箱涵頂板支撐施工技術(shù)研究

◎馮德新 中交廣州航道局有限公司

隨著國家越來越重視城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，城市公路建設(shè)得到了快速發(fā)展。在城市道路工程中，箱涵頂板支護是主要的工程技術(shù)。

1.工程概況

新涌位于寶安航城街道內(nèi)環(huán)路，屬于珠江入?？诘囊粭l獨立入海河道，它的東起三圍工業(yè)城，西至新涌水閘，流入珠江，總長度為2.12km，匯水面積為3.22km2。入?？诟牡婪秶鸀閷氃绰芬韵碌暮Ｓ蚋牡蓝?，總長755m。改道方案采用河道行洪、水閘防潮的防洪工程總體布局。主體結(jié)構(gòu)自上而下分別為：新老箱涵銜接段25m，新建寶源路過路箱涵230m，新建水閘段33m，新開挖梯形復(fù)式明渠段237m，新建地鐵11號線墩臺保護矩形明渠段50m以及出?？诙魏Ｓ蚯逵?80m。箱涵基坑開挖深度為5.7m，考慮箱涵周邊有沿江高速公路在建橋樁，箱涵基坑支護安全等級為一級，有效使用期限1年，箱涵為永久結(jié)構(gòu)。

2.施工工藝技術(shù)

2.1 施工工藝流程

支托→測平→擺動主梁、副梁→調(diào)整屋頂?shù)啄烁?、拱度→鋪模板→清潔刷油→檢查模板標高、平整度、牢固度→系筋→側(cè)模安裝→澆筑屋頂混凝土→混凝土養(yǎng)護→拆側(cè)模、底?！鹬Ъ?。

2.2 施工方法

2.2.1 澆搗墻身砼

首先對中墻、側(cè)墻進行模式搭建，在其可以完美驗收后再澆搗墻身砼，隨之進行驗收。然后，鋪設(shè)頂板底模，綁扎頂板鋼筋，頂板底模支撐與澆注了充分強度的主體結(jié)構(gòu)進行拉結(jié)。在相關(guān)部門確認鋼筋和模板支持后，才能進行屋頂混凝土的澆筑。澆筑時，從頂中部向兩端對稱推進，從高程較低處向高程較高處[1]推進。根據(jù)混凝土澆筑和混凝土供應(yīng)的時間間隔，應(yīng)提前設(shè)計臨時施工縫。在混凝土施工完成并具有所需強度之前，不允許拆除支架安裝。

2.2.2 立桿及水平桿

立桿間距與水平桿步距應(yīng)通過設(shè)計計算確定，但不得超過下列規(guī)定：當立桿采用Q235級材質(zhì)鋼管時，步距不應(yīng)大于1.8m，立桿間距不應(yīng)大于1.5m；當立桿采用Q345級材質(zhì)鋼管時，步距不應(yīng)大于2.0m，立桿間距不應(yīng)大于1.8m。本項目碗扣支架采用的是Q235級材質(zhì)鋼管，正常步距設(shè)定為1.2m，立桿間距縱橫向均為0.9m；本項目的模板支撐架架體頂層兩步距應(yīng)比標準步距縮小至少一個節(jié)點間距，頂層兩步距采用0.6m。豎桿需要加長時，應(yīng)將支架第一層立柱錯開，長短不同。作為掃桿的底部垂直和橫向水平桿的高度應(yīng)不大于等于地面400mm。施工時嚴禁拆下掃桿。如圖1所示。

圖1 立柱固定支座圖

模板支撐架每個豎直柱的頂部都要有一個可調(diào)節(jié)的支架。如果要支承的建筑物基底有斜度，則要根據(jù)斜率進行調(diào)整。通過調(diào)整支架，可以通過縱向桿槽連接的位置差異來增大橫向桿。在橫桿的頂端，可調(diào)整的托架的懸臂長度不能超過650mm，可調(diào)整的托架和可調(diào)整的基座螺栓的長度不能小于150mm，延長的豎桿長度不能超過300mm，固定螺絲必須與立桿鋼管同中心，并且立桿的內(nèi)徑和螺釘?shù)耐鈴介g距不能3mm。

2.2.3 斜撐桿

豎向斜撐桿應(yīng)該設(shè)置于板膜支撐架的周圍以及其內(nèi)部各個方向，大概間隔在6m-9m。箱涵標準節(jié)為10m，分節(jié)可根據(jù)實際情況調(diào)整，采用Φ48＊3.2mm 扣件式鋼管，縱向每6跨設(shè)置一道豎向剪刀撐。本箱涵的模板支撐架高度小于5m，所以傳統(tǒng)的水平剪刀撐不能夠滿足要求，應(yīng)當用一些鋼管式的扣件剪刀撐來滿足。同時應(yīng)符合下面要求：

