拱橋支模加固施工方案設計一、工程概況與編制依據(jù)1.1項目概況本項目為跨徑50m上承式鋼筋混凝土拱橋支模加固工程，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，拱圈為C40混凝土現(xiàn)澆結構。根據(jù)檢測報告，橋梁存在拱圈混凝土裂縫（最大縫寬0.3mm）、局部鋼筋銹蝕（銹蝕率3%-5%）及模板支撐體系變形（最大沉降值8mm）等問題。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，施工期間需保證半幅通行。1.2編制依據(jù)《公路橋梁加固設計規(guī)范》（JTG/TJ22-2008）《建筑施工模板安全技術規(guī)范》（JGJ162-2008）《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）《鋼管腳手架、模板支架安全選用技術規(guī)程》（DB11/T583-2015）橋梁原設計圖紙及加固工程施工圖設計施工現(xiàn)場地質勘察報告及周邊環(huán)境調查報告二、施工總體部署2.1項目管理組織機構設立項目經理部，配置以下關鍵崗位：項目經理：負責施工全面管理，統(tǒng)籌資源調配與外部協(xié)調技術負責人：主持支模加固方案編制、技術交底及BIM模型管理施工員：分管模板工程、鋼筋工程、混凝土工程等專業(yè)施工質量員：實施模板安裝精度檢測、混凝土強度監(jiān)測等質量控制安全員：負責支架體系安全驗算、高空作業(yè)防護及應急預案實施監(jiān)測工程師：布設應力監(jiān)測點，實時分析結構變形數(shù)據(jù)2.2施工分區(qū)與流程采用"先支后拆、對稱作業(yè)"原則，劃分三個施工段：北岸施工區(qū)（K0+000-K0+150）：含1#橋臺及左半幅拱圈主拱施工區(qū)（K0+150-K0+350）：50m主跨拱圈及拱上建筑南岸施工區(qū)（K0+350-K0+500）：2#橋臺及右半幅拱圈施工總流程：基礎處理→支架搭設→模板安裝→預壓試驗→鋼筋綁扎→混凝土澆筑→養(yǎng)護→支架拆除2.3資源配置計劃（1）勞動力計劃工種人數(shù)主要工作內容高峰期配置架子工12人支架搭設與拆除18人木工15人模板加工、安裝及預拱度調整20人鋼筋工10人鋼筋制作、綁扎及焊接15人混凝土工8人混凝土澆筑、振搗及養(yǎng)護12人測量工3人軸線放樣、標高控制3人監(jiān)測員2人應力應變監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析2人（2）主要材料計劃模板系統(tǒng)：18mm厚酚醛覆膜多層板（抗彎強度≥15MPa）5000㎡，5×10cm方木背楞（間距≤30cm）300m3支架體系：Φ48×3.5mm碗扣式腳手架（立桿間距60×60cm，橫桿步距1.2m）800t加固材料：C40微膨脹混凝土（抗?jié)B等級P8）350m3，Φ25精軋螺紋鋼（抗拉強度≥830MPa）12t，碳纖維布（單向拉伸強度≥3400MPa）500㎡連接件：直角扣件2.5萬個，旋轉扣件8000個，頂托（可調行程≥30cm）3000個（3）施工機械設備設備名稱型號規(guī)格數(shù)量關鍵參數(shù)要求碗扣式腳手架Φ48×3.5mm800t立桿穩(wěn)定性安全系數(shù)≥2.0混凝土攪拌站HZS901臺理論生產率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混凝土輸送泵HBT60C2臺輸送壓力16MPa，理論排量60m3/h全站儀TrimbleS91臺測角精度0.5″，測距精度1mm+1ppm應力監(jiān)測系統(tǒng)DH3816N1套采樣頻率1Hz，測量精度±0.5με三、關鍵施工技術與措施3.1支架基礎處理地基加固：河床段采用筑島圍堰法，堰體頂寬5m，