拱桥专项施工方案Word下载.docx
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自卸汽车：
5台；
20KW发电机：
2台；
潜水泵：
3台；
水准仪：
全站仪：
砂浆搅拌机：
运输砂浆拖拉机：
铁皮：
300平方。
2、施工技术组织根据设备需求及施工精度布设控制网点，补充施工需要的水准点、桥梁轴线、桥梁控制桩。
为保证施工测量放样作好准备。
作好原材料的检验和配合比的选定。
3、材料准备砂、石料、水泥、枕木、木材、沥青、脚手架、钢材等在柳州可以采购，质量能达到要求。
4、平面布置桥梁处在河道上，因采用满堂拱架施工，施工前，应将上游河水通过围堰栏截进拓污管道，再将河道淤泥清除，用片石挤淤，使基础满足搭设搭架基础承载力。
挤淤宽度为桥宽两侧加宽5m，5m作为外墙架及便道使用，并将现场场地进行平整，作为材料堆放和施工活动场地。
施工用水、电采用就近租用居民及厂矿的自来水。
电不能满足时采用发电机发电。
5、现场管理
（1）施工标志牌、围护进场后，在施工现场明显处设置施工标志牌及配合比牌，施工标志牌写明工程名称、施工部位、工地负责人姓名、现场施工员、开竣工日期等内容。
配合比牌写明工程名称、施工部位、砂浆标号、水泥用量、砂子用量、水用量及稠度等。
施工场地处在人员密集区或交通要道时，应采用封闭式管理，在车
辆及行人通过的场地，围护采用2.0米高的围护板围护。
（2）交通维护本工程施工前需将旧桥拆除，所以需在新建桥上游50m处填一便道
供周围村民及施工使用，便道宽5m，处在新建桥与河水截流围堰间，即可作为截流的防护围堰。
施工期间应安排人员进行维护，要保持施工区段交通顺畅。
在临边位置，用2米高围栏围护。
在两端安设明显的安全标识标志。
6、施工进度安排
桥台可提前安排在枯水季节，拱圈砌筑可安排在秋季。
拱桥的施工，应避开雨季。
计划从2007年9月1日开工，2007年
12月31日结束，共122天。
四、施工技术要点
（一）桥台砌筑
本工程桥台为重力式U型桥台，M10水泥砂浆砌筑块石（片石），桥台基础为M10水泥砂浆砌筑块石（片石）结构。
施工前用全站仪测设出基础边线，然后向外放出1m（50cm的工作面＋50cm排水明沟），撒出灰线，根据现场土质情况及基坑开挖深度，定出边坡宽度，撒出基坑开挖外边线。
土方基坑放坡按1：
0.67，石方开挖按1：
0.5。
基坑采用挖掘机开挖，开挖达到设计标高后，然后人工修底，并会同监理工程师、设计单位、勘察单位联合对地基承载力检测，地基承载力应不小于600KPa，达到设计地基承载力后，进行下道工序施工。
若地基承载力达不到设计载基承载力，则会同监理工程师、设计单位等共同提出设计变更方案，对基底进行处理，直至达到设计的地基承载力。
开挖基坑的同时，在基坑周围作土石围堰，河道中间留5~10m的过水通道，以便于洪水时导流。
若开挖后出现地下水，需沿基坑四周挖排水沟，将在基坑中安放水泵进行基坑排水，保证基坑中无积水。
基坑开挖的位置、深度、基底尺寸符合图纸的要求。
清好底后，即可进行基础砌筑。
基础砌筑前，应对基底进行清洗干净。
第一层砌块时，需先座浆，然后逐层砌筑。
为保证台身砌筑坡度的精确，施工前先做好线架，挂线施工。
砌筑分段分层，两相邻工作段的砌筑高度不超过1.2m。
砌体中的石块以砂浆粘结，砌块间要有一定厚度的砌缝，不得互相直接接触。
上层石块在下层石块上铺满砂浆后砌筑。
竖缝在先砌好的砌块侧面挂上砂浆，所有砌缝要求砂浆饱满。
若用小块石填塞砌缝时，小块石四周都要有砂浆，为使砌块稳定，每外均选取尺寸形状较适宜的石块，且将较大的石块用于下层，并用宽面为底铺砌。
砌筑上层时，避免震动下层砌块。
砌筑工作中断后重新开始时，先将原砌层表面清扫干净，适当湿润再铺筑砂浆。
镶面石两顺一丁，错缝砌筑，错缝宽度不小于10cm，缝宽要一致，约为2cm，勾缝采用凹缝，缝深为5mm，缝宽16mm。
台身砌筑采用CKC支架，并加设连墙杆件。
砂浆采用砂浆搅拌机搅拌。
（二）拱圈放样
本工程拱圈计划先进行1:
1实地放样,以确定拱块形状和尺寸、拱圈分段位置、各项立杆的位置和尺寸。
