论某工程中钢筋混凝土箱涵的施工技术分析

1 工程概况

宝安大道南接深南大道, 北至松岗街道办, 沿途横穿新安、西乡、福永、沙井、松岗五个街道办, 规划全长约32.8公里。在宝安大道西侧敷设箱涵、明渠, 收集宝安大道西侧并将宝安大道东侧雨水转输至孖庙涌排涝泵站。

工程总体布置如下。

(1) 保留现状1m3/s的小泵站, 在孖庙涌位置的泵站建设完成后, 将全部雨水转输至规划泵站。

(2) 北侧雨水经过宝安大道下面的预留3m×1.5 m双孔箱涵顺接进入3×1.5设计箱涵 (15米) 。经设计3×1.8设计箱涵 (349m) 转输进入孖庙涌。

(3) 中部雨水经过宝安大道下面的预留3m×1.4m箱涵进入现状DN1500管道和设计DN1000管道 (326m) 。DN1000管道向北侧接入3×1.8设计箱涵中。

2 施工方案

(1) 箱涵施工前, 根据承载力检测资料, 若有软基处理, 则在清除软基后, 铺设级配碎石。

清除基础表面泥土、砂浆等, 并进行凿毛, 根据其轴线中桩, 端头桩等按设计用全站仪放出墙身线, 并在基础上弹出墨线, 沿墨线架立钢模, 模板沿轴线方向每隔1.0m设一道拉杆, 竖向每隔1.0m设一道拉杆, 以防止模板下部变形, 各拉杆通过蝴蝶扣与模板背侧钢管连接, 拉杆均用双螺帽固定, 以防止拉杆滑丝移位。

(2) 模板内侧用墙身同宽的木方水平支撑模板, 其间距不大于80cm×80cm, 以确保模板钢度、垂直度和稳定性要求。按模板高度分上、中、下在模板两侧设置木制斜撑。

(3) 两侧墙身平行模板之间设置水平面支撑, 以保证涵洞净空准确。一切支撑及拉杆等固定就位后, 自检模板平整度、垂直度以及稳定性, 涵洞净空等, 并请监理工程师现场检验, 合格后方可进行砼浇筑。

(4) 砼浇筑预先清洗模板, 砼基础, 涂抹脱模剂, 架设砼溜槽, 拌和站严格按施工配合比进行砼拌和, 通过溜槽送入模内。人工按30cm一层大致找平, 采用2台插入式振动密实, 并要求振动棒振动时不能触及模板。

3 钢筋骨架安装

3.1 骨架制作

在支架上浇筑钢筋混凝土盖板时, 应先在模板内制成平面骨架, 制作钢筋骨架时, 须焊扎坚固。多层钢筋焊接时, 可采用侧面焊缝, 使之形成平面骨架, 焊接缝设在弯起钢筋的弯起点处。如斜筋弯起点之间的距离较大, 应在中间部分适当增加短段焊接, 以便有效地固定各层主钢筋。

3.2 钢筋接头

钢筋绑扎接头要求:受拉钢筋搭接长度不小于设计范围:Ⅰ级钢筋不小于25dⅡ级钢筋不小于35d, (d为钢筋直径) 。钢筋的焊接采用搭叠式电弧焊接, 钢筋端部应预先折向一侧, 使两接合钢筋在搭接范围内轴线一致以减少偏心。搭接时双面焊缝的长度不小于5d, 单面焊缝的长度不小于10d。

3.3 钢筋骨架的拼装

用焊接的方法拼接骨架时, 应用样板严格控制骨架位置。骨架的施焊顺序, 宜由骨架的中间到两边, 对称地向两端进行, 并应先焊下部后焊上部, 每条焊缝应一次成活, 相邻的焊缝应分区对称地跳焊, 不可顺方向连续施焊。

