大学体育馆工程钢筋混凝土拱施工组织设计方案

1钢筋混凝土拱施工方案一、编制依据1.1《山西大同大学体育馆工程施工组织设计》1.2《山西大同大学体育馆工程施工图》1.3我国现行施工规范、规程主要有：①《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001②《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002③《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003④《工程测量规范》GB50026-931.4《建筑分项工程施工工艺标准》（北京建工集团总公司编）1.5《建筑施工手册》（中国建筑工业出版社出版）1.6《公路桥涵施工手册》1.7《桥梁施工专项技术手册》二、工程概况大同大学体育馆工程有两道平行的钢筋混凝土拱自南向北跨越体育馆上空,用以支承其屋盖。拱的中心跨度115m,拱顶高度30.5m。拱的两端为实体断面中部为矩形空腔断面。截面尺寸为高2.5m，宽1.5m，空腔部分壁厚400mm。拱底基础由桩基和箱型基础组成，两道拱轴线距离24米,两拱之间为钢结构拱形网壳，每个拱脚下均设计了一个箱形基础，平面尺寸为18.5m×10.5m。大型钢筋混凝土拱是本工程结构设计的特点之一，也是本工程的施工关键，混凝土拱施工总体顺序为：桩基→箱型基础→混凝土拱，桩基基础施工方案详见《桩基工程施工方案》，整个拱按照设计要求，同时对称进行施工。三、施工部署：本工程拱设计为现浇结构，设计方在交底后具体划分了分段示意图，经过技术分析和方案对比后，总体采用沿拱跨方向对称分段浇注的方案。各分项工2程在此总体思路下穿插施工，桩基工程于7月初完成，试桩工作在7月16日前完成，承台于8月10日前施工完成，整个拱于9月20日完成。拱分段示意图修改后增加合龙段，长3米。四、工程整体施工工艺流程桩基→土方工程→承台→碾压支撑体系基础→支撑体系→拱底模板→第一施工段（钢筋、模板、混凝土）→第二施工段→第三施工段→第四施工段（封顶合拢）→拆模。五、各分项工程工艺标准1、土方工程①土方开挖桩基完成后进行桩间土开挖工程，采用反铲挖机一台，从主体一侧向外倒退式开挖，由测量员配合得出基础轮廓线，并在两个桩基附近300mm范围内插方木。防止挖机碰撞桩身此范围及标高上300mm范围均采用人工开挖。挖出土方置于现场东门外土场内。②土方回填工艺流程：施工准备→虚铺3∶7灰土→碾压→环刀取样→下部回填，回填范围为承台周围。在回填前应清除存土和垃圾，回填土采用3∶7灰土。过筛颗粒不大于5mm。回填土对称分层回填，压实系数0.96。施工时采用振动压路机，死角及桩边采用立式打夯机补夯，保证回填土质量。虚铺厚度300mm，轮迹应相互搭接1/3轮宽，防止漏压。填方完成后，表面应拉线找平，使整个表面控制在允许偏差范围内。回填土试验采用环刀取样，每层设4个点，每侧一个。现场见证取样后送至质监站试验室合格后方可进行下一步施工。2、测量工程拱的施工应做好测量控制工作，在施工前先采用8t压路机将拱下部碾压密实后（压实系数0.96，根据勘察和设计单位提供的承载力为220KPa），浇筑10m3宽150mmC20混凝土带，抹压平整，并将轴线弹在混凝土地面上，并在两拱之间做永久性水准点，用以控制拱的标高。其余部分浇注100厚C15混凝土。如下图：拱定位示意图拱结构施工过程中上部无稳定的仪器。架设结构，无法在上部进行标高的统一测量工作，根据现场施工条件各部位的标高控制可采用吊挂钢尺的方法进行测量，利用全站仪进行复核。测量步骤：①将50mm钢尺从上往下垂直悬挂，零点向下悬挂，端头挂10kg大线坠。②调整钢卷尺高度，使尺寸零点略低于仪器视线，并在上部支撑架杆件上按设计标高做临时标志。③按照内业计算出的各点标高。测出各点标高后用红漆在支撑架上作出标记。作出控制底摸的标高线。