混凝土箱涵（精选11篇）
混凝土箱涵 篇1
引言
随着经济建设的快速发展, 大体积混凝土在各种结构中的应用也越来越多, 但大体积混凝土的裂缝控制是一个施工难题。大体积混凝土发生开裂后, 其性能与原状混凝土性能相差很大, 尤其是对渗透性的影响更大, 而混凝土发生渗透又会加速混凝土结构的进一步恶化, 严重影响结构的耐久性。由于裂缝大多是在早期产生的, 因此, 在大体积施工时, 控制裂缝的产生显得格外重要。
太原市敦化巷还建路箱涵长22 m, 宽13.5 m, 净高5.5 m, 侧墙厚0.9 m, 底板厚1.1 m, 顶板厚1 m, 共需混凝土1 080 m3, 且要求混凝土强度等级为C 40, 抗渗等级S 8。根据工程特点, 在施工前, 我们对大体积混凝土裂缝产生的原因进行了深入分析, 制定了预防裂缝产生的控制措施, 从施工前期、施工中和施工后分3个阶段进行严格控制, 最大限度地减少了箱涵裂缝, 从而保证了箱涵的整体性、稳定性和耐久性。
1 裂缝种类和成因
大体积混凝土释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用, 由此造成的温度应力和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因之一。
1.1 干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇注完毕后的1周左右, 如果温湿度变化过快, 则产生收缩裂缝, 通常发生在表面, 这种裂缝宽度小且没有规则。
1.2 温差裂缝
大体积混凝土浇注后, 在硬化过程中由于水泥水化产生大量的水化热, 使混凝土的温度上升, 在混凝土内外部产生温差, 使混凝土表面产生拉应力, 当这种拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时, 混凝土就会产生温差裂缝。
1.3 温变裂缝
混凝土在强度形成期间, 水泥混凝土表面温度变化与内部温差产生较大的降温收缩, 受到内部混凝土的约束而出现的裂缝。
从控制裂缝的角度来讲, 干缩裂缝的危害相对较小, 而温差裂缝和温变裂缝则会影响结构物的整体性、耐久性和防水性, 影响结构的正常使用, 其重点在于控制贯通裂缝。
2 控制大体积混凝土裂缝的主要措施
该工程采用泵送混凝土, 在原材料控制方面, 项目部派人实地考察混凝土搅拌站, 现场取样进行试验。在浇注过程中, 设专人留守搅拌站监控原材料质量, 对不合格的材料坚决不用。
2.1 混凝土配合比优化及确定
根据图纸设计的混凝土强度等级及抗渗要求, 为满足混凝土的和易性、泵送性、缓凝性及抗渗要求, 通过筛选, 有针对性地选择了3种外加剂进行对比试验, 比较了混凝土坍落度损失、泌水性、和易性、抗压强度、缓凝时间等各项技术指标和成本, 最终选定了UNF-3B型复合外加剂。混凝土配合比设计为:水泥:P·S 42.5水泥, 430 kg/m3;砂:中砂, 622 kg/m3;石子:粒径5～31.5 mm碎石, 连续级配, 1 091 kg/m3;磨细粉煤灰:Ⅰ级粉煤灰, 75 kg/m3;水:180 kg/m3;UNF-3B复合外加剂:52 kg/m3。
2.2 延缓混凝土降温速度
(1) 选择较适宜的气温浇注大体积混凝土, 尽量避开炎热季节的高温时段浇注。该工程箱涵施工正值3月份, 气温适合大体积混凝土施工。
(2) 掺加相应的缓凝型减水剂, 延缓混凝土水化热峰值的出现时间。
(3) 大体积混凝土浇注后, 为了减小升温阶段的内外温差, 防止产生裂缝, 采取蓄热保温、蓄水保湿养护措施, 对混凝土进行保温、保湿养护, 可延缓混凝土水化热的降温速度, 减少结构内外的温差, 防止产生过大的温度应力和温差裂缝。
(4) 采用长时间的养护, 规定合理的拆模时间, 延长降温时间, 延缓降温速度, 充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。要求养护时间≮14 d。
(5) 合理安排施工工序。浇注顺序为先底板、后侧墙, 水平沿底板方向平行推进, 竖向采取斜向分层、薄层浇注、自然流淌、循序推进、一次到位的连续浇注方式。
2.3 改进泵送混凝土施工工艺
(1) 原材料降温。
根据混凝土搅拌前后总热量相等的原理, 混凝土的出机温度与原材料的温度成正比。为此, 要求搅拌站对原材料采取降温措施。为了防止阳光直接照射, 在砂石堆场搭设遮阳棚, 并用地下冷水连续浇水对石子降温, 可大大降低出机温度, 从而使入模温度大为降低。同时还可使石子预先吸收水分, 减少混凝土的坍落度损失。
(2) 控制混凝土浇注温度。
紧密配合施工进度, 确保混凝土连续均匀供应, 混凝土输送管外壁用麻袋包裹, 在其上覆盖草包并淋水降温, 防止混凝土在输送过程中温度升高。现场设专职测温员测控。
(3) 浇注。
浇注采用“一个坡度、层层浇注、一次到顶”的方法。根据泵送时形成的坡度, 在上层与下层布置两道振点。第1道布置在混凝土卸料点, 主要解决上部振实;第2道布置在混凝土坡角处, 确保深层混凝土的密实。先振捣卸料口处的混凝土, 以形成自然流淌坡度, 然后全面振捣。
为提高混凝土的极限抗拉强度, 防止混凝土因沉落而出现裂缝, 减少内部微裂, 提高混凝土密度, 还采取混凝土密实度二次振捣法。在振捣棒拨出时, 混凝土仍能自行闭合而不会在混凝土中留下孔洞, 此时是进行二次振捣的合适时机。由于泵送混凝土的坍落度大、水灰比大, 振捣后表面的水泥浆较厚, 先用长刮尺排除面上的泌水, 与实际标高刮平, 在初凝前 (该工程混凝土初凝时间为3 h) , 用木蟹抹两遍, 使其表面密实, 在混凝土初凝前做3次光面, 排除混凝土因泌水而形成的水分、空隙, 提高握裹力, 增强混凝土的抗裂性能。
(4) 养护。
为了严格控制大体积混凝土的内外温差, 确保混凝土质量, 减少裂缝, 养护是十分重要和关键的工序。混凝土的早期养护主要在于保持适宜的温湿度条件, 一方面使混凝土免受温度变形的影响, 防止产生有害的冷缩和干缩;另一方面, 使水泥水化作用顺利进行, 以达到设计要求的抗裂拉力。实践表明, 采用“蓄热法”进行早期养护是一种好方法。它是用塑料薄膜作为密封层, 塑料薄膜间用5 cm的宽胶带封口并搭接严密, 防止混凝土热量散失, 保证塑料布内有凝结水。中间铺设两层土工布并洒水浸透, 最上1层用塑料薄膜覆盖压住。在混凝土终凝前, 利用混凝土蒸发的水分达到养护的目的。混凝土浇注5～7 d后, 混凝土开始降温, 此时揭去薄膜层, 仅留1层土工布。在该工程中, 混凝土采用蓄热保温养护的方法收到了良好效果, 不仅较经济, 而且确保了混凝土的质量, 值得推广。
(5) 温控监测。
在混凝土成型过程中, 应对水化反应明显的时段进行温度控制。大体积混凝土产生水化热时形成由中心向四周递减的温度梯度, 尤其是在表面容易形成拉应力而导致开裂。所以, 在混凝土中布置电阻温度计来随时检测温度的变化, 并针对具体的温度变化情况采用相应的措施进行预防, 可确保混凝土成型后结构构安全可靠。
3 结语
虽然大体积混凝土很容易产生裂缝, 但只要在事前准备、事中控制、事后养护3个阶段充分考虑各种影响因素并进行严格控制, 混凝土裂缝是完全可以控制的。归纳起来, 大体积混凝土裂缝的预防控制可概括为4句话:优良配比是前提, 早期养护很关键;科学施工最重要, 温控检测不能少。
参考文献
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[5]彭立海.大体积混凝土温控与防裂[M].郑州:黄河水利出版社, 2005.
