建筑施工評職范文現(xiàn)澆箱梁混凝土澆筑施工技術(shù)

　　摘要：本文對了現(xiàn)澆箱梁一次性澆筑的優(yōu)點進(jìn)行了理論分析，并對配合現(xiàn)澆箱梁一次性澆筑的模板施工技術(shù)進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆箱梁,一次性澆筑,模板,施工技術(shù)

　　前言

　　現(xiàn)澆連續(xù)梁橋具有線形舒展、伸縮縫少、剛度大、行車平穩(wěn)、養(yǎng)護(hù)簡便等優(yōu)點，是目前被廣泛采用的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)澆連續(xù)梁施工工藝已比較成熟，但隨著高強材料在工程施工中的廣泛運用，梁體的截面尺寸正在逐步減少，箱梁內(nèi)部凈高也隨之減少，箱內(nèi)剩余的操作空間不能滿足人體操作空間的需求，給箱梁底部混凝土振搗質(zhì)量控制帶來了較大難度;傳統(tǒng)的二次澆筑工藝雖然能夠滿足施工操作的空間需求，但增加了一次施工循環(huán)，并在箱梁外側(cè)留有明顯的施工接縫，不但施工工期加長，而且在腹板接縫處易出現(xiàn)質(zhì)量隱患。因此，既能夠滿足施工操作空間需求，又能夠一次性澆筑現(xiàn)澆箱梁的施工技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用價值。

　　同時傳統(tǒng)的模板工藝易出現(xiàn)芯模上浮造成頂板厚度不足、底板因“涌料”造成自重大等質(zhì)量問題，一次性澆筑配合無底芯模施工技術(shù)能夠有效避免箱梁芯模上浮，保證頂板厚度，且能夠滿足底板混凝土振搗操作空間，使混凝土得到充分振搗，箱梁混凝土施工質(zhì)量較好，同時內(nèi)模拆卸方便，模板再利用率高。

　　1 傳統(tǒng)二次澆筑的缺點分析

　　二次澆筑在箱梁腹板處形成施工接縫的同時，對梁體受扭力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。

　　1.1施工接縫對砼強度的影響

　　對于一般的單室箱梁來說，在腹板處主要受縱向的主應(yīng)力和橫向的彎矩影響，如果腹板處存在施工接縫，主應(yīng)力及彎矩施加方向均平行于施工接縫。為研究箱梁施工接縫對梁體砼強度的影響，共制作了35批次砼抗壓及抗折試件，每批六組，每組3件，即共計630試件。其中2組為一次澆筑，另四組第一次制作半個試件，待砼終凝后鑿毛再作另一半，間隔時間2-13天不等。試驗時，壓力機分別平行和垂直于施工縫加壓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二次施作的試件無論抗壓、抗折強度較一次成型試件均不同程度降低，最明顯的是抗折強度，當(dāng)砼接合面平行于受力方向時，其強度值范圍為一次澆筑試件的0-70%。影響其強度的主要原因是施工結(jié)合面的鑿毛質(zhì)量，少數(shù)試件接合面鑿毛質(zhì)量較差，其抗折強度竟然為0。因此二次澆筑的箱梁其施工接縫處必然會對梁體受力產(chǎn)生不利影響，特別是在工程量大、工期緊迫的情況下，產(chǎn)生質(zhì)量隱患的可能性非常大。

　　1.2箱梁受扭的力學(xué)性能對比分析

　　由于連續(xù)箱梁每聯(lián)的長度較大，與箱梁斷面尺寸及梁體頂?shù)装搴穸炔怀杀壤洪L與梁高比例一般大于10，梁高與板厚的比例也在5倍以上，符合薄壁桿件的條件要求，因此，可將連續(xù)箱梁視作薄壁桿件。而大多數(shù)立交橋線型復(fù)雜，多為彎橋，橋梁自重荷載及橋上行車荷載很難集中剪力中心，因此產(chǎn)生較大扭距，而縱向施工縫對梁體的抗扭產(chǎn)生較大的影響。根據(jù)薄壁桿件理論在計算箱梁抗扭轉(zhuǎn)性能時候的三個基本假定：①箱梁橫截面的周邊不變形;②箱梁中面沒有剪切變形;③橫截面上法向應(yīng)力和剪應(yīng)力沿壁厚是均勻分布的。就可以把單室箱梁的斷面形式簡化為矩形。

