淺談箱形通道無拉桿施工工藝及受力計算

淺談箱形通道無拉桿施工工藝及受力計算摘要：江海高速公路JH-HA4標K89+759通道采用無拉桿施工工藝，克服了有拉桿混凝土外觀質(zhì)量及混凝土結(jié)構(gòu)上存在的工藝缺陷；本文根據(jù)無拉桿施工取得的經(jīng)驗，著重介紹了鋼管支架的搭設(shè)方法及受力計算。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，對砼結(jié)構(gòu)物外觀及內(nèi)在質(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”和“孔洞”較多，修飾困難，很難達到理想的效果，并且拉桿眼的存在對墻身砼的整體性和受力系統(tǒng)存在不利影響。為提高箱通整體質(zhì)量，江海高速公路JH-HA4標K89+759箱通采用了無拉桿施工工藝，克服了有拉桿施工砼外觀質(zhì)量及混凝土結(jié)構(gòu)上存在的工藝缺陷，取得了良好的效果。2無拉桿施工工藝通道施工工藝：測量放樣→基坑開挖→鋪設(shè)碎石墊層→澆筑墊層砼→鋼筋砼底板澆筑→箱身內(nèi)模板安裝及支撐→側(cè)墻及頂板鋼筋加工及安裝→箱身外模板安裝及支撐→箱身砼澆筑→養(yǎng)護及拆模。有拉桿施工時砼產(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，而無拉桿內(nèi)、外模支撐體系相互獨立，若支撐不穩(wěn)定，砼澆筑時易造成跑模，因此在無拉桿施工中內(nèi)、外模支撐體系顯得相當重要。2.1內(nèi)模拼裝及支撐2.1.1放樣箱通底板砼澆筑后，在底板上用墨線精確放出模板位置。2.1.2打鋼筋樁鋼筋樁是整個通道支架的核心受力部位，砼澆筑時產(chǎn)生的側(cè)壓力通過支架傳到鋼筋樁上。鋼筋樁則靠與底板砼的側(cè)向錨固力，保證了支架不會出現(xiàn)整體平移。2.1.2.1鋼筋樁選材鋼筋樁一般采用20公分長，直徑20的螺紋鋼。鋼筋樁嵌入底板砼的深度以8~10公分為宜。由于鋼管扣件的可調(diào)內(nèi)徑遠大于螺紋鋼的直徑，須在鋼筋樁的周圍綁上一圈Ф10的鋼筋，如圖1所示。圖1鋼筋樁的綁扎形式2.1.2.2鋼筋樁的位置為保證通道兩側(cè)受力對稱，鋼筋樁須設(shè)在通道中軸線的位置。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，鋼筋樁若采用預(yù)埋的方式和底板鋼筋一起被澆筑進底板砼中，雖然錨固力得以提升，但鋼筋樁的位置很難放準，不利于控制內(nèi)部支架的受力體系。故實際操作中，我們根據(jù)在底板上放出的模板樣，彈出中軸線的位置，然后以高速公路路線中線與通道中軸線交叉點為起點，延通道中軸線向兩旁按1m的間距采用鑿入的方式對稱的布設(shè)鋼筋樁，如圖2、圖3所示。臂圖杯2揉鋼筋樁位嫩置示意圖賞（圖中紅穗點所示）目圖倡3零鋼筋樁實頓體圖蛛2.1.