混凝土箱涵 篇2
热水互通是连接河龙及粤赣高速的重要的关键工程，是粤赣高速公路几个控制性工程之一，热水互通施工进度，施工工期能否按期完成，直接影响到河龙高速公路经 济效益的发挥和粤赣高速的通车任务，因其三条匝道桥横跨205国道，其施工内在和外观质量又影响到粤赣高速公路的整体形象，因此，热水互通工程是我项目部 最重要的关键和形象工程。
热水互通主线桥和匝道桥上部构造设计为支架现浇连续箱梁和预制吊装箱梁，其中预制箱梁共175片，现浇连续箱共40跨1023m，C50砼7614m3。
二、连续箱梁工程数量
热水互通连续箱梁主要工程数量如下：
序号 项目名称 单位 数量 合计
主线桥 A匝道桥 B匝道桥 C匝道桥 D匝道桥
1 C50砼 m3 1480.4 3626.5 1096.6 694.2 716.2 7614
2 Ⅰ级钢筋 kg / 5494 1664 1051 1514 9723
3 Ⅱ级钢筋 kg 245333 971975 294537 127496 197250 1836591
4 钢绞线 kg 26079.4 122078 121283 37475 23095 330010
5 波纹管 φ70mm m / 1220 2366 1172 1172 5930
90×19 4440 4683 8148 / / 17271
三、总体施工组织安排和施工工期
由于前期受征地拆迁影响，我标段热水互通工程比原计划推迟了4~5个月，经过项目部的努力，热水互通工程已进入下部结构的施工阶段，热水互通主线桥墩柱已 全部完成，盖梁完成42%，已具备了施工连续箱梁的条件。经过项目部周密分析考虑，为满足业主工期需要，原计划采用钢管支架方案，因施工工期稍长，且施工 安全、稳定性稍差，故更改为三套225m长贝雷架施工，满足2500m2的施工工作面，增加投资约150万元，原计划在5月完工，现通过分析可 在203月中旬完工。为年6月份河龙高速顺利通车创造足够的时间。具体施工安排如下：
1、施工顺序
主线桥左幅79m（3跨） 主线桥右幅79m（3跨） A匝道桥（17跨） B匝道桥（ 5跨） C匝道桥（ 6跨） D匝道桥（6跨）
2、施工时间
热水互通主线桥左幅8月1日~10月20日（1联3跨）；
热水互通主线桥右幅208月25日~10月6日（1联3跨）；
A匝道桥年10月3日~2005年1月30日（6联17跨）
B匝道桥2005年1月4日~2005年2月24日（2联5跨）
C匝道桥2005年2月1日~2005年3月20日（2联6跨）
D匝道桥2005年2月23日~3月20日（2联6跨）
具体施工时间见附页连续箱施工时间安排表
3、施工投入
（1）1.5×3.0m贝雷架2400片；
（2）90cm贝雷花窗1800个；
（3）8×8×20cm方木50000条；
（4）2cm厚胶合板10000m2；
（5）门式架1700套；
（6）20×20×240cm枕木804条；
（7）混凝土运输车5部（3 m3）；
（8）混凝土输送泵（久润160）一台；
（9）25T吊车一台，16T吊一台；
（10）混凝土搅拌楼一座（搅拌机750+500升）
（11）模板工、钢筋工、混凝土工等操作工人140人；
（12）技术管理人员32人。
四、施工总平面布置图、施工进度横道图及施工工艺流程图（见附页）
五、施工方案
（一）地基处理
为保证支架搭设时，地基具有足够的承载力，必须乇底清除软基段软弱层，并用石屑分层碾压，上层用30cm砂砾或石渣，然后面层用10cm石屑和10cm厚 5%的水泥稳定石屑进行碾压硬化，若地处低洼地段，还需进行填土施工，按95%的压实度层层碾压，以期达到地基平整稳定的要求，四周做好排水沟，保证支架 范围不受雨水的浸泡。
（二）支架施工（支架布置图见附页）
1、模板支架使用材料为
（1）3×1.5×0.9m贝雷架；
（2）1.5×0.9m门式架，间距0.9m；
（3）方木8×8×200cm，间距30cm；
（4）可调节高度的顶托；
（5）φ50mm钢管，壁厚3mm。
2、支撑体系为：
基底（墩基础） 贝雷架墩（25m，6个墩，断面3×1.8m） 横向贝雷架（15×1.5m满铺） 纵向贝雷架（25×1.5×0.9间距6.0m） 门式架（1.5×0.9） 顶托 纵向方木 （8×8cm） 横向方木（8×8cm） 模板（2cm）。
3、支撑体系叙述如下：
（1）、墩基础
基底处理完后，贝雷架墩基础进行加固处理，即采用C15片石砼，浇注一块3.4m长，2.4m宽，0.3m高的基础，30m跨，8个墩，8个基础；25m跨，6个墩，6个基础。
（2）、贝雷架墩
贝雷架墩采用4片贝雷片，拼装在一起，每片为1.5×0.9m，4片，尺寸为3×1.8m，视箱梁高度，调整贝雷架墩高度。
（3）、横、纵向贝雷架
横向贝雷架长度为15m，满铺，高度为1.5m，纵向贝雷架长度为桥梁墩间距，高度1.5m，架立在贝雷架墩之上。
4、门式架
在满堂贝雷架上面，采用螺杆钢门架，配合可调节U型顶托，间距90cm，横向排列。
5、方木、模板
门式架上纵向布设方木，间距90cm，纵向方木上布设横向方木（8×8×200cm），方木间距30cm，箱梁模板采用2cm厚胶合板。
（三）支架验算（见附件）
（四）模板施工方案
1、箱梁模板采用20mm厚胶合板，8×8cm方木条做木楞，模板拼装严格按箱梁设计尺寸进行，施工人员应随时检查模板的几何尺寸。
2、模板安装完成后对平面位置、顶部标高、预埋件、预留孔节点联系及纵横向稳定性进行检查，确保达到要求后才浇筑砼。
3、拆模待砼强度达到足够强度应力张拉完成方可进行，拆模时不得对砼造成损环，各种固定模板的支撑亦应一并拆除。
（五）、钢筋施工方案
箱梁钢筋布置详见《施工图纸》。
每一批钢筋应有出厂合格证和原料试验合格后方能使用。运至桥面扎结、焊接，钢筋下料几何尺寸应准确，钢筋扎结须注意结合预埋件，预应力管道的定位安装， 波纹管定位尺寸要严格按照钢束控制点坐标进行安装，全部安装完毕后，经自检合格后，请监理工程师复检，合格后才能浇筑砼。
（六）、砼施工方案
1、以热水互通B匝道为例，说明砼施工要点及施工安排。
本匝道0#～5#墩为现浇预应力砼连续箱梁，左幅为5×25，右幅为5×25m，桥面宽12.114m~20.348mm，梁高1.4m，箱宽从 8.11m过渡到16.383m，顶板厚22~48cm，底板20~40cm，腹板厚40cm和60cm、梁体砼C50，第一阶段施工第三跨和第一跨，每 跨长度为25m，砼396m3。第二阶段第四跨长25m,C50砼324m3，第三阶段第二、第五跨，每跨25m长，砼376m3。
2、砼施工方案
（1）、总体施工方法
箱梁砼采用逐孔搭架现浇，分三个阶段完成。第一阶段完成第3跨和第1跨、第二阶段完成第4跨；第三阶段完成第2及第5跨（详见示意图）每跨分两次浇筑，第 一次先浇筑底板、腹板及横隔板下半部分，第二次浇筑顶板及横隔板上半部分。浇筑梁体砼时，按梁的全部横断面斜向分段、水平分两层连续进行，上、下层前后浇 筑距离控制在1.5m以上，每层浇筑厚度不超过30cm，浇筑时采用插入式振动棒振捣。
一跨砼施工及张拉实际需要19天，第三跨及第一跨砼完成后。紧接着搭设第四跨支架模钢筋、砼。随着进行第二、五跨的施工作业，一跨的作业时间及人员安排如下：
1、支架搭设： 7天，工人20人；
2、模板安装： 6天，工人27人；
3、钢筋安装： 7天，工人25人；
4、砼浇注： 3天，工人40人（二组）；
5、张拉压浆：7天，工人13人。
合计需投入工人125人才能保证在计划时间内完成。
（2）人工、机械安排计算
混凝土生产采用的搅拌机型号为JW750和HZN60搅拌机，JW75搅拌机按每搅拌鼓0.6m3，每鼓需搅拌2分钟，则每小时可产出砼 0.6×（60÷2）=18m3， HZN60搅拌站同时生产砼，每小时生产15m3砼，两个搅拌站合计每小时生产砼33m3。连续箱梁第四跨最大浇筑方量324m3，使用5台3m3砼运输 车，二台吊机垂直运输砼，每小时可作业砼33m3，最长浇筑时间可控制在10小时内。施工时分成两组施工，每施工部位需插入式振捣工5人，放料6人。根据 以上计算：需要吊机2部，插入式振捣器5部，砼运输汽车5部。现场施工人员如下：搅拌机操作工2人，吊机司机4人，砼运输车司机6人，放装砼料工12人， 插入式振捣工6人，跟场木工6人，技术管理人员12人，需要现场施工人员共42人。
（3）、具体施工过程控制
混凝土 搅拌楼设置在热水互通BK0+700左侧砼搅拌站，二台搅拌机额定功率为33m3/h，用五部搅拌运输车（每车载量3m3）运至在施工现场，考虑每 次砼浇灌量较大，浇筑时间较长（约需10小时）则采用加缓凝减水剂搅拌砼料。砼施工时分成两个班组，同时由跨中间开始，向两边均匀浇筑，两个班组的砼由各 自的吊机吊运至施工部位，使用斜溜槽下料，防止砼因落差过大而产生离析现象，并减少施工荷载对支架的冲击力。每个班组均配备振动棒三部。砼浇筑过程中，振 捣器振捣时采用快插慢拔的方法，砼分层浇筑，在下层砼初凝或能重塑前浇筑完成上层砼。
在施工过程中作好如下控制工作：
①浇筑砼前，应对模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净，模板缝隙应填塞严密，模板内面涂刷脱模剂。浇筑前检查砼的和易性和坍落度。
②在斜溜槽下面砼堆积高度不超过1m。
③插入式振动器振捣时，移动间距不超过振动器作用半径1.5倍，与侧模保持5~10cm的距离，插入下层砼5~10cm，每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件，应十分注意不能碰撞预应力波纹管。
④对每一振动部位，必须振动到该部位砼密实为止。密实的标志是砼停上下沉，不再冒泡，表面呈现平坦、泛浆。
⑤浇筑砼期间，设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况，及时处理松动、变形、移位等现象。
⑥砼浇筑完成并初凝后，即开始养护，采用棉麻袋覆盖保湿养护。
⑦施工缝的处理：首先，应凿除处理层砼表面的水泥砂浆和松弱层，其次在已凿毛的砼面用水冲洗。在浇筑次层砼前，对垂直施工缝应刷一层水泥净浆，对水平缝铺一层1-2cm的1：2水泥砂浆。
（七）、预应力体系施工方案
暂定采用柳州预应力总厂生产的OVM锚具、夹片和预应力设备（YCD350千斤顶、ZBR-500S型油泵）。
1、钢铰线
钢铰线统一由业主提供。按合同规范钢铰线进场后，分批进行抽样检查，检查内容，外观及各种力学性能的试验，合格后，按设计要求下料。
锚环、锚具、连续器和张拉设备进场后，经监理认可。然后，锚具按规范要求抽样检测锚固力、硬度及探伤试验，张拉设备进行张拉前的系统标定，合格后，方可在施工中使用。
钢铰线下料采用砂轮切割机。按设计计算长度加70cm工作长度取料。每孔钢铰线要求组束编号，且必须理顺不能交缠，用封口胶将两端头保护好。
2、钢铰线束定位
（1）把己取好的钢铰线束套入波纹管内（波纹管购买，并检查之破损，直径φ90mm）波纹管接口用φ95mm的波纹管套接，且注意接口的密封，防止进浆。
（2）根据钢铰线束的坐标进行定位，用φ8mm的钢筋做定位扣，然后将套好钢铰线的波纹管放入、固定。如与钢筋冲突，对钢筋骨架做适当调整。
（3）钢铰线安装完成后，安装梁端、垫片锚具，注意垫板必须与钢铰线束垂直，在锚具固定端和横隔板位置预留泄水孔。
3、预应力张拉
