K115477人行天橋施工方案(板拱式)(13頁).doc
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2022-08-17
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1、目 錄1.工程概況12.施工程序13.拱架類型14.拱架基礎25.拱架的安裝36.板拱模板37.拱架的設計計算原理48.施工預拱度59.測量放樣510.拱架的卸落和拆除611.混凝土澆筑712.施工工期.1113.質量保證措施.1114.安全保證措施.1115.安全保證措施.121. 工程概況K115+477人行天橋為主線下穿立交橋,即廣南高速從下部穿越原有人行道,穿越處設置板拱式立交橋跨越主線公路。該橋凈跨距40m,矢跨比為1/6,板拱為3.0m1.2m的C40鋼筋砼實心異形截面,拱軸系數m=1.756,拱上采用鋼筋砼橫墻結構,橫墻上澆筑蓋梁以支承縱向空心行車道板,行車道板共6跨。本方案采用2、滿堂式鋼管扣件制作拱架進行拱橋的施工。拱架的設計、立模及混凝土澆筑方法是本方案的重點。2.施工程序施工程序如下:1. 施工準備(場地平整、材料準備等);2. 拱架搭設、設備就位;3. 立模,板拱綁扎鋼筋(拱波、橫墻、預先綁扎成骨架);4. 板拱混凝土分段澆筑、養護、拆模;5. 拱波立模、鋼筋骨架拼裝;6. 拱波及拱背混凝土澆筑、養護、拆模;7. 橫墻立模、鋼筋骨架拼裝、混凝土澆筑、養護、拆模;8. 卸落滿堂式拱架;9. 橋面板預制安裝; 10.工程收尾。3.拱架類型本方案擬采用滿堂式腳手架搭設拱架。該鋼管拱架由立桿(立柱)、小橫桿(垂直橋軸線方向)、大橫桿(順橋軸線方向)、剪刀撐、斜撐、扣件和3、纜風索組成,并以各種形式的扣件(如直角扣件、回轉扣件和套筒扣件)聯結各桿件。立桿和橫桿鋼管直徑均采用48.25mm,壁厚3.5mm。立桿是承受和傳遞荷載給地基的主要受力桿件,其間距取為:縱向間距取0.8m,共51排;橫向間距取O.6m,每排7根,共計357根。頂端小橫桿是將模板、混凝土構件重力、施工臨時荷載傳給立桿的主要受力構件,其余小橫桿起橫向聯結立桿的作用。大橫桿起縱向聯結立桿的作用。大橫桿的間距取1.5m。纜風索是保證扣件式鋼管拱橋整體橫向穩定的重要措施,且承受水平力。其位置設在3L/8用和L/4處,捆綁點上下游纜風繩對稱交叉,且對等收緊。采用該方法的原因是由于桿件輕,運輸傳遞靈活方便,4、無須特殊起吊設備,工作面寬,拱架的搭設進度快。其構造示意見圖1。圖1 滿堂式鋼管扣件拱架示意圖4.拱架基礎拱架采用在立桿端部墊上底座,使立桿承重后均勻沉陷并有效地將荷載傳給地基。但由于立桿數量多,分散面寬,每根立桿所處的地基土不一定相同,除按一般支架基礎處理外,可采用分別確定立桿管端承載能力的方法,使各立桿承載后的不均勻沉陷控制在允許范圍內。一般采用的方法為:將各立桿用人工錘擊法打入土中,測出其入土深度,再從地質剖面圖上找到立桿鋼管底端所處的巖層類型,以確定管端的承載能力。5.拱架的安裝安裝工具僅需扳手。由兩拱腳開始,全拱圈寬度推進,在拱頂處合龍。但施工中應注意以下幾點:立桿打人土中時,要求捶5、打鋼管直至出現多次反彈現象為止;立桿位置要正確,立桿要求與地面垂直,相鄰立桿接頭不能在同一高程內,立桿不宜采用搭接,對接端面應平穩;所有扣件架設時要求擰緊,對于頂端小橫桿的連接扣件,在澆混凝土過程中,還應派專人經常檢查,嚴防松滑;安裝頂端小橫桿時,要求桿身不能彎曲;纜風繩捆綁點上下游要求交叉,且對等收緊。 