大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法

大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法適用范圍

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》適用于體育建筑、會展中心等大型公共建筑。

大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法工藝原理

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》工藝原理如下：

通過特殊的施工流水段的劃分技術(shù)，解決箱形拱內(nèi)模拆除困難和變高度、變角度、變方向、變標高的鋼筋混凝土和架施工難度大等問題；通過獨特的模板設(shè)計技術(shù)解決所有模板尺寸都不同的問題；通過“六對稱”均衡施工法解決雙拱施工均衡性問題；通過整體澆筑法滿足混凝土內(nèi)堅外美的要求；通過引進橋梁施工的封拱技術(shù)，解決封拱結(jié)構(gòu)受力變換的問題；通過施工測量控制技術(shù)保證了三弧不同心、模板起拱、平面形狀復(fù)雜的定位問題；通過采用“免預(yù)壓”技術(shù)消除支撐體系的非彈性變形、驗證支撐體系的安全性；通過采用弧形合攏底?？烧{(diào)裝置技術(shù)實現(xiàn)“免預(yù)壓”施工工藝。

大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法工藝流程

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》施工工藝流程如下：

工程樁驗收→土方開挖→破樁頭→混凝土墊層施工→拱腳承臺、拉梁施工→拱下部承臺、基礎(chǔ)梁施工→回填土→拱支撐架基礎(chǔ)（墊層）→搭設(shè)拱支撐架→拱底模板支設(shè)→拱體分段（每段按模板→鋼筋→混凝土工序進行流水）施工→封拱（封頂合攏）→養(yǎng)護→拆除支撐體系和模板。

大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法操作要點

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》操作要點有以下幾項：

• 拱施工流水段的劃分

1.分段原則：1）分段位置要使拱的支架受力對稱、均勻和變形最小為原則。2）拱體分段施工縫留設(shè)應(yīng)考慮和架施工和避開拱肋范圍，便于模板安裝和拱內(nèi)模板拆除。3）混凝土的澆筑順序，兩拱應(yīng)沿拱軸線方向分段對稱、由下向上、同步澆筑。的各段的接縫面要與拱軸線垂直。

2.拱的分段

沿拱軸線方向分段，第一個施工縫位置設(shè)置在拱腳處，其余施工縫設(shè)置在拱的加勁肋上下端各1600毫米處，最高處設(shè)為封拱段，長度約2米左右（以拱頂垂直中心線為對稱軸，兩邊均勻留設(shè)）。通過特殊的施工流水段的劃分技術(shù)，解決箱形拱內(nèi)模板拆除困難和變高度、變角度、變方向、變標高的鋼筋混凝土析架施工難題。

• 模板設(shè)計與施工技術(shù)

模板分拱腳模板、拱體模板、精架模板。而拱頂、拱中心線、拱底的三弧不同心與高度、角度、方向、位置、標高均不相同的精架給模板設(shè)計方案、加工尺寸與安裝質(zhì)量提出了很高的要求。

1.拱體模板

拱體模板由拱底模板、拱外側(cè)模板、拱內(nèi)側(cè)模板、拱頂模板和支撐件、連接件等組成，為保證拱體達到清水混凝土效果，外側(cè)模板采用酣醒樹脂鏡面模板；內(nèi)模板考慮拆模方便采用企口木板，施工段的劃分考慮箱形拱內(nèi)狹小空間的拆模，拱體外底模整條拱一次對稱安裝就位。拱內(nèi)外側(cè)模板用穿墻螺桿固定，如圖1所示。

1）外底模板

外底模板在拱頂處最大預(yù)留拱度為100毫米，在拱腳處預(yù)留拱度為零，其余各處按圓弧曲線起拱。脫模劑選用無色水質(zhì)型脫模劑。外模板嵌縫材料采用透明玻璃膠。

2）外側(cè)模板

外側(cè)模板采用18毫米厚酣醒樹脂復(fù)面木膠合板，木肋50毫米×100毫米松木方（豎向布置〉，水平鋼管2φ48毫米×3.5毫米。外側(cè)模板呈扇形分塊布置，外側(cè)模板之間的豎向拼縫是沿拱軸線的法線方向。

3）外頂模板

外頂模板采用18毫米厚酣醒樹脂復(fù)面木膠合板，木肋采用5根50毫米×100毫米松木方，木肋沿拱頂縱向布置，模板按段分塊布置，標準模酥的1200毫米，每段末尾剩余尺寸不足1200毫米時，域?qū)嶋H尺寸加工一塊非標準模板補缺。拱頂附近坡度漸趨平緩，當混凝土澆灌時能保持自穩(wěn)不向下流淌時，可以只使用外頂模板。