烏3妄搭設(shè)內(nèi)模忠支架錯圖旬4微內(nèi)模支架改搭設(shè)示意笑圖曬如星圖熊4抬所示，內(nèi)成模支架主俱要可分為荷橫育撐燕（哨①片號桿）、央豎撐買（煉②辨號桿）、繁斜向剪力應(yīng)撐晴（摔③捕號桿）。石①蓋橫撐蠟?zāi)芰锌朔俄艥仓r紋對箱通內(nèi)跟模產(chǎn)生的輝側(cè)向壓力堵，防止側(cè)糟墻模板錯答位變形。騾考慮到砼倦對模板的視側(cè)壓力自墓上而下逐警漸增大，添若按照墻麻身高度平按均的分配漠橫撐的豎世向步距，妙不符合模懷板的實際困受力情況效，容易造船成下部模淘板跑模漲壩模且鋼管損資源憐造成不必昂要沃的浪費。窄在施工中駛，我們將晌第一層橫墨撐的議豎向也步距設(shè)童為狡70c廈m鋤，第二層最設(shè)霉為饒65c訪m籍，第三層價設(shè)宣為籃60c幕m勁，橫撐的座豎向步距陳自上而下柿逐步縮小娛，而其水戚平支撐力屯也相應(yīng)增舌大，符合字模板的實禽際受力情讀況。紹②構(gòu)豎棒撐癢能物克服是砼澆筑時做對箱通頂剩板模板產(chǎn)問生的垂直包壓力，豎發(fā)撐的橫向島步距用為刊1像m商，縱向步缸距朗為徹70c姥m迎。豎撐和寶橫撐的連拉接處用十炊字扣件扣墊接牢固，鞋使得兩種到支架連接剖形成整體太。遣③賺斜折向剪力撐腥主要作用效是借用三鋒角形的穩(wěn)楚定性質(zhì)，余加強內(nèi)模吵支架的穩(wěn)贏定性，防憶止支架產(chǎn)講生平行移攔位；同時退斜向剪力魚撐也在一妻定程度上才對側(cè)墻模洗板起到支唇撐作用。詞兩種斜向棵剪力撐延犯通道走向私間隔布置化，其相互材間距屋為拉1.2追m岸。膛此三種受貍力桿件梅所形成的每內(nèi)模支撐皮體系寨最終烏依靠境鋼筋樁與燃底板砼的螺錨固力維健持內(nèi)部模崇板的穩(wěn)定獲性。交圖素5養(yǎng)籃內(nèi)模支架縱搭設(shè)詳圖穿圖仍6蜻披內(nèi)模支架砌整體形式離2.1.用4汗輪內(nèi)模模板領(lǐng)拼裝淘通道澆筑靈完成以后齡，其外表蔑面會在臺紅背施工中刷被填土覆沸蓋，而內(nèi)集表面則會噴永久性的疾暴露在外意，因此通合道內(nèi)表面恒砼的外觀暴質(zhì)量尤為致重要。施宿工中，我嶄們選布用悶18m籌m影厚忘，明1.22忠m×2.腐44技m鉛的優(yōu)質(zhì)竹述膠板作為駝內(nèi)模材料開，其背面神用潮5×10校c買m投的方木固直定，間距魯為刺20c墻m亭?？蔀楸ＷC拼胳縫平整嚴溉密，模板極后的方木謊要統(tǒng)一尺軌寸，特別灘是高度必翼須一致。制模板在使氧用前應(yīng)清道潔表面，玩并噴灑脫贏模劑。模車板拼縫采休用雙面膠馬帶、玻璃怒膠處理，狐防止拼縫禮處漏漿。誠2.2扇佛外模拼裝章及支撐咽外模采用駱大型組合遺鋼模板，弟尺寸制1.2m字×1.5浸m繼，模板與解模板之間兼用總U綁型扣連接晚固定。鋼涼模在使用錢前須打磨盤除銹并涂娃刷為按象“秋柴油：機登油渾=巴3鉤：女7千”州比例配制僚的脫模劑笑。模板的卻拼縫采用疊填塞海綿石處理。臘2.2.朽1雙憐填敲筑出5響%餐石灰處置趙土快2.2.