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量及混凝土結構上存在的工藝缺陷；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，對砼結構物外觀及內(nèi)在質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量及混凝土結構上存在的工藝缺陷，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打鋼筋樁野鋼筋樁是整個利通道支架的核天心受力部位，偷砼澆筑時產(chǎn)生毯的側壓力通過責支架傳到鋼筋啦樁上恩。傅鋼筋樁則靠與嫩底板砼的側向著錨固力顧，離保證了支架不暮會出現(xiàn)整體平毒移。被斗.1柔銳鋼筋樁償選材敬鋼筋樁汗一般采用魚2符0奸公分長，偷直態(tài)徑四2至0半的螺紋鋼扛。鋼筋樁嵌入功底板砼的深度嬸以減8~1權0澤公分為宜。由吹于貢鋼管扣件的可塵調(diào)內(nèi)徑遠大于捉螺紋鋼的直徑蘿，須在鋼筋樁驟的周圍綁上一戴圈流Ф似1摔0駱的鋼筋，如歪圖供1陜所示。驢圖推1機嗽鋼筋樁的綁扎得形式掩帥.2榮打鋼筋樁的位置犧為保證通道兩神側受力對稱，騾鋼筋樁須設在梯通道中軸線的文位置。哭根據(jù)以往的施丙工經(jīng)驗，鋼筋炸樁若采用預埋肚的方式和底板溫鋼筋一起被澆語筑進底板砼中舊，雖然錨固力涂得以提升，但桑鋼筋樁壟的位置很難放滴準，不利于控測制內(nèi)部支架的門受力體系。故澇實際操作額中，拒我們根據(jù)在底踐板上放出的模佛板樣，彈出中薦軸線的位置，犁然后謝以對高速公路燦路線中線與通弟道中軸線交叉耗點為起點，延精通道中軸線向矩兩旁按氏1m穗的間距挽采用鑿入的方屬式摟對稱的盾布設鋼筋樁，被如渠圖弓2租、濕圖泛3差所示。棋圖太2動那鋼筋樁位置示細意圖陶（圖中紅點所輝示）龍圖潛3豆槍鋼筋樁實體圖育岡天搭設內(nèi)模支架游圖薪4浩他內(nèi)模支架搭設分示意圖怕如御圖投4識所示，內(nèi)模支肅架主要可分為忙橫偶撐食（女①雅號桿）、蝕豎撐找（彈②良號桿）、立斜向剪力撐撐薄（莖③滔號桿）保。展①盲橫撐窮能魚克服下砼澆筑時對箱宇通內(nèi)模產(chǎn)生的頌側向壓力，防丑止側墻模板錯宏位變形?？紤]趴到砼對模板的禁側壓力自上而榴下逐漸增大，繪若按照墻身高瘦度平均的分配穩(wěn)橫撐怠的豎向步距，溫不符合模板的暖實際受力情況慣，容易造成下辨部模板登跑模漲模且鋼陳管資源撈造成不必要橫的浪費。在施擠工中，我們將魯?shù)谝粚釉詸M撐龜?shù)木拓Q向他步距賤設為雀70cm柳，第二層設為嶄65cm倉，第三層設為必60cm領，閘橫撐獅的豎向步距扎自上而下逐步權縮小，束而其稀水平支撐力省也司相應增大衫，符合模板的喪實際班受力摧情況。窗②穿豎歲撐孕能羊克服合砼澆筑時對箱匪通頂板模板產(chǎn)癥生的垂直壓力卵，回豎撐股的橫向步距為盆1m譽，縱向步距為傷70cm醒。獎豎撐嚼和離橫撐哥的連接處用十脫字扣件扣接牢庸固，使得較兩種支架連接僻形成虹整體。損③輔斜縮向剪力撐介主要作用是借熄用三角形的穩(wěn)弟定性質，薯加強內(nèi)模支架它的穩(wěn)定性，防夾止支架產(chǎn)生平傳行移位；同時己斜向剪力撐委也在一定程度戀上對側墻模板企起到支撐作用悟。計兩種御斜向剪力撐徑延通道走向畜間隔布置，其堤相互間距為喉1.2m億。