4）內(nèi)底模板

內(nèi)底模板采用20毫米厚松木企口板，木肋采用3根50毫米×100毫米松木方沿拱內(nèi)底縱向布置，內(nèi)底模板分塊配制。標準模板長度為2000毫米，每段末尾剩余尺寸不足2000毫米時，按實際尺寸加工一塊非標準模板補缺。然后向其余各段周轉(zhuǎn)使用。對拉螺栓孔位置應(yīng)與外底模板的螺栓孔位置相對應(yīng)。

5）內(nèi)側(cè)模板

內(nèi)側(cè)模板分塊及編號與外側(cè)模板相對應(yīng)，如外側(cè)模板Y1對應(yīng)的內(nèi)側(cè)模板為N1。在外側(cè)模板放樣的基礎(chǔ)上放出內(nèi)側(cè)模板。

內(nèi)側(cè)模板采用20毫米厚松木企口板，木肋采用50毫米×100毫米松木方沿拱徑向布置。內(nèi)、外側(cè)模板的對拉螺栓孔位置應(yīng)一致。

6）內(nèi)頂模板

內(nèi)頂模板采用20毫米厚松木企口板，木肋采用3根50毫米×100毫米松木方沿拱縱向布置，內(nèi)頂模板分塊配置，第一段配足，然后逐段周轉(zhuǎn)使用。

7）拱頂弧形合攏底模

該技術(shù)是為了解決2009年以前模板及支撐體系“免預(yù)壓”施工工藝而提供一種大跨度鋼筋混凝土拱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中弧形合攏底?？烧{(diào)裝置，見圖2。

弧形合攏底?？烧{(diào)裝置，由縱向支撐導軌l、設(shè)置在縱向支撐導軌1上的兩端帶子口的弧形合攏底模4及其設(shè)置在帶子口的弧形合攏底模4兩側(cè)的帶有母口3的標準段模板5組成，且子口2和母口3之間設(shè)有間隙且通過加長可調(diào)螺栓6對接在一起。施工時，先將縱向支撐導軌按含有預(yù)拱高度的設(shè)計曲線布置安裝在拱頂合攏段部位，其材料可以采用方木、型鋼等，布置形式與兩側(cè)標準段的縱向支撐交錯排列，使之具備一定的自由度，能夠沿縱向產(chǎn)生一定的相對位移；將帶子口的弧形合攏底模放置在縱向支撐導軌上，其兩端的子口分別與固定的標準段模板的母口對應(yīng)，子口與母口的預(yù)留間隙為預(yù)先確定的結(jié)構(gòu)底模沿軸線變形量aCa值與預(yù)拱度、拱形結(jié)構(gòu)線性荷載、支撐體系形式等有關(guān)）；在子口與母口對接處的加強肋上開有對應(yīng)的圓孔，用加長可調(diào)螺栓將兩模板子母口對接處穿在一起并擰上螺帽。通過加長可調(diào)螺栓和縱向支撐導軌控制模板的變形方向，兩側(cè)的拱結(jié)構(gòu)模板沿軸線逐漸使子母口對接，從而實現(xiàn)大跨度鋼筋棍凝土拱形結(jié)構(gòu)施工中底模的連續(xù)圓順和變形均勻。大跨度拱形結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土一般采用分段對稱施工的方法，施工過程中支撐體系將發(fā)生向內(nèi)和向下的體系變形，拱形結(jié)構(gòu)底模逐漸趨向于設(shè)計曲線和標高，兩側(cè)的底模將逐漸合攏，加長調(diào)節(jié)螺栓也應(yīng)隨之緊固，當施工至合攏段時，子母口閉合，加長調(diào)節(jié)螺栓緊固到位，將板縫用海綿條填塞密實。大跨度拱形結(jié)構(gòu)要求混凝土強度達到100%設(shè)計強度時才允許拆模，而且拆模工作應(yīng)從拱結(jié)構(gòu)中部的合攏段開始，由于弧形合攏底模采用了子母口形式，為拆模提供了方便。

2.椅架模板

根據(jù)楠架上、下弦截面尺寸及腹桿截面尺寸確定模板規(guī)格，模板采用18毫米厚木夾板和50毫米×100毫米木方制作。

• 免預(yù)壓技術(shù)

1.沿拱結(jié)構(gòu)軸線兩端對稱搭設(shè)支撐體系，確定預(yù)拱度，在支撐體系上搭建整體式弧形底模，弧形底模在拱頂處留有合攏段；對拱結(jié)構(gòu)進行施工段劃分，然后沿拱跨方向?qū)ΨQ分段施工。

