1、大跨度鋼筋混凝土拱施工工藝一、前言大跨度拱結(jié)構(gòu)往往用于橋梁工程，但隨著建筑業(yè)的發(fā)展，各專業(yè)相互融合、相互滲透，拱結(jié)構(gòu)越來越多的在房屋建筑工程中得到應(yīng)用。拱結(jié)構(gòu)往往是建筑物的主要受力構(gòu)件，由于跨度大，高度高，支撐體系設(shè)計復(fù)雜，技術(shù)含量高，施工難度大。目前國內(nèi)跨度超過100m的現(xiàn)澆混凝土拱結(jié)構(gòu)尚不多見，因此，研究大跨度鋼筋混凝土拱結(jié)構(gòu)施工工藝及其質(zhì)量通病的防治對于同類型工程的設(shè)計、施工和使用都具有深遠(yuǎn)的意義。xx集團(tuán)太原鐵建公司通過多方借鑒國內(nèi)外橋梁施工的先進(jìn)經(jīng)驗，大膽創(chuàng)新，在大同大學(xué)體育館工程中運(yùn)用一系列先進(jìn)工藝，通過實踐取得了良好效果，拱結(jié)構(gòu)完成后受到了各方好評，經(jīng)總結(jié)形成本工法。二、工法特點(diǎn)

2、（一）安全度高，采用整體式底模板與穩(wěn)定性較高的支撐體系共同作用；（二）免強(qiáng)壓，降低成本，提前工期；（三）節(jié)約用料，達(dá)到清水效果后，可直接刮膩子，不抹灰；三、適用范圍本工法適用于大跨度現(xiàn)澆混凝土拱結(jié)構(gòu)施工。四、工藝原理采用整體式弧形底模，依據(jù)施工方案計算得出拱底支模預(yù)拱度，沿拱結(jié)構(gòu)法向設(shè)置施工縫，分段對稱施工。首先對拱進(jìn)行施工段劃分，根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行對稱施工，支撐體系從中間向兩端進(jìn)行，鋼筋、模板和混凝土從兩端向中間施工，底模的拆除按照由高向低，中間向兩邊的順序進(jìn)行，拱圈拆拱后圓順光滑，達(dá)到清水混凝土效果。五、施工工藝（一）工藝流程樁基土方工程承臺碾壓支撐體系基礎(chǔ)支撐體系拱底模板第一施工段（鋼筋、

3、模板、混凝土）第二施工段合攏拆模。1、支撐體系的選擇與優(yōu)化支撐體系是拱施工中需要重點(diǎn)研究的課題之一，在選用時應(yīng)考慮其安全性、可操作性和經(jīng)濟(jì)性等綜合因素，支撐體系往往還要考慮與后續(xù)工作的銜接問題，本工法按照碗扣式腳手架方案編制。2、支撐體系施工（1）碗扣架搭設(shè)工藝流程：彈線、立桿定位擺放掃地桿豎立桿并與掃地桿扣緊裝掃地小橫桿、并與立桿和掃地桿扣緊裝第一步橫桿并與各立桿扣緊安第二步橫桿加設(shè)臨時斜撐桿，上端與第二步橫桿扣緊(裝設(shè)與柱連接桿后拆除)安第三、第四步大橫桿和小橫桿安裝二層與柱拉桿接立桿加設(shè)剪刀撐鋪設(shè)腳手板，綁扎防護(hù)欄及擋腳板。（2） 施工要點(diǎn)： 結(jié)合圖紙要求拱下部地面做法支撐架基礎(chǔ)做如下處

4、理A 將自然地坪用8t壓路機(jī)碾壓密實，壓實系數(shù)不小于0.96。B 用級配砂石（含卵石不少于30%）回填至0.40m。C 拱下澆注150厚C20混凝土寬度10m(以軸軸為中心線兩端各5m)。 每根立桿底部設(shè)一個可調(diào)支座，橫向及立面均每隔6m設(shè)一道剪刀撐，連續(xù)設(shè)置； 由于整個體系的弧形，上部需配置異形桿件，局部步距需調(diào)整為600mm。3、模板工程（1）模板工程工藝流程：支底模（綁底筋）（綁側(cè)壁鋼筋安裝預(yù)埋件）支側(cè)模清理雜物支頂模（澆筑混凝土）拆模底模配置2套，支設(shè)時為減少操作誤差，采用一次搭設(shè)成型分段澆注的方式。底模經(jīng)測量定位后，支設(shè)于加工定制U形頂托上，東西向用水平尺找平；南北向用全站儀確定標(biāo)高

