拱座施工.docx

1、拱座施工1.工程概况1.1拱座基础 主桥拱座基础采用钻孔灌注桩,桩尖置于中风化砂岩上,并嵌入中风化砂岩层深度不小于1.5m，要求基岩的天然单轴极限抗压强度20Mpa。拱座基础共有64根钻孔灌注桩,桩径为1.8m，桩长为14-18m,桩间间距不小于5.5m。桩基需做超声波检测，所有桩基内均设置4根外径50mm,壁厚2.5mm的钢管，在桩身断面呈四边形布置。1.2拱座承台与系梁全桥共计4个拱座，每个拱座单独设置一个19.7m14.2m4.5m的承台，两个承台间加设横向联系梁，系梁高4.5m,宽7.0m. 主墩拱座采用棱锥外形的C50砼拱座。1.3拱座承台围堰开挖 承台围堰采用钢板桩围堰。1.4拱座

2、 主墩拱座采用棱锥外形的C50钢筋混凝土拱座, 拱座座底长16.444m,宽11.5m,顶长6.126m,宽7.239m,拱座高11.508m。由于拱座较高，考虑施工方便，拱座内增设施工用劲性骨架，骨架按50kg/m3砼数量计入。拱座为现浇C50钢筋混凝土，单个拱座混凝土数量为1029.4m3，属大体积混凝土施工，钢筋85183kg，型钢骨架51470kg。拱座上主拱侧预留拱脚槽口，拱脚承压面预埋拱脚临时铰，待拱脚合拢后浇筑拱座预留槽口砼。边拱侧预埋钢管，边拱安装时拱脚钢管插入预埋钢管内焊接。1.5施工的重点及难点1.5.1拱座承台围堰施工的重点 承台围堰要求具有足够的刚度、强度及水密性。1.

3、5.2拱座施工的重点 拱座预埋临时铰支座、预埋钢管的定位要求精度高，用以保证与拱肋对接，是拱肋合拢的关键工作。1.5.3拱座施工的难点砼浇筑温度控制，内外温差控制，砼浇筑后的裂缝控制。2.编制依据2.1施工图设计文件2.2公路桥涵施工技术规范 JTJ041-20002.3公路工程质量检验评定标准 JTJ071-982.4市政桥梁工程质量评定标准 2.5市政道路工程质量评定标准 CJJ18-902.6公路工程水泥混凝土试验规程（JTJ053-94）2.7公路工程集料试验规程（JTJ058-2000）2.8公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）2.9公路工程金属试验规程 JTJ055-83

4、3.施工计划3.1劳动力计划准备投入人员计划表序号工种人数人员备注1施工员3许东楠、蒲晓松、现场施工管理1质检员1张学强质量检验、监督2内业人员2资料整理2安全员1郑 彬现场安全3测量员2邓明勇、李冬测量、监控4钢筋工50钢筋制作、安装5模板工20模板加工、安装6砼工30砼浇筑、养护7机械工10除土、运土3.2主要材料3.2.1水泥采用PO42.5(低碱)水泥。此种水泥为以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的改性石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，适用于要求水化热较低的大体积混凝土工程所用的水泥，并不得将不同品种或标号的水泥混合使用。3.2.2砂砼所用的砂技术指标应符合公路工程技术

5、标准（JTG B01-2003）。砂采用天然粗砂。3.2.3石子碎石，粒径540mm，技术指标应符合公路工程技术标准（JTG B01-2003）。3.2.4外加剂3.2.4.1减水剂：在砼中掺入减水剂，不仅可获得减水和改善和易性的功效，更能提高水泥石的密实度，改善砼内部空隙分布，降低水灰比，减少水泥用量，降低水化热。本工程采用聚羧酸减水剂。3.2.4.2粉煤灰：在混凝土中掺加水泥用量10%-30%以下的粉煤灰可减少单方水泥用量50-70kg，显著的推迟和减少发热量，延缓水泥水化热的释放时间，降低温升值20%-25%，（按单位水泥用量每增减10kg，温升约升、降1），如掺入30%的粉煤灰，可使绝

