大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法年

大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工工法采用大大跨度箱形變變截面鋼筋混混凝土拱作為為屋面結(jié)構(gòu)主主要受力構(gòu)件件，并且為變變截面和箱形形，以體現(xiàn)結(jié)結(jié)構(gòu)合理性和和減輕自重，應(yīng)應(yīng)用于橋梁方方面比較普遍遍，而應(yīng)用于于體育建筑及及會展中心等等大型公共建建筑，尚無先先例。體育建建筑的屋頂結(jié)結(jié)構(gòu)，普遍為為鋼結(jié)構(gòu)。鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、施施工經(jīng)驗成熟熟。就施工技技術(shù)而言，鋼鋼筋混凝土拱拱結(jié)構(gòu)施工工工藝復(fù)雜，關(guān)關(guān)鍵控制點多多，涉及面廣廣，施工難度度大。通過本本工法的應(yīng)用用，解決了體體育建筑及會會展中心等大大型公共建筑筑中拱結(jié)構(gòu)采采用鋼筋混凝凝土材料施工工、跨度在l10m以上、且為為箱形和變截截面拱的施工工技術(shù)難題，在在成功施工實實例的基礎(chǔ)E，總結(jié)編編制了本工法法。1特點1.11拱跨度大，拱拱的跨度在110m以上。1.22拱的建筑材材料為鋼筋混混凝土而不是是鋼材，用鋼鋼筋混凝土材材料建造大跨跨度拱結(jié)構(gòu)的的施工方法比比鋼結(jié)構(gòu)拱的的施工方法復(fù)復(fù)雜得多。1.33拱的造型為為變截面，拱拱頂、拱中心心線、拱底三三弧不同心，與與通常的等截截面拱，就施施工技術(shù)而言言，要困難得得多；并且，由由于采用變截截面拱，兩拱拱之問鋼筋混混凝土連系桁桁架的高度、角角度、位置、方方向都不相同同，而又只能能高空現(xiàn)場施施工作業(yè)。1.44由于結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造需要，變變截面拱設(shè)計計為封閉式的的箱形拱，在在每榀桁架與與拱的相交處處設(shè)拱的加強強肋，為了確確保混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的耐久性性，施工完后后箱形拱內(nèi)不不允許留置模模板，必須全全部拆除。1.55由于工程的的重要性和結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計上的的考慮，拱腳腳與承臺之問問不能留置施施工縫，混凝凝土拱結(jié)構(gòu)的的施工質(zhì)量、要要求達到內(nèi)堅堅外美的清水水混凝土效果果。2適用范圍本工法適用于體體育建筑、會會展中心等大大型公共建筑筑。3工藝流程程工程樁樁驗收→土方開挖→破樁頭→混凝土墊層層施工→拱腳承臺、拉拉梁施工→拱下部承臺臺、基礎(chǔ)梁施施工→回填土→拱支撐架基基礎(chǔ)(墊層)→搭設(shè)拱支撐撐架→拱底模板支支設(shè)→拱體分段(每段按模板→鋼筋→混凝土工序序進行流水)施工→封拱→養(yǎng)護→拆除拱底模模板。4施工要點4.1拱施施工流水段的的劃分分段原則①分段位置置要使拱的支支架受力對稱稱、均勻和變變形最小為原原則。②拱體分段段施工縫留設(shè)設(shè)應(yīng)考慮桁架架施工和避開開拱肋范圍，便便于模板安裝裝和拱內(nèi)模板板拆除。③混凝土的的澆筑順序，兩兩拱應(yīng)沿拱軸軸線方向分段段對稱、由下下向上、同步步澆筑。