　　一次性澆筑的箱梁為一閉口薄壁桿件，二次澆筑的箱梁存在A、B兩條施工接縫(見圖8-3)。為便于分析比較，取施工縫質(zhì)量的最不利狀態(tài)，即假設(shè)箱梁為一個開口的薄壁桿件組，沒有約束條件，處于自由扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此可以用薄膜比擬法簡單計算箱梁在受力狀態(tài)下的扭矩。

　　首先，假設(shè)箱梁任一微元dA在X、Y軸平面上受剪力 、 ，則Z軸方向的扭矩為 根據(jù)虎克定律可得：

　　對于開口薄壁桿件(如圖8-1)，可視作幾個狹長矩形截面的組合，由于壁厚t、d與L、h之比很小，故可忽略短邊對薄膜的影響，由薄膜比擬可得 ，在t/2處高度為ZO，則薄膜下體積

　　由此可見，當(dāng)箱梁截面最大容許剪應(yīng)力相同時，閉口薄膜桿件的最大容許扭矩與開口桿件相比，相差近17倍，當(dāng)然此值與截面的形狀及壁厚有關(guān)，但是一次澆筑成型的箱梁抗扭轉(zhuǎn)能力比二次澆筑的大許多的確是事實。如果箱梁采用二次澆筑，必須采取特殊措施，嚴(yán)格控制二次澆筑施工接縫的鑿毛質(zhì)量，否則將出現(xiàn)難以想象的后果。在工程實踐中對任何時間、任何隊伍的施工質(zhì)量都進(jìn)行精確控制是不現(xiàn)實的，因此為取得質(zhì)量、外觀、工期幾個因素的綜合統(tǒng)一，必須克服箱梁一次性澆筑工藝上的困難，確保一次性澆筑。

　　2模板施工工

　　對于一次性澆筑施工工藝，要想保證底板施工質(zhì)量，必須加強底板振搗，考慮箱室寬度一般在3米以上，底板砼不可能像小直徑芯?？招陌迥菢油ㄟ^加強對腹板的振搗達(dá)到密實，因此，箱梁芯模必須采用無底芯模，而且芯模頂板要留有人孔，使工人能進(jìn)入在箱內(nèi)對底板進(jìn)行振搗。

　　2.1現(xiàn)澆箱梁一次性澆筑模板施工工藝流程

　　2.2施工工藝

　　2.2.1底模鋪設(shè)

　　支架預(yù)壓完成后進(jìn)行側(cè)模與底模的豎向模板進(jìn)行拼裝設(shè)計，保證拼縫在一直線上。底模采用高強度竹膠板，鋪設(shè)前在支架頂托上鋪設(shè)縱向方木，在縱向方木上安裝橫向方木，調(diào)整頂托至預(yù)定高程;縱向采用10×15cm截面的方木，橫向采用10×10cm截面方木，間距30cm。方木的鋪設(shè)質(zhì)量直接影響底模的平整度，必要時采用壓刨床對方木進(jìn)行壓刨。鋪設(shè)底模時對其下鋪設(shè)的方木進(jìn)行平整度檢測，對誤差大于3mm的進(jìn)行調(diào)整并通過在模板底部加設(shè)木楔來消除相鄰模板的高差。模板拼裝時，縱橫向接縫要在一條直(曲)線上，拼縫要嚴(yán)密，排列整齊，特別是位于墩柱處的模板，左右前后要對稱，所有竹膠板接縫均應(yīng)位于其下方的橫向分配方木上，避免出現(xiàn)懸空現(xiàn)象。竹膠板用鋼釘固定在其下面的橫向分配方木上，竹膠板與竹膠板之間粘貼雙面膠條，模板釘裝完成后對大的拼縫采用原子灰抹平，小的拼縫用密封膠進(jìn)行填塞，以防混凝土澆筑時漏漿。

