橋梁混凝土拱腳施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目為跨河混凝土拱橋工程，主橋采用單跨預(yù)應(yīng)力混凝土拱結(jié)構(gòu)，拱跨徑100米，橋面寬度30米，設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為公路-I級(jí)。拱腳作為拱橋關(guān)鍵傳力節(jié)點(diǎn)，采用C40鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單個(gè)拱腳混凝土方量85m3，結(jié)構(gòu)高度4.2米，順橋向長(zhǎng)度6.5米，橫橋向?qū)挾?.8米。拱腳與橋墩采用剛性連接，通過28根直徑32mm的HRB400E主筋實(shí)現(xiàn)力流傳遞，節(jié)點(diǎn)區(qū)域設(shè)置三道環(huán)形箍筋加強(qiáng)，箍筋直徑16mm，間距10cm。1.2地質(zhì)條件橋位處地質(zhì)勘察顯示，拱腳基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化砂巖，地基承載力特征值300kPa，地下水位位于基底以下2.5米。施工區(qū)域地震烈度為VII度，場(chǎng)地類別II類，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.15g。1.3施工范圍本方案涵蓋拱腳施工全流程，包括基坑開挖、地基處理、鋼筋工程、模板工程、混凝土工程、預(yù)應(yīng)力施工及養(yǎng)護(hù)等工序，涉及臨時(shí)支撐體系搭設(shè)、測(cè)量監(jiān)控、冬雨期施工等專項(xiàng)技術(shù)措施。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審，重點(diǎn)復(fù)核拱腳與拱肋、橋墩的連接構(gòu)造，編制鋼筋翻樣圖和模板加工圖。采用BIM技術(shù)建立拱腳三維模型，模擬鋼筋排布和混凝土澆筑過程，提前發(fā)現(xiàn)施工沖突。編制專項(xiàng)施工方案并組織專家論證，對(duì)施工人員進(jìn)行分級(jí)技術(shù)交底，確保關(guān)鍵工序操作要點(diǎn)傳達(dá)到每一名作業(yè)人員。2.2材料準(zhǔn)備2.2.1原材料控制水泥選用P.O42.5R普通硅酸鹽水泥，進(jìn)場(chǎng)時(shí)需提供出廠合格證和堿含量檢測(cè)報(bào)告，進(jìn)場(chǎng)后按批次進(jìn)行強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間復(fù)試，同一廠家、同一品種水泥每200t為一檢驗(yàn)批。細(xì)骨料采用級(jí)配良好的中砂，細(xì)度模數(shù)2.6-2.8，含泥量≤2%，泥塊含量≤0.5%；粗骨料采用5-31.5mm連續(xù)級(jí)配碎石，壓碎值≤10%，針片狀顆粒含量≤8%，含泥量≤1%。2.2.2配合比設(shè)計(jì)混凝土采用泵送施工，設(shè)計(jì)坍落度180±20mm，擴(kuò)展度≥550mm，初凝時(shí)間≥6h。配合比參數(shù)為：水膠比0.38，砂率40%，膠凝材料總量420kg/m3（水泥320kg、粉煤灰70kg、礦粉30kg），外加劑采用聚羧酸系高性能減水劑，摻量1.0%。每立方米混凝土摻加0.6kg聚丙烯纖維，長(zhǎng)度12mm，抗拉強(qiáng)度≥300MPa。2.3機(jī)具準(zhǔn)備主要施工設(shè)備配置如下：混凝土施工：HZS90攪拌站1座，8m3混凝土罐車6輛，48m汽車泵1臺(tái)，Φ50插入式振動(dòng)棒6臺(tái)，Φ30微型振動(dòng)棒3臺(tái)，混凝土含氣量測(cè)定儀1臺(tái)，坍落度筒3套鋼筋加工：數(shù)控彎曲中心1臺(tái)，鋼筋切斷機(jī)2臺(tái)，直螺紋滾絲機(jī)2臺(tái)，鋼筋調(diào)直機(jī)1臺(tái)模板工程：15t汽車吊1臺(tái)，液壓千斤頂（50t）4臺(tái)，扭矩扳手（0-300N·m）2把測(cè)量監(jiān)控：全站儀（精度1mm+1ppm）1臺(tái)，水準(zhǔn)儀（DSZ2）1臺(tái)，測(cè)斜儀2臺(tái)，應(yīng)力傳感器8個(gè)2.4現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備清理施工場(chǎng)地，平整后采用20cm厚C20混凝土硬化，設(shè)置5%排水坡度。