①對于安全等級Ⅱ的模板支撐框架，豎向鋼管扣件剪刀撐，其外圍和內(nèi)部縱、橫斷面每隔9m安裝一次。水平剪刀撐安裝在模板支架的上部水平桿設(shè)置層。

②剪型支撐必須是連續(xù)的，其寬度為6m～9m。水平剪型支架與橫梁的角度為45°～ 60°，剪刀式支架與地基面的角度應(yīng)為45°～ 60°。

2.2.4 周邊拉結(jié)

首先對豎向和橫向結(jié)構(gòu)進行澆注，使之與支承框架相結(jié)合，從而形成一個穩(wěn)定的整體。其次，各節(jié)點的縱向距離不得大于2級，且與橫桿水平方向相同。各節(jié)點的橫向間距不得超過8m，各節(jié)點與框體碗扣主節(jié)點的間距不得超過300mm。最后，在結(jié)構(gòu)的兩端都有墻體的情況下，應(yīng)設(shè)置橫梁和頂壁[2]。支架與結(jié)構(gòu)連接示意圖如圖2所示。

圖2 支架與結(jié)構(gòu)連接示意圖

2.2.5 頂板鋼筋安裝

頂板鋼筋安裝的工藝流程如下：清理模板→模板上畫線→綁下部鋼筋→鋪設(shè)預(yù)埋管件→綁上部鋼筋→綁扎分布筋。

首先清理模板上的雜物，用鋼筆在模板上繪制主筋，并分配各筋之間的空隙。然后按照設(shè)計的間隔進行施工，首先是鋼筋，然后是分配鋼筋，然后是各種預(yù)制構(gòu)件，要及時進行安裝。在綁扎下部鋼筋時，采用八字型扣件，雙向板交接處必須全部綁扎，并用兩層鋼筋墊圈，保證上部鋼筋的定位[3]。應(yīng)注意，雙向板中短向鋼筋應(yīng)置于長向鋼筋的下方，并以灰泥作為襯砌。當主體結(jié)構(gòu)的鋼筋遇到300mm以下的孔時，可以通過，而對于直徑大于300mm的孔，則必須將其切斷，并與其進行焊接。箱涵在頂板上的縱向分布鋼筋遇到煤氣管線等凹槽時，將其截掉。鋼筋綁扎示意圖如圖3所示。

圖3 鋼筋綁扎施工示意圖

2.2.6 頂板模板安裝

①在鋪設(shè)頂板模板前，先進行模板支撐架驗收，驗收合格后，方可鋪設(shè)頂板及模板。

②要求模板具有足夠的穩(wěn)定性、鋼性和強度，保證不膨脹、不變形、不變形。內(nèi)、外模具由圓木或鋼管支撐，并用適當?shù)男崩摻罟潭?。屋頂模板的固定支架由鋼架支撐?/p>

③模板在拆卸過程中應(yīng)盡量不變形、不損壞。脫模劑安裝前應(yīng)刷凈，以保證表面光滑。安裝時接縫應(yīng)緊密，不得漏漿。

④頂板模板從一側(cè)安裝。先安裝第一排龍骨，臨時固定后再安裝第二排龍骨。調(diào)整支架的高度，把龍骨壓平。平臺鋪設(shè)完成后，用水平尺測量模板標高并校正。標準完成后，將模板上的雜物清理干凈。并及時驗收。

⑤支架上頂板作業(yè)平臺寬0.9m，安裝間距1.5m，高度1.2m 高的Φ48＊3.0mm 鋼管防護欄桿，欄桿外側(cè)掛設(shè)綠網(wǎng)安全防護。

⑥本模板跨度超過4m，需考慮模板中部施工起拱度，按2‰結(jié)構(gòu)預(yù)拱度和支架彈性變形考慮。重要過路部位支架需要采取預(yù)壓措施，消除地基不均勻沉降和支架拼裝間隙等非彈性變形。

⑦模板加固支護順序:先垂直后水平，從左到右，從下到上。豎圍檁條為50×100@250方木，橫圍檁條為48×3.0@450鋼管，與對面的檁條螺栓連接，每排2根。外部用兩個山帽固定器或成品鐵板墊和雙螺母緊固。50×100方木襯里接頭是分開的。方木長度4000、2000兩種規(guī)格。墻面為“L”形時，陰陽角和模板接縫處必須用兩個50×100木方框固定，以免滲漏。采用模板內(nèi)外墻10mm參照結(jié)構(gòu)，距結(jié)構(gòu)150mm以內(nèi)用一根限位鋼@1000，外墻用一根Φ48鋼管沿墻長配置，外墻最遠須距墻端小于150mm一根拉螺釘。

⑧穿墻對拉螺桿安裝：外墻必須采用帶止水鋼片的穿墻對拉螺桿，內(nèi)墻采用一般的穿墻對拉螺桿，根據(jù)模板安裝時留設(shè)的空位，將穿墻對拉螺桿安裝至內(nèi)外墻孔位中。