　　2.2.2側(cè)模、翼板及端模安裝

　　底模調(diào)整完畢后，測量定位安裝側(cè)模、翼板模板，腹板模板置于底板上，翼板竹膠板壓在腹板竹膠板上，保證底板與腹板、腹板與翼板及翼板邊緣三條線條均順直，在腹板與底板外側(cè)粘貼一條雙面膠帶，在膠帶外側(cè)用鋼釘固定一根厚2-3cm，寬10cm的板條，可有效的控制腹板底部的線條不發(fā)生跑模變形，同時可防止漏漿。所有竹膠板接縫采用原子灰或雙面膠密封，并將暴露在上部的多余部分割除、找平。如圖2.1所示。

　　端模按照鋼筋和錨墊板的位置在模板上開孔，作為預(yù)埋鋼筋和錨墊板的定位架，端模與錨墊板之間按設(shè)計角度固定木楔用來調(diào)整錨墊板的角度，用泡沫膠或密封膠堵塞孔道間隙，以防漏漿，同時將端模用10×10cm的方木和鋼管夾緊固定，防止模板在混凝土施工過程中移位，以保證錨墊板的定位準(zhǔn)確。

　　2.2.4內(nèi)模的制作

　　內(nèi)模采用定型木支架支撐，模板采用15mm厚的竹膠板,內(nèi)模只設(shè)頂板和腹板，不設(shè)底板，內(nèi)模表面覆蓋彩條布或用膠布粘縫，以防漏漿及利于拆卸。方木支架采用10×5cm方木按設(shè)計釘制成支撐框架，框架間距滿足設(shè)計驗算要求，框架采用方木縱向連接成整體，在框架兩個承托變截面處，安裝兩根10×5cm方木作為剪刀撐，以保證框架的整體穩(wěn)定性。如圖2.5。

　　2.2.5內(nèi)模的安裝

　　⑴定型內(nèi)模：安裝前內(nèi)模先在橋下組合試拼，試拼合適后利用吊車按順序逐節(jié)吊裝，為保證鋼筋保護(hù)層厚度，腹板處鋼筋提前固定保護(hù)層墊塊，底板處在底板鋼筋上焊接標(biāo)高支撐筋利用2根φ20的通長鋼筋將內(nèi)模托住，通長鋼筋與內(nèi)模標(biāo)高控制方木之間一般留1～2cm間隙利用木楔調(diào)整。

　?、平M合內(nèi)模：組合內(nèi)模安裝前根據(jù)設(shè)計軸線準(zhǔn)確設(shè)置定位鋼筋，定位鋼筋一般選用Φ25mm鋼筋，每段模板定位鋼筋不少于3道，定位鋼筋與周圍鋼筋焊接固定，防止組合內(nèi)模移動。內(nèi)模底部采用 “十字形鋼筋”作支撐，內(nèi)?？蚣艿拿總€立桿下安裝一個。為防止內(nèi)模在混凝土澆筑過程中上浮，采用8號鐵絲緊固后與定位鋼筋連接。模板安裝完成后，再次調(diào)整模板使其順直并進(jìn)一步加固內(nèi)模。

　　2.2.6模板拆除

　　內(nèi)模拆除時間在混凝土強度達(dá)到75%以上進(jìn)行，外側(cè)模拆除可在混凝土強度達(dá)到2.5Mpa后進(jìn)行，底模必須等到預(yù)應(yīng)力孔道灌漿材料強度達(dá)到90%后再拆除,模板拆除順序與模板安裝順序相反。

