箱体隧道侧墙和顶板一次浇筑施工工法

'箱体隧道侧墙和顶板一次浇筑施工工法　　摘要：箱体施工在实际工程中多为常见，一般的施工方法比较简单安全可靠，施工步骤为底板-侧墙-顶板的三步实施。但当受现场条件制约，箱体侧墙与四周的围护结构较近，且无法支设外侧模板和无法设置对拉螺栓时，就不能按照常规做法进行施工，为了更好的解决该类问题，我们通过对天津市滨海新区快速路——隧道（单箱双室）工程的具体实施，采用了“模板三角架自平衡独立支撑体系、两次支模”的方法进行箱体的施工，形成一套完整的施工工法，确保了侧墙与顶板混凝土一次浇筑到位，不留有施工缝，保证了箱体外的防水质量，且提高了箱室内避水的效果，为以后类似的工程提供科学的理论依据和量化的施工方法，应用效果显著。关键词：模板三角架自平衡独立支撑体系；两次支模；一次性浇筑施工；施工工法Abstract:housingconstructionismorecommoninthepracticalengineering,thegeneralconstructionmethodissimpleandsafeandreliable,theconstructionsteps-sidewalls-theroofofthebaseforthethreestepstoimplement.Butwhenunderconstraintconditiononsite,housingthe11 palisadestructurearoundthesidewallsandclose,andnotforthelateraltemplatesandunabletosetbolt,constructioncannotbecarriedoutinaccordancewiththestandardpractice,inordertobettersolvetheproblem,wethroughtothetianjinbinhainewareaexpressway(singleboxdoubleroom)engineering,tunnel’sconcreteimplementation,adoptedthe“templatetripodself-balancingindependentsupportingsystem,twoshuttering”approachtohousingconstruction,formacompletesetofconstructionmethods,toensurethatthesidewallandroofconcretecastinginplaceatatime,leavingnoconstructionjoints,ensuringthequalityofwaterproofoutsidetheboxbody,andimprovestheboxindoorstoavoidtheeffectofthewater,andprovidesthescientifictheorybasisforthelatersimilarengineeringandquantitativeconstructionmethod,applicationeffectisremarkable.Keywords:templatetripodself-balancingindependentsupportingsystem;Twomodebranch;One-timepouringconstruction;Constructionmethods11 中图分类号：U445.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)1.工法特点1.1施工成本低：本工程结合具体的施工位置条件，采用“模板自平衡支设”的方法，进行箱体内模的一步实施，操作比较简单，空间占有面积小，并且可以重复周转利用，大大降低了施工成本。1.2适用性强：适用于各种大型隧道箱体工程，同时也适用于箱体侧墙与周边围护结构较近的隧道工程。1.3施工安全、操作简便：在进行箱体侧墙与顶板的内模支设时，采取的自平衡型支架，并与碗扣支架的合理配合应用，保证了施工人员和构件本身的安全性。1.4该工法的优点是：施工简便；施工周期短；安全系数高；提高材料的使用率。2.适用范围本工法适用具有下述特点的各种大型箱体隧道的施工：2.1箱体基坑开挖较深，且需要进行围护结构施工；2.2箱体与周边围护结构较近，无法支设立墙外侧模、无法设置对拉螺栓；2.3要求施工工期紧。3.工艺原理11 本工法将用工字钢和圆管钢制成的预制的箱室侧墙内模板支撑“自平衡”三角架体系，提前支设并顶固在箱室侧墙内模板处，同时结合碗扣支架搭设体系支撑箱室内顶板模板。