大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法環(huán)保措施

《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(chǎng)地周邊的環(huán)境情況，編制環(huán)保方案，盡可能減少對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

2. 與施工區(qū)域附近的居民和團(tuán)體建立良好的關(guān)系，對(duì)受噪聲污染的居民和團(tuán)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(yùn)輸?shù)奈锪线M(jìn)人場(chǎng)區(qū)道路，并安排專人及時(shí)清理。

4. 對(duì)于固體廢棄物采用分類收集、處理的方法進(jìn)行控制。

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

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

1. 建立安全監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)，認(rèn)真貫徹安全生產(chǎn)規(guī)章制度，嚴(yán)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(jìn)行停工。

2. 進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)必須達(dá)到安全要求方能進(jìn)行操作。

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

4. 提升操作平臺(tái)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(tái)上放的材料必須分散開(kāi)，集中存放時(shí)不準(zhǔn)滑升，混凝土碎塊及垃圾不準(zhǔn)直接丟到地面，必須用吊車運(yùn)輸。

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

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

8. 手持電動(dòng)工具要戴絕緣手套，并設(shè)有漏電保護(hù)裝置。

9. 高空作業(yè)人員操作時(shí)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(jìn)行高空作業(yè)。

10. 六級(jí)以上大風(fēng)天停止作業(yè)。

11. 定期給施工操作人員發(fā)放必須的勞動(dòng)保護(hù)用品。

《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(shū)或檢驗(yàn)報(bào)告單。

2. 拱結(jié)構(gòu)主筋實(shí)測(cè)強(qiáng)屈比不應(yīng)小于1.25，實(shí)測(cè)屈服強(qiáng)度與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值λ應(yīng)為：1≤λ≤1.25。

3. 進(jìn)行鋼筋機(jī)械連接和焊接的操作工人必須經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)、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(chǎng)檢驗(yàn)與驗(yàn)收詳見(jiàn)《鋼筋機(jī)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(hù)層。

6. 鋼筋工程在支模前必須進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。鋼筋綁扎分項(xiàng)工程允許偏差見(jiàn)表3。

• 模板工程

1. 模板安裝嚴(yán)格按“模板方案”進(jìn)行，如需要修改時(shí)必須取得編制者的同意。

2. 模板安裝時(shí)必須先放線、驗(yàn)線之后進(jìn)行。放線時(shí)要彈出中心線、邊線、支模控制線。

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(guò)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(jiàn)表4。

• 混凝土工程

1. 選擇資質(zhì)、信譽(yù)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(jìn)行詳細(xì)可靠性、可行性設(shè)計(jì)。建立可靠的攪拌站運(yùn)行和質(zhì)量管理制度，經(jīng)嚴(yán)格評(píng)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(chǎng)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(jìn)場(chǎng)，第一車必須有“開(kāi)盤鑒定”，要有混凝土等級(jí)、胡落度、初終凝時(shí)間及攪拌時(shí)間等，不合格者，立即退場(chǎng)。

4. 在混凝土澆筑地，點(diǎn)，每?jī)尚r(shí)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(shí)抽查。

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

6. 每段的混凝土澆筑要連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)必須間歇時(shí)，其間歇時(shí)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(shí)，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(yán)。

8. 在混凝土撓筑過(guò)程中，對(duì)模板及支撐體系進(jìn)行沉降及變形觀察。

9. 按規(guī)定及時(shí)做好混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊以及同條件養(yǎng)護(hù)試塊，并按時(shí)送檢。

10. 混凝土允許偏差見(jiàn)表5。

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(huì)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(guò)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(biāo)高的鋼筋混凝土和架施工難度大等問(wèn)題；通過(guò)獨(dú)特的模板設(shè)計(jì)技術(shù)解決所有模板尺寸都不同的問(wèn)題；通過(guò)“六對(duì)稱”均衡施工法解決雙拱施工均衡性問(wèn)題；通過(guò)整體澆筑法滿足混凝土內(nèi)堅(jiān)外美的要求；通過(guò)引進(jìn)橋梁施工的封拱技術(shù)，解決封拱結(jié)構(gòu)受力變換的問(wèn)題；通過(guò)施工測(cè)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(wèn)題；通過(guò)采用“免預(yù)壓”技術(shù)消除支撐體系的非彈性變形、驗(yàn)證支撐體系的安全性；通過(guò)采用弧形合攏底?？烧{(diào)裝置技術(shù)實(shí)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(yàn)收→土方開(kāi)挖→破樁頭→混凝土墊層施工→拱腳承臺(tái)、拉梁施工→拱下部承臺(tái)、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(jìn)行流水）施工→封拱（封頂合攏）→養(yǎng)護(hù)→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(diǎn)

