钢筋混凝土盖板箱涵论文（共3篇）
钢筋混凝土盖板箱涵论文 篇1
摘要：钢筋混凝土箱涵在施工过程中, 易产生裂缝。其影响因素有:温度应力, 原材料质量, 地基不均匀沉降, 模板支撑不稳, 结构配筋, 混凝土振捣及养护达不到要求等。针对扎赉诺尔煤业公司露天矿箱涵侧墙裂缝产生的原因, 改进了施工方案, 加强了各个环节的监控管理, 消除了裂缝产生的原因。
关键词：钢筋混凝土箱涵,裂缝,控制
当钢筋混凝土箱涵用作疏水工程或地下通道工程时, 要求具有足够的强度和良好的防水性能。从结构上看, 施工并不困难。但要满足设计要求, 达到优良工程的质量标准, 并非易事。特别是对钢筋混凝土箱涵易出现裂缝问题, 应引起足够的重视。扎赉诺尔煤业公司露天矿箱涵工程在施工过程中, 就出现了侧墙裂缝的问题。
扎赉诺尔煤业公司露天矿510至523区间铁路箱涵工程设计为现浇单孔钢筋混凝土结构, 混凝土标号为C30, 断面尺寸:净宽净高=6.0×7.3 (m) , 墙、底板、顶板厚度均为0.5m, 全长90m, 每15m为一节, 共6节。节与节之间设3cm宽的沉降缝, 沉降缝处设橡胶止水带。工程地处海拔510米至523米水平。处于冲积层黏土及砂层交接部位, 冲积层黏土属中压缩性土。工程在2000年6月至2001年9月期间施工。
施工方案: (1) 基坑开挖深度约6m。采用两台挖掘机接力开挖, 自卸汽车运土。基坑边坡坡度1:1, 在边坡中部设1.5m宽的操作平台, 便于施工作业。 (2) 采用木模板, 钢支撑。模板经过设计后, 在加工场地制作好, 运至现场安装。两模板之间用对拉螺栓连接。对拉螺栓用Ф12的钢筋制作 (中间设止水钢板) , 上下左右间距均为80cm。 (3) 箱涵混凝土采用泵送混凝土, 分两次浇筑, 先浇筑底板混凝土, 后浇筑侧墙和顶板混凝土。施工缝设在底板以上70cm处, 缝中安装镀锌钢板止水片。 (4) 施工的重点是后浇部分, 而后浇部分的施工重点是侧墙混凝土浇筑。后浇部分的侧墙深度为5.6m, 且顶板钢筋密布, 浇筑振捣十分困难。混合料用串筒送入模板中, 每间隔1.5m移动一次串筒。串筒处的顶板钢筋先不绑扎, 便于串筒安放。等侧墙混凝土浇筑完毕后, 再绑扎钢筋。 (5) 侧墙混凝土以50cm的层厚逐层浇筑。混合料从一端向另一端均匀地送入模板中, 定人定位用插式振动棒振捣。每层均按先一侧边墙, 再另一边墙的顺序, 依次轮流浇筑振捣。 (6) 侧墙浇筑完成后, 紧接着浇筑顶板混凝土。从一端向另一端一次浇筑成形。 (7) 在顶板浇筑完成收浆后, 用麻袋覆盖, 人工浇水养护14天。 (8) 非承重模板3天后拆除, 承重模板14天后拆除。
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。选取第6节为试验段, 砂石材料质量检验合格, 外加剂、粉煤灰、钢筋质量检验合格。分两次浇筑箱涵混凝土, 在底板以上70cm处设施工缝。先浇筑底板和70cm高的侧墙, 相隔5天后浇筑侧墙和顶板混凝土。养护3天后, 拆除外模板。通过箱涵表面进行检查, 发现箱涵侧墙在施工缝以上每隔3～7m有一条竖向长5m左右的裂缝。缝宽0.1～0.3mm贯穿整个墙厚。
裂缝位置的分布, 两侧墙均不相同。每条裂缝的宽度也不一样。但每条裂缝的长度基本相同。都是起于施工缝处, 止于侧墙与顶板相交处。施工缝处裂缝较宽, 向上逐渐变窄, 最后在与顶板相接处消失。