梁体砼浇灌后，抽取2组试件与梁体同条件养护，待砼达到设计值强度85%以上，而且不小于5天后，进行张拉施工。
（1）对钢铰线用5%~7%应力进行的初拉整理，保证每根钢铰线受力均 匀相同。
（2）在进行初张后，按设计的张拉控制应力σk=0.75Ryb=1395Mpa，对15φj15.24的钢铰线束进行张拉。张拉控制力为2930KN，张拉过程中采用应力与伸长量双控制，应力施加要均匀、平稳，由
0 0.1σk σ 持荷2分钟锚固。
（3）张拉时注意量取钢束的伸长量，总伸长量L=L1+L2。
L1：从初始应力到控制应力之间的`实测伸长值；
L2：初始应力的理论计算伸长值。
实际伸长值与计算值（设计值）相差±6%时，及时报监理及设计单位。
4、孔道压浆
张拉完成后，将工作长度的钢束切除及进行孔道压浆。
（1）压浆前用高压水对应力孔进行冲洗。然后用空压机将应力孔风干。
（2）压浆采用活塞泵，压力为1.0Mpa。
（3）压浆使用普通硅酸盐42.5R水泥净浆，搅拌后须进行细孔过滤。
（4）为保证孔道水泥浆饱满，采用二次压浆法，当第一次压浆至泄水孔出浓浆后，保持0.5Mpa2~3分钟，然后停止压浆，5分钟后进行压浆，压力可在0.7Mpa左右。
（5）张拉完成后，张拉端用水清洗干净，安装封锚钢筋、装模，浇注混凝土。
六、人员、机械设备、材料进场计划安排
为保证施工计划的顺利实施，结合河龙高速公路通车工期要求，热水互通连续箱梁施工所需配备的各种主要机械材料进场计划及劳力计划安排见附表。
七、工期保证措施
1、工期保证体系见“工期保证体系框图”。
2、选派具有丰富施工管理和技术管理经验的管理和技术人员，组建施工队，在项目部的管理和调度下，全面负责施工，下属各业务部门及作业小组超前操作，高效务实，强化管理。
3、配备性能优良数量满足施工要求的各种机械设备和运输车辆，做到机械设备安全，配置合理，性能先进，保证施工进度和施工质量的目标。在施工中，科学地组 织机械化一条龙作业和流水作业。加强对机械设备管理，组织好设备配件的采购、供应，提高设备完好率和利用率，保证机械化生产顺利进行，保证工程进度的落 实。
4、编制好施工用料计划，疏通施工用料各种供应渠道，确保各种用料及时供应，并在施工现场和料库存放一定数量的材料以保证施工的顺利进行。
5、作好施工中的技术保证工作
在接到设计资料后，立即组织有关专业技术人员进行图纸会审，认真领会设计意图，积极与设计单位沟通，抓紧时间进行技术交底。设立技术攻关组，对关键性技术 问题进行攻关。加强现场技术指导和测试工作，杜绝发生技术性失误；积极推广用“四新”（新技术、新材料、新工艺、新设备）和开展“五小”革新工作，不断改 进施工作业工艺，提高工效，加快施工进度。对技术要求强的工种、工序开工前先进行培训，在施工中组织专业化队伍以加快进步，提高质量。
6、通过健全的质量保证体系、严格的质量管理制度和行之有效的质量保证措施，施工中严格按施工技术工艺细则操作，确保在跟踪检测、复检、抽检中实现各项工程施工一次合格，避免返工。
7、搞好计划管理，保持均衡生产，施工进度分阶段控制，计划部门根据全标段工程量和总工期要求，结合施工组织设计，编制年度和季度计划，生产调度和各施工队根据季度计划制定每月施工计划，做到以月保季、季保年，以年计划总工期。
8、开展目标管理，搞好经济承包：包任务、包投资、包工期、包安全、包工程质量、包环境保护、落实政策，奖惩兑现，提高全体职工的主动性、创造性。
9、施工过程中，加强指挥与协调，定期召开工程分析会。每天按时召开调度交班会，根据存在的问题及时调剂力量、设备和器材，保证施工顺利进行。
10、创造良好的施工环境。一是主动与业主、设计、监理单位建立良好关系，通力合作，主动认真接受监督指导；二是在业主的指导下与沿线有关单位建立良好的 关系，在施工中密切配合保证施工高效率进行；三是与当地政府及沿线群众建立融洽的关系，取得他们的支持和帮助，解决施工中遇到的相关问题，减少干扰，确保 施工的顺利进行。
八、连续箱梁 施工安全生产保证措施
1、建立强有力的安全生产保证体系，项目经理部设立质量安全室，各级生产机构配齐专职安全员。实行岗位责任制，把安全生产纳入竞争机制，逐级签订承包责任状，明确分工，责任到人抓住关键，超前预防。（见安全生产保证体系）
2、针对连续箱梁施工作业的特点，配合安全生产月的计划进行岗前培训，对职工进行安全生产基本知识和技能的再教育。电工班、焊工班、钢筋及砼施工班组等，经安全生产考核合格后持证上岗。
3、施工现场内做到管线齐全、灯明路平、悬挂有关施工安全标语。工人作业时严格要求佩戴安全帽、安全带，作业区内配置安全网。
4、在横跨205国道施工时，支架（贝雷架）搭设净高保证在4.5m以上，按四车道布设，其中左右二个通道为人、畜、非机动车、摩托车通道，中间为2个汽 车通道，汽车通道宽度4.0m，非机动车道宽3.0m，为避免行车（人、畜）对支架的碰撞、破坏，造成重大的支架坍落事故。每个车道二侧用砼浇注二条防撞 墙，防撞上再安装架立φ34cm钢管作为支撑承重结构。
进入施工区500m处设置减速警示和限高架，100m处设立减速警示和减速带，50m处设立减速锥和分流岛，并增设四名责任心强的安全员轮流值班，专门负责地方路的行车指挥、安全巡视等工作，并在各路口设立警示标志。
5、经常检查砼搅拌机、运输车或砼输送泵的安全性能使用情况，严禁带病作业，确保砼施工的连续性。
6、电器设备必须安装防雷接地措施，电工对电力线路经常检查，防止触电现象的发生。
7、预应力钢束张拉前，对张拉设备应进行检查，同时对台座横梁进行检查，张拉两端必须设防护栏或防护挡块。
九、质量保证措施
1、建立健全质量保证体系和创优体系，经理部成立以项目经理任组长、项目总工程师任副组长的创优领导小组，负责全项目的质量创优领导工作台，项目经理部设 质量安全室、中心试验室，配备质检工程师，队设专职质检工程师，工班设专职质检员，配齐满足要求的质检仪器设备，并配备挂质检牌的质检专用车。
2、建立健全以项目总工程师为首的技术质量管理体系，项目经理部设工程技术部，工程技术部下设技术室、安质室、测量队、中心试验室，配备相应的专业工程 师，队设技术室，配主任工程师一名，专业工程师2~4名，单位工程设主管工程师。实行技术工作台统一领导，分级管理，划分各级技术管理权限，明确各级技术 负责人的职责，推行技术承包责任制，开展技术优质服务。（质量保证体系框图见附页）
3、坚持“百年大计，质量第一”的方针，强化各种形式的宣传教育，全项目上下形成创优声势，人人以创优质工程为荣，创不了优质工程为耻的共识。队伍进场后，将实行分项、分工序专项质量意识教育，有的放矢，标准明确，使全体职工认识到质量责任重于泰山。
4、完善各项工程质量检查验收签证制度，严格执行各项质量检验程序，进行全方位、全过程的质量控制，确保创优目标的实现。
5、制定质量目标和创优规划，开展目标管理。根据质量目标和创优规划提出的各项指标，从项目经理部到队班组逐步分解工作指标，确保质量总目标。
6、积极开发科技新成果，大力推广新技术、新设备、新材料、新工艺，以先进的技术确保高质量的产品。
7、加强施工技术指导，认真做好设计图纸自审与会审，充分理解设计意图；逐级进行技术交底，严格按设计图、相关的技术规范及操作规程要求进行施工。技术人 员深入现场精心指导，质检与测试人员准确检测、严格把关。强化工序、域种、工艺的质量控制，在一些重点工序建立质量管理体系和质量专人负责，对关键的重点 工艺开展TQC活动，组织技术攻关。
浅谈市政道路箱涵施工技术 篇3
【关键词】市政道路；箱涵；交通；施工技术；分析
0.引言
随着时代的发展，人们对于生活质量的追求越来越高。由于市政工程基础设施建设与人们的日常生产和生活息息相关，道路工程建设作为其中最为关键的一项基础工程建设，也受到了越来越多的重视。钢筋混凝土箱涵作为城市道路中一种常见的工程形式，其施工技术有了长足的发展，但是箱涵的结构架构的特殊性使得其在具体的施工过程中还面临着众多的考验。所以，对市政道路箱涵施工技术进行分析、探讨具有重要的理论及现实意义。
1.箱涵施工的初期工作
箱涵施工的初期工作主要包括施工方案的准备、排查现场管线情况以及基坑支护和土方开挖。其中，施工方案准备和基坑支护两项技术至关重要。
开挖深度超过5m的深基坑工程和施工总荷载在 以上的混凝土模板支撑工程属于危险性较大的分部分分项工程，必须制定专门的方案供专家组论证，通过后才能进行现场施工，同时需要现场验收的部分在验收时必须请参加论证的专家参与验收，确保实现“现场双确认”制度。
在进行土方开挖前，必须对现场的管线进行摸查，能迁移的迁移，不能迁移的标明位置，为以后进行土方开挖提供参考。
基坑支护是保证基坑稳定性的重要措施，是大型箱涵工程施工中至为关键的一个环节。当基坑的深度小于5m时，常采用放坡配合坡面防护的方法进行基坑支护。遇到地质较差的情况时可采用设钢板桩支护的措施来提高基坑的稳定性。当深度大于等于5m时，基坑的支护方式变得复杂多样，有排桩、地下连续墙、SMW工法桩等，再较深时可采用多支点形式支护。
进行土方开挖时，必须要人工与机械配合施工，及时复测开挖的标高，防止由于机械超挖，造成土体扰动，降低地基的承载力。
2.箱涵模板施工
施工阶段是箱涵成型的关键步骤，施工的好坏直接影响着箱涵的整体结构稳定性。箱涵的模板安装过程包括侧墙模板施工和顶板模板施工两部分，在这个过程中最重要的就是保证整体模板和支架结构的强度、刚度和稳定性满足规范的要求，能够很好地承受现浇混凝土重量、侧向土压力以及其它施工荷载。侧墙的支护作用对整体结构的完整性具有决定性作用，所以侧墙模板的施工过程便更加繁琐复杂一些。拆除模板要遵循先装后拆，先拆后装的原则。
3.箱涵钢筋施工
钢筋施工和混凝土施工是箱涵施工的两大核心环节。在箱涵的施工过程中，钢筋的骨架支撑作用至关重要。由于箱涵断面的规则性，在混凝土浇筑过程中，其断面的稳定性难以得到保证，若没有外加支撑，浇筑难以顺利进行。钢筋施工包含了选料、送检、加工、连接等诸多步骤。首先，进入现场用于施工的钢筋必须按照设计要求和施工标准进行抽样送检，在相关部门进行力学试验符合要求后才能进入现场进行施工。性能符合要求的钢筋之后要严格按照设计图纸上标注的弯曲角度、弯起位置等进行加工。钢筋施工的核心环节是钢筋之间的连接。接头位置必须严格按照设计规范进行设置，连接强度也必须满足规范的要求。而且，在绑扎钢筋分项工程完成后，必须经过监理方的验收后方可进行下一步浇筑混凝土的工作。
4.箱涵混凝土施工
混凝土施工对整个箱涵工程的质量的影响最为重要，其中包含许多重要的具体施工环节，这些环节总体可归纳为三个步骤。首先，浇筑混凝土前的准备工作。在进行混凝土浇筑前，一方面，要进行混凝土施工配合比试验，测试混凝土的强度等，同时控制施工用砂石水泥等材料与适配用料基本一致。另一方面，要考虑混凝土的泵送运输布料，根据浇筑的混凝土量、施工浇筑速度与作业工人协调，准备好施工设备及场地，落实好安全防护措施，保证混凝土浇筑的顺利进行。其次，混凝土的浇筑。箱涵施工混凝土浇筑一般要进行分层浇筑、连续浇筑的施工工艺。所谓分层浇筑是指将浇筑施工过程分为几个层次区段，按一定的顺序进行施工；连续浇筑则是指每层混凝土的浇筑必须是连续的，中间不能出现隔层现象。
5.箱涵土方回填及变形缝控制