圖2 主拱架構件大樣圖扣件式鋼管主拱架結構大樣圖見圖2。6.板拱模板板拱模板如圖3所示。底摸厚度根據弧形木或橫梁間距的大小來確定,厚度為5cm。為使側向放置的模板與拱圈內弧線圓順一致,預先將木板壓彎。壓彎的方法是:每4塊木板一疊,將兩端支起,在中間適當加重,使木板彎至正矢符合要求為止,施壓約6、需半個月左右的時間。模板由于堆載預壓而凹凸不平,利用豎向鋼管頂端木鍥進行調整。底模安裝完畢,為消除混凝土表面不平整現象及改善混凝土外觀防止蜂窩、麻面,加鋪一層白鐵皮并涂以脫模劑板拱側面模板,預先按樣板分段制作,然后拼裝在底模板上,并用拉木、螺栓拉桿及斜撐等固定。安裝時,先安置內側模板,等鋼筋入模后再安置外側模板。模板宜在適當長度內設一道變形縫(縫寬約2cm),以避免在拱架沉降時模板間相互頂死。各節段接縫面應與拱軸線相垂直,模板所有接口或接縫均夾海綿條以防止漏漿引起的蜂窩、麻面現象。板拱間的橫撐模板與側模構造基本相同,處于拱軸線較陡位置時,可用斜撐支撐在底模板上。處于拱軸線較陡區段的拱段,應設置7、板拱蓋板,并隨澆筑混凝土進度而裝釘蓋板。7.拱架的設計計算原理1. 拱架的計算荷載(1) 拱圈重力。對雙曲拱,一般僅考慮板拱和拱波的重力或僅考慮板拱的重力。(2) 模板、墊木、拱架與拱圈之間各項材料的重力。(3) 拱架自重。(4) 施工人員、機具重力。按 2kN/m估算。(5) 橫向風力。驗算拱架穩定時應考慮橫向風力。參考公路橋涵設計通用規范(JTJ 021)第 條計算,也可假定橫向風力為1kN/m2。2. 拱架的計算扣件式鋼管拱架是一個空間框架結構,但節點處介于鉸接與半剛性之間,其效果與操作者的工作質量有關。鋼管多次重復使用,存在微量彎曲,為簡化計算,作一些較切合實際的合理假定。1)計算假定8、(1) 只取單排立柱,按平面桿件體系計算;(2) 立桿自由長度取大橫桿的間距(即垂直間距h),兩端視為鉸接;(3) 頂端小橫桿按連續桿計算;(4) 只計作用在拱架上的豎直荷載,不考慮水平力和風力。2)計算圖式及荷載布置主拱圈為肋拱,肋寬較窄,每根頂端小橫桿下布置8根立桿,作用在小橫桿上的荷載按集中力荷載考慮。頂端小橫桿按七跨連續梁計算。小橫桿把荷載以連續梁支反力形式傳給立桿,立桿按兩端鉸接的受壓桿件計算。8.施工預拱度拱頂預拱度按經驗估算:=L2/5000*f設置預拱度時,拱頂處應按全部預拱度總值設置,拱腳處為零,其余各點可按拱軸線坐標高度比例或按二次拋物線分配。按二次拋物線分配時的計算方法,9、可參考下列公式和圖4。x=(1-4x2/L2) 式中:x任意點(距離為X)的預加高度; 拱頂總預加高度; L拱圈計算跨徑; x跨中至任意點的水平距離。9.測量放樣1. 拱架測量按照拱架放樣圖上支座的坐標,將支座位置測放到拱座上。測量以橋位中心線和拱座中心線兩條基線為基準。先后測出上下游拱架的中心線,再放樣出拱腳位置。滿布式拱架各桿件和組件位置的測量,以橋中心線和墩臺中心線兩個方向的基線為基準進行引測;應使用標準的或統一的鋼尺丈量。其誤差限制的一般規定如下:起拱線以上部分拱架立柱的縱軸在平面內與設計位置的偏差不超過30mm;板板拱與橋中心線之間距離偏差不超過上10mm;板板拱的底模標高誤差不超過10、+10mm或-5mm;2. 