拱桥专项施工方案.docx
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拱桥专项施工方案
竹鹅溪综合治理工程（南支）石拱桥施工方案
一、工程概况
竹鹅溪综合治理工程（南支）第四合同段0+729处设计有一座30m跨石拱桥，桥宽10.5m。
主拱圈为等截面悬链线，厚度为80cm，净矢跨比1/5，主拱圈矢高6m腹拱圈为等截面圆弧，厚度35cm净矢跨比为1/5，矢高70cm腹拱墩拱圈为等截面圆弧，厚度30cm净矢跨比为1/2，矢高60cm桥梁下部为重力式u型砌石桥台，桥台基础放置在除去风化层的新鲜岩层上，并嵌入新鲜岩层60cm以上。
该桥设计荷载为车行道单向限载重10t，主拱圈、腹拱圈、腹拱墩拱圈材料为M10砂浆砌粗料石，桥台为M10砂浆砌块石（片石）、桥立面为M5砂浆砌块石（片石），石料标号不小于30MPa
二、施工方案选择
（一）方案选择
本石拱桥支架采用扣件式支架，拱架采用型钢焊接支架，支架搭设完毕后进行了预压。
主拱圈砌筑分环砌筑，每环分六段，每段按水平均匀分割，水平长度为5m先砌筑拱脚部位，再砌筑拱顶部位，最后砌筑1/4跨径处。
卸架同排同时进行，分三个循环卸落
（二）工程工艺流程
（1）围堰
*
（2）基坑开挖•（3）基础底板
―（4）浆砌
桥台一（（5）拱架基础一（6）拱架搭设一（7）搭架预压
—（8）—-
拱圈砌筑第环
—（9）拱圈砌筑第一环一-
（10）拱上横墙一-
（11）卸载
■*（12）卸架一（13）腹拱圈砌筑
—（14）
护拱
（15）拱上填料-
十6）拱上附属构筑物
三、施工准备
1、人员及设备准备
人员安排:
管理人员：
15名，各施工队施工人员
70名。
机械设备配置：
挖掘机：
1台；电焊机：
2台；8t吊车：
1台；10t
自卸汽车：
5台；20KW发电机：
2台；潜水泵：
3台；水准仪：
2台；全站仪：
1台；砂浆搅拌机：
2台；运输砂浆拖拉机：
2台；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5m5m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。
基坑米用挖掘机开挖，开挖达到设计标咼后，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©=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©48X3.5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10X6.3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%+入，G仁697.6X70%=488.3t=4785.34KN。
qi=4785.34KN/（10.5mX30m）=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F仁37.6X1000X9.8/（19X
51）=380N
18工字钢自重为:
236.6N/m
2
（4）施工人员、机具：
q4=2KN/m
（5）荷载组合底面模板及支架
q1+q2+q4（验算承载力及刚度）
=15.19X1.4+0.3+2
2
=23.57KN/m
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
（0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12x103N/mm=12x109N/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
q=23.57KN/m
MMa=Kq|2=-0.177x23.57x1X0.62
=-1.502KN•m
底模应力：
（T―MlMaJ^V
W=10X32/6=150cm3=150X103mnl
33
t=1.502x1000x1000/150x10mm
=10N/mn2<15N/mni（采用松木）
故强度满足要求.
②模板刚度验算
4
fMaFKql心OOEI）
1=100x33/12=225cm4=225X10-8m
49-8
fMax=0.99x23.57x1000X0.6/（100x10X10x225x10）
=3024.125/2250000
=0.0013m=1.3mm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:
51x10.5mx3.84kg/m=20.152KN
按近似公式计算：
小横杆受力计算图
R=&85□N
①强度验算
CTMaX=PL/3.5W
P=（4785.34+20.152+2.3x30x10.5）x1.2（系数）/（51x19）=6.85KN（弓形木重量较小未考虑）
-6
（TMax=6.85x1000x0.6/（3.5x5.08x10）
=2.31x108N/rni=231N/mrT<235N/mrm
则强度满足要求.
②刚度验算
fMa>=PL/（55EI）=6.85x103x0.6/（55x12.19x10-8x2.1x1011）
=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Lo,受压立杆的长细比入二Lo/r=60/1.58=38（r为立杆的回转半径）,©为纵向弯曲系数，©值经查表得:
0.893,A为立杆截面积,[（T]为立杆钢材屈服点强度，为235N/mm立杆的轴向压力容许荷载值：
[N]=©A
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