拱圈放样地点计划在拱桥附近的单位砼地面上，拱圈大样按1：
1的比例，由于该桥拱圈左右对称，因此仅对1/2拱圈放样。
拱圈放样采用坐标法，以拱顶为原点，用全站仪放出相互垂直的X-X及Y-Y轴作为基线，然后按图纸提供的12等分坐标数据，以坐标基线及辅助线为基准，作全站仪配合放出各坐标点。
12等分半拱圈坐标见设计图。
各点放出来后，用平滑的曲线将各点连接。
曲线绘出后，检查曲线长度和控制点坐标的对角线长度，拱圈的水平长度误差及拱轴线偏差均不能大于计算跨径的1/2000，否则予以调整。
根据放出的拱圈曲线，即可设计拱架、确定拱块尺寸、确定空缝位置。
（三）扣件式钢管拱架的计算
1、支架或拱架与模板的选择
支架采用钢管扣件，钢管直径φ=48mm，壁厚t=3.8mm，立杆纵横间距拟采用0.6m，横杆上下间距拟采用0.6m，设水平及竖向剪力撑。
以最终验算确定。
拱架沿桥梁横向间隔0.6m布置，每片分六节制作，底部采用20槽钢与φ48×
3.5立杆钢管焊接而成，立杆间距为60cm，上弦部分采用小横钢管与双10×
6.3角钢相焊接而成，双角钢与弧形土加工成弓形木。
每片拱架直接采用大横杆、小横杆相连接，间距同支架，设斜向剪力撑。
拱架安装详见附图。
拱架先焊制好，支架搭设完毕后，放上卸载筒，然后将拱架吊装在砂筒上。
拱架与支架之间安设卸载筒，详见后面介绍，以作为卸架设备。
弓形木上直接铺设松木模板，厚度为3cm,宽30cm,以作为拱圈砌筑的模板。
模板铺设时，要在拱顶处预留一空档，以便于拱架的拆卸。
在预留空档处留置空洞，以便清洗落入空档内的砂浆。
模板铺好后，标出桥中心线、拱圈中线、拱圈边线等有关点。
2、荷载
（1）拱圈圬工重力：
拱圈总体积为268.3m3，比重按2.6t/m3计算，总重量为697.6t，拱圈的分二环砌筑，荷载按拱圈总重的70%计入，
G1=697.6×
70%=488.3t=4785.34KN。
2
q1=4785.34KN/（10.5m×
30m）=15.19KN/m2
（2）模板自重标准值:
q2=0.3KN/m2
（3）拱架自重：
13.7t（立杆）＋13.5t（小横杆）＋10.4t（大横杆）＋13.8t（18工字钢）=51.4t
其中杆件对工字钢上每一点的集中荷载F1=37.6×
1000×
9.8/（19×
51）=380N
18工字钢自重为:
236.6N/m
（4）施工人员、机具：
q4=2KN/m2
（5）荷载组合底面模板及支架q1＋q2＋q4（验算承载力及刚度）=15.19×
1.4＋0.3＋2
=23.57KN/m2
3、计算假定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，可作一些较切合实际的合理假定。
（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，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。
4、荷载计算
（1）模板验算
○1拱底模板强度验算
模板长1.8m,按三跨连续梁计算,按最不利荷载布置,见计算简图,由施工计算手册附表,可查得:
KM=-0.177,KW=0.99,E:
木材弹性模量为12×
103N/mm2=12×
109N/m2。
模板受力按纵向取1m宽计算带,受力如下图:
模板受力计算图
22
MMax=KMql2=-0.177×
23.57×
1×
0.62=-1.502KN·
m底模应力:
σ=MMax/WW=100×
32/6=150cm3=150×
103mm333
σ=1.502×
1000/150×
103mm3=10N/mm2<
15N/mm2（采用松木）故强度满足要求.
○2模板刚度验算
4
fMax=Kfql4/（100EI）
34-84
I=100×
33/12=225cm4=225×
10-8m4
fMax=0.99×
23.57×
0.64/（100×
10×
109×
225×
10-8）=3024.125/2250000
=0.0013m=1.3mm<
L/400=1.5mm刚度满足要求.
