混凝土地下輸送廊一體化澆筑施工方法研究

葛紅英，劉 澤

(河北省第四建筑工程有限公司，石家莊050000)

近年來，建筑工程中的鋼筋混凝土地下輸送廊(即傳統(tǒng)所稱的鋼筋混凝土輸送地溝)結(jié)構(gòu)形式逐漸增多，其結(jié)構(gòu)由底板、墻壁、頂板構(gòu)成，且設(shè)計(jì)中多為抗?jié)B混凝土，而傳統(tǒng)施工方法多為輸送廊底板與墻壁頂板分兩次進(jìn)行施工，施工完成后，多數(shù)不易形成整體清水混凝土效果，且底板與墻壁頂板施工縫處多易發(fā)生滲漏，造成質(zhì)量問題的出現(xiàn)。我公司在混凝土地下輸送廊施工中，經(jīng)過充分策劃與可行性分析，研究出一套不留施工縫，而進(jìn)行底板、墻壁、頂板一體化支設(shè)模板并進(jìn)行混凝土澆筑的施工方法。

1 工程概況

我公司施工的某水泥生產(chǎn)線中原料輸送混凝土地下輸送廊工程，寬3.5m，凈高2.2m，基礎(chǔ)底板厚500mm，墻壁厚250mm，頂板厚350mm。

2 施工步驟及原理

先進(jìn)行混凝土輸送廊底板與墻壁鋼筋的綁扎施工，綁扎完成后，在底板上安裝支設(shè)頂板及墻壁的腳手架立管托架，將腳手架的立管放在立管托架上，立管托架的間距與腳手架立管布設(shè)間距保持一致，待腳手架搭設(shè)完成，按工序進(jìn)行墻壁模板、頂板模板搭設(shè)及鋼筋綁扎，并進(jìn)行混凝土的整體澆筑。

3 施工準(zhǔn)備及承載力計(jì)算

3.1 施工準(zhǔn)備

本項(xiàng)施工中，主要為托架的準(zhǔn)備，托架的托板采用8mm 厚鋼板，托架支撐桿采用φ32 型鋼筋，且支撐桿制作時(shí)，于托板上部應(yīng)多預(yù)留150mm，以便腳手架立管套入其中，進(jìn)行穩(wěn)定性加固。為防止托架部位產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，在托架支撐桿上加焊止水鋼板(托架示意圖詳見圖1)。施工時(shí)，將托架架立在輸送廊墊層面上，腳手架立管套在托架支撐桿上，并座在托板上。這樣，便可以實(shí)現(xiàn)輸送廊底板澆筑混凝土前進(jìn)行墻壁、頂板的整體支模、綁筋，并三者一體化澆筑的施工過程?；炷潦┕ね瓿?，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待拆模時(shí)，將鋼板托板與托架支撐桿預(yù)留的150mm 部分割除并打磨處理。

圖1 托架示意圖

3.2 承載力計(jì)算

(1)托架承重焊縫荷載計(jì)算:腳手架立桿托架焊縫承受的荷載主要有以下幾項(xiàng):

①模板及腳手架自重:模板及腳手架自重標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)設(shè)計(jì)圖確定。輸送廊頂板取值按無梁樓板計(jì)算，木模板=0.75kN/m2

②新澆筑混凝土自重:根據(jù)理論數(shù)據(jù)，混凝土采用24kN/m3。

③鋼筋自重:鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求確定。輸送廊頂板每立方米鋼筋混凝土的鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值采用1.1kN/m3。

④施工人員及設(shè)備荷載:按均布活荷載，取1.0kN/m2。

各項(xiàng)荷載分項(xiàng)系數(shù)γi取值見表1。

表1 荷載分項(xiàng)系數(shù)γi 取值表

本工程中輸送廊頂板腳手架立桿托架承重焊縫荷載計(jì)算為:

本工程中，腳手架立桿間距設(shè)置為:寬方向0.75m，長方向0.7m，每根立桿支撐面積0.75 ×0.7 =0.525m2，

焊縫荷載P=12.842 ×0.525 =6.74kN。

(2)焊縫抗剪承載力計(jì)算:剪力設(shè)計(jì)值見式(1)。

N—通過焊縫形心的剪力設(shè)計(jì)值，N=P;

βf—正面角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，對(duì)于承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，βf=1.22;對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，βf=1.0;

ftw—角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

he—角焊縫有效厚度，対直角焊縫等于0.7hf;

hf—較小焊接尺寸;

lw—角焊縫的計(jì)算長度，對(duì)每條焊縫取其實(shí)際長度(圍焊)。

焊接用E43 系列型焊條，手工焊，Q235 鋼，

經(jīng)驗(yàn)算，焊縫抗剪承載力滿足要求。

(3)腳手架立桿托架地基承載力驗(yàn)算:腳手架立桿托架設(shè)立在墊層上，墊層混凝土強(qiáng)度為C10。

腳手架立桿托架地基承載力見式(2)。

N—腳手架托架立桿傳至墊層的軸心力設(shè)計(jì)值;

Ad—立桿基礎(chǔ)計(jì)算底面積為φ32 的鋼筋截面積0.00080384m2;