④各段的接接縫面要與拱拱軸線垂直拱的分段沿拱軸線方方向分段，第第一個施工縫縫位置設(shè)置在在拱腳處，其其余施工縫設(shè)設(shè)置在拱的加加勁肋上下端端各1600mmm處，最高處處設(shè)為封拱段段，長度約2m左右(以拱頂垂直直中心線為對對稱軸，兩邊邊均勻留設(shè))。通過特特殊的施工流流水段的劃分分技術(shù)，解決決箱形拱內(nèi)模模板拆除困難難和變高度、變變角度、變方方向、變標高高的鋼筋混凝凝土桁架施工工難題。4.2模板板設(shè)計與施工工技術(shù)模板分拱腳腳模板、拱體體模板、桁架架模板。而拱拱頂、拱中心心線、拱底的的三弧不同心心與高度、角角度、方向、位位置、標高均均不相同的桁桁架給模板設(shè)設(shè)計方案、加加工尺寸與安安裝質(zhì)量提出出了很高的要要求。拱體模板拱體模板由由拱底模板、拱拱外側(cè)模板、拱拱內(nèi)側(cè)模板、拱拱頂模板和支支撐件、連接接件等組成，為為保證拱體達達到清水混凝凝土效果，外外側(cè)模板采用用酚醛樹脂鏡鏡面模板；內(nèi)內(nèi)模板考慮拆拆模方便，采采用企口木板板，施工段的的劃分考慮箱箱形拱內(nèi)狹小小空間的拆模模，拱體外底底模整條拱一一次對稱安裝裝就位。拱內(nèi)內(nèi)外側(cè)模板用用穿墻螺桿固固定，如圖11所示。.1外底模板外底模模板在拱頂處處最大預(yù)留拱拱度為100mm，在拱腳處處預(yù)留拱度為為零，其余各各處按圓弧曲曲線起拱。脫脫模劑選用無無色水質(zhì)型脫脫模劑。外模模板嵌縫材料料，采用透明明玻璃膠。.2外側(cè)模板外側(cè)模模板采用18mm厚酚醛樹脂脂復(fù)面木膠合合板，木肋50mmX1000mm松木方(豎向布置)，水平鋼管2Φ48×3..5。外側(cè)模板板呈扇形分塊塊布置。外側(cè)側(cè)模板之問的的豎向拼縫沿沿拱軸線的法法線方向。.3外頂模板外頂模模板采用18mm厚酚醛樹脂脂復(fù)面木膠合合板，木肋采采用5根50mm××100mmm松木方，木木肋沿拱頂縱縱向布置，模模板按段分塊塊布置，標準準模板長度為為1200mmm，每段末尾尾剩余尺寸不不足1200mmm時，按實際際尺寸加工一一塊非標準模模板補缺。拱拱頂近坡度漸漸趨平緩，當當混凝土澆灌灌時，能保持持自穩(wěn)不向下下流淌，可以以不使用外頂頂模板。圖1A段模模板安裝橫剖剖面圖4.22.104內(nèi)底模板內(nèi)底模模板采用20mm厚松木企口口板，木肋采采用3根50mm××100mmm松木方沿拱拱內(nèi)底縱向布布置，內(nèi)底模模板分塊配制制。標準模板板長度為2000mmm，每段末尾尾剩余尺寸不不足2000mmm時，按實際際尺寸加工一一塊非標準模模板補缺；然然后，向其余余各段周轉(zhuǎn)使使用。對拉螺螺栓孔位置應(yīng)應(yīng)與外底模板板的螺栓孔位位置相對應(yīng)。.5內(nèi)側(cè)模板內(nèi)側(cè)模板分分塊及編號與與外側(cè)模板相相對應(yīng)，如外外側(cè)模板Y1對應(yīng)的內(nèi)側(cè)側(cè)模板為N1。在外側(cè)模模板放樣的基基礎(chǔ)上，放出出內(nèi)側(cè)模板。內(nèi)側(cè)模模板采用20mm厚松木企El板，木肋采用用50mmX1000mm松木方沿拱拱徑向布置。內(nèi)內(nèi)、外側(cè)模板板的對拉螺栓栓孔位置應(yīng)一一致。.6內(nèi)頂模板內(nèi)頂模板采采用20mm厚松木企口口板，木肋3根50mmX1000mm松木方沿拱拱縱向布置，內(nèi)內(nèi)頂模板分塊塊配置，第一一段配足，然然后逐段周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)使用。