賈世珣
(蘭州博文科技學院,甘肅 蘭州 730101)
隨著交通事業(yè)的發(fā)展和“十四五”規(guī)劃的實施,箱涵在道路橋梁工程中不斷增加,為保障箱涵在濕陷性黃土公路建設項目順利建設。利用移動式內(nèi)膜臺車技術可以有效加快施工進度,節(jié)約成本,減少樁基在施工過程塌孔等質量安全風險。筆者結合某公路建設項目工程實踐,淺談移動式內(nèi)膜臺車技術在箱涵中施工中的應用。
某公路建設項目二標段路線為例,該項目位于山前沖洪積扇平原區(qū),該地區(qū)動峰加速度0.3 g,地震烈度Ⅷ度,巖土類型大多為濕陷性黃土,本標段涵洞以抗震性能好,整體性優(yōu)越的現(xiàn)澆混凝土箱涵為主。項目中現(xiàn)澆混凝土箱涵133道,共計1175延米。最短涵洞長12 m,最長涵洞長26 m,孔徑為2 m×2 m和4 m×3 m兩種。合同要求的節(jié)點工期僅為4個月,為滿足合同工期的按期完成,結合本項目箱涵截面相等、涵長基本一致(12 m)的特點,在本項目已經(jīng)施工完成的截面箱涵施工過程中采用移動式內(nèi)模臺車大大縮短了模板的支護和拆除時間,加快了混凝土的施工進度,保證了混凝土的質量,取得了良好的效果。
(1)移動式內(nèi)模臺車穩(wěn)定性強,整體性好。利用內(nèi)膜臺車的完整性,外模要設置拉桿,內(nèi)膜無須設置拉桿,提升了質量,同時也節(jié)約了拉筋。
(2)模板拼裝簡單、工作量小。模板臺車只拼裝一次,在第一個施工作業(yè)之前,保證模板縫隙等符合施工規(guī)范要求,在施工的過程中,只需調(diào)節(jié)支撐桿,保證標高、平整度、垂直度等符合規(guī)范和設計要求。
(3)模板拆卸方便,機動性好。當一個施工作業(yè)段混凝土強度達到設計要求,就可以移動到下一個施工作業(yè)段,在移動的過程中,只需將支撐桿螺母進行下調(diào),使其脫離混凝土面,就可以向下一個施工作業(yè)段移動,進行下一個施工段的混凝土澆筑,而不必將其進行拆除。
(4)周轉期短,施工進度快。投入低,臺車簡易輕便受力性能好操作方便,施工的涵洞成型面好。
本施工方法適用于工期緊張,壁厚小,同一涵洞進出水口凈高,凈寬一致的等截面箱涵;涵長基本一致且節(jié)段施工或分倉澆筑段落相等一致的箱涵;進出水口結構形式一致且對稱的箱涵施工。
箱涵移動式內(nèi)模臺車施工工藝流程(如圖1所示)。
圖1 移動式內(nèi)模臺車混凝土澆筑施工工藝流程
(1)移動式內(nèi)模臺車的設計。移動式內(nèi)模臺車由行走系統(tǒng)、內(nèi)支撐、模板等組成。內(nèi)支撐由支撐桿(鋼管應采用Q235普通鋼管,型號宜采用Φ48.3 mm×3.6 mm),橫向支撐桿(鋼管規(guī)格型號同上)及對角斜撐桿(鋼管規(guī)格型號同上)、縱向加強鋼管(鋼管規(guī)格型號同上)組成,配合螺旋撐桿可實現(xiàn)伸縮調(diào)節(jié)。行走系統(tǒng)由底部鋼輪(鋼輪直徑12 cm,輪寬5 cm,豎向最大承受荷載10 kN,同列布設間距1 m),底部縱向支承鋼梁(熱軋槽鋼10#,高度100 mm,腿寬50 mm,腰厚5.3 mm,理論重量10.007 kg/m)組成,在箱涵底板畫出來的軌跡線上行走,實現(xiàn)移動。內(nèi)模采用1.5 m×0.9 m普通鋼模板拼接而成,模板臺車長6 m,如涵洞凈高3 m,模板拼接為1.5 m+0.9 m+0.3 m×2,其中0.3 m×2為上下兩頭倒角模板。臺車縱向每隔1 m三個豎向支撐桿、兩個橫向支撐桿、兩個對角斜撐桿,保證了臺車骨架的剛度和穩(wěn)定性;外模選用1.5 m×0.9 m普通鋼模板拼接成大面積模板與起吊機配套使用。
(2)移動式內(nèi)模臺車的拼裝。移動式內(nèi)模臺車安裝時遵循“先內(nèi)側模后骨架,再內(nèi)頂模自下而上”的原則。
內(nèi)模就位及支撐:箱涵底部混凝土完成后并達到設計要求,在底部混凝土面進行放線,畫出行走系統(tǒng)活動軌跡,內(nèi)膜由起吊機進行起吊。先安裝行走系統(tǒng)和支撐鋼架,再安裝內(nèi)支撐,最后安裝頂部模板。在安裝時,模板接縫必須要用泡沫雙面膠相連接,盡量減小接縫的寬度,以便進行質量控制,防止?jié)仓炷習r發(fā)生錯臺以及漏漿等。
