上承式钢筋混凝土箱肋拱桥拱肋施工工艺.docx
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上承式钢筋混凝土箱肋拱桥拱肋施工工艺
箱肋拱桥施工工艺
一、工程概况：
大桥主桥部分（即37#墩至48#）上部结构为箱拱肋施工。
主桥主跨（40#墩至43#墩）为94m箱肋拱。
拱轴系数为1.543，净矢跨比为1/6，主拱圈由八个等截面高1.8m、宽1.5m的单箱组合成四条分离式拱肋，半幅桥的两肋之间由横系梁连接，拱肋采用三段预制安装，最大吊重620kN。
主桥边跨（除主跨以外）共8跨均为70m箱肋拱，拱轴系数为1.543，静矢跨比为1/7，最大吊重480kN。
主拱圈由八个等截面高1.5m、宽1.5m的单箱组合成四组分离式拱肋，半幅桥的两肋之间由横系梁连接，拱肋采用三段预制安装。
主桥上部结构箱肋拱的预制分东、西两岸同时预制，其中东岸梁场负责预制三个主跨（40#墩至43#墩）及三个边跨（37#至40#墩）的箱肋拱，共布置六个预制台座，三个为主跨（94m跨）预制台座，三个为边跨（70m跨）预制台座，东岸梁场共需预制144段箱肋拱圈。
西岸梁场负责五个边跨（43#墩至48#墩）箱肋拱的预制，共布置六个台座，需预制120段箱肋拱圈。
二、编制依据：
1．大桥招标文件；
2．施工组织设计；
3．《施工图设计》
4．《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-89；
5．《公路工程质量检验评定标》JTJ071-98；
三、施工材料
箱肋拱施工材料主要包括钢材及混凝土两大类。
钢材分Ⅰ级钢筋、Ⅱ级钢筋及A3钢板和少量预埋型钢，其中Ⅱ级钢筋用量最多。
混凝土材料包括水泥、粗细骨料，外加剂及拌合用水，全桥各跨箱肋拱混凝土设计标号均为C40。
所有上述施工材料均应由物资部门统一备料，要做到备料充分及时，而且要保质保量，所有进场材料均应由试验、检测人员按照规定分批抽检合格后方可投入施工，发现不合格产品应坚决不予使用，以确保箱肋拱预制的内在质量。
1．水泥
1水泥采用株洲水泥厂生产的525#水泥，水泥应符合国家现行标准，并附有株洲水泥厂的水泥品质试验报告等合格证明文件。
2水泥进场后应分批进行检查验收，检验合格后方可投入使用。
3水泥在运输和存放时，应防止受潮，不同出厂日期的水泥应分别存放，水泥如受潮或存放时间超过3个月，应重新做试验，若检验结果达不到强度要求则不予使用。
2．粗骨料
拱肋混凝土的粗骨料采用坚硬的碎石，应对石质抗压强度进行试验，其抗压极限强度与混凝土设计标号之比不应小于2，碎石压碎指标值不应大于12%。
碎石级配为粒径5-20mm。
粗骨料中杂质含量不得超过表一的规定，特别要控制好粗骨料中水泥土的含量，要求粗骨料堆放场地抹上水泥地平，使用前用水冲洗干净。
表一碎石杂质最大含量
项次
项目
C40混凝土
1
针状片状颗粒含量（%）
10
2
泥土含量（用水冲洗法试验）（%）
1
3
硫化物及硫酸盐折算为S03（%）
1
4
碎石中有机质含量（用比色法试验）
颜色应浅于标准溶液
3．细骨料
细骨料为级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的湘江中粗河砂，砂进场应按规定分批予以检查，各项指标合格时方可使用。
砂中杂质含量应通过试验测定，其最大含量不得超过表二的规定。
表一砂中杂质最大允许含量
项次
项目
规定值