裂缝原因分析: (1) 对混凝土进行调查、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15～25min, 现场测定混凝土的坍落度为10～14cm, 符合规范要求。对于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, 基底土质为黏土, 开挖坑后, 由质量监督站取三处土样进行试验, 允许承载力分别为0.261MPa、0.285MPa, 都能满足设计要求。经计算, 箱体对土基的作用力为0.142MPa。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, 基地承载力满足要求, 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, 箱体产生移位, 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) 由输送泵送混凝土先浇筑底板混凝土, 相隔5天后, 在浇筑侧墙及顶板混凝土。混凝土入模温度为30～35℃, 凝结过程中的最高温度为54℃。浇筑速度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力引起的裂缝。箱涵混凝土分两次浇筑, 底板浇筑后, 对施工缝进行凿毛、清理、再绑扎侧墙、顶板钢筋, 安装模板。五天后浇筑侧墙及顶板混凝土。由于浇筑混凝土是在中午进行, 气温高。由输送泵送入模板中振捣, 浇筑速度快, 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53℃, 而环境温度白天24℃左右, 夜间15℃左右。最大温差达38℃, 导致混凝土体积收缩过大。而在收缩时, 遇到先期浇筑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。
根据上述分析, 采取以下控制措施 (1) 根据现场气候情况和材料现状, 每天早中晚、雨后都要对砂石材料抽样检测。根据检测结果, 及时调整配合比。将粉煤灰用量增加到51kg, 在满足施工和易性的条件下, 将水灰比降至0.55。 (2) 控制了混凝土搅拌时间, 规定搅拌时间2分钟, 不能过短, 也不能过长。搅拌时间短, 混合料拌和不均匀;时间过长, 会破坏材料的结构。如砂石材料被磨损, 混凝土配合比被改变等。 (3) 将木模板更换为钢模板, 以利散热。尽量缩短底板混凝土与侧墙混凝土浇筑的间隔时间。在底板混凝土浇筑完成后, 三天之内浇筑侧墙混凝土。这就要求钢筋、模板工序改进操作方法, 连续作业。 (4) 在温度比较低的早、晚时间浇筑混凝土, 降低混凝土入模温度。确保入模温度控制在30℃以内。采用降温、缓凝等措施降低水化热引起的温度上升, 将混凝土内的温度控制在50℃以内。 (5) 现场振捣按部位责任到人, 防止漏振、少振现象。底板、顶板浇筑速度可适当加快, 而侧墙浇筑速度不易过快。一般控制在25m3/h, 分层振捣, 每层厚30cm。混凝土浇筑时的倾落高度控制在2m以内。均匀出料, 均匀放料, 不能堆积成堆, 以免发生离析现象。振捣完成, 通过检查后, 再浇筑上一层混凝土。 (6) 改变了混凝土养护方法, 设置了专用的自动喷水系统。在浇筑混凝土时就开始向模板上连续不断地喷水。由于水泥在水化过程中产生很大的热量, 在浇筑过程中向侧墙模板喷水散热, 以免混凝土由于温度过高, 体积膨胀过大, 在冷却后体积收缩过大。顶板在浇筑完成收浆后, 用麻袋覆盖后洒水。养护时间14天, 采用布置合理的自动喷水系统进行养护。
由于采取了有效措施, 加强了各个环节的控制与管理, 消除了箱体侧墙裂缝产生的原因, 施工进展顺利。竣工验收被评为优良工程。正式投入使用以来, 运行情况良好。
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。
参考文献
[1]沈蒲生编.混凝土结构疑难释义[M].中国建筑工业出版社, 2003.
[2]王铁梦编.工程结构裂缝控制[M].中国建筑工业出版社, 1997.
[3]冯乃谦, 顾晴霞, 郝挺宇编.混凝土结构裂缝与对策[M].机械工业出版社.