各片拱架在同一節點處的標高應盡量一致,以便于拼裝平聯桿件,扣件式鋼管拱架及風力較大地區的拱架,必須設置纜風索。板板拱放樣(1) 放樣平臺的鋪設先在放樣臺上放出拱圈大樣,以確定拱塊形狀和尺寸、拱圈分段位置、各項桿件的位置和尺寸,并進行塊件等編號。拱圈大樣采用1:1的比例。放樣平臺選擇在橋位附近較平坦和寬敞的地方(或場所)。平臺的表面應平整、不積水(有3%5%的單向坡)且堅實。為此,在整平地面后,在其上再夯填一層三合土或砂礫,再鋪抹一層水泥砂漿或夯筑一層石灰土。(2) 拱圈和板拱的放板拱拱圈和拱助采用坐標法放樣。1)如圖5所示,以拱頂為原點,用經緯儀放出x-x及y-y兩11、坐標基線及A-A、B-B、C-C、D-D等輔助線,并以對角線校核之。2)按拱軸線方程算出拱軸線、拱腹及拱背內外弧線各預定點的縱橫坐標。3)以坐標基線及輔助線為基準,用經緯儀及鋼尺(標準的或統一的)放出或者用細鋼絲放出各預定點并量出加預拱度值后的各點。4)用預先制作的曲線板將各點連接起來,即可繪出拱圈的設計弧線和加預拱度后的弧線。曲線板按拱圈的弧線半徑制作。10.拱架的卸落和拆除 1)卸落拱架的期限板拱必須板拱筑完成后鋼筋混凝土強度達到設計強度的70%以后才能卸落拱架。此外還考慮拱上建筑、拱背填料、連供等因素對拱圈受力的影響,盡量選擇對拱體產生最小應力的時機。 2)卸架設備采用組合木楔作為卸架設12、備,如圖6所示,其由三塊楔形木和一根拉緊螺栓組成。卸架時只需扭松螺栓,木楔徐徐下降,拱架即可逐漸降落。 3)卸落的程序和方法拱架卸落的過程,就是由拱架支承的拱圈重力逐漸轉移給拱圈自身來承擔的過程,為了對拱圈受力有利,拱架不能突然卸除,而應按一定的卸架程序和方法進行。拱頂處的卸落量h為拱圈體彈性下沉量及拱架彈性回升量之和。拱頂兩側各支點處的卸落量按直線比例分配。為了使拱圈體逐漸均勻的降落和受力,各支點卸落量應分成幾次和幾個循環逐步完成。各次和各循環之間應有一定的間歇,間歇后應將松動的卸落設備項緊,使拱圈體落實。滿布式拱架根據算出和分配的各支點的卸落量,從拱頂開始,逐次同時向拱腳對稱地卸落。11.13、混凝土澆筑整個板拱混凝土澆筑分兩個階段進行:第一階段:澆筑板拱。第二階段:澆筑拱上橫墻、蓋梁。混凝土澆筑過程中,應保證前一階段的混凝土達到設計強度的7O%以上才能澆筑后一階段的混凝土。拱架在第四階段混凝土澆筑前拆除,但必須事先對拆除拱架后拱圈的穩定性進行驗算。如設計文件對拆除拱架另有規定,應按設計文件執行。拱波應在板拱強度板拱間隔縫混凝土強度達到設計強度的70%后開始。1) 板拱的澆注板拱混凝土采用分段澆筑法進行。分段長度為6m15m。分段位置確定的原則是使拱架受力對稱、均勻,并使拱架變形小。因此,在拱架撓曲線為折線的拱架支點、節點處,及拱頂、拱腳等處,設置分段點并適當預留間隔縫。如預計變形較14、小且采取分段間隔澆筑時,也可減少或不設間隔縫。間隔縫的位置應避開橫撐、隔板、吊桿及剛架節點等處。間隔縫的寬度一般為8Ocm100cm,以便于施工操作和鋼筋連接。為縮短拱圈合龍和拱架拆除的時間,間隔縫內的混凝土強度采用比拱圈高一等級的半干硬性混凝土。各段的接縫面應與拱軸線垂直。分段澆筑程序應符合設計要求,且對稱于拱頂進行,使拱架變形保持對稱均勻和盡可能地小。填充間隔縫混凝土,應由兩拱腳向拱頂對稱進行。拱頂及兩拱腳間隔縫應在最后封拱時澆筑,間隔縫與拱段的接觸面應事先按施工縫進行處理。