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》操作要點(diǎn)有以下幾項(xiàng)：

• 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(duì)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(kāi)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(duì)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(gè)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(zhǎng)度約2米左右（以拱頂垂直中心線為對(duì)稱軸，兩邊均勻留設(shè)）。通過(guò)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(biāo)高的鋼筋混凝土析架施工難題。

• 模板設(shè)計(jì)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(biāo)高均不相同的精架給模板設(shè)計(jì)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(dá)到清水混凝土效果，外側(cè)模板采用酣醒樹(shù)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(duì)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(wú)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(shù)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)模酥的1200毫米，每段末尾剩余尺寸不足1200毫米時(shí)，域?qū)嶋H尺寸加工一塊非標(biāo)準(zhǔn)模板補(bǔ)缺。拱頂附近坡度漸趨平緩，當(dāng)混凝土澆灌時(shí)能保持自穩(wěn)不向下流淌時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)模板長(zhǎng)度為2000毫米，每段末尾剩余尺寸不足2000毫米時(shí)，按實(shí)際尺寸加工一塊非標(biāo)準(zhǔn)模板補(bǔ)缺。然后向其余各段周轉(zhuǎn)使用。對(duì)拉螺栓孔位置應(yīng)與外底模板的螺栓孔位置相對(duì)應(yīng)。

5）內(nèi)側(cè)模板

內(nèi)側(cè)模板分塊及編號(hào)與外側(cè)模板相對(duì)應(yīng)，如外側(cè)模板Y1對(duì)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(duì)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(jiàn)圖2。

弧形合攏底模可調(diào)裝置，由縱向支撐導(dǎo)軌l、設(shè)置在縱向支撐導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)段模板5組成，且子口2和母口3之間設(shè)有間隙且通過(guò)加長(zhǎng)可調(diào)螺栓6對(duì)接在一起。施工時(shí)，先將縱向支撐導(dǎo)軌按含有預(yù)拱高度的設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)段的縱向支撐交錯(cuò)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(duì)位移；將帶子口的弧形合攏底模放置在縱向支撐導(dǎo)軌上，其兩端的子口分別與固定的標(biāo)準(zhǔn)段模板的母口對(duì)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(duì)接處的加強(qiáng)肋上開(kāi)有對(duì)應(yīng)的圓孔，用加長(zhǎng)可調(diào)螺栓將兩模板子母口對(duì)接處穿在一起并擰上螺帽。通過(guò)加長(zhǎng)可調(diào)螺栓和縱向支撐導(dǎo)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(duì)接，從而實(shí)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(duì)稱施工的方法，施工過(guò)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(jì)曲線和標(biāo)高，兩側(cè)的底模將逐漸合攏，加長(zhǎng)調(diào)節(jié)螺栓也應(yīng)隨之緊固，當(dāng)施工至合攏段時(shí)，子母口閉合，加長(zhǎng)調(diào)節(jié)螺栓緊固到位，將板縫用海綿條填塞密實(shí)。大跨度拱形結(jié)構(gòu)要求混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)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(kāi)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(duì)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(duì)拱結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shí)處露出石子后用水沖洗、濕潤(rùn)即可，然后進(jìn)行下一段施工；從第二施工段開(kāi)始，每段施工時(shí)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(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一個(gè)等級(jí)。

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

4.底模拆除時(shí)要求拱體混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度，落架時(shí)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(duì)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(huì)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(tái)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(jì)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(duì)稱”均衡施工法

