渡槽施工方案現(xiàn)澆法施工方案

渡槽施工方案現(xiàn)澆法施工方案

目

錄

1.前言

2.施工程序

3.拱架類型

4.拱架基礎(chǔ)

5.拱架的安裝

6.拱肋模板

7.拱架的設(shè)計(jì)計(jì)算原理

8.施工預(yù)拱度

9.測(cè)量放樣

10.拱架的卸落和拆除

11.混凝土澆筑

方案二：現(xiàn)澆法施工方案

1.前言

2#渡槽為雙曲拱式渡槽，跨度60m，條石砌筑拱座。拱橋由三支拱肋作為支承，邊拱肋為變形截面，中間拱肋為矩形斷面。拱肋間有橫系梁、拱肋上有兩波拱波連接。拱背上為鋼筋混凝土排架，排架上部為槽托，渡槽槽身支承在槽托上。槽身為鋼筋混凝土按10m長(zhǎng)度分縫。各部位構(gòu)件均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

本方案采用滿堂式鋼管扣件（腳手架）制作拱架進(jìn)行渡槽的施工。拱架的設(shè)計(jì)、立模及混凝土澆筑程序及方法是本方案的重點(diǎn)。

2.施工程序

施工程序如下：

1.施工準(zhǔn)備（場(chǎng)地平整、材料準(zhǔn)備等）；

2.拱架搭設(shè)、設(shè)備就位；

3.立模，拱肋綁扎鋼筋（拱波、排架、槽托及槽身鋼筋預(yù)先綁扎成骨架）；

4.拱肋混凝土分段澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模；

5.拱波立模、鋼筋骨架拼裝；

6.拱波及拱背混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模；

7.排架立模、鋼筋骨架拼裝、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模；

8.槽托立模、鋼筋骨架拼裝、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模；

9.槽身立模、鋼筋骨架拼裝、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模；；

10.卸落滿堂式拱架；

11.工程收尾。

3.拱架類型

本方案考慮采用滿堂式腳手架搭設(shè)拱架。該鋼管拱架由立桿（立柱）、小橫桿（順?biāo)鞣较颍⒋髾M桿（順橋軸線方向）、剪刀撐、斜撐、扣件和纜風(fēng)索組成，并以各種形式的扣件（如直角扣件、回轉(zhuǎn)扣件和套筒扣件）聯(lián)結(jié)各桿件。立桿和橫桿鋼管直徑均采用Φ48.25mm，壁厚3.5mm。

立桿是承受和傳遞荷載給地基的主要受力桿件，其間距取為：縱向間距取1.0m，共61排；橫向間距取O.8m，每排8根，共計(jì)488根。節(jié)點(diǎn)扣件共計(jì)8×850+8×45=7160個(gè)。

頂端小橫桿是將模板、混凝土構(gòu)件重力、施工臨時(shí)荷載傳給立桿的主要受力構(gòu)件，其余小橫桿起橫向聯(lián)結(jié)立桿的作用。

大橫桿起縱向聯(lián)結(jié)立桿的作用。大橫桿的間距取1.5m。

纜風(fēng)索是保證扣件式鋼管拱橋整體橫向穩(wěn)定的重要措施，且承受水平力。其位置設(shè)在3L/8用和L/4處，捆綁點(diǎn)上下游纜風(fēng)繩對(duì)稱交叉，且對(duì)等收緊。

采用該方法的原因是由于桿件輕，運(yùn)輸傳遞靈活方便，無(wú)須特殊起吊設(shè)備，工作面寬，拱架的搭設(shè)進(jìn)度快。其構(gòu)造示意見圖1。

圖1

滿堂式鋼管扣件拱架示意圖

4.拱架基礎(chǔ)

拱架采用在立桿端部墊上底座，使立桿承重后均勻沉陷并有效地將荷載傳給地基。但由于立桿數(shù)量多，分散面寬，每根立桿所處的地基土不一定相同，除按一般支架基礎(chǔ)處理外，可采用分別確定立桿管端承載能力的方法，使各立杯承載后的不均勻沉陷控制在允許范圍內(nèi)。一般采用的方法為：將各立桿用人工錘擊法打入土中，測(cè)出其入土深度，再?gòu)牡刭|(zhì)剖面圖上找到立桿鋼管底端所處的巖層類型，以確定管端的承載能力。

5.拱架的安裝

安裝工具僅需扳手。由兩拱腳開始，全拱圈寬度推進(jìn)，在拱頂處合龍。但施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①立桿打人土中時(shí)，要求捶臺(tái)鋼管直至出現(xiàn)多次反彈現(xiàn)象為止；