钢筋混凝土盖板箱涵论文 篇2
钢 筋 砼
箱 涵 专 项 施 方 案
第一公路工程公司
2010年5月
钢筋混凝土箱涵专项施工方案
一、工程概况：
本工程在桩号CK0+032.6处及AK0+040.5处各有1座钢筋混凝土过水箱涵，断面尺寸为3孔5*3.5m，基础为15cm厚碎石垫层及15cm厚C20素混凝土垫层。
二、箱涵施工方案：
（一）施工方案：
箱涵系整体闭合式框架结构，施工时，采用明挖基坑，就地浇筑砼的施工方法，全箱涵采用三次浇筑，第一次浇至底板内壁以上30cm，第二次浇筑侧墙、顶板部分，第三次浇筑肋板部分。
施工程序：测量放线→基坑开挖→碎石垫层→垫层砼模板→垫层砼→底板模板钢筋→底板砼→墙身钢筋模板→浇筑第一次砼（底板内壁以上30cm砼）→顶板模板→浇筑第二次砼（墙身砼及顶板砼）→肋板模板→浇筑第三次砼（肋板砼）→台背回填→现浇钢筋砼栏杆→现场清理。
（二）技术措施：
1、施工测量：
（1）用导线网控制涵位纵、横轴线以满足精度要求。
（2）涵洞放样前需先画出施工详图，然后依图放样。放样后进行现场核校，看是否与当地地貌相符，如需变更按有关规定办理。
2、基坑土方开挖：
（1）开挖基坑前，首先要排除施工面的地表水，以防止地表水注入坑内。整个施工过程宜安排在晴天或少雨时间里，应避开雨天施工，施工前做好各种准备工作，连续不断地快速施工。在基坑内周围要挖集水槽，基坑底低洼处挖集水坑，备好抽水设备，保持干地施工。
（2）明挖基础要视地质情况及开挖深度，做好坑壁防护，保持基坑边坡稳定。
（3）基坑采用机械开挖。
3、碎石垫层施工：
碎石垫层回填按规范和设计的要求进行，回填厚度为15cm，用人工配合电动打夯机夯实，必要时以水振法或水撼法沉实，以达到设计规定的密实度。
5、模板工程的施工：
（1）基础垫层模板：基础垫层厚度均为150mm，采用18mm厚的胶合板后加固100×100mm木方作为垫层模板，模板固定采用Φ12钢筋钉固在地基上，钉固深度400mm，间距为600mm。
（2）墙身模板： ①模板设计：
采用60系列小钢模。钢模板排版时从墙体两侧向中间排版，不够模数的采用刨平后的木方连接。
穿墙螺栓的最大间距700×600mm。水平次龙骨为φ48×3.5mm钢管间距600mm，竖向主龙骨为两根φ48×3.5mm钢管间距700mm。加固采用内支外顶，平直段墙体钢筋设置竖向梯子筋，其上焊接顶模棍（不少于三道），丁字墙、十字墙处每个阴角处设置顶模钢筋，墙体外侧利用外侧预埋的两排地锚设斜支撑加固。墙体模板最下面3排对拉螺栓采用双螺母双“3”型卡。
②施工方法：
工艺流程：弹线→根部粘贴海绵条→安一侧模板→安另一侧模板→调整固定→办预检。
按放样图，墙体模板先按位置线安装一侧模板，U形卡、穿墙螺栓、斜撑、横竖楞安装完毕后，清扫墙内杂物，清扫完毕后，再按装另一侧模板，调斜撑、U形卡等是否紧固，模板拼缝及下口是否严密，办完预检手续。
小钢模拼缝时，在墙体根部距墙体边线5mm处弹线粘贴10mm厚20mm宽自粘性海绵条，并必须用水泥砂浆堵住底边缝隙，以减少流浆，相邻两块模板之间必须粘贴海绵条。
排模：从墙体两角向中间竖向排列，当墙体尺寸不合模数时，可用
55厚窄木条（40厚方木条+15厚木胶板）补充模数。窄木条在小钢模侧孔相应位置用手工钻钻孔，用丁字螺栓将窄木条和小钢模一连成一体。窄木条两侧必须使用300mm以下的小钢模，窄木条内模面匀刷脱模剂。
在模板底、中、上设三道斜撑，将模板根部定位，立面调垂直。在模板上口拉水平线调整上口平直。