“六對(duì)稱”均衡施工法，是指雙拱對(duì)稱施工；每拱施工時(shí)支撐架對(duì)稱搭設(shè)和拆除；模板對(duì)稱安裝和拆除；混凝土澆筑時(shí)從兩拱腳開(kāi)始向頂部逐段對(duì)稱施工；衍架對(duì)稱施工；衍架混凝土澆筑從兩端向中心推進(jìn)對(duì)稱施工?！傲鶎?duì)稱”均衡施工法，其關(guān)鍵在施工過(guò)程中用工序?qū)ΨQ來(lái)保證結(jié)構(gòu)施工中的受力對(duì)稱；保證模板和支撐體系受力均勻不變形。在施工實(shí)踐中，如在支撐架的搭設(shè)中，稍有不慎，就出現(xiàn)過(guò)支撐架偏位的情況，造成局部返工。因此，在以后的施工過(guò)程中，十分注意對(duì)稱施工，如果混凝土澆筑過(guò)程中，由于不對(duì)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(tái)與拱腳整體澆筑法

按常規(guī)做法，樁基承臺(tái)混凝土可以單獨(dú)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和正確的尺寸，并且采取拱腳處承臺(tái)面下凹200毫米作為拱承臺(tái)與拱腳底部的施工縫，拱腳與承臺(tái)分兩次澆筑。但設(shè)計(jì)要求承臺(tái)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(jì)、混凝土配合比設(shè)計(jì)。澆筑過(guò)程中，承臺(tái)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(jìn)入模板內(nèi)振搗混凝土，并采用電子測(cè)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(dá)到內(nèi)堅(jiān)外美的效果。故在普通混凝土的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)上，制定如下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：軸線通直，弧度、半徑尺寸準(zhǔn)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(duì)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(wú)掛漿、漏漿。因此對(duì)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(diǎn)，從測(cè)量放線、鋼筋、模板、混凝土配合比設(shè)計(jì)、混凝土攪拌、混凝土運(yùn)輸、混凝土澆筑、1昆凝土振搗、混凝土養(yǎng)護(hù)及成品保護(hù)等方面，采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施，在整個(gè)拱的施工過(guò)程中，保證各道工序施工的連貫一致性，精心組織施工，達(dá)到預(yù)期的效果。

• 封拱技術(shù)

封拱施工為本工程的重點(diǎn)和關(guān)鍵，封拱對(duì)技術(shù)、環(huán)境溫度以及施工方法都有嚴(yán)格的要求。由于建筑工程施工規(guī)范中沒(méi)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(shí)間選擇在日平均氣溫接近當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁氐臅r(shí)間來(lái)澆筑。在澆筑、混凝土之前，將整個(gè)拱身用自來(lái)水淋濕，待拱體混凝土溫度降到最低點(diǎn)后方可撓筑。封拱混凝土強(qiáng)度等級(jí)執(zhí)行設(shè)計(jì)要求。拱混凝土配合比由中心實(shí)驗(yàn)室配制。擁落度、初凝時(shí)間及終凝時(shí)間由試驗(yàn)確定，攪拌站專人負(fù)責(zé)配合比計(jì)算。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)從一側(cè)下料待拱體對(duì)面混凝土與底層基本相平時(shí)再?gòu)牧硪幻嫦铝?，以防空氣堵在底板中間。

• 拱施工測(cè)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(cè)量工作的關(guān)鍵和難點(diǎn)，根據(jù)該結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)，對(duì)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(jìn)行抄測(cè)。在施工各階段過(guò)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(shí)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(guò)程中對(duì)拱結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力觀測(cè)沉降和變形觀測(cè)。每次觀測(cè)后的成果均與首次成果比較，計(jì)算沉降量，每次觀測(cè)結(jié)束后，都要檢查計(jì)算結(jié)果是否正確。將觀測(cè)數(shù)據(jù)列入沉降觀測(cè)的成果表中。為了隨時(shí)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(gè)階段對(duì)拱結(jié)構(gòu)及拱腳進(jìn)行變形觀測(cè)。

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》的工法特點(diǎn)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(chǎng)施工作業(yè)。

4. 由于結(jié)構(gòu)構(gòu)造需要，變截面拱設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jì)上的考慮，拱腳與承臺(tái)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(dá)到陽(yáng)堅(jiān)外美的清水棍凝土效果。

