邱隆亮
珠海華宸開發建設有限公司 廣東 珠海 519000
隨著我國社會經濟的持續發展,我國與周邊國家在政治、經濟、文化等方面的交流越發密切,推動了基礎設施項目的發展。在道路橋梁工程施工過程中,箱涵施工技術是非常重要的內容。箱涵具有受力良好,適應性好,變形量小、沉降量小等特點,近年來在軟弱地基中有著良好的適用性。因此,做好市政道路工程箱涵施工技術的研究,對于整個工程質量來說具有重大的意義[1]。
斗門區尖峰南片區市政道路及景觀工程(市政道路工程)一標段,位于斗門區尖峰橋西側,主要包含以下部分:五條道路的軟基工程、道路工程、交通工程、安監工程、鋪裝工程、道路綠化工程、給水工程、污水工程等,并預留其他管線管位。五條道路名稱具體為:3#路(河香路)、4#路、5#路(河景路)、6#路(河坊路)、7#路(河西路),道路設計總長約2344m,實施總長約1893m。其中,3#路、5#路道路等級為次干路,雙向四車道,紅線寬度24m;6#路道路等級為支路,雙向四車道,紅線寬度24m;7#路道路等級為支路,雙向兩車道,紅線寬度18m;4#路道路等級為支路,雙向兩車道,紅線寬度18/12m。
橋涵工程為1#涵、2#涵和3#涵,3座橋涵均為1孔6m鋼筋砼箱涵。其中,3#涵位于已建成的西堤路上,需進行路面的拆除和管線的遷移,并新建一座水閘與黃楊河連通。
箱涵采用現澆工藝,結構頂板厚為0.55m、底板厚為0.60m,側墻厚為0.5m。
箱涵沿長度方向劃分多個節段,每個節段之間設置一道2cm沉降縫,縫內采瀝青麻絮填塞。
箱涵下臥淤泥軟弱地基土層,基底采用D800或D1000水泥攪拌樁復合地基處理,正方形布置,布置間距分別為1.6x1.6m 和2.1x1.8m。
箱涵底基層為50cm厚碎石墊層及10cm厚C15砼墊層,要求箱涵基底(碎石墊層頂面)基礎承載力不小于110kPa。
3#箱涵下穿西堤路紅線范圍內有現狀D400CFG樁,本次箱涵基礎考慮對CFG樁進行利用。箱涵基槽采用9m拉森III型鋼板樁輔助開挖施工[2]。
本工程模板全部采用鋼模板,模板在使用前先刷隔離劑(使用水溶性脫模劑),堆放整齊。木枋選用50×100mm及100×100mm松木枋,木枋要求過刨,以保證厚度一致,且平整度良好,同一規格木枋平整度允許偏差1.0mm。腳手架支撐采用碗扣式鋼管。為確保本工程達到清水混凝土效果,在模板安裝前檢查其質量,棱角有嚴重變形的需要修理后使用,確保模板接縫不漏漿。
(1)側墻施工。箱涵主體結構側模采用全新鋼模板,對支撐系統的受力進行檢算,以確保支撐系統的強度達到施工要求。擋頭模板牢固設立,擋頭模板與連續墻接觸處設氣囊堵頭保證可靠不變形、不漏漿。主要采用插入式振搗棒,并搭配附著式振搗器一起施工,保證側墻砼密實。
(2)頂板模板。區間明挖段頂板采用鋼管扣件式腳手架搭設滿堂支架支模灌注砼。結構頂板采用鋼模板,立桿頂端加可調頂托,以便調整模板高程。立桿間距為0.6m×0.9m。橫桿間距為1.2m;剪刀撐間距為2.0~3.0m;掃地桿與地面之間的距離為0.3m,且要預留相應的檢查通道。頂板模板采用鋼模板,在綁扎板筋前須涂刷水性脫模劑。監理人員應對頂板上的預埋件位置檢查,檢查無誤后才能進行頂板混凝土澆筑。
(3)模板的拆除。在拆除模板時,先將斜支撐拆除,再將螺栓卸掉,并將模板輕輕撬動,使混凝土與模板發生脫離;另外,先拆除墻模板附件,再將斜撐拆除,將模板輕輕撬動,模板與墻體脫離,再采用吊車將模板吊走;待混凝土全脫后,應將拆下的模板集中堆放。
(4)模板施工控制措施。①防止錯模。支模前要放好模板線及檢查線,并預留50cm控制線,模板安裝完后,依照控制線復查位置、尺寸。②防止爆模。在設置木枋時,應結合施工方案進行設置,保持間距不變,并立放木枋,嚴格檢驗固模鋼筋,經驗收合格以后方可使用。在澆筑混凝土時,振搗手不應過振,不應碰到模板,并安排專人經常檢查,如出現變形現象,應及時對其進行修補。③為了防止模板拼縫通病,以避免混凝土外觀不合格,要采用木工壓刨的方進行木枋加工,加工時確保尺寸統一,避免模板出現不平問題。對于寬度小于1mm模板,在接縫時,應采用海綿條進行板縫密封。另外,在混凝土澆筑前,應將模板內雜物清理干凈。為保證模板潔凈,應采用水管進行模板沖洗。
