50m跨徑上承式混凝土拱橋模擬施工方案一、工程概況與施工準備（一）工程基本參數(shù)本項目為跨徑50m的上承式鋼筋混凝土拱橋，橋面寬度12m，設計荷載等級為公路-Ⅰ級。橋梁跨越季節(jié)性河流，拱軸線采用懸鏈線，矢高比1/5，拱圈采用C40混凝土現(xiàn)澆施工。施工區(qū)域地質勘察顯示河床覆蓋層為2-3m卵石層，下伏中風化砂巖，地下水位埋深4.5m。（二）材料準備與控制標準混凝土材料水泥選用P.O42.5R硅酸鹽水泥，初凝時間≥45min，終凝時間≤600min，每批次進場需提供堿含量檢測報告粗骨料采用5-25mm連續(xù)級配碎石，含泥量≤1%，壓碎值指標≤10%細骨料選用Ⅱ區(qū)中砂，細度模數(shù)2.6-3.0，云母含量≤0.5%外加劑采用聚羧酸系高性能減水劑，減水率≥25%，與水泥適應性試驗合格率100%模板系統(tǒng)采用18mm厚酚醛覆膜多層板（抗彎強度≥15MPa），5×10cm方木背楞（間距≤30cm），Φ48×3.5mm碗扣式腳手架支撐體系，立桿間距60×60cm，掃地桿距地面≤20cm，橫桿步距≤1.2m。（三）施工設備配置設備類型規(guī)格型號數(shù)量主要參數(shù)要求混凝土攪拌站HZS901臺理論生產(chǎn)率90m3/h，攪拌時間≥90s履帶式起重機QUY501臺最大起重量50t，主臂長42m振動壓路機YZC121臺激振力≥250kN全站儀TrimbleS91臺測角精度0.5″，測距精度1mm+1ppm混凝土輸送泵HBT60C2臺理論輸送量60m3/h，工作壓力16MPa（四）BIM技術應用建立全橋參數(shù)化模型，重點對以下內容進行模擬：拱圈模板預拱度設置（按L/5000起拱，分三段線性調整）支架體系受力分析（采用MidasCivil驗算，立桿穩(wěn)定性安全系數(shù)≥2.0）混凝土澆筑順序模擬（從拱腳向拱頂對稱分層澆筑，每層厚度≤30cm）施工階段應力監(jiān)測（布設12個應變測點，實時傳輸數(shù)據(jù)至監(jiān)控平臺）二、基礎施工技術（一）擴大基礎施工基坑開挖根據(jù)水文地質狀況，將基礎安排在旱季施工；采用帶擋板和不帶擋板兩種開挖形式，有水基坑配置抽水機抽水；不帶擋板開挖基坑，土質邊坡控制在1:1，石質邊坡控制在1:0.5基坑頂四周合適距離設截水溝，防止地表水流入坑內，沖刷坑壁，導致坍方破壞基坑挖土應自上而下水平分層進行，每層0.3m左右，邊挖邊檢查坑底寬度，不夠時及時修整，直至設計標高挖至靠近坑底時應保留不少于30cm的厚度，在基礎砌筑前，再用人工清挖至基底標高必要時采用草袋圍堰輔助施工，堰體頂寬5m，邊坡1:1.5基礎砌筑基礎的第一層砌塊時，如基礎為巖層或混凝土基礎，應先將基底表面清洗、濕潤，再坐漿砌筑；如基底為土質，可直接坐漿砌筑砌體應分層砌筑，砌體較長時可分段分層砌筑，石塊應平砌，每層石料高度大體一致外圈定位行和鑲面石塊，應丁順相間或兩順一丁排列，砌縫寬度≤30mm，上下層豎縫錯開距離≥80mm砌體里層平縫寬度不應大于30mm，豎縫寬度不應大于40mm，用小石子混凝土砌筑時不應大于50mm（二）橋臺施工施工