木工拱式支撐施工方案設(shè)計一、材料選擇與準(zhǔn)備1.1木材材料要求本工程選用松木作為主要承重材料，其材質(zhì)需符合《木結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中承重結(jié)構(gòu)用材標(biāo)準(zhǔn)。具體要求如下：含水率：控制在12%-15%之間，進(jìn)場前需進(jìn)行烘干處理，避免后期變形影響支撐穩(wěn)定性。木材等級：拱肋、主龍骨采用Ⅰ等材，次龍骨及連接件采用Ⅱ等材，不得使用有腐朽、蟲蛀、裂紋等缺陷的木材。截面尺寸：拱肋選用150×200mm方木，主龍骨為100×150mm方木，次龍骨為50×100mm方木，偏差控制在±3mm以內(nèi)。1.2輔助材料規(guī)格連接件：采用M12-M16螺栓連接，配套螺母、墊圈應(yīng)符合國標(biāo)要求；對拉螺桿選用Φ12mm高強度螺桿，間距按計算確定，一般不大于600mm。模板材料：面板采用18mm厚酚醛覆膜多層板，彈性模量≥4500MPa，靜曲強度≥15MPa；拼縫處使用5mm厚海綿條密封，防止漏漿。加固材料：鋼管采用Φ48×3.5mm無縫鋼管，用于立桿及斜撐；卡扣選用可鍛鑄鐵材質(zhì)，抗滑承載力≥15kN。1.3材料進(jìn)場檢驗所有材料進(jìn)場時需提供出廠合格證及檢測報告，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)驗：木材需進(jìn)行抗彎強度、順紋抗壓強度試驗，每組取樣數(shù)量不少于3根；螺栓、螺桿進(jìn)行抗拉強度測試，抽樣比例為每批次5%；模板面板進(jìn)行耐水性檢驗，浸泡24小時后含水率增量≤10%。二、設(shè)計計算與構(gòu)造要求2.1荷載計算2.1.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值模板自重：按0.5kN/m2計算（含面板、主次龍骨）；木材自重：拱肋按5.5kN/m3計算，方木按6.0kN/m3計算；混凝土自重：按24kN/m3計算，需根據(jù)拱體截面尺寸確定線荷載。2.1.2活載標(biāo)準(zhǔn)值施工人員及設(shè)備荷載：取2.5kN/m2；振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：取2.0kN/m2；風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓按0.35kN/m2計算，體型系數(shù)取1.3，高度系數(shù)根據(jù)施工高度確定。2.2強度與穩(wěn)定性驗算2.2.1拱肋驗算以凈跨12m、矢高2.4m（矢跨比1/5）的拱式支撐為例：彎矩計算：跨中最大彎矩Mmax=ql2/8，其中q為組合荷載設(shè)計值，經(jīng)計算Mmax=12.6kN·m；截面抵抗矩：W=bh2/6=150×2002/6=1×10?mm3；彎曲應(yīng)力：σ=M/W=12.6×10?/1×10?=12.6MPa＜[σ]=17MPa（松木抗彎強度設(shè)計值），滿足要求。2.2.2立桿穩(wěn)定性驗算立桿間距按800×800mm布置，掃地桿距地面200mm，步距1.5m：長細(xì)比：λ=μL/i=1.5×1500/15.8=142＜[λ]=210；軸心受壓承載力：N=φAf=0.32×489×205=32.6kN＞計算軸力28.5kN，滿足穩(wěn)定性要求。