6、热温升降低10，还可提高混凝土的抗压强度和弯曲强度。掺粉煤灰主要是用于替代部分水泥。减少水泥用量，降低水化热；改善混凝土的和易性和可泵性，提高混凝土的抗裂强度。本工程粉煤灰采用内江白马I级粉煤灰。其品种掺量，根据施工配合比试验确定。必须经过有关部门检验并附有检验合格证明的产品。3.2.5钢材钢材必须按照不同种类、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆放，不得混杂，且应立物资追溯牌分类标识。钢材在运输、储存过程中，应避免锈蚀和污染，并堆置在棚内。钢材进场后，要求提供附有生产厂家对该批钢材生产的合格证书、批次批号和出场检验的有关力学性能试验资料。进场的每批钢材均按试验规程要求取样试验，试验不合

7、格产品不得用于本工程。3.3主要机具设备计划主要施工机具设备及材料数量表序号名 称规 格单位数量备 注1挖土方m311046围堰基坑土方2挖石方m33685基坑石方3钢板桩拉森40015012t732.4围堰（185.6Kg/m2）4工字钢20at7.2钢支撑5封底砼C20m37366发电机50kw台5电源备用7拌合站60m3/h座2供应砼8潜水泵1.5kw台10基坑及沉井排水9挖掘机360台2围堰挖基10吊车25t台2安装设备、装卸材料11装载机50型台2装运土方12电动绞车台2调校钢板桩13双动气锤台2插打钢板桩14射水装置套2用于钢板桩15吸泥机台8用于基坑16出泥管m800用于基坑17

8、电焊机台8钢筋、结构焊接18钢筋切断机台4钢筋加工19钢筋弯曲机640台4钢筋加工20套丝机台10钢筋加工21插入式振动器50或70台20砼浇筑22全站仪2台1测量放样23水准仪S3台1测量放样24平车台2运输钢板桩25自卸汽车10t20t台2运输材料26砼输送泵车台1砼浇筑27砼运输罐车10m3台2528拱座模板定型钢模t150上下游各一套（不能互换）3.4施工进度计划拱座承台及系梁施工进度计划时间工序1月2月3月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬5#墩承台、系梁围堰5#墩承台、系梁挖基抽水5#墩承台、系梁拱座施工进度计划时间工序3月4月5月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬5#墩左拱座5#墩右

9、拱座4#墩左拱座4#墩右拱座4.主要施工工艺及方法4.1施工准备4.1.1测量放样4.1.1.1对设计单位提供的导线控制点及水准点进行复测，复核无误后使用，布设桥中线桩及临时水准点，设置两个临时水准点，并定期校核复测。4.1.1.2根据已知控制点资料计算出桥墩台坐标，并根据图纸上提供的灌注桩坐标，利用全站仪按坐标放样确定其中心位置，并进行复核校正。4.1.1.3对施工中所进行的一切测量工作，认真作好记录工作，并严格执行换手复核制度。4.1.2 材料及试验 桥梁工程所有的混凝土砼材料都采用自拌砼，在施工前将所需材料提前运送至现场，所有进场材料均应经过试验室检验，并满足设计及规范对原材料各项指标的

10、要求。水泥：普通硅酸盐水泥。砂：天然砂干净、质纯、细度模数符合要求，含泥量小于5%。碎石：531.5mm。水：采用符合混凝土用水标准的水源。施工中做好混凝土的见证取样，做好砼抗压试件。钢筋进场必须有产品质保书，并认真做好钢筋的见证取样。所有材料都送至有资质的检测单位，检测单位由甲方和监理指定。4.1.3 保证场内便路通畅桥梁工程施工中需要使用各种机械，钢筋施工、模板安装中使用到吊车、运输汽车；砼浇筑中使用到汽车泵、砼罐车，所以必须保证施工便道的通常。由于东西岸的拱座处于河水中，表层淤泥较厚，各种施工机械无法直接到达现场，故计划在东西两岸拱座侧各设300m长，5m宽的便道，先组织挖掘机挖出表层淤