再次检查模板支撑及各种卡件的松紧，清理现场。挂上线坠、备好大钢尺、拉上通线，报验。
（3）顶板模板安装：
①采用TLC插卡型模板体系，面板采用18mm厚胶合板，次肋采用50×100mm木方，间距250mm，主肋采用100×100mm双木方，微调型组装式模板早拆柱头与满堂脚手架连接，满堂脚手架立杆间距1000×1370mm，横杆步距不大于1.5m，分上、下二道。
②顶板模板安装：
工艺流程：清理作业面→测量放线→安装碗扣式脚手架（或TLC 早拆体系）→安装主龙骨→安装次龙骨→安装顶板模板。
清理作业面：墙体模板拆除完毕以后，将作业面里的各种杂物清除干净，保持场地清洁。
测量放线：支设前根据墙体混凝土建筑500线在墙体混凝土上弹出顶板下平线。
安装脚手架：在立脚手架立杆之前，在下部垫50×100的不少于250mm长的短木方。地下室脚手架设三道横杆。脚手架支撑完毕以后，拉线安装早拆柱头或顶托。依据墙四周的次龙骨线调整早拆柱头或顶托的高度。TLC插卡型模板体系应特别注意早拆柱头顶板是否与顶板模板顶紧，缝隙不要超过2mm。
安装主龙骨：在早拆柱头或顶托上依次安放100×100的木方，木方在使用之前，必须经过压刨机，保证其截面尺寸一致，木方接头在同一跨内50%错开，木方安装完成以后，继续调整其高度，以保证其标高。
铺设次龙骨：木方使用之前在压刨机上进行压刨，保证断面尺寸一致。
次龙骨采用50×100木方间距250mm，沿垂直主龙骨方向铺设，次龙骨搭接长度不小于300mm，且必须支撑在主龙骨上，同一跨内50%错开，主次龙骨交叉点利用70钉子侧面固定。必须设置靠墙龙骨，木方应保证顶面及迎混凝土面刨平，并靠紧墙体混凝土面。
起拱要求：根据本工程的要求房间4m以下跨度不得起拱，4m 及以上统一起拱1cm。起拱时拉出起拱线，次龙骨逐渐用木楔垫起，注意顶板四边不起拱。
安装顶板模板：铺设前根据开间尺寸，首先进行排板编号，尽量选用整板，贴墙柱边胶合板宽度不应小于1/3幅度。胶合板铺设时应进行选板，开边或尺寸厚度不统一应禁止使用，靠墙胶合板迎混凝土面粘贴5×10mm的海绵条。胶合板必须采取硬拼，严禁缝间粘贴海绵条及粘胶带，每一个长边拼缝下应有一个次龙骨，胶合板用50钉子与次龙骨钉紧，梁边间距300mm，中间间距500mm。TLC插卡型模板体系应特别注意早拆柱头上板条应沿主龙骨方向布置。
模板支设完毕后应进行自检，其后上报项目部施工技术人员，施工技术人员会同项目质检员检查合格后报审监理验收。
（4）模板的拆除：
①模板拆出要预先制定好拆摸顺序，根据施工现场成在地面的温度情况，掌握好混凝土达到初凝的时间，当混凝土达到初凝后，墙体强度达到12N/mm2(20℃以上气温时8小时)，必须及时松动穿墙拉杆，并将模板与所浇筑的混凝土墙体脱离，防止混凝土与模板表面粘结，为拆模作好准备，拆模时不得用铁撬撬开模板，还要保护模板边角和混凝土边角，拆下的模板要及时清理，清理残渣时，严禁用铁铲、钢刷之类的工具清理，可用模板清洁剂，使其自然脱落或用木铲刮除残留混凝土。
②拆除模时间：侧模板以不损坏砼表面及楞角时，方可拆模，模板拆除时间应符合规范的要求。
6、钢筋工程施工：（1）原材料要求：
①进场钢筋必须具备出厂质量证明书和试验报告单，每捆钢筋有标牌。
②对进场钢筋按规范的标准抽样做机械性能试验或化学分析，合格后方可使用。
③进场的钢筋和加工好的钢筋，根据钢筋的牌号分类堆放在枕木或砖砌成的高30cm间距2m的地垄墙上，以避免污垢或泥土的污染。严禁随意堆放。