截至2009年，中國(guó)大跨度拱多為拱橋，作為房建工程中用來(lái)支撐屋蓋體系的拱并不多見(jiàn)。清華大學(xué)綜合體育中心工程和山西大同大學(xué)體育館工程設(shè)計(jì)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(xué)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(biāo)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(jì)、模板設(shè)計(jì)與施工、“六對(duì)稱均衡施工法”、預(yù)拱度設(shè)計(jì)及封拱技術(shù)等方面取得了科研成果并形成2004年度國(guó)家級(jí)工法，此工法于2005年推廣應(yīng)用到山西大同大學(xué)體育館工程中。山西大同大學(xué)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(biāo)都與清華大學(xué)綜合體育中心工程類似。山西大同大學(xué)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(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)具有中國(guó)自主知識(shí)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(shí)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(guò)該工法的應(yīng)用，解決了體育建筑及會(huì)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(shí)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》具有以下效益：

1. 清華大學(xué)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(guò)程中，通過(guò)合理的流水段的劃分、模板和支撐體系的合理設(shè)計(jì)和施工、“六對(duì)稱”均衡的施工方法、清水混凝土施工技術(shù)及科學(xué)合理的施工測(cè)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(jì)效益112.54萬(wàn)元。

2. 山西大同大學(xué)體育館工程大跨度鋼筋混凝土拱結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，通過(guò)技術(shù)開(kāi)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(jì)效益50.5萬(wàn)元。

《大跨度箱形變截面鋼筋混凝土拱施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下：

1. 清華大學(xué)綜合體育中心工程是一座集體育比賽、辦公、會(huì)議、敦學(xué)、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(xué)體育館工程，建筑物占地面積約19000平方米，設(shè)計(jì)建筑面積16966.8平方米，平面設(shè)計(jì)基本為橢圓形，觀眾席共6722座，比賽場(chǎng)地60米×36米。

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(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部評(píng)定為2009—2010年度國(guó)家二級(jí)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(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部評(píng)定為2009—2010年度國(guó)家二級(jí)工法 。

《大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法》的工法特點(diǎn)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(gè)拱腳基礎(chǔ)；

2.在混凝土頂板上設(shè)置支撐塔架（同時(shí)作為操作平臺(tái)），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(chǎng)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(shí)滿足設(shè)計(jì)分段要求和運(yùn)輸要求的前提下，采用分段制作、運(yùn)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(shí)進(jìn)行，主拱的安裝順序是從四個(gè)主拱腳向上進(jìn)行安裝，最后在頂部中間合攏，主拱安裝的同時(shí)，及時(shí)進(jìn)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(cè)量控制網(wǎng)及測(cè)量控制→主拱支撐架體設(shè)計(jì)→主拱吊裝及安裝→卸荷。

• 操作要點(diǎn)

《大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法》同時(shí)涉及分段及吊機(jī)的選擇、施工測(cè)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(gè)施工過(guò)程的關(guān)鍵。

一、建立測(cè)量控制網(wǎng)及測(cè)量控制

GPS點(diǎn)的交接及復(fù)核，根據(jù)GPS點(diǎn)的成果，制定點(diǎn)位精度的復(fù)查，具體測(cè)量步驟∶根據(jù)GPS點(diǎn)的布局，在施工區(qū)域邊布設(shè)二級(jí)控制網(wǎng)，按閉合導(dǎo)線的觀測(cè)方法，計(jì)算出導(dǎo)線精度，再根據(jù)計(jì)算出的點(diǎn)位精度，如果GPS點(diǎn)的成果符合施工要求即可使用，反之要對(duì)導(dǎo)線實(shí)行平差后才可使用；對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)查，采用國(guó)家二級(jí)水準(zhǔn)的要求進(jìn)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(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)布設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)行聯(lián)測(cè)。

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(cè)量控制

1.主拱跨度大，對(duì)于四個(gè)主拱與地面接觸點(diǎn)的控制精度要求相對(duì)高，在二級(jí)導(dǎo)線的基礎(chǔ)上用極坐標(biāo)法放樣出四個(gè)接觸點(diǎn)，建立一矩形導(dǎo)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(cè)量控制上采用直角相交觀測(cè)法。

3.主拱采用分段安裝，在二級(jí)控制基礎(chǔ)上布置方格網(wǎng)，對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，詳見(jiàn)圖2。