披此三種受力桿架件壩所形成的擴內(nèi)模支撐體系臘最終知依靠蔑鋼筋樁與底板界砼的錨固力維展持內(nèi)部模板的棚穩(wěn)定性。街圖管5彩謊內(nèi)模支架搭設建詳圖待圖歌6梯傾內(nèi)模支架整體耀形式也歇廊內(nèi)模模板拼裝霧通道澆筑完成踐以后，其雨外表面涂會在臺背施工截中被填土覆蓋富，而陣內(nèi)不表面軟則會永久性的揀暴露在外，沉因此通道內(nèi)剛表面衣砼的外觀質量性尤為重要炊。斃施工中，仍我們舊選暴用洗18m極m榮厚耍，舟1.22犯m×2.44衛(wèi)m珍的優(yōu)質竹膠板至作為內(nèi)模材料曉，其背面用穴5×10cm次的漠方木固定，間階距歪為侮20c糾m匠。掀為保證拼縫平助整嚴密，模板年后的方木要統(tǒng)尊一尺寸，特別得是高度必須一璃致。模板在使懷用前應清潔表秩面，并噴灑脫番模劑。抖模板拼縫采用依雙面膠帶、玻攏璃膠處理，防僚止拼縫處漏漿岸。覺2.默2遇辜外模拼裝及支薪撐廁外模采用大型討組合鋼模板似，尺寸欄1.2m×1線.5m龜，擴模板與模板之暫間揉用舒U雀型扣連接固定脊。鋼模在使用鉆前須打磨除銹鄙并涂刷校按誰“猴柴油：機挑油討=桌3慧：捆7彈”楚比例配制的氧脫模劑分。棄模板的拼縫采叫用填塞海綿處笨理。椒2.由2.1帽理填筑孕5辦%劫石灰處置土殘餅.1蛇罩填筑灰土的原葉因嚴由于濤砼澆筑時產(chǎn)生桶的側壓力全部歲由鋼管承受，值鋼管與模板面久的夾角越大，篇越能發(fā)揮穩(wěn)鋼管的受力作趁用。故鋼管與先模板面的夾角令必須控制在一光定角度內(nèi)，一凱般稅在悔75賤°萬～畝90賠°營之間談為宜員。面為保證突鋼管的受力角潔度，鋼管必須鋪有足夠的長度呈。跑以縫K89+75走9脊通道為例（叉圖塘7滾），該通戴道貿(mào)②筐號支架的最上偉面一層鋼管若飄要伸到與基礎鄉(xiāng)墊層齊平的原傅地表上，該鋼奧管至少壘要位8~節(jié)12m舒長伏，這樣不僅鋼內(nèi)管消耗量大，送而且豐鋼管越長，繞歌度越大，即便槐花費很大的代測價也很難克服某這種應力變形域。因此，在通胡道年周戰(zhàn)圍做上一圈灰細土寺以姜“昆抬池高膀”象地面標高，將敞極大的節(jié)省鋼帽管的投入量，桃并夫能減少鋼管繞搭度對支架整體覆性帶來的不利濃影響償。螺2.步2.1薪.倍2塘桶灰土戲的位置和己填筑桶高度佳圖耍7盤激灰土位置降和高度挽灰土離箱通墻毅身的距離越近騰，膏箱通施工對路寄基作業(yè)面的影藥響越小，節(jié)鋼管的消耗哀也越少。如圖絡7怠所示直，餐K89+75杯9劍箱通除去牛腿半部分，墻身僅并有炎1.65m鏈的嬸長度擦范圍可供支架倚搭設殘，師②與號支架頑的座4鏡層部鋼管岡在此墻面上售均勻布置心，各點層鋼管逝之間的藍間距為為。赤市面上所售鋼偶管的尺寸有附2m冒、刮2.5m傅、粘3m布、衣3.5m管、蠶4m勉、被4.5m那幾種規(guī)格，菌②丙號支架最上一農(nóng)層鋼管若選擇饒4.5m鵲長，則其垂直磁投影長度臟，問水平投影長度氧；麗②劫號支架最下一魯層鋼管若選擇舅2利m高長，則其垂直旋投影長度體，水平投影長惱度屬。因而朵灰土設在詞箱通照側墻外側昨1.93嚼m(xù)~狂4.35m窗范圍洲，且高于底板印砼表抱面秘0.49m~賭0.52m想能夠遺滿足總鋼管的尺寸要完求。另外考慮果到鋼管樁在灰最土中的受力情脫況召，灰土的截面堂寬度向兩側各劫延伸蝕1m烈，即灰土距箱朝通側墻外削緣涼1m~燙5.5飯m眾范圍可很滿足外側模板舉的受力需要刮?？?.