②立桿位置要正確，立桿要求與地面垂直，相鄰立桿接頭不能在同一高程內(nèi)，立桿不宜采用搭接，對(duì)接端面應(yīng)平穩(wěn)；

③所有扣件架設(shè)時(shí)要求擰緊，對(duì)于頂端小橫桿的連接扣件，在澆混凝土過(guò)程中，還應(yīng)派專人經(jīng)常檢查，嚴(yán)防松滑；

④安裝頂端小橫桿時(shí)，要求桿身不能彎曲；

⑤纜風(fēng)繩捆綁點(diǎn)上下游要求交叉，且對(duì)等收緊。圖2主拱架構(gòu)件大樣圖

扣件式鋼管主拱架結(jié)構(gòu)大樣圖見圖2。6.拱肋模板

拱肋模板如圖3所示。底摸厚度根據(jù)弧形木或橫梁間距的大小來(lái)確定，厚度為5cm。為使側(cè)向放置的模板與拱圈內(nèi)弧線圓順一致，預(yù)先將木板壓彎。壓彎的方法是：每4塊木板一疊，將兩端支起，在中間適當(dāng)加重，使木板彎至正矢符合要求為止，施壓約需半個(gè)月左右的時(shí)間。

拱肋側(cè)面模板，預(yù)先按樣板分段制作，然后拼裝在底模板上，并用拉木、螺栓拉桿及斜撐等固定。安裝時(shí)，先安置內(nèi)側(cè)模板，等鋼筋入模后再安置外側(cè)模板。模板宜在適當(dāng)長(zhǎng)度內(nèi)設(shè)一道變形縫（縫寬約2cm），以避免在拱架沉降時(shí)模板間相互頂死。

拱肋間的橫撐模板與側(cè)模構(gòu)造基本相同，處于拱軸線較陡位置時(shí)，可用斜撐支撐在底模板上。

處于拱軸線較陡區(qū)段的拱段，應(yīng)設(shè)置拱肋蓋板，并隨澆筑混凝土進(jìn)度而裝釘蓋板。

7.拱架的設(shè)計(jì)計(jì)算原理

1.拱架的計(jì)算荷載

(1)拱圈重力。對(duì)雙曲拱，一般僅考慮拱肋和拱波的重力或僅考慮拱肋的重力。

(2)模板、墊木、拱架與拱圈之間各項(xiàng)材料的重力。

(3)拱架自重。

(4)施工人員、機(jī)具重力。按2kN/m估算。

(5)橫向風(fēng)力。驗(yàn)算拱架穩(wěn)定時(shí)應(yīng)考慮橫向風(fēng)力。參考《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021)第2.3.8條計(jì)算，也可假定橫向風(fēng)力為1kN/m2。

2.拱架的計(jì)算

扣件式鋼管拱架是一個(gè)空間框架結(jié)構(gòu)，但節(jié)點(diǎn)處介于鉸接與半剛性之間，其效果與操作者的工作質(zhì)量有關(guān)。鋼管多次重復(fù)使用，存在微量彎曲，為簡(jiǎn)化計(jì)算，作一些較切合實(shí)際的合理假定。

1）計(jì)算假定

(1)只取單排立柱，按平面桿件體系計(jì)算；

(2)立桿自由長(zhǎng)度取大橫桿的間距（即垂直間距h），兩端視為鉸接；

(3)頂端小橫桿按連續(xù)桿計(jì)算；

(4)只計(jì)作用在拱架上的豎直荷載，不考慮水平力和風(fēng)力。

2）計(jì)算圖式及荷載布置

主拱圈為肋拱，肋寬較窄，每根頂端小橫桿下布置8根立桿，作用在小橫桿上的荷載按集中力荷載考慮。頂端小橫桿按七跨連續(xù)梁計(jì)算。小橫桿把荷載以連續(xù)梁支反力形式傳給立桿，立桿按兩端鉸接的受壓桿件計(jì)算。

8.施工預(yù)拱度

拱頂預(yù)拱度按經(jīng)驗(yàn)估算：δ=L2/5000*f

設(shè)置預(yù)拱度時(shí)，拱頂處應(yīng)按全部預(yù)拱度總值設(shè)置，拱腳處為零，其余各點(diǎn)可按拱軸線坐標(biāo)高度比例或按二次拋物線分配。按二次拋物線分配時(shí)的計(jì)算方法，可參考下列公式和圖4。