（2）钢筋的配料：
钢筋配料是根据设计图中构件配筋图，先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图并加以编号，然后分别计算钢筋下料长度和根数，填写配料单，经审查无误后，方可以对此钢筋进行下料加工，所以一个正确的配料单不仅是钢筋加工、成型准确的保证，同时在钢筋安装中不会出现钢筋端部伸不到位，锚固长度不够等问题，从而保证钢筋工程的质量。因此对钢筋配料工作必须认真审查，严格把关。
（3）钢筋的下料与加工：
①钢筋除污：钢筋的表面应洁净，在钢筋下料前必须对受污染锈蚀的钢筋进行清理，对盘园钢筋除锈工作是在其冷拉调直过程中完成；对螺纹钢筋采用自制电动除锈机来完成，并装吸尘罩，以免损坏工人的身体和污染环境。
②钢筋调直：采用调直机或牵动力为3吨的卷扬机，两端设地锚的办法对盘园钢筋进行冷拉调直，根据施工规范要求，Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于4%，钢筋经过调直后应平直，无局部曲折。
③钢筋切断：
钢筋切断设备主要有钢筋切断机。
切断工艺：将同规格钢筋根据长度进行长短搭配，统筹排料。一般应先断长料，后断短料，减少短头，减少损耗。断料应避免用短尺量长料，防止在量料中产生积累误差，为此宜在工作台上标出尺寸刻度线，并设置控制断料尺寸用的档板。在切断过程中，如发现钢筋劈裂，缩头或严重的
弯头等必须切除。
质量要求：钢筋的断口不能有马蹄形或起弯现象。钢筋长度应力求准确，其允许偏差±10mm。
④弯曲成型：
钢筋弯曲成型主要利用钢筋弯曲机或手动弯曲来完成。
弯曲成型工艺：钢筋弯曲前，对形状复杂的钢筋，根据配料单上标明的尺寸，用粉笔将各弯曲点位置划出。划线工作宜从钢筋中线开始向两边进行；若为两边不对称钢筋时，也可以从钢筋一端开始划线，如划到另一端有出入时，则应重新调整。经对划线钢筋的各尺寸复核无误后，即可进行加工成型。
质量要求：钢筋在弯曲成型加工时，必须形状正确，平面上无翘曲不平现象。钢筋弯曲点处不能有裂缝，钢筋弯曲成型后的允许偏差为：钢筋全长±10mm；箍筋的边长±3mm。
⑤钢筋接长：钢筋接长是整个钢筋工程中的一个重要环节，接头的好坏是保证钢筋能否正常受力的关键。因此，对钢筋接头形式应认真选择，选择的原则是：可靠方便、经济。板筋Ⅰ级钢采用搭接，Ⅱ级钢采用焊接为主。钢筋的接头位置应按设计要求和施工规范的规定进行布置。
⑥钢筋的堆放与运输：
钢筋的堆放：本工程所有钢筋在钢筋加工场加工成型后放在指定的位置堆放，堆放场地应坚硬、平整，并铺设方木，防止钢筋污染和变形。成型的钢筋，应按其规格、直径大小及钢筋形状的不同，分别进行堆放整齐，并挂标志牌，现场应做到整洁清晰，便于查找和使用。
钢筋的垂直运输：为了保证施工进度，用汽车吊保障垂直运输。在运输钢筋时，对较长的钢筋应进行试吊，以找准吊点，必要时可用方木或长钢管加以附着，严禁吊点距离过大，造成钢筋产生弯曲变形。
（4）墙身钢筋绑扎：
①墙身钢筋绑扎工艺流程：修整预留搭接钢筋→绑扎墙体主筋→预留洞口加筋→墙体保护层垫→钢筋隐蔽工程验收。
②水平、垂直分布筋搭接长度采用45d，锚固长度Ⅰ级、Ⅱ级筋为35d，墙体内钢筋一般采用搭接接头。
③墙体上洞口必须按图预留，并配合各专业进行核对，无遗漏后才能浇筑混凝土。