要點砌塊在使用前必須澆水濕潤，表面如有泥土、水銹，應清洗潔凈砌體應分層砌筑，砌體較長時可分段分層砌筑，但兩相鄰工作段的砌筑差不宜超過1.2m；分段位置宜盡量設在沉降縫或伸縮縫處，各段水平砌縫應一致各砌層應先砌外圈定位行列，然后砌筑里層，外圈砌塊應與里層砌塊交錯連成一體砌體外露面鑲面種類應符合設計規(guī)定，位于流冰或有嚴重漂流物河中旳墩臺，宜選用較堅硬的石料或高強度混凝土預制塊進行鑲砌各砌層的砌塊應安放穩(wěn)固，砌塊應鋪滿，砌塊間應砂漿飽滿，粘結牢固，不得直接貼靠或脫空砌筑上層時，應避免振動下層砌塊；砌筑工作中斷后恢復砌筑時，已砌筑的砌層表面應加以打掃和濕潤三、主拱圈施工工藝（一）支架系統(tǒng)施工支架基礎處理河床部位采用筑島圍堰施工，堰體采用袋裝土填筑，頂寬5m，邊坡1:1.5，采用振動壓路機分層壓實，壓實度≥93%陸地部分采用碎石墊層（厚30cm）+C20混凝土條形基礎（寬80cm×厚30cm）處理，基礎兩側設置排水溝支架立桿底部設置可調底座，底座下墊10cm×10cm方木，方木長度≥40cm支架搭設采用碗扣式腳手架搭設滿堂支架，立桿縱向間距60cm，橫向間距60cm，橫桿步距1.2m每榀拱架設置4道剪刀撐，分別在拱腳、L/4、L/2、3L/4位置，剪刀撐與地面夾角45-60°支架頂部設置可調頂托，用于調整預拱度和卸架，頂托伸出長度≤20cm支架搭設完成后，進行預壓試驗，采用沙袋分級加載，總加載量為設計荷載的1.2倍，每級加載后靜置12h觀測沉降（二）模板安裝底模安裝按懸鏈線拱軸線設置底模，預拱度按L/5000設置，分三段線性調整模板接縫處粘貼雙面膠，表面涂刷脫模劑，模板之間的錯臺≤2mm底模鋪設完成后，進行拱軸線、標高復核，允許偏差：軸線偏差≤10mm，標高偏差±5mm側模安裝側模采用18mm厚多層板，背楞采用5×10cm方木，間距30cm，外用Φ48鋼管做橫肋，間距60cm側模與底模連接采用M12螺栓，間距50cm，側模之間采用對拉螺栓固定，對拉螺栓橫向間距60cm，縱向間距80cm側模安裝完成后，檢查截面尺寸，允許偏差±5mm，對角線偏差≤10mm（三）鋼筋工程鋼筋加工鋼筋表面應潔凈，無損傷、油漬、漆污和鐵銹等，帶有顆粒狀或片狀老銹的鋼筋不得使用鋼筋調直采用機械調直，調直后的鋼筋表面不應有明顯擦傷，抗拉強度損失≤5%鋼筋切斷應根據(jù)鋼筋型號、直徑、長度和數(shù)量，長短搭配，先斷長料后斷短料，減少和縮短鋼筋短頭受力鋼筋的彎鉤和彎折應符合設計要求，箍筋彎鉤的彎曲直徑應大于受力鋼筋直徑，且不小于箍筋直徑的2.5倍鋼筋安裝拱圈鋼筋分環(huán)分段安裝，第一環(huán)先施工兩邊水頭石，水頭石合攏后，再分段施工中間腰排石鋼筋綁扎采用20#火燒絲，綁扎點間距：受力鋼筋≤20cm，箍筋≤10cm鋼筋保護層厚度采用預制混凝土墊塊，強度等級≥C40，每平方米不少于4個鋼筋安裝允許偏差：受力鋼筋間距±10mm，保護層厚度±5mm，箍筋間距±20mm（四）混凝土工程混凝土配合比C40混凝土配合比（重量比）：水泥:砂:碎石:水:外加劑=1:1.85:3.26:0.42:0.015混凝土坍落度控制在180±20mm，