2.在每一施工段中，首先在底模上由兩端向中間綁扎鋼筋，然后支側(cè)模，設(shè)置施工段法向模板，支頂模，頂模的支設(shè)隨混凝土施工高度隨支隨打，單塊頂模沿拱體弧向方向的寬度為11.5米，最后澆筑i昆凝土z待混凝土終凝后拆除頂模、側(cè)模以及法向模板，法向模板拆除后施工縫為法向，施工縫的處理方法為首先剔除表面浮漿及松散混凝土，剔到實處露出石子后用水沖洗、濕潤即可，然后進行下一段施工；從第二施工段開始，每段施工時先澆筑12米微膨脹混凝土，以控制每段混凝土收縮變形，產(chǎn)生裂縫，拱頂合攏段混凝土也采用微膨脹混凝土，微膨脹混凝土較設(shè)計混凝土強度等級提高一個等級。

3.待施工到最后合攏段時，在支撐體系上安裝弧形合攏底?？烧{(diào)裝置，支側(cè)模，澆筑混凝土，拱結(jié)構(gòu)合攏段施工時的環(huán)境溫度控制在515℃。

4.底模拆除時要求拱體混凝土強度達到100%設(shè)計強度，落架時考慮結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換，按照先高后低、先中間后兩邊，分段對稱施工的原則拆除支撐體系。由于拱結(jié)構(gòu)在施工中以及在拆除支撐體系轉(zhuǎn)換后會產(chǎn)生下列彈性及非彈性變形：拱由于自重所產(chǎn)生的彈性撓度；拱因溫度變化所產(chǎn)生的彈性撓度；拱因承臺受擠和位移而產(chǎn)生的彈性撓度；拱應(yīng)混凝土硬化收縮而產(chǎn)生的彈性撓度變形；拱在設(shè)計荷載下的彈性和非彈性下沉；支撐體系的彈性變形和基礎(chǔ)受載后的非彈性壓縮變形，該拱形結(jié)構(gòu)的預(yù)拱度按照以下二次拋物線確定：

• “六對稱”均衡施工法

“六對稱”均衡施工法，是指雙拱對稱施工；每拱施工時支撐架對稱搭設(shè)和拆除；模板對稱安裝和拆除；混凝土澆筑時從兩拱腳開始向頂部逐段對稱施工；衍架對稱施工；衍架混凝土澆筑從兩端向中心推進對稱施工?！傲鶎ΨQ”均衡施工法，其關(guān)鍵在施工過程中用工序?qū)ΨQ來保證結(jié)構(gòu)施工中的受力對稱；保證模板和支撐體系受力均勻不變形。在施工實踐中，如在支撐架的搭設(shè)中，稍有不慎，就出現(xiàn)過支撐架偏位的情況，造成局部返工。因此，在以后的施工過程中，十分注意對稱施工，如果混凝土澆筑過程中，由于不對稱施工造成拱軸線偏位，將造成永久性缺陷，甚至造成施工技術(shù)的失敗。

• 承臺與拱腳整體澆筑法

按常規(guī)做法，樁基承臺混凝土可以單獨澆筑，這種施工工藝比較合理并為拱腳架子、模板安裝提供了堅實的基礎(chǔ)和正確的尺寸，并且采取拱腳處承臺面下凹200毫米作為拱承臺與拱腳底部的施工縫，拱腳與承臺分兩次澆筑。但設(shè)計要求承臺與兩拱腳混凝土一次性整體澆筑，不能有施工縫。在工程施工中，做好模板設(shè)計、混凝土配合比設(shè)計。澆筑過程中，承臺采用斜面分層、循序漸近的方法。采取從拱腳模板預(yù)留人口進入模板內(nèi)振搗混凝土，并采用電子測溫技術(shù)，確保大體積混凝土施工質(zhì)量。

• 清水混凝土施工技術(shù)

大跨度箱形變截面鋼筋淚凝土拱為外露構(gòu)件，拱結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量必須達到內(nèi)堅外美的效果。故在普通混凝土的驗收標準上，制定如下質(zhì)量標準：軸線通直，弧度、半徑尺寸準確；棱角方正、線條順直、弧形美觀；表面平整光滑、色澤一致；表面元明顯氣泡，元砂帶和黑斑；表面元蜂窩、麻面、裂紋和露筋現(xiàn)象；模板拼縫、對拉螺桿和施工縫留設(shè)要有規(guī)律’性并且美觀；模板的拼縫接縫和施工縫處無掛漿、漏漿。因此對所采用的施工方法、選用材料的品質(zhì)、操作人員的技能和施工管理水平等均有很高的要求。根據(jù)拱施工的特點，從測量放線、鋼筋、模板、混凝土配合比設(shè)計、混凝土攪拌、混凝土運輸、混凝土澆筑、1昆凝土振搗、混凝土養(yǎng)護及成品保護等方面，采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施，在整個拱的施工過程中，保證各道工序施工的連貫一致性，精心組織施工，達到預(yù)期的效果。