④绑扎墙体钢筋时，先连接墙体竖向钢筋，将墙身处预留钢筋调直理顺，并将表面砂浆等杂物清理干净。划好横筋分档标志，然后于下部及齐胸处绑两根横筋固定好位置，并在横筋上划好竖筋分档标志，然后绑扎其余竖筋，最后绑其余横筋。
（5）顶板钢筋的绑扎：
①施工工序：清理模板→划板筋位置线→绑板下层钢筋→管道安装→绑板下层钢筋→绑板附加筋→预留洞口加筋→板保护层垫块→隐蔽工程验收。
②板的底部钢筋伸入支座≥5d，且应伸至梁或墙支座中心线。③板的中间支座上部钢筋（负筋）两端直钩长度为板厚减20mm。板的边支座负筋在墙内锚固长度应满足受拉钢筋的最小锚固长度的要求。
④双向板的底部钢筋，短跨钢筋置下排，长跨钢筋置上排。⑤当板底与梁底平时，板的下部钢筋伸入梁内须置于梁的下部纵向钢筋之上。
⑥板上孔洞应预留，避免后凿，施工时各工种必须根据专业图纸配合土建预留全部孔洞，当孔洞尺寸≤300mm时，洞边不再另加钢筋，板内钢筋由洞边绕过，不得断开。当洞口尺寸＞300mm时，应设洞边加强筋，洞口每边各加被切断钢筋的一半，且锚入支座40d，为安全起见洞口底筋应预留，不得切断。其它大于800mm洞按设计图纸要求加筋处理。
⑦板、墙钢筋的交叉点要用铁丝扎牢，除靠近外围两行钢筋的交叉点全部扎牢外，中间部分交叉点可间隔交错扎牢，但必须保证受力钢筋不产生位置偏移；对于双向受力的钢筋必须全部扎牢。
⑧板钢筋绑扎时，要先在模板上画线，绑完下铁后垫好马凳和垫块，再绑扎上铁。浇混凝土时，随时修整板筋。
7、混凝土施工：
采用泵送商品混凝土，施工方案为先浇筑底板砼再浇筑墙、顶板砼最后浇筑肋板砼的方法。
（1）材料要求：
在选定商品砼供应厂商时将会同建设、监理单位选择信誉好，价格合理，供应能力强的生产厂家。
（2）施工准备工作： ①上道工序己检查验收合格。
②砼浇筑前木模板应充分浇水润湿，并用松软材料堵孔嵌缝，模板内的杂物应清除干净。
③水、电安装施工的预埋部分应安装布置完毕，砼浇筑过程中不得移动、损毁或埋没。砼生产运输施工机械安装完毕，并经调试运转正常，振捣器配备充足，做好各种机具的现场维修准备工作。
④做好停电、停水时应急准备，发电机己试运转正常，施工用水已贮备。掌握天气变化情况，加强与气象预报部门联系，尽量避免在雨天浇筑砼，雨季施工中应事先准备好排水设备和防雨遮盖材料。安全设施和劳动力的配备，应满足砼浇筑进度要求。
⑤做好隐蔽验收记录及相关技术资料。（3）施工工艺： ①砼浇筑的一般要求：
浇筑砼时应分段分层进行，每层浇筑高度应根据结构特点、钢筋疏密决定。一般分层高度为插入式振动器作用长度的1.25倍，最大不超过500mm，平板振动的分层厚度为200mm。
使用插入式振动器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得遗漏(一般为300～100mm)，振捣上一层时应插入下层砼面50mm，以消除两层间的接缝，平板振动器的移动间距应能保证振动器的平板覆盖己振实部分边缘。
浇筑砼应连续进行，如必须间歇，其间歇时间应尽量缩短，并应在前
层砼初凝之前，将次层砼浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种及砼初凝条件确定，一般超过2小时应按施工缝处理。
浇筑砼时应派专人经常观察模板、钢筋、预留孔洞、埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况，发现问题应立即停止浇灌并应在已浇筑的砼初凝前修整完毕。
