定型鋼模在現(xiàn)澆U型薄壁渡槽中的應用

宛春喜，陳方葵,何　俊

(1.安徽水安建設(shè)集團股份有限公司，安徽 合肥　230601；2.安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學院，安徽 合肥　231603)

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定型鋼模在現(xiàn)澆U型薄壁渡槽中的應用

宛春喜1，陳方葵1,何俊2

(1.安徽水安建設(shè)集團股份有限公司，安徽 合肥230601；2.安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學院，安徽 合肥231603)

通過定型鋼模工藝在工程中的應用實例，介紹其施工工藝方面的優(yōu)點，保證了施工質(zhì)量、安全及進度，提高了經(jīng)濟效益。

定型鋼模；U型薄壁渡槽；箱涵；鋼模臺車

0　引　　言

松濤灌區(qū)2009年度擴大內(nèi)需第四批投資項目續(xù)建與節(jié)水改造項目福山補水渠大拉渡槽工程。工程設(shè)計過水能力為12m3/s，項目全長1023.23m(渡槽長692m)，渠道首端0+000接于原福山補水渠8+547處，末端1+023.23接于原渠道樁號15+611處，渡槽進口漸變段長12m，槽身長660m(共44跨)，出口漸變段長20m。

渡槽支撐結(jié)構(gòu)高度小于5m的均采用實體重力墩型式，支撐結(jié)構(gòu)高度大于5m的均采用排架結(jié)構(gòu)，因為河溝比較深，排架高度變化比較大，最小高度為5m，最大高度為25m，排架高度在5m

1　施工方案

本工程處于山丘河床地帶，地形較復雜，沒有良好的施工場地和運輸?shù)缆罚┕すて谟州^短。綜合考慮多種因素后，所有15m長的渡槽槽身均采用商品混凝土泵送供料在原位現(xiàn)澆，槽身拉梁均預先在預制場預制，后吊裝方式嵌入槽身模板中，進行端頭鋼筋焊接牢固后，再與槽身混凝土澆筑成整體；支撐系統(tǒng)采用滿堂鋼管架，鋼架管頂部鋪設(shè)10cm×5cm方木構(gòu)筑施工平臺并傳遞荷載；模板采用專門設(shè)計的定型鋼模板。

1.1渡槽施工

新建渡槽長692m(包進出口)，進口漸變段長12m，槽身長660m(共44跨)，出口漸變段長20m。

該槽身斷面如圖1所示。

圖1　槽身斷面圖

渡槽混凝土工程項目包括墊層、墩臺基礎(chǔ)、排架柱及槽墩、槽身等。

(1)混凝土墊層施工。基礎(chǔ)采用反鏟開挖人工修整，基礎(chǔ)坑內(nèi)集水，采用潛水泵排出坑外。基礎(chǔ)驗收合格后，及時澆筑槽墩墊層混凝土。墊層采用自卸汽車運至現(xiàn)場，人工配合攤鋪、振搗和整平。混凝土澆筑完畢后，灑水養(yǎng)護7d。

(2)墩臺基礎(chǔ)混凝土施工。槽墩基礎(chǔ)采用組合鋼模，模板采用內(nèi)拉形式緊固。

混凝土由拌和站集中拌制，10t自卸汽車運輸，搭設(shè)入倉跑跳人工推斗車入倉，混凝土采用平鋪的方式，鋪層厚度40cm～50cm，采用φ100mm插入式振動棒搗固密實。

(3)排架柱及槽墩施工。排架柱高度為5m～25m，重力墩墩高小于5m。為保證混凝土外觀質(zhì)量，槽墩采用定型鋼模方式拼裝，鋼模應分段制作，排架柱采用木模方式拼裝，分倉澆注至頂。

施工時，首先在槽墩或排架柱四周搭設(shè)鋼管排架作為施工平臺。鋼管排架擬定縱橫間距為0.8m×1.0m，步距為1.5m。架體尺寸為縱向7m(即9根立桿)，橫向4m(即5根立桿)井架；本段架體基礎(chǔ)為回填夯實土方基面，排架立桿下墊20cm寬、5cm厚的優(yōu)質(zhì)松木板。排架柱及槽墩模板采用組合鋼模板和定型鋼模板，對拉拉條和外側(cè)鋼管圍檁固定，橫向系梁搭設(shè)鋼管排架支撐。

槽墩埋石混凝土，混凝土和石料垂直運輸用混凝土吊灌入倉，澆筑時，首先鋪筑一層10cm～15cm厚混凝土料并振搗密實→將充分濕潤滿足要求的毛石人工搬入倉內(nèi)→人工配合擺好毛石(石料鋪放要均勻排列，使大頭向下，小頭朝上，且石料的紋理與受力方向垂直。石料間距一般不小于10cm，石料與模板或槽壁的間距不應小于15cm，以確保每塊石料均被混凝土包裹。)→混凝土入倉并振搗這層毛石間的混凝土→擺放毛石和混凝土入倉并振搗(石料鋪放后，繼續(xù)澆筑混凝土，每層厚約20cm～25cm，用振搗棒進行振搗，振搗時避免接觸模板和石料。如此逐層鋪石料以及澆筑混凝土，直至基礎(chǔ)頂面，保持石料頂面有不少于10cm厚的混凝土覆蓋層，所摻用的石料數(shù)量為體積的20%。)。