④拱施工时和卸架后会产生弹性挠度及下沉变形各处需设置不同的预拱高度，各处调整后标高见下表：X值（米）预拱值(mm)原标高(m)实际标高(m)备注0150.0029.2529.40σx=σ(1-4x2/L2)45148.86627.82027.969X值为跨中到任意点水平距离.10145.46327.28027.42515139.79226.37126.51120139.33325.07727.21625121.64523.39723.51930109.16821.22821.3373594.42318.63818.7324077.41015.46115.5384558.12911.63311.6915036.5787.3927.4295512.7601.7921.805预拱值预拱示意图拱的沉降和变形可通过预埋件协助进行，在预埋件上用红漆做好标记，并标明标高，测量员定期观测，并绘制沉降曲线，记录拱的变形情况。按照设计要求在每个承台上还需要作一个水平观测点，制作前应在建筑物附近找一个控5制桩作为参照物。拱在浇注过程中，每隔10-15m留设一个沉降观测点，设在侧模下部，施工工过程中密切观测。2、钢筋工程拱内纵向受力钢筋设计采用新Ⅲ级钢，钢筋连接方式按规定采用机械连接，本工程采用直螺纹连接技术，钢筋工程安装时从两边同时对称进行，顶部合龙部分钢筋接头采用冷挤压连接方式，保证接头质量。施工中，严格按规范及操作规程施工，加强程控，严把钢筋工程质量关，以此来保证结构工程的质量。直螺纹连接技术要求详见《钢筋工程施工方案》。工艺流程：支底模→清理模板内杂物→绑扎底部钢筋→绑扎侧壁钢筋及腹筋→安装预埋件→支顶模→绑扎顶部钢筋→施工缝模板安装（1）画箍筋间距并摆放箍筋，先穿拱上部纵向受力钢筋，用钢管架起穿箍筋，将箍筋按已画好的间距逐个分开，最后穿下部钢筋；（2）侧壁竖向钢筋在拱内设计以箍筋的形式绑扎，开口方向均向上，并应相互错开，同箍筋一起先放置在底模上，绑扎时应先沿纵向通长穿一根钢管支撑起钢筋骨架后再绑扎。侧壁水平筋绑扎时应先在竖向筋上画出位置线，注意起步筋应距底模450mm，在下部及齐胸处绑扎2道水平筋固定，接着绑扎其余水平筋，最后绑扎拉结筋；（3）绑扎时，应逐点扎牢，箍筋及拉结筋末端应加工成135°弯钩，平直部分不小于10d，箍筋及拉结筋间距均为200mm;（4）按照图纸要求安装预埋件，预埋件全部采用穿孔塞焊的焊接方式，为保证预埋件位置准确，在定做模板时按照图纸将预埋件位置留出螺栓口，安装时用螺栓加固于模板上，保证预埋件安装质量；6（5）顶部钢筋绑扎方法大致与顶部钢筋相同，注意马凳不得直接放置在模板上；（6）拱内主要纵向受力钢筋采用直螺纹连接，合龙部分无法使用时采用冷挤压接头，保证同一截面接头数量不超过50%相邻接头错开1400mm，绑扎时应使用“八字扣”，严禁使用顺扣，钢筋底部垫块采用硬质花岗岩，为了防止垫块发生滑移，在花岗岩上锯出2mm宽3~5mm深细槽，用绑线将垫块绑扎在钢筋上；侧壁采用定制的塑料垫块，间距1000mm梅花形布置。（7）钢筋不移位措施，本工程钢筋较密相对固定，绑扎前先按照图纸放样并制作定位箍如下图。钢筋间距钢筋定位箍示意（8）钢筋连接1）直螺纹连接本工程纵向受力钢筋采用剥肋滚轧直螺纹连接技术。①工艺流程:7②操作要点A．钢筋下料时必须用砂轮切割机，使钢筋的端头断面垂直于钢筋的轴线，严禁出现马蹄形斜槎。B．钢筋加工时，要严格检查钢筋的端头，端头不得出现斜槎，距端头1m范围内严禁有弯曲现象。C．套丝人员均应相对固定，经培训后持证上岗。套丝工人应逐个目测检查套丝质量，并抽查10%丝头，用螺纹规进行检查。D．套丝时所用切削润滑液应经常更换，必须加润滑液进行套丝。E．加工的钢筋丝头的直径和长度应用螺纹量规检查，保持在规定的范围内。③材料要求下料运至现场备用分类堆放套丝戴塑料保护帽抽检10%用螺纹规检查用套筒对接钢筋用搬手拧紧定位现场抽检和记录检查套筒两端外露丝扣不超过两个完整扣8套筒与锁母材料宜使用优质碳素结构钢或合金结构钢，应有供货单位材质证明书。④外观质量要求丝头A．外形饱满，牙顶宽超过0.6㎜秃牙部分累计长度不应超过一个螺纹周长。B．外形尺寸，包括螺纹直径及丝头长度应满足产品设计要求。套筒A．表面无裂纹和其他缺陷。B．