　　2.2.7竹膠板的選用標(biāo)準(zhǔn)

　?、胖衲z板選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，目測白天在陽光下反光，夜晚在燈光下反光，表面用指甲劃無明顯痕跡;

　?、浦衲z板取100cm2試件在水中浸泡72小時或在100℃沸水中浸煮1.5小時，不開裂，不變形，不起鼓，面漆不脫落。

　　2.2.8模板的施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

　?、拍０宄叽鐪?zhǔn)確，以利于施工中順利拼接，達(dá)到接頭平齊，接縫嚴(yán)密，模板背面采用方木做背楞，方木間距滿足設(shè)計驗算要求;

　　⑵按設(shè)計要求保證保護(hù)層厚度，內(nèi)模通過內(nèi)頂、外撐等方法加固牢固，防止?jié)仓炷習(xí)r上浮、變形、移位等;

　?、悄０褰涌p直順，直線橋縱、橫向接縫在同一直線上(包括底板、腹板、翼板)，曲線橋，接縫調(diào)整設(shè)置在較隱蔽的墩臺頂部位，也可橫向接縫與半徑(即法線)方向一致，縱向與圓曲線相吻合(該方法竹膠板浪費較大)，分左右幅時，兩幅橫向接縫也考慮在同一直線增加美觀效果;

　　⑷竹膠板模板在施工過程中要采取措施防止雨淋和曝曬。

　　3 澆筑施工工藝

　　3.1臨時天窗

　　為了施工人員進(jìn)入箱內(nèi)以及方便拆除內(nèi)模，一般在箱室中間正截面部位制作一個60×100cm的天窗，天窗處鋼筋斷開,鋼筋預(yù)留長度滿足以后焊接要求。相鄰天窗前后錯開一定距離，天窗設(shè)置時避開預(yù)應(yīng)力筋位置。根據(jù)需要有時也在內(nèi)模上設(shè)置幾個臨時小孔洞以便箱內(nèi)通風(fēng)、透光、下料以及和箱外人員聯(lián)系。天窗待內(nèi)模拆除后封堵，臨時小孔洞待混凝土澆筑至該部位時便可封堵。

　　3.2混凝土澆筑

　　混凝土澆筑采用全斷面一次澆筑，澆筑順序為底板、腹板、頂板。采用泵送混凝土橫向入模順序為自橫向中心開始對稱入模;混凝土縱向入模自低處向高處或由一端向另一端推進(jìn)，縱向分段、水平分層。首先澆筑底板砼，分別從每箱的兩側(cè)肋部及預(yù)留天窗或槽口處下料，由于內(nèi)模不設(shè)置底模，所以控制澆筑速度顯得非常重要，根據(jù)混凝土實際變化情況不斷調(diào)整澆筑速度，澆筑上層混凝土前必須保證下層混凝土未初凝，且要給底板鋪好后預(yù)留一段時間再分層澆筑肋板砼，此段時間底板砼可以繼續(xù)向前推進(jìn)，待時間合適后回頭澆筑肋板、頂板砼，如此循環(huán)作業(yè)?；炷琳駬v采用插入式振搗棒，澆筑過程中需注意每個內(nèi)模兩側(cè)對稱下料，對稱振搗;腹板澆筑分層厚度控制在15cm，減小內(nèi)模上浮力并防止傾斜、偏位，第一次放料一般要超過底部倒角部位，以便混凝土流入箱內(nèi)滿足底板混凝土需要，振搗時選用經(jīng)驗豐富的作業(yè)工人，振搗棒每次移動距離不得大于有效振動半徑的1.5倍，一般不超過30cm，不漏振、不過振，且與側(cè)模的間距保持5～10cm，嚴(yán)禁振搗棒碰撞預(yù)應(yīng)力管道，振搗以混凝土表面不再下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛漿平整為準(zhǔn)。