桁架模板根據(jù)桁桁架上、下弦弦截面尺寸及及腹桿截面尺尺寸確定模板板規(guī)格，模板板采用18mm厚木夾板和50mmX1000mm木方制作。4.3“六六對稱”均衡施工法法“六對對稱”均衡施工法法，是指雙拱拱對稱施工；；每拱施工時時，支撐架對對稱搭設(shè)和拆拆除；模板對對稱安裝和拆拆除；混凝土土澆筑時，從從兩拱腳開始始向頂部逐段段對稱施工；；桁架對稱施施工；桁架混混凝土澆筑，從從兩端向中心心推進，對稱稱施工?！傲鶎ΨQ”均衡施工法法，關(guān)鍵在于于施工過程中中用工序?qū)ΨQ稱來保證結(jié)構(gòu)構(gòu)施工中的受受力對稱；保保證模板和支支撐體系受力力均勻，不變變形。在施工工實踐中，如如在支撐架的的搭設(shè)中，稍稍有不慎，就就曾出現(xiàn)過支支撐架偏位的的情況，造成成局部返工。因因此，在以后后的施工過程程中，十分注注意對稱施工工；如果混凝凝土澆筑過程程中，由于不不對稱施工造造成拱軸線偏偏位，將造成成永久性缺陷陷，甚至造成成施工技術(shù)的的失敗。4.4承臺臺與拱腳整體體澆筑法按常規(guī)做法法，樁基承臺臺混凝土可以以單獨澆筑，這這種施工工藝藝比較合理并并為拱腳架子子、模板安裝裝提供了堅實實的基礎(chǔ)和正正確的尺寸，并并且采取拱腳腳處承臺面下下凹200mm，作為拱承承臺與拱腳底底部的施工縫縫，拱腳與承承臺分兩次澆澆筑。但設(shè)計計要求承臺與與兩拱腳混凝凝土一次性整整體澆筑，不不能有施工縫縫。在工程施施工中，做好好模板設(shè)計、混混凝土配合比比設(shè)計。澆筑筑過程中，承承臺采用斜面面分層、循序序漸近的方法法。采取從拱拱腳模板預(yù)留留入口進入模模板內(nèi)振搗混混凝土，并采采用電子測溫溫技術(shù)，確保保大體積混凝凝±施工質(zhì)量。4.5清水水混凝土施工工技術(shù)大跨度箱形形變截面鋼筋筋混凝土拱為為外露構(gòu)件，拱拱結(jié)構(gòu)混凝土土質(zhì)量必須達達到內(nèi)堅外美美的效果。故故在普通混凝凝土的驗收標標準上，制定定如下質(zhì)量標標準：①軸線通直，弧弧度、半徑尺尺寸準確；②棱角方正、線線條順直、弧弧形美觀；③表面平整光光滑、色澤一一致；④表面無明顯顯氣泡，無砂砂帶和黑斑；；⑤表面無蜂窩窩、麻面、裂裂紋和露筋現(xiàn)現(xiàn)象；⑥模板拼縫、對對拉螺桿和施施工縫留設(shè)要要有規(guī)律性并并且美觀；⑦模板的拼縫縫接縫和施工工縫處無掛漿漿、漏漿。因因此，對所采采用的施工方方法、選用材材料的品質(zhì)、操操作人員的技技能和施工管管理水平等，均均有很高的要要求。根據(jù)拱拱施工的特點點，從測量放放線、鋼筋、模模板、混凝土土配合比設(shè)計計、混凝土攪攪拌、混凝土土運輸、混凝凝土澆筑、混混凝土振搗、混混凝土養(yǎng)護及及成品保護等等方面，采取取相應(yīng)的施工工技術(shù)措施，在在整個拱的施施工過程中，保保證各道工序序施工的連貫貫一致性，精精心組織施工工，達到預(yù)期期的效果。4.6封拱拱技術(shù)封拱施工為為本工程的重重點和關(guān)鍵，封封拱對技術(shù)、環(huán)環(huán)境溫度以及及施工方法都都有嚴格的要要求。由于建建筑工程施工工規(guī)范中，沒沒有鋼筋混凝凝土拱封拱技技術(shù)要求，我我們參照橋梁梁混凝土拱的的施工要求執(zhí)執(zhí)行。封拱時時間選擇在日日平均氣溫接接近當?shù)啬昶狡骄鶜鉁氐臅r時問來澆筑。在在澆筑混凝土土前，將整個個拱身用自來來水淋濕，待待拱體混凝土土溫度降到最最低點后方可可澆筑。封拱混混凝土強度等等級執(zhí)行設(shè)計計要求。拱混混凝土配合比比由中心實驗驗室配制。坍坍落度、初凝凝時問及終凝凝時間由試驗驗確定，攪拌拌站專人負責(zé)責(zé)配合比計算算。