11、泥运走，再填筑200cm厚砂砾石并用压路机压实，确保施工过程中，道路正常通行。4.2拱座承台及系梁4.2.1施工工艺流程：4.2.2 拱座承台及系梁主要施工方法4.2.2.1 基坑围堰由于东岸的拱座承台处于河水中，所处水深实测约8m,为保证承台及系梁的正常施工，本工程采用钢板围堰后进行承台及系梁基坑挖基。由于本工程工期已经严重滞后，我部接手该工程后加快组织工程施工。为防止开挖后基坑漏水和坍塌，依照测量放线后承台及系梁的尺寸，先打入钢板桩进行坑壁防护和止水。承台底部高程为340.000m，高度为4.5m，实测河水高程为347.65m，在高程342.5000m进入岩面，341.000m进入强风化泥

12、岩，故钢板桩埋置深度设置为4m,加上实测水面高度，由于钢板桩围堰高度一般要求高于施工水位以上1m，埋置深度设置加上实测水面高度，所以钢板桩深度设计为12.7m，根据承台及系梁尺寸，钢板桩围堰的长度为14.2m2=28.4m，宽度为19.7m;系梁围堰长度为23m,宽度为7m。钢板桩布置的平面示意图如下所示：钢板桩插打之前应先对其进行检查、修整、组拼和吊装1.钢板桩检查：检查钢板桩的长、宽、桩身的光洁度、两端的整齐度；检查钢板桩的锁口是否开裂、扭曲等。2.整修目标：每组钢板桩的宽度允许偏差为30mm。锁口内外应光洁并呈一直线。锁口在拼接处的高低偏差均不得大于2mm，间隙不得大于3mm。锁口全长不

13、应有破裂、缺损、扭曲或死弯，全长不得有焊瘤或其它突出物，应保持光滑，两端切割整齐，每组长度误差相对中间一块长度误差控制在3mm之内。锁口整修后用同类型3m长的断钢板作通过试验，以2-3人拉动为宜，或以电动绞车牵动，最大牵引力不超过5KN。3.整修方法：平整场地，设置支承钢轨，经水平测量起高差不大于2mm。宽度用对拉螺栓及千斤顶配合进行。锁口拼接处两端各装平直夹箍一套，使三块钢板桩平齐，电焊先后顺序按工艺规定，以消除及减少电焊的收缩变形；组拼前仔细丈量每块钢板桩实有宽度，经选择后再进行组拼；为使钢板桩端部与桩身垂直和切割整齐，用2mm厚的钢板制成与钢板桩断面同型的样板，依此画线切割；对扭曲及死弯

14、的锁口，在死弯出电焊螺栓一根，螺栓两侧各设垫块，用20mm厚的钢板作板梁，螺栓从板梁中间孔眼穿出，拧紧螺帽即可将弯曲部分拉平，在拧紧螺帽前用乙炔先将弯曲部分烘烤；桩身扭曲时用千斤顶或弯轨器在钢板桩加热后进行。4.钢板桩的组拼：组拼的目的是缩短现场锁口嵌缝长度，减少锁口漏水，增加钢板桩的刚度，减少施工累计误差，有利围堰合拢。组拼程序如下：选择、整修钢板桩。将长度相同的每三块钢板桩套成连组，同时将黄油、沥青混合物嵌入锁口内；焊接钢板桩，检查钢板桩两边锁口；钢板桩组锁口缝用棉絮和桐油灰嵌缝，嵌缝方法用竹杆塞棉絮，外面再涂一道桐油灰或防水油膏，钢板桩端内面与封底砼接触部分涂以隔离层。5.钢板桩的吊运及

15、插打钢板桩插打前的准备工作:A 拆除围笼顶面妨碍插打钢板桩部分平台及部件。B 检查打钢板桩用的沉桩锤及其它起吊和运输设备，使配套成龙以供使用。钢板桩的吊运：钢板桩的准备工作完成后，由两组平车运到河堤，用吊车分别吊下来，按顺序堆码。堆码层数最多不超过四层，每层用垫木搁置，其高差不大于10mm，上下层垫木中线应在同一直线上，允许偏差不得大于20mm。钢板桩的插打：A 使用吊车上的两个吊钩，将钢板桩吊起，然后运用两个吊钩起掉和下放，使钢板桩成垂直状态，脱出小钩移向安插位置，插入业已就位的钢板桩锁口中。起吊前，锁口内填嵌黄油和沥青混合料。箍紧钢板桩的卡箍，在插入锁口时逐个拆除。B 在单向河流安插钢板桩

