单跨现浇拱桥专项施工方案.docx
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单跨现浇拱桥专项施工方案
单跨现浇拱桥专项施工方案
第一章 设计简介
一、桥梁总平简介
某某人行景观桥位于xx市xx公园，桥面宽度16.0米，该处沙河河道规划宽度（含生态绿带）56.0米；己实施沙河河道底宽30.0米，河堤顶宽35.028米，河岸总宽53.028米。
沙河两侧规划另有50.0米的护河绿带，桥梁两端规划了有50.0米的桥头广场。
该段设计常水位494.20，设计洪水位494.723；设计河底490.26，设计堤顶高程494.45，设计岸顶高程495.74。
沙河为生态河堤，断面形式为：
2x6.0米护坡绿化带＋2x3.0米河边人行道＋2x2.514米斜坡河堤＋30米河道。
二、桥梁结构简介
采用一孔钢筋混凝土等截面板拱，拱轴线为圆弧线，计算跨径33.60米，计算矢高5.6米，矢跨比l:
6.0；桥梁总长41.028米。
拱圈厚0.8米，跨越河边人行通道位置设置高高2.7米，宽2.4米的副拱，使河边人行通道连通。
第二章 地下降水施工专项方案
本工程为灌注桩基础，在地下水下约19m，根据土质和地勘报告，选用深井井点降水法施工。
一、井点管的埋设深度计算
H≧H1+h+iL
式中：
H1——井管埋设面至基坑底的距离（m）;
h___基坑中心处基坑底面（单排井点时，为远离井点一侧坑底边缘）降底后地下水位的距离，一般取0.5~1.0m；
I—地下水降落坡度，环状井点1/10，单排线状井点为1/4；
L—井点管至基坑中心的水平距离（m），（在单排井点中，为井点管至基坑另一侧的水平距离）。
水泥管取值及计算：
本降水方案采用双排井施工降水方案；
故H≧19.3+1+1/4*8=22.3m
根据水泥管的尺寸取：
H=27m
二、降水井影响半径计算
R---抽水影响半径；
S---水位降低值；
H---含水层厚度
K---土的渗透径系数
由设计可知：
S=22M（492.61-470.99m）；H=27M;K=0.5m/d（不应取12m/d），数值参考设计图。
三、基坑涌水量计算
Q=1.366K[（2H-S）S]/（lgR-lgX0）
式中：
x0=
将上面的值代入就可知道：
Q=510m3/d
四、井点管数量计算
n=mQ/q
式中取m=1.1；
q==
=519m3/d
解之得：
n=1
根据本工程的地质和地表情况，取n=2，河的两岸各设一口井，且设在基础长方向的中间部位。
五、深井井点的施工程序
井位放样→→做井口，安护筒→→钻机就位、钻孔→→回填井底砂垫层→→吊放井管→→回填管壁间的过滤层→→安装抽水控制电路→→试抽→→降水井正常工作。
六、深井安放注意事项
深井采用冲击钻孔的方法，用泥浆护壁，深度考虑可能沉积的高度而适当加深。
井管沉放前应清孔，并安放垂直。
过滤部分应放在含水层范围内。
井壁与土壁间填充料粒径大于滤网孔径的砂滤料。
深井内安放水泵前清洗滤井，冲除沉渣，安设潜水电泵，用钢丝绳放入水中并放平稳，电缆应有可靠的绝缘并配有保护开关，
第三章 围堰施工专项方案
施工围堰属于临时性围堰范畴，其主要作用是确保主体工程及附属设施在修建过程中不受水流侵袭，保证正常施工条件。
为此根据本工程的现场条件，本工程的围堰方法采用土袋围堰法对拱桥桥台下的基础进行施工，其围堰上口宽度为1.8m，围堰高出水面1m，围堰的坡度系数采用1：
0.2为背水面，其迎水面坡度系数采用1:
1.5。
堆码在水中的土袋，其上下层和内外层应相互错缝，尽量堆码整齐；必要时可潜水配合进行，并整理坡脚。
在围堰做好后将背水面应抽去水，排除污泥，约2米厚，将这些污泥转走，并换填成连砂石，换填时不应有积水，同时围堰不应渗水。
根据现场情况，本工程的围堰有一定的难度，从设计资料可知河水面高于了承台施工面，水流急，故防围堰渗水为关键工序。
桩基围堰施工平面附图
第四章 灌住桩施工专项方案
灌住桩桩径为1800mm，长度为19.3m，根据工程特点和地质情况，同时考虑经济情况下本工程采取人工挖孔桩施工方案。
人工挖孔桩施工工艺方法要点
一、挖孔桩的构造要求
本工程混凝土柱采用人工挖孔桩施工工艺，在考虑经济情况下，底部不扩底（如若扩底，扩底直径按d1-d/2:
h=1:
4,h1≥d1-d/4；进行控制），桩底应支承在持力层上。
二、施工工艺方法要点
1、施工顺序：
场地整平→→放线、定桩位→→挖第一节桩孔土方→→支模浇灌第一节混凝土壁→→在护壁上第二次投测标高及桩位十字轴线→→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷阳机、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→→第二节桩身挖土→→清理桩孔四壁，校核桩孔垂直度和直径→→拆上一节模板，支第二节模板，浇灌第二节混凝土护壁→→重置第二节挖土，支模，浇混凝土工艺，循环作业直至设计持力层为止→→（检查持力层后进行扩底→→清理虚土排除积水，检查尺寸和持力层）→→吊放钢筋笼就位→→浇灌桩身混凝土。
2、为防止坍方和保证能安全操作，设混凝土支护，每节高设为1.0m高，平均厚度为12~15cm，混凝土标号为C20，内配筋ф8@200
3、护壁施工采用定型模板拼装而成，拆上节而后按装下节，循环使用，安装模板设上下两道圆钢圈顶紧，再设两道支撑，混凝土用吊桶支输，人工浇筑，上部留100mm高作浇灌口，拆模板后堵塞，混凝土强度达1MP后方可拆模。
4、桩中心线控制在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节吊大线锤作中心线用尺杆找圆。
5、钢筋笼设一次性成形，骨架应采用焊接形式，在钢筋笼一侧主筋上每5m设一耳环，控制保护层为7cm。
6、混凝土用商品砼，混凝土采用串桶或混凝土导管浇筑，混凝土应分层浇筑，一般分层厚度为1.5m。
三、混凝土护壁厚度的计算
按公式计算：
t≥KN/fc或t≥KN/２fc
有地下水按：
Ｐ＝rhtg2（450-Φ/2）+（r-rw）（H-h）tg2（450-Φ/2）+（H-h）rw
h---地面至地下水位的高度；
D---挖孔桩外直径；
k---安全系数；一般取1.65;
N---作用在护壁上的压力N=PD/2;
P---土和地下水对护壁的最大侧压力N/m2
r---土的重量；
rw---水的重量；
H---护的深度；
D=1.8m深H=19.3mγ=20.3kN/m3
c20fc=10N/m2Φ=230
将以上值代入得P=587.35kN/m2
故：
t≥KN/２fc =（1.65*587.35*180）/2*10*103
t=8.7cm;取t=100mm
四、挖孔桩的安全要求
1、在井里的空气污染物超过现行《环境空气质量标准》的规定时的三级浓度限值时，必须采取通风措施，及在井口设置专人守护送风设备，井下超作人员不应超过两小时的工作，在两个小时内必须更换一次工作人员。
2、根据各井内的土质情况，分别采取不同的护壁厚度。
3、在夜间在井边设警界线，并配红灯警戒。
4、做好安全培训工作和安全交底工作。
5、工作安排在晴天进行，雨天不工作。
6、做好机械的安全操作培训工作。
7、做好施工技术交底，在施工中有异常立即停止，并上井回报。
8、做好紧急预案工作。
9、常作钎控了解孔底以下地质情况是否能满足设计要求，是否有安全隐患。
五、挖孔桩质量要求
1、在挖孔结束后，应进行孔位；孔深的检验。
2、孔径、孔形、倾斜度采用专用仪检测，对不合格应出专项处理方案。
3、孔的中心位置允许偏差100mm
4、孔径不小于设计孔径；
5、倾斜度小于0.5%；
6、孔深比设计深度超深不小于50mm；
7、深淀厚度不大于设计厚度；
清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。
挖孔桩护壁施工附图
第五章 廊桥主拱底模的支架方案
根据现场勘踏，本工程的难点在于该主拱的的支架搭设，是工程质量保证的关键，故定为关键工序。
一、支架基础的选择
在拱桥的桩基础、承台、桥台施工完毕后，及开始主拱的施工，主拱施工的关键在于主拱模板支撑架的施工方案选择。
本工程进行了三种方案（拱式拱架、背肋式行架、型钢行架）的分析和选择：
拱式拱架：
表面上从技术角度看，该方案是最优级、最佳的选择，但从该工程的俱体情况考虑，一是采用拱架时拱架的经济成本高，要特殊设计、制作、安装，加之桥下空间短小，折卸不便。
二是拱桥桥台低于常年水位就意味作拱架基础在河面水位以下，防水难，安装难。