（2）顶小横杆验算
顶小横杆自重为3.84kg/m,总重为:
51×
10.5m×
3.84kg/m=20.152KN按近似公式计算:
小横杆受力计算图
○1强度验算
σMax=PL/3.5W
P=（4785.34＋20.152＋2.3×
30×
10.5）×
1.2（系数）/（51×
19）=6.85KN（弓形木重量较小未考虑）
σMax=6.85×
0.6/（3.5×
5.08×
10-6）
=2.31×
108N/m2=231N/mm2<
235N/mm2则强度满足要求.
○2刚度验算
fMax=PL2/（55EI）=6.85×
103×
0.6/（55×
12.19×
10-8×
2.1×
1011）
=0.0029m=2.9mm<
3mm
满足刚度要求.
（3）立杆验算
立杆为两端铰接的受压杆,计算长度为大横杆的间距L0,受压立杆的长细比λ=L0/r=60/1.58=38（r为立杆的回转半径）,φ为纵向弯曲系数,φ值经查表得:
0.893,A为立杆截面积,[σ]为立杆钢材屈服点强度,为235N/mm2,立杆的轴向压力容许荷载值:
[N]=φA[σ]=0.893×
4.89×
102×
235=102.6KN>
6.85KN（小横杆最大支反力）
横杆跨距可调整至90cm，以减轻拱架自重。
（4）扣件验算
主要验算直角扣件,由小横杆传来的荷载,是通过扣件与立杆之间的摩擦力传递,并使扣件沿立杆向下滑动或相对于立杆转动外,扣件的承载力不应超过容许值,及扣件向下滑动的力不超过抗滑承载力的容许值:
Rmax≤RC
6.85KN≤8KN
Rmax:
顶端小横杆的最大支反力
RC:
直角扣件的容许承载力或抗滑力
经验算,扣件满足要求.
（6）拱架上工字钢验算
20b钢支承在卸载筒上,为简支结构,取弯距最大的中间跨计算,见计算简图,18工字钢自重为:
236.6N/m,F=6.85+0.38×
1.2=7.306KN=7306N
18工字钢受力计算图
MMax=ql2/8＋6FL/8
=236.6×
3.62/8＋6×
7306×
3.6/8
3.6/8=383.3+19726.2
=20109.5N·
m=20.1095×
106N·
mmσ=MMax/W
33
W=185×
10mm
σ=20.1095×
106N·
mm/185×
103mm3
=108.7N/mm2<
215N/mm2则强度满足要求.
fMax=5qL4/（384EI）＋（5×
82-4）FL3/（384×
8×
EI）
I=1660cm4=1660×
10-8m4
411-8
fMax=5×
236.6×
3.64/（384×
2.1×
1011×
1660×
10-8）＋176×
3.63/（2304×
10-8）
=0.148×
10-3＋7.47×
10-3
-3
=7.62×
10-3m=7.62mm<
3600/400=9mm
○3卸载支座反力
RA=RB=qL/2+5F/2=252.5×
3.6/2+5×
7306/2=18719.5N=18.7195KN
（7）拱架基础验算桥台砌筑至河道底标高后，即可开始拱架基础的同步处理，清至河床面下50cm，投入片石挖掘机进行挤淤，在片石上铺碎石20cm至河床面，作为拱架基底，也作为永久河床面,承载力应不小于110KPa。
在桥梁上游50m处设围堰将河水改至已施工好的排污管内流走，减少河水对支架的冲击。
在整个施工期间，应避免洪水冲击或漂浮物撞击，以保证拱架安全可靠。
支架基础铺设好后，用全站仪在基础上放出各立杆的位置，立杆下采用铁路用沥青枕木铺垫,宽20cm。
基底承载力验算:
作用在单榀拱架垫木上的力的总和F=51（立杆根数）×
1.4（安全系数）=521648N
承载面积S=30m（垫木长）×
0.2m（枕木宽）=6m2
P=521648/6=87KPa<
110KPa
（8）结论根据试定的脚手架、拱架及模板尺寸，进行拱架构件验算和地基验算，所取尺寸和参数满足要求，施工时可将横杆跨距调整为90cm。