并應注意以下幾點:(1)間隔縫混凝土應在拱圈分段混凝土強度達到70%設計強度后進行;(2)封拱合攏溫度應符合設計要求15、,如設計無規定時,可在接近當地的年平均溫度或在515之間進行。2) 橫墻澆筑橫墻應在拱波強度達到設計強度的70%后開始。橫墻混凝土應從底部到頂部一次連續澆完。3)板拱鋼筋安裝鋼筋的制作和安裝主拱固鋼筋結構較簡單,施工前按設計圖紙畫出1:1大樣圖,在加工現場將主筋及橫向箍筋網片拼裝好,吊裝到模內進行綁扎、焊接。安裝鋼筋骨架時,須將保護層砼墊塊墊好,防止露筋。(1)拱腳接頭鋼筋預埋由于板拱的主板拱需伸入墩臺內,因此在澆筑墩臺混凝土時,應按設計要求的位置和深度將鋼筋端頭預埋入混凝土中。為便于預埋,主鋼筋端部可截開,但應按有關規定使各根鋼筋的接頭錯開。(2)鋼筋接頭布置為適應拱助在澆筑過程中的變形,板16、拱的主板拱或鋼筋骨架不使用通長鋼筋,而在適當位置的間隔縫中設置鋼筋接頭,且最后澆筑的間隔縫處必須設鋼筋接頭。(3)鋼筋綁扎順序鋼筋綁扎將根據混凝土澆筑分段及順序進行,綁扎時各種預埋鋼筋應予臨時固定,并在澆筑混凝土前進行檢查和校正。 4)拱上其它建筑鋼筋與模板為簡化在板拱上進板拱施工作業,拱上建筑的鋼筋采用預先綁扎或焊接成鋼筋骨架,模板預先組裝成整塊或整體。鋼筋骨架和整體式模板用履帶吊車吊到拱上安裝。 5)材料質量要求水泥:選用普通硅酸鹽或礦渣硅酸鹽水泥有出廠日期和出廠合格證,儲存超過三個月以上視為不合格,必須重新檢驗標號后方可使用。砂:含泥量不大于3%,云母含量不大于2%,硫化物、硫酸鹽含量分17、別不大于1%,有機物含量用比色法,顏色不深于標準色。碎石:碎石級配良好,粒徑可采用35cm,針片狀含量不大于15%,含泥量不大于1%,碎石強度壓碎指標值不大于13%,硫化物硫酸鹽含量不大于1%。拌和用水:不得含有影響水泥正常硬化的有害物質,凡PH值小于4和硫酸根含量大于1%的污水不能使用,應使用不含泥不受污染的天然水或自來水(飲用)。 6)混凝土配合比設計混凝土宜采用半流動性微膨脹緩凝混凝土,配合比設計要點如下:(1)水灰比應小于O.35,坍落度:5cm8cm,以 7cm最佳;(2)加入減水劑增加流動度。減水劑以FDN最好,在相同水灰比時,可增大坍落度1.0倍,提高強度20%左右。也可選用M型18、YJ2、UNF2型減水劑,減水劑摻加量約為水泥量的0.9%1.2%;(3)加微膨脹劑防止混凝土收縮。微膨脹劑可選用鈣礬石、UEA等。摻加量為水泥量的1O%20%(具體用量根據產品情況試驗確定);(4)夏季澆筑混凝土時,可加5%(水泥量)的一級粉煤灰,以增加和易性,降低水化熱;(5)應加入緩凝劑延長初凝時間;(6)配料強度應大于(1.11.15)的設計強度。 7)混凝土運輸及澆筑設備混凝土拌制選用強制式攪拌機,嚴格按用料重量比進行拌制,混凝土拌合物拌合時間應不少于1分鐘(等于或小于1000L容量的強制式拌合機),嚴格控制水灰比,加水量根據砂、碎石含水量調整,使拌合物塌落度不大于7cm?;炷涟?9、合物采用10m3混凝土攪拌罐車進行水平運輸。經運輸至澆筑地點應保持其勻質性,不分層、不離析,不漏漿,合易性好。垂直運輸采用泵送。混凝土泵的選擇應注意以下事項:(1)混凝土輸送泵應當性能可靠,以保證連續灌注。(2)輸送泵的額定揚程應大于20m。(3)輸送泵的泵壓不宜超過4MPa,以免過度及擠壓模板。(4)輸送泵的額定速度:V1.2Qt式中:V輸送泵的額定速度;m3/h;t混凝土終凝時間,取72h;Q要求灌注的混凝土量,m3。