相比土方开挖而言，土方回填则是一个相对简单的过程，但土方回填关系到道路的连接及稳定，对以下几个方面仍应给予足够的重视。首先，箱涵施工完成后，要等混凝土等达到规定强度后才能按照设计图纸的要求进行基坑的回填。其次，不能使用淤泥、腐殖土、冻土等不符合规定的材料最为回填材料，回填土必须进行分层夯实。另外，出于道路连接的稳定性考虑，箱涵牛腿与道路连接部分要设置搭板。
处于箱涵节段与节段之间的变形缝是箱涵工程必不可少的一部分，一般是通过在施工时预留的变形缝隙中填充一定的材料而成的构造形式。如果控制不好的话，将对整个工程的质量产生严重的影响。施工时预留的缝隙大小、填充所用的材料必须根据设计规范的要求进行设计、选取。值得注意的是，要先根据设计要求，对变形缝进行全面检查，对预留缝隙内的混凝土进行打毛处理。清扫干净后才可进行嵌缝材料填充的施工。
6.箱涵裂缝质量控制
混凝土收缩和温度应力是导致箱涵裂缝的主要原因。对此，特提出以下几点对裂缝进行控制的措施。首先，应在温度较低的早间、晚上进行混凝土的浇筑，同时采取降温、缓凝等措施来降低大体积混凝土浇筑时产生的水化热作用，防止混凝土温度过高。其次，混凝土浇筑时，要注意缩短顶板与侧板之间浇筑的时间差，加强施工现场对混凝土振捣工作的监督，防止混凝土浇筑不密实及离析现象。加强混凝土的养护工作。尤其是要加强对混凝土温度的监测和控制，在顶板浇筑完成后，用麻袋覆盖后洒水，可有效保证混凝土的养护时间。
7.结语
本文对市政道路箱涵施工过程进行了系统性的介绍，对箱涵施工技术中较为关键的环节进行了较为详尽的分析、探究。市政道路箱涵工程面结构非常简单，但其施工是一项系统性的复杂工程。施工前要做好施工方案等箱涵施工的准备工作。具体施工时要严格遵循相关规范要求进行施工，对钢筋和混凝土这两个施工的核心环节要给予足够的重视，施工完成后要注意做好混凝土的养护等后期工作。施工中每个环节都对整体工程的建设质量有举足轻重的影响，只有在施工中做好每个细节，才能保证整个市政道路箱涵施工过程顺利进行。
【参考文献】
[1]丁云飞.市政工程箱涵施工技术探讨[J].科技创新与应用，2012，（11）.
[2]余景林.浅析市政工程的施工管理[J].科技资讯，2011，（19）.
[3]高秀梅.大断面箱涵顶进技术在下穿铁路工程中的应用[J].铁道勘察，2009，1.
[4]刘洵.深圳供水工程混凝土箱涵裂缝成因分析及处理[J].人民长江，1999，10.
排水箱涵混凝土强度不足加固方案 篇4
关键词：排水箱涵,混凝土强度,碳纤维加固
0 引言
广虹路排水工程 (一期) 排水箱涵桩号0+085~0+160段、0+180~0+200 段混凝抗压强度原设计为30MPa, 根据检测, 实际混凝土抗压强度为19.82MPa~22.10MPa, 不满足设计要求。如果采用常规的拆除重建, 则工程费用大, 工期长。本文提出了在原有结构强度的基础上进行补强加固的方法, 并应用于实际工程之中, 取得了较好的效果。
1 加固方案
1.1减荷方案
通过减小箱涵的填土荷载, 从而减少箱涵的内力, 降低对箱涵结构受力的要求。
本段箱涵填土厚度3.0m, 顶板填土荷载3*1.8=5.4t/m2, 将下部1m填土改为泡沫轻质土 (比重0.65t/m3) , 相应顶板荷载2*1.8+1*0.65=4.25 t/m2, 减少21%荷载, 等代填土厚度为2+0.65/1.8=2.36m, 按C20 强度对箱涵进行复核, 计算底板跨中计算配筋最大为1429mm2, 实际配筋D25@150, 实际配筋面积为3274mm2, 现有的配筋可以满足结构受力要求。
1.2 结构补强方案
通过对粘贴碳纤维、粘贴钢板、粘贴玻璃钢、预应力加固等方法进行比较, 选定采用粘贴碳纤维加固, 粘贴范围包括砼强度达不到设计要求的箱涵内壁, 顶板和侧墙的外壁。碳纤维采用高强度II级200g碳纤布, 箱涵内壁采用纵向满贴方式, 顶板与侧墙外壁采用双向网格状粘贴 (详见图纸) 。与传统加固修补方法相比, 粘帖碳纤维加固修补混凝土结构具有明显技术优势, 主要表现在:
1高强高效。由于碳纤维有高强的物理力学性能, 抗拉强度比钢材大7~9 倍, 在加固修补混凝土结构中可以充分利用其高强度、高弹性模量的特点来提高混凝土结构及构件的承载力和延性, 改善其受力性能, 达到高效加固修补目的。
2具有极佳的耐防腐性能及耐久性能。试验表明, 粘帖碳纤维加固修补混凝土结构有良好的耐腐蚀性, 可以抗拒建筑物经常遇到的各种酸、碱、盐对结构物的腐蚀。使用该种加固修补方法对结构进行处理后, 不仅不需要如粘帖钢板工法所需要的定期防腐维护, 而且其本身更可以起到对内部混凝土结构的保护作用, 达到双重加固修补目的。
3适用面广。粘帖碳纤维加固修补混凝土结构可以广泛适用于各种结构类型 (如建筑物、构筑物、桥梁、隧道、箱涵等) 、各种结构形状 (矩形、圆形、曲面结构等) 、各种结构部位 (梁、板、柱、节点、壳等) 的加固修补, 且不改变结构形状及不影响结构外观。
4施工质量容易保证。由于碳纤维粘帖是柔性的, 即使被加固物的结构表面不是非常平整也基本可以达到100%的有效粘帖率。即使是粘帖后发现表面局部有气泡, 也可以修补, 只要用树脂注射进气泡中将空气赶走就可以。
5碳纤维质量轻且薄, 粘帖加固后, 局部不增加原结构自重及结构尺寸。
2 加固施工
2.1 碳纤维加固施工
2.1.1 碳纤维复合材的安全性能指标
按照《混凝土结构加固设计规范》 (GB50367-2013) 表4.3.3 要求。本工程碳纤维采用高强度II级200g碳纤维布, 主要指标如表1 所示。
2.1.2 碳纤维胶粘剂
碳纤维用浸渍、粘结胶采用A级胶, 胶粘剂必须符合《混凝土结构加固设计规范》 (GB50367-2013) 表4.4.3 要求。底胶和修补胶应与浸渍、粘结剂相适配, 符合《混凝土结构加固设计规范》 (GB50367-2013) 4.4.3 条要求。主要指标如表2 所示。
2.1.3 施工步骤
2.1.3.1清除表土
表土清理完毕后, 用高压水枪对混凝土表面进行冲洗, 达到表面干净整洁效果。渠箱底板采用人工高压水枪冲洗。
2.1.3.2 贴面处理
1混凝土表面出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除, 对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。
2混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质, 构件基面的混凝土要打磨平整, 尤其是表面的凸起部位要磨平。
3风机将混凝土表面清理干净, 并保持干燥。
2.1.3.3涂底胶 (碳纤维浸渍胶)
将底胶均匀涂刷于混凝土表面, 底胶厚度0.2mm为宜, 待胶固化后再进行下一工序施工。一般固化时间为6小时。
2.1.3.4 找平
混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平, 模板接头等出现高度差的部位应用修补剂填补, 尽量减小高度差。
2.1.3.5 粘贴
1按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。
2调配、搅拌粘贴材料粘结剂 (使用方法与底胶相同) , 然后均匀涂抹于待粘贴的部位。
3用特制工具反复沿纤维方向滚压, 去除气泡, 并使粘结胶充分浸透碳纤维布;并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶, 使之均匀。
4在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹0.5mm粘结胶。用工具反复沿纤维方向滚压, 并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶, 使之均匀。
2.2 泡沫轻质土施工
泡沫轻质土要求如表3 所示。
1泡沫轻质土单个浇注区、浇注层的浇注时间应控制在水泥浆初凝时间3h~4h内, 上层浇注层仅当下层浇注层终凝6h~8h时间后方可浇注施工。一般采用水平分层浇注施工。
2金属网及防渗土工膜的铺设。距离填筑体50cm以内位置设置一层钢丝网。
3金属网应铺设时, 应采用u形钉进行锚固, 纵向锚固间距2.0m、横向锚固间距1.0m。金属网平面位置应重叠搭接, 相邻两块钢丝网间的重叠宽度不宜小于20cm, 搭接处用铁丝绑扎并用u形钉锚固。
4泡沫轻质土扩建路基区段边界断面或填筑体长度在15m~20m间距设置一道变形缝, 变形缝采用1.5~2cm厚的普通木夹板。
3 加固效果分析
3.1结构安全分析
1通过减小箱涵的填土荷载, 将下部1m填土改为泡沫轻质土 (比重0.65 t/m3) , 按C20 强度对箱涵进行复核, 现有的箱涵结构满足受力安全要求;
2采用粘贴碳纤维加固后, 增加了箱涵的结构受力性能, 在减荷的基础上进一步补强结构。
综上所述, 通过减荷和结构补强加固后, 现有的箱涵结构满足受力安全要求, 不影响正常使用。
3.2 结构耐久性分析
3.2.1 结构混凝土强度分析
1根据 《钢筋混凝土结构耐久性设计规范》 (GB52476-2008) 3.3.1、3.4.4 条, 一般市政设施设计使用寿命年限不少于50 年, 相应钢筋混凝土结构最低强度为C30, 该段箱涵混凝土强度只达到19.82MPa~22.10MPa, 不满足耐久性要求;
2根据 《钢筋混凝土结构耐久性设计规范》 (GB52476-2008) 4.3.2 条, 在加大钢筋保护层时 (保护层增加50mm) , 钢筋混凝土结构最低强度可降低2 级, 但不低于C20。本工程采用粘贴碳纤维后, 对钢筋保护层的保护能力大大加强, 抗碳化能力相应增加, 如果视为增加了钢筋保护层, 则箱涵钢筋混凝土结构强度可至C20 可以满足耐久性强度要求。
3.2.2 结构耐久性分析
结构耐久性主要包括6 个方面:抗渗性、抗冲刷、抗冻性、抗裂性、抗碳化、抗侵蚀。
1本工程是作为市政雨水排放渠道, 流速较慢, 不存在抗冲刷问题, 对抗渗性要求不高, 也不存在抗冻的问题。
2抗裂性与钢筋混凝土结构强度有关, 根据加固后涵洞结构计算复核, 减荷后结构满足抗裂要求。在此基础上, 再采用粘贴碳纤维加固, 抗裂由碳纤维首先承受, 碳纤维失效后, 才由钢筋混凝土结构承受, 所以粘贴碳纤维加固后抗裂没有问题。
3抗碳化与水灰比、钢筋保护层有关。钢筋保护层越大, 抗碳化能力越大。采用粘贴碳纤维加固后, 相当于增加了钢筋保护层, 提高了混凝土结构的抗碳性。
4抗侵蚀:箱涵主要排放雨水, 属于非污染环境, 一般不存在抗侵蚀问题。即使箱涵排放污染水体, 由于箱涵表面采用了粘贴碳纤维加固, 具有极佳的耐防腐性能及耐久性能, 也可以满足抗侵蚀要求。
3.2.3 碳纤维耐久性问题
经加速暴露老化试验验证, 碳纤维可历时40 年性能不变, 且在表面涂装后, 耐久性将进一步加长。
综上所述, 结合本工程的实际情况, 采用粘贴碳纤维加固后, 箱涵结构的耐久性得到加强, 可以满足正常使用年限要求。
4 结论
广虹路排水工程 (一期) 排水箱涵混凝土强度未达到设计要求的部位, 按照本方案施工完成后, 经过检测, 在实际使用中没有产生裂缝, 达到了预期效果。该方案施工便捷, 工期短, 可以为类似工程提供参考。
参考文献
[1]SL 191-2008, 水工混凝土结构设计规范[S].中华人民共和国水利部, 北京:中国水利水电出版社, 2009.
