箱形通道無拉桿施工工藝

潘振平

（江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司，江蘇 南京 210018）

前言

以往在箱通施工過程中，由于結(jié)構(gòu)高度和截面尺寸較大的影響，腹板混凝土?xí)δ０瀹a(chǎn)生較大的側(cè)壓力，通常采用在模板上設(shè)置拉桿克服這部分壓力，當(dāng)前在高速公路小型構(gòu)造物施工中，結(jié)構(gòu)物外觀越來越受到人們的重視，而施工中產(chǎn)生的拉桿孔洞會對箱通外觀產(chǎn)生負(fù)面影響。為提高箱通外觀質(zhì)量，江海高速公路JHHA4標(biāo)4×2.2箱通采用了無拉桿施工工藝，克服了有拉桿施工砼外觀質(zhì)量的缺陷，取得了良好的效果。

施工方案

無拉桿箱通施工若支撐不穩(wěn)定，砼澆筑時(shí)易造成漲模，因此無拉桿施工中內(nèi)、外模的支撐體系顯的相當(dāng)重要。

1 內(nèi)模拼裝及支撐

箱通底板砼澆注后，在底板上用墨線精確放出模板位置。內(nèi)模采用18mm厚的優(yōu)質(zhì)竹膠板，其背面用方木固定，間距為15cm，方木采用不易變形且強(qiáng)度較高的杉木，尺寸為5×10cm。在竹膠板方木外設(shè)置四道橫向鋼管支撐，間距為50cm，其外再豎向采用鋼管將橫向鋼管固定，間距為50cm，把內(nèi)模連成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體系。模板的拼縫采用雙面膠帶，防止拼縫處漏漿。

箱通箱室采用鋼管支撐，水平方向鋼管長3.95米，豎向鋼管高2.15米，橫向鋼管間距60cm，縱向鋼管間距80cm，豎向鋼管間距60cm。鋼管與鋼管之間采用扣件連接。為保證通道凈寬可通過扣件調(diào)節(jié)，內(nèi)模支撐完成后在鋼管頂部鋪設(shè)頂模，通過扣件調(diào)節(jié)托架高低，確保模板拼縫平整、順直。

為加強(qiáng)箱室鋼管支撐的穩(wěn)定性，防止?jié)仓渖砘炷習(xí)r箱身模板縱向平移，可采用的方法：

在底板中部橫向用電鉆打眼將一根直徑16鋼筋埋設(shè)好，然后將箱室鋼管用扣件固定在鋼筋上，這樣在澆筑箱身混凝土?xí)r模板向內(nèi)側(cè)漲力將傳遞到底板中部橫向埋設(shè)的直徑16的鋼筋上，不會引起模板的平移。還需增設(shè)斜向剪力撐，剪力撐作用是增加模板穩(wěn)定性及幫助調(diào)整箱身內(nèi)模的垂直度。

在內(nèi)模外側(cè)的箱身鋼筋的根部焊一排水平內(nèi)撐，但這樣只能焊一排，上面由于箱身鋼筋外露太長不穩(wěn)定且這樣焊內(nèi)撐在模板拆除后將有一個(gè)鋼筋頭漏在外面，根部焊的一排可以在澆筑調(diào)平層時(shí)將外露鋼筋內(nèi)撐蓋住。焊好的內(nèi)撐將箱身內(nèi)模撐住，這樣在澆筑箱身混凝土?xí)r模板向內(nèi)側(cè)漲力將傳遞到另一側(cè)箱身內(nèi)模上，由于內(nèi)模內(nèi)側(cè)有內(nèi)撐，一樣不會引起模板的平移。不過這樣只能防止箱身60cm以下不會平移，還需增設(shè)斜向剪力撐，剪力撐可以防止60cm以上內(nèi)模不會平移，還可以增加模板穩(wěn)定性及幫助調(diào)整箱身內(nèi)模的垂直度。

2 外模拼裝及支撐

2.1 準(zhǔn)備工作：

在澆筑好箱通基礎(chǔ)后，開始在距箱通基礎(chǔ)2.5米的位置平行于箱通做至少80cm厚5%灰土的地基，灰土要分層填筑分層碾壓，壓實(shí)度達(dá)到95%以上。

箱通底板砼澆注時(shí)，在底板的側(cè)面距底板頂面15cm的位置以50cm的間距預(yù)埋直徑16拉絲桿，拉絲桿需焊接到底板的主筋上。

2.2 模板的拼裝

外模采用組合鋼模，模板與模板之間用螺絲連接固定，模板拼縫采用雙面膠帶、玻璃膠處理，防止拼縫處漏漿。外模背面設(shè)置豎向和橫向鋼管，鋼管間距橫豎向均為50cm，把外模連成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體系。

2.3 模板的支撐

待灰土地基達(dá)到強(qiáng)度后，首先在地基上平行于箱通方向縱橫間距為50cm呈梅花狀打三排鋼管樁（鋼管打入深度100cm），鋼管樁縱橫向用鋼管聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體。底板預(yù)埋拉絲桿將第一層箱身外模橫向鋼管拉住，用鋼管在預(yù)埋拉絲桿位置支撐到鋼管樁上，并用粗鐵絲通過拉絲桿將箱身外模拉住。將箱身自下而上第二層橫向鋼管用鋼管支撐到第一排鋼管樁上，第二層橫向鋼管支撐到第二排鋼管樁上，第三層橫向鋼管支撐到第三排鋼管樁上。最后把四層支撐鋼管每一層都用鋼管橫向聯(lián)結(jié)起來，再用鋼管將四層支撐鋼管用斜撐鋼管聯(lián)結(jié)起來。這樣所有的支撐鋼管就連成整體的支撐結(jié)構(gòu)體系。

