单跨现浇拱桥专项工程施工组织设计方案

单跨现浇拱桥专项施工方案

第一章设计简介

一、桥梁总平简介

某某人行景观桥位于xx市xx公园，桥面宽度16 .0米，该处沙河河道规划宽度（含生态绿带）56.0米；己实施沙河河道底宽30.0米，河堤顶宽35.028 米，河岸总宽53. 028 米。沙河两侧规划另有50.0米的护河绿带，桥梁两端规划了有50.0米的桥头广场。

该段设计常水位494.20 ，设计洪水位494.723；设计河底490.26，设计堤顶高程494.45，设计岸顶高程495.74 。沙河为生态河堤，断面形式为：2x6.0米护坡绿化带＋2x3.0米河边人行道＋2x2.514米斜坡河堤＋30米河道。

二、桥梁结构简介

采用一孔钢筋混凝土等截面板拱，拱轴线为圆弧

线，计算跨径33.60米，计算矢高5.6米，矢跨比l:6.0；桥梁总长41.028米。拱圈厚0.8米，跨越河边人行通道位置设置高高2.7米，宽2.4米的副拱，使河边人行通道连通。

第二章地下降水施工专项方案

本工程为灌注桩基础，在地下水下约19m，根据土质和地勘报告，选用深井井点降水法施工。一、井点管的埋设深度计算

H≧H1+h+iL

式中：

H1——井管埋设面至基坑底的距离（m）;

h___基坑中心处基坑底面（单排井点时，为远离井点一侧坑底边缘）降底后地下水位的距离，一般取0.5~1.0m；

I—地下水降落坡度，环状井点1/10，单排线状井点为1/4；

L—井点管至基坑中心的水平距离（m），（在单排井点中，为井点管至基坑另一侧的水平距离）。

水泥管取值及计算：

本降水方案采用双排井施工降水方案；

故H≧19.3+1+1/4*8=22.3m

根据水泥管的尺寸取：

H=27m

二、降水井影响半径计算

.1

=

S

HK

R95

R---抽水影响半径；

S---水位降低值；

H---含水层厚度

K---土的渗透径系数

由设计可知：S=22M(492.61-470.99m)；

H=27M;K=0.5m/d(不应取12m/d)，数

值参考设计图。

*

95

=

.1=

22

m

27

R158

*

5.0

三、基坑涌水量计算

Q=1.366K[(2H-S)S]/(lg R-lg X0)

式中：

x 0=14.3F

将上面的值代入就可知道：Q=510m 3/d

四、井点管数量计算

n=mQ/q

式中取m=1.1； q= =k 123.014.365???=519 m 3/d

解之得：n=1

根据本工程的地质和地表情况，取n=2，河的两岸各设一口井，且设在基础长方向的中间部位。

五、深井井点的施工程序

井位放样→→做井口，安护筒→→钻机就位、钻孔→→回填井底砂垫层→→吊放井管→→回填管壁间的过滤层→→安装抽水控制电路→→试抽→→降水井正常工作。

六、深井安放注意事项

深井采用冲击钻孔的方法，用泥浆护壁，深度考虑可能沉积的高度而适当加深。井管沉放前应清孔，

并安放垂直。过滤部分应放在含水层范围内。井壁与土壁间填充料粒径大于滤网孔径的砂滤料。深井内安放水泵前清洗滤井，冲除沉渣，安设潜水电泵，用钢丝绳放入水中并放平稳，电缆应有可靠的绝缘并配有保护开关，

第三章围堰施工专项方案

施工围堰属于临时性围堰范畴，其主要作用是确保主体工程及附属设施在修建过程中不受水流侵袭，保证正常施工条件。为此根据本工程的现场条件，本工程的围堰方法采用土袋围堰法对拱桥桥台下的基础进行施工，其围堰上口宽度为1.8m，围堰高出水面1m，围堰的坡度系数采用1：0.2为背水面，其迎水面坡度系数采用1:1.5。

堆码在水中的土袋，其上下层和内外层应相互错缝，尽量堆码整齐；必要时可潜水配合进行，并整理坡脚。

在围堰做好后将背水面应抽去水，排除污泥，约2米厚，将这些污泥转走，并换填成连砂石，换填时

不应有积水，同时围堰不应渗水。

根据现场情况，本工程的围堰有一定的难度，从设计资料可知河水面高于了承台施工面，水流急，故防围堰渗水为关键工序。

桩基围堰施工平面附图

围堰施工平面图

条基围堰施工平面图(一)

条基围堰施工平面图(二)