[2]GB 52476-2008, 钢筋混凝土结构耐久性设计规范[S].中华人民共和国建设部, 北京:中国建筑工业出版社, 2009.
[3]GB50367-2013, 混凝土结构加固设计规范[S].中华人民共和国建设部等, 北京:中国建筑工业出版社, 2014.
谈入海箱涵的施工 篇5
本文以我公司承建的也门荷台达一期污水第一阶段扩容工程项目的.五号污水提升泵站的箱涵入海施工为基础,介绍了巧妙利用滑轮组可省力和改变受力方向的性质,用较低的成本和较安全的方式将约90吨的钢筋砼箱涵拉入大海的施工方法,对施工方法进行了技术经济分析,对施工和验收中存在的风险和出现的问题做了分析并提出了预防措施,对成功的经验进行了总结.
作 者：付文博 作者单位：中国水利水电第十三工程局有限公司 刊 名：科学时代（上半月） 英文刊名：SCIENCE TIMES 年，卷(期)： “”(5) 分类号：U6 关键词：钢筋砼箱涵 入海 滑轮组 施工 计算 总结
混凝土箱涵 篇6
摘要：以一座穿越铁路地道桥为例，介绍了其顶进施工难度，并重点介绍了顶进施工方法的特点.该顶进施工方法在施工难度较大，铁路运输繁忙的情况下，远距离顶进采用中继间法施工.施工过程控制是个复杂的动态系统工程，是实现该箱涵顶进精确就位的重要手段。
关键词：地道桥；顶进；加固；精确就位
1 引言
随着工程技术的逐渐发展和成熟运用，穿越铁路地道桥箱涵顶进的施工方法也日益增多。下面以一个下穿铁路咽喉地段，施工面积狭窄，新建箱涵与既有箱涵设计间距仅10cm的地道桥顶进为例，对控制新建箱涵远距离顶推精确就位如何实现快速顶进的施工技术做简要论述。
2 工程概况
2.1工程现况：哈尔滨市沿群力大堤到哈双南路段交通量大，车辆通行缓慢，经常出现拥堵现象，为缓解交通，达康路打通工程穿越京哈线两座立交桥工程在原铁路京哈线K1237+252.061-18.0m框构桥两侧各新增设一座1-17.8m框构地道桥。
2.2工程概况：本工程位于阳明滩大桥疏解段跨铁路部分工程（达康路穿越京哈线两座立交桥工程在原铁路京哈线K1237+252.061-18.0m框构桥两侧各新增设一座1-17.8m框构地道桥），北起新航路以北160m，向南穿越京哈路线、哈双南路至GK16+621.34止。GK15+800---GK16+621.34，北起新航路以北160米，下穿既有京哈线上、下行线、王孙上、下行线、站线、南至GK16+621.34止，全长820米。
达康路地道桥采用单箱结构，在既有涵洞两侧各增设两个单独地道桥，全长36米。下穿既有京哈线上、下行线、王孙上、下行线、站线，与既有线路成90°。由于施工现场场地狭小，采用了中继间顶推施工方法进行施工，根据箱涵位置设置预制平台及后靠背，在中继间前进节箱体底板端部将钢筋截断留出镐窝，然后将千斤顶放在镐窝内进行顶进，箱涵在平台预制完成后，利用顶推装置进行顶推，顶推时先利用后节箱涵做后背，顶进时先顶进前节箱体，而后顶进后节箱涵。如此循环往复，直至箱涵就位。
3 施工方案
3.1 顶推临时设施
3.1.1 工作坑
工作坑开挖施工前应先对桥位中线进行定位复测，确定框构的中轴线并加以保护。另外，进行地形的高程控制测量，以确保工作坑位置准确和坑底高程准确。依据现场的实际条件坑底四周挖排水沟，并在四角设置集水井，以便及时将坑底处积水用污水泵提升至工作坑顶排水沟中排走。
3.1.2 后靠背、分配梁
后靠背采用桩基础，根据受力计算，桩径1.20米，桩长12米。前端设置分配梁，分配梁是顶进千斤顶顶力作用的主要受力结构，其作用很重要，必须保证安全、可靠，故施工质量一定要保证。分配梁采用C30混凝土浇筑，为加强分配梁的整体性，在分配梁受力面增设钢筋网，且与滑板连成整体。由于本工程顶进施工为吃土顶进，后方为顶进时出土通道，因此将后靠背及分配梁设计成分段形式，中间留4m出土通道。
3.1.3 传力柱
由于顶力较大选用八三式军用杆件，4根7m八三式军用杆件拼接成一节传力柱，并且每7m设置一道分配梁。因顶程较长，因此在滑板内预埋钢筋，顶进时将顶铁环抱，防止顶铁崩起。
图1 传力柱布置示意图
3.1.4 顶推动力装置
根据检算，设置8台320t顶推千斤顶，根据顶推工况周转进行使用。在箱涵尾部设置托架，千斤顶安放在托架上，两节箱涵中间位置千斤顶固定在前节箱涵预留槽内。
3.1.5 限位装置
限位装置采用滚轮限位器。由于箱涵设计位置与既有箱涵间距仅10cm，因此将滚轮限位器安装在预制箱涵顶部，底部各一个。在顶推过程中如发现偏移过大，与既有箱涵接触滚轮限位器则利用顶推时顶力将箱涵正位。
3.1.6 中继间接缝
为防止顶进过程中土壤挤进涵身，需在箱体外的顶、侧三面设置钢护板，即沿前节箱体接缝处预埋10 mm厚的钢护板，钢护板长度延伸至后节箱体30 cm（在千斤顶最大行程时），为了防止頂进过程中巨大的摩擦使钢护套脱落，采用在混凝土中预埋钢筋穿孔与钢护板焊接形成一个整体。
3.2 箱涵顶推
根据顶推阶段的不同，最多只有8台320t千斤顶同时起作用。顶推千斤顶、传力柱共同合成一个顶推装置，运行过程具体如下：
（1）顶推第一阶段
此阶段箱涵位置为预制位置，将1#顶推至离2#箱涵10cm距离处。
图2 箱涵一阶段示意图
（2）顶推第二阶段
此阶段为利用1#箱涵作为后靠背，顶推2#箱涵。
图3 箱涵二阶段示意图
（3）顶推第三阶段
顶进1#箱涵至距离2#箱涵10cm处，为下一循环做准备。
图4 箱涵三阶段示意图
混凝土箱涵 篇7
1 箱涵预应力筋形状及布置方法
预应力筋布置及外形应尽可能与弯矩图一致。当承受均布荷载时,用正反抛物线形式;当承受集中荷载时,预应力筋在集中力处弯折,按折线形布置,折线形布置方案不宜用于三跨以上的箱涵,施工困难,预应力损失较大;侧墙端部弯矩较小的单跨或多跨预应力箱涵,顶、底板外端采用直线与抛物线相切的布筋方式,可减少预应力损失;通过箱涵板和墙交界处的预应力筋,应尽量使核心区混凝土均匀受压,采用正反抛物线与直线的混合布置方式;顶、底厚度较小的箱涵,当满足设计要求时,采用直线预应力筋,施工方便,预应力损失小;多跨箱涵布筋可采用上述形式进行组合;必要时可在侧墙设置预应力,当侧墙较厚时采用侧抛物线与直线混合布置的形式,当墙体较薄时采用直线预应力。
2 箱涵预应力筋线形公式
箱涵顶、底板预应力筋的布置,应使预应力筋的外形尽可能与外力作用下顶、底板的弯矩图形一致,对于板端弯矩与板跨中弯矩基本相近的单孔箱涵,预应力筋布置成正、反抛物线是一种被广泛采用的形式,如图1所示。正、反抛物线在反弯点C(或E)处相切,且C(或E)点位于B(F)与D的抛物线上,其抛物线方程为
式中:fi和l分别为抛物线的矢高和跨度;图1中f1和f2为BC(EF)段和CE段抛物线矢高。
f=f1+f2.(2)
f根据预应力筋的排列而定,宜取最大值。
连接BD,根据得到的两个直角三角形对应边成比例的关系,得
将f1和f2代入式(1)得板端BC(或EF)段抛物线方程为
跨中CE段抛物线方程为
α在0.1～0.2取值为宜,其他预应力筋的布置形式类似。
当箱涵侧墙预应力筋的布置形式尽量接近荷载弯矩图形,在侧墙顶、中截面偏心距e应取最大值,如图1所示。对于板端弯矩较小的单孔或多孔箱涵的侧墙,侧墙预应力筋布置成直线与抛物线相切的形式。
3箱涵顶、底板正截面承载力计算
预应力箱涵顶、底板承载力计算公式,预应力筋有效预应力为σpe,预应力以等效荷载的形式作用于结构,箱涵板弯矩为Mp、轴力为Np,孔道灌浆后,由变形协调原理,在极限荷载时应力增大至极限强度fpy,预应力筋的应力增量为fpy-σpe。设外荷载作用下控制截面的弯矩设计值为Ms,等效荷载作用下的弯矩值为Mp,轴力Np(压力为正),设预应力荷载分项系数为1.0,取控制截面隔离体,如图2所示,由平衡方程∑M=0及∑X=0得
式中:ep为预应力筋合力点距截面形心轴的距离,Ap为预应力筋面积,As为非预应力筋面积,hp为预应力筋形心至混凝土受压边缘距离,hs为非预应力筋形心至混土受压边缘距离。
Np与Apσpe关系,对于轴向无约束的梁板,二者相等;对轴向有约束的梁板,Np小于Apσpe。如果侧墙抗侧刚度较大,则顶、底板均张拉预应力,否则侧墙将发生顶、底板的轴向变形,阻止预应力向顶、底板中传递,产生次拉力,其值为Np-Apσpe,降低顶、底板的承载力。
4箱涵承压计算
4.1端部承压的截面尺寸计算
Fl≤1.35βcβlfcAln. (6)
式中:Fl为混凝土的局部承压的预应力,Fl+1.2σconAp;fc为混凝土的轴心抗压强度,在后张法预应力混凝土构件的张拉阶段的验算中,应根据相应阶段的混凝土立方体抗压强度值以线性内插法确定;βc为混凝土强度影响系数;βl为混凝土局部承压时的强度提高系数
4.2局部承压承载力验算
Fl≤0.9(βcβlfc+2αρvβcorfy)Aln. (7)
当间接钢筋为方格时
当间接钢筋为螺旋筋时
式中:βcor为局部承压强度的提高系数;ρv为间接钢筋的配筋率;α为间接钢筋约束作用的折减系数;n1,As1为钢筋网在梁截面宽度的根数及单根钢筋截面积;n2,As2为钢筋网在梁截面高度的根数及单根钢筋截面积;As3为螺旋钢筋截面积;dcor为螺旋式间接钢筋内表面的截面面积;s为钢筋间距。
5箱涵挠度验算
5.1刚度计算
受弯构件的刚度B可按下式计算为
式中:Mk为按荷载效应的标准组合计算的弯矩取计算区段内的最大弯矩值,Mq为按荷载效应的准永久组合计算的弯矩取计算区段内的最大弯矩值,Bs为荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度,θ考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数。