　　混凝土澆筑施工時箱內(nèi)安排4人，2人振搗、1人收面、1人配合，并做好與箱外施工人員的聯(lián)系，底板砼充分振搗之后立即設(shè)專人檢查底部倒角部位混凝土是否密實,以確保混凝土的施工質(zhì)量,腹板混凝土振搗時往往還會有混凝土混入箱內(nèi)，箱內(nèi)人員應(yīng)根據(jù)實際情況控制流入箱內(nèi)的混凝土數(shù)量，箱內(nèi)混凝土較多時采用工具將多余混凝土運至箱外，箱內(nèi)混凝土較少時采用從預(yù)留孔洞放料以保證底板混凝土厚度。

　　3.3作業(yè)面管理

　　一次性澆筑由于底板與頂板澆筑時間有一定間隔，從而形成兩個作業(yè)面。為保證施工質(zhì)量，施工現(xiàn)場的協(xié)調(diào)管理工作十分重要，尤其要注意以下幾點：

　　3.3.1嚴(yán)格控制腹板的砼下料速度。

　　由于采用無底芯模施工，如果腹板下料過多、過快，易造成箱內(nèi)底板砼上翻，使底板超厚，影響橋梁受力狀態(tài)。

　　3.3.2加強底板振搗質(zhì)量控制。

　　由于箱梁內(nèi)操作空間十分狹小，工人施工極為不便，為保證底板質(zhì)量，振搗設(shè)備應(yīng)完好適用。振搗時振搗棒不能觸碰底板，振搗棒操作人員與振搗棒開關(guān)人員應(yīng)協(xié)調(diào)，振搗棒離開砼后要及時關(guān)閉，防止振搗棒觸碰芯模支撐造成不利影響。振搗方向應(yīng)從中間向兩側(cè)振搗，防止底板中部砂漿過多;振搗工在振搗前可站在箱梁底板上施工，振搗完后應(yīng)蹲在芯模支撐上收面，不許踩踏底板砼;箱內(nèi)振搗人員應(yīng)與箱外振搗人員及時協(xié)調(diào)溝通，振搗好腹板底角，不要產(chǎn)生過振或漏振。

　　3.3.3控制好工作面時間間隔

　　底板振搗完后，應(yīng)間隔一定的時間，再澆筑腹板頂板，間隔時間應(yīng)在30分鐘左右，以底板砼初凝前為準(zhǔn)，實際施工中應(yīng)根據(jù)底板砼的情況，適當(dāng)調(diào)整間隔時間，使底板砼坍落度適當(dāng)損失，減少其流動性，以防止底板砼受壓后上翻。腹板澆筑時，振搗棒應(yīng)插入下層砼中充分振搗，使兩層砼結(jié)合良好，不留下施工縫的痕跡。

　　3.3.4工作面管理

　　由于兩個工作面的形成，底板應(yīng)比腹板超前5-10米，施工管理難度較大，施工中應(yīng)重點控制兩工作面間隔時間，通過下料控制兩工作面施工進(jìn)度，及時溝通箱內(nèi)外信息，協(xié)調(diào)箱內(nèi)外人員及設(shè)備的調(diào)配并嚴(yán)密觀察箱內(nèi)支撐及梁底支架的情況，作到分工明確，人員各司其職、施工井然有序。

　　4 結(jié)語

　　與二次澆筑工藝相比，現(xiàn)澆箱梁一次性澆筑技術(shù)避免了施工接縫的出現(xiàn)，提高了構(gòu)件抗扭性能，同時又能滿足澆筑時施工操作空間要求，配合無底芯模施工，能夠有效避免箱梁芯模上浮，保證頂板厚度，箱梁混凝土施工質(zhì)量較好，同時內(nèi)模拆卸方便，模板再利用率高。

　　參考文獻(xiàn)：

　　【1】 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011).

　　【2】 《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80-2004).

　　【3】 《國家高速公路網(wǎng)長春至深圳線青州至臨沭(魯蘇界)公路工程施工技術(shù)規(guī)范》.