反2.2閑允外模支架搭設盟圖萄8險浸外模支架體系虜示意圖既外模支架體系皮可分為如染圖濱8談所示造的渣4托部分鈴，毛各部分的作用嗽及搭設方法如露下：田①強號支架：勵在京底板砼上預埋瞞螺桿，瘡這樣在搭設墻澤身模板時，即嘴可依靠該螺栓磚的側向拉力將答模板牢牢的扣陡在煉底板砼面上，烏防止砼澆筑時誼模板下角出現(xiàn)笨漲模、漏漿等輛情況盈。同時也可拉腹住色③邊號地龍樁，防衰止地龍樁在砼籌壓力下向后移姿動。捆該疫支架延通道走伏向俘間隔灰1m哭布置閣。靜圖掩9恢廳①搏號支架國祥巨圖喉②難號支架為主要枝承力部位，一揚般紀有激3~悉4胸層鋼管，各層允間距鹿為耕50~60c口m緣。露鋼管的一端支煎撐在外墻模板壓上，另一端與蠶③悠號地龍相連樓。銹②購號支架延通道糠走向肌每糕隔灰1訪m席設置一組。公③繩號支架為外模忙支架體系的核段心受力部位，粉俗及稱糟“浮地關龍鳳”界。采究用憂1.5到m決長的鋼管垂直由打入碾壓密實蔬的灰土中，形討成抗側壓力極善強的鋼管樁。豆鋼管樁的浸橫向步距賊為鈴1~1.5m顯，旅縱向步距鹽為備1墓m日，各鋼管樁用鍋橫桿連成整體馬。刃如概圖抵1嬸0罷所示。笑圖蹦10摩仗“遼地說龍攜”覺詳圖柔④隙號支架反弟拉吃②算號支架，能夠舍減齡少所②躬號支架在受力潮時產(chǎn)生的繞度宮變形，大大增埋強止了泳②刷號支架的剛度償，提高了外模臉支架體系的整芳體性能。診④燕號支架延通道拌走向的間距刑為井1.2~1.逗5仔m翻。診圖庸11宅④母號蒙支架蹲反拉住序②命號圣支架攝砼對牛腿模板鳳的壓力不同于壘墻身模板，墻漂身模板主要受涉到砼的水平側侍壓力，而牛腿商則主要受到斜難向下的壓力。李故牛腿部位的暈支撐不能照搬碗墻身的方法。求考慮到牛腿砼子的方量少，單栗位長度范圍內(nèi)扶施加給支架的絕壓力較多墻身來說是非際常小的。故在撕施工中，我們功將支撐牛腿模求板托的核⑤鴉號支架穿早過小②閑號盆與疼④述號支架的節(jié)點覽，固定揭在誠②移號支架的第三刃層鋼管上面。抬詳見未圖巨1腰2好。氧圖愿12胖牌⑤爬號胖支架祥詳圖洞圖飼13瑞島正在施工的外冬模支撐體系秀3勞俘支撐體系受力功計算絲本文僅對支撐盾體系所產(chǎn)生的攤側向壓力進行哥計算。問3.1戚練側向荷載分析冒箱通洞身砼采貧用砼運送車運添輸，由泵車輸看送砼入模，分蚊層對稱澆筑，旁每層厚度控制祥在鐘30c素m繞左右，采用插撈入式振搗器。腸砼澆筑速度活在墻6m/麥h味以下時，作用誓于側模的壓力揪可按下面兩式僻進行計算，取寧兩式計算值較雹小者為側壓力灘。斗申………………未………………孕………………膽…色行去⑴湯………………割………………蹤……炎………………撤………………貴……拌…額肅竭⑵舉箱形通道的澆丘筑速度為李4曉m/緣h晃，坍落度控制搬在耳1完3遇0m位m確，砼摻外加劑漏，喂砼溫始度跑1踩5蜜℃度，獻振搗砼產(chǎn)生側宅壓力饑為菜4Kp懇a遮，輸送泵傾倒景砼產(chǎn)生側壓灌力哪2Kp旁a需。忌摻外加劑取綢β控1伴=1.20觸坍落膝度承1惰3縣0m稈m古取翼β清2臘=1.15總砼溫度廣1咽5房℃那取耍將已知各值代同入砼側壓力計月算公式：⑴⑵名P僚1給、哭P玻2茄取較小值撤，放即胳P=亮P胳2忽=熱60.96K企Pa幸考慮使振搗荷載及輸陜送泵傾倒砼產(chǎn)語生側壓力趕，荷載組館合封P戶m百=P+4+2疼=66.96謎KPa報單位長度內(nèi)產(chǎn)訪生得總側壓截力江F=P×H×度L=跑66.96飼H什=晚6.96×2索.5和4=并170.1宴(求KN)摧3.2隸展內(nèi)模支撐受力呢計算定內(nèi)模在單位長乘度范圍內(nèi)是均罩共褲4容根鋼管支撐，鄉(xiāng)而摩箱形通道兩側炎對稱澆筑，臘則每根鋼管所鄭受壓力為婆（注恥：壩θ額48×3.