5.2挠度验算
短期荷载作用下挠度和预应力引起的反拱值,由弯矩图形相乘法,得梁板挠度为
预应力引起的梁板反拱值为
式中:k为箱涵顶、底板与边侧墙的线刚度之比;
式中:a为预应力筋的回缩量。
挠度验算为
6箱涵结构设计
6.1工程实例
计算荷载:公路Ⅰ级;净跨径:l0=8.6 m ;净高h0=8.8 m;填土厚度:H=8 m;材料:砼C30,主钢HRB335;材料容重:填土r1=19 kN/m3;钢筋砼r2=26 kN/m3;土的内摩擦角φ=30°;基底置于卵石土上,[σ]=400 kPa。
6.2预应力箱涵结构设计
原设计为混凝土箱涵,其截面尺寸如图3所示。现对箱涵的顶、底板施加预应力,计算所用尺寸参数与原箱涵相同,两种曲线预应力布置方式及MIDAS有限元计算模型如图4所示。其中,(a)种布束方式的钢束末端偏离顶、底板中心进行锚固定,(b)种布束方式在顶、底板的中心进行锚固定。
计算结果表明,在布置相同数量预应力筋的情况下,短期及长期效应组合下的应力,两种布束方式应力相差不大,箱涵顶、底板混凝土单元没有拉应力出现,均为压应力,(b)种布束方式较好,且施工更方便。
为达到与原设计相同的效果,并体现出预应力在合适截面下的优势,在保持混凝土箱涵其他尺寸不变的情况下,仅把顶、底板厚度减为30 cm进行计算(原箱涵顶、底板厚100 cm),采用直线预应力钢束,计算采用单位宽度计算时,顶、底板分别用了8根φ15.2的预应力钢筋,预应力布置和计算模型如图5所示。
计算结果表明,在短、长期效应组合下,箱涵的顶、底没有拉应力的出现,不会有裂缝的产生,混凝土的耐久性得到了保证。与原设计相比,顶、底板可节约混凝土70%,其配筋仅为构造配筋。
7结束语
通过对预应力混凝土箱涵的理论分析,得出了预应力筋的几种布置形式、布置方法及计算公式。并对预应力混凝土箱涵的顶、底板正截面承载力、预应力荷载的分项系数、端部承压的截面尺寸、局部承压承载力进行理论分析,给出挠度验算公式及方法。最后,对预应力混凝土箱涵进行对比设计计算,结果表明,构件没有拉应力的出现,因此不会有裂缝的产生,混凝土耐久性有保证。采用单位宽度计算比较,顶、底板分别用8根φ15.2的预应力钢筋,与原设计相比,顶、底板可节约混凝土约70%,其配筋仅为构造配筋,可明显降低成本。
摘要：通过对预应力混凝土箱涵的理论分析,得出预应力筋的布置形式及计算公式,并对预应力箱涵的顶、底板正截面承载力、预应力荷载的分项系数、端部承压的截面尺寸、局部承压承载力进行理论分析,给出挠度验算公式及方法,最后对预应力混凝土箱涵进行对比设计计算,结果表明,预应力能有效防止混凝土出现拉应力,并可节省混凝土用量约70%。
关键词：箱涵,预应力混凝土,理论分析,结构设计,有限元
参考文献
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箱涵大体积混凝土温度计算与控制 篇8
西安市一环路城墙西南角立交工程西起丰庆路汽车站人行天桥东至环城南路, 全长563.256米。立交用地红线宽按70米控制, 道路宽度60米, 其中下穿部分宽31米。箱涵位于桩号K0+198.164-K0+272.164, 长度74米, 横断面为三孔箱涵:机动车道净跨16米, 净高大于5.0米;非机动车道净跨6米, 净高大于3.0米。箱涵采用现浇C40钢筋砼结构, 机动车道顶板厚80厘米, 非机动车道顶板厚50厘米, 中隔墙、侧墙厚80厘米, 底板厚100~150厘米。
二 温度计算与施工控制
西南城角下穿式立交箱涵长度74米, 设3道施工缝分割成四段, 每段长18米, 横断面为三孔, 横向宽3 1.2米, 如下图。
地板混凝土厚度为100~150厘米, 大于80厘米, 属典型大体积混凝土。混凝土地板浇筑前分别在底板的上、中、下位置设置三个温度感应头位置, 间距不小于500mm, 深度分别为表面下200 mm、混凝土中部和混凝土底部上200mm。
测温时间从测点混凝土浇筑完1 0小时 (初凝) 后开始, 72小时内每2小时测温一次, 72小时后每4小时测温一次, 7天~14天每6小时测温一次 (力求在接近混凝土出现最高和最低温度时测量) 测至温度稳定为止。
在热传导方程式中, 热传导与距离的平方成反比, 由于箱涵纵横方向尺寸远大于厚度尺寸, 因此可采用一维热传导方程:
以差分形式表达如下：
展开化简后得：
表示在时间τ时混凝土内部相邻中点、上点、下点的温度, 为经过Δτ时混凝土内部中点的温度;Δθ为经过Δτ时后混凝土水化热的升温值;Δz为分层计算选取的厚度, a为混凝土的导温系数。由 (3) 式可以看出, 欲求左式后一时段的温度, 只要知道前一时段各点的温度和水化热增量, 即可求得后一时段的温度。
欲使方程 (3) 收敛于方程 (1) , 必须使。在分层厚度和时段选择上应充分考虑。混凝土的导温系数, λ为混凝土的导热系数, c为混凝土的比热, ρ为混凝土的容重, 混凝土在不同的温度下, 、值不同, 计算时选20o C的混凝土温度, 根据C40配合比, 可算;
c=0.94KJ/kg•k;ρ取2400kg/m3则a=0.00479m2/h=0.115m2/d。初步选计算厚度Δz=0.2 5 m, 时段, 代入则。
混凝土绝热升温表达式为Q=Q0 (1-e-mτ) 。Q0为水泥最终绝热升温值, 可按计算, W为每方混凝土水泥用量, 本工程W=369kg, 为每公斤水泥水化热终值, 42.5普硅水泥为377 KJ/kg, 代入则Q0=61.7℃。m为水泥水化速度指标, 选200C时不掺外加剂的m值为0.362/d, 故混凝土绝热升温方程为:
。混凝土表面总放热系数
有了混凝土虚拟厚度, 则可计算混凝土表面温度。如图1, Tc为大气温度, Tn为混凝土表面温度, 为未知值, T1为混凝土内部温度, 可由 (3) 式求出。由
得混凝土表面温度Tn=b0T1+b2Tc, 式中
βS=7.69代入得b1=0.61, b2=0.39
与大地接触的混凝土下表面温度的计算可仍采用 (3) 式计算, 当r=0时, 下表面温度等于大地温度;当τ=τ+Δτ时, 大地按混凝土对待, 但其温度已知, 由 (3) 式计算τ+Δτf时下表温度。
将底板分成△z=0.25m厚四层, 厚度中心为0, 如图2。为降低水化热峰值, 混凝土入模温度为5℃, 预测大气温度取平均温度为l℃, 如果能获得逐日气温预报, 也可按逐日预报温度计算。大地温度取2℃。用T (z, d) 表示温度, z表示断面位置, d表示时间。如T (0, 0) 表示τ=0时中心点0的温度;表示中心点0经过的后的温度。在初始条件下, 即τ=0时, T (0, 0) =50C, T (1, 0) =5 0 C, T (3, 0) =5 0C, T (5, 0) =1 0 C, T (2, 0) =5 0C, T (4, 0) =2 0C, T (6, 0) =2 0 C。当时, 列出差方程:
代入τ=0时各断面温度, 则可得时各断面温度。
至次, 计算完了时段各断面温度。按此法计算各时段各断面温度, 共计算560次, 即可得出28d混凝土内部各断面温度。
混凝土温度控制措施:
(1) 选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。
(2) 充分利用混凝土的后期强度, 减少每立方米混凝土中水泥用量。
(3) 使用粗骨料, 尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺和料或掺加相应的减水剂、缓凝剂, 改善和易性、降低水灰比, 以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。
(4) 降低原料的温度:本工程施工时间为11、12月份, 外部温度为-4~8度, 有利于大体积混凝土施工。
(5) 在混凝土浇筑之后, 做好混凝土的保温保湿养护, 缓缓降温, 充分发挥徐变特性, 减低温度应力, 冬期采取措施保温覆盖, 以免发生急剧的温度梯度发生。
(6) 采取较长时间的养护, 规定合理的拆模时间, 延缓降温时间和速度, 充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。
(7) 合理安排施工程序, 控制混凝土在浇筑过程中均匀上升, 避免混凝土拌和物堆积过大高差。
(8) 改善约束条件, 削减温度应力, 采取分层或分块浇筑大体积混凝土, 合理设置水平或垂直施工缝, 以放松约束程度, 减少每次浇筑长度的蓄热量, 防止水化热的积聚, 减少温度应力。
现将时段各断面温度分布标注如下。板中、板上、板下各时段计算成果见表1。绘制成曲线见附图2。图中可见中心温度最高为25.51℃, 发生在混凝土浇筑后第。各时段混凝土内外温差均小于25.5℃, 板表面与空气温度差亦小于25.5℃。
三 结束语
混凝土箱涵 篇9
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
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混凝土箱涵 篇10
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
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[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.