16、，一般自围笼上游中心线开始，由两侧对称向下游依次插入，到下游合拢，两侧插入数量大致相当，最大允许相差8组。C 为使钢板桩在流水中插下时有准确方向，在围笼内预先设置导向木，第一组钢板桩就顺导向木插下。D 每组钢板桩插完，钢板桩全部合拢后，用双动气锤由上游及合拢处向围笼两侧逐次将钢板桩打至设计高。如果遇到打桩困难时，宜用射水辅助，严禁锤击过猛，致使钢板桩下端弯曲。E 钢板桩围堰完成后，将钢板桩之间空隙逐个用硬木塞紧，以免变形。6.钢板桩合拢：钢板桩围堰合拢时，两端锁口往往不尽平行，为此就需要进行调整：钢板桩上端倾斜时，可在钢板桩顶端使用千斤顶互顶或用两套滑车组向外侧张拉调整至所需间距。当合拢钢板桩

17、插下时，由于经过调整的间距不能完全平行，必须施压才能使合拢钢板桩插下。或当钢板桩尚有很大长度未能套入锁口，又不能采用锤击方法打下时，可在顶端安装复式滑车组，并将钢板拉人锁口。在插桩过程中，应做到“插桩正直、分散偏差、有偏即纠、调整合拢”的要点。7.钢板桩围堰可能遇到的问题及预防措施插打钢板桩预防倾斜措施:A 在插入前，除在锁口内涂以润滑油以减少锁口的摩阻力外，同时在未插套的锁口下端打入铁楔或硬木楔防止沉入时泥沙堵塞锁口。B 采用复式滑车组纠正钢板柱的倾斜。C 在坚实土地带插钢板柱时，可将柱尖载成一定角度，利用其反力，使已倾斜的钢板柱逐步恢复正常。钢板桩锁口漏水预防措施：钢板桩由于插打不当，致使

18、锁口发生变形，出现渗漏。其补救措施是在漏水锁口处的围堰外侧利用导管投撒细煤渣，煤渣沉至漏水高度处即可堵塞漏水。或用麻袋盛装细煤渣沉入水中，用活扣反倒在漏水部位，亦可堵漏。钢板桩插打后基坑工程剖面图如下4.2.2.2基坑稳定性验算书 1.基本参数：填土深度h1=6.65m；强风化泥岩深度h2=1m; 弱风化泥岩深度（即钢板桩入土）h3=2m;填土内摩擦角1=35; 强风化泥岩内摩擦角2=38;弱风化泥岩内摩擦角3=42; 支撑结构：采用20a工字钢作刚支撑；断面上钢板桩深度9.65m; 宽度19.7m; 钢板桩抗弯拉强度（拉森）=182MPa.2.基本力学数据计算： A 由于围堰外的河水密度要比

19、填土的密度小，所以计算围堰内侧侧压力时取大值，按填土和泥岩密度计算：1=1h1tg2（45- 1/2)=196.65 tg2 （45-35/2)=34.24KPa.2=（1h1+2h2)tg2 （45- 2/2)=（34.24+241）tg2 （45- 38/2)=13.85 KPa.=1+2=34.24+13.85=48.09 KPa.M=M1+M2=34.24(h1/3+h2)s1+13.85h2(31h1+2h2)/(3(21h1+2h2)s2=34.243.22(19.76.65)+13.8510.49(19.71) =14443.67+133.69=14.58MPa14.58MPa1

20、82MPa 满足受力要求B钢板桩的最小入土深度：Hmin=1.5p底/31/（2tg4 (45- 3/2)-1）=1.05m;2.0m1.05m,满足要求 C 桩顶最大水平位移为： 14.58/182=0.08m；所以施工时在桩顶加钢支撑，从而抵消桩顶水平位移。4.2.2.2围堰内清基 基坑开挖采用挖掘机与吸泥机配合进行。先用挖掘机集中挖出基坑内大量的土方，卸至自卸车车上运走弃掉，余下少量的土方及挖掘机够不着或容易损坏钢板桩的部位采用吸泥机配合进行。开挖到一定高度时对围堰及时进行支撑，支撑体系在横向内布置5道支撑，两承台与系梁中间各设1道，承台与系梁交界处各设1道，采用180槽钢进行支撑。 由