• 封拱技術(shù)

封拱施工為本工程的重點和關(guān)鍵，封拱對技術(shù)、環(huán)境溫度以及施工方法都有嚴格的要求。由于建筑工程施工規(guī)范中沒有鋼筋混凝土拱封拱技術(shù)要求，我們參照橋梁混凝土拱的施工要求執(zhí)行。封拱時間選擇在日平均氣溫接近當?shù)啬昶骄鶜鉁氐臅r間來澆筑。在澆筑、混凝土之前，將整個拱身用自來水淋濕，待拱體混凝土溫度降到最低點后方可撓筑。封拱混凝土強度等級執(zhí)行設(shè)計要求。拱混凝土配合比由中心實驗室配制。擁落度、初凝時間及終凝時間由試驗確定，攪拌站專人負責配合比計算。澆筑混凝土時應(yīng)從一側(cè)下料待拱體對面混凝土與底層基本相平時再從另一面下料，以防空氣堵在底板中間。

• 拱施工測量控制技術(shù)

該工程拱結(jié)構(gòu)的軸線控制及高程控制是測量工作的關(guān)鍵和難點，根據(jù)該結(jié)構(gòu)的施工特點，對該結(jié)構(gòu)各階段軸線控制，將采用平行側(cè)面借線方法；高程采用吊掛鋼尺進行抄測。在施工各階段過程中，為掌握重要的拱結(jié)構(gòu)受力軸線位移與沉降情況，及時發(fā)現(xiàn)沉降與變形的程度，提供可靠的變形數(shù)據(jù)，在各施工過程中對拱結(jié)構(gòu)進行受力觀測沉降和變形觀測。每次觀測后的成果均與首次成果比較，計算沉降量，每次觀測結(jié)束后，都要檢查計算結(jié)果是否正確。將觀測數(shù)據(jù)列入沉降觀測的成果表中。為了隨時掌握拱架支撐、拱結(jié)構(gòu)和拱腳的變形情況，按照施工程序在支設(shè)模板、鋼筋綁扎、澆筑混凝土以及拱底模板拆除前后的各個階段對拱結(jié)構(gòu)及拱腳進行變形觀測。

大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法材料

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》主要材料如表1。

大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法設(shè)備

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》主要設(shè)備如表2。

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》的工法特點如下：

1. 拱跨度大，拱的跨度在110米以上。

2. 拱的建筑材料為鋼筋混凝土而不是鋼材，用鋼筋海凝土材料建造大跨度拱結(jié)構(gòu)的施工方法比鋼結(jié)構(gòu)拱的施工方法復(fù)雜得多。

3. 拱的造型為變截面，拱頂、拱中心線、拱底三弧不同心，與通常的等截面拱，就施工技術(shù)而言，要困難得多，并且由于采用變截面拱，兩拱之間鋼筋混凝土連系柏架的高度、角度、位置、方向都不相同，并且只能高空現(xiàn)場施工作業(yè)。

4. 由于結(jié)構(gòu)構(gòu)造需要，變截面拱設(shè)計為封閉式的箱形拱，在每桶和架與拱的相交處設(shè)拱的加強肋，為了確?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性，施工完后箱形拱內(nèi)不允許留置模板，必須全部拆除。

5. 由于工程的重要性和結(jié)構(gòu)設(shè)計上的考慮，拱腳與承臺之間不能留置施工縫，混凝土拱結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量要求達到陽堅外美的清水棍凝土效果。

截至2009年，中國大跨度拱多為拱橋，作為房建工程中用來支撐屋蓋體系的拱并不多見。清華大學綜合體育中心工程和山西大同大學體育館工程設(shè)計采用大跨度鋼筋淚凝土拱結(jié)構(gòu)作為支撐屋蓋體系。清華大學綜合體育中心工程采用大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱，拱的中心跨度110.16米，拱頂標高29米；由中建二局第三建筑工程有限公司施工，該拱結(jié)構(gòu)施工中在施工流水段的設(shè)計、模板設(shè)計與施工、“六對稱均衡施工法”、預(yù)拱度設(shè)計及封拱技術(shù)等方面取得了科研成果并形成2004年度國家級工法，此工法于2005年推廣應(yīng)用到山西大同大學體育館工程中。山西大同大學體育館工程在結(jié)構(gòu)形式、建筑面積、觀眾席位、拱中心跨度、拱頂高度、兩道拱軸線距離等規(guī)模指標都與清華大學綜合體育中心工程類似。山西大同大學體育館拱中心跨度115米，拱頂高度30.5米，在施工中研究采用的大跨度鋼筋混凝土拱形結(jié)構(gòu)免預(yù)壓施工技術(shù)、大跨度鋼筋棍凝土拱結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中弧形合籠底?？烧{(diào)裝置技術(shù)等方面有所創(chuàng)新。有兩項創(chuàng)新技術(shù)具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)，發(fā)明專利：大跨度鋼筋混凝土拱形結(jié)構(gòu)免預(yù)壓施工工藝（ZL200710061601.3）；實用新型專利：大跨度鋼筋混凝土拱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中弧形合攏底?？烧{(diào)裝置（ZL200620023362.3）。通過該工法的應(yīng)用，解決了體育建筑及會展中心等大型公共建筑中拱結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土材料施工、跨度在110米以上、又是箱形和變截面拱的施工技術(shù)難題，在成功施工實例的基礎(chǔ)上，總結(jié)編制了該工法。