澆筑混凝凝土?xí)r，應(yīng)從從一側(cè)下料待待拱體對面混混凝土與底層層基本相平時時再從另一面面下料，以防防空氣堵在底底板中間。4.7拱施施工測量控制制技術(shù)該工程拱結(jié)結(jié)構(gòu)的軸線控控制及高程控控制是測量工工作的關(guān)鍵和和難點，根據(jù)據(jù)該結(jié)構(gòu)的施施工特點，對對該結(jié)構(gòu)各階階段軸線控制制，將采用平平行側(cè)面借線線方法；高程程采用吊掛鋼鋼尺進行抄測測。在施工工各階段過程程中，為掌握握重要的拱結(jié)結(jié)構(gòu)軸線位移移與沉降情況況，及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)沉降與變形形的程度，提提供可靠的變變形數(shù)據(jù)。在在各施工過程程中，對拱結(jié)結(jié)構(gòu)進行沉降降和變形觀測測。每次觀測測后的成果均均與首次成果果比較，計算算沉降量；每每次觀測結(jié)束束后，都要檢檢查計算結(jié)果果是否正確。將將觀測數(shù)據(jù)列列入沉降觀測測的成果表中中。為了隨隨時掌握拱架架支撐、拱結(jié)結(jié)構(gòu)和拱腳的的變形.隋況，按照照施工程序，在在支設(shè)模板、鋼鋼筋綁扎、澆澆筑混凝土以以及拱底模板板拆除前后的的各個階段，對對拱結(jié)構(gòu)及拱拱腳進行變形形觀測。5質(zhì)量控制措施施為控制好拱拱的施工質(zhì)量量，主要采取取了以下措施施：5.1鋼筋筋工程(1)用于于拱的鋼筋都都應(yīng)有出廠質(zhì)質(zhì)量證明書或或檢驗報告單單；(2)拱結(jié)結(jié)構(gòu)主筋實測測強屈比不應(yīng)應(yīng)小于1.25，實測屈服服強度與強度度標準值的比比值λ應(yīng)為：l≤λ≤1.25：(3))進行鋼筋機機械連接和焊焊接的操作工工人必須經(jīng)過過技術(shù)培訓(xùn)、考考試合格，持持證上崗；(4))冷擠壓鋼筋筋連接必須做做好擠壓線和和控制線以保保證連接質(zhì)量量，冷擠壓接接頭的施工現(xiàn)現(xiàn)場檢驗與驗驗收詳見《鋼鋼筋機械連接接通用技術(shù)規(guī)規(guī)程》JGJl007—96和《帶肋鋼鋼筋套筒擠壓壓連接技術(shù)規(guī)規(guī)程》JGJl008—96。(5))拱體施工縫縫外250mm處，要安放放鋼筋定位框框，以保證拱拱體主筋位置置和混凝土保保護層；(6))鋼筋工程在在支模前，必必須進行隱蔽蔽工程驗收。鋼鋼筋綁扎分項項工程允許偏偏差，見表5.1。鋼筋綁扎分項工工程允許偏差差表表5.1序號項目允許偏差(mm)國家標準內(nèi)控標準l承臺板鋼筋網(wǎng)間間距±20±152拱體、桁架箍筋筋外包尺寸±S±43拱體、桁架主筋筋間距±10±84拱體、桁架箍筋筋間距±20±15S承臺板馬凳鐵高高度±56受力鋼筋保護層層承臺板±10±8桁架±5±4拱體±3±35.2模板工程程(1)模板板安裝嚴格按按“模板方案”進行，如需需要修改時，必必須征得編制制者的同意。(2)模板板安裝，必須須在放線、驗驗線之后進行行。放線時，要要彈出中心線線、邊線、支支?？刂凭€。(3))模板及其支支架必須有足足夠的承載力力、剛度和穩(wěn)穩(wěn)定性，能可可靠地承受新新澆混凝土的的自重和側(cè)壓壓力，以及在在施工過程中中所產(chǎn)生的荷荷載。(4))桁架下弦模模板應(yīng)起拱，起起拱高度為20mm。(5))模板安裝的的允許偏差，見見表5.2。