基坑周邊砌筑30cm高擋水墻，配備4臺(tái)Φ100潛水泵用于排水。搭設(shè)雙層防護(hù)棚，上層采用5cm厚木板，下層設(shè)防砸安全網(wǎng)。鋼筋加工區(qū)設(shè)置防雨棚，配備鋼筋原材、半成品、成品三區(qū)隔離標(biāo)識(shí)牌。三、施工工藝3.1測(cè)量放樣采用全站儀按二級(jí)導(dǎo)線精度建立施工控制網(wǎng)，在基坑周邊設(shè)置6個(gè)永久性控制點(diǎn)。使用極坐標(biāo)法放樣拱腳軸線，測(cè)設(shè)縱橫軸線控制樁和高程基準(zhǔn)點(diǎn)，每個(gè)方向設(shè)置2個(gè)校核點(diǎn)。模板安裝時(shí)采用三維坐標(biāo)法定位，每50cm設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，使用高精度水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程控制，測(cè)量成果實(shí)行三級(jí)復(fù)核制度。3.2基坑開挖采用放坡開挖結(jié)合鋼板樁支護(hù)，坡率1:0.75，基坑深度7.2米，分三級(jí)開挖，每層高度2.4米。支護(hù)體系采用SP-IV型拉森鋼板樁，長(zhǎng)度9米，采用振動(dòng)錘沉樁，樁頂設(shè)置雙拼32a工字鋼圍檁，間距2.5米設(shè)置Φ609鋼支撐，支撐預(yù)加軸力150kN?；拥撞款A(yù)留1.2米寬作業(yè)面，設(shè)置0.5m×0.5m排水溝和集水井。3.3地基處理基底清理完成后，采用20t壓路機(jī)碾壓3-5遍，壓實(shí)度≥93%。鋪設(shè)30cm厚級(jí)配碎石墊層，分層碾壓密實(shí)，頂面鋪設(shè)20cm厚C25混凝土墊層，內(nèi)配Φ12@200雙向鋼筋網(wǎng)。墊層施工完成后，在其表面彈設(shè)鋼筋位置線和模板定位線，誤差控制在±5mm以內(nèi)。3.4鋼筋工程3.4.1鋼筋加工鋼筋原材經(jīng)復(fù)試合格后進(jìn)行加工，主筋采用數(shù)控彎曲中心按設(shè)計(jì)弧度預(yù)彎，彎曲半徑50倍直徑，每根鋼筋兩端各預(yù)留30cm直段用于套筒連接。箍筋采用135°彎鉤，彎后平直段長(zhǎng)度10倍直徑，加工誤差控制：受力鋼筋±10mm，箍筋±5mm。3.4.2鋼筋連接主筋采用直螺紋套筒連接，接頭等級(jí)I級(jí)，加工前進(jìn)行絲頭檢測(cè)，牙形飽滿度≥95%，絲扣長(zhǎng)度偏差±1P（P為螺距）。連接時(shí)使用扭矩扳手，直徑32mm鋼筋的擰緊扭矩為320N·m，套筒外露絲扣1-2扣。同一截面內(nèi)接頭面積百分率≤25%，接頭錯(cuò)開距離≥35d。3.4.3鋼筋安裝搭設(shè)鋼筋綁扎操作平臺(tái)，先安裝底層主筋和箍筋，再安裝側(cè)面和頂層鋼筋。主筋定位采用專用胎架，確保間距偏差≤±10mm，保護(hù)層厚度使用C40預(yù)制墊塊，強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度，每平方米布置4個(gè)，呈梅花形排列。預(yù)埋件安裝時(shí)采用螺栓固定在模板上，位置偏差控制在±10mm以內(nèi)。3.5模板工程3.5.1模板設(shè)計(jì)模板采用18mm厚酚醛覆膜膠合板，背面設(shè)置10cm×15cm方木背楞，橫向間距30cm，縱向采用雙拼Φ48×3.5mm鋼管，間距50cm。模板分塊加工，圓弧段每2米一段，直線段每3米一段，接縫處采用企口形式，粘貼5mm厚EPDM密封膠條。3.5.2支撐體系采用盤扣式腳手架作為模板支撐，立桿縱橫距0.6m×0.6m，步距1.2m，掃地桿距地面20cm。立桿底部設(shè)置可調(diào)底座和5cm厚木墊板，頂部安裝可調(diào)節(jié)頂托，伸出長(zhǎng)度≤30cm。支撐體系與橋墩承臺(tái)進(jìn)行剛性連接，每3米設(shè)置一道水平剪刀撐，縱橫向連續(xù)布置。3.5.3模板安裝模板安裝前進(jìn)行預(yù)拼，檢查幾何尺寸和接縫嚴(yán)密性，合格后涂刷脫模劑。采用汽車吊分塊吊裝，通過調(diào)節(jié)頂托和側(cè)向拉桿精確定位，使用全站儀校核模板軸線和高程，允許偏差：軸線±5mm，高程±3mm，截面尺寸±10mm。