(1)原材料控制。在鋼筋材料進場時,應要求廠家出具合格證。并對材料產地、規格進行核查,看是否符合要求,經檢查合格后才能進入施工現場。
(2)鋼筋檢查驗收,每批鋼筋取兩根試樣,在任選的兩根鋼筋上切取,并將試樣送試驗室復檢,對于國產鋼筋和進口鋼材,應進行力學性能試驗,并進行化學成分分析。經檢驗合格以后才能使用[3]。
(3)鋼筋加工。鋼筋加工前,應按照設計施工圖和規范要求進行鋼筋加工單編制,經審核無語后,才能制作鋼筋加工料單。在鋼筋加工時,應保證其形狀、尺寸滿足設計要求。確保鋼筋表面潔凈,無損傷,禁止使用帶狀的鋼筋。在鋼筋彎曲時,應保證尺寸準確,防止鋼筋彎曲后出現翹曲現象。對于Ⅱ級鋼筋不能反復彎折,鋼筋加工的允許偏差要符合如下規定。
(4)鋼筋綁扎。①底板鋼筋綁扎。在底板鋼筋綁扎時,應呈梅花型設置,并墊好鋼筋馬凳,間距1m,確保鋼筋網位置準確。在底板下層鋼筋上綁扎馬凳,禁止直接將它放置在底板防水層,以防止底板防水受到破壞。底板鋼筋采用冷擠壓機械連接,對于相同位置的鋼筋,其焊接面積應少于鋼筋總面積的50%,底板上層鋼筋在支座處連接,底板下層鋼筋在跨中處連接。底板鋼筋縱橫交叉點用20號火燒絲綁扎。②墻鋼筋綁扎。在墻體外側放置豎向鋼筋,內側放置水平鋼筋放,牢固兩端鋼筋交叉點,中部部分相隔一根呈梅花式進行牢固。鋼筋網之間呈梅花設置,并進行S型拉筋。③頂板鋼筋綁扎。在底模安裝完畢后,方可進行頂板鋼筋綁扎,在縱向鋼筋排列時,應采用多層排列方式,兩排鋼筋之間應墊短鋼筋,間隔為1000mm,以保證鋼筋間的凈距離。箍筋的彎鉤疊合處交錯設置,同時采用火燒絲將頂板鋼筋交叉點扎牢。在綁扎頂板鋼筋時,鋼筋配置應滿足設計要求,防止鋼筋網綁扎時出現松脫和變形現象。
(5)鋼筋連接。①在鋼筋加工時,鋼筋之間的連接應采用對焊方式進行焊接,對于相同位置的鋼筋,其焊接面積應小于鋼筋總面積的50%;②墻豎向φ22以上鋼筋用電渣壓力焊連接;③板筋、梁筋加工時,φ20以下采用搭接施工,φ22以上鋼筋采用閃光對焊接頭連接。
混凝土施工風容包括主體結構底板、頂板等部位。在混凝土泵送澆筑前,應結合設計要求進行試配,并按配合比進行混凝土配制,應檢查每車混凝土的坍落度,對攪拌時間進行合理控制,以確保混凝土施工質量。由于混凝土施工時很容易產生裂縫,故應加強配合比及溫度控制,均勻攪拌混凝土,振搗時應注意其密實性,并及時進行混凝土養護。
砼采用FV415JML型6m3砼攪拌車運熟料到澆筑現場,混凝土泵送進入倉進行澆筑,并采用振搗器進行搗實,見圖1。

圖1 箱涵砼澆筑方案示意圖
(1)混凝土澆筑。①在混凝土澆筑時,如果澆筑高度小于2m,應采用加串筒進行施工。同時,混凝土在澆筑時,應采用分段分層方式進行施工,振動器的分層厚度應小于500mm。②在混凝土澆筑時,應采用連續方式進行澆筑。若出現間歇,盡量縮短間歇時間,在第一層混凝土初凝前,完成第二層混凝土澆筑。按試驗結果確定間歇時間,如果間歇時間過長,應按照施工縫進行處理[4]。③在混凝土澆筑之前,先在底面施工縫位置澆筑水泥砂漿,厚度為50mm,采用鐵鍬入模砂漿,在柱墻混凝土澆筑時,采用分層澆筑方式,澆筑厚度約500mm,混凝土下料時,應采用點分散方式進行循環布置,加強混凝土澆筑時間控制。當墻混凝土澆筑結束以后,應間隔一定時間再進行頂板混凝土澆筑。
(2)混凝土振搗?;炷琳駬v時,采用插入式振動器進行,確保插點排列均勻,并按順序進行排列,防止出現遺漏,以確保振實,每點振動時間約25秒,保證移動間距小于振動棒作用半徑的1.5倍。在上一層振搗時,下層混凝土插入面約50mm,以防止兩層之間接縫的出現,防止混凝土表面下降,防止氣泡和表面砂漿泛出現象。在移動平板振動器時,其移動間距應滿足振實部分邊緣能夠被振動器覆蓋。在振搗器插入時,應防止鋼筋發生碰撞,禁止放在鋼筋上,當振搗機頭轉動后才能將混凝土插入,待振搗作業后,應緩慢將它提出,禁止過快拔出,當搗器機頭靠近模板時,與模板間距為5-10cm。在混凝土澆筑時,對于變形縫位置,禁止碰到止水帶,確保止水帶位置的準確性。