坍落度损失过大，经过现场试验员同意，可以向搅拌车内加入与砼水灰比相同水泥浆或与砼配合比相同的水泥砂浆，经充分搅拌后才能卸入泵机内，严禁向储料斗或搅拌车内加水。
砼下料应分层进行，每层厚度不宜大于400mm，墙采用插入式振动棒振捣，振捣时要遵守快插慢拔的原则，顶底板采用平板式振动器振实。
②施工要点：
墙及肋板砼浇筑：墙浇筑前，应在底面上均匀浇筑50mm厚与砼配合相同的水泥砂浆，砂浆应用铁铲入模，不应用料斗直接倒入模内；砼应分层浇筑振捣，每层厚度控制在500mm左右，砼下料点应分散布置循环推进，连续进行，并按规范定控制好砼浇筑的延续时间；在底板顶面上50cm处设置施工缝。
顶板、底板混凝土浇筑：浇筑方法由一端开始用“赶浆法”推进，振捣时要避免触动钢筋及埋件，浇筑的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振动器在垂直浇筑砼方向来回原地捣，注意不断用移动标志以控制混凝土板厚度，振捣完毕，用刮尺或拖板抹平表面；在浇筑成整体的墙和顶板时，应在墙浇筑完毕后停歇l～1.5小时，使其获得初步沉实，再继续浇筑顶板。
（4）砼的养护：
①砼浇筑结束后，应在12小时以内加以覆盖，并浇水养护，砼浇水养护日期一般不少于7天，掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的砼不得少于14天。
②每日浇水次数应能保持砼处于足够的润湿状态，常温下每日浇水四次。大面积结构如地坪、楼板、屋面等可蓄水养护，贮水池等一类工程，可在拆除内模板后，待砼达到一定强度后注水养护。
8、涵洞变形缝：
（1）箱涵在新旧箱涵设一道变形缝，变形缝宽3cm，变形缝应贯穿整个断面（包括基础），用聚乙烯低发泡填缝板、埋入式钢边橡胶止水带、剪力筋、30*30cm双组份聚硫密封膏施工。
（2）施工时在变形缝位置先放一道埋入式钢边橡胶止水带和3cm厚的低发泡聚乙烯填缝板，在底板处应加放置外贴式橡胶止水带，结构成型后再把泡沫板掏空3cm深，用30*30cm双组份聚硫密封膏填塞。
9、台背回填夯实：
钢筋混凝土盖板箱涵论文 篇3
关键词：箱涵,弯矩分配法,弹性力学,有限元
水利工程设计中, 当渠道穿越道路时常常以涵洞作为连接建筑物, 箱涵作为涵洞的一种形式, 通常采用钢筋混凝土结构。其结构计算一般为内力及配筋计算。当前, 主要采用两种方法进行内力计算:一种是查表法、弯矩分配法及迭代法等, 其计算理论基础为结构力学和材料力学;另一种是有限元法, 即以弹性力学作为理论基础。结构力学法为传统计算方法, 以洞身框架为脱离体, 对于弹性地基梁与地基之间的相互作用并没有充分考虑, 而有限元法在计算时考虑了这一因素, 通过建立弹性连续介质的基础模型利用有限元软件进行计算。
本文以某干渠节水改造工程中某一箱涵设计为例, 拟通过运用这两种方法对双孔钢筋混凝土箱涵进行结构分析及计算, 为相关工程提供一定的参考。
1 箱涵概况
该箱涵位于某干渠节水改造工程中段, 根据渠道现有情况、地质条件等因素, 确定为双孔钢筋混凝土箱涵。
箱涵为填埋式, 单孔净尺寸为B×H=3.0m X2.6m, 工程长度为33.0m。箱涵底板、顶板及侧墙厚度d均为0.4m, 加腋尺寸为0.20×0.20m, 底板总宽为7.2m。顶部填土高度为Hd=0.5m, 顶面现浇C20混凝土0.15m, 浆砌石0.4m, 回填土重度γ=18KN/m3, 内摩擦角取φ=30°, 箱涵主体结构砼强度等级为C25, 地基基础为细砂, 汽车荷载为公路-II级。箱涵具体结构尺寸见图1。