1
含泥量（%）
3
2
云母含量（%）
2
3
轻物质含量（%）
1
4
硫化物及硫酸折算为S03（%）
1
5
有机质含量（用比色法试验）
颜色应深于标准色
4．拌合用水
拌制混凝土用的水，采用湘江河水。
5．混凝土的配合比及外加剂
混凝土的配合比应由试验室通过试配确定出理论配合比，施工时应根据粗、细集料不同的含水率来确定相应的施工配合比。
针对箱肋拱的施工特点，配制出的混凝土坍落度控制在7-9cm，如采用泵送混凝土，可将坍落度调整为12-16cm；
为了改善混凝土的和易性和节约水泥，提高混凝土的早期强度，配制混凝土时应考虑掺加外加剂，外加剂应选应高效能减水剂，外加剂的用量由试验确定。
研制好的配合比施工时应注意计量准确，水泥计量允许最大偏差±1%。
箱肋拱配合比详见配合比报告单。
6．钢筋
1钢筋的力学性能必须符合国家标准GB1499-84的规定，钢筋进场应附有制造厂对钢筋试验报告的合作证书，并且应按规定对钢筋进行抽样检查，合格后方可使用。
检查内容包括拉力试验、冷率试验及焊接试验。
2施工中因原材料短缺以另一种强度牌号或直径的钢筋代替设计中所规定的钢筋时，应符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023-85）的有关规定。
3钢筋必须按不同钢种等级、牌号、规格分别存放，不得混杂，且应立牌以资识别。
钢筋在运输、堆存过程中应避免锈蚀及污染。
四、箱肋拱预制施工方案施工步骤及工序流程框图
（一）场地布置
1．长沙岸拱肋预制厂设于33#墩-37#墩之间，如附图。
衡阳侧为拱肋存放场，长沙侧为拱肋预制场，桥位左侧（上游）设拱箱侧板、横隔板、拱上立柱、盖梁预制厂。
钢筋车间原施工组织设计考虑拱肋预制及存放厂内将各墩系梁浇注完后，待拱肋预制完后，再进行立柱施工。
因变更设计图纸未到，在未施工系梁情况下，已先进行预制厂布置，待拱肋预制完成后，再进行系梁、立柱施工。
长沙岸拱肋预制厂拱肋起吊设70t龙门吊机一台，另在桥位左侧预制厂设30t龙门吊机一台。
2．衡阳岸拱肋预制厂设于48#-51#墩之间，桥横向宽度为100m，场地布置详见附图，预制厂范围内48#-49#墩立柱以上立体结构待拱肋安装完成后再进行施工，衡阳侧拱肋预制厂起重设备设一台60t龙门吊机。
（二）拱肋施工步骤
东西两岸的箱肋拱预制作业为工厂化的流水线作业，要求作业时施工人员严格按照工序流程框图所规定的工序流程有条不紊地进行施工，工序流程框图见后附页
（一）。
从工序流程框图可以看出箱肋拱预制的主要施工步骤，有以下若干项，现针对每一项施工步骤具体说明如下：
1．根据拱设计图换算出各段线型和施工坐标，进行弧线台座施工，台座上铺设钢板作为预制底模，台座施工（包括台座整修）
1台座在砌筑之前应先夯实地基，若基底土层不硬可采用扩大基底承压面积来增大基底的承载能力，确保制梁过程中台座不变形，不沉陷。
2砌筑台座时要控制好轴线误差，用经纬仪检查，要求轴线误差小于5mm。
3线型控制。
东西两岸箱肋拱均为悬链线型，要求台座也按悬链线型设置，同时还必须考虑设置预拱度。
各台座理论施工放样坐标如后附图所示，施工时应多测量，控制好各断面标高，要求竖向标高误差小于5mm。
4每个台座两侧均匀应开挖一浅排水沟，以防台座侧积水影响施工及影响台座地基的稳定。
5台座在以后正常的制梁过程中，每次移完梁后均应整修一次，底模上应涂上脱模剂以利移梁。
2．侧板、隔墙板预制及安装