3.4 为保证混凝土保护层的厚度, 应在钢筋

骨架与模板之间错开放置适当数量的水泥砂浆垫块、混凝土垫块或钢筋头垫块, 骨架侧面的垫块应绑扎牢固

4 施工的技术分析

试验段发现裂缝。

为保证箱涵施工质量, 先进行试验段施工, 以便总结经验, 确定合理的施工方案。选取相应的试验段, 实验结果分析如下。

(1) 对商品混凝土进行调查、分析。通过对材料进行抽样检验, 没有发现质量问题。混凝土搅拌站距现场不到2km, 混凝土运输与等候时间之和约为15min~25min, 现场测定混凝土的坍落度为10cm~14cm, 符合规范要求。又对混凝土试块进行抗压、抗渗试验, 均符合质量要求, 混凝土不存在质量问题。

(2) 检查地基承载力情况。基底土质为粘土, 开挖基坑后, 由质量监督站取三处土样进行试验, 允承载力分别为0.253MPa, 0.276MPa, 0.297MPa, 都能满足设计要求。经计算, 箱体对土基的作用力为0.048MPa。试验段范围内没有软土地基。箱涵两侧按规定设有排水边沟和积水井, 用水泵及时抽出积水。

因此, 人工浇水养护不会对地基产生影响。通过以上分析, 地基承载力满足要求, 不会产生不均匀沉降。对箱涵顶面四个角点的水平监测, 也没有发现有下沉现象。

(3) 对支架进行检查。防止因支撑不牢, 混凝土在没有达到一定强度时, 箱体产生位移, 使混凝土产生过大的剪应力而开裂。模板内支架为门式钢支架, 外斜撑为钢支撑。经检查, 没有发现损坏、滑移等现象。

(4) 由输送泵运送混凝土。先浇注底板混凝土计115m3, 相隔5d后, 再浇注侧墙及顶板混凝土计180m3。混凝土入模温度为30℃~35℃, 凝结过程中的最高温度为54℃。浇注速度35m3/h, 人工操作插式振动棒振捣。在顶板混凝土收浆后, 用麻袋覆盖, 人工浇水养护。

根据以上资料, 排除了混凝土质量, 地基承载力, 支架水平移动因素对混凝土裂缝的影响, 最有可能的是混凝土收缩及温度应力引起的裂缝。箱涵混凝土分两次浇注, 底板浇注后, 对施工缝进行凿毛、清理, 再绑扎侧墙、顶板钢筋, 安装模板。5d后浇注侧墙及顶板混凝土。由于浇注混凝土是在中午进行, 气温高。由输送泵送入模板中振捣, 浇注速度快, 水泥在水化过程中释放出大量热量, 积聚在混凝土中, 使混凝土体内的温度最高达到了54℃, 而环境温度白天25℃左右, 夜间16℃左右。最大温差达38℃, 导致混凝土体积收缩过大。而收缩时, 遇到先期浇注的底板混凝土和结构钢筋的约束, 不能形成整体收缩, 在侧墙混凝土中产生巨大的拉应力, 从而导致箱涵侧墙被拉裂。

5 结语

裂缝是钢筋混凝土箱涵致命的质量问题。特别是用作地下通道或疏水工程的箱涵, 一旦裂缝, 很难修复。虽然现在有各种补缝措施, 但效果并不理想。影响钢筋混凝土箱涵裂缝的原因很多, 其中温度应力为主要因素。在施工实践中, 要根据工程所处的环境条件, 认真分析每一个影响因素, 采取相应的对策和措施, 钢筋混凝土箱涵施工裂缝是可以控制的。

摘要：针对2005年8月20日大暴雨后宝安大道沿线街道、居委出现的水浸现象, 规划局组织对宝安大道沿线排水、排洪问题进行了专题规划研究, 结合流域排水现状和沿线土地开发、道路建设的实际情况, 对宝安大道原设计排水方案进行深刻的检讨和分析, 在此基础上, 深圳市市政工程设计院于2006年1月完成了《宝安大道沿线排水问题规划方案》。本工程的任务为:在福永新和社区将现状孖庙涌上游排水渠道改造成浆砌石明渠及钢筋砼箱涵, 用以收集新和区域的雨水, 最终将雨水引入孖庙涌, 通过孖庙涌泵站 (规划中) 抽排至福永河。

关键词：钢筋混凝土箱涵,设计施工,分析