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》質(zhì)量控制應(yīng)遵循以下要求：

• 鋼筋工程

1. 用于拱的鋼筋都應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書或檢驗報告單。

2. 拱結(jié)構(gòu)主筋實測強屈比不應(yīng)小于1.25，實測屈服強度與強度標準值的比值λ應(yīng)為：1≤λ≤1.25。

3. 進行鋼筋機械連接和焊接的操作工人必須經(jīng)過技術(shù)培訓、考試合格，持證上崗。

4. 套筒擠壓鋼筋連接必須做好擠壓線和控制線以保證連接質(zhì)量，冷擠壓接頭的施工現(xiàn)場檢驗與驗收詳見《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》JGJ107-96和《帶肋鋼筋套筒擠壓連接技術(shù)規(guī)程》JG]108-96。

5. 拱體施工縫外250毫米處要安放鋼筋定位框，以保證拱體主筋位置和混凝土保護層。

6. 鋼筋工程在支模前必須進行隱蔽工程驗收。鋼筋綁扎分項工程允許偏差見表3。

• 模板工程

1. 模板安裝嚴格按“模板方案”進行，如需要修改時必須取得編制者的同意。

2. 模板安裝時必須先放線、驗線之后進行。放線時要彈出中心線、邊線、支?？刂凭€。

3. 模板及其支架必須有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受新澆混凝土的自重和側(cè)壓力，以及在施工過程中所產(chǎn)生的荷載。

4. 和架下弦模板應(yīng)起拱，起拱高度為20毫米。

5. 模板安裝的允許偏差見表4。

• 混凝土工程

1. 選擇資質(zhì)、信譽可靠的商品混凝土攪拌站，供應(yīng)質(zhì)量可靠的淚凝土。自設(shè)混凝土攪拌站應(yīng)進行詳細可靠性、可行性設(shè)計。建立可靠的攪拌站運行和質(zhì)量管理制度，經(jīng)嚴格評審后才能允許生產(chǎn)混凝土。

2. 泵送混凝土配合比要根據(jù)施工現(xiàn)場泵的種類、泵送距離、輸送管徑、澆筑方法、氣候條件確定。

3. 商品混凝土進場，第一車必須有“開盤鑒定”，要有混凝土等級、胡落度、初終凝時間及攪拌時間等，不合格者，立即退場。

4. 在混凝土澆筑地，點，每兩小時檢查一次混凝土的明落度，如發(fā)現(xiàn)混凝土有異常情況，隨時抽查。

5. 在澆筑混凝土前，對模板內(nèi)的雜物和鋼筋上的油污等應(yīng)清理干凈，對模板的縫隙和孔洞應(yīng)予堵嚴。

6. 每段的混凝土澆筑要連續(xù)進行，當必須間歇時，其間歇時間宜縮短，并須在前層混凝土初凝之前，將上層混凝土撓筑完畢，若因故前層混凝土已初凝時，須按施工縫處理。

7. 拱底板混凝土澆筑，為了保證混凝土充滿底板，在內(nèi)底模板上必須留φ12排氣孔，并派專人觀察，澆筑到位要立即封嚴。

8. 在混凝土撓筑過程中，對模板及支撐體系進行沉降及變形觀察。

9. 按規(guī)定及時做好混凝土標養(yǎng)試塊以及同條件養(yǎng)護試塊，并按時送檢。

10. 混凝土允許偏差見表5。

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》具有以下效益：

1. 清華大學綜合體育中心工程大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工過程中，通過合理的流水段的劃分、模板和支撐體系的合理設(shè)計和施工、“六對稱”均衡的施工方法、清水混凝土施工技術(shù)及科學合理的施工測量控制技術(shù)，提高了施工速度，保證了工程質(zhì)量，創(chuàng)經(jīng)濟效益112.54萬元。