1侧板、隔墙板在预制场地内批量生产，每批生产的侧板、隔墙壁板均应给予编号，要求作好施工记录，并分批填写必要的鉴证资料；另外按每天灌注的混凝土为一批均应通知实验室制取混凝土试件。
2预制侧板分内侧板及外侧板，预制外侧板时要求收浆两次，保证混凝土面光洁、平整，预制内侧板时不要求收浆，适当保留粗糙的外表以利和填心混凝土之间的连接。
隔墙板预制亦要求收浆，做到内实外美。
3预制侧板、隔墙壁板要求尺寸准确，长度、宽度方向允许误差±5mm；厚度允许误差+5、-0，不允许出现负误差。
4侧板、隔墙板在预制时应考虑安装方便，施工时宜预埋吊点钢筋，成吊点孔，以利安装。
5侧板、隔墙板存放时应按不同的型号分类堆放，并应立牌标识以免混淆。
同时注明板号和生产日期。
6侧板、隔墙板安装时要做到位置准确，施工时应在台座上用油漆或钢锯锯上齿印以做标志，便于安装。
3．底板及顶板钢筋的制作与安装
1钢筋的加工应按照设计尺寸精心下料，弯制成型，钢筋车间加工的钢筋应多种类型分类堆放整齐，并作好标识。
加工钢筋的允许误差如下表三所示：
表三加工钢筋的允许误差
项次
项目
允许误差（mm）
1
受力钢筋顺长度方向加工后的全长
+5，-10
2
弯成钢筋各部分尺寸
±20
3
箍筋各部分尺寸
±5
2钢筋的级别、直径、根数及测距均应符合设计要求，绑扎或焊接的钢筋网各钢筋骨架不得有变形，松脱现象，钢筋位置的偏差不得超过规范的允许误差，钢筋位置允许偏差见下表四：
项次
项目
允许偏差9mm）
1
两排以上受力钢筋的钢筋排距
±5
2
同一排受力钢筋的钢筋间距
±10
3
钢筋起弯点位置
±20
4
箍筋、横向钢筋间距
±20
5
焊接预埋件
中心位置
±5
水平高差
+3
6
保护层厚度
±5
3钢筋采用绑扎接头时搭接长度应符合规范要求。
Ⅰ级要求受拉区搭接长度不小于30d，受压区不小于20d；Ⅱ级钢筋搭接长度要求受拉区不小于35d，受压区不小于25d。
钢筋采用焊接时，必须进行现场试焊，试验合格后方可施焊，焊工必须有上岗合格证。
钢筋采用单面焊时焊缝长不应小于10d，采用双面焊时焊缝长度不应小于5d，施焊完毕后应将焊渣敲除干净。
两钢筋接头的位置应相互错开不小于50cm并小于30倍钢筋直径，并在同一截面的接头数量不大于50%。
4预埋钢筋须做好防锈工作，可在预埋钢筋外露部分均涂上一层水泥浆以防钢筋锈蚀。
4．侧模、内模及顶模的安装
1模板必须有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载，保证结构各部形状、尺寸准确。
2模板安装顺序为先安装外侧模板，再安装内侧各导角模板，最后安装顶板模板，要求模板接缝严密不漏浆，拉杆及撑杆牢固可靠，确保混凝土灌注过程中不走形、不变形。
3模板安装之前，应均匀涂上脱模剂，外露部分混凝土模板的脱模剂应采用同一品种，不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。
4模板安装完毕后，应对其平面位置，顶部标高及各部分尺寸进行测量检查，签证后方能浇筑混凝土。
5混凝土灌注过程中，应派专人负责对模板进行检查，发现模板有走动时应及时纠正。
6模板拆除后应及时整修，清理模板上的污垢，涂上脱模剂后堆放整齐以备下次再用。
5．混凝土的灌注及养护
1拱圈混凝土的灌注顺序为行灌注底板，再灌注侧板与隔墙板的接缝混凝土，最后灌注拱脚及顶板混凝土。
2混凝土振捣必须密实，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面平坦、泛浆。