2 有限元分析方法
2.1 有限元基本理论
利用有限元法对钢筋混凝土结构进行分析时, 将路堤填土和箱涵作为一个整体结构考虑。先选择单元形态, 对结构进行离散化, 计算区域被划分为有限个单元;再构造已划分单元的位移函数, 建立单元的等效结点荷载列阵和刚度矩阵等;然后分析整体, 将每个单元的等效结点荷载列阵、刚度矩阵分别集合成整体结点荷载列阵和整体刚度矩阵, 综合考虑边界约束条件, 通过求解整体刚度方程, 由此求得结点位移分量[3], 从而最终求出各单元的应力。
2.2 计算模型
建立计模型时, 将箱涵两侧的土体以及箱涵覆土层作为荷载直接施加到结构和地基上, 为了简化计算模型, 建立的有限元模型不考虑地基土和箱涵结构的非线性特性, 按照线弹性模型建立。本次建模时, 按箱涵的实际设计尺寸建模, 主体部分为箱涵及其支撑结构, 以其为中心, 向两侧各延伸15m、底部土体向下延伸15m作为计算的整体模型的边界。
2.3 单元格划分
单元格划分时, 综合考虑工程精度要求和计算机的速度及容量来确定其大小。根据有限元分析理论的误差分析可知, 应力的误差与单元尺寸为正比关系, 位移误差与单元尺寸的平方成正比, 单元格划分时采用有限三角形单元格。在划分时, 根据箱涵的结构受力特点及其对称性, 对远离底板的区域单元格划分大些, 靠近底板的区域单元格划分小些, 并适当加密, 且使相邻分区单元的边界节点重合。
2.4 边界条件
箱涵内周边属自由边界, 地基底部铰支固定, 两侧边界为法向约束。
2.5 荷载
箱涵结构承受的荷载主要有:土压力、水压力、车辆荷载及洞身自重力等。土压力包括洞顶垂直土压力及侧向水平土压力, 水压力包括内、外水压力, 车辆荷载主要为汽车荷载[1]。一般情况下, 箱涵为无压涵洞。当有水通过箱涵时, 产生的侧向水压力与部分作用于侧墙外侧的土压力相抵消, 对结构运行有利, 因此本次箱涵结构以洞内无水时作为计算控制工况, 荷载组合为土压力、车辆荷载及结构自重。计算时, 取单位洞长1m进行荷载计算。结构力学法计算简图见图3, 图中q1、q2、q3、q4分别为底板、顶板、侧墙顶部 (相应于顶板底面处) 及侧墙底板 (相应于底板顶面处) 的均布荷载。
3 箱涵计算成果及分析
3.1 内力及配筋计算成果
按照弯矩分配法 (结构力学方法) 对箱涵内力进行计算。有限元法及结构力学方法计算箱涵内力成果见表1。根据计算所得的箱涵内力成果, 选取最不利截面作为配筋计算控制截面进行配筋, 有限元法及结构力学方法的配筋计算成果见表2。
3.2 成果分析
(1) 由表1箱涵内力计算成果可知, 结构力学法与有限元法计算的箱涵结构内力变化趋向基本一致。相较于有限元法, 结构力学方法计算的节点弯矩计算结果偏大。
(2) 由表2箱涵配筋成果可知, 结构力学法与有限元法计算得到的配筋量比较接近, 结构力学法计算的底板处配筋, 略小于有限元法计算成果, 但总体上两种计算方法计算结果差别不大。
4 结语
通过两种计算方法的比较可以看出, 利用有限元法计算的结构内力与结构力学法计算的结构内力变化趋向基本一致。在实际应用中, 可利用两种方法互相验证, 保证计算的精度满足工程要求。
参考文献
[1]熊启钧.涵洞[M].中国水利水电出版社, 2006.
[2]龙驭球.结构力学教程 (I) [M].北京:高等教育出版社, 2003.
[3]王元汉, 李丽娟.有限元法基础与程序设计[M].华南理工大学出版社, 2001.