该方
案可行。
5、拱架预压支架搭设完毕并铺好模板后，要对支架和拱架进行预压，已消除支架的非弹性变形及观测支架的弹性变形情况。
支架预压采用拱石及砂袋，下面排一层拱石，厚约30cm，上部采用编织袋装砂，预压总重为拱架承担拱圈荷载的1.3倍，考虑到拱圈的分环砌筑，总重量按整个拱圈重量考虑，除30cm拱石外，砂袋的码放高度1.1m。
预压砂袋的加载顺序按计划砌筑顺序分段加载：
首先加载拱脚部位，然后加载拱顶部位，最后加载1/4拱圈部位，加载前将拱脚、拱顶1/4处标高记录下来，在加载工程中定时观测各部位的沉降情况，加载完成后保持荷载24小时，观测支架的沉降情况。
沉降观测点在拱圈上、下游面，拱架模板顶面各设七个控制点（拱脚、1/8L处、1/4L处及拱顶），观测拱架变形。
拱架加荷前进行观测一次，加荷过程中，分别对
（1）、
（2）、（3）段进行观测三次，以后每2小时观测一次，直至24小时。
最后，写出拱架变形观测报告。
支架预压完毕后，调节支架顶部小横杆，使模板的各点达到方案预定的高程。
整个支架结构示意图见附图。
（四）施工预拱度拱架在拱桥施工过程中承受荷载后，会产生弹性或非弹性变形，另外，当拱圈砌筑完毕且强度达到要求而卸落后，在自重、温度等因素的影响下，拱圈也会产生弹性下沉。
为了使拱圈的拱轴线符合设计要求，必须在拱架上预设施工拱度，以抵消上述各种可能产生的竖向变形。
根据有关的经验数据，一般的砖、石拱桥预拱度为L/（400~800），当拱度较小时采用较大值，反之采用最小值。
本工程矢跨比为1/5，因此按中间值选择：
预拱度=L/600=30/600=0.05m。
考虑到支架已经过预压，支架的非弹性变形已基本被消除，因此预拱度选取2.5cm。
设置预拱度时，拱顶处按全部预拱度总值设置，拱脚处为零，其余各点按二次抛物线分配：
δx=δ（1-4X2/L2）
δx：
任意点（距离为X）的预加高度；
δ：
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。
（五）拱圈砌筑
1、拱石制备
按设计技术交底要求，本工程拱圈采用粗料石砌筑，料石尺寸为四种：
1号拱石尺寸为：
40cm厚×
40cm长×
30cm宽；
2号拱石尺寸为：
40cm厚×
30cm长×
3号拱石尺寸为：
50cm厚×
4号拱石尺寸为：
30cm厚×
30cm长×
30cm宽。
由于本工程跨度较大，拱石做成矩形。
本工程拱圈大样放出来后，在大样上确定拱石形状并进行编号，预定厂家进行加工。
拱石应立纹破料，加工时应达到拱石形状方正，边角整齐，表面平整。
加工出样品后，请监理工程师共同对样品进行验收，合格后方可订货，在拱石批量加工时，要时常对加工情况进行监控，使批量生产的料石规格及质量不低于样品。
粗料石按它在放样图上的位置，按“排——层——长度”的顺序进行编号，并用油漆标明。
拱石运到现场后，要分排分层堆放整齐、标记明确。
2、砌筑程序砌筑拱圈时，为了保证在整个施工过程中拱架受力均匀、变形最小，使拱圈的砌筑质量符合设计要求，根据该拱圈的具体情况，拟进行分环分段砌筑。
本工程砌筑时分两环砌筑，下环、上环厚度掌握在40cm左右，两环之间以犬牙相接。
每一环均在全段拱圈内分为6段砌筑，先砌筑拱脚部位，然后砌筑拱顶部位，最后砌筑1/4部位。
砌筑时严格对称进行。
砌完一环合拢一环，下环合拢并养护7天左右砂浆强度达到70%时，再进行上环的砌筑。
3、拱圈砌筑的基本方法在拱圈砌筑前，先按拱圈放样图和拱曲线的实际长度，将各排拱石和辐射形砌缝位置用墨线画在模板上。
拱弧实际长度包括预置预拱度后拱弧的加长以及拱架施工中的误差。
拱弧的增加长度要平均摊入各砌缝中，但要保持两个半跨的对称和拱顶石的位置居中。
划线后将各排拱石的号数用油漆标明。
由于本工程拱圈使用的粗料石，砌缝宽度底部为1。
2cm，顶缝宽度为3cm。
拱圈砌筑要按编号的顺序取用石料，详见附图。
砌筑时砂浆饱满。