邊坡1:1.5，采用20cm厚C20混凝土封底陸地區(qū)域清除表層腐殖土后，碾壓卵石墊層（壓實度≥93%），澆筑30cm厚C25混凝土條形基礎（內配Φ12@200雙向鋼筋網(wǎng)）排水系統(tǒng)：沿基礎周邊設置30×40cm排水溝，間隔50m設集水井（直徑80cm，深1.2m）配置Φ100污水泵（揚程≥15m），確保地下水位低于基礎底面50cm3.2模板支架體系施工（1）支架搭設工藝放線定位：采用全站儀放出立桿位置，打入Φ16鋼筋樁（露出地面10cm）立桿安裝：碗扣式腳手架立桿按60×60cm網(wǎng)格布置，掃地桿距地面≤20cm，每1.2m設水平橫桿，頂部設置可調頂托剪刀撐設置：縱向剪刀撐：沿橋梁縱向每4排立桿設一道，與地面成45°-60°角橫向剪刀撐：每3m設一道，貫通全寬水平剪刀撐：支架頂部及底部各設一道，中間每隔4步設置（2）模板安裝技術要點拱圈模板：采用18mm厚多層板+5×10cm方木背楞（間距25cm）+雙Φ48鋼管主楞（間距60cm）按懸鏈線方程設置預拱度：f(x)=f0[1-(2x/L)2]，其中f0=10mm（L/5000）模板接縫處粘貼5mm厚EVA密封條，表面涂刷水性脫模劑（干膜厚度≥15μm）模板精度控制：軸線偏差≤3mm，高程偏差±5mm，表面平整度≤2mm/2m每10m設置一個高程控制點，采用水準儀進行閉合測量拱圈弧度采用全站儀極坐標法檢測，測點間距≤50cm（3）預壓試驗方案加載方式：采用沙袋分級加載，加載量為設計荷載的1.1倍（含模板自重、混凝土自重、施工荷載）加載程序：第一級：30%荷載（0-2h）第二級：70%荷載（2-4h）第三級：100%荷載（4-24h）第四級：110%荷載（24-72h）監(jiān)測內容：沉降觀測：每小時記錄一次，穩(wěn)定標準為連續(xù)3h沉降量≤1mm彈性變形：卸載后24h測量殘余變形，計算支架彈性壓縮值應力監(jiān)測：在支架立桿、橫桿及模板主楞布設應變片，監(jiān)測最大應力值3.3鋼筋工程施工（1）原結構鋼筋處理對銹蝕鋼筋進行噴砂除銹（Sa2.5級），露出金屬光澤，銹蝕深度＞0.2mm的鋼筋采用搭接焊補強（搭接長度≥10d）裂縫處理：寬度＜0.2mm裂縫采用環(huán)氧樹脂膠封閉；＞0.2mm裂縫采用壓力灌注改性環(huán)氧砂漿（2）新增鋼筋施工拱肋鋼筋：Φ25主筋采用機械連接（直螺紋套筒，外露絲扣2-3牙），接頭錯開率50%，同一截面內接頭數(shù)量≤25%箍筋安裝：Φ10@150螺旋箍筋與主筋綁扎牢固，每個交點均采用雙絲綁扎（絲扣朝向內側）預埋件：拱腳處設置8塊300×300×10mm鋼板（Q235B），采用M20膨脹螺栓固定（植入深度≥10d）3.4混凝土工程施工（1）配合比設計C40微膨脹混凝土配合比（kg/m3）：水泥（P.O42.5R）：420kg粉煤灰（F類Ⅰ級）：60kg碎石（5-25mm）：1150kg中砂（Ⅱ區(qū)）：630kg水：165kg聚羧酸減水劑：6.3kg（減水率25%）膨脹劑（UEA）：48kg（膠凝材料8%）（2）澆筑工藝對稱澆筑：從拱腳向拱頂分4層對稱澆筑，每層厚度30cm，左右幅澆筑高差≤50cm振搗控制：采用Φ50插入式振搗棒（振搗半徑30cm），每點振搗時間20-30s，至混凝土表面泛漿、不再下沉施工縫處理：水平施工縫鑿毛后涂刷水泥基滲透結晶型防水涂料（干膜厚度≥1.2mm），鋪設5cm厚同配比無石子砂漿（3）養(yǎng)護措施采用"薄膜+土工布"雙層覆蓋養(yǎng)護，保持表面濕潤≥14d冬季施工時采用電熱毯加熱（溫度控制在5-25℃），夏季采用噴霧降溫（溫差≤15℃）留置12組混凝土試塊（3組同條件養(yǎng)護），抗壓強度達到設計值100%后方可拆除支架四、質量控制標準與檢測方法4.1模板工程質量控制項目允許偏差檢測方法檢驗頻率軸線位置≤3mm全站儀定位每跨測3點頂面高程±5mm水準儀測量每10m一個斷面截面尺寸+5,-2mm鋼尺量測每20m測3