施工组织设计下载简介

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钢管拱桥（上、中、下承式）（实施）施工组织设计

钢管砼的施工时间主要由以下三部分组成:

T1———钢管砼的浇注时间

T2———钢管砼的养护时间

根据砼的拌合能力,砼的输送速度按40m3/h计算建筑工程施工现场文明施工方案，一根钢管砼的浇注时间为78/40=2h。

根据设计要求，钢管砼达到80%的设计强度后才可浇注下一根钢管砼。根据施工技术规范和已施工桥梁的经验，结合钢管砼的配合比设计，最后确定养护时间为2天。

则T2=4×3=12d

考虑施工中出现的一些不可确定因素，如天气等原因，最后确定T3为5天

综上所述，最后可得在20天内能完成一跨190m钢管拱的施工

在钢管拱吊装焊接组拼完成后，安装吊杆、上层横梁及系梁劲性骨架，方可进行钢管砼灌注施工，同时张拉系梁预应力束；泵灌入口设在灌注段根部，以顶推方式灌注；严禁从中部或顶部抛灌；入口应设法兰接头和插板与输送泵管口联接，待灌注到设计标高后，用插板堵死开口，防止砼外溢。

单根弦管仅对半分为两个隔仓，因而半跨只设一处进料短管和一处排浆孔。进料短管设在离拱脚端面5～5.5m处的上、下弦管顶面或侧面，进料短管与拱肋轴线夹角为30°，夹角越小泵送阻力越小，对钢管壁的冲击力越小。在拱顶隔板两侧设置排浆管，排浆管直径为20cm，即大于2倍的粗骨料最大粒径，以免排浆时粗骨料堵住排浆管，多余的浆液和气体排不出。

在砼灌注前，应在进料短管上设置防回流闸板阀，并对短管与弦管接口的焊缝作加劲处理。

190m跨每端拱脚处设置一台输送泵（德国HBT125型），压注钢管砼。同时在主拱座处备用一台德国HBT125型输送泵，一个带搅拌装置的砼储料罐。

图4.12.2150m钢管砼浇注示意图

管内砼不能出现断缝、空洞；

管内砼不能与管壁分离；

管内砼的配料强度应比设计强度高10%—15%；

④新灌入钢管的砼，3天内承载量不宜高于30%设计强度。7天内承载量不宜高于80%设计强度；

⑤一根钢管的砼的灌注完成时间，不得超过第一盘入管砼的初凝时间；

⑥一根钢管的砼必须连续灌注，一气呵成；

图4.12.3190m跨拱肋钢管砼灌注顺序图

①先灌注编号为1的钢管。

②等编号为1的钢管砼达到80%的设计强度后在灌注编号为2的钢管。

③等编号为2的钢管砼达到80%的设计强度后在灌注编号为3的钢管。

④等编号为3的钢管砼达到80%的设计强度后在灌注编号为4的钢管。

3）、钢管拱泵送砼施工流程图见图4.12.4

①钢管砼的泵送两端拱脚开始，对称连续顶升泵送至拱顶，同一根管砼的泵送时间不应超过砼的初凝时间；

②同时对称泵送的几根管的砼泵送速度差不应超过设计规定值；

③在灌注砼的前进方向上应每隔30m设一个排气孔；

④灌注开始前，应压入清水清洗管道，润湿内壁，管内不得留有油污和锈蚀物；灌注砼前，应先泵入1：1水泥浆，然后连续泵入混凝土；

⑥灌注时两半管对称地灌注，并在对称地方设两人手持木锤敲击管壁，检查砼压注进度，控制压注砼均衡施工；

⑦压注过程中要随时检验砼的坍落度，严格控制在要求内。当拱顶排气（浆）孔排完砂浆和部分砼后，即可停止泵送，并以振捣棒插入拱顶振捣管内砼；

⑧拱顶排气（浆）管砼振捣到不发生气泡时，拱端压注头打下闸门钢板，保持稳定，在24小时后拆除闸阀；

⑨开始泵送时泵机应处于低速压送状态，并注意观察泵的工作压力和各部件工作情况，待压送顺利后方可提高至正常压送速度；泵送砼应连续进行，尽量避免停泵。当砼量供应不足时宜低速泵进，以免中断。