入倉混凝土采用插入式振動器人工振搗。振搗器的插點要均勻排列,可采用“行列式”或“交錯式”的順序移動。這樣方可防止漏振。板拱混凝板拱筑應連續進行,如因天氣、設備故障、模板的支撐20、,停電等情況必須間歇時,歇間時間當氣溫在25度左右時不超過兩小時,超過時間應留施工縫,但施工縫的位置應設在板拱分段板拱1/3跨內。施工縫在繼續澆筑前必須作必要的處理,清除松散軟弱部份,鑿毛清洗后再行澆灌。拱橋各部位混凝土在澆筑期及澆筑完成后需進行灑水養護。板拱上應板拱塑料薄膜。各構件的養護時間不得低于7天。 8)質量檢測標準現澆拱圈的結構質量檢測標準見表1。表1序號項 目允許偏差檢查方法或頻率1混凝土強度(Mpa)在合格標準內2軸線偏位(mm)5用經緯儀測量5處4內弧線偏離設計弧線(mm)1/500跨徑用水準儀測量5處5斷面尺寸(mm)高度5用尺量拱腳、l/4、拱頂5個斷面6其它+107板拱間21、距(mm)5用尺量5處12、 施工工期 根據本橋工程數量及現場實際情況,擬定其施工工期為4個月。13、質量保證措施 1、嚴把材料進場關,所有進場材料必須抽檢合格后才能使用,嚴格按照中心實驗室確認的配合比進行配料。 2、模板支架、底模安裝時嚴格按施工圖紙進行,嚴禁隨便變更施工尺寸;工字鋼與肋板之間樁柱系一定 要牢固穩定。 3、擋塊鋼筋預埋時要控制好安裝高度與平面位置,嚴禁出現偏位現象的出現。 4、澆注混凝土之前在模板內側涂刷脫模劑,脫模劑宜采用同一品種,不得使用易粘在混凝土上或使混凝 土變色的油料;確保模板與鋼筋之間有足夠的保護層。 5、澆筑混凝土期間,應設有專人檢查模板、鋼筋和對拉螺桿等的穩固22、情況,當發現有松動、變形、移位 時,應及時處理。 6、在澆注混凝土過程中,施工人員應注意使用插入式振搗棒,防止振搗棒與模板、鋼筋、對拉螺桿碰撞 所引起的松動、變形、移位。 7、施工過程中應嚴格按照工藝操作規則進行,對施工的機械設備在運轉中應勤加檢查,及時維修,保證 正常運轉。 8、施工前應對機具設備、材料、混凝土配合比及施工布置等進行檢查,以保證混凝土拌和質量良好,澆筑過程中不發生故障。 9、為防止用作工作平臺的【12槽鋼翹起,必須用鐵絲將槽鋼鉸緊固定在工字鋼上,以防落空。14、安全保證措施 1、高空作業時施工人員系安全帶,戴安全帽;上下交叉作業時采取隔離措施。上下施工人員必須配合緊湊,上面的23、施工人員嚴禁不系保險帶操作,同時防止腳下踏空 ;下面的施工人員必須戴安全帽,時刻注意高空落物,確保高空作業的安全。 2、施工平臺采用槽鋼及竹架板鋪設,周圍采用鋼管做護欄,并布設安全網;為方便施工人員上下工作 ,墩柱高為12m以內時布置爬梯;否則搭設腳手架。 3、要有專門的安全員,負責施工現場內外在安全問題的檢查與督促。 4、用電開關板均做成盒式,專人操作,電工持證上崗。 5、保證鋼管支架的穩定性:鋼管底墊1010cm、10mm鋼板,支架底落在硬地基上,支架連接牢固, 做到立桿豎直、水平桿水平、剪刀撐到位。15、文明施工與環境保護 1、制定安全文明施工經濟責任制,設立專項職安全文明生產監督員。 2、與周圍居民建立良好關系。 3、在施工區設立安全文明生產警示牌,并做好安全防護設施的設立。 4、施工中盡量減少對周圍環境的污染和干擾。不斷強化全員環境意識,有 效地營建綠色施工環境。
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