δx=δ(1-4x2/L2)

式中：δx—任意點(diǎn)（距離為X）的預(yù)加高度；

δ—拱頂總預(yù)加高度；

L—拱圈計(jì)算跨徑；

x—跨中至任意點(diǎn)的水平距離。

9.測(cè)量放樣

1.拱架測(cè)量

按照拱架放樣圖上支座的坐標(biāo)，將支座位置測(cè)放到墩臺(tái)上。

測(cè)量以橋位中心線和墩臺(tái)中心線兩條基線為基準(zhǔn)。先測(cè)出上下游最外側(cè)拱架片的中心線，再測(cè)出最外側(cè)兩拱架片的支座中心位置，然后測(cè)出其余拱架片支座中心位置。

滿布式拱架各桿件和組件位置的測(cè)量，以橋中心線和墩臺(tái)中心線兩個(gè)方向的基線為基準(zhǔn)進(jìn)行引測(cè)；應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)的或統(tǒng)一的鋼尺丈量。其誤差限制的一般規(guī)定如下：

①起拱線以上部分拱架立柱的縱軸在平面內(nèi)與設(shè)計(jì)位置的偏差不超過(guò)±30mm；

②拱助與橋中心線之間距離偏差不超過(guò)上±10mm；；

③拱圈和拱肋的底模標(biāo)高誤差不超過(guò)+10mm或-5mm；

各片拱架在同一節(jié)點(diǎn)處的標(biāo)高應(yīng)盡量一致，以便于拼裝平聯(lián)桿件，扣件式鋼管拱架及風(fēng)力較大地區(qū)的拱架，必須設(shè)置纜風(fēng)索。

2.拱圈放樣

(1)放樣平臺(tái)的鋪設(shè)

先在放樣臺(tái)上放出拱圈大樣，以確定拱塊形狀和尺寸、拱圈分段位置、各項(xiàng)桿件的位置和尺寸，并進(jìn)行塊件等編號(hào)。拱圈大樣采用1：1的比例。放樣平臺(tái)選擇在橋位附近較平坦和寬敞的地方（或場(chǎng)所）。平臺(tái)的表面應(yīng)平整、不積水（有3%～5%的單向坡）且堅(jiān)實(shí)。為此，在整平地面后，在其上再夯填一層三合土或砂礫，再鋪抹一層水泥砂漿或夯筑一層石灰土。

(2)拱圈和拱肋的放樣

拱圈和拱助采用坐標(biāo)法放樣。

1）如圖5所示，以拱頂為原點(diǎn)，用經(jīng)緯儀放出x-x及y-y兩坐標(biāo)基線及A-A、B-B、C-C、D-D等輔助線，并以對(duì)角線校核之。

2）按拱軸線方程算出拱軸線、拱腹及拱背內(nèi)外弧線各預(yù)定點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)。

3）以坐標(biāo)基線及輔助線為基準(zhǔn)，用經(jīng)緯儀及鋼尺（標(biāo)準(zhǔn)的或統(tǒng)一的）放出或者用細(xì)鋼絲放出各預(yù)定點(diǎn)并量出加預(yù)拱度值后的各點(diǎn)。

4）用預(yù)先制作的曲線板將各點(diǎn)連接起來(lái)，即可繪出拱圈的設(shè)計(jì)弧線和加預(yù)拱度后的弧線。曲線板按拱圈的弧線半徑制作。

10.拱架的卸落和拆除

1.卸落拱架的期限

拱肋必須在澆筑完成后鋼筋混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以后才能卸落拱架。此外還考慮拱上建筑、拱背填料、連供等因素對(duì)拱圈受力的影響，盡量選擇對(duì)拱體產(chǎn)生最小應(yīng)力的時(shí)機(jī)。

2.卸架設(shè)備

采用組合木楔作為卸架設(shè)備，如圖6所示，其由三塊楔形木和一根拉緊螺栓組成。卸架時(shí)只需扭松螺栓，木楔徐徐下降，拱架即可逐漸降落。

3.卸落的程序和方法

拱架卸落的過(guò)程，就是由拱架支承的拱圈重力逐漸轉(zhuǎn)移給拱圈自身來(lái)承擔(dān)的過(guò)程，為了對(duì)拱圈受力有利，拱架不能突然卸除，而應(yīng)按一定的卸架程序和方法進(jìn)行。在卸架中，只有當(dāng)達(dá)到一定的卸落量h時(shí)，拱架才脫離拱因體并實(shí)現(xiàn)力的轉(zhuǎn)移。