(4)槽身施工。渡槽槽身施工采用現(xiàn)澆方式。槽身拉梁均預先在構(gòu)件預制場預制，后吊裝方式嵌入槽身模板中，進行端頭鋼筋焊接或綁扎牢固后，再與槽身混凝土澆筑成整體。

由于渡槽排架高度較高，工期緊、難度大，為了保證混凝土的拌合和澆筑質(zhì)量，所有渡槽槽身混凝土均采用自升式攪拌機拌料在原位現(xiàn)澆；支撐系統(tǒng)采用滿堂鋼架管，鋼架管頂部鋪設(shè)10cm×5cm方木構(gòu)筑施工平臺并傳遞荷載；模板采用定型鋼模。

1.2鋼模施工

根據(jù)槽身斷面尺寸、結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合渡槽的施工方案，為減少混凝土表面的接縫痕跡，提高槽身的外觀質(zhì)量，槽身模板均采用大塊定型鋼模整塊吊裝，上下口采用對拉桿或型鋼連接。模板采用專門設(shè)計加工的定型鋼模板，外模及內(nèi)模均分為11塊制作，每塊長1.26m，兩頭端肋部分每節(jié)為0.55m，槽鋼桁架支撐，內(nèi)外模在頂部用槽鋼梁螺栓連接，防止內(nèi)模上浮。定型鋼模架結(jié)構(gòu)如附圖2所示。

定型鋼模架安裝拼拆均采用QY25A型汽車起重機吊裝，并輔以人工拼裝就位、拆解移位。

(1)槽身模板安裝前。先將底部鋼架管施工平臺安裝加固到位，并調(diào)節(jié)螺桿頂托將桁架調(diào)整至設(shè)計高程后采用橫向鋼管連接成整體，然后吊車配合人工按從低到高的順序逐塊安裝外側(cè)模板并進行固定，考慮到混凝土澆筑成形后，模板受力變形，預拱度為跨度的1/1000～3/1000(即為15mm～45mm)，拼裝完后的模板表面應光滑、接縫嚴密，不漏漿。槽身外模板內(nèi)側(cè)澆筑面在綁扎鋼筋前，應涂刷脫模隔離劑，以保證混凝土外表面光滑平順，隨后綁扎槽身鋼筋，進行鋼筋驗收，合格后可安裝槽身內(nèi)模。槽身內(nèi)模板及支架聯(lián)桿應先在場內(nèi)分塊拼裝，并在內(nèi)模內(nèi)側(cè)澆筑面涂刷脫模隔離劑，再用吊車配合人工輔以拼裝就位，鋼模拼接接縫處均采用壓雙面膠帶封口。內(nèi)模安裝好后，即可將預先預制好的槽身混凝土拉梁吊裝嵌入槽身內(nèi)模板中，進行端頭鋼筋焊接牢固后，再與槽身混凝土澆筑成整體。

(2)槽身澆筑。采用商品混凝土泵送供料，混凝土通過內(nèi)模板預留進料口分3個倉層依次進行灌注澆筑，第1倉澆筑至內(nèi)圓弧起點處(即底板以上40cm)，第2倉澆筑至外圓弧切點處，第3倉澆筑至槽頂高程。底板采用平鋪的方式鋪料，由槽身一端向另一端推進，用ф50軟軸振搗器進行振搗，側(cè)墻采用臺階法分層澆筑，分層厚度控制在50cm以內(nèi)，澆筑時注意兩側(cè)槽身勻衡上升，避免左右兩側(cè)的混凝土面高差過大，產(chǎn)生較大的側(cè)壓力差，進而影響到鋼模架的受力不均而失穩(wěn)。在澆筑槽身混凝土過程中，定時對高支模系統(tǒng)支撐進行沉降控制監(jiān)測，以便及時采取防護措施，防止局部發(fā)生過大的沉降變形。

(3)混凝土澆筑收倉。12～18h后，開始對混凝土進行灑水養(yǎng)護，保持混凝土表面濕潤。鋼模拆除應根據(jù)氣溫的變化及其周圍環(huán)境情況進行，先拆解內(nèi)模分塊吊移，再拆除外模分塊吊裝移位。模板拆除時，一定要小心操作，嚴禁對混凝土邊角造成損壞。側(cè)模在混凝土強度達到2.5MPa后即可拆除，底模在混凝土強度達到設(shè)計強度的100%后方可拆除。

2　施工進度

本工程土建工程量較大、施工強度較高，根據(jù)海南的氣候特征(屬臺風多發(fā)地區(qū)，雨季時間長)，如何確保關(guān)鍵項目的控制工期，為工程按期或提前完工創(chuàng)造條件，是本工程的重點。