初凝時間≥6h，終凝時間≤12h混凝土堿含量≤3.0kg/m3，氯離子含量≤0.06%混凝土澆筑采用分段分層對稱澆筑法，從拱腳向拱頂方向進行，全橋分六段、兩環(huán)施工第一環(huán)施工完畢后，待混凝土強度達到70%設計強度后再施工第二環(huán)混凝土分層厚度≤30cm，采用插入式振搗器振搗，振搗時間15-30s，以混凝土表面出現(xiàn)浮漿、不再沉落為度混凝土澆筑連續(xù)進行，如因故中斷，間歇時間不應超過2h，超過時按施工縫處理混凝土養(yǎng)護混凝土澆筑完成后，12h內覆蓋保濕，灑水養(yǎng)護時間不少于14d養(yǎng)護期間混凝土表面溫度與環(huán)境溫度之差≤25℃，采用溫度計監(jiān)測，每4h記錄一次當氣溫低于5℃時，采用覆蓋保溫養(yǎng)護，不得灑水混凝土強度達到2.5MPa前，不得承受荷載（五）拱圈合攏合攏溫度控制選擇在氣溫5-15℃時進行合攏，宜在一天中氣溫較低的時段（凌晨2-6點）施工合攏前連續(xù)3d監(jiān)測氣溫變化，繪制溫度曲線，確定最佳合攏時間合攏時拱圈混凝土溫度與設計合攏溫度之差≤5℃合攏工藝合攏前在拱腳、分段點及其他易發(fā)生裂縫部位臨時設置定縫，縫寬2cm合攏順序：先邊跨后中跨，對稱同步進行合攏段混凝土強度等級比設計提高一級，采用微膨脹混凝土合攏段混凝土澆筑完成后，加強養(yǎng)護，保持溫度穩(wěn)定，待混凝土強度達到設計強度的70%后進行空縫填塞四、拱上結構施工（一）拱上填料與側墻施工拱上填料采用透水性良好的砂礫石填料，分層填筑，每層厚度≤30cm，采用小型振動壓路機壓實，壓實度≥95%填料從拱腳向拱頂對稱填筑，兩側高差≤50cm填料表面設置2%橫坡，便于排水側墻施工側墻采用M7.5漿砌片石砌筑，片石厚度≥20cm，抗壓強度≥30MPa砌筑前將基底表面清洗、濕潤，再坐漿砌筑，砌體應分層砌筑，每層高度0.3-0.4m外圈定位行和鑲面石塊，應丁順相間排列，砌縫寬度≤30mm，上下層豎縫錯開距離≥80mm側墻每隔10m設置一道沉降縫，縫寬2cm，縫內填塞瀝青麻絮（二）橋面系施工橋面鋪裝橋面鋪裝采用10cm厚C40混凝土，內配Φ10@10cm雙向鋼筋網(wǎng)澆筑前將拱頂表面鑿毛，清洗干凈，涂刷水泥凈漿結合層混凝土采用攤鋪機攤鋪，振搗梁振搗，表面拉毛處理橋面橫向坡度2%，由兩側向中央設置排水坡防撞護欄施工防撞護欄采用C30鋼筋混凝土，高度1.2m，寬度0.5m鋼筋綁扎時，確保保護層厚度5cm，采用預制混凝土墊塊模板采用定型鋼模，接縫處粘貼海綿條，確保不漏漿混凝土澆筑采用分段連續(xù)澆筑，每段長度10m，振搗密實，表面收光養(yǎng)護采用塑料薄膜覆蓋，養(yǎng)護時間不少于7d五、施工監(jiān)測與質量控制（一）施工監(jiān)測支架沉降監(jiān)測在支架頂部設置沉降觀測點，每5m設置一個斷面，每個斷面設置3個測點加載前、每級加載后、卸載后均進行觀測，沉降穩(wěn)定標準為24h內沉降量≤1mm監(jiān)測儀器采用水準儀，精度±0.5mm拱圈變形監(jiān)測在拱頂、L/4、3L/4、拱腳位置設置變形觀測點，采