4.高程測(cè)量

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的已知水準(zhǔn)點(diǎn)，在施工場(chǎng)區(qū)內(nèi)測(cè)設(shè)水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)的密度應(yīng)為100米左右一個(gè)，水準(zhǔn)路線構(gòu)成復(fù)合路線，以便校核，觀測(cè)精度要滿足四等水準(zhǔn)的要求，閉合差要小于f_h=±20毫米

5.變形觀測(cè)

在確認(rèn)施工安裝準(zhǔn)確后，以安裝監(jiān)測(cè)所測(cè)定的每個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)和高程作為基準(zhǔn)值。以后每隔2周按安裝監(jiān)測(cè)時(shí)用同精度的觀測(cè)方法對(duì)標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，計(jì)算出坐標(biāo)和高程與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而確認(rèn)鋼架頂部的變形情況。直至建筑物封頂看不見(jiàn)標(biāo)志點(diǎn)后，變形觀測(cè)結(jié)束。

三、主拱支撐架體設(shè)計(jì)

1.根據(jù)鋼拱結(jié)構(gòu)體系分析，并結(jié)合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)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(gè)屋面鋼結(jié)構(gòu)的中間部分荷載全由中間拱來(lái)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(gè)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(shí)自重必須外加支撐體系來(lái)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?jī)蓹M軸中間附近，即在各撐桿與斜主拱相交點(diǎn)附近，主拱下各支承架設(shè)置在每?jī)奢S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(jiàn)圖3。

每個(gè)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(shí)采用檁條將支承架與屋梁連接固定，必要時(shí)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(shí)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(duì)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工順序和方法，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行支承架的布設(shè)，見(jiàn)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(gè)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(zhǎng)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，以確保混凝土梁受力。對(duì)坐落在地面上的支撐架，在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)施工需要進(jìn)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(jiàn)圖7、主拱支承架底部基礎(chǔ)見(jiàn)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(gè)方向設(shè)置帶角度的定位支托，以使主拱的定位準(zhǔn)確，主拱定位支座見(jiàn)圖9。

四、主拱吊裝及安裝

1.分段及吊機(jī)的選擇

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，結(jié)合鋼構(gòu)件的總重量，進(jìn)行吊裝機(jī)械的選擇及分段數(shù)量。

首先考慮吊裝機(jī)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(shí)的起重參數(shù)，進(jìn)行吊機(jī)的選擇。

2.安裝總體流程∶

1）首先進(jìn)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(duì)兩端第二段中間拱進(jìn)行安裝，并進(jìn)行兩端屋面梁和鋼柱的拼裝安裝，同時(shí)對(duì)兩端屋面梁之間的連梁和水平剪刀支撐進(jìn)行安裝，具體如圖11流程圖二。

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

4）進(jìn)行主拱梁的安裝，同時(shí)安裝相應(yīng)部位連梁，并在樓面上進(jìn)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(jìn)行剩余主拱的安裝，詳見(jiàn)圖14流程圖五、圖15流程圖六、圖16流程圖七。

6）進(jìn)行靠?jī)?nèi)側(cè)主拱梁吊裝合龍，具體見(jiàn)圖17流程圖八。

7）進(jìn)行靠外側(cè)屋面梁及鋼柱等安裝，并進(jìn)行靠外側(cè)主拱梁合龍?jiān)斠?jiàn)圖18流程圖九。

五、卸荷

1.總體思路

在卸荷前，整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)荷載分別由鋼柱、支撐架及主拱承擔(dān)，卸載時(shí)支撐架上所承受的荷載逐漸過(guò)源到鋼柱和干拱上。最終形成穩(wěn)定的承載體系。卸載過(guò)程是使屋蓋系統(tǒng)緩協(xié)同空間受力的過(guò)程，此時(shí)整個(gè)屋蓋系統(tǒng)的內(nèi)力重新分布，并逐漸過(guò)渡到設(shè)計(jì)狀態(tài)。在卸載時(shí)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(jìn)行主拱的卸荷，兩榀主拱應(yīng)同時(shí)由中間向兩端進(jìn)行。

2.卸荷具體施工過(guò)程∶

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

2）在每個(gè)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(shí)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(jiàn)圖19、圖20。

5）待所有支撐點(diǎn)上的臨時(shí)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(shí)的支撐，讓主拱逐步落位在千斤頂支托上。