安裝完成后進(jìn)行預(yù)壓，加載量為設(shè)計(jì)荷載的120%，分三級(jí)加載（50%、80%、120%），每級(jí)加載后靜置12小時(shí)，監(jiān)測(cè)沉降值，預(yù)壓完成后卸載并調(diào)整模板高程。3.6混凝土工程3.6.1混凝土拌制攪拌站嚴(yán)格按施工配合比計(jì)量，水泥、粉煤灰、礦粉計(jì)量偏差±1%，砂石±2%，水、外加劑±0.5%。攪拌時(shí)間90秒，冬季施工延長(zhǎng)30秒。每盤混凝土測(cè)試坍落度和擴(kuò)展度，控制入模溫度5-30℃，雨天增加含水率檢測(cè)頻次，及時(shí)調(diào)整用水量。3.6.2混凝土澆筑采用分層澆筑法，每層厚度30cm，澆筑順序從拱腳兩端向中間推進(jìn)，使用布料機(jī)均勻布料。振動(dòng)棒采用"快插慢拔"工藝，插點(diǎn)間距≤30cm，振搗時(shí)間15-20秒，直至混凝土表面泛漿、無氣泡逸出。節(jié)點(diǎn)區(qū)域加密振搗點(diǎn)，設(shè)置專人負(fù)責(zé)預(yù)埋件周圍振搗，確?；炷撩軐?shí)。3.6.3混凝土養(yǎng)護(hù)澆筑完成后12小時(shí)內(nèi)覆蓋土工布，采用自動(dòng)噴淋系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)期不少于14天。夏季施工時(shí)搭設(shè)遮陽(yáng)棚，噴霧降溫，控制內(nèi)外溫差≤25℃；冬季施工采用電熱毯+棉被保溫，確保養(yǎng)護(hù)溫度≥5℃。在混凝土內(nèi)部埋設(shè)溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度變化，當(dāng)溫升超過60℃時(shí)采取通水降溫措施。3.7預(yù)應(yīng)力施工待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工，采用兩端對(duì)稱張拉，張拉順序先長(zhǎng)束后短束，分四批進(jìn)行。張拉設(shè)備使用前進(jìn)行標(biāo)定，校正系數(shù)≤1.05。張拉力控制采用"雙控法"，以應(yīng)力控制為主，伸長(zhǎng)值校核為輔，實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值偏差控制在±6%以內(nèi)。張拉完成后24小時(shí)內(nèi)完成孔道壓漿，水泥漿水膠比0.35，摻加0.01%鋼纖維，壓漿壓力0.5-0.7MPa，持壓3分鐘。3.8模板拆除遵循"后支先拆、先支后拆"原則，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%方可拆除承重模板。拆除順序：側(cè)向支撐→縱向鋼管→橫向方木→面板，嚴(yán)禁猛撬硬砸。模板拆除后及時(shí)清理、修復(fù)，涂刷脫模劑后分類堆放，周轉(zhuǎn)使用前進(jìn)行平整度檢測(cè)，偏差超過2mm的面板及時(shí)更換。四、質(zhì)量控制4.1原材料控制建立材料進(jìn)場(chǎng)臺(tái)賬，實(shí)行"二維碼"追溯管理，每批材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)核查出廠合格證、檢驗(yàn)報(bào)告，按規(guī)定頻次進(jìn)行抽樣復(fù)試。水泥存放期超過3個(gè)月必須重新檢驗(yàn)，鋼筋表面不得有裂紋、油污和顆粒狀銹跡，外加劑應(yīng)密封儲(chǔ)存，防止受潮結(jié)塊。4.2工序控制實(shí)行"首件認(rèn)可制"，每個(gè)分項(xiàng)工程首件施工完成后，組織技術(shù)、質(zhì)量、監(jiān)理三方驗(yàn)收，總結(jié)工藝參數(shù)后方可大面積施工。鋼筋綁扎實(shí)行"三檢制"，自檢合格后報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收，隱蔽工程驗(yàn)收留存影像資料?；炷猎噳K留置數(shù)量符合規(guī)范要求，每工作班留置3組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，1組同條件養(yǎng)護(hù)試塊，抗裂試塊按500m3留置1組。