振捣工具采用插入式振动棒。
3混凝土灌注完毕后，应对混凝土进行养护。
气温较高时应对混凝土进行洒水养护，混凝土的洒水养护时间一般为7天。
冬季混凝土施工气温低于5℃时不得洒水养护，应加以覆盖对混凝土进行保温，有条件时可采用蒸汽养护。
采用蒸汽养护时，应及时填写蒸汽养护检查记录。
4每浇筑一段拱圈混凝土应由实验室现现场取样制取三组10×10×10cm试件，在标准养护条件下养护28天，以测试28天龄期的抗压强度。
5同时制作1-2组随梁现场养护试件，混凝土养护强度达到70%时方可拆除内模及脱底模、移运、吊装，拆模后若出现蜂窝、麻面及掉角的情况应及时处理。
6拆模后应对预制拱圈各部尺寸及预埋件位置进行竣工测量，实测项目如下表五所示：
表五预制拱圈实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度
在合格标准内
按（JTJ041-89）有关规定
2
每段拱箱内弧长（mm）
+0，-10
用尺量
3
断面尺寸（mm）
顶底腹板复
+10，-0
用尺量2处
宽度及高度
+5，-10
4
内弧偏离设计弧线
±5
用样板检查
5
轴线偏位（mm）
肋拱
5
用经纬仪测量3处
箱拱
10
6
拱肋接头尺寸及倾角（mm）
±5
用尺量
7
预埋件位置
肋拱
5
用尺量
箱拱
10
6．箱肋拱的起吊堆放，箱肋在台座上预制好后，经待其随现场养护混凝土试件达到设计标号70%强度后方能起吊，起吊采用细丝绳捆绑，捆绑位置按设计图。
箱肋存放其支点位置宜设于B型（乙型）横隔板位置或其附近，箱肋存放不应超过二层。
五、质量检查要求评定
1．制定三检制度（自检、互检、专检）并严格按照要求进行。
2．严格执行工程质量三级检查签证制度，凡应检查的工序，必须签证后方能进入下道工序施工，同时必须执行工序交接签证制度。
3．施工过程中应作好施工记录，包括原始记录、实验资料、检查签证，并安排专人进行分类保存。
4．预制拱圈应填写的资料如下：
1检验申请批复单。
2分项工程质量检验评定表。
3模板检查证。
4钢筋检查证。
5混凝土浇筑记录。
6竣工测量记录。
5．为了填写资料方便，东西岸预制拱圈应统一编号，编号办法举例说明如下：
例1：
“38-6-3”表示38#-39#墩自上游侧数第6条单箱，分段预制拱圈。
例2：
“46-1-1”表示46#-47#墩自上游侧第1条单箱前段预制拱圈，“前”-0#台-63#桥台为前进方向。
六、质量保证措施
为确保箱肋预制拱圈的施工质量，必须严格按照施工组织设计及施工工艺组织施工，控制并保证施工过程中各工序、各环节及相应的工作质量，确保预制拱圈工程合格率达100%，工程优良率达90%以上，最终实现优良工程的目标。
1．加强施工管理，制定规章制度。
1成立专人的质量保证体系与质量监督机构；
2制定工程创优计划，要求所有参与施工人员均做到质量目标明确；
3对预制拱圈各部尺寸进行严格的测量控制。
2．成立质量监控管理机构、进行施工跟踪监控。
1机械的组成：
由管理、设计、施工、测量、试验等技术人员共同参与；
2制定详细的测试办法及质量管理纲要，用来指导、监督、检验施工中的每一环节；
3深入施工现场，及时发现问题，提出解决办法。
不断学习、总结经验。
箱肋拱圈预制施工工序流程框图
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