⑨在橡膠止水帶位置需加強對模板的固定，不可采用鐵定將止水帶固定在木板上，應(yīng)提前設(shè)置限位鋼筋固定。

⑩施工縫處理：在頂板鋼筋綁扎前，需采取鑿毛沖洗處理，露出砼粗骨料，施工縫處止水處理可采用預(yù)埋止水鋼板或預(yù)埋木條。

2.2.7 頂板混凝土澆筑與養(yǎng)護

頂板混凝土澆筑時，先從側(cè)壁兩側(cè)分層澆筑至頂板底部，從側(cè)壁兩側(cè)向中部分層斜面推進澆筑，縱向從兩端向中部分段，澆筑過程進行控制，隨時監(jiān)測支座的穩(wěn)定性、板的沉降情況等變化[4]。采用層慢鑄工藝。分層厚度不超過0.3m，為薄層澆注，以增加散熱面和散熱時間。但應(yīng)在下層混凝土初凝時間達到之前覆蓋上層混凝土。要掌握好時間節(jié)奏，并相應(yīng)地要求混凝土站的混凝土供應(yīng)速度。應(yīng)控制進入模具的混凝土溫度，夏季施工時應(yīng)盡量選擇夜間澆筑。最終凝結(jié)后，混凝土應(yīng)覆蓋塑料膜或土工布噴涂養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于14天。

3.施工安全措施

為保證模板支撐系統(tǒng)的安全及混凝土結(jié)構(gòu)的順利施工，掌握模板支撐系統(tǒng)在架設(shè)、鋼筋安裝、混凝土澆筑、搗筑過程及最終混凝土設(shè)置前后的應(yīng)力和變形情況，保證模板支撐系統(tǒng)在各種施工條件和荷載作用下，獲得模板支撐系統(tǒng)的實際變形數(shù)據(jù)，并對模板支撐系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。最終，達到最優(yōu)的安全性。因此，需要重點監(jiān)控以下操作。

（1）模板支架前，工長和安全員應(yīng)檢查支架的底板。只有當?shù)装宓幕炷翉姸冗_到規(guī)范規(guī)定的施工強度時，才能進行模板支撐體系的施工。

（2）在模板支架安裝過程中，由工頭和安全員負責監(jiān)督支架安裝施工，確保支撐體系施工安全。檢驗的關(guān)鍵要求如下:

1）桿、掃桿、支架、剪刀支架等部件的設(shè)置和連接是否符合要求。

2）底板是否進水，底座是否松動，立桿是否符合要求。

3）連接件是否松動。

4）施工過程中是否有超載現(xiàn)象。

5）支架、桿是否變形。

6）腳手架經(jīng)受6級強風或大雨后，必須進行全面檢查。

（3）在澆筑混凝土之前，應(yīng)先確定支架的牢固程度和固定構(gòu)件的松動程度。在澆筑混凝土時，應(yīng)在模板旁邊設(shè)立工作人員，指派專人監(jiān)督，并隨時查看支架變形、松動情況，并及時組織人員進行回收。在混凝土澆注期間，必須進行實時觀測。通常，每隔20-30 分鐘進行一次監(jiān)控，每隔2小時進行一次監(jiān)控。

（4）鋼筋混凝土梁、板在跨度超過4米的情況下，必須拱形;工程模板按2/1000拱的整體跨度。

（5）上托桿是否直立，下托桿是否對準底板鋪設(shè)，底板要求寬度不小于100mm，厚度不小于50mm。

（6）是否按照方案要求，在模板支架的立桿外側(cè)設(shè)置從下往上的垂直連續(xù)剪式支架。

（7）立桿是否有搭接現(xiàn)象，立桿連接長度嚴禁搭接，必須采用對接扣件連接。

（8）當支座發(fā)生傾斜，或支座頂部發(fā)生傾斜時，應(yīng)采取適當?shù)拇胧?，以確保支座的穩(wěn)定。

（9）垂直桿連接長度不可交叉，應(yīng)采用對接扣件。相鄰兩個豎直桿的對接不能處于同步狀態(tài)，并且在豎直方向上的間距不能低于500，每個對接中心與主結(jié)點的間距不能超過1/3。

（10）澆筑和夯實屋面混凝土前，項目部必須組織對支架進行全面檢查，合格后再澆筑，并且在混凝土澆筑過程中，工程技術(shù)負責人、質(zhì)量人員、安全人員、施工人員必須隨時對模板支架進行觀察。

4.結(jié)束語

在嚴謹?shù)氖┕し椒ㄒ约皣栏竦馁|(zhì)量要求和保證措施下，按照規(guī)范要求施工，嚴把質(zhì)量關(guān)，按期高效完成施工任務(wù)，各項技術(shù)指標都達到了設(shè)計要求，整體工程合格率100%，為箱涵頂板支撐施工提供了實踐經(jīng)驗。