大跨度鋼筋混凝土拱施工工藝

0大跨度拱結(jié)構(gòu)往往用于橋梁工程，但隨著建筑業(yè)的發(fā)展，各專業(yè)相互融合、相互滲透，拱結(jié)構(gòu)越來越多的在房屋建筑工程中得到應(yīng)用。拱結(jié)構(gòu)往往是建筑物的主要受力構(gòu)件，由于跨度大，高度高，支撐體系設(shè)計復(fù)雜，技術(shù)含量高，施工難度大。目前國內(nèi)跨度超過100m的現(xiàn)澆混凝土拱結(jié)構(gòu)尚不多見，因此，研究大跨度鋼筋混凝土拱結(jié)構(gòu)施工工藝及其質(zhì)量通病的防治對于同類型工程的設(shè)計、施工和使用都具有深遠的意義。中鐵六局集團太原鐵建公司通過多方借鑒國內(nèi)外橋梁施工的先進經(jīng)驗，大膽創(chuàng)新，在大同大學(xué)體育館工程中運用一系列先進工藝，通過實踐取得了良好效果，拱結(jié)構(gòu)完成后受到了各方好評，經(jīng)總結(jié)形成本工法。(一)安全度高，采用整體式底模板與穩(wěn)定性較高的支撐體系共同作用；(二)免強壓，降低成本，提前工期；(三)節(jié)約用料，達到清水效果后，可直接刮膩子，不抹灰；三、適用范圍本工法適用于大跨度現(xiàn)澆混凝土拱結(jié)構(gòu)施工。采用整體式弧形底模，依據(jù)施工方案計算得出拱底支模預(yù)拱度，沿拱結(jié)構(gòu)法向設(shè)置施工縫，分段對稱施工。首先對拱進行施工段劃分，根據(jù)現(xiàn)場情況進行對稱施工，支撐體系從中間向兩端進行，鋼筋、模板和混凝土從兩端向中間施工，底模的拆除按照由高向低，中間向兩邊的順序進行，拱圈拆拱后圓順光滑，達到清水混凝土效果。五、施工工藝(一)工藝流程樁基→土方工程→承臺→碾壓支撐體系基礎(chǔ)→支撐體系→拱底模板→第一1施工段(鋼筋、模板、混凝土)→第二施工段……→合攏→拆模。2、支撐體系施工(1)碗扣架搭設(shè)工藝流程：彈線、立桿定位→擺放掃地桿→豎立桿并與掃地桿扣緊→裝掃地小橫桿、并與立桿和掃地桿扣緊→裝第一步橫桿并與各立桿扣緊→安第二步橫桿→加設(shè)臨時斜撐桿，上端與第二步橫桿扣緊(裝設(shè)與柱連接桿后拆除)→安第三、第四步大橫桿和小橫桿→安裝二層與柱拉桿→接立桿→加設(shè)剪刀撐→鋪設(shè)腳手板，(2)施工要點：①結(jié)合圖紙要求拱下部地面做法支撐架基礎(chǔ)做如下處理B用級配砂石(含卵石不少于30%)回填至-0.40m。C拱下澆注150厚C20混凝土寬度10m(以⑦軸⑩軸為中心線兩端各5m)。②每根立桿底部設(shè)一個可調(diào)支座，橫向及立面均每隔6m設(shè)一道剪刀撐，連續(xù)設(shè)置；3、模板工程(1)模板工程工藝流程：支底?！?綁底筋)→(綁側(cè)壁鋼筋安裝預(yù)埋件)→支側(cè)?！謇黼s物→支頂?！?澆筑混凝土)→拆模①底模配置2套，支設(shè)時為減少操作誤差，采用一次搭設(shè)成型分段澆注的2南北向用全站儀確定標高，全部支設(shè)完成后，檢查校正，確保一次到位，避免主螺梁的模腳下星端恒十吃竹粗建梁毒模梁間棋②施工預(yù)拱度：拱施工時和卸架后會產(chǎn)生下列彈性撓度及下沉變形F支撐體系基礎(chǔ)受載后的非彈性壓縮依據(jù)《公路施工手冊》(P122)預(yù)拱度取L/400~L/800,拱腳處為零設(shè)置，σ:拱頂總預(yù)加高度；L:拱圈跨度；X:跨中到任意點水平距離。(2)側(cè)壁模板分兩種：實心部分：外側(cè)全部為鋼模板，采用對拉螺栓加固，保證混凝土拱截面尺寸。側(cè)壁用特制鋼斜撐，調(diào)整側(cè)壁垂直度?？涨徊糠郑簝?nèi)模采用竹膠板，外模采用3防止?jié)仓炷習(xí)r空氣無法排出而造成露筋。