2. 山西大同大學體育館工程大跨度鋼筋混凝土拱結(jié)構(gòu)施工過程中，通過技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新，采用免預(yù)壓施工工藝，減少租賃腳手架周轉(zhuǎn)材料使用、減少抹灰工序等，提高了施工速度，保證了工程質(zhì)量，創(chuàng)經(jīng)濟效益50.5萬元。

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項：

1. 建立安全監(jiān)督管理機構(gòu)，認真貫徹安全生產(chǎn)規(guī)章制度，嚴格遵守安全操作規(guī)程，工地有專職安全檢查員，其有權(quán)指令進行停工。

2. 進入現(xiàn)場的施工人員必須佩戴安全帽，每道工序要做好安全交底，操作地點必須達到安全要求方能進行操作。

3. 在吊裝危險警戒區(qū)內(nèi)（10米內(nèi)）如安裝機械和設(shè)置通道要搭設(shè)高度不低于3米的安全防護棚，吊車作業(yè)區(qū)的通道，腳手架的進入口，均必須搭設(shè)防護棚。

4. 提升操作平臺上設(shè)有安全員與地面應(yīng)有專門的通話聯(lián)系設(shè)備。

5. 操作平臺上放的材料必須分散開，集中存放時不準滑升，混凝土碎塊及垃圾不準直接丟到地面，必須用吊車運輸。

6. 操作平臺的內(nèi)外吊腳手兜底、滿掛安全網(wǎng)，平臺上設(shè)有滅火器。

7. 電焊和氣焊施工區(qū)域，應(yīng)有專人負責看火，并將周圍易燃物品移開，工人必須持證上崗。

8. 手持電動工具要戴絕緣手套，并設(shè)有漏電保護裝置。

9. 高空作業(yè)人員操作時必須精神集中，手用工具放入工具袋，避免物品掉下。凡患有高血壓、心臟病、貧血等不適合高空作業(yè)人員不得進行高空作業(yè)。

10. 六級以上大風天停止作業(yè)。

11. 定期給施工操作人員發(fā)放必須的勞動保護用品。

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》的應(yīng)用實例如下：

1. 清華大學綜合體育中心工程是一座集體育比賽、辦公、會議、敦學、演出及電視轉(zhuǎn)播于一體的多功能5000座體育建筑。

2. 山西大同大學體育館工程，建筑物占地面積約19000平方米，設(shè)計建筑面積16966.8平方米，平面設(shè)計基本為橢圓形，觀眾席共6722座，比賽場地60米×36米。

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》應(yīng)采取以下環(huán)保措施：

1. 結(jié)合施工場地周邊的環(huán)境情況，編制環(huán)保方案，盡可能減少對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

2. 與施工區(qū)域附近的居民和團體建立良好的關(guān)系，對受噪聲污染的居民和團體，事前通知，采取合理的預(yù)防措施避免擾民。

3. 采取一切必要的手段防止運輸?shù)奈锪线M人場區(qū)道路，并安排專人及時清理。

4. 對于固體廢棄物采用分類收集、處理的方法進行控制。

5. 施工中要結(jié)合具體工程實際情況，做到優(yōu)化選擇，嚴密組織，減少機械、材料、人員和附屬器具等各項資源消耗。

2011年9月30日，《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部評定為2009—2010年度國家二級工法。 2100433B

2011年9月30日，《大跨度箱形變截面鋼筋混凝士拱施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部評定為2009—2010年度國家二級工法 。

《大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法》的工法特點是：

1.土建結(jié)構(gòu)為混凝土梁板，上部為箱形變截面鋼結(jié)構(gòu)主拱，主拱生根于四個拱腳基礎(chǔ)；

2.在混凝土頂板上設(shè)置支撐塔架（同時作為操作平臺），混凝土頂板下局部設(shè)滿堂紅架體支撐；

3.采用分段吊裝、現(xiàn)場拼裝焊接。

大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法適用范圍

《大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法》適用于工業(yè)與民用建筑工程中大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝工程。尤其適合土建主體結(jié)構(gòu)為混凝土框架梁板，上部為大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)的工程。

大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法工藝原理

《大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法》的工藝原理敘述如下：

主拱安裝在能同時滿足設(shè)計分段要求和運輸要求的前提下，采用分段制作、運輸和安裝。為確保整體空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，主拱的安裝需穿插在其他結(jié)構(gòu)梁安裝的同時進行，主拱的安裝順序是從四個主拱腳向上進行安裝，最后在頂部中間合攏，主拱安裝的同時，及時進行主拱和屋面拱之間的拉桿支撐的安裝。