(3)混凝土的養護?;炷翝仓戤吅?,在半天之內進行覆蓋,內墻及頂板采用Ф20鋼管每10cm鉆一個眼,不間斷向構件噴淋的養護方法,使整個養護期間砼表面保持濕潤,養護期應大于14d。當混凝土澆筑結束后,應在混凝土表面縫隙中澆水濕潤。在拆模時,應在達到混凝土強度要求以后進行,拆模結束后,應及時養護,養護時間應大于14d。
本工程的變形縫間距為20-30m設置。在防水處理時,應采用鍍鋅鋼板止水帶對變形縫部位進行處理,并遇水膨脹止水條,同時在結構內側的變形縫采用密封膠進行嵌縫密封。在嵌縫前,應檢查縫周邊是否存在麻面、裂口等缺陷,同時及時將槽內雜物清除,并采用樹脂砂漿進行修補。在結構鋼筋上固定好橡膠止水帶,其間距應小于30cm。沿豎向結構在樓板面上0.5m設水平施工縫。
(1)箱涵主體環向變形縫
①底板、頂板變形縫。在混凝土澆筑之前,在模板上彈出安裝施工縫模具的控制線,并按上圖安裝固定模具,將模具與止水帶之間的縫隙塞實。澆筑混凝土時,應加強變形縫處的振搗,并應使振動棒不能直接接觸固定止水帶用的卡具,以保證止水帶位置正確。拆除模板后,應清除止水帶上的浮漿,并將變形縫面混凝土鑿毛,刷一道素漿后再澆筑另一側混凝土。澆筑變形縫處的混凝土時,加強振搗成形,以保證變形縫處的混凝土質量。混凝土灌注24小時后拆除模具,除凹槽內立面不鑿毛外,將其余變形縫面進行鑿毛處理。后續混凝土澆筑前,進行遇水膨脹止水條安裝,并先在變形縫面刷一層素水泥漿再灌注混凝土,混凝土灌注時變形縫處混凝土應加強振搗。
②側墻豎向變形縫。箱涵側墻豎向變形縫施工步序同頂板和底板相同,只是模板支撐形式有所不同。擋頭模板支撐采用木枋,支撐在樓板預留的鋼筋地錨上。箱涵側墻豎向變形縫拆除擋頭模板后,要將變形縫鑿毛處理。再次灌注側墻混凝土前24小時停止變形縫處混凝土的養護,用高壓風吹干并清理干凈變形縫的垃圾。側墻混凝土澆筑時,先在變形縫處刷一遍水泥漿再澆筑混凝土;變形縫處混凝土灌注應加強振搗,以保證混凝土質量。
(2)箱涵主體水平施工縫
箱涵側墻有水平施工縫,當側墻混凝土灌注至底板面以上0.5m后,混凝土留設水平茬。在側墻中間設置固定鋼板止水帶用卡具,并安裝鋼板止水帶。
混凝土灌注24小時后拆除小木枋,將施工縫水平面鑿毛處理。再次灌注側墻混凝土前,用高壓風吹干并清理干凈施工縫的垃圾。側墻混凝土澆筑時,先在施工縫處灌注30mm~50mm同標號水泥砂漿;施工縫處混凝土灌注也應加強振搗[5]。
預留孔洞位置是否準確直接影響到箱涵的使用功能和結構質量??梢?,預留孔洞位置控制對于箱涵砼結構施工來說具有明顯的意義。
(1)預留孔洞定位。在預留孔洞定位時,事先了解預留孔洞功能、位置、和數量,并進行預留孔圖紙繪制,以防施工過程中出現問題。同時,要結合施工圖紙要求進行測量放線,在模板上做好標記,確保測量放樣的準確性。
(2)預留孔洞安裝。在預留孔洞時,應結合放樣在模板上采用鋼筋進行固定,防止預留孔洞模具出現變形及位移現象。另外,還要合理地控制預留孔洞模具的變形。
(3)預留孔洞保護。在混凝土澆筑時,應保證澆筑順序的合理性,同時防止振搗器與預留孔洞模具發生碰撞,確保預留周邊混凝土澆筑密實。在混凝土拆模以后,應及時復測預留孔洞的位置,確保其位置的準確性。對于成型的孔洞,應采用人工方式進行覆蓋,以防行人踩踏和物品墜落。
隨著我國科學技術水平的不斷提高,箱涵施工技術得到了不斷創新與發展,在道路橋梁工程建設過程中的應用越來越廣泛。本文結合斗門區尖峰南片區市政道路工程的實際情況分析,在箱涵施工技術應用的過程中,應做好模板及支撐施工、鋼筋施工、混凝土施工以及變形縫施工,加強施工質量控制,以充分發揮箱涵施工技術的作用,保證工程的施工效果。