外模拼裝及支撐:外模選用面板6 mm厚,1.5 m×0.9 m的組合大塊鋼模板,其背部橫肋采用雙根Q235普通鋼管,型號宜采用Φ48.3 mm×3.6 mm,長度為5.5 m,間距為1 m。在內(nèi)膜檢驗合格,箱涵涵身鋼筋骨架綁扎完畢,利用起吊機進行起吊安裝外模,其頂部和底部采用Φ30 mm螺旋撐桿進行頂進固定。合模前,在其表面涂脫模機,方便后期進行質量控制,并清除內(nèi)部的雜質,保持干凈。
模板臺車的拆卸和移動:在滿足混凝土強度等級要求的條件下,先拆外模,最后拆內(nèi)膜。當涵身混凝土設計強度達到80%時,方可進行脫模[1]。旋轉內(nèi)支撐上的螺母,使其脫離混凝土面2~3 cm。至于不承重的外模。應保證混凝土表面的完整性,盡量保存好混凝土表面的棱角不被破壞。另外,可采用起吊機配合人工進行拆模。最后,利用行走系統(tǒng)將其移動到下一個施工作業(yè)面進行施工。
基礎施工:基坑開挖應采用機械,并留10~20 cm的厚度人工處理到設計深度?;娱_挖好之后,要報請監(jiān)理工程師進行檢查驗收,合格后,才可以進行澆筑底板混凝土墊層。在開挖時,要做好防排水設施,防止雨水浸泡基坑。
底板施工:在已施工底板墊層上精確放出涵身兩側輪廓線、保護層定位線及中心線,利用人工彈墨線便于底板及邊墻鋼筋的主筋定位,確保保護層厚度及鋼筋間距。第一次鋼筋綁扎結束后,按2 m間隔布設Φ50 mmPVC 管拉桿預留孔,預留孔放在倒角8 cm以上,用于安穩(wěn)外模。檢驗合格后進行第一次模板安裝,模板的中心線及各部位尺寸線檢驗合格后,進行第一次混凝土澆筑(與底板齊平,倒角以下)。澆筑時,若發(fā)現(xiàn)模板變形、移位等情況,應立即停止施工,技術員和試驗員必須全過程現(xiàn)場旁站,針對相關問題采取必要的措施。
邊墻及頂板施工:底板混凝土強度達到設計強度的75%時,便可報檢。檢驗合格后,綁扎邊墻鋼筋,然后架設邊墻模板,邊墻模板安裝后拼裝移動式臺車骨架,邊墻采用鋼模板,完了安裝頂模和頂板鋼筋。頂模也采用鋼模板,內(nèi)模采取移動式內(nèi)模臺車,其底部50 mm×50 mm方木架鋼輪固定,內(nèi)外模分開加固,模板與模板的拼縫以及模板與已澆筑混凝土縫均采用泡沫雙面膠,以防漏漿。安裝時,采用人工配合機械,以槽鋼、鋼管為主要受力骨架,以蝶形卡扣、螺旋撐等作為加固件。為了確保箱涵涵身的混凝土在澆筑過程中模板不產(chǎn)生移位變形。在混凝土澆筑前要對節(jié)點連接、支撐系統(tǒng)、模板要進行垂直度檢查,滿足規(guī)范要求。
模板、支撐桿等系統(tǒng)安裝好之后,報請監(jiān)理工程師驗收,驗收合格后,就可以進行混凝土的澆筑?;炷劣苫炷凉捃囘\至施工現(xiàn)場,根據(jù)現(xiàn)場施工條件,可以采用串通、溜管等輔助形式澆筑。頂板和邊墻混凝土應一次澆筑,頂板混凝土采用平板振搗器振搗密室,邊墻采用插入式振搗器振搗。分層澆筑厚度應控制在30~35 cm。頂板混凝土要嚴格控制平整度、標高。最后,要做好覆蓋養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不宜小于14 d。
沉降縫處設2 cm厚、與涵洞相應橫斷面等寬等長的橡膠止水條(遇水膨脹)。
(1)鋼筋施工。鋼筋加工時,選擇的原材料要合格,在制作時要合理搭配下料長度,盡量減少在施工過程中的焊接。在加工箍筋以及主筋時,首先要滿足規(guī)范和施工標準,其次選擇誤差在負值范圍以內(nèi),最后還要考慮保護層的厚度,滿足質量、安全要求。鋼筋在施工的過程中,要采取措施避免鋼筋銹蝕。在特殊情況施工時,要在鋼筋表面涂刷防銹劑,從而滿足施工進度安排、質量等要求。
(2)混凝土施工?;炷猎谡駬v時,時間不能太長,以防過振,并以混凝土不再顯著下沉,不出現(xiàn)氣泡、泛漿為準,混凝土的質量是控制涵洞質量的一個重要因素?;炷恋奶涠瓤刂圃?0 cm為宜,混凝土入模厚度為30~40 cm為宜。邊墻可采用“一”字形振搗方式。