第四章灌住桩施工专项方案

灌住桩桩径为1800mm，长度为19.3m，根据工程特点和地质情况，同时考虑经济情况下本工程采取人工挖孔桩施工方案。

人工挖孔桩施工工艺方法要点

一、挖孔桩的构造要求

本工程混凝土柱采用人工挖孔桩施工工艺，在考虑经济情况下，底部不扩底（如若扩底，扩底直径按d1-d/2:h=1:4,h1≥d1-d/4；进行控制），桩底应支承在持力层上。

二、施工工艺方法要点

1、施工顺序：

场地整平→→放线、定桩位→→挖第一节桩孔土方→→支模浇灌第一节混凝土壁→→在护壁上第二次投测标高及桩位十字轴线→→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷阳机、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→→第二节桩身挖土→→清理桩孔

四壁，校核桩孔垂直度和直径→→拆上一节模板，支第二节模板，浇灌第二节混凝土护壁→→重置第二节挖土，支模，浇混凝土工艺，循环作业直至设计持力层为止→→（检查持力层后进行扩底→→清理虚土排除积水，检查尺寸和持力层）→→吊放钢筋笼就位→→浇灌桩身混凝土。

2、为防止坍方和保证能安全操作，设混凝土支护，每节高设为1.0m高，平均厚度为12~15cm，混凝土标号为C20，内配筋ф8@200

3、护壁施工采用定型模板拼装而成，拆上节而后按装下节，循环使用，安装模板设上下两道圆钢圈顶紧，再设两道支撑，混凝土用吊桶支输，人工浇筑，上部留100mm高作浇灌口，拆模板后堵塞，混凝土强度达1MP后方可拆模。

4、桩中心线控制在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节吊大线锤作中心线用尺杆找圆。

5、钢筋笼设一次性成形，骨架应采用焊接形式，在钢筋笼一侧主筋上每5m设一耳环，控制保护层为

7cm。

6、混凝土用商品砼，混凝土采用串桶或混凝土导管浇筑，混凝土应分层浇筑，一般分层厚度为1.5m。

三、混凝土护壁厚度的计算

按公式计算：

t≥KN/f c或t≥KN/２f c

有地下水按：

Ｐ＝rhtg2(450-Φ

/2)+(r-r w)(H-h)tg2(450-Φ

/2)+(H-h)r w

h---地面至地下水位的高度；

D---挖孔桩外直径；

k---安全系数；一般取1.65;

N---作用在护壁上的压力N=PD/2;

P---土和地下水对护壁的最大侧压力N/m2

r---土的重量；

r w---水的重量；

H---护的深度；

D=1.8m 深H=19.3m γ=20.3kN/m3

c20 fc=10N/m2 Φ=230

将以上值代入得P=587.35kN/m2

故：t≥KN/２f c =(1.65*587.35*180)/2*10*103

t=8.7cm;取t=100mm

四、挖孔桩的安全要求

1、在井里的空气污染物超过现行《环境空气质量标准》的规定时的三级浓度限值时，必须采取通风措施，及在井口设置专人守护送风设备，井下超作人员不应超过两小时的工作，在两个小时内必须更换一次工作人员。

2、根据各井内的土质情况，分别采取不同的护壁厚度。

3、在夜间在井边设警界线，并配红灯警戒。

4、做好安全培训工作和安全交底工作。

5、工作安排在晴天进行，雨天不工作。

6、做好机械的安全操作培训工作。

7、做好施工技术交底，在施工中有异常立即停止，并上井回报。

8、做好紧急预案工作。

9、常作钎控了解孔底以下地质情况是否能满足设计要求，是否有安全隐患。

五、挖孔桩质量要求

1、在挖孔结束后，应进行孔位；孔深的检验。

2、孔径、孔形、倾斜度采用专用仪检测，对不合格应出专项处理方案。

3、孔的中心位置允许偏差100mm

4、孔径不小于设计孔径；

5、倾斜度小于0.5%；

6、孔深比设计深度超深不小于50mm；

7、深淀厚度不大于设计厚度；

清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。

挖孔桩护壁施工附图

第五章廊桥主拱底模的支架方案

根据现场勘踏，本工程的难点在于该主拱的的支架搭设，是工程质量保证的关键，故定为关键工序。

一、支架基础的选择

在拱桥的桩基础、承台、桥台施工完毕后，及开始主拱的施工，主拱施工的关键在于主拱模板支撑架的施工方案选择。本工程进行了三种方案（拱式拱架、背肋式行架、型钢行架）的分析和选择：