5、，全部支設(shè)完成后，檢查校正，確保一次到位，避免重復(fù)挪動調(diào)整。所有模板拼縫均在2mm范圍內(nèi)。施工預(yù)拱度：拱施工時和卸架后會產(chǎn)生下列彈性撓度及下沉變形 A拱圈由于自重所產(chǎn)生的彈性撓度B拱圈因溫度變化所產(chǎn)生的彈性撓度 C拱圈因承臺受擠和位移而產(chǎn)生的彈性撓度 D拱圈應(yīng)混凝土硬化收縮而產(chǎn)生的彈性撓度變形 E拱架在設(shè)計荷載下的彈性和非彈性下沉 F支撐體系基礎(chǔ)受載后的非彈性壓縮 依據(jù)公路施工手冊（P122）預(yù)拱度取L/400L/800，拱腳處為零設(shè)置，其余各點(diǎn)按照二次拋物線分配，任意點(diǎn)的預(yù)加高度公式如下： x =(1-4x2/L2) ：拱頂總預(yù)加高度 ； L：拱圈跨度；X：跨中到任意點(diǎn)水平距離。（2）側(cè)壁模

6、板分兩種：實心部分：外側(cè)全部為鋼模板，采用對拉螺栓加固，保證混凝土拱截面尺寸。側(cè)壁用特制鋼斜撐，調(diào)整側(cè)壁垂直度。空腔部分：內(nèi)模采用竹膠板，外模采用定制鋼模板，對拉螺栓加固。在底部頂板中部范圍鉆2cm大小排氣孔，間距500mm，防止?jié)仓炷習(xí)r空氣無法排出而造成露筋。（3）施工縫摸板采用鋼絲網(wǎng)和梳子板，如下圖（4）模板拆除：模板拆除時間： a 頂模在混凝土終凝后即可拆除 b 側(cè)模混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2后方可拆除 c 底模混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100%方可拆除拆除部署：頂模拆除時間由現(xiàn)場混凝土工長確定，在混凝土終凝即可拆除。側(cè)模在終凝后1224小時內(nèi)將試塊送至試驗室。試壓后達(dá)到1.2

7、即可拆除。拆除時采用塔吊或汽車配合吊走。由于底模拆除時涉及到拱體應(yīng)力轉(zhuǎn)換，故應(yīng)按以下方式拆除：a 按照施工段的劃分由中部向兩端逐段拆除，為拆模方便，在拱頂設(shè)一塊八字型模板作為母板；b 為使拱體逐漸均勻的降落和受力,各點(diǎn)降落應(yīng)分三次循還逐漸完成.按照預(yù)拱分配值各點(diǎn)底部均卸落1/3,每次間歇24小時,間歇后應(yīng)將松動的部分頂緊,使拱體落實,三次循環(huán),直至全拱各點(diǎn)均脫離拱底。c 模板拆除后，立即吊離支撐架，運(yùn)至指定地點(diǎn)，堆碼整齊。4、鋼筋工程（1）工藝流程綁扎底部鋼筋綁扎側(cè)壁鋼筋及腹筋安裝預(yù)埋件綁扎頂部鋼筋(2)施工工藝畫箍筋間距并擺放箍筋，先穿拱上部縱向受力鋼筋，用鋼管架起穿箍筋，將箍筋按已畫好的間

8、距逐個分開，最后穿下部鋼筋；側(cè)壁豎向鋼筋在拱內(nèi)設(shè)計以箍筋的形式綁扎，開口方向均向上，并應(yīng)相互錯開，同箍筋一起先放置在底模上，綁扎時應(yīng)先沿縱向通長穿一根鋼管支撐起鋼筋骨架后再綁扎。側(cè)壁水平筋綁扎時應(yīng)先在豎向筋上畫出位置線，注意起步筋應(yīng)距底模450mm，在下部及齊胸處綁扎2道水平筋固定，接著綁扎其余水平筋，最后綁扎拉結(jié)筋；綁扎時，應(yīng)逐點(diǎn)扎牢，箍筋及拉結(jié)筋末端應(yīng)加工成135彎鉤，平直部分不小于10d，箍筋及拉結(jié)筋間距均為200mm;按照圖紙要求安裝預(yù)埋件，預(yù)埋件全部采用穿孔塞焊的焊接方式，為保證預(yù)埋件位置準(zhǔn)確，在定做模板時按照圖紙將預(yù)埋件位置留出螺栓口，安裝時用螺栓加固于模板上，保證預(yù)埋件安裝質(zhì)量；