(3)施工縫摸板采用鋼絲網(wǎng)和梳子板，如下圖鋼筋(4)模板拆除：①模板拆除時間：a頂模在混凝土終凝后即可拆除b側(cè)?；炷猎噳K強度達到1.2N/mm2后方可拆除c底?；炷翉姸冗_到設(shè)計強度的100%方可拆除②拆除部署：頂模拆除時間由現(xiàn)場混凝土工長確定，在混凝土終凝即可拆除。側(cè)模在終凝后12—24小時內(nèi)將試塊送至試驗室。試壓后達到1.2MP即可拆除。拆除時采用塔吊或汽車配合吊走。③由于底模拆除時涉及到拱體應(yīng)力轉(zhuǎn)換，故應(yīng)按以下方式拆除：a按照施工段的劃分由中部向兩端逐段拆除，為拆模方便，在拱頂設(shè)一塊b為使拱體逐漸均勻的降落和受力，各點降落應(yīng)分三次循還逐漸完成.按照預(yù)拱分配值各點底部均卸落1/3,每次間歇24小時，間歇后應(yīng)將松動的部分頂緊，4c模板拆除后，立即吊離支撐架，運至指定地點，堆碼整齊。4、鋼筋工程(1)工藝流程綁扎底部鋼筋→綁扎側(cè)壁鋼筋及腹筋→安裝預(yù)埋件→綁扎頂部鋼筋(2)施工工藝①畫箍筋間距并擺放箍筋，先穿拱上部縱向受力鋼筋，用鋼管架起穿箍將箍筋按已畫好的間距逐個分開，最后穿下部鋼筋；②側(cè)壁豎向鋼筋在拱內(nèi)設(shè)計以箍筋的形式綁扎，開口方向均向上，并應(yīng)相互錯開，同箍筋一起先放置在底模上，綁扎時應(yīng)先沿縱向通長穿一根鋼管支撐起鋼筋骨架后再綁扎。側(cè)壁水平筋綁扎時應(yīng)先在豎向筋上畫出位置線，注意起步筋應(yīng)距底模450mm,在下部及齊胸處綁扎2道水平筋固定，接著綁扎其余水平筋，最后綁扎拉結(jié)筋；④按照圖紙要求安裝預(yù)埋件，預(yù)埋件全部采用穿孔塞焊的焊接方式，為保證預(yù)埋件位置準確，在定做模板時按照圖紙將預(yù)埋件位置留出螺栓口，安裝時用螺栓加固于模板上，保證預(yù)埋件安裝質(zhì)量；⑤頂部鋼筋綁扎方法大致與頂部鋼筋相同，注意馬凳不得直接放置在模板⑥拱內(nèi)主要縱向受力鋼筋采用直螺紋連接，合龍部分無法使用時采用冷擠壓接頭，保證同一截面接頭數(shù)量不超過50%相鄰接頭錯開1400mm,綁扎時應(yīng)使用“八字扣”,嚴禁使用順扣，鋼筋底部墊塊采用硬質(zhì)花崗巖，為了防止墊塊發(fā)壁采用定制的塑料墊塊，間距1000mm梅花形布置。5、混凝土工程5(1)工藝流程：作業(yè)準備→混凝土運輸→混凝土澆筑與振搗→養(yǎng)護(2)混凝土施工工藝：①作業(yè)準備：及時確定混凝土配比，并備齊保溫材料如草袋子、塑料布、棉被等以及作業(yè)所需的工具如振搗棒、木抹子、鍬等。②混凝土采用汽車泵泵送至澆筑點，布料時應(yīng)注意布料高度，不得超高，③拱腳及實心拱部分施工：拱腳混凝土亦屬于大體積混凝土，施工時也應(yīng)參照承臺板大體積混凝土的有關(guān)技術(shù)措施施工。A拱腳混凝土支模前，先將承臺施工縫表面混凝土鑿毛露出石子并清理干凈。模板支設(shè)完畢后，對模板內(nèi)的雜物清理干凈，木模板澆水濕潤，但不得有積水。B采用混凝土輸送泵直接入模。C混凝土澆筑連續(xù)進行，澆筑層厚度為插入式振搗器作用部分長度的1.25倍，但不大于50cm,作業(yè)人員要進入模內(nèi)布料和振搗。D混凝土澆筑時經(jīng)常觀察模板、支撐及筋情況，當發(fā)現(xiàn)有變形，移位時，要及時采取措施進行處理。④拱體混凝土施工A現(xiàn)場準備：澆筑混凝土前，應(yīng)將模板內(nèi)的垃圾、泥土等雜物及鋼筋上的油污清除干凈。B混凝土利用汽車泵運輸至施工地點，坍落度要求為140±20mm,澆筑時應(yīng)保證混凝土的供應(yīng)速度，不得隨意留縫。C混凝土澆筑與振搗拱混凝土各個施工段的接縫面應(yīng)與拱軸線垂直，各分段點處理方案如下：為減少每段混凝土收縮變形，在相鄰施工段之間，應(yīng)增加1-2m長微膨脹混凝土，膨脹劑摻加量具體由商品混凝土廠家試驗室確定，混凝土提高一個強度等級，其余混凝土按原設(shè)計施工；6D施工縫的處理施工縫應(yīng)沿法向留置，嚴禁隨意留置施工縫。