大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法施工工藝

• 工藝流程

《大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法》的工藝流程為：建立測量控制網(wǎng)及測量控制→主拱支撐架體設(shè)計→主拱吊裝及安裝→卸荷。

• 操作要點

《大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法》同時涉及分段及吊機的選擇、施工測量定位、支撐架體的設(shè)置、鋼拱的吊裝及安裝、卸荷等多種施工工藝，而鋼拱的吊裝及安裝是整個施工過程的關(guān)鍵。

一、建立測量控制網(wǎng)及測量控制

GPS點的交接及復(fù)核，根據(jù)GPS點的成果，制定點位精度的復(fù)查，具體測量步驟∶根據(jù)GPS點的布局，在施工區(qū)域邊布設(shè)二級控制網(wǎng)，按閉合導線的觀測方法，計算出導線精度，再根據(jù)計算出的點位精度，如果GPS點的成果符合施工要求即可使用，反之要對導線實行平差后才可使用；對水準點的復(fù)查，采用國家二級水準的要求進行復(fù)查，在施工區(qū)域內(nèi)按施工需要布設(shè)若干固定的水準基準點，對布設(shè)的水準點實行聯(lián)測。

建立施工控制網(wǎng)（有軸線控制樁），形成統(tǒng)一布局（圖1）。

二、施工中的測量控制

1.主拱跨度大，對于四個主拱與地面接觸點的控制精度要求相對高，在二級導線的基礎(chǔ)上用極坐標法放樣出四個接觸點，建立一矩形導線閉合環(huán)，用距離、角度復(fù)核精度。

2.主拱為斜平面主拱，在測量控制上采用直角相交觀測法。

3.主拱采用分段安裝，在二級控制基礎(chǔ)上布置方格網(wǎng)，對桁架節(jié)點進行控制，詳見圖2。

4.高程測量

依據(jù)現(xiàn)場的已知水準點，在施工場區(qū)內(nèi)測設(shè)水準基準點，水準點的密度應(yīng)為100米左右一個，水準路線構(gòu)成復(fù)合路線，以便校核，觀測精度要滿足四等水準的要求，閉合差要小于f_h=±20毫米

5.變形觀測

在確認施工安裝準確后，以安裝監(jiān)測所測定的每個標志點的實際坐標和高程作為基準值。以后每隔2周按安裝監(jiān)測時用同精度的觀測方法對標志點進行觀測，計算出坐標和高程與基準值進行比較，從而確認鋼架頂部的變形情況。直至建筑物封頂看不見標志點后，變形觀測結(jié)束。

三、主拱支撐架體設(shè)計

1.根據(jù)鋼拱結(jié)構(gòu)體系分析，并結(jié)合設(shè)計結(jié)構(gòu)的節(jié)點詳圖，首先安裝周邊的鋼柱及鋼柱間的連梁，然后安裝中間拱和屋面梁，在主拱未能形成三角形桁架之前，整個屋面鋼結(jié)構(gòu)的中間部分荷載全由中間拱來支撐，所以首先在中間拱下方設(shè)置支撐，并根據(jù)混凝土柱網(wǎng)間距在中間拱下方每個混凝土柱柱頂設(shè)置承重支承架。

主拱為主要受力桿件及結(jié)構(gòu)體系的主支撐構(gòu)件，在分段吊裝時自重必須外加支撐體系來完成，所以在主拱的投影弧線上同樣根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)梁、柱位置、間距等設(shè)置底部承重支撐。其位置盡量選在每兩橫軸中間附近，即在各撐桿與斜主拱相交點附近，主拱下各支承架設(shè)置在每兩軸中間，既能符合斜主拱承重定位拼裝要求，也滿足各撐桿的安裝施工。主拱下支撐固定詳見圖3。

每個支承架搭設(shè)前，需首先安裝完畢該跨的屋梁，并將該處支承架上部臨時采用檁條將支承架與屋梁連接固定，必要時將支承架頂端用纜繩與屋梁上的檁托板拉牢，以確保支承架上部穩(wěn)定性，同時在支承架屋梁與樓面之間中部也用纜繩與樓面錨固板拉牢固定，纜繩上應(yīng)設(shè)有手拉葫蘆以便于調(diào)節(jié)，并在支承架下部焊上ф48短鋼管，用腳手鋼管將支承架下部連接牢固，確保支承架體的整體穩(wěn)定性。

2.針對工程的結(jié)構(gòu)特點及施工順序和方法，同時結(jié)合現(xiàn)場的施工環(huán)境，合理選擇支撐架體的形式及規(guī)格。一般可采用格構(gòu)柱架體支撐，該格構(gòu)柱以6米為一個標準節(jié)（圖4），并可根據(jù)不同的主拱安裝形式，以及施工順序進行支承架的布設(shè)，見圖5鋼結(jié)構(gòu)主拱支撐架體設(shè)置平面圖及圖6鋼結(jié)構(gòu)支承架體立面圖。