混凝土箱涵 篇11
近几年来,随着我国地下基础设施和地下管网建设的快速发展, 大量预制管涵应用于建设工程,包括圆管涵、异形管涵及矩形箱涵。 由于矩形箱涵断面利用率大,有利于内廊布置使用,目前已在电力隧道工程、地下综合管廊(共同沟)工程、地下蓄水工程、城市铁路隧道工程、城市交通地下通道工程以及引水排水管道工程中得以应用。 同时,在诸多不具备开凿施工条件下,顶进施工用钢筋混凝土管涵已成为首选材料之一。 对于顶进施工用钢筋混凝土圆管而言,管材制作技术与施工顶进技术已普遍推广并应用,但对顶进施工法用钢筋混凝土矩形箱涵而言,作为一种先进的非开挖材料,无论是箱涵制造还是顶进施工技术,尤其对于大截面钢筋混凝土箱涵,都还在研发过程中。
本文主要介绍武汉地下轨道交通三号线宗关站出入口过街通道用大型顶进施工法用钢筋混凝土箱涵的生产及应用。
1 工程概况及产品技术要求
1.1 工程概况
武汉市地下轨道交通3 号线宗关站一期工程位于汉口解放大道与建设大道交叉路口宗关站过街通道, 采用6900mm×4900mm×1500mm矩形钢筋混凝土箱涵顶进施工。 图1 为工程用钢筋混凝土箱涵,施工图见图2。
该项目是武汉地铁集团学习广州地铁公司、上海地铁公司在地下轨道交通矩形通道施工中采用大型矩形箱涵顶进施工的经验后,于2014~2015 年在武汉地铁3 号线宗关站出入站过街通道设计中采用了矩形刀盘式土压平衡顶管机顶进宽6900mm×高4900mm的大截面钢筋混凝土箱涵。
1.2产品技术要求
1.2.1几何尺寸要求
顶进箱涵外形尺寸:6900mm×4900mm×1500mm×450mm(宽×高×长×厚);内净尺寸为6000mm×4000mm×1500mm;单节箱涵重量约38t。
1.2.2 混凝土质量要求
顶进箱涵的混凝土设计强度等级为C50, 混凝土抗渗等级为P10。
1.2.3 接口型式
(1) 箱涵接口型式为钢承口胶圈柔性连接, 见图3。
(2) 橡胶密封圈形式为契型橡胶密封圈, 材质为天然氯丁橡胶,胶圈压缩率为45%,用黏结剂黏贴在插口工作面上,其示意图见图4。
(3) 接口密封采用四层保险:1 箱涵制作时在钢环与混凝土间装贴遇水膨胀胶条(10mm×10mm);2箱涵成型后在承口环与端面结合处的嵌缝槽内嵌填聚氨脂密封胶; 3箱涵间采用20mm硬质胶合板衬垫, 在胶合板傍再装贴一条遇水膨胀胶片;4承插口工作面安装天然氯丁胶契形胶圈连接。顶进施工完毕后,箱涵内无一处渗漏水,密封性能良好。
1.3 国内顶进施工法用矩形钢筋混凝土箱涵制造主要应用实例
1.3.1 广州地铁6 号线
2009 年广州地铁6 号线东湖站IIB出入口首先采用矩形顶管技术,称为“ 广州第一顶”箱涵尺寸为6000mm×4300mm,见图5。随后,在珠海广场站、天河客运站、长碰站、中山八路站、广佛地铁先后又取得顶进施工法用钢筋混凝土箱涵的成功应用业绩。
1.3.2 佛山南海桂城街道
2011~2012 年, 佛山南海桂城街道19、20 街区地段C地块地下空间采用矩形顶管法施工,此隧道共分四条平行的矩形顶管通道:其中两条做商铺通道、一条人行通道、一条车行通道。每条通道长60m,通道间净距0.5m,通道管顶埋深5.6m,矩形箱涵截面尺寸为6900mm×4900mm,厚度450mm。 其矩形顶管之大、通道并列之多、间隔之小、施工难度之大,在国内都属先例,图6 为佛山南海桂城街四条平行的矩形顶管通道工程。
1.3.3 淮安市现代轨道交通一期工程
淮安市现代轨道交通一期工程,位于淮安市楚州大道、深圳路等为五处下穿隧道工程,约250 节。矩形顶管外廓尺寸为7000mm ×4300mm×1500mm(内净尺寸:6000mm×3300mm×1500mm), 如图7 所示,管壁厚度500mm。 混凝土设计强度等级为C50,抗渗等级为P8。 箱涵两端内外分别为预埋钢套环和钢环。 两箱涵之间接头形式为F型承插式契形胶圈连接。
1.3.4 成都(金牛区段)220k V北三环输变电工程电力箱涵
2014~2015 年成都市220k V北三环输变电工程电力隧道建设项目(金牛区段)在穿越绕城高速公路区段采用了内净尺寸3100mm ×2500mm ×2000mm,壁厚300mm的预制钢筋混凝土箱涵。 施工工艺采用顶进施工。 顶进施工距离为100m。 该型箱涵混凝土设计强度等级为C50, 抗渗等级为P8。箱涵两端分别为预埋承口、插口钢套环。 两箱涵之间接头形式为F型承插楔形胶圈连接。 成都(金牛区段)220k V北三环输变电工程用电力箱涵如图8所示。
1.3.5 深圳地铁车公庙枢纽站J通道附属工程
2015 年4 月30 日, 深圳地铁车公庙枢纽站附属工程J通道6.9m×4.65m顶管机顺利始发, 见图9。 仅用35d时间,通道实现安全、顺利贯通。 经监测,整个施工过程中,通道上方深南大道沉降量不足5mm, 远低于50mm的设计预控和200mm的专家预期, 下方地铁一号线区间隧道变形量为0。1.3.6 国内最大的矩形钢筋混凝土箱涵顶进施工工程应用实例
由中铁隧道集团三处有限公司在天津承建的天津黑牛城道矩形顶管施工工程是我国国内尺寸最大的矩形钢筋混凝土箱涵顶进施工工程,箱涵尺寸达10420mm×7570mm(见图10),为目前亚洲之最。
2生产准备
2.1材料选用
水泥:选用武汉产P·O 42.5 或P·O 42.5R级水泥;黄砂:选用湖南岳阳细度模数2.3~3.0,含泥量小于<1%的中粗河砂;石子:选用5~31.5mm连续级配碎石,含泥量<1%,压碎值<10,产地为湖北武穴;外加剂:选用上海某公司产的100 高效减水剂,减水率约25%;钢筋:热轧带肋钢筋覫22~覫28mm,级别HPB400;钢板:16Mn钢板,承口环板厚16mm,承插内板厚10mm。
2.2 混凝土配合比
箱涵混凝土强度等级和抗渗等级要求与公司生产的3500mm×300mm×2500mm电力电缆管混凝土一致,根据混凝土强度等级C50,抗渗级别P10 的要求,经试验确定混凝土配比为:
水泥∶砂∶石∶水∶减水剂=1∶1.54∶2.31∶0.36∶0.04
每m3混凝土材料用量为:
水泥∶砂∶石∶水∶减水剂=470∶724∶1084∶170∶1.89
水泥采用P·O 42.5 级,fce=46.2MPa;试验室混凝土强度:R7=43MPa、R14=51.6 MPa、R28=59.8MPa; 混凝土容重:2456~2472kg/m3, 混凝土的坍落度控制在3~5cm。
2.3 主要工装设备
2.3.1 模具
用于6.9m×4.9m大截面钢承口箱涵生产的模具为钢制焊接结构组件,全套模具由底模、外模、内模三部分组成。
底模由底模座、底盘、定位支撑架三部分组合构成;内模由2 片长内模板,2 片短内模板及4 片角板组成,外模由2 片长外模板和2 片短外模板组成。
2.3.2 钢筋骨架成型台
钢筋骨架拼装焊接成型用。
钢筋骨架成型台由槽钢等型材制作,主要由底座、 环向钢筋定位立柱及纵向钢筋定位模板组成。底座水平定位在地面上,环筋定位立柱按层间距布置活动定位销, 环筋搁置其上与纵向钢筋环焊接,其搭接钢筋及角筋、弧筋连接均可在钢筋骨架成型台上完成,见图11。 钢筋骨架成型台由企业自制。
2.3.3 钢筋切断机
钢筋切断机用于钢筋定长切断。
钢筋骨架所需不同直径、不同形状的钢筋均由钢筋切断机定长切断。 钢筋切断机型号以满足能切断本箱涵用最粗钢筋覫28mm即可。
2.3.4 钢筋弯曲机
钢筋弯曲机用于弯曲纵向钢筋整体封闭环箍。
箱涵所需的纵向钢筋设计为内外层整环形,定长好的钢筋在弯曲机上依托靠模定位,弯曲尺寸和形状以满足图纸要求为准。 钢筋弯曲机型号:GW40。
2.3.5 钢筋液压压力机
钢筋液压压力机用于环向钢筋四个角的弧形钢筋模压成型。
环向钢筋因其直径较粗,且四个角弧度要求较高,在液压压力机上采用模压方法成型,能取得较好效果。 钢筋液压压力机企业自制。
2.3.6 承口钢环成型台
承口钢环成型台用于承口钢环拼装、焊接成型。