釣1.1豪蛾填筑灰土破的原因健由于砼澆嫩筑時產(chǎn)生呀的側(cè)壓力疤全部由鋼河管承受，計鋼管與模倆板面的夾基角越大，湊越能發(fā)揮資鋼管的受瓣力作用。龜故鋼管與熄模板面的直夾角必須伯控制在一語定角度內(nèi)鵲，一般囑在息75過°斬～北90森°須之間為宜伯。雪為保證鋼徑管的受力謊角度，鋼曾管必須有天足夠的長儀度。驅(qū)以沫K89+蜻75陰9末通道為例勵（閥圖認7駁），該通跨道誦②鎖號支架的襖最上面一新層鋼管若腹要伸到與軋基礎(chǔ)墊層司齊平的原橋地表上，長該鋼管至胡少寒要何8~12粗m辭長，這樣駁不僅鋼管奏消耗量大宅，而且鋼幕管越長，問繞度越大有，即便花暫費很大的貴代價也很曬難克服這瑞種應(yīng)力變漆形。因此圣，在通道咳周圍做上蒜一圈灰土駛以帶“遠抬株高教”夜地面標高服，將極大類的節(jié)省鋼移管的投入遞量，并能毅減少鋼管鋸繞度對支怨架整體性扁帶來的不紗利影響。浮2.2.很1.2攻療灰土的位咸置和填筑禮高度絮圖波7謀淹灰土位置孤和高度寶灰土離箱膛通墻身的卻距離越近瞎，箱通施皇工對路基托作業(yè)面的重影響越小總，鋼管的紫消耗也越肢少。如第圖捷7掠所示姐，李K89+謝75犬9煤箱通除去寺牛腿部分屯，墻身僅確有偽1.65冊m拾的長度范密圍可供支貧架搭設(shè)歡，維②倘號支架曲的衛(wèi)4犬層鋼管在淘此墻面上流均勻布置蓋，各層鋼咽管之間的經(jīng)間距為防。市面上息所售鋼管掙的尺寸揀有瀉2滾m儉、罰2.5易m賺、么3遺m旨、糠3.5妙m戲、躺4培m竹、拼4.5家m丟幾種規(guī)格掃，撈②等號支架最漫上一層鋼營管若選簽擇觀4.5長m氧長，則其城垂直投影止長度衛(wèi)，水平投女影長度買；拆②顫號支架最映下一層鋼坦管若選客擇漢2縫m脈長，則其揪垂直投影逝長度勇，水平投割影長度粱。因而灰克土設(shè)在箱棕通側(cè)墻外近側(cè)產(chǎn)1.93餃m~4.草35赤m裝范圍，且提高于底板紐砼表稠面抗0.49僅m~0.辱52役m駝能夠滿足椒鋼管的尺憑寸要求。貓另外考慮普到鋼管樁形在灰土中駛的受力情惜況，灰土槽的截面寬柜度向兩側(cè)稿各延出伸佳1櫻m板，即灰土場距箱通側(cè)釋墻外慕緣膜1m~5輝.5妖m僅范圍可滿塊足外側(cè)模泊板的受力深需要。謠2.2.沈2各抓外模支架巨搭設(shè)仆圖喚8恰毯外模支架午體系示意姥圖縱外模支架刊體系可分額為如紙圖足8唇所示肌的欲4拉部分，各汽部分的作倍用及搭設(shè)族方法如下卷：涌①槐號支架：先在底板砼予上預(yù)埋螺匯桿，這樣償在搭設(shè)墻衰身模板時棵，即可依期靠該螺栓遇的側(cè)向拉形力將模板嫁牢牢的扣為在底板砼繳面上，防通止砼澆筑帥時模板下團角出現(xiàn)漲倒模、漏漿孫等情況。懷同時也可羊拉缺住趟③策號地龍樁蛋，防止地情龍樁在砼西壓力下向搶后移動。跌該支架延辭通道走向甲間坐隔仙1旺m膠布置。鋪圖流9猜博①砌號支架祥拜圖怎②微號支架為限主要承力猴部位，一菠般櫻有由3~害4梯層鋼管，閱各層間距治為桂50~6之0c必m間。鋼管的辦一端支撐闖在外墻模尿板上，另料一端衰與鞠③臘號地龍相萍連風。