處表面平整度≤2mm2m靠尺+塞尺每100㎡測5點預拱度設置±2mm水準儀連續(xù)測量全跨連續(xù)監(jiān)測4.2支架體系安全驗算采用MidasCivil建立三維模型，驗算結果應滿足：立桿穩(wěn)定性安全系數(shù)≥2.0（N/φA≤f）橫桿撓度≤L/150（L為橫桿跨度）地基承載力≥180kPa（經處理后）整體抗傾覆系數(shù)≥1.54.3混凝土質量檢測強度檢測：采用回彈-取芯法，每個構件測區(qū)≥10個，芯樣數(shù)量≥3個裂縫檢測：采用裂縫寬度儀（精度0.02mm），每2m測一個斷面密實度檢測：采用超聲波探傷儀，聲速值≥3800m/s為合格五、施工安全保障措施5.1高空作業(yè)防護支架頂部設置1.2m高防護欄桿（刷紅白警示漆），滿掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）作業(yè)層鋪設5cm厚腳手板（兩端用12#鐵絲綁扎牢固），每隔10m設一道水平安全網(wǎng)工人佩戴雙鉤安全帶（抗沖擊拉力≥15kN），攀登作業(yè)使用防墜器（墜落距離≤1.5m）5.2支架安全監(jiān)測監(jiān)測點布設：沉降觀測點：支架頂部（每5m一個）、基礎（每10m一個）應力監(jiān)測點：拱腳、L/4、L/2截面布設應變片（共12個測點）預警值設定：沉降預警值：15mm（報警）、20mm（停工）應力預警值：150MPa（報警）、180MPa（停工）監(jiān)測頻率：施工期間：每2h監(jiān)測一次預壓期間：每30min監(jiān)測一次混凝土澆筑：實時監(jiān)測（數(shù)據(jù)采樣間隔1min）5.3應急預案支架坍塌應急處置：立即啟動聲光報警，組織人員疏散至50m安全區(qū)啟用備用電源保障監(jiān)測系統(tǒng)運行，分析坍塌范圍調用25t吊車清理坍塌物，設置警戒區(qū)（半徑30m）高處墜落救援：配備急救箱（含止血帶、脊柱固定板等）與就近醫(yī)院建立綠色通道（車程≤30min）每月組織一次應急演練，培訓急救員8名六、施工進度計劃6.1關鍵線路計劃總工期150天，關鍵工作節(jié)點：施工準備：第1-15天（含圖紙會審、材料進場）支架搭設：第16-35天（含基礎處理）模板安裝：第36-55天（含預拱度調整）預壓試驗：第56-62天（加載72h+數(shù)據(jù)整理）鋼筋綁扎：第63-82天混凝土澆筑：第83-90天（分4層澆筑）養(yǎng)護期：第91-105天（強度達到100%）支架拆除：第106-125天（分級卸載）驗收整改：第126-150天6.2進度保障措施資源保障：備用支架材料200t（含立桿、橫桿各5000m）混凝土攪拌站備用機組（保證連續(xù)供應）技術保障：采用BIM技術模擬施工沖突（提前發(fā)現(xiàn)3處管線交叉問題）應用盤扣式腳手架（搭設效率提高30%）制度保障：周進度考核與獎懲制度（延誤1天罰款5000元）雨天施工預案（配備防雨布2000㎡，保證支架不受雨水浸泡）七、環(huán)境保護與文明施工7.1揚塵控制施工現(xiàn)場設置PM2.5監(jiān)測儀（預警值0.5mg/m3），超標時啟動霧炮機（覆蓋半徑30m）裸土區(qū)域采用防塵網(wǎng)（2000目）全覆蓋，車輛出入口設置洗車平臺（含三級沉淀池）7.2噪聲控制高噪聲設備（如切割機、振搗棒）設置隔音棚（降噪量≥25dB）夜間施工（22:00-6:00）辦理夜間施工許可證，噪聲控制在55dB以下7.3廢棄物管理模板邊角料回收率≥90%，設置可回收與不可回收分類垃圾桶混凝土廢渣經破碎后作為路基填料（利用率≥80%）八、驗收標準與流程8.1分部分項驗收支架驗收：基礎承載力檢測報告（≥180kPa）支架搭設驗收表（含立桿垂直度、剪刀撐間距等12項指標）模板驗收：預拱度設置記錄（符合設計曲線）模板接縫密封性檢測（注水試驗無滲漏）混凝土驗收：抗壓強度報告（≥40MPa）結