通过这样的模板支设，利用围护结构当外模，对箱体侧墙和顶板进行了混凝土一次浇筑。采用这样的施工工艺，既保证了工程质量，又节省材料（增大周转材利用率）缩减工期。我们以“箱体内自平衡三角架支撑体系原理、侧墙与顶板一次浇筑混凝土”的基本原则进行施工。4.施工工艺流程及操作要点4.1施工工艺流程图箱室一步砼模板支设箱室一步砼浇筑“自平衡”三角架制作箱室二步砼侧墙模板支设箱室二步砼顶板模板支设箱室二步砼浇筑图4.1施工工艺流程4.2箱室一步砼模板支设4.2.1箱室底模施工要点11 底板混凝土施工按设计箱体长度分段施工，在浇筑底板混凝土时为便于立墙施工，在立墙处采用吊模的方法使立墙根部与底板混凝土同时浇筑，立墙吊模部分采用竹胶板作为模板材料。在底板钢筋上焊接竖向处钢筋，给定底板混凝土顶标高，再焊接模板方向钢筋，将吊模部分放置于横向钢筋上再用斜撑将模板支设牢固，防止出现跑模现象，在施工缝、变形缝处按设计要求设置钢边止水带并固定牢靠，以确保振捣混凝土时不变形、达到设计止水要求。图4.2.1箱室底板浇筑吊模支设示意图4.2.2箱室一步砼中腹板模板施工要求中腹板与支护结构的接触面应平整、洁净、无凸角或凹坑，平整度和基面符合设计要求。箱室内的中腹板采用木模板进行支设，通过合理计算，我们采用的横纵方木做肋板，上铺白松板做内面板，在其上部满铺一层竹胶板做外面板，并采用对拉螺栓的方法支设，为了保证模板在打灰时不跑模，需在模板下利用脚手架横向支撑管顶牢，保证浇筑混凝土一次成型，模板缝隙用海绵条与双面胶。敷设外防水层前由人工将接触面清理平整、洁净，围护结构的处凸部分必须进行剔除清平防止破坏防水层；立墙内模前对隐蔽工程须请监理工程师验收合格后才能进行下一道工序的施工。（a）、中腹板模板横向示意图（b）、中腹板模板纵向示意图　　图4.2.2箱室一步砼中腹板模板支设示意图4.3箱室一步砼浇筑11 箱室一步砼模板支设完毕以后，经过验收合格进行混凝土浇筑施工，在浇筑过程中，注意混凝土的和易性和塌落度要求，加强对边立墙和中立墙下部“八字”部位的振捣工作，浇筑完毕混凝土养护后且强度达到设计要求，进行拆模准备后续工作。4.4“自平衡”三角架制作4.4.1箱室的侧墙模板设计为统一整体，并为三角斜撑体系。我们采用北京钢支架加钢模板板的钢木组合模板支设，侧墙混凝土与底板混凝土浇筑时间差尽量缩短，较小因混凝土收缩徐变而引起裂缝。4.4.2侧墙自平衡体系的计算。由于侧墙采用大型钢模板，墙高4.6～5.5米，且因止水要求不能使用对拉螺栓，故需才用定型刚性支架作为支撑，使其保持自平衡状态。根据计算我们决定设计一个”三角斜撑的自平衡体系”框架，将其完全靠紧在侧墙模板处。为使侧墙模板在受力状态下自成体系，保持自身稳定性。侧墙支撑采用定制的刚性支架支撑，刚性支架与底板预埋钢板焊接，间距1.5m。三角架体横纵向采用20#槽钢焊接固定，斜撑采用壁厚5mm的275钢管，根据受力计算和设计，斜撑设置为两道，其角度为安全角度300、600和900主横梁与斜撑钢管采用焊接的方法固定，并保证焊接质量。图4.4.2三角斜撑的自平衡体系支架示意图4.5箱室二步砼侧模板支设11 箱室立墙内模采用钢木结合的材料，面板采用5mm厚钢板，后设置纵向80mm槽钢@300mm，后设置横向100mm槽钢@1200mm，槽钢后设置纵向方木（15cm*15cm）@900mm,后设置纵向1.2m双托脚手架管，架管后设置15cm*15cm的横撑方木，横撑方木后设置“自平衡”三角架体系，内侧模设置完毕以后，进行碗扣支架的搭设并加固。图4.5三角斜撑的自平衡体系支架支设示意图4.6箱室二步砼顶板模板支设顶板模板在支护前先搭设顶板底模板支架（50mm的钢管），纵、横向间隔0.6m连续布置，从底板向上间隔1.7m连续设置一层连系杆，共设置3层，使支架连接成整体。支架底托安放在地道的底板上，支架顶托铺放0.1m×0.1m×1m的方木，在方木上放置钢模板。将钢模板调平连接成为一体，作为顶板的底模板。同时做好剪力撑设置，保证支架体系的整体性及稳定性。图4.6箱室二步砼顶板模板支设示意图4.7箱体二步砼浇筑箱体主体结构混凝土浇筑为大体积浇筑，结构外侧面施做全密封柔性防水层，封闭式地道为单箱双室。在混凝土的浇筑过程中，严格控制其水灰比和坍落度，在现场设置有专人进行负责，保证其浇筑顺序和浇筑速度，并加强混凝土的振捣工作，混凝土施工完毕后，及时进行养护工作，确保其内坚外美的效果。11 在混凝土浇筑时，由于箱室侧墙较高，防止振捣不到位，因此必须采用人工进入到侧墙内进行振捣工作，分层分段进行浇注施工，随着混凝土浇筑的不断上升，最后将侧墙顶部的钢筋恢复。5.材料与设备5.1.