21、于该基坑面积较大，施工时配备20台可移动的吸泥机组，全部吸泥机组不必同时开动，由设有几个支管开关的总风包加以控制。开关、吸泥机、出泥管都有统一编号，由专人观察出泥情况，据以决定吸泥机的升降和移位。靠近钢板桩附近的泥沙较难吸出，可用软射水管以0.3-0.5MPa的水压将泥浆冲向吸泥机附近吸出。 围堰内经过吸泥整平后进行测量，基底高程必须满足设计及规范要求，局部高低允许偏差为40cm。4.2.2.3围堰内抽水及砼封底砼封底前应对承台下的桩基进行检测和破桩头。基坑开挖完成后，即可开始破桩头，破前先测出桩顶标高，用空压机带风镐进行破除，破除过程中经常测量，以防超深。当距设计高程5cm左右时，采用人工凿

22、除。凿除桩头时应将桩头松散及夹泥砼全部清除干净，直到凿出新鲜砼为止。桩头凿除完成后，即申请桩基超声波检测，检测合格后方可进行下一道工序。桩基检测合格后进行基坑内的抽水工作。由于拱座承台及系梁临近沱江，地下水量丰富，所以尽管采用钢板桩进行围堰，基坑内仍然有大量的地下水，必须做好抽水处理措施。由于拱座承台及系梁基坑较大，基坑内积水较多，所以采用8台大型抽水泵同时集中抽水，待基坑内积水抽干后快速进行砼垫层封底。 垫层采用C15低标号砼，厚度510cm。垫层浇筑要求振捣密实、平整，垫层养护24小时后即可进行下一道工序。4.2.2.4拱座承台及系梁施工1.承台及系梁施工前，利用全站仪架设在附近的控制网点

23、上，采用坐标法，按设计图提供的坐标放出桩中心，承台、系梁轴线，然后在垫层面上弹出承台、系梁结构边线的控制线，做好标高控制点。2.钢筋加工与绑扎在承台及系梁施工前，将灌注桩桩头钢筋按设计图调校。然后绑扎承台及系梁钢筋。承台、系梁钢筋按设计图在加工场放样、配料、制作，将其运至现场，由钢筋工现场按施工图绑扎一次成型。绑扎、焊接质量均应满足设计及规范要求，验收合格。3.砼浇筑由于本项目工期紧，任务重，围堰基坑内抽水困难，且钢板桩完全按设计及规范进行插打并随时检查校正，符合规范及设计要求，所以就利用钢板桩作为浇筑模板，使之与浇筑的砼作为承台及系梁的一个整体，不再单独拔出钢板桩。砼采用拌和站集中拌和，砼罐

24、车运输至现场，根据现场地形情况，砼使用滑槽或输送泵入模进行浇筑。砼浇筑前做好各项准备工作，浇筑时采用分层浇筑，层厚以30cm为宜，振捣按规范进行，确保砼密实，层间结合良好。砼浇筑完毕后，砼顶面用塑料布覆盖，以达到保湿养生。4.3拱座施工4.3.1施工工艺流程4.3.1测量放样承台第一层砼浇筑施工完成，砼强度达到设计要求后，测量放样出拱座边线。进行拱座型钢骨架、钢筋的预埋安装。在拱座各预埋件预埋完成后进行承台第二层砼浇筑，待砼强度达到承载要求后，对拱座进行精确施放各控点，整个施工控制桩布设完毕后，检查无误，经监理工程师认可后方能进入预埋定位骨架焊接、钢筋及预埋件安装。4.3.2钢筋和劲性骨架的加