拱式拱架：表面上从技术角度看，该方案是最优级、最佳的选择，但从该工程的俱体情况考虑，一是采用拱架时拱架的经济成本高，要特殊设计、制作、安装，加之桥下空间短小，折卸不便。二是拱桥桥台低于常年水位就意味作拱架基础在河面水位以下，防水难，安装难。另加之该工程为清单报价，最低价中标，故该方案不采用。三是和背肋式行架、型钢行架相比，其制作、安装、租赁费比背肋式行架高10万，比行钢行架高15万，故不采用。

背肋式行架：背肋式行架和型钢行架均要采用基础支墩，不过从钢结构设计考虑，背肋式行架支墩应少于型钢行架支墩，但从xx地区市场考察，背肋式行架xx地区缺货，重庆有，从租赁、运输、安装经济角度分析，其成本高出了型钢行架方案10万左右；

从施工技术角度分析，背肋式行架高度为1400mm，而该工程常年水位到拱底最高点为3842mm，基础支墩应高出水面至少1000mm，从而可知最高点净空距离为1442mm，整个拱下净空距离偏小，不方便拱架的模板起拱施工，故不采用。

型钢行架：本工程经过了技术、经济角度比较采用了该方案施工。

二、支架间距的设置

支架采用Φ4.8*3钢管做支撑的早拆体系，纵横向间距均为@600，步距均为@1000，在每根立柱上均设一个顶升早拆头；在立柱下边用50cm的通长木板铺垫，在早拆头上安放150*200mm的木枋，在木方上铺12mm厚的腹模板作为拱的底模板，其侧模为定形腹模板，

三、支架的计算

A、模板支架自重标准值1.1kN/m2

1=

?

?

=

2.1

.0

kN

g475

.0

1.1

36

B、新浇混凝土自重标准24 kN/m2

kN g 29.8248.036.02.12=???=

C 、钢筋自重标准1.1 kN/m 2 kN g 38.01.18.036.02.13=???=

D 、浇筑砼振动时产生的荷载2.0 kN/m 2

kN g 008.136.024.14=??= E 、施工人员及施工料具以及堆放荷载4.0 kN/m 2

kN g 016.236.044.15=??=

F 、增加活荷载2.5 kN/m 2

kN g 26.15.236.04.15=??= 故架管立柱的轴心力为：

kN g g g g g N 42.1354321=++++=

立柱的稳定验算：

[]fc QA

N f ≤=或QAfc N ≤(Q 稳定系数) 根据钢管采用Φ48*3.5，钢材采用Φ235，

采取纵横杆按600mm 间距，步距按1000mm 计算。

经查钢材的设计强度fc=215N/mm 2

立杆的长细比： 1.3801575.0/6.0===i l ο

λ

01575.0045.035.035.0=?==d i 经查表可知：Q=0.945(参考文献钢结构设计)

42.1335.99215489945.0≥=??=QAfc

故支撑架满足设计要求，方案可行。

4、剪刀撑的设置方法：

纵横均设置剪刀撑，间距为4.5米，横向设剪刀撑的间距为4.5米，按梅花形设置。

5、拱架使用前必须预压

按照以上设计的荷载必须对拱架进行预压，在测量单位测设合格后方可进行下一道工序的施工 ，及底模的支设。

四、支架跨河型钢的计算

1、当自由跨L=16000mm 时型钢的选择：如下图

:

由力的平衡可知：

N A=N B=KN N 17.1812

42.1327227=?= 型钢的最大弯矩M max 由图（五）可知：

由力偶平衡法得：

8* N A-M X=N*0.6*(13+12+……+1) M X=716.63KN.m

需要抵抗矩为：

3 (2166315)

05.131063.716max cm f M W =??=?=

γ 103为103 经查表可知：a 类优先原则，选工字钢Ｉ56a 即可。(参考文献钢结构设计)

2、当自由跨L ＝8000mm 时型钢的选择，（考虑整体稳定，规范自由跨取值范围为2～10m ）. 取L 。=7800mm ，型钢的选定：

设采用工字钢，自由长度取L=7800mm,故型钢上有14个受力点，并均匀分布。(如下图所示)

计算最大弯矩：

由力的平衡可知支座反力：N A=N B ＝14×13.42/2=93.94KN; 上图(二)

由力偶平衡法得：

N A*3.9+M X=N*(3.9+3.3+2.7+2.1+1.5+0.9+0.3)

最大弯矩M max =145KN.m

需要

截面抵抗矩：W nxreq =34.438315

05.1106145m ax cm f M =??=?γ