 模板安装允许偏差：轴线偏差≤10mm，高程偏差±5mm，表面平整度≤3mm/2m
2. 模板拆除
o 侧模拆除在混凝土强度达到2.5MPa后进行底模拆除需满足设计强度100%（通过同条件试块确定）
o 拆除顺序：先拆非承重模板，后拆承重模板，自上而下分段拆除，严禁整体松动坠落
（四）混凝土施工
1. 浇筑工艺
o 采用分段分层浇筑法，全桥分六段（拱脚2段、L/4段2段、拱顶2段）、两环施工
o 第一环先施工两侧水头石，合拢后分段施工中间腰排石，环间间隔时间≥7d（强度达到70%设计值）
o 混凝土输送采用2台输送泵对称浇筑，每层厚度30cm，振捣棒插入下层混凝土5-10cm，振捣时间20-30s（以混凝土表面泛浆、不再下沉为准）
2. 温控措施
o 夏季施工时采用低水化热水泥，骨料堆设置遮阳棚，拌合水加冰降温（混凝土入模温度≤30℃）
o 冬季施工采用热水拌合（水温≤80℃），掺加早强防冻剂，覆盖电热毯+棉被养护（保证混凝土内部温度≥5℃）
3. 合拢施工
o 选择气温5-15℃时进行拱圈合拢，合拢段长度1.5m，设置劲性骨架（4根Φ25钢筋）临时锁定
o 合拢前测量调整拱圈轴线偏差（允许偏差±15mm），浇筑C45微膨胀混凝土（膨胀率0.02%-0.03%）
四、拱上结构施工
（一）拱上填料与侧墙
1. 填料施工
o 采用透水性良好的级配碎石（粒径≤10cm），分层填筑厚度≤30cm，20t压路机碾压（压实度≥96%）
o 填料表面设置2%横坡，每隔10m设置一道Φ100mm泄水管（进口处包裹土工布）
2. 侧墙砌筑
o 采用M10水泥砂浆砌筑MU30片石，墙身高2.5m，顶宽60cm，底宽120cm，设置间距3m的Φ50mmPVC泄水孔
o 墙背铺设30cm厚砂砾垫层+复合土工膜（两布一膜，渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s）
（二）桥面系施工
1. 防撞护栏
o 钢筋绑扎前进行精确放样，立柱间距3m，平面位置偏差≤5mm，垂直度偏差≤3mm/m
o 模板采用定型钢模（厚度6mm），接缝处粘贴海绵条，浇筑C30混凝土（掺加彩色颜料），采用塑料薄膜覆盖养护7d
2. 桥面铺装
o 铺装层厚度10cm，分两层施工：下层6cm厚C30混凝土（拉毛处理），上层4cm厚沥青混凝土
o 防水层采用喷涂型聚脲（干膜厚度≥2mm），施工前对混凝土表面进行抛丸处理（表面粗糙度50-100μm）
3. 伸缩缝安装
o 采用模数式伸缩缝（型号GQF-C40），安装前检查预留槽尺寸（宽度偏差±5mm，深度偏差±3mm）
o 伸缩缝与桥面铺装高差≤2mm，焊接接头采用E5015焊条，缝内填塞泡沫板后灌注聚硫密封胶
五、支架卸落与体系转换
（一）卸落程序
1. 卸落条件
o 拱圈混凝土强度达到设计强度100%，且龄期不少于28d
o 拱上建筑施工完成，桥面恒载全部施加
o 监测数据显示结构沉降稳定（连续3d日沉降量≤0.5mm）
2. 卸落方法
o 采用砂筒卸落法，分四批进行：第一批卸落拱顶20%，第二批卸落L/4处30%，第三批卸落拱脚25%，第四批卸落剩余25%
o 每批卸落间隔时间≥24h，设置12个沉降观测点（拱顶、L/4、3L/4、拱脚各2点），实时监测结构变形
（二）体系转换监测
1. 监测内容
o 拱圈挠度：采用全站仪进行三角高程测量，精度±1mm