材料：根据施工工法的制定和现场实际情况，配置275钢管、20#槽钢、碗扣支架、脚手管、上下托、密目网、白松板、方木、竹胶板、钢丝绳和钢板等材料。5.2.机械设备：表5.2机械设备一览表6.质量控制6.1箱室内碗扣支架搭设体系按照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》JGJ166-2008执行并安装牢固，所有支架扣件的接点必须扣接紧，防止漏扣和脱扣，在总体支架搭设完毕后进行内部剪刀撑的设置，保证整体架体的稳定性，防止跑模造成漏浆。6.2箱室内模板安装严格按照《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008认真执行，模板安装前进行预拼，并测量平整度和垂直度，符合要求后进行拼装，在拼缝部位做好链接，并设置海绵条。11 6.3精确计算箱室内侧墙自平衡式三角架的受力状态，保证箱室内部支撑体设计的安全性和轻便性。6.4保证混凝土的浇筑质量，侧墙分段分层进行混凝土浇筑，加强对侧墙底部和与顶板连接部位的“八字角”处的振捣。6.5在进行混凝土浇筑过程中，对箱室内的架体进行监控，测量其垂直度和沉降等。7.安全措施7.1为规范安全生产标准进行工作，根据《中华人民共和国安全生产法》2002-11-1、《公路工程施工安全技术规程》JTJ076—95、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008和《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99等有关规定执行。7.2正式施工前，技术人员要对现场操作人员进行技术交底，针对模板及支撑支架危险点的具体预防措施，应注意的安全事项，相应的安全操作规程和标准，以及采取的应急措施。7.3根据本工艺三角架支撑体系设计，选择良好的管材和管件，并焊接牢固，保证支架的安全稳定性。7.4在使用吊车进行箱室内架体吊装和安装和成型整拼模板吊入时，必须设有专人配合和指挥。8.环保措施8.1施工期间噪声严格按照《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）要求执行。11 8.2现场所使用的所有固定的机械设备和备用发电机等，设置于施工场地临建房屋内，房屋内设隔音板，使其与外界隔离，最大限度的降低噪音。8.3各项施工部位均选用低噪声的机械设备和施工工艺，减少施工对居民生活的影响，减少噪声强度和敏感点受噪声干扰时间。8.4施工前完成工地排水和废水处理设施的建设，保证工地排水和废水处理设施在整个过程的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。9.效益分析通过理论化技术研究，形成切实可行的施工工艺方案和理论分析方法，将研究成果具体应用到实际工程实施上。在社会效益方面，采用此施工工法工期提高了55%，实现在短期内安全、高效、环保的将箱室施工完毕；在经济效益方面，与以往传统施工工艺比较，施工周期缩短、节省材料的投入使用量、提高材料的周转使用率，最终通过技术的改革创新实现节约成本3.4%；在环保方面，由于箱室为两次施工完毕（箱室侧墙和顶板一次砼浇筑），大大节省了材料投入量，提高了材料的周转使用率，节省了施工机械的重复使用，降低了施工机械废气排除和能源材料低碳的效果。10.应用实例11 天津市滨海新区快速路工程隧道工程，下穿公路隧道封闭式箱体为钢筋混凝土单箱双室框架结构。根据本工法的成功应用，我公司在业主规定的时间内，在很短的时间内将一座大型单箱双室的箱室隧道施工完毕，确保了其他相关联工程的实施，赢得了业主的好评；通过采取先进的施工工艺，与以往施工方法比较节省的施工成本60余万元，为公司节省成本创造了效益；通过在本工程实例的具体实施，制定了一整套先进的施工工艺，总结了施工经验，保质保量的完成了施工任务，这充分说明了该工法的适用性和先进性。参考文献[1]《中华人民共和国安全生产法》2002-11-1[2]《公路工程施工安全技术规程》JTJ076—95[3]《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008[4]《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99[5]《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）[6]《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》JGJ166-200811'