9、頂部鋼筋綁扎方法大致與頂部鋼筋相同，注意馬凳不得直接放置在模板上；拱內(nèi)主要縱向受力鋼筋采用直螺紋連接，合龍部分無法使用時采用冷擠壓接頭，保證同一截面接頭數(shù)量不超過50%相鄰接頭錯開1400mm，綁扎時應(yīng)使用“八字扣”，嚴(yán)禁使用順扣，鋼筋底部墊塊采用硬質(zhì)花崗巖，為了防止墊塊發(fā)生滑移，在花崗巖上鋸出2mm寬,3-5mm深細(xì)槽，用綁線將墊塊綁扎在鋼筋上；側(cè)壁采用定制的塑料墊塊，間距1000mm梅花形布置。5、混凝土工程（1）工藝流程：作業(yè)準(zhǔn)備混凝土運(yùn)輸混凝土澆筑與振搗養(yǎng)護(hù)（2）混凝土施工工藝：作業(yè)準(zhǔn)備：及時確定混凝土配比，并備齊保溫材料如草袋子、塑料布、棉被等以及作業(yè)所需的工具如振搗棒、木抹子、鍬等

10、。混凝土采用汽車泵泵送至澆筑點(diǎn)，布料時應(yīng)注意布料高度，不得超高，保證每次布灰高度不大于500mm。拱腳及實心拱部分施工：拱腳混凝土亦屬于大體積混凝土，施工時也應(yīng)參照承臺板大體積混凝土的有關(guān)技術(shù)措施施工。 A 拱腳混凝土支模前，先將承臺施工縫表面混凝土鑿毛露出石子并清理干凈。模板支設(shè)完畢后，對模板內(nèi)的雜物清理干凈，木模板澆水濕潤，但不得有積水。 B 采用混凝土輸送泵直接入模。 C 混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行，澆筑層厚度為插入式振搗器作用部分長度的1.25倍，但不大于50cm，作業(yè)人員要進(jìn)入模內(nèi)布料和振搗。 D 混凝土澆筑時經(jīng)常觀察模板、支撐及筋情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形，移位時，要及時采取措施進(jìn)行處理。拱體混凝

11、土施工A 現(xiàn)場準(zhǔn)備:澆筑混凝土前，應(yīng)將模板內(nèi)的垃圾、泥土等雜物及鋼筋上的油污清除干凈。B 混凝土利用汽車泵運(yùn)輸至施工地點(diǎn)，坍落度要求為14020mm，澆筑時應(yīng)保證混凝土的供應(yīng)速度，不得隨意留縫。C 混凝土澆筑與振搗拱混凝土各個施工段的接縫面應(yīng)與拱軸線垂直，各分段點(diǎn)處理方案如下：為減少每段混凝土收縮變形，在相鄰施工段之間，應(yīng)增加1-2m長微膨脹混凝土，膨脹劑摻加量具體由商品混凝土廠家試驗室確定，混凝土提高一個強(qiáng)度等級，其余混凝土按原設(shè)計施工；D 施工縫的處理施工縫應(yīng)沿法向留置，嚴(yán)禁隨意留置施工縫。施工縫處理作為一項重要檢查內(nèi)容，符合要求后方可澆筑混凝土。此外，施工縫處理時注意剔除表面浮漿及松散混

12、凝土，剔到實處露出石子后用水沖洗、濕潤，并不得有明水。E 養(yǎng)護(hù)：混凝土拆模后立即涂刷一層養(yǎng)護(hù)劑，防止混凝土內(nèi)水分散失，并且在刷完養(yǎng)護(hù)劑后用塑料薄膜包裹。F 拱頂合攏：封頂合攏時應(yīng)安排在晝夜平均溫度接近年平均溫度（或5-15）時進(jìn)行；合攏段混凝土采用微膨脹混凝土。六、勞動組織按照拱的分段情況各工種人員需求見下表工種人數(shù)工種人數(shù)工種人數(shù)鋼筋工38混凝土工10架子工20木工30信號工3按照方案劃分情況按照四段流水作業(yè)。七、機(jī)具設(shè)備吊車（汽車吊或塔吊）、100*100方木、扇形鋼模板及配套螺栓、護(hù)身欄桿、碗扣架、混凝土塌落度筒、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、50m鋼尺、線墜、塔尺等。(未包括鋼筋、砼的設(shè)備)八、質(zhì)量

