(此文档为Word格式,下载后可以任意编辑修改!)(文件备案编号:)施工方案工程名称:编制单位:编制人:审核人:批准人:编制日期:年月日一、工程概况竹鹅溪综合治理工程(南支)第四合同段0+729处设计有一座30m 跨石拱桥,桥宽10.5m。
主拱圈为等截面悬链线,厚度为80cm,净矢跨比1/5,主拱圈矢高6m,腹拱圈为等截面圆弧,厚度35cm,净矢跨比为1/5,矢高70cm,腹拱墩拱圈为等截面圆弧,厚度30cm,净矢跨比为1/2,矢高60cm,桥梁下部为重力式U型砌石桥台,桥台基础放置在除去风化层的新鲜岩层上,并嵌入新鲜岩层60cm以上。
该桥设计荷载为车行道单向限载重10t,主拱圈、腹拱圈、腹拱墩拱圈材料为M10砂浆砌粗料石,桥台为M10砂浆砌块石(片石)、桥立面为M5砂浆砌块石(片石),石料标号不小于30MPa。
二、施工方案选择(一)方案选择本石拱桥支架采用扣件式支架,拱架采用型钢焊接支架,支架搭设完毕后进行了预压。
主拱圈砌筑分环砌筑,每环分六段,每段按水平均匀分割,水平长度为5m,先砌筑拱脚部位,再砌筑拱顶部位,最后砌筑1/4跨径处。
卸架同排同时进行,分三个循环卸落。
(二)工程工艺流程(1)围堰(2)基坑开挖(3)基础底板(4)浆砌桥台(5)拱架基础(6)拱架搭设(7)搭架预压(8)拱圈砌筑第一环(9)拱圈砌筑第二环(10)拱上横墙(11)卸载(12)卸架(13)腹拱圈砌筑 (14) 护拱 (15)拱上填料 (16)拱上附属构筑物三、施工准备1、人员及设备准备人员安排:管理人员:15名,各施工队施工人员70名。
机械设备配置:挖掘机:1台;电焊机:2台;8t吊车:1台;10t 自卸汽车:5台;20KW发电机:2台;潜水泵:3台;水准仪:2台;全站仪:1台;砂浆搅拌机:2台;运输砂浆拖拉机:2台;铁皮:300平方。
2、施工技术组织根据设备需求及施工精度布设控制网点,补充施工需要的水准点、桥梁轴线、桥梁控制桩。
为保证施工测量放样作好准备。
作好原材料的检验和配合比的选定。
3、材料准备砂、石料、水泥、枕木、木材、沥青、脚手架、钢材等在柳州可以采购,质量能达到要求。
4、平面布置桥梁处在河道上,因采用满堂拱架施工,施工前,应将上游河水通过围堰栏截进拓污管道,再将河道淤泥清除,用片石挤淤,使基础满足搭设搭架基础承载力。
挤淤宽度为桥宽两侧加宽5m,5m作为外墙架及便道使用,并将现场场地进行平整,作为材料堆放和施工活动场地。
施工用水、电采用就近租用居民及厂矿的自来水。
电不能满足时采用发电机发电。
5、现场管理(1) 施工标志牌、围护进场后,在施工现场明显处设置施工标志牌及配合比牌,施工标志牌写明工程名称、施工部位、工地负责人姓名、现场施工员、开竣工日期等内容。
配合比牌写明工程名称、施工部位、砂浆标号、水泥用量、砂子用量、水用量及稠度等。
施工场地处在人员密集区或交通要道时,应采用封闭式管理,在车辆及行人通过的场地,围护采用2.0米高的围护板围护。
(2)交通维护本工程施工前需将旧桥拆除,所以需在新建桥上游50m处填一便道供周围村民及施工使用,便道宽5m,处在新建桥与河水截流围堰间,即可作为截流的防护围堰。
施工期间应安排人员进行维护,要保持施工区段交通顺畅。
在临边位置,用2米高围栏围护。
在两端安设明显的安全标识标志。
6、施工进度安排桥台可提前安排在枯水季节,拱圈砌筑可安排在秋季。
拱桥的施工,应避开雨季。
计划从2007年9月1日开工,2007年12月31日结束,共122天。
四、施工技术要点(一)桥台砌筑本工程桥台为重力式U型桥台,M10水泥砂浆砌筑块石(片石),桥台基础为M10水泥砂浆砌筑块石(片石)结构。