3.樓面上支承架不一定在混凝土梁上，為確保將支承架上的荷載直接傳遞到混凝土梁上，在每個支承架下垂直于混凝土梁方向設(shè)置兩根200毫米×200毫米，長度不小于4米的工字鋼，每根工字鋼兩端均要搭在混凝土梁上方，以確?；炷亮菏芰Αψ湓诘孛嫔系闹渭?，在現(xiàn)場根據(jù)施工需要進行制作，并在支架位置澆筑2000毫米×2000毫米×200毫米混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)配筋為ф12@200雙層雙向網(wǎng)片，確保支架均勻受力，并在支承架四周設(shè)置鋼管樁，便于支承架的錨固。主拱支承架下支座見圖7、主拱支承架底部基礎(chǔ)見圖8。為確保樓板不受力，在樓板底部支撐塔架下局部設(shè)置滿堂紅架體支撐。

4.主拱與地面呈一定角度，定位控制難度較大，必需根據(jù)主拱傾斜角度，在兩個方向設(shè)置帶角度的定位支托，以使主拱的定位準確，主拱定位支座見圖9。

四、主拱吊裝及安裝

1.分段及吊機的選擇

根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，結(jié)合鋼構(gòu)件的總重量，進行吊裝機械的選擇及分段數(shù)量。

首先考慮吊裝機械的一般起重量、工作半徑，并結(jié)合鋼拱總重量，底部混凝土柱的柱距等，確定鋼拱分段數(shù)量及尺寸，根據(jù)單體重量最大時的起重參數(shù)，進行吊機的選擇。

2.安裝總體流程∶

1）首先進行鋼柱及鋼柱之間的連梁安裝，具體如圖10流程圖一。

2）為了使屋面結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定的體系，所以對兩端第二段中間拱進行安裝，并進行兩端屋面梁和鋼柱的拼裝安裝，同時對兩端屋面梁之間的連梁和水平剪刀支撐進行安裝，具體如圖11流程圖二。

3）進行下一段屋面結(jié)構(gòu)梁安裝，同時做好吊裝主拱梁的安裝準備工作，具體如圖12流程圖三。

4）進行主拱梁的安裝，同時安裝相應(yīng)部位連梁，并在樓面上進行鋼柱和屋面鋼梁的拼裝，具體如圖13流程圖四。

5）依此類推進行剩余主拱的安裝，詳見圖14流程圖五、圖15流程圖六、圖16流程圖七。

6）進行靠內(nèi)側(cè)主拱梁吊裝合龍，具體見圖17流程圖八。

7）進行靠外側(cè)屋面梁及鋼柱等安裝，并進行靠外側(cè)主拱梁合龍詳見圖18流程圖九。

五、卸荷

1.總體思路

在卸荷前，整個鋼結(jié)構(gòu)荷載分別由鋼柱、支撐架及主拱承擔，卸載時支撐架上所承受的荷載逐漸過源到鋼柱和干拱上。最終形成穩(wěn)定的承載體系。卸載過程是使屋蓋系統(tǒng)緩協(xié)同空間受力的過程，此時整個屋蓋系統(tǒng)的內(nèi)力重新分布，并逐漸過渡到設(shè)計狀態(tài)。在卸載時應(yīng)遵循"變形協(xié)調(diào)、卸載均衡"的原則，采用從中間向兩邊逐步卸荷的施工方案，先卸載中間拱的支撐架，卸完后再進行主拱的卸荷，兩榀主拱應(yīng)同時由中間向兩端進行。

2.卸荷具體施工過程∶

1）在主拱下各支撐架的支撐點的H型鋼梁上設(shè)置型號為QL50的50噸螺旋千斤頂，支撐點上設(shè)置一個。

2）在每個螺旋千斤頂?shù)捻敳坷莽?19的鋼管作套筒，再在鋼管的頂部做與拱架角度相同的支托作為臨時支撐。

3）調(diào)節(jié)螺栓千斤頂?shù)母叨?，使支托支撐在拱架的底部，頂緊到位。

4）在每根H型梁千斤頂?shù)穆湮惶幵O(shè)置鋼板卡碼，固定千斤頂，防止千斤頂在支撐H型鋼梁上滑落和失穩(wěn)，具體見圖19、圖20。

5）待所有支撐點上的臨時千斤頂支撐到位、頂緊后，按照從中間到兩邊的順序逐漸拆除原臨時的支撐，讓主拱逐步落位在千斤頂支托上。