⑩灌注时环境气温应大于5℃，当环境气温高于40℃，钢管温度高于60℃时，应采取措施降低钢管温度。

4．12．285m跨钢管拱混凝土施工

85m跨钢管拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1/7，拱肋采用直径为φ1600mm内设竖板的单钢管，钢管壁厚22mm，中间竖板厚10mm，钢板采用Q345c钢，本标段共5跨共18根φ1600钢弦管，拱肋钢管内灌注C50的砼，单根钢管砼方量为175m3。具体示意图见图4.12.5。

根据设计院所提出的施工方案，灌注拱肋砼，先灌注中间，当中间砼达到设计强度后再灌注两侧，灌注拱肋砼要求整跨纵横对称连续进行，当拱肋砼达到设计强度后张拉系梁预应力束。

预先浇注中间段钢管砼时，砼将对两侧竖板产生侧向压力，引起竖板的变形，为解决这一问题，我们特提出了以下两个解决方案：

[方案1]：竖板上加拉杆

[方案2]：分段施工法

图4.12.585m跨钢管拱砼布置示意图

施工复杂、工期长、易出现空洞、断缝等

我部推荐[方案1]为85m跨拱肋混凝土施工主导方案。

85m跨钢管拱肋通过两竖板分成三个仓，先灌注中间，当中间砼达到设计强度后再灌注两侧，先浇注中间段钢管砼时，砼将对两侧竖板产生侧向压力，

V———砼的浇注速度（m/h）

根据砼的输送能力，Q=40m3/h计算，中间段钢管拱肋的面积为A=1m2/h，最后可计算出V=Q/A=40m/h

P=4.6V1/4=4.6x401/4=11.6Kpa

为控制竖板的变形，在竖板上焊接对拉杆，对拉杆采用φ16mm螺纹钢，横向布置三根，纵向每隔40cm布置一道拉杆。具体见下图所示：

拉杆布置示意图竖板计算简图

竖板采用10mm厚钢板，按四边简支板简化计算，具体计算图示见上：

f=α·q·L4/Bc

f———板中心点的挠度

α———挠度系数：查表为0.00406

q———均布荷载：为11.4KPa

Bc———单位板宽度的刚度，按下式计算

E———钢材弹性模量：为2.1x105Mpa

H———钢板的厚度：为10mm

μ———泊松比：为0.3

对拉杆采用φ16mm螺纹钢，每根拉杆所受的力为

P1=11.4x0.4x0.4/4=0.456KN，

P2=200x3.14x0.0162/4x103=40.2KN>P1

1)、钢管砼施工流程图

图4.12.685m跨钢管砼施工流程图

85m跨钢管拱肋砼以受压为主，采用C50，施工时采用两岸同时泵送施工，由于钢管的密封不透水性，因此，砼的配合比设计除了要考虑它的和易性要好，流动性要大，不泌水离析外，还应特别考虑沉降和收缩，保证钢管砼的质量。

85m跨钢管拱肋砼的配合比设计参见190m跨钢管拱肋砼的配合比设计，施工时根据实际情况作相应的调整，不再作过多的叙述。

3)、砼输送泵的要求及选型

每孔85m跨拱肋输送泵同190m跨钢管拱，采用两台HBT125混凝土输送泵同时泵送，另外备用一台。HBT125混凝土输送泵的性能已作分析，这里主要介绍采用竖板上加拉杆法施工钢管拱砼法的工效分析：

钢管砼的施工时间主要由以下三部分组成:

T1———钢管砼的浇注时间

T2———钢管砼的养护时间

根据砼的拌合能力,砼的输送速度按40m3/h计算，中间段钢管砼的浇注时间为38/40=1h，内、外侧钢管砼的浇注时间为20/40=0.5h，则一根钢管砼的浇注时间

T1=1+0.5x2=2h

根据设计要求，钢管砼达到80%的设计强度后才可浇注下一根钢管砼。根据施工技术规范和已施工桥梁的经验，结合钢管砼的配合比设计，最后确定养护时间为2天。

考虑施工中出现的一些不可确定因素，如天气等原因，最后确定T3为4天

综上所述，采用竖板上加拉杆法施工钢管拱砼法可在10天内完成一跨85m钢管拱砼的施工。

泵灌入口设在灌注段根部，以顶推方式灌注，钢管砼的泵送两端拱脚开始，对称连续顶升泵送至拱顶；入口应设法兰接头和插板与输送泵管口联接，待灌注到设计标高后，用插板堵死开口，防止砼外溢。

钱江四桥85m跨钢管拱肋为φ1600mm单钢管拱，如此大直径钢管拱混凝土施工在全国尚属首次，如采用不加隔舱一次灌注施工，砼的质量不易保证，钢管与砼之间容易出现空洞、断缝、同时拱肋因刚度不足而变形等。

钢管砼分三段，中间加隔板，隔板加在钢管拱肋吊装分段断面处，具体图示见下

图4.12.785m钢管拱肋分段示意图

由于分段的灌注流程，在段与段的交界面上，将会产生由于砼的收缩引起的粘结力下降等缺陷，造成该载面附近承载力降低，为此，灌注砼时可加入适量的彭胀剂，在分段的钢板环上，焊接加劲肋板，以增强该段载面的承载力。图4.12.8加劲肋板构造示意图

钢管砼先对称灌注中间舱第一、二段砼，待中间舱第一、二段砼强度达到设计要求后，再灌注中间舱顶部第三段砼，随后在灌注两侧钢管砼，具体施工顺序图见下：

图4.12.985m跨拱肋钢管砼灌注顺序图

3号～5号墩间85m拱肋混凝土利用陆地拌和站混凝土，混凝土运输车运输，6号～8号墩间85m拱肋混凝土利用水上地拌和船混凝土。压注方法同190m钢管砼施工。砼的配合比设计除了要考虑它的和易性要好，流动性要大，不泌水离析外，还应特别考虑沉降和收缩，保证钢管砼的质量。85m跨钢管拱肋砼的配合比设计参见190m跨钢管拱肋砼的配合比设计，施工时根据实际情况作相应的调整，不再作过多的叙述。

③、砼输送泵的要求及选型

砼输送泵的要求及选型同前，主要介绍采用分段施工法施工钢管拱肋砼的工效分析。

钢管砼的施工时间主要由以下三部分组成:

T1———钢管砼的浇注时间

T2———钢管砼的养护时间

根据砼的拌合能力,砼的输送速度按40m3/h计算，中间舱第一、二段钢管砼的浇注时间为13/40=0.4h，顶部第三段钢管砼的浇注时间为12/40=0.4h，内、外侧钢管砼的浇注时间为20/40=0.5h，则一根钢管砼的浇注时间

T1=0.4+0.4+2x0.5=1.8h

根据设计要求，钢管砼达到80%的设计强度后才可浇注下一根钢管砼。根据施工技术规范和已施工桥梁的经验，结合钢管砼的配合比设计，最后确定养护时间为2天。

考虑施工中出现的一些不可确定因素，如天气等原因，最后确定T3为4天

综上所述，采用分段施工法施工钢管拱肋砼可在12天内完成一跨85m钢管拱砼的施工。

④、中间舱第一、二段钢管砼施工

在钢管拱吊装焊接组拼完成后，安装吊杆、上层横梁及系梁劲性骨架，方可进行第一、二段钢管砼灌注施工，同时张拉系梁预应力束。

由于钢管砼分段施工，对钢管会产生变形，为此，我们采用了斜拉扣挂法进行施工，控制钢管的变形。管压砼施工采用泵送砼施工，泵灌入口设在灌注段根部，以顶推方式灌注，入口应设法兰接头和插板与输送泵管口联接，待灌注到设计标高后，用插板堵死开口，防止砼外溢。