施工前用全站仪测设出基础边线,然后向外放出1m(50cm的工作面+50cm排水明沟),撒出灰线,根据现场土质情况及基坑开挖深度,定出边坡宽度,撒出基坑开挖外边线。
土方基坑放坡按1:0.67,石方开挖按1:0.5。
基坑采用挖掘机开挖,开挖达到设计标高后,然后人工修底,并会同监理工程师、设计单位、勘察单位联合对地基承载力检测,地基承载力应不小于600KPa,达到设计地基承载力后,进行下道工序施工。
若地基承载力达不到设计载基承载力,则会同监理工程师、设计单位等共同提出设计变更方案,对基底进行处理,直至达到设计的地基承载力。
开挖基坑的同时,在基坑周围作土石围堰,河道中间留5~10m的过水通道,以便于洪水时导流。
若开挖后出现地下水,需沿基坑四周挖排水沟,将在基坑中安放水泵进行基坑排水,保证基坑中无积水。
基坑开挖的位置、深度、基底尺寸符合图纸的要求。
清好底后,即可进行基础砌筑。
基础砌筑前,应对基底进行清洗干净。
第一层砌块时,需先座浆,然后逐层砌筑。
为保证台身砌筑坡度的精确,施工前先做好线架,挂线施工。
砌筑分段分层,两相邻工作段的砌筑高度不超过1.2m。
砌体中的石块以砂浆粘结,砌块间要有一定厚度的砌缝,不得互相直接接触。
上层石块在下层石块上铺满砂浆后砌筑。
竖缝在先砌好的砌块侧面挂上砂浆,所有砌缝要求砂浆饱满。
若用小块石填塞砌缝时,小块石四周都要有砂浆,为使砌块稳定,每外均选取尺寸形状较适宜的石块,且将较大的石块用于下层,并用宽面为底铺砌。
砌筑上层时,避免震动下层砌块。
砌筑工作中断后重新开始时,先将原砌层表面清扫干净,适当湿润再铺筑砂浆。
镶面石两顺一丁,错缝砌筑,错缝宽度不小于10cm,缝宽要一致,约为2cm,勾缝采用凹缝,缝深为5mm,缝宽16mm。
台身砌筑采用CKC支架,并加设连墙杆件。
砂浆采用砂浆搅拌机搅拌。
(二)拱圈放样本工程拱圈计划先进行1:1实地放样,以确定拱块形状和尺寸、拱圈分段位置、各项立杆的位置和尺寸。
拱圈放样地点计划在拱桥附近的单位砼地面上,拱圈大样按1:1的比例,由于该桥拱圈左右对称,因此仅对1/2拱圈放样。
拱圈放样采用坐标法,以拱顶为原点,用全站仪放出相互垂直的X-X 及Y-Y轴作为基线,然后按图纸提供的12等分坐标数据,以坐标基线及辅助线为基准,作全站仪配合放出各坐标点。
12等分半拱圈坐标见设计图。
各点放出来后,用平滑的曲线将各点连接。
曲线绘出后,检查曲线长度和控制点坐标的对角线长度,拱圈的水平长度误差及拱轴线偏差均不能大于计算跨径的1/2000,否则予以调整。
根据放出的拱圈曲线,即可设计拱架、确定拱块尺寸、确定空缝位置。
(三)扣件式钢管拱架的计算1、支架或拱架与模板的选择支架采用钢管扣件,钢管直径φ=48mm,壁厚t=3.8mm,立杆纵横间距拟采用0.6m,横杆上下间距拟采用0.6m,设水平及竖向剪力撑。
以最终验算确定。
拱架沿桥梁横向间隔0.6m布置,每片分六节制作,底部采用20槽钢与φ48×3.5立杆钢管焊接而成,立杆间距为60cm,上弦部分采用小横钢管与双10×6.3角钢相焊接而成,双角钢与弧形土加工成弓形木。
每片拱架直接采用大横杆、小横杆相连接,间距同支架,设斜向剪力撑。
拱架安装详见附图。
拱架先焊制好,支架搭设完毕后,放上卸载筒,然后将拱架吊装在砂筒上。
拱架与支架之间安设卸载筒,详见后面介绍,以作为卸架设备。
弓形木上直接铺设松木模板,厚度为3cm,宽30cm,以作为拱圈砌筑的模板。
模板铺设时,要在拱顶处预留一空档,以便于拱架的拆卸。
在预留空档处留置空洞,以便清洗落入空档内的砂浆。
模板铺好后,标出桥中心线、拱圈中线、拱圈边线等有关点。