局②螺號支架延臺通道走向征每哄隔槐1贏m腸設(shè)置一組禽。某③賴號支架為攔外模支架軌體系的核束心受力部腐位，俗植稱圈“英地賠龍躬”昨。采證用血1.5初m策長的鋼管行垂直打入奔碾壓密實勤的灰土中連，形成抗雅側(cè)壓力極誤強的鋼管墊樁。鋼管唱樁的橫向序步距字為及1~1.蒼5合m辰，縱向步泥距調(diào)為茅1喇m悅，各鋼管衫樁用橫桿廊連成整體爪。如未圖銀1摸0刪所示。寨圖攜10怎柱“楊地淹龍串”扮詳圖啄④司號支架反皮拉臂②捉號支架，外能夠減獲少乳②塵號支架在題受力時產(chǎn)舊生的繞度墊變形，大柄大增強群了錢②父號支架的藍剛度，提侵高了外模重支架體系執(zhí)的整體性弊能跟。您④攜號支架延積通道走向響的間距騾為括1.2~敏1.5語m盾。勞圖股11呼群④疑號支架反暫拉聲住挎②拆號支架總砼對牛腿盯模板的壓岸力不同于巨墻身模板溝，墻身模先板主要受哈到砼的水宗平側(cè)壓力晃，而牛腿攤則主要受當?shù)叫毕蛳吕⒌膲毫?。磨故牛腿部錫位的支撐項不能照搬露墻身的方系法?？紤]芽到牛腿砼亮的方量少足，單位長邁度范圍內(nèi)鼻施加給支圈架的壓力肝較墻身來排說是非常緊小的。故傘在施工中氧，我們將粒支撐牛腿臭模板碧的強⑤想號支架穿莖過單②退號楚與注④中號支架的娃節(jié)點，固爹定票在魚②籠號支架的瞞第三層鋼獸管上面。沫詳見伶圖餅1帥2企。松圖誤12拐憲⑤貸號支架詳捏圖寸圖掀13隊鋤正在施工們的外模支福撐體系內(nèi)3所壘支撐體系研受力計算果本文僅對親支撐體系記所產(chǎn)生的想側(cè)向壓力有進行計算鋒。井3.1勾虛側(cè)向荷載云分析折箱通洞身巾砼采用砼壓運送車運侮輸，由泵煤車輸送砼雖入模，分母層對稱澆蘭筑，每層攤厚度控制夾在搏30c欄m敬左右，采雜用插入式暫振搗器。派砼澆筑速容度猜在辟6m/贈h慚以下時，匪作用于側(cè)放模的壓力省可按下面縫兩式進行澇計算，取駁兩式計算子值較小者芒為側(cè)壓力拉。夕…………送…………谷…………寒…………眨………⑴臂…………玉…………洞…………欺…………油…………便…………龍…………董…⑵推箱形通道佳的澆筑速通度笛為逮4m/浙h買，坍落度疾控制夸在言130m叔m狗，砼摻外述加劑，砼泡溫密度普1滿5扎℃背，振搗砼鋸產(chǎn)生側(cè)壓陰力時為曠4Kp問a猛，輸送泵逝傾倒砼產(chǎn)婦生側(cè)壓炎力溜2Kp允a腦。耽摻外加劑心取削β礙1軋=1.2拖0競坍落世度慮130m芬m中取言β盈2靈=1.1種5制砼溫海度袍1爭5密℃竊取果將已知各離值代入砼懇側(cè)壓力計那算公式：⑴⑵窗P院1蚊、鋒P遣2綁取較小值暖，食即尸P=儲P退2她=60.住96KP鍛a覺考慮振搗工荷載及輸訓(xùn)送泵傾倒驕砼產(chǎn)生側(cè)捕壓力，荷津載組氏合現(xiàn)P圣m棋=P+4司+2=6作6.96嗚KPa傭單位長度族內(nèi)產(chǎn)生得悼總側(cè)壓窮力表F=P×壓H×L=臺66.9劫6H=6爐.96×耳2.54規(guī)=170做.1(K億N)許3.2氣尚內(nèi)模支撐首受力計算朋內(nèi)模在單妨位長度范勢圍內(nèi)均嬌共治4秀根鋼管支飽撐，而箱寶形通道兩莖側(cè)對稱澆好筑，則每察根鋼管所滑受壓力為唱（注玻：貨θ炕48×3慘.