外形尺寸包括套筒内螺纹直径及套筒长度应满足产品设计要求。D．套筒两端应加塑料保护塞。接头A．接头拼接时用管钳钣手拧紧，应使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧。B．拼接完成后，套筒每端不得有两扣以上完整丝扣外露，加长型接头的外露扣数不受限制，但应另有明显标记，以检查进入套筒和丝头长度是否满足要求。⑤质量的施工现场检验接头A．接头的现场检验按验收批进行。同一施工条件下采用同一材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验与验收，不足500个也作为一个验收批。B．对接头的每一个验收批，必须在工程中随机截取3个试件做单向拉伸强度试验。⑥成品保护A．钢筋丝头检验合格后，应立即套上塑料保护帽，并按规格分类堆放整齐。B．雨期或长期堆放情况下，应对丝头进行覆盖防锈。C．丝头和套筒在运输过程中，应妥善保护，避免雨淋、沾污、遭受机械损伤。9D．套筒应标明型号与规格，产品检验合格后，套筒两端应用塑料密封塞扣紧。2）套筒挤压连接合龙段钢筋由于无法扭转,直螺纹正反丝又无法保证接头质量,故现场采用套筒挤压连接技术。挤压工艺:A．准备工作①钢筋端头的锈蚀、泥沙、油污等杂物应清理干净。②钢筋与套筒应试套，如钢筋有马蹄，弯折或纵肋过大者应预先矫正或用砂轮打磨，对不同直径钢筋的套筒不得串用。③钢筋端部应划出定位标记，与检查标记，定位标记与钢筋端头的距离为套筒长度的一半，检查标记与定位标记的距离为20mm。④检查挤压设备情况，并进行试压，符合要求后方可作业。B、挤压作业在施工作业区上先套入一端钢筋对挤后再套入另一端，按照作业的定位标记操作完成后就位。压接钳应对正钢套筒压痕位置的标记并使压模运动方向与钢筋两纵肋所在的平面相垂直，即保证最大压接面，能在钢筋的横肋上。压接钳施压顺序由套筒中部顺次向端部进行，每次施压时，应要控制压痕深度。3、模板工程混凝土拱是本工程的重要构件,经过各种方案比较后，确定采用定型钢模板，委托专业模板厂家设计制作，按照流水段划分配置模板加工量，采用86系列模板，8mm厚面板，用槽钢做主次龙骨，保证其有足够的强度和刚度，下部支撑体系采用扣件式脚手架和特制的U型可调顶托。模板配置量如下：底模配置2套，不考虑周转；侧模配置1套，顶模配置1套，周转使用。由于现场塔吊独立10高度和臂长无法覆盖整个拱圈施工范围，现场需配置50t汽吊一台，用以支拆模板和吊运其他施工材料。（1）模板工程工艺流程：支底模→绑底筋→绑侧壁钢筋（安装预埋件）→支侧模→清理杂物→支顶模→浇筑混凝土→拆模1）底模配置2套，支设时为减少操作误差，采用一次搭设成型分段浇注的方式。底模经测量定位后，支设于加工定制U形顶托上，东西向用水平尺找平；南北向用全站仪确定标高，全部支设完成后，检查校正，确保一次到位，避免重复挪动调整。所有模板拼缝均在2mm范围内。标准件连接梁底模拱形弧梁梁盖模梁侧模15002500650900950穿墙螺栓主龙骨脚手架斜撑穿墙螺栓梁底模拱形弧梁梁侧模1500梁盖模标准件连接400700400900900900900900主龙骨900900900脚手架斜撑实心部分示意空腔部分示意25001700400400950650900模板支撑示意图2）施工预拱度：拱施工时和卸架后会产生下列弹性挠度及下沉变形①拱圈由于自重所产生的弹性挠度②拱圈因温度变化所产生的弹性挠度③拱圈因承台受挤和位移而产生的弹性挠度④拱圈应混凝土硬化收缩而产生的弹性挠度变形⑤拱架在设计荷载下的弹性和非弹性下沉⑥支撑体系基础受载后的非弹性压缩11依据《公路施工手册》（P122）预拱度取L/400~L/800结合本工程具体情况拱顶预拱150mm，拱脚处为零设置，其余各点按照二次抛物线分配，任意点的预加高度公式如下：σx=σ(1-4x2/L2)σ：拱顶总预加高度；L：拱圈跨度；X：跨中到任意点水平距离。（2）侧壁模板分两种：实心部分：外侧全部为钢模板，采用对拉螺栓加固，保证混凝土拱截面尺寸。侧壁用特制钢斜撑，调整侧壁垂直度。空腔部分：内模采用