忘5陸規(guī)格鋼管截面叉面積回489mm般2煎）栽鋼管最大允許涌受壓荷載朽，故箱形通道殺內(nèi)模支撐滿足絕施工要求餡。占3.3焰察外模支撐受力脫計算岔一側蜘外模在單位長屋度范圍內(nèi)共設藝4槳根鋼管支撐，吃則每根鋼管所辦受壓力為逆故箱形通道外施模支撐能滿足資施工要求。腹在實際施工中解，應在內(nèi)、外水模各支架交匯醬處譽用膨十字扣件線扣接牢固求，加強支撐體躍系的整體性。屬4枯飾拉桿施工注意騾事項便⑴升灰土的質量關丹系到外模支撐械體系的穩(wěn)定性抬，若處理不好廣，容易造成支舍架錯動，出現(xiàn)豎鼓模、揚漲模等現(xiàn)象。覆施工中務必情按昌5%活的資摻灰量均勻拌慢制灰土，并以發(fā)臺背回填的標乎準嶺將灰土一層層惰碾壓密實豆，待灰土過了伯保養(yǎng)期后，再懇于其上打入偽鋼管樁。慈⑵較為防止大塊模堤板拼縫處出現(xiàn)性錯臺，應在拼始裝模板的過程狀中嚴格控制拼織縫處理，做好據(jù)拼縫的覆蓋懷。味并在原來大塊豎模板拼縫處增阿加方木和支撐罷，使兩塊不同掏大的模板拼裝微在同一根方木風上。另一方面滋，應盡量減少濁模板拼裝的施款工停留時間，報避免模板和支軍撐體系發(fā)生嚴厭重局部變形。憐⑶倦為防止內(nèi)模板概出現(xiàn)局部不平節(jié)整，可改進內(nèi)起模豆支架的橫撐方粱式免。疾原方案橫撐采徹用鋼管支架通鳳過鋼管與扣件惡之間的摩擦力夢來平衡砼澆筑決時產(chǎn)生的側壓搜力施，挑鋼管與扣件之寄間極易出現(xiàn)位編移宿。遙為消除扣件松療動導致砼表面絕不平整，內(nèi)眠模租支架橫撐可采介用通長的鋼管樸，鋼管兩端用名碗口支架的可掃調(diào)頂托調(diào)整頂暑進內(nèi)模板。這綿樣內(nèi)模板產(chǎn)生示的側壓力通過饅鋼管所受的壓狹力來實現(xiàn)平衡隸，而且鋼管不截會出現(xiàn)大的變?yōu)I形，模板不會遷出現(xiàn)局部變形健和不平整。痰⑷刪一般來說，模鼓板與方木之間偉的連接采用傳順統(tǒng)的元釘正面么鉚釘?shù)剑@樣在拆模牌后會在砼表面旱留下難看的釘至印彼。崇為克服這種輸工藝乏缺陷，可褲用螺紋釘從方罪木存背碰面繼鉆循進，競直至鉆入竹膠任板中，借用產(chǎn)螺紋釘態(tài)與方木和竹膠狹板之間裙的摩擦倦力將模板和方墨木錨固宣住。氧⑸欲由于側墻與頂旨板砼的澆筑時咽間間隔炭長，咐在兩者的結合輛面處有較為明興顯的砼冷縫現(xiàn)辦象，對砼外觀飾質量律影響較大。放為消除這種現(xiàn)偵象，可在頂板騎鋼筋表面鋪設鳳廢舊竹膠板以豐防止在澆筑側夏墻砼時不慎將沖砼灑落在頂板精模板上；撇同時在澆筑最芳上一層側墻砼最時，軟注意讓砼的頂?shù)K面盡可能的與譜頂板模板表面章齊平突，防止砼漫上昨頂板。疲⑹栗本次施工中，替外模支撐采用抗鋼管支撐，但陡由于鋼管自身買的彈性模量小惹，黎抗彎性不理想懲，公雖經(jīng)多方加固潔，但還是在側含墻處出現(xiàn)了較籮為明顯的漲模凳現(xiàn)象。在今后床的施工中，可全考慮采用彈性谷模量大，抗彎纏、抗扭性均很適強的工字鋼和旺槽鋼來作為外態(tài)模的主要支撐缺。5結束語丸箱形通道采用槐無拉桿施工較豆大地提高了砼顯外觀質量，能細保證在澆筑砼哈后不再在其表簡面進行拉桿的窯處理和孔洞的推