另加之该工程为清单报价，最低价中标，故该方案不采用。
三是和背肋式行架、型钢行架相比，其制作、安装、租赁费比背肋式行架高10万，比行钢行架高15万，故不采用。
背肋式行架：
背肋式行架和型钢行架均要采用基础支墩，不过从钢结构设计考虑，背肋式行架支墩应少于型钢行架支墩，但从xx地区市场考察，背肋式行架xx地区缺货，重庆有，从租赁、运输、安装经济角度分析，其成本高出了型钢行架方案10万左右；从施工技术角度分析，背肋式行架高度为1400mm，而该工程常年水位到拱底最高点为3842mm，基础支墩应高出水面至少1000mm，从而可知最高点净空距离为1442mm，整个拱下净空距离偏小，不方便拱架的模板起拱施工，故不采用。
型钢行架：
本工程经过了技术、经济角度比较采用了该方案施工。
二、支架间距的设置
支架采用Φ4.8*3钢管做支撑的早拆体系，纵横向间距均为@600，步距均为@1000，在每根立柱上均设一个顶升早拆头；在立柱下边用50cm的通长木板铺垫，在早拆头上安放150*200mm的木枋，在木方上铺12mm厚的腹模板作为拱的底模板，其侧模为定形腹模板，
三、支架的计算
A、模板支架自重标准值1.1kN/m2
B、新浇混凝土自重标准24kN/m2
C、钢筋自重标准1.1kN/m2
D、浇筑砼振动时产生的荷载2.0kN/m2
E、施工人员及施工料具以及堆放荷载4.0kN/m2
F、增加活荷载2.5kN/m2
故架管立柱的轴心力为：
立柱的稳定验算：
或
（Q稳定系数）
根据钢管采用Φ48*3.5，钢材采用Φ235，
采取纵横杆按600mm间距，步距按1000mm计算。
经查钢材的设计强度fc=215N/mm2
立杆的长细比：
经查表可知：
Q=0.945（参考文献钢结构设计）
故支撑架满足设计要求，方案可行。
4、剪刀撑的设置方法：
纵横均设置剪刀撑，间距为4.5米，横向设剪刀撑的间距为4.5米，按梅花形设置。
5、拱架使用前必须预压
按照以上设计的荷载必须对拱架进行预压，在测量单位测设合格后方可进行下一道工序的施工，及底模的支设。
四、支架跨河型钢的计算
1、当自由跨L=16000mm时型钢的选择：
如下图:
由力的平衡可知：
NA=NB=
型钢的最大弯矩Mmax由图（五）可知：
由力偶平衡法得：
8*NA-MX=N*0.6*（13+12+……+1）
MX=716.63KN.m
需要抵抗矩为：
103为103
经查表可知：
a类优先原则，选工字钢Ｉ56a即可。
（参考文献钢结构设计）
2、当自由跨L＝8000mm时型钢的选择，（考虑整体稳定，规范自由跨取值范围为2～10m）.
取L。
=7800mm，型钢的选定：
设采用工字钢，自由长度取L=7800mm,故型钢上有14个受力点，并均匀分布。
（如下图所示）
计算最大弯矩：
由力的平衡可知支座反力：
NA=NB＝14×13.42/2=93.94KN;上图
（二）
由力偶平衡法得：
NA*3.9+MX=N*（3.9+3.3+2.7+2.1+1.5+0.9+0.3）
最大弯矩Mmax=145KN.m
需要截面抵抗矩：
Wnxreq=
按a类优先原则，选用工字钢I32a
结合市场本工程选用型钢范围为I28a～Ｉ56a
五、条石基础计算
计算中间条条石基础：
中间条石基础上边工字钢相间放置，间距为300mm，条基长度为16000mm，受力点为16/0.3+1=54，近似计算：
13.42*54/16=45.29KN/m,
地基土粉质粘土，含水率75%，γ＝18KN/m3，设河床下埋深为1000mm，由地勘查得地基承载力f=30KPa，扩散角θ＝30。
由：
f=fk+ηbγ。
（b-3）+ηdγ（d-0.5）
（经查地基承力修正系数：
ηb＝0，ηd＝1.2）
故：
f=fk++ηdγ（d-0.5）=30+1.2*18*0.5=40.8KPa
基底宽度：
b=F/（f-γGd）=45.29/（40.8-18*1.0）=1.98m，
（γG为平均重度18KN/m3）
取B=2000mm。
主拱模板支设附图
第六章、主拱底、顶、侧模板专项安拆方案
主拱模板在进行支架计算是采用的铜模板，在实际施工中也可以采用木枋和12mm厚腹模板相结合的方式施工，本方案建议用铜模施工。
底模板采用采用12mm厚的腹板。
（或采用宽200、150mm的铜模，长度采用1200、1500、900、750、600mm铜模）