用全站儀進行三維坐標監(jiān)測混凝土澆筑過程中每2h觀測一次，澆筑完成后每天觀測一次，直至拱架拆除允許變形值：拱頂下沉≤L/2000，橫向位移≤10mm應力監(jiān)測在拱頂、拱腳截面上下緣布設應變計，每個截面設置4個測點采用振弦式應變計，頻率精度±0.1Hz，溫度測量范圍-20~+80℃施工期間實時監(jiān)測，應力變化速率超過1MPa/h時，應暫停施工，分析原因（二）質量控制標準基礎工程基坑開挖允許偏差：底面高程±50mm，底面尺寸±100mm基礎混凝土強度≥設計強度，表面平整度≤8mm/m基礎軸線偏差≤20mm，頂面高程±20mm拱圈施工混凝土強度≥設計強度，表面平整度≤5mm/m拱軸線偏差≤L/5000，且≤20mm截面尺寸允許偏差：高度±5mm，寬度±10mm預埋件位置偏差≤10mm橋面系橋面鋪裝厚度允許偏差±5mm，平整度≤3mm/3m橋面高程±10mm，橫坡±0.3%護欄位置偏差≤10mm，垂直度≤3mm/m六、拱架拆除（一）拆除條件拱圈混凝土強度達到設計強度的100%拱上建筑全部施工完畢施工監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定，符合設計要求拆除方案已批準，安全技術交底已完成（二）拆除順序遵循"從拱頂向拱腳、對稱均衡、分級卸落"的原則分5級卸落，每級卸落量為總卸落量的20%每級卸落后觀測12h，確認結構穩(wěn)定后再進行下一級卸落卸落設備采用可調頂托，人工旋轉頂托進行卸落（三）拆除安全措施劃定警戒區(qū)域，設置警示標志，嚴禁非作業(yè)人員進入作業(yè)人員佩戴安全帽、安全帶，嚴禁酒后作業(yè)拆除過程中，設專人觀測拱圈變形，發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè)拆除的材料及時清運，嚴禁在支架上堆放雜物夜間施工時，配備足夠的照明設備，并有專人指揮七、施工進度計劃（一）關鍵線路施工準備（15d）→基礎施工（30d）→支架搭設（20d）→模板安裝（15d）→鋼筋綁扎（20d）→混凝土澆筑（10d）→養(yǎng)護（14d）→拱上結構施工（40d）→橋面系施工（25d）→拱架拆除（10d）→竣工驗收（10d）（二）進度保證措施合理劃分施工段，組織平行作業(yè)，基礎和下部結構同時施工配備足夠的施工設備和人員，高峰期投入勞動力120人提前儲備材料，確保水泥、鋼筋等主要材料儲備量滿足15d施工需求制定雨季施工措施，配備防雨棚、抽水設備，確保連續(xù)施工每周召開進度協(xié)調會，及時解決影響進度的因素八、安全文明施工（一）安全管理措施建立健全安全生產(chǎn)責任制，配備專職安全員3名，持證上崗對所有施工人員進行安全教育培訓，特種作業(yè)人員持證上崗施工現(xiàn)場設置安全警示標志，高空作業(yè)設置安全網(wǎng)，搭設作業(yè)平臺腳手架搭設完成后，經(jīng)驗收合格方可使用，使用過程中定期檢查施工現(xiàn)場臨時用電采用TN-S接零保護系統(tǒng)，實行"三級配電、兩級保護"制定應急預案，定期組織應急演練，配備應急