25、工及安装拱座放样完成后，照图纸设计间距弹出墨线，校正预埋型钢的位置，按照资阳市沱江三桥拱座型钢骨架图的布置进行骨架焊接，定位骨架加工时应严格按照设计尺寸进行加工，加工精度应符合钢结构规范要求，加工完毕后施工现场进行组拼，骨架组拼过程中，通过各施控点严格控制骨架的安装精度及几何尺寸，当骨架安装精度达到设计要求立即与预埋型钢焊接成整体并将整个骨架定位牢固。型钢骨架完成后，进行预埋钢筋的接长和拱座钢筋及槽口钢筋的安装。安装应符合拱座设计图要求，满足公路桥涵施工技术规范的规定。4.3.3 铰座、钢管预埋整个定位骨安装定位焊接成整体后，开始安装铰座、钢管预埋件。安装前按照各预埋件的施工座标进行精确测控，

26、测控完成后，在定位骨架上预埋件坐标位置下方焊接定位角钢，角钢定位后安置铰座、钢管埋件，预埋件置放完后再次对预埋件精确测量定位，定位完成，经自检无误，监理工程师认可后，预埋铰座及预埋钢管与定位骨架焊接成整体并定位牢固。定位完成后应对各预埋件进行座标复测，经复测无误方可进入模板安装。4.3.4模板安装 定位骨架以及各预埋件安装定位焊接牢固后，即可安装主拱拱座模板，模板采用专业厂家制作的定型钢模板。模板安装应精确测控校准，安装时按模板设计顺序及组件进行安装。4.3.5砼浇筑 砼浇筑前根据所选用材料进行材料试验，按设计砼标号进行C50砼配合比设计，并作砼配合比试验。拱座砼浇筑采用集中拌和，罐车运输，经

27、输送泵泵送砼进行浇筑。确定拱座浇筑顺序。拱座分两次浇筑，以设计的两次浇筑位置为分界线。第一次浇筑，要采用预埋冷却水管，降低砼水化热。当拱肋合龙后，在拱座预留槽内浇筑第二次砼，形成无铰拱体系。第二次砼浇筑一次性完成，不留工作缝。第二次砼应采用微膨胀砼。（1）优化砼配合比，合理选材，降低砼内部水化热温升合理选择砼原材料，选择级配优良的中（粗）砂、石料，降低水泥用量；选择优良的砼外加剂，控制砼水灰比，节约水泥用量，是降低砼内部水化热温升的重要环节。因此，必须加强对砼原材料的质量控制。（2）对砼施工的一般要求为确保高标号大体积砼施工质量，提高砼的均匀性和抗裂能力，必须加强对砼每一环节的施工控制。要求现

28、场人员必须从砼拌和、运输、浇筑、振捣到养护整个过程施有效监控，砼施工应严格按照公路桥涵施工技术规范进行，并应特别注意以下方面。砼拌制前，各种衡器应请计量部门进行计量标定，称量误差应符合规范要求。 浇筑前应对模板、钢筋、预埋件、监控元件及线路等进行检查，同时应检查混凝土顶面是否有碎碴异物等，检验合格后才能开盘。 砼应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层砼初凝前浇筑完成上层砼。砼分层厚度宜为30cm。 浇筑砼时，对每一部位砼必须振捣密实，同时振捣器不应接触模板及预埋件。 砼浇筑应连续连续进行，如因故停歇，时间超过砼初凝时间时，仓面砼应按施工缝处理。（3）砼浇筑温度的控制 砼浇筑温度是指砼入仓经

29、过振捣后，距离表面5-10cm处的温度值。应严格控制砼的浇筑温度满足温控标准要求。因此在每次开盘以前，试验室要测量水泥、砂、石、水的温度，并估算浇筑温度。A.砼内部冷却水管布设 冷却水管采用外径48mm，壁厚3mm的钢管。拱座冷却水管布置见图。 冷却水管使用及其控制 冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻塞； 在砼浇筑到水管标高后即开始通水，连续通水10天左右在此期间如砼的降温速率超过2.0/d，立即停止通水，具体时间视测温结果而定；管内水流速不低于0.6m/s；待冷却水管通水结束后，即采用50号水泥浆进行压浆封堵。 为保证冷却水的初期降温效果，实施时提前成立专门班子，专人负责、优化冷却水管的布置，合理选择水泵，并配备检修人员，准备12台泵备用。施工时，操作人