K—調(diào)整系數(shù)，取1.0;

fk—墊層混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取10N/mm2;

本工程N(yùn)=P=6.74kN。

N/Ad=6740/0.00080384 =8.38N/mm2≤Kfk=1.0 ×10000000 =10N/mm2

經(jīng)驗(yàn)算，墊層承載力滿足要求，可以按此方案施工。

4 施工過程控制要點(diǎn)

施工工藝流程:

(1)腳手架立管托架制作。托架用直徑φ100mm的8mm 厚鋼板和φ32 鋼筋焊接制作而成，托板下表面與基礎(chǔ)底板上表面應(yīng)預(yù)留50mm，為托架拆除切割時(shí)留出余地。同時(shí)須在托架支撐桿上焊接鋼板止水板，做好防滲漏工作，避免質(zhì)量問題的出現(xiàn)。

(2)制作托架的同時(shí)進(jìn)行輸送廊底板與墻壁鋼筋的綁扎，統(tǒng)籌合理地安排工期，亦不會(huì)產(chǎn)生窩工與工期延誤。

(3)托架安裝。將托架直接設(shè)立在混凝土墊層上面，并將托架和底板上下層進(jìn)行點(diǎn)焊焊接，其作用一方面穩(wěn)定托架，另一方面增強(qiáng)底板上下層鋼筋整體穩(wěn)定性，使其不發(fā)生位移，而托架設(shè)置的間距應(yīng)與同腳手架立桿間距保持一致，且應(yīng)進(jìn)行提前策劃與位置確定。

(4)模板安裝。以上工作施工完成后，進(jìn)行模板安裝，其安裝順序由低至高，且應(yīng)以設(shè)計(jì)中伸縮縫處為分裝單元進(jìn)行安裝，并形成本段混凝土澆筑、下段模板安裝施工的流水作業(yè)。

圖2 混凝土輸送廊模板安裝圖

(5)墻壁模板安裝控制。墻壁模板采用12mm 的竹膠板，次楞采用50mm×100mm 的木方豎向布置，間距250mm。主楞采用兩根φ48mm ×3.5mm 鋼管橫向布置進(jìn)行加固，并保證模板安裝質(zhì)量，不得留有縫隙、產(chǎn)生漏漿，避免外觀質(zhì)量缺陷。

(6)頂板腳手架支設(shè)控制。頂板腳手架采用滿堂紅腳手架形式，腳手架立桿須套在托架支撐桿150mm部分上，并座于托板上，防止腳手架立桿滑移，立桿上部采用頂絲予以支撐加固，以便易于拆模。

(7)頂板模板安裝控制。頂板模板次楞采用50mm×100mm 型方木長向布置，間距250mm;主楞采用φ48mm × 3.5mm 型焊接鋼管寬向布置，間距700mm，且模板安裝中應(yīng)采取必要的措施進(jìn)行縫隙的封堵，防止出現(xiàn)漏漿，影響外觀質(zhì)量。混凝土輸送廊模板安裝圖見圖2。

(8)頂板鋼筋綁扎控制。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)與規(guī)范要求進(jìn)行綁扎，并于下道工序施工前做好本工序的隱蔽驗(yàn)收。

(9)混凝土澆筑過程控制?；炷翝仓^程施行輸送廊底板、墻壁、頂板同時(shí)澆筑，由于澆筑量較大，部位較多，所以要提前做好澆筑方案的策劃與機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)備工作，混凝土澆筑過程應(yīng)順輸送廊寬度方向從兩側(cè)向中間同時(shí)澆筑，即使混凝土由墻體模板順流到底板內(nèi)，混凝土澆筑方向應(yīng)由低到高，且墻體混凝土應(yīng)進(jìn)行分層澆筑，每層高度不宜大于40cm。澆筑過程宜以20m～30m 為標(biāo)準(zhǔn)分段進(jìn)行，至少配備兩臺(tái)泵車，施工中嚴(yán)格控制混凝土坍落度和標(biāo)高，并應(yīng)實(shí)行旁站式管理。

(10)混凝土養(yǎng)護(hù)與模板拆除。混凝土澆筑完成后及時(shí)進(jìn)行保溫保濕措施養(yǎng)護(hù)，并實(shí)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，待強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求強(qiáng)度后方可拆模。模板拆除過程中，若在不考慮模板周轉(zhuǎn)使用且條件允許的情況下，可采取墻體與頂板模板一起拆除的方法，模板拆除過程應(yīng)由地勢(shì)高的一端逐漸向地勢(shì)低的一端進(jìn)行拆除，模板拆除后，運(yùn)出碼放。

(11)腳手架立桿由托架支承桿中撤出，并將托架露出底板上表面的部分全部予以割除，用磨光機(jī)將底板上表面的切割頭打磨平整防銹處理。

5 結(jié) 語

鋼筋混凝土地下輸送廊一體化澆筑施工方法適用于多種混凝土輸送廊結(jié)構(gòu)建筑，能夠有效地解決施工縫處不易達(dá)到清水混凝土效果且容易發(fā)生滲漏的問題，從而保證了工程質(zhì)量，最大程度縮短了工期，降低了成本，有著廣闊的應(yīng)用前景。