2、荷载(1)拱圈圬工重力:拱圈总体积为268.3m3,比重按2.6t/m3计算,总重量为697.6t,拱圈的分二环砌筑,荷载按拱圈总重的70%计入,G1=697.6×70%=488.3t=4785.34KN。
q1=4785.34KN/(10.5m×30m)=15.19 KN/m2(2)模板自重标准值: q2=0.3 KN/m2(3)拱架自重:13.7t(立杆)+13.5t(小横杆)+10.4t(大横杆)+13.8t(18工字钢)=51.4t其中杆件对工字钢上每一点的集中荷载F1=37.6×1000×9.8/(19×51)=380N18工字钢自重为:236.6 N/m(4)施工人员、机具:q4=2KN/m2(5)荷载组合底面模板及支架q1+q2+q4(验算承载力及刚度)=15.19×1.4+0.3+2=23.57 KN/m23、计算假定扣件式钢管拱架是一个空间框架结构,但节点处介于铰接与半刚性之间,其效果与操作者的工作质量有关。
钢管多次重复使用,存在微量弯曲,为简化计算,可作一些较切合实际的合理假定。
(1)只取单排立柱,按平面杆件体系计算;(2)立杆自由长度取大横杆的间距,两端视为铰接;(3)顶端小横杆按连续杆计算;(4)只计作用在拱架上的竖直荷载,不考虑水平力和风力。
4、荷载计算(1) 模板验算○1拱底模板强度验算模板长 1.8m,按三跨连续梁计算,按最不利荷载布置,见计算简图,由施工计算手册附表,可查得:K M=-0.177, K W=0.99, E:木材弹性模量为12×103 N/mm2=12×109 N/m2。
模板受力按纵向取1m宽计算带,受力如下图:模板受力计算图M Max=K M ql2=-0.177×23.57×1×0.62=-1.502KN·m底模应力:σ= M Max/WW=100×32/6=150cm3=150×103 mm3σ=1.502×1000×1000/150×103 mm3=10N/ mm2<15N/ mm2(采用松木)故强度满足要求.○2模板刚度验算f Max=K f ql4/(100EI)I=100×33/12=225cm4=225×10-8m4f Max =0.99×23.57×1000×0.64/(100×10×109×225×10-8)=3024.125/2250000=0.0013m=1.3mm<L/400=1.5mm刚度满足要求.(2) 顶小横杆验算顶小横杆自重为 3.84kg/m,总重为: 51×10.5m×3.84kg/m=20.152KN按近似公式计算:小横杆受力计算图○1强度验算σMax= PL/3.5WP=(4785.34+20.152+2.3×30×10.5)×1.2(系数)/(51×19)=6.85KN(弓形木重量较小未考虑)σMax =6.85×1000×0.6/(3.5×5.08×10-6)=2.31×108N/m2=231N/mm2<235N/mm2则强度满足要求.○2刚度验算f Max=PL2/(55EI)=6.85×103×0.6/(55×12.19×10-8×2.1×1011)=0.0029m=2.9mm<3mm满足刚度要求.(3) 立杆验算立杆为两端铰接的受压杆,计算长度为大横杆的间距L0,受压立杆的长细比λ=L0/r=60/1.58=38(r为立杆的回转半径),φ为纵向弯曲系数,φ值经查表得:0.893, A为立杆截面积,[σ]为立杆钢材屈服点强度,为235N/mm2,立杆的轴向压力容许荷载值:[N]=φA[σ]=0.893×4.89×102×235= 102.6KN>6.85KN(小横杆最大支反力)横杆跨距可调整至90cm,以减轻拱架自重。