斜拉扣挂就是在拱肋适当位置选取扣点，同时扣点和拱肋悬拼扣挂施工时选取扣点相吻合。用钢绞线作为扣索，两岸设置临时塔架，在砼浇注过程中，根据各断面的应力情况进行张拉或放松，实现从拱脚到拱顶连续浇注砼。

根据钱江四桥的施工特点，结合钢管拱的安装要求，采用一根扣索，扣索采用2φ15.24的钢绞线，具体位置在钢管吊装的分段点处，见下图4.12.9。

图4.12.9扣索布置示意图

扣点作为施加在拱肋上拉力的作用点，其位置很重要，主要考虑以下几个因素：

a.1.1、斜拉扣索不但在浇注砼时起作用，在钢管拱安装阶段也要作为扣挂体系来实现钢管拱的安装，为了方便施工，钢管拱安装阶段和浇注砼阶段的扣点位置和数量最好一致。考虑吊装的要求，扣点位置在吊装过程中初步定在9断面或10断面处。其中10断面为钢管拱肋吊装的分段点，具体分段布置见下图所示。

a.1.2、拱肋结构分析

本桥浇注过程中设定的控制断面是；1、3、10、14。其中拱脚附近15m范围（1、3断面）的上缘拉应力在浇注过程中起主要控制作用。

运用清华大学所编的结构力学求解器SMSOLVER程序，将钢管拱进行单元划分，划分成单元，然后根据施工特点，加上结构荷载，具体见下图所示：

扣点在9断面扣点在10断面

计算出扣点作用在9断面或10断面处时的应力值。

根据钢管砼浇注时的受力特点，结合钢管拱的吊装要求，最后确定扣点位置在10断面处。

索力的确定通过指定应力法来确定，即控制拱肋断面的应力在设计容许范围内，如应力在此范围内，可不张拉扣索，如超出容许范围，则采用扣索来调整应力。

浇注钢管砼过程中，主要是1、3断面的应力较大，当第一、二段钢管砼浇注完毕后，此时应力达到最大。根据计算程序，最后确定索力为454KN。

a3、扣索的张拉与放松过程

对称浇注第一、二段钢管砼时。拱脚附近的断面上缘受拉，这时就需要靠张拉扣索来调整应力和拱轴线形，浇注顶部第三段钢管砼时，拱脚转而受压，趋于全拱均匀受荷，待砼达到设计强度的80%，即可逐渐放松扣索。

12号～14号墩间85m拱肋混凝土利用陆地拌和站混凝土，混凝土运输车运输，9号～11号墩间85m拱肋混凝土利用水上地拌和船混凝土，混凝土运输车运输。压注方法同190m钢管砼施工。

图4.12.1085m钢管砼浇注示意图

钢管砼采用两边对称两根钢管同时进行浇注，在钢管砼浇注过程中通过张拉扣索来调整应力，确保钢管拱肋的线形，其它的施工要求同190m钢管砼的浇注，不再做过多的叙述。

（5）、中间舱顶部第三段钢管砼的施工。

钢管拱蕾中间舱第一、二段钢管砼浇注完毕，待砼强度达到设计强度后，即可进行中间舱顶部第三段钢管砼的施工，浇注中间舱顶部第三段钢管砼时，同时逐渐放松扣索，砼浇完扣索也松完，转变为纯拱受荷体系。