底板預(yù)埋拉絲桿所起作用

A、固定第一層箱身外模橫向鋼管，不容易引起底板和箱身砼的錯(cuò)臺。

B、通過拉絲桿斜撐到鋼管樁上，可以防止?jié)仓渖頃r(shí)外模的漲力引起打入灰土地壟鋼管樁的位移。起到了防止?jié)q模的作用。

C、通過拉絲桿用鐵絲拉住箱身外模，能阻止?jié)仓渖頃r(shí)外模由于混凝土的漲力引起的豎向位移。

斜撐鋼管作用。斜撐鋼管將四層支撐鋼管聯(lián)結(jié)起來，能起到由箱身外模漲力和地壟鋼管樁支撐力引起的支撐鋼管的變形，從而起到了防止?jié)q模的作用。

內(nèi)外模板安裝及支撐結(jié)束后，在砼澆筑前對內(nèi)外模板支撐、節(jié)點(diǎn)連接及模板垂直度進(jìn)行檢查，保證箱體在砼澆筑過程中不引起模板的變形。

3 受力計(jì)算

本文僅對支撐體系所產(chǎn)生的側(cè)向壓力進(jìn)行計(jì)算。

側(cè)向荷載分析。箱通砼采用泵車輸送入模，分層對稱澆筑，每層厚度控制在30cm左右，采用插入式振搗器振搗。砼澆筑速度在6m/h以下時(shí)，作用于側(cè)模的壓力可按下面公式進(jìn)行計(jì)算。

箱形通道的振搗砼產(chǎn)生側(cè)壓力為4Kpa，輸送泵傾倒砼產(chǎn)生側(cè)壓力2Kpa。

Pm＝Krh

當(dāng)v/T≤0.035時(shí)：

h=0.22+24.9v/T

當(dāng)v/T＞0.035時(shí)：

h=1.53+3.8v/T

因v/T=4.5/15=0.3＞0.035

將已知各值代入砼側(cè)壓力公式：

有效壓頭高度：h=1.53+3.8v/T=1.53×3.8×（4.5÷15）=2.67m

最 大 側(cè) 壓 力 ：Pm ＝Krh=1×24.5×2.67=65.42Kpa

其中：v為砼澆筑速度取4.5m/h，T為砼的入模溫度取15°C，K為外加劑修訂系數(shù)取1。0，r為砼的容重取24.5KN/m3。

考慮振搗荷載及輸送泵傾倒砼產(chǎn)生側(cè)壓力：

Pm＝65.42+4+2＝71.42Kpa

單位長度內(nèi)產(chǎn)生得總側(cè)壓力F=P×H×L=71.42H(KN)

本箱通選用θ48×3.5規(guī)格鋼管作為內(nèi)外鋼楞，內(nèi)鋼楞豎向布置間距為50cm（單位長度內(nèi)產(chǎn)生得總側(cè)壓力F=71.42×0.5=35.71Kpa）根據(jù)墻高，內(nèi)鋼楞最大跨度（即外鋼楞或模板支撐最大間距），按三跨以上連續(xù)梁計(jì)算可得：

按抗彎強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)鋼楞的容許跨度b為:

其中：I為截面慣性矩取 2×12.19×104=24.38×104mm4，W為雙根內(nèi)鋼楞的截面最小抵抗矩，取 2×5.08×103=10.16×103mm3，E 為彈性模量取2.1×105Mpa，f為鋼材的抗拉抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取215Mpa。

按以上計(jì)算取較小值，內(nèi)鋼楞容許跨度為1066mm(間距為500mm)，外鋼楞采用內(nèi)鋼楞同一規(guī)格，間距為1066mm，而本箱通外鋼楞間距為500mm，小于計(jì)算外鋼楞容許間距，故箱通外模支撐鋼管設(shè)置能滿足施工要求。

4 施工注意事項(xiàng)

翼墻在無拉桿施工中是最難控制的部分，其線形、角度、外觀質(zhì)量明顯度較高，施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)翼墻部分支撐。砼澆筑、振搗過程中不得接觸模板，并使兩側(cè)模板受力均衡。通道沉降縫的美觀與否影響整體外觀效果，施工過程中應(yīng)加強(qiáng)沉降縫板處理?；彝恋鼗奶幚硪欢ㄒ謱?，壓實(shí)度要達(dá)標(biāo)，若壓實(shí)度達(dá)不到要求鋼管樁將向后傾斜，引起箱身外側(cè)漲模。

結(jié)束語

由江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司監(jiān)理、中交集團(tuán)公路一局橋隧公司承建的江海高速JH-HA4標(biāo)段施工的5道無拉桿箱通得到了項(xiàng)目辦和江蘇省交通工程建設(shè)局的一致好評。采用無拉桿施工工藝較大地提高了砼外觀質(zhì)量，能保證在澆筑砼后不再在其表面進(jìn)行拉桿的處理和孔洞的修補(bǔ)，能夠提高高速公路的性能指標(biāo)，創(chuàng)建精品工程，非常值得推廣。

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，組合鋼模板技術(shù)規(guī)范（GB50214-2001）.

[2]周水興,何兆益,鄒毅松.路橋施工計(jì)算手冊（第1版），人民交通出版社，2004.08.