2.3預(yù)拱度設(shè)置根據(jù)規(guī)范要求，當(dāng)拱跨≥4m時，起拱高度按跨度的1/1000~3/1000設(shè)置，本工程具體取值如下：跨中最大預(yù)拱度：12m×2/1000=24mm；起拱曲線：按二次拋物線設(shè)置，公式為y=4f(x2/L2)，其中f為預(yù)拱度值，x為距拱腳距離，L為跨度；分段控制點：每3m設(shè)置一個預(yù)拱度觀測點，高程偏差控制在±3mm以內(nèi)。三、施工工藝流程3.1施工準(zhǔn)備階段3.1.1測量放線放出拱式支撐的軸線、邊線及起拱線，用墨線清晰標(biāo)注于基礎(chǔ)或樓板面上；設(shè)立高程控制點，每5m設(shè)置一個，采用水準(zhǔn)儀復(fù)核，誤差≤2mm；彈出立桿位置線，按網(wǎng)格布置，偏差不得超過50mm。3.1.2基礎(chǔ)處理地基需平整夯實，承載力≥150kPa，鋪設(shè)100mm厚C15混凝土墊層；立桿底部設(shè)置200×200×50mm木墊板，若為土層地基，需增設(shè)掃地桿，縱橫間距≤1.5m；排水措施：在支撐體系四周設(shè)置300×300mm排水溝，坡度≥2%，防止雨水浸泡地基。3.2支撐體系搭設(shè)3.2.1立桿與橫桿安裝立桿采用對接連接，接頭位置錯開，同一截面接頭率≤50%；橫桿雙向布置，步距1.5m，與立桿用卡扣緊固，每個節(jié)點不少于2個卡扣；搭設(shè)至拱肋底部時，設(shè)置可調(diào)頂托，伸出長度≤200mm，頂托上放置100×150mm過渡方木。3.2.2拱架組裝拱肋加工：在木工車間按1:1大樣加工拱肋，采用數(shù)控鋸床切割，弧度偏差≤2mm；拱肋接頭采用企口連接，接觸面涂刷木膠，并用M16螺栓加固，螺栓間距300mm。龍骨安裝：主龍骨沿拱跨方向布置，間距500mm，與拱肋用M12螺栓連接；次龍骨垂直主龍骨布置，間距300mm，采用釘子與主龍骨固定，每節(jié)點不少于2顆釘子。斜撐與剪刀撐設(shè)置：縱向每3m設(shè)置一道豎向剪刀撐，角度45°-60°，跨越立桿不少于4根；橫向設(shè)置連續(xù)水平剪刀撐，間距≤6m，與立桿、橫桿形成整體受力體系。3.3模板安裝與加固3.3.1面板鋪設(shè)從拱腳向拱頂方向鋪設(shè)面板，長邊沿縱向排列，接縫處采用錯縫搭接，搭接長度≥100mm；面板與次龍骨用30mm長鐵釘固定，間距≤200mm，釘帽需砸入面板1-2mm，防止刺破混凝土表面。3.3.2接縫處理相鄰面板拼縫寬度≤2mm，采用專用封邊膠密封，表面粘貼200mm寬膠帶；陰陽角處模板應(yīng)做成45°斜角對接，或采用定型角模，確保棱角順直。3.3.3側(cè)向加固當(dāng)拱體高度＞1.5m時，設(shè)置對拉螺桿，橫向間距600mm，豎向間距500mm；外側(cè)設(shè)置鋼管抱箍，與斜撐連接，斜撐角度45°，底部固定在地錨上，地錨埋深≥800mm。3.4預(yù)壓與調(diào)整3.4.1預(yù)壓方案預(yù)壓荷載：按混凝土自重的110%取值，采用砂袋分級加載，每級加載量為總荷載的50%、100%、110%；加載順序：從拱腳向拱頂對稱加載，避免偏心受力；觀測點布置：跨中、1/4跨、拱腳各設(shè)置一個斷面，每個斷面3個測點，采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測。3.4.2沉降觀測初始讀數(shù)：加載前測量各點高程；每級加載后靜置12小時，觀測沉降量，當(dāng)連續(xù)24小時沉降≤1mm時，方可進(jìn)行下一級加載；卸載后觀測回彈值，計算非彈性變形，調(diào)整模板標(biāo)高，確保預(yù)拱度符合設(shè)計要求。