4.3檢測(cè)項(xiàng)目主要檢測(cè)項(xiàng)目及頻率：鋼筋保護(hù)層厚度：每構(gòu)件檢測(cè)5個(gè)點(diǎn)，允許偏差+10mm、-5mm混凝土強(qiáng)度：標(biāo)養(yǎng)試塊每100m31組，同養(yǎng)試塊對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)部位軸線位置：每施工段測(cè)4點(diǎn)，允許偏差±10mm截面尺寸：每2m測(cè)1點(diǎn)，允許偏差+8mm、-5mm表面平整度：2m靠尺檢查，允許偏差5mm4.4質(zhì)量通病防治針對(duì)拱腳施工常見質(zhì)量問題，采取以下預(yù)防措施：蜂窩麻面：優(yōu)化混凝土配合比，控制坍落度損失，加強(qiáng)振搗培訓(xùn)，實(shí)行振搗責(zé)任區(qū)制度鋼筋保護(hù)層偏差：采用定型墊塊，使用專用定位卡具，嚴(yán)禁踩踏鋼筋模板接縫漏漿：模板拼縫采用雙面膠密封，對(duì)拉螺栓加設(shè)止水環(huán)，澆筑前檢查模板拼縫嚴(yán)密性混凝土裂縫：控制水泥用量≤400kg/m3，摻加粉煤灰降低水化熱，采用分層澆筑和二次振搗，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理五、安全措施5.1組織保障成立項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的安全管理小組，配備3名專職安全員，設(shè)置安全管理部門，編制安全專項(xiàng)施工方案，配備應(yīng)急救援器材，定期組織應(yīng)急演練。特種作業(yè)人員持證上崗，建立安全技術(shù)交底臺(tái)賬，班前開展"三違"檢查。5.2高處作業(yè)安全基坑周邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，刷紅白警示漆，掛密目安全網(wǎng)，設(shè)置18cm高擋腳板。作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，使用工具袋，嚴(yán)禁拋擲物料。腳手架搭設(shè)完成后經(jīng)驗(yàn)收合格方可使用，作業(yè)層滿鋪腳手板，設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿和18cm高擋腳板。5.3臨時(shí)用電安全施工用電采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)，配電箱安裝漏電保護(hù)器，動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s。電纜架空敷設(shè)，高度≥2.5m，穿越道路時(shí)加設(shè)防護(hù)套管。夜間施工配備足夠照明，照明燈具高度≥2.5m，金屬外殼接地。5.4機(jī)械設(shè)備安全機(jī)械設(shè)備實(shí)行"定人定機(jī)定崗"責(zé)任制，班前進(jìn)行檢查，運(yùn)轉(zhuǎn)正常方可使用?；炷凛斔捅迷O(shè)置防雨棚，泵管固定牢固，嚴(yán)禁超載使用。起重機(jī)械作業(yè)時(shí)設(shè)置警戒區(qū)，專人指揮，吊物下方嚴(yán)禁站人。5.5應(yīng)急預(yù)案編制坍塌、高處墜落、觸電等專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資：擔(dān)架2副、急救箱2個(gè)、滅火器8個(gè)、應(yīng)急照明3套。與當(dāng)?shù)蒯t(yī)院建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，設(shè)置應(yīng)急通道，發(fā)生事故時(shí)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，組織搶救傷員，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，按規(guī)定上報(bào)事故。六、監(jiān)測(cè)監(jiān)控6.