侧模板采用18mm厚的腹模板作定型模板，用木枋加固。
顶模采用钢模板，规格同底模板，顶模板用钢模板便于主拱砼的分段施工，同时便于底模和顶模的连接。
顶模和底模板的连接采用对拉防水拉片连接，间距为600mm，按梅花型布置。
防水拉片作定型加工，交验合格使用。
主拱底、顶、侧模板的安装图示
拱架、支架、模板拆除
1、拆除模板注意事项：
非承重侧模的拆除应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时方可拆除。
一般当混凝土挤压强度达到2.5mpa时可拆除侧模板。
承重模板拱架及支架的拆除：
钢筋砼结构的承重模板、拱架，应在混凝土强度能承受其自重力及其他可能的叠加荷载时，方可拆除；腹拱混凝土强度达到70%可拆除，主拱在最后合拢混凝土强度达到100%后方可拆除。
主拱顶模板在混凝土强度达到50%后方可拆除；
2、卸落拱架和支架的程序：
原则上应按设计要求进行，若无设计规定时，应详细拟定程序，分几个循环卸完，卸量开始应小，以后逐渐增大。
在纵向均横卸落，在横向应同时对称一起卸落。
在拟定卸落程序时应注意以下几点：
A、在卸落前应在卸架设备上划好每次卸落量的标记；
B、满布式拱架卸落时，一般从跨顶向拱脚依次循环卸落；拱式拱架可两支座处同时卸落。
C、卸落拱架时应设专人用仪器观测拱圈挠度和桥台的变化情况，并做好记录。
D、模板、拱架和支架拆除后，应将表面灰浆污垢清除干净，并应维修整理，分类妥善存放，防止变形开裂。
第七章、主拱混凝土专项施工方案
1、主拱施工工序
确定支架方案→→支架放线→→支架搭设→→支架试压→→拱底模板安装→→主拱钢筋绑扎→→拱侧模板安装→→顶模板分段对称安装→→分段隐蔽对称验收→→分段混凝土对称浇筑→→合龙→→分段顶模板侧模板拆除→→下一工序
2、主拱混凝土施工方案：
A、主拱33.6mr拱圈，在混凝土浇筑时应沿拱跨方向分段分段位置应以能使拱架受力对称、均匀和变形小为原则，拱式拱架宜设在拱架受力反弯点、拱架结点、拱顶及拱脚处；满布式拱架宜设置在拱顶，L/4部位、拱脚及拱架节点等处。
各段的接缝面应与拱轴线垂直，各分段点应留间隔槽，同时应满足钢筋接头的要求。
B、分段浇筑程序应符合设计要求，应对称于拱顶进行，使拱架架形保持均匀和尽可能的最小，并应预先做好设计。
C、分浇筑时各分段内的混凝土应一次性连续浇筑完，因故中断时，应浇筑成垂直于拱轴线的施工缝；如已浇筑成斜面，应凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式接合面。
D、如有间隔槽，间隔槽混凝土应待拱圈分段浇筑完后且强度达到75%设计强度和接合面按施工缝处理后，由拱脚向拱顶对称浇筑。
E、拱顶合龙温度为180。
3、腹拱混凝土施工：
腹拱跨径小于16米，按照规范应按拱圈全宽度从两端拱脚向拱顶对称地连续浇筑，并在拱脚混凝土初凝前全部完成。
不留施工缝。
主拱混凝土分段浇筑附图
现浇拱圈的质量要求
检查项目
规定值或允许偏差
混凝土强度mpa
在合格标准内
轴线偏差
板拱
10
肋拱
5
内弧线偏离设计弧线
跨径≤30m
±20
跨径>30m
L/1500
断面尺寸
高度
±5
顶底腹板厚
±10,0
拱肋间距
5
模板、支架及拱架的安装允许偏差
项目
允许偏差mm
模板标高
基础
±15
柱、墙、梁
±10
墩台
±10
模板内部尺寸
上部构造的所有构件
基础
+5，0
墩台
±30
轴线偏差
基础
±20
柱或墙
15
梁
8
墩台
10
承面标高
+2，-5
模板相邻表面高低差
2
模板表面平整
5
预埋件中心线位置
3
预留孔洞中心线位置
10
预留孔洞截面内部尺寸
+10，0
支架及拱架
纵轴的平面位置
跨度的1/100左30
曲线形拱架的标高（包括建筑拱度在内）
+20，-10
第八章、腹拱A、B、C支架及模板施工方案
腹拱施工工序：
放线→→支架搭设并抄平→→腹拱内模板安装→→钢筋绑扎→→拱侧、外模板安装→→隐蔽交验→→混凝土浇筑→→下一道工序。
（注意给主拱两边对称施工）
腹拱A、B、C支架均采用钢管支架做法，类似于主拱做法，模板参照主拱施工即可。
腹拱支撑及模板附图
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