拱頂處的卸落量h為拱圈體彈性下沉量及拱架彈性回升量之和。拱頂兩側(cè)各支點(diǎn)處的卸落量按直線比例分配。

為了使拱圈體逐漸均勻的降落和受力，各支點(diǎn)卸落量應(yīng)分成幾次和幾個(gè)循環(huán)逐步完成。各次和各循環(huán)之間應(yīng)有一定的間歇。間歇后應(yīng)將松動(dòng)的卸落設(shè)備項(xiàng)緊，使拱圈體落實(shí)。

滿布式拱架根據(jù)算出和分配的各支點(diǎn)的卸落量，從拱頂開始，逐次同時(shí)向拱腳對(duì)稱地卸落。

11.混凝土澆筑

整個(gè)渡槽惡毒混凝土澆筑分四個(gè)階段進(jìn)行：

第一階段：澆筑拱肋。

第二階段：澆筑拱上拱波、聯(lián)結(jié)系及橫梁等。

第三階段：澆筑上部排架、槽托。

第四階段：澆筑渡槽槽身。

混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)保證前一階段的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的7O%以上才能澆筑后一階段的混凝土。拱架在第四階段混凝土澆筑前拆除，但必須事先對(duì)拆除拱架后拱圈的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。如設(shè)計(jì)文件對(duì)拆除拱架另有規(guī)定，應(yīng)按設(shè)計(jì)文件執(zhí)行。

拱波應(yīng)在拱肋強(qiáng)度或其間隔縫混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后開始。

4)拱肋的澆筑

拱肋混凝土采用分段澆筑法進(jìn)行。分段長(zhǎng)度為6m～15m。分段位置確定的原則是使拱架受力對(duì)稱、均勻，并使拱架變形小。因此，在拱架撓曲線為折線的拱架支點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)處，及拱頂、拱腳等處，設(shè)置分段點(diǎn)并適當(dāng)預(yù)留間隔縫。如預(yù)計(jì)變形較小且采取分段間隔澆筑時(shí)，也可減少或不設(shè)間隔縫。間隔縫的位置應(yīng)避開橫撐、隔板、吊桿及剛架節(jié)點(diǎn)等處。間隔縫的寬度一般為8Ocm～100cm，以便于施工操作和鋼筋連接。為縮短拱圈合龍和拱架拆除的時(shí)間，間隔縫內(nèi)的混凝土強(qiáng)度采用比拱圈高一等級(jí)的半干硬性混凝土。各段的接縫面應(yīng)與拱軸線垂直。

分段澆筑程序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，且對(duì)稱于拱頂進(jìn)行，使拱架變形保持對(duì)稱均勻和盡可能地小。

填充間隔縫混凝土，應(yīng)由兩拱腳向拱頂對(duì)稱進(jìn)行。拱頂及兩拱腳間隔縫應(yīng)在最后封拱時(shí)澆筑，間隔縫與拱段的接觸面應(yīng)事先按施工縫進(jìn)行處理。并應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）間隔縫混凝土應(yīng)在拱圈分段混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行；

（2）封拱合龍溫度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，可在接近當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶞囟然蛟?℃～15℃之間進(jìn)行。

5)拱波的澆筑

拱波應(yīng)在拱肋強(qiáng)度或其間隔縫混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后開始。

6)拱肋聯(lián)結(jié)系的澆筑

各拱助同時(shí)澆筑時(shí)，各拱肋間橫向聯(lián)結(jié)系與澆筑拱肋同時(shí)施工，并同時(shí)卸落拱架；各拱肋不是同時(shí)澆筑和卸架時(shí)，應(yīng)在各拱肋卸架后再澆筑肋間橫向聯(lián)結(jié)系。

7)排架及槽托的澆筑

排架及槽托應(yīng)在拱波強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后開始。排架混凝土應(yīng)從底部到頂部一次連續(xù)澆完，頂部施工縫設(shè)在槽托的底面。

8)槽身的澆筑

槽身混凝土應(yīng)在排架及槽托混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后才能進(jìn)行。每?jī)膳排偶苤g的渡槽槽身混凝土應(yīng)一次連續(xù)澆完。

9)拱肋鋼筋的綁扎

（1）拱腳接頭鋼筋預(yù)埋

由于拱肋的主鋼筋需伸入墩臺(tái)內(nèi)，因此在澆筑墩臺(tái)混凝土?xí)r，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的位置和深度將鋼筋端頭預(yù)埋入混凝土中。為便于預(yù)埋，主鋼筋端部可截開，但應(yīng)按有關(guān)規(guī)定使各根鋼筋的接頭錯(cuò)開。