(1) 施工工序總體安排。本標段渠道全長約為1023.23m，依據(jù)分段集中施工、統(tǒng)一管理的總體思路，考慮到施工期跨一個渡汛期，減少汛期雨季對施工的影響，先期進行渡槽雙排架段基礎(chǔ)土方開挖，澆筑渡槽雙排架段基礎(chǔ)與排架的混凝土，待雙排架柱混凝土澆筑到基礎(chǔ)回填面高程以上，再進行上部施工平臺的施工，然后進行渡槽槽身混凝土的施工；后期進行兩端渡槽單排架段、重力墩段及連接段渠道的施工。渠道土方開挖與填筑施工在渡槽雙排架基礎(chǔ)土方挖填結(jié)束后進行施工，待土方完工后接著人行橋、渠道混凝土襯砌即跟進開始施工。

(2) 渡槽進度安排。本工程渡槽長度為660m,是本標段控制總工期的關(guān)鍵項目。渡槽施工時，先進行基礎(chǔ)開挖，再自下而上施工渡槽擴大基礎(chǔ)、重力墩、排架及槽身混凝土。因工期緊迫，渡槽開展預制與現(xiàn)澆2～3個工作面組織施工，以單跨為作業(yè)單元，流水作業(yè)。具體進度計劃按排如下：①計劃20天開挖、清基開挖全部施工完成。②排架、薄壁墩基礎(chǔ)2天完成3個，計劃30天。③基礎(chǔ)完成6～8個后即組織薄壁墩、排架柱施工，每個排架柱分2～8倉到頂，計劃102天。④渡槽單跨槽身承重支架搭設(shè)3～7天，模板安裝2天，鋼筋2天，混凝土澆筑1天，共計劃123天。渡槽槽身承重支架搭設(shè)、模板鋼筋安裝及混凝土澆筑穿插進行，配置4套定型鋼模，高峰時滿堂排架搭設(shè)用量為17跨(河床段)，槽身現(xiàn)澆計劃123天，整個渡槽施工計劃需要214天。

3　效益分析

箱涵鋼模臺車具有操作靈活、方便、行走自如、整體剛度好、沒有出現(xiàn)變形現(xiàn)象等優(yōu)點。利用鋼模臺車施工，所需要的輔助材料少、人工較少、施工現(xiàn)場整潔、施工效益好；采用以鋼代木技術(shù)，現(xiàn)場木材用量大為減少，且有利于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。

箱涵混凝土表面光滑平整，接縫處平滑程度高，無錯臺現(xiàn)象。臺車在相鄰段施工時，以卷揚機作為臺車前進的牽引力，可整體進行臺車移動，避免了相鄰段箱涵施工時的模板及臺車重復拼裝，大量減少模板的調(diào)整所需要的人工。降低了工人的勞動強度，提高了施工工效，加快了施工進度，施工成本下降顯著。

4　結(jié)束語

通過定型鋼模工藝在海南松濤灌區(qū)福山補水渠大拉渡槽工程中的應用，解決了因U型薄壁渡槽一次澆筑成形施工難度大的技術(shù)難題。由于混凝土澆筑的連續(xù)性，澆筑層不留施工縫，從而保證了混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和表觀質(zhì)量，同時加快了工程進度，節(jié)約了成本，為工程施工安全提供了可靠的保證。

[1]海南省松濤水利工程管理局，松濤灌區(qū)2009年度擴大內(nèi)需第四批投資項目續(xù)建配套與節(jié)水改造工程施工招標文件與海南省水利電力建筑勘測設(shè)計院設(shè)計的施工圖紙及說明[R]2009.

[2]SD223-2008,水利水電建設(shè)工程驗收規(guī)程[S].

[3]SL176-2007,水利水電工程施工質(zhì)量評定與驗收規(guī)程[S].

[4]SDJ249-88,水利水電基本建設(shè)單元工程質(zhì)量等級評定標準[S].

(責任編輯陳化鋼)

Application of shaped steel moald to the U-shaped thin-wall aqueduct

WAN Chun-xi1,CHEN Fang-kui1,HE Jun2

(1.Anhui ShuiAn Construction Group Co.,Ltd，Hefei 230601,China； 2.Anhui Technical Colleg of Water Resources and Hydroelectric Power,Hefei 231603,China)

Taking the application of steel mould in aqueduct engineering as examples,this paper introduces the advantages of the structure design and construction technology,ensure the construction quality,safety and progress,improve the economic benefit.

shaped steel mould;the u-shaped thin-wall aqueduct; box culvert; steel form jumbo

2016-04-28；

2016-05-14

宛春喜(1977-)，男，安徽廬江人，工程師，水利造價工程師、水利一級建造師。從事水利工程施工、工程管理等工作；

陳方葵(1963-)，男，安徽太湖人，碩士，高級工程師，造價工程師、一級建造師。從事水利、建筑、市政工程施工、工程管理等工作；

何俊(1965-)，女，安徽巢湖人，教授、高級工程師，造價工程師。全國水利教學名師，安徽省模范教師，從事水利、建筑、安裝、市政工程施工、管理、教學等工作。

10.3969/j.issn.1671-6221.2016.03.005

TV672+.3

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1671-6221(2016)03-0018-04