13、控制（一）技術(shù)準(zhǔn)備：針對工程實際情況制定針對性的施工方案、技術(shù)交底，請專家對施工方案進(jìn)行技術(shù)性評估及指導(dǎo)；對技術(shù)工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，合理組織安排勞力；建立QC全面質(zhì)量管理體系，全員參加，針對施工中技術(shù)難點(diǎn)展開討論，配合試驗發(fā)現(xiàn)實際操作中存在的各種問題并逐一解決。（二)控制措施1.軸線位移：拉通線控制整體位置，并加強(qiáng)模板支撐體系的穩(wěn)固性，振搗時，振搗棒不得碰撞模板；2.垂直度：梁側(cè)模要一次加固到位，側(cè)模板要在澆筑完成后進(jìn)行第二次垂直度校正；3.麻面：脫模劑涂刷要均勻，拆除模板時間不宜過早；4.蜂窩：振搗時應(yīng)嚴(yán)格按照交底操作，不得漏振；5.裂縫：加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，要在澆注完成后12小時內(nèi)及時涂刷養(yǎng)護(hù)劑。（三

14、）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行設(shè)計要求和國家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204-2002。（1）鋼筋安裝允許誤差：序號項 目允 許 偏 差（mm）國 家 標(biāo) 準(zhǔn)內(nèi) 控 標(biāo) 準(zhǔn)1承臺板鋼筋網(wǎng)間距20152拱體箍筋外包尺寸543拱體主筋間距1084拱體箍筋間距20155承臺馬凳鐵高度56受力鋼筋保護(hù)層承臺板108桁架54拱體33（2）模板安裝的允許偏差：序號項 目允 許 偏 差（mm）國 家 標(biāo) 準(zhǔn)內(nèi) 控 標(biāo) 準(zhǔn)1軸線位置承臺53拱體522底模上表面標(biāo)高52 -53截面尺寸承臺105拱體4 53 44拱模垂直度655相鄰兩板表面高低差216表面平整度（2m長度內(nèi)）547預(yù)埋件中

15、心線位移33（3）現(xiàn)澆混凝土允許偏差： 序號項目允許偏差（mm）國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)1軸線位移承臺板1512拱體862標(biāo)高拱體每段標(biāo)高108拱體全高30203截面尺寸承臺板+8 -55拱體、桁架+8 -5+6 -44拱體垂直度每段85全高25155表面平整度（2m長度內(nèi)）866預(yù)埋件中心線位置55九、 安全措施1、貫徹執(zhí)行“安全第一，預(yù)防為主”的方針，項目管理機(jī)構(gòu)職能部門和操作工人均明確安全生產(chǎn)目標(biāo)，做好各項防護(hù)工作，安全生產(chǎn)做到經(jīng)常化、制度化、規(guī)范化，堅持既抓生產(chǎn)，又抓安全，當(dāng)生產(chǎn)進(jìn)度與安全相矛盾時，進(jìn)度必須讓位于安全。2、嚴(yán)格執(zhí)行建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)(JGJ5999)規(guī)定的建筑施工現(xiàn)場安全防護(hù)

16、標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場又明顯的安全標(biāo)志牌。3、距地面2m以上作業(yè)要有防護(hù)桿、擋腳板或安全網(wǎng)，架設(shè)安全網(wǎng)有專人檢查監(jiān)護(hù)，發(fā)現(xiàn)不符合要求時，應(yīng)停止使用并立即整改。4、臨時配電線路按規(guī)范要求進(jìn)行敷設(shè)整齊，架空線采用絕緣導(dǎo)線，不得采用塑膠軟線，不得成束架空敷設(shè)，也不得沿地面明敷設(shè)。5、配電系統(tǒng)實行分級配電，各類配電箱、開關(guān)箱安裝和內(nèi)部設(shè)置必須符合有關(guān)規(guī)定，開關(guān)電器應(yīng)標(biāo)明用途。各類配電箱、開關(guān)箱外觀完整、牢固、防雨、防塵，箱體涂有安全色標(biāo)，統(tǒng)一編號，箱內(nèi)無雜物，停止使用時切斷電源，箱門上鎖。6、手持電動工具應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，電源線、插頭、插座應(yīng)完好，電源線不得任意接長和調(diào)換，工具的外絕緣完好無損，維護(hù)和保管由專人負(fù)責(zé)。7、所有機(jī)械設(shè)備必須做到定期檢查，機(jī)械不得帶病工作，非專業(yè)人員不得開啟機(jī)械。8、大型機(jī)械的安裝必須符合規(guī)定要求，并辦理驗收手續(xù)，經(jīng)驗收合格后方可使用。十、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 1、減少租賃材料使用10天： 1650噸7.2元/噸10118800元 2、減少抹灰面積：每100m2 35.8505.0318080元 3、免預(yù)壓費(fèi)用：40萬元合計：118800+18080+400000536880元十一、工程實例