模板安裝的允許許偏差表表5.2序號項目允許偏差(mm)國家標準內(nèi)控標準l軸線位置承臺53拱體、桁架522底模上表面標高高±S+2——53截面尺寸承臺±10±5拱體、桁架+4——5+3——44拱模垂直度655相鄰兩板表面高高低差2l6表面平整度(22m長度內(nèi))547預(yù)埋件中心線位位移335.3混凝凝土工程(1)選擇擇資質(zhì)、信譽譽可靠的商品品混凝土攪拌拌站，供應(yīng)質(zhì)質(zhì)量可靠的混混凝土。自設(shè)設(shè)混凝土攪拌拌站應(yīng)進行詳詳細的可靠性性、可行性設(shè)設(shè)計。建立可可靠的攪拌站站運行和質(zhì)量量管理制度，經(jīng)經(jīng)嚴格評審后后，方允許生生產(chǎn)混凝土。(2))泵送混凝土土配合比要根根據(jù)施工現(xiàn)場場泵的種類、泵泵送距離、輸輸送管徑、澆澆筑方法、氣氣候條件確定定。(3))商品混凝土土進場，第一一車必須有“開盤鑒定”，要有混凝凝土等級、坍坍落度、初終終凝時間及攪攪拌時間等，不不合格者，立立即退場。(4))在混凝土澆澆筑地點，每每2h檢查一次混混凝土的坍落落度；如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)混凝土有異異常情況，隨隨時抽查。(5))在澆筑混凝凝土前，對模模板內(nèi)的雜物物和鋼筋上的的油污等應(yīng)清清理干凈，對對模板的縫隙隙和孔洞應(yīng)予予堵嚴。(6))每段的混凝凝土澆筑要連連續(xù)進行；當當必須間歇時時，其間歇時時間宜縮短，并并須在前層混混凝土初凝前前，將上層混混凝土澆筑完完畢；若因故故前層混凝土土已初凝時，須須按施工縫處處理。(7))拱底板混凝凝土澆筑，為為了保證混凝凝土充滿底板板，在內(nèi)底模模板上必須留留Φ12排氣孔，并并派專人觀察察，澆筑到位位要立即封嚴嚴。(8))在混凝土澆澆筑過程中，對對模板及支撐撐體系進行沉沉降及變形觀觀察。(9))按規(guī)定及時時做好混凝土土標養(yǎng)試塊以以及同條件養(yǎng)養(yǎng)護試塊，并并按時送檢。(100)混凝土允許許偏差，見表表5.3。6安全控制措施施(1))每道工序要要做好安全交交底，操作地地點必須達到到安全要求，方方能進行操作作。(2))腳手架按要要求搭設(shè)，充充分利用“三寶”。(3))手持電動工工具要戴絕緣緣手套，并設(shè)設(shè)有漏電保護護裝置。(4))高空作業(yè)人人員操作時，必必須精神集中中，手用工具具放入工具袋袋，避免物品品掉下。凡患患有高血壓、心心臟病、貧血血等不適合高高空作業(yè)人員員，不得進行行高空作業(yè)。(5))六級以上大大風(fēng)天，應(yīng)停停止作業(yè)。(6)季節(jié)性操操作工人要配配備必要的勞勞保用品?；炷猎试S偏差差表表5.3序號項目允許偏差(mm)國家標準內(nèi)控標準l軸線位移承臺板1512拱體、桁架862標高拱體每段標高±10±8拱體全高±30±203截面尺寸承臺板+8——5±5拱體、桁架+8——5+6—44拱體垂直度每段85全高25155表面平整度(22m長度內(nèi))866預(yù)埋件中心位置置55主要施工機械設(shè)設(shè)備，見表77。7主要機械設(shè)備備主要施工機械設(shè)設(shè)備表表7序號名稱數(shù)量型號1塔吊2臺H3／36B((R=60mm)2混凝土攪拌機2臺JSY-35003混凝土輸送泵2臺HBJ304插入式振動器16臺5平板式振動器2臺6電焊機2臺BX3一5000一27鋼筋冷擠壓機4套8木工手電鋸4臺9木工電刨l臺MIBl03AA10木工手電鉆8臺11小翻斗車6套12空壓機l臺13壓路機1臺14蛙式打夯機4臺8勞動力組織合理而而科學(xué)的組織織勞動力，是是保證工程順順利進行的重重要因素之一一，必須周密密計劃，合理理調(diào)