在涵洞施工中,沉降縫是一個重要的環(huán)節(jié),在安裝底板鋼筋時,在沉降縫位置用等寬等高的20 mm木板固定遇水膨脹橡膠止水帶,確保沉降縫平整、順齊,半副或一倉澆筑完成后將木板取出,進行另外半副鋼筋安裝施工。
沉降縫外側臺背回填處鋪貼防水卷材前,應在基面上涂刷基層處理劑。當基面較濕時,應涂刷濕固化型膠黏劑或潮濕界面隔離劑[2]。
移動式內(nèi)模臺車采用起吊機方式將鋼模板安裝在臺車骨架上,以適用于4 m×3 m孔徑的6 m臺車為例,主要材料為鋼材和鋼輪,具體見表1;主要機具設備見表2。
表1 臺車主要材料表
表2 主要機具設備
鋼筋加工統(tǒng)一在鋼筋加工棚完成加工表面保持潔凈無損傷,油漆污染和鐵銹等。帶有顆粒狀或片狀老銹的鋼筋不得使用[3]。在使用之前,鋼筋不允許彎折,采用機械進行調(diào)直。滿足以上要求才可轉運至現(xiàn)場,鋼筋安裝前,先將其鋼筋安裝位置、間距、保護層及各部位鋼筋位置用墨斗彈出確認,鋼筋的尺寸應按照文件規(guī)定及圖紙,間距相等。主要受力鋼筋采用單面焊或雙面焊接方式連接,單、雙面焊縫長度分別不小于10 d和5 d,同一斷面的焊接接頭面積不大于鋼筋總面積的50%,鋼筋與模板之間設置強度不小于設計強度的混凝土墊塊,水平面墊塊間距不大于40 cm,墊塊數(shù)每平米不少于6個,豎向面墊塊間距不大于50 cm,墊塊數(shù)不少于4個,對于任何短邊尺寸超過70 cm的面,其任一邊上墊塊數(shù)目不少于3個,以保證混凝土的保護層厚度。
(1)外模因是整體,在起吊時,必須輕拿輕放,防止損壞模板。
(2)模板在每次施工結束之后,必須進行清掃干凈,方便后期使用。為防止模板生銹,在鋼模表面應涂刷防銹劑,而不得采用對混凝土有污染的涂料。不得影響混凝土和鋼筋的質量,在混凝土澆筑的過程中,若發(fā)現(xiàn)污染了混凝土,要采取措施進行清除。
(3)在混凝土澆筑的過程中,必須要安排專人進行旁站觀察記錄,防止模板變形。
(4)模板安裝時,必須按照設計要求,利用全站儀精確放線,對模板進行加固、安裝。偏差控制在允許值范圍內(nèi)。各種配件、支撐件、連接件必須安裝牢固、無松動。必要時,可以設置臨時加固設施,保證模板不變形。
(5)模板必須采用符合設計強度和剛度的模板,能夠承受各種荷載,防止在澆筑混凝土時發(fā)生移位變形,不漏漿,縫隙嚴密。
(6)模板使用完應清理干凈,涂刷好隔離劑,按照規(guī)范存放要求,堆放在指定地點,方便后期使用,防止模板生銹。變形的模板禁止使用。
(1)作業(yè)區(qū)和運輸材料的車輛必須遵守施工安全管理規(guī)定,在十字路口和三岔路口設置警示牌,安排相關人員進行指揮。
(2)作業(yè)人員必須持證上崗,禁止違章作業(yè),不允許酒后操作,必須嚴格按照操作流程,指揮人員嚴格按照流程安全指揮。
(3)機械安裝完畢,必須按照標準規(guī)范進行檢查驗收,操作人員要持證上崗。建立臺賬,定機定人,定期復驗,確保人員及機械安全。
(4)運輸車輛不得超高、超載運行。
(5)運輸車輛在作業(yè)區(qū)內(nèi)行駛速度不得超過25 km/h,必須安全文明行駛,遵守交通規(guī)則。
(6)作業(yè)區(qū)必須安排人員統(tǒng)一指揮,指揮信號要及時準確。
(1)加強環(huán)境管理,對生活生產(chǎn)廢渣、材料、工程設備、污水、施工燃料進行治理和管理,應嚴格遵守國家、地區(qū)相關環(huán)境法律和規(guī)章制度,符合居民生活要求,成立對應的施工環(huán)境管理機構,做好相關資料,接受相關單位的監(jiān)督檢查。
(2)施工現(xiàn)場要圍擋,做好警示標志、標牌。規(guī)范布置施工現(xiàn)場,符合文明施工的要求,將作業(yè)區(qū)及施工現(xiàn)場的范圍規(guī)范到允許的建設工程紅線以內(nèi)。
(3)將有關的規(guī)定及施工方案向現(xiàn)場全體作業(yè)人員進行詳細的技術交底,加強監(jiān)控和核準,對公共設施有影響的應提前做好防護措施,以免對其損壞和移位變形。
移動式內(nèi)模臺車通過在本工程的應用,降低了投資成本、縮減勞動強度,提高功效,加快施工進度保證了施工質量和安全,提高了經(jīng)濟效益,值得推廣。