（6）、拱肋两侧钢管砼施工

当钢管拱中间舱砼浇注完毕，砼强度达到设计要求后，即可浇注两侧钢管拱肋砼。先浇注内侧，待砼强度达到设计要求后，再浇注外侧，钢管拱砼施工完毕。

4．12．3钢管砼检测

砼压注完后，按设计等有关要求进行管芯砼质量检测。如果发现有局部不密实之处，需采取措施加以补偿。

（1）、检测方法：敲击听音法与超声波探伤法。

管内混凝土泵送完成两个月左右后，对砼与钢管的密实情况进行检查。检查方法有三种：

①锤击敲打，可探明部位。敲击听音法：通过敲击声音的变化，可以检查出灌注砼与钢管内壁间的空隙，精确度可达1—2mm空隙。

②钻小孔取样，采用磁力电钻，钻孔直径φ=22.0mm。

③超声波无损检查。超声波探伤法：钢管砼是钢管与填芯砼组成的复合材料，密实、完好的构件对应着一个固有的传播声速、振幅和波形。密实度变化，或砼内出现缺陷，其密度、声速、振幅和波形都会发生变化，根据这一原理，可将实测值与标准值进行比较既可检查出缺陷。

（2）、检测位置：拱脚、L/4、拱顶各5m长范围及压注过程中有疑问的部位。

（3）、补强措施：钻孔焊接压浆管，压注水泥浆。

4．12．4钢管砼常见质量缺陷及预防措施

灌注过程排气不良或灌注间断

在钢管上固定附着式振捣器边灌边振，科学布置排气孔。

水灰比过大，水泥用量过多，微膨胀量不足

通过试验，优化配合比。

制作存放过程中严格防止生锈，砼泵送前延长水泥浆润滑时间。

配料不好，骨料堆积，过度振捣

严格控制砼配合比和振捣时间

泵压不足，灌注速度过快

增加泵压，控制灌注速度。

4．13桥面板及桥面系工程施工

4．13．1桥面板安装

主桥桥面板除轻轨位置采用空心板外，其余均采用预制丌型C50砼，其上现浇桥面铺装层，预制板间纵向接缝宽50cm，横向接缝50cm，所有接缝砼采用补偿收缩砼。

本标段桥面板在引桥桥面上进行预制。模板采用钢模，周转使用。预制工序为：台座面涂隔离剂—安装模板—钢筋绑扎—运输混凝土—混凝土入模—振捣—养护—待桥面混凝土强度达到设计要求后毛坯交付常见质量问题管控，132页.pdf，即起吊存放。

桥面板的安装应严格按照设计加载顺序进行加载。

桥面板安装主要利用缆索吊机进行，将存梁区的预制板通过栈桥，运用汽车运输，再通过浮箱运至吊点下，利用缆索吊机运输、安装。为了更有效的加快进度，还可利用工作索道运输，利用小型架桥机进行桥面板的安装。小型架桥机架设桥面板和人行道板见图4.13.1.

4．13．2桥面现浇层施工

桥面铺装厚12cm，其中铣削钢纤维砼厚8cm，中粒式改性沥青砼厚4cm，本合同段桥面铺装工程数量：C50砼防水砼（钢纤维砼）：2112.5m3；沥青砼：1110m3。

根据拱桥受力特点，铺装层重量通过纵梁传递给横梁，又由横梁传递给系杆，最终由拱肋劲性骨架承担。因此待车行道板安装或现浇箱梁完毕，受力稳定后，方可将材料均匀放置行车道板上。铺装用砼采用集中拌和，砼泵车运输，摊铺，振捣器振捣。

JTS／T 225-2021 内河航道绿色建设技术指南.pdf本标段伸缩缝共长345.8m。

伸缩缝均采用仿毛勒伸缩缝，其中190m跨梁段桥上设置4道，所有85m跨梁段桥上共设置8道，引道连续箱梁段桥上共设置2道。

安装伸缩缝首先应按设计标高将仿毛勒伸缩缝锚杆预埋入预留孔内，然后焊接锚板，并调整封头板使之与垫板齐平，浇注砼。