o 应力状态：通过预埋钢筋应力计（精度0.1MPa）监测混凝土压应力变化
o 轴线偏差：使用测斜仪监测拱圈横向偏移（允许偏差≤L/3000）
2. 预警值设置
o 挠度预警值：跨中挠度≥计算值1.2倍
o 应力预警值：压应力≥15MPa，拉应力≥1.5MPa
o 当监测数据达到预警值时，立即停止卸落并采取加固措施（增设临时支撑或配重调整）
六、质量保证措施
（一）混凝土质量控制
1. 配合比管理
o 施工前进行6组配合比试验（基准配合比、水灰比±0.02、砂率±1%），选择最优配合比
o 每工作班检查混凝土坍落度（设计值±20mm），每50m³制作1组抗压试块（标养+同条件）
2. 施工缝处理
o 水平施工缝凿毛处理（露出新鲜混凝土面积≥75%），清理浮渣后洒水湿润，铺设20mm厚同配比水泥砂浆
o 纵向施工缝设置Φ16mm钢筋连接（间距30cm），深入两侧混凝土各30d
（二）测量控制
1. 控制网布设
o 建立独立施工控制网（三等三角测量精度），布设6个平面控制点和4个高程控制点
o 每15d进行一次控制网复测，确保点位稳定性（平面位置偏差≤10mm，高程偏差≤5mm）
2. 拱轴线控制
o 采用极坐标法放样拱圈轴线，每5m设置一个控制点，放样偏差≤3mm
o 浇筑过程中每2h监测一次轴线变化，及时调整浇筑速度（两侧浇筑高差≤50cm）
七、安全与环保措施
（一）安全防护
1. 高空作业防护
o 支架顶部设置1.2m高防护栏杆（横杆两道），满挂密目安全网（网目密度≥2000目/100cm²）
o 作业人员使用双钩安全带，脚手板采用5cm厚木板（铺设严密，接头处用铁丝绑扎牢固）
2. 支架安全
o 立杆基础设置排水沟，防止雨水浸泡（排水坡度≥2%）
o 支架搭设完成后进行承载力试验（加载至设计荷载1.1倍，持荷1h无塑性变形）
（二）环境保护
1. 废水处理
o 施工废水经三级沉淀池处理（沉淀时间≥2h），pH值控制在6-9范围内排放
o 混凝土养护用水采用喷雾养护，设置循环用水系统（节水率≥30%）
2. 扬尘控制
o 施工现场主要道路硬化处理（20cm厚C20混凝土），配备2台雾炮机（覆盖半径≥30m）
o 易扬尘材料堆放采用彩条布覆盖，装卸作业时洒水降尘（含水率控制在6%-8%）
八、施工监测与验收
（一）监测频率与标准
监测项目
监测频率
允许偏差
控制标准
支架沉降
预压期间每12h
≤10mm
日沉降差≤2mm
拱圈挠度
浇筑期间每2h
L/3000
最大挠度≤50mm
混凝土应力
全过程监测
压应力≤18MPa
拉应力≤2MPa
轴线偏差
每日1次
±15mm
累积偏差≤30mm
（二）验收程序
1. 分部分项验收
o 基础工程验收：检查地基承载力（≥300kPa）、混凝土强度（≥设计值95%）、轴线位置偏差
o 拱圈验收：检查混凝土表面平整度（≤5mm/2m）、蜂窝麻面面积（≤0.5%）、钢筋保护层厚度（±10mm）
2. 竣工验收
o 桥面线形：用20m直尺检查平整度（≤3mm/2m），横坡偏差±0.5%
o 结构耐久性：检查防水层完整性、泄水孔通畅性、伸缩缝功能有效性
o 荷载试验：进行30%、60%、100%设计荷载分级加载，测试结构变形与应力响应（弹性恢复率≥80%）
本方案严格遵循2025年混凝土拱桥施工规范要求，各工序施工前需进行技术交底，施工过程中实行"三检制"（自检、互检、交接检），关键工序留存影像资料，确保工程质量符合设计及规范要求。