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容拱腳施工期間進(jìn)行以下監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：基坑變形：使用測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)鋼板樁位移，每2天測(cè)1次，預(yù)警值30mm支撐軸力：在鋼支撐上安裝應(yīng)力傳感器，監(jiān)測(cè)頻率1次/天，預(yù)警值200kN模板沉降：在模板頂部設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，澆筑期間每小時(shí)測(cè)1次，預(yù)警值10mm混凝土溫度：在拱腳中心和表面埋設(shè)溫度傳感器，監(jiān)測(cè)周期14天，預(yù)警值內(nèi)外溫差25℃6.2數(shù)據(jù)處理建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)臺(tái)賬，采用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，繪制時(shí)間-位移曲線，當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到預(yù)警值的80%時(shí)發(fā)出預(yù)警，及時(shí)采取加固措施。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)行日?qǐng)?bào)制度，異常情況立即上報(bào)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人。七、冬雨期施工措施7.1雨季施工雨期施工時(shí)，基坑周邊設(shè)置排水溝和集水井，配備足夠排水設(shè)備。鋼筋加工區(qū)搭設(shè)防雨棚，原材料堆放墊高30cm，覆蓋防雨布?；炷翝仓瓣P(guān)注天氣預(yù)報(bào)，避開大雨天氣，澆筑過程中遇雨時(shí)，及時(shí)覆蓋未凝固混凝土表面，雨后檢查混凝土施工縫，必要時(shí)進(jìn)行處理。7.2冬季施工當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天低于5℃時(shí)，進(jìn)入冬季施工?；炷敛捎脽崴韬希橇霞訜?，確保入模溫度≥10℃。摻加早強(qiáng)防凍劑，降低冰點(diǎn)，提高早期強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)采用綜合蓄熱法，覆蓋電熱毯和防火棉被，確?；炷猎谡郎叵吗B(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。八、環(huán)境保護(hù)8.1揚(yáng)塵控制施工現(xiàn)場(chǎng)出入口設(shè)置洗車平臺(tái)，車輛沖洗干凈后方可出場(chǎng)。易揚(yáng)塵材料覆蓋嚴(yán)密，堆場(chǎng)設(shè)置圍擋，裸露場(chǎng)地采取綠化或覆蓋措施。施工現(xiàn)場(chǎng)道路硬化，每天灑水降塵，攪拌站安裝粉塵收集裝置，排放濃度≤10mg/m3。8.2噪聲控制合理安排施工時(shí)間，噪聲大的工序避開夜間施工，必要時(shí)設(shè)置聲屏障，噪聲排放符合《建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》要求。施工機(jī)械定期保養(yǎng)，降低噪聲源強(qiáng)度，木工加工設(shè)置隔音棚，減少噪聲傳播。8.3廢水處理設(shè)置三級(jí)沉淀池處理施工廢水，pH值達(dá)標(biāo)后排放。油料庫(kù)房設(shè)置防滲池，防止油料泄漏污染土壤。生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政管網(wǎng)，食堂廢水經(jīng)隔油池處理，嚴(yán)禁亂排亂放。8.4固體廢棄物處理建筑垃圾分類存放，可回收利用部分進(jìn)行資源化利用，生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)。危險(xiǎn)廢棄物單獨(dú)存放，交由有資質(zhì)單位處理，建立廢棄物管理臺(tái)賬，記錄處理情況。九、施工進(jìn)度計(jì)劃9.1進(jìn)度安排拱腳施工總工期45天，具體進(jìn)度計(jì)劃如下：施工準(zhǔn)備：7天（含方案審批、材料進(jìn)場(chǎng)、設(shè)備調(diào)試）基坑開挖：5天（含支護(hù)體系施工）地基處理：3天（墊層施工及養(yǎng)護(hù)