呈5偉規(guī)格鋼管修截面面啞積牌489m撓m唐2菠）促鋼管最大梢允許受壓硬荷載塌，故箱形爪通道內(nèi)模呼支撐滿足糊施工要求竭。喂3.3行彩外模支撐質(zhì)受力計算射一側(cè)外模漸在單位長鵝度范圍內(nèi)滾共緞設(shè)甜4以根鋼管支抱撐，則每烈根鋼管所弄受壓力為匹故箱形通廈道外模支弊撐能滿足純施工要求涉。數(shù)在實際施孤工中，應(yīng)咽在內(nèi)、外徒模各支架綠交匯處用珠十字扣件組扣接牢固垮，加強支遇撐體系的陽整體性。造4洋輔拉桿施工乖注意事項奮⑴偽灰土的質(zhì)滿量關(guān)系到奴外模支撐桂體系的穩(wěn)牛定性，若晌處理不好評，容易造漂成支架錯虛動，出現(xiàn)修鼓模、漲蛋模等現(xiàn)象正。施工中執(zhí)務(wù)必鳳按責5紡%膝的拿摻灰量均啞勻拌制灰姨土，并以手臺背回填妄的標準焰將灰土一塞層層碾壓希密實，待弓灰土過了島保養(yǎng)期后蔽，再于其現(xiàn)上打入鋼像管樁。悲⑵掀為防止大衡塊模板拼陶縫處出現(xiàn)倡錯臺，應(yīng)質(zhì)在拼裝模污板的過程奴中嚴格控葛制拼縫處漿理，做好圍拼縫的覆謙蓋。并在司原來大塊合模板拼縫悔處增加方列木和支撐儀，使兩塊跪不同大的卷模板拼裝筆在同一根販方木上。場另一方面姿，應(yīng)盡量群減少模板日拼裝的施族工停留時忍間，避免搞模板和支奸撐體系發(fā)圖生嚴重局因部變形。辯⑶蟲為防止內(nèi)付模板出現(xiàn)區(qū)局部不平蠻整，可改濁進內(nèi)模支仿架的橫撐屋方式。原唱方案橫撐懶采用鋼管豎支架通過累鋼管與扣慮件之間的細摩擦力來莖平衡砼澆滋筑時產(chǎn)生鼻的側(cè)壓力詠，鋼管與幼扣件之間膜極易出現(xiàn)談位移。為叨消除扣件哥松動導(dǎo)致怨砼表面不鳥平整，內(nèi)押模支架橫確撐可采用騾通長的鋼蜘管，鋼管滔兩端用碗狹口支架的襯可調(diào)頂托洋調(diào)整頂進嘆內(nèi)模板。在這樣內(nèi)模逢板產(chǎn)生的祖?zhèn)葔毫νㄕ圻^鋼管所也受的壓力壺來實現(xiàn)平萬衡，而且訊鋼管不會妹出現(xiàn)大的必變形，模河板不會出菊現(xiàn)局部變女形和不平腐整。辜⑷偵一般來說講，模板與前方木之間撞的連接采裝用傳統(tǒng)的卸元釘正面輔鉚釘，這君樣在拆模累后會在砼懷表面留下浸難看的釘欄印。為克北服這種工持藝缺陷，事可用螺紋姿釘從方木醬背面鉆進逐，直至鉆票入竹膠板吐中，借用絮螺紋釘與頸方木和竹業(yè)膠板之間仿的摩擦力戲?qū)⒛０搴痛胺侥惧^固務(wù)住。馳⑸躲由于側(cè)墻撲與頂板砼肢的澆筑時毀間間隔長席，在兩者針的結(jié)合面弓處有較為犧明顯的砼療冷縫現(xiàn)象隔，對砼外彼觀質(zhì)量影率響較大。傘為消除這厲種現(xiàn)象，嘆可在頂板尼鋼筋表面乖鋪設(shè)廢舊研竹膠