（2）鋼筋接頭布置

為適應(yīng)拱助在澆筑過(guò)程中的變形，拱肋的主鋼筋或鋼筋骨架不使用通長(zhǎng)鋼筋，而在適當(dāng)位置的間隔縫中設(shè)置鋼筋接頭，且最后澆筑的間隔縫處必須設(shè)鋼筋接頭。

（3）鋼筋綁扎順序

鋼筋綁扎將根據(jù)混凝土澆筑分段及順序進(jìn)行，綁扎時(shí)各種預(yù)埋鋼筋應(yīng)予臨時(shí)固定，并在澆筑混凝土前進(jìn)行檢查和校正。

10)拱上其它建筑鋼筋與模板

為簡(jiǎn)化在拱肋上進(jìn)行的施工作業(yè)，拱上建筑的鋼筋采用預(yù)先綁扎或焊接成鋼筋骨架，模板預(yù)先組裝成整塊或整體。鋼筋骨架和整體式模板用履帶吊車吊到拱上安裝。

11)材料質(zhì)量要求

水泥：選用普通硅酸鹽或礦渣硅酸鹽水泥有出廠日期和出廠合格證，儲(chǔ)存超過(guò)三個(gè)月以上視為不合格，必須重新檢驗(yàn)標(biāo)號(hào)后方可使用。

砂：含泥量不大于3%，云母含量不大于2%，硫化物、硫酸鹽含量分別不大于1%，有機(jī)物含量用比色法，顏色不深于標(biāo)準(zhǔn)色。

碎石：碎石級(jí)配良好，粒徑可采用3～5cm，針片狀含量不大于15%，含泥量不大于1%，碎石強(qiáng)度壓碎指標(biāo)值不大于13%，硫化物硫酸鹽含量不大于1%。

拌和用水：不得含有影響水泥正常硬化的有害物質(zhì)，凡PH值小于4和硫酸根含量大于1%的污水不能使用，應(yīng)使用不含泥不受污染的天然水或自來(lái)水（飲用）。

12)混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土宜采用半流動(dòng)性微膨脹緩凝混凝土，配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（1）水灰比應(yīng)小于O.35，坍落度：5cm～8cm，以7cm最佳；

（2）加入減水劑增加流動(dòng)度。減水劑以FDN最好，在相同水灰比時(shí)，可增大坍落度1.0倍，提高強(qiáng)度20%左右。也可選用M型、YJ2、UNF2型減水劑，減水劑摻加量約為水泥量的0.9%～1.2%；

（3）加微膨脹劑防止混凝土收縮。微膨脹劑可選用鈣礬石、UEA等。摻加量為水泥量的1O%～20%（具體用量根據(jù)產(chǎn)品情況試驗(yàn)確定）；

（4）夏季澆筑混凝土?xí)r，可加5%（水泥量）的一級(jí)粉煤灰，以增加和易性，降低水化熱；

（5）應(yīng)加入緩凝劑延長(zhǎng)初凝時(shí)間；

（6）配料強(qiáng)度應(yīng)大于（1.1～1.15）的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

13)混凝土運(yùn)輸及澆筑設(shè)備

混凝土拌制選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，嚴(yán)格按用料重量比進(jìn)行拌制，混凝土拌合物拌合時(shí)間應(yīng)不少于1分鐘（等于或小于1000L容量的強(qiáng)制式拌合機(jī)），嚴(yán)格控制水灰比，加水量根據(jù)砂、碎石含水量調(diào)整，使拌合物塌落度不大于7cm。

混凝土拌合物采用3m3混凝土攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行水平運(yùn)輸。經(jīng)運(yùn)輸至澆筑地點(diǎn)應(yīng)保持其勻質(zhì)性，不分層、不離析，不漏漿，合易性好。

垂直運(yùn)輸采用泵送?；炷帘玫倪x擇應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

（1）混凝土輸送泵應(yīng)當(dāng)性能可靠，以保證連續(xù)灌注。

（2）輸送泵的額定揚(yáng)程應(yīng)大于25m。

（3）輸送泵的泵壓不宜超過(guò)4MPa，以免過(guò)度及擠壓模板。

（4）輸送泵的額定速度：

V＞1.2Q／t

式中：V——輸送泵的額定速度；