对于较平的砌缝，要先坐浆再放拱石挤砌，以利用石料的自重将砂浆压实。
侧面砌缝可填塞砂浆，用插刀捣实。
当砌缝较陡时，可在拱石间先嵌入与砌缝同宽的铸铁条，然后分层填塞砂浆并捣实，填塞完毕后再抽出铁条。
4、分段支撑由于拱段本方案考虑到分段砌筑，为了防止拱段向下滑动，必须在拱段下方临时设置分段支撑。
三角撑拆除时要在中间向两侧进行，拆一段砌一段，待新砌部分的砂浆达到一定的强度时，再继续拆除下一个三角撑并补砌此处料石。
拆除三角撑要稳妥，防止振动拱圈。
5、空缝的设置及填塞本工程拱圈砌过程中要在拱脚、拱顶石两侧、各分段点处留置空缝。
空缝的留置位置要正确，形状要规则，空缝宽度控制在3cm~4cm之间，在靠近拱圈底部和侧面处，缝宽与周围砌缝一致，沿空缝的拱石，其靠近空缝的一面要严格加工凿平。
空缝设置示意图如下：
为保证在砌筑拱圈过程中，空缝的宽度和形状保持不变，同时能将上侧拱段的压力传递给下侧拱段及桥台上去，必须在空缝中设置垫块，垫块拟定使用铁条制作。
铁条在工厂铸造，长75cm，宽2.5cm,下口厚1.5cm,上口厚4cm。
在拱圈砌筑过程中，空缝要保持清洁，不进杂物。
因设计无具体要求，因此在所有拱段及拱顶石砌完后进行空缝的填塞，由于本工程拟分环砌筑，空缝的填缝在整环拱石砌筑误差后进行，空缝填塞要在一天中较低温度时进行，特别是当填塞空缝砂浆使合拢时，更要注意时间的选择。
填塞空缝要在两半跨对称进行了，先填拱脚，次填拱顶，最后填塞
L/4附近。
6、拱圈合龙砌筑拱圈时，在拱顶预留一龙口，在各拱段砌筑完成后安砌拱顶石完成拱圈的合龙。
为防止拱圈因温度变化产生过大的附加应力，拱圈合龙时选择在一
天的最低温度时进行。
（六）拱上建筑的砌筑拱上建筑的砌筑，必须在拱圈合龙和空缝填塞完成，并经过数日养护砌筑砂浆强度达到70%后方可进行，养护时间不少于7天。
为避免主拱圈产生过大的不均匀变形，砌筑顺序由拱脚向拱顶对称、均衡的进行。
为防止腹拱圈受到主拱圈卸落支架的变形影响，在主拱圈砌筑完成后，先砌筑腹拱横墙，待卸落支架后，再砌筑腹拱拱圈。
腹拱上的侧墙，在腹拱拱顶及拱脚处设置变形缝。
（七）砌体养护
拱圈砌筑完成后立即用草袋图利覆盖，并在4小时后（砂浆初凝后）经常洒水，使砌体保持湿润。
持续时间不少于14天。
（八）拱架的卸落与拆除
1、卸落拱架的期限
拱圈必须在砌筑完成后砂浆强度达到设计强度的70%以后，并且在拱上小拱横墙砌筑完成、腹拱圈砌筑前卸落拱架，拱圈砌筑完时间大约20~30d，过早或过迟均对拱圈受力不利，如是需用提前卸落拱架，必须提高砂浆的强度。
2、卸架设备本工程采用砂筒卸架，因卸架顺序从拱顶开始，逐步同时向拱脚对称卸落，而实际存在的拱圈重力逐渐向拱脚转移，则卸载设备间距为拱跨中较宽，拱脚逐渐加密，每榀拱架布置15个，布置间距详见附图。
砂筒采用D150cm钢管切割焊制而成，砂筒结构示意图如下，内装砂子，砂筒上面的顶心用原木制作，砂筒与顶心之间的孔隙用沥青填塞，以免砂子受潮不易流出。
砂筒内的砂子要求干净、均匀，为保证砂子的干燥，砂子装入砂筒前要进行过筛并烘干。
卸载设备图如下：
5厚钢板
δ
圆木
顶心
沥青
圆形砂筒的尺寸确定和应力力验算：
P:
卸载设备支座反力,18.7195KN;
d0:
砂筒顶心直径,取107mm；
d1:
砂筒内壁直径,取109mm；
d2:
泄砂孔直径,取12mm；
h0:
顶心放入砂筒的深度,取130mm；
H:
降落高度,90mm；
δ:
筒壁厚,3.5mm；
σ:
筒壁应力，MPa；
[σ]:
筒内砂子的容许承压应力,可采用10MPa,如将其预压,可达30MPa。
σ=（4P/πd02）d1H/（H+h0-d2）δ
=28.1MPa<
[σ]=30MPa
故满足承载力要求.拱架的卸落量由砂筒砂子的流出量来控制，根据砂筒的断面面积，计算出砂子流出量与卸落量的关系，并经试验确
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