3.5拆除工藝3.5.1拆除條件混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的100%（通過同條件試塊確定）；拆除前需提交拆除方案，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，并辦理交底手續(xù)。3.5.2拆除順序遵循“后支先拆、先支后拆”原則，先拆側(cè)向支撐，再拆模板，最后拆立桿及拱架；拱架拆除應(yīng)從跨中向兩端對稱進(jìn)行，嚴(yán)禁整體推倒；拆除的材料需分類堆放，方木、模板應(yīng)清理修復(fù)，周轉(zhuǎn)使用。四、質(zhì)量控制措施4.1主控項目標(biāo)準(zhǔn)軸線位置：拱體中心線偏差≤5mm，采用全站儀校核；截面尺寸：±10mm，用鋼尺檢查，每2m測量一次；標(biāo)高偏差：±5mm，用水準(zhǔn)儀控制，起拱高度偏差≤3mm；穩(wěn)定性：支撐系統(tǒng)在混凝土澆筑過程中，最大沉降≤10mm。4.2檢驗批驗收模板安裝：拼縫寬度≤2mm，用塞尺檢查；表面平整度≤3mm（2m靠尺檢查）；預(yù)埋件位置偏差≤10mm，預(yù)留孔洞中心線偏差≤5mm。支撐體系：立桿垂直度≤1/200，全高≤10mm；橫桿間距偏差≤50mm，步距偏差≤100mm；剪刀撐角度偏差≤5°，與地面夾角45°-60°。4.3過程控制要點材料跟蹤：建立材料臺賬，記錄進(jìn)場日期、規(guī)格、數(shù)量及檢驗結(jié)果；工序檢查：每道工序完成后，由技術(shù)員自檢，報監(jiān)理驗收，合格后方可進(jìn)行下道工序；混凝土澆筑監(jiān)控：派專人觀察支撐系統(tǒng)變形情況，發(fā)現(xiàn)異常立即停止?jié)仓?，采取加固措施。五、安全保證措施5.1高空作業(yè)防護(hù)搭設(shè)操作平臺，寬度≥1.2m，滿鋪腳手板，設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿及18cm高擋腳板；施工人員佩戴雙鉤安全帶，作業(yè)層下方張設(shè)安全網(wǎng)，網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2；嚴(yán)禁在拱架上堆放雜物，施工荷載不得超過設(shè)計值，材料堆放應(yīng)分散布置。5.2防火與用電安全木工車間配備2組滅火器（每組≥4kg干粉滅火器），動火作業(yè)辦理動火證，設(shè)專人監(jiān)護(hù)；施工用電采用“三級配電、兩級保護(hù)”，開關(guān)箱距作業(yè)點≤3m，漏電保護(hù)器動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s；夜間施工照明采用36V安全電壓，燈具高度≥2.5m，金屬外殼接地。5.3應(yīng)急預(yù)案坍塌事故：現(xiàn)場配備應(yīng)急木楔、鋼管等加固材料，發(fā)生沉降超標(biāo)時，立即停止施工，疏散人員，采用頂撐法加固；火災(zāi)事故：制定消防疏散路線，每季度組織一次消防演練，確保施工人員熟悉滅火器材使用方法；高處墜落：設(shè)置急救箱，配備擔(dān)架、繃帶等急救用品，與附近醫(yī)院建立聯(lián)動機制，確保受傷人員及時救治。六、驗收與維護(hù)6.1驗收程序分項驗收：支撐體系搭設(shè)完成后，由項目經(jīng)理組織技術(shù)、安全、監(jiān)理等人員進(jìn)行驗收，填寫驗收記錄；荷載試驗：預(yù)壓過程中，需有監(jiān)理工程師在場見證，沉降數(shù)據(jù)經(jīng)確認(rèn)后方可進(jìn)行后續(xù)施工；竣工驗收：模板工程驗收需提交設(shè)計計算書、材料合格證、檢驗記錄等資