1.前言

  隨著高速公路的迅速發(fā)展,施工工藝和施工水平顯著提高,對(duì)砼結(jié)構(gòu)物內(nèi)在及外觀質(zhì)量的要求也不斷提高。箱通常規(guī)施工多采用鋼管支架配合拉桿固定內(nèi)、外模板的施工工藝,但砼表面“鋼筋疤點(diǎn)”和“孔洞”較多,修飾困難,很難達(dá)到理想的效果。為提高箱通外觀質(zhì)量,寧常高速公路WJ-1標(biāo)箱通采用了無(wú)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。

  2.無(wú)拉桿施工工藝

  通道施工工藝:測(cè)量放樣→基坑開挖→鋪設(shè)墊層→鋼筋砼底板澆筑→鋼筋加工及安裝→模板安裝及支撐→箱身砼澆筑→養(yǎng)護(hù)及拆模。

  有拉桿施工時(shí)砼產(chǎn)生側(cè)壓力最終傳遞到拉桿上,足夠數(shù)量的拉桿能保證模板不易變形,而無(wú)拉桿內(nèi)、外模支撐體系相互獨(dú)立,若支撐不穩(wěn)定,砼澆筑時(shí)易造成跑模,因此在無(wú)拉桿施工中內(nèi)、外模支撐體系顯得相當(dāng)重要。

  (1)內(nèi)模拼裝及支撐:箱通底板砼澆注后,在底板上精確放出模板位置。內(nèi)模采用大塊組合鋼模,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。內(nèi)模背面設(shè)置橫向鋼管,把內(nèi)模連成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體系。

  箱通孔洞采用可調(diào)門式支架支撐,橫向支架間距80cm,縱向支架間距100cm.為加強(qiáng)門式支架穩(wěn)定性,還需增設(shè)斜向剪力撐。將調(diào)節(jié)桿、可調(diào)門架托座安裝就位后,通過(guò)可調(diào)節(jié)托座來(lái)調(diào)整模板的縱向和水平位置,確保通道的凈寬。內(nèi)模支撐完成后在門架頂部鋪設(shè)頂模,調(diào)整托架高低,確保模板拼縫平整、順直。

 。2) 外模拼裝及支撐:外模選用18mm厚的優(yōu)質(zhì)竹膠板,其背面用方木固定,間距為20cm,方木尺寸5×10cm.竹膠板外豎向采用鋼管支撐,間距為50cm,其外再設(shè)置三、四道橫向鋼管支撐。橫向鋼管外側(cè)采用20號(hào)槽鋼進(jìn)行固定,槽鋼間距為50cm.為防止槽鋼下沉,將支撐處地面夯實(shí),并用10×20cm木塊墊在槽鋼下面。槽鋼上端及下端分別用θ16螺桿對(duì)拉,其下端拉桿設(shè)在通道的底板上,上端采用θ16螺桿將兩端槽鋼對(duì)拉。在槽鋼外側(cè)再設(shè)置四道橫桿,這四道橫桿與打入地基的排架支撐和斜撐鋼管連接。

  內(nèi)外模板安裝及支撐結(jié)束后,在砼澆筑前對(duì)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(guò)程中不致因人或小型機(jī)具產(chǎn)生變形。

  3.支撐體系受力計(jì)算

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

 。1)側(cè)向荷載分析

  箱通洞身砼采用砼運(yùn)送車運(yùn)輸,由泵車輸送砼入模,分層對(duì)稱澆筑,每層厚度控制在30cm左右,采用插入式振搗器。砼澆筑速度在6m/h以下時(shí),作用于側(cè)模的壓力可按下面兩式進(jìn)行計(jì)算,取兩式計(jì)算值較小者為側(cè)壓力。

  箱形通道的澆筑速度為4.66m/h,坍落度控制140mm,砼摻外加劑,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=0.22γt0K1K2Vχ……………①

  Pm=γH……………………………②

  、、②兩式計(jì)算所得較小值:

  摻外加劑取K1=1.20

  坍落度140mm取K2=1.15

  將已知各值代入砼側(cè)壓力公式:

 、 Pm=0.22×24×0.5×1.2×1.15×4.66χ=7.86Kpa

 、 Pm=24×3.04=72.96Kpa

  取較小值:Pm=7.86Kpa

  考慮振搗荷載及輸送泵傾倒砼產(chǎn)生側(cè)壓力:

  Pm=7.86+4+2=13.86Kpa

  單位長(zhǎng)度內(nèi)產(chǎn)生得總側(cè)壓力F=P×H×L=13.86H(KN)

  (2) 內(nèi)模支撐受力計(jì)算

  ∫?。0×2.7m箱通為例。單位長(zhǎng)度范圍內(nèi)有6根鋼管支撐,間距60cm,則單位長(zhǎng)度內(nèi)產(chǎn)生的總側(cè)壓力為F=13.86H=13.86×3.04=42.13KN.箱形通道為兩側(cè)對(duì)稱澆筑,每根鋼管所受壓力為P=2×42.13/6=14.04KN.σ=P/A=14.04×103/489=28.72Mpa(注:θ48×3.5規(guī)格鋼管截面面積489mm2)鋼管最大允許受壓荷載[σ]=215Mpa>σ=28.72Mpa,故箱形通道內(nèi)模支撐方案滿足施工要求。

 。3) 外模支撐受力計(jì)算

  外模采用20號(hào)槽鋼進(jìn)行支撐,槽鋼上下端固定高度為3.4m,槽鋼間距50cm,則單位長(zhǎng)度內(nèi)總側(cè)壓力P=13.86H=13.86×3.4=47.12KN,槽鋼最大受力彎矩為M=PL/4=47.12×3.4/4=40.05KN.m,σ=M/Ix=40.05/0.169=236.99Mpa,在單位長(zhǎng)度內(nèi)設(shè)有兩根槽鋼,則[σ]=165×2=330Mpa>σ=236.99Mpa(注:20號(hào)槽鋼允許彎拉應(yīng)力[σ]=165 Mpa),安全系數(shù)為1.39,故20號(hào)槽鋼設(shè)置能滿足施工要求。

  在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)外側(cè)支撐的槽鋼跨中及槽鋼彎起點(diǎn)加強(qiáng)支撐,增強(qiáng)槽鋼剛度;內(nèi)模支撐體系中的垂直及斜撐鋼管均采用扣件扣牢固,增強(qiáng)支撐鋼管度。

  4.無(wú)拉桿施工注意事項(xiàng)

  (1)內(nèi)模支撐采用門式支架和鋼管支撐,鋼管密度較大,施工人員不易進(jìn)出,在施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)檢查。

 。2)翼墻在無(wú)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。

 。3)通道沉降縫的美觀與否影響整體外觀效果,施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)沉降縫板處理。

 。4)砼澆筑、振搗過(guò)程中不得接觸模板,并使兩側(cè)模板受力均衡。

  5.結(jié)束語(yǔ)

  箱形通道采用無(wú)拉桿施工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);雖然采用無(wú)拉桿施工相對(duì)投入較大,但是對(duì)于提高砼外觀質(zhì)量、提高高速公路的性能指標(biāo)、樹立精品工程,無(wú)拉桿施工工藝還是非常值得推廣。