承口钢环是矩形箱涵最重要部分之一, 其长边、 宽边及对角线要求极高, 公差值均取+1mm基准。 成型面为成型台底座平面,定位由四个角弧靠模以及直边定位板组成。 底座水平定位于地面,水平度误差<2mm。 四个角弧靠模均为机加工后切割为四等分模块,厚度等同承口钢环高度,校正后对角线误差<2mm。 钢环成型前四块角弧板及直边板均依托角弧靠模及直边定位板锁紧后焊接连接焊缝隙完成制作。
2.3.7 钢板液压压力机
钢板液压压力机用于承口钢环四个角的弧形钢板模压成型。
承口钢环四个角的弧形钢板要求较高,采用企业自制钢板液压压力机,用专用弧形模及定位辊轴压制成型,能较好地保证弧形钢板的制作精度。
2.3.8 吊具
吊具用于吊运钢筋、钢环和箱涵产品。
分别配制钢筋骨架、 钢环及箱涵管节专用吊具。 其中,箱涵管节专用吊具有普遍采用的传统吊具和下挂吊索的新型吊具。 下挂吊索新型吊具比普通吊具插销进出更方便,使用更安全,可靠性更高。
2.3.9 翻管机
翻管机用于成品箱涵翻管。 其实为翻管托架,成品箱涵可利用吊销搁置在托架立柱预留半环内,采用钢丝绳牵引,完成翻管。
2.3.10 门吊
采用双梁双小车门式吊车吊卸箱涵,其稳定性能较好。
3 生产工艺流程
3.1 流程图
顶进施工法用矩形钢筋混凝土箱涵制作工艺流程图如图12 所示。
3.2 钢筋骨架制作
在预制大截面钢筋混凝土箱涵制作过程中,钢筋骨架质量是决定预制钢筋混凝土箱涵性能的关键环节之一,6900mm×4900mm×1500mm×450mm预制钢筋混凝土箱涵中最粗的钢筋直径为28mm,总钢筋用量达3.96t。
3.2.1 钢筋半成品加工
钢筋骨架制作首先须按图纸要求加工好钢筋半成品,包括:在钢筋切断机上下料切断内、外纵向钢筋及在钢筋弯曲机上弯曲加工端面加强钢筋。 端口加强筋的长度是保证外环筋骨架直径的关键尺寸,制作时应确保精度;在钢筋弯弧机上控制好内外环筋下料长度,按图纸要求弯卷成相应形状。
该项目内外纵向筋和两端口的加强筋采用纵向整体封闭环箍替代。
3.2.2 钢筋骨架成型
钢筋骨架制作成型钢筋骨架成型台(专用成型靠模)上进行。
3.2.3 保护层定位撑脚安装
在钢筋骨架外侧面和下端面安装保护层定位撑脚,以保证混凝土保护层厚度的准确性。 撑脚可采用塑料撑脚、钢筋弯制的撑脚或专制作砂浆保护层垫块等型式。 该项目采用的是钢筋弯制的撑脚。撑脚分上下二层设置安装,每层不宜少于8 个。 下端面撑脚沿底模环向均布。
3.2.4 钢筋骨架吊运
钢筋骨架采用专用吊具吊运, 也可采用专用小车搬运,但不得在地面拖运。
3.2.5 钢筋骨架质量控制
3.2.5.1 钢筋骨架尺寸偏差控制
箱涵钢筋骨架尺寸控制主要有:骨架长度、环筋数量和间距、纵筋数量、撑脚高度等。
3.2.5.2 钢筋骨架检验内容
焊点质量:有无过火烧伤、咬肉现象及有无漏焊、脱焊之处;搭接长度:内层、外层环筋的搭接是否符合要求;检查内外层斜支撑筋,其端头露出内层钢筋内侧和外层钢筋外侧不应超过10mm。
3.3 钢承口环制作
(1)将16Mn材质16mm厚钢板在剪板机上裁剪成宽345mm的钢承口板(也可用自动气割裁剪)。
(2)在龙门刨上或专用倒边铣床上将裁剪好的钢板倒边剖口,也可采用自动气割角并用砂轮机磨光加工。
(3)四个角的弧形钢板成型是钢承口环制作难点,弧度的准确是关键。 在钢板液压压弧机上进行。
(4)将压制定型的钢承口环圆弧钢板和直板在承口钢环成型台(专用靠模)上固定调整后焊接成型———必须确保钢承口环尺寸和弧度准确,这是不同于圆形顶管的重要环节。
(5)插口钢筋和承插口内壁钢环可选用尺寸合适的扁钢制作。
3.4 预埋配件的准备
预制钢筋混凝土箱涵的预埋配件有: 吊装孔、注浆孔、预埋钢板和各种锚固钢筋。 以上预埋配件均按图纸加工。
3.5模具组装
6.9m×4.9m×1.5m、 重量达38t的大截面钢承口钢筋混凝土箱形管节,使用和施工要求其技术性能和精度都非常高,所以箱涵管节的制作质量和技术指标也相应的要求较高。 生产管节用的模具及模具的组装就成为箱涵管节生产的基础保证。
模具组装前组模前必须认真清理模具,把模具上的混凝土残积物全部清除, 并均匀喷涂隔离剂。
3.5.1 底模安装
底模座是底盘的定位基础,是槽钢焊制的网格构件,底模座和底盘焊制的底模沿长度6.9m方向均分为二片。 底模在使用时,安装在8 块预埋件上,经水平仪校正安装,四角点及两片底盘连接处,水平误差<1.5mm,因底盘平面内、外边均有凹凸(灌胶槽和勾缝槽), 在两槽间注水很直接可测得底模安装的水平误差。 底模安装完毕后,在矩形内框底模座上安装定位支撑架,确保牢固。
3.5.2 内模安装
内模板下部与底模采用铰链连接,固定在底模座上,模板可向模内倾倒,方便脱模。 模板上部有双向丝杆与定位支架连接,以便调整内模板的安装精度。 安装时首先校正长、短内模板各一片,主要校正这两块内模板与底盘的垂直度,误差<0.5mm,然后以校正好的长、短内模板为基准,校正另外的长、短内模板,控制长边为0+2mm。 安装内角板,锁紧连接螺栓,连接处不错缝。
3.5.3 外模安装
外模下部有定位销固定在底模上,安装时依点插进定位孔, 安装四个角连接螺栓及调节丝杆,依托内模调整校定管壁厚度,误差±2mm,校正完成后拧紧四个角连接螺栓,检查对边尺寸,控制0+2mm，矩形框对角线误差<5mm。
3.6 混凝土搅拌及浇注成型
3.6.1 混凝土搅拌
混凝土搅拌采用50 型搅拌站, 搅拌机为出料1m3的立式行星式强制搅拌机。 配料准确,供料进度快,混凝土坍落度控制3~5cm。
3.6.2 混凝土成型
3.6.2.1 混凝土成型工艺
钢筋混凝土箱涵的成型工艺目前主要有湿法与干法二种: 干法主要是指芯模振动成型方法,湿法主要是指浇注加辅助插入式振动成型,同时湿法又分湿法卧式成型工艺和湿法立式成型工艺。 钢筋混凝土箱涵的成型工艺中浇注加辅助插入式振动成型工艺较为简单,小批量生产灵活,产品外观光洁度高。 适合于大口径、多孔箱涵和顶管施工法用钢承口钢筋混凝土箱涵的制作成型。 缺点是生产效率低,装拆模麻烦,劳动强度大。 对于开槽施工的中小口径矩形钢筋混凝土箱涵,多采用湿法卧式成型工艺或芯模振动成型工艺,而对于顶进施工的大口径钢筋混凝土箱涵, 由于钢承口向下套入底托盘,基本都采用立式浇注方式。
该工程制作的6900mm×4900mm箱涵采用立式浇注加插入式振动成型工艺。
3.6.2.2 立式浇注加插入式振动成型
立式浇注加插入式振动成型由4 人持50mm插入振动棒进行,每节箱涵分4~5 层加料,分层振捣密实,每层加料厚度约300~400mm;加料控制均匀;振捣棒应快插慢提, 插入深度控制在进入下层50~100mm;插入间距应小于振捣器有效作用半径;插入点应按一定方向移动,不得漏振,尤其要注意两棒结合处;振捣时间以混凝土表面液化并无气泡逸出为准; 振捣过程中控制振捣棒不碰撞钢模和吊装孔、注浆孔等预埋件和钢筋骨架;振捣成型应连续完成,每层振捣时间间隔不得大于30min。
3.6.2.3 上端面抹面收光
振捣完毕,及时清除上端面余料,并进行粗抹面,混凝土终凝前,上端面需进行不少于二次的收水抹面,使上端面与钢模上端基准面平齐,且端面光洁、平整。 收水结束后,及时罩上蒸养罩。
3.7 箱涵养护
顶进施工法用钢筋混凝土箱涵的养护和大口径顶进施工法用钢筋混凝土圆管一样,采用蒸汽养护加湿水养护。
3.7.1 蒸汽养护
采用蒸汽养护罩,带模蒸养。 由于箱涵管壁远比圆涵管厚(达450mm),控制最高蒸养温度和升温速度致关重要,该项目采用的蒸养制度为:静停时间1.5~2h,升温时间2.5~3h,恒温时间3.5~4h,降温时间2~2.5h,最高蒸养温度65℃。
3.7.2 后期养护
脱模后的箱涵在货场进行湿水养护,每天不少于3 次。
3.8 脱模、翻转及运输
3.8.1 脱模
当箱涵混凝土表面温度与环境温度之差小于20℃时,方可进行拆模。 脱模产品用回弹仪进行强度检验,一般为35MPa左右。
脱模时先脱内模,再脱外模,最后脱底模。
脱内模时,先将合缝插板收缩退到位,然后收紧内模收紧装置;脱外模时,先取下吊装孔、注浆孔的固定螺栓,再松外模所有合缝螺栓;脱底模时,采用四个千斤顶同步上升,以便钢承口与底盘脱离。
3.8.2 翻管
顶进施工法用钢筋混凝土箱涵由于在立式浇注加插入式振