施工縫處理作為一項重要檢查內(nèi)容，符合要求后方可澆筑混凝土。此外，施工縫處理時注意剔除表面浮漿E養(yǎng)護：混凝土拆模后立即涂刷一層養(yǎng)護劑，防止混凝土內(nèi)水分散失，并F拱頂合攏：封頂合攏時應(yīng)安排在晝夜平均溫度接近年平均溫度(或5-15℃)時進行；合攏段混凝土采用微膨脹混凝土。工種人數(shù)工種人數(shù)工種人數(shù)鋼筋工混凝土工架子工木工信號工3按照方案劃分情況按照四段流水作業(yè)。吊車(汽車吊或塔吊)、100*100方木、扇形鋼模板及配套螺栓、護身欄桿、括鋼筋、砼的設(shè)備)(一)技術(shù)準備：針對工程實際情況制定針對性的施工方案、技術(shù)交底，請專家對施工方案進行技術(shù)性評估及指導(dǎo)；對技術(shù)工人進行技術(shù)培訓(xùn)，合理組織安排勞力；建立QC全面質(zhì)量管理體系，全員參加，針對施工中技術(shù)難點展開(二)控制措施1.軸線位移：拉通線控制整體位置，并加強模板支撐體系的穩(wěn)固性，振72.垂直度：梁側(cè)模要一次加固到位，側(cè)模板要在澆筑完成后進行第二次垂直度校正；3.麻面：脫模劑涂刷要均勻，拆除模板時間不宜過早；4.蜂窩：振搗時應(yīng)嚴格按照交底操作，不得漏振；5.裂縫：加強養(yǎng)護，要在澆注完成后12小時內(nèi)及時涂刷養(yǎng)護劑。(三)質(zhì)量標準：施工質(zhì)量標準執(zhí)行設(shè)計要求和國家有關(guān)規(guī)范標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2002。(1)鋼筋安裝允許誤差：序號準1承臺板鋼筋網(wǎng)間距2拱體箍筋外包尺寸3拱體主筋間距4拱體箍筋間距5承臺馬凳鐵高度6受力鋼筋保護層承臺板桁架拱體(2)模板安裝的允許偏差：序號準1軸線位置承臺53拱體5282底模上表面標高3截面尺寸承臺拱體4拱模垂直度655相鄰兩板表面高低差216表面平整度(2m長度內(nèi))547預(yù)埋件中心線位移33(3)現(xiàn)澆混凝土允許偏差：序號允許偏差(mm)國家標準內(nèi)控標準1軸線位移承臺板拱體862標高拱體每段標高拱體全高3截面尺寸承臺板拱體、桁架4拱體垂直度每段85全高5表面平整度(2m長度內(nèi))866預(yù)埋件中心線位置55九、安全措施1、貫徹執(zhí)行“安全第一，預(yù)防為主”的方針，項目管理機構(gòu)職能部門和操作工人均明確安全生產(chǎn)目標，做好各項防護工作，安全生產(chǎn)做到經(jīng)?；?、制度化、規(guī)范化，堅持既抓生產(chǎn)，又抓安全，當生產(chǎn)進度與安全相矛盾時，進度必9須讓位于安全。2、嚴格執(zhí)行《建筑施工安全檢查標準》(JGJ59—99)規(guī)定的建筑施工現(xiàn)場安全防護標準，現(xiàn)場又明顯的安全標志牌。4、臨時配電線路按規(guī)范要求進行敷設(shè)整齊，架空線采用絕緣5、配電系統(tǒng)實行分級配電，各類配電箱、開關(guān)箱安裝和內(nèi)部設(shè)置必須符合防塵，箱體涂有安全色標，統(tǒng)一編號，箱內(nèi)無雜物，停止使用時切斷電源，箱門上鎖。6、手持電動工具應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，電源線、插頭、插座應(yīng)完好，電源線不7、所有機械設(shè)備必須做到定期檢查，機械不得帶病工作，非專業(yè)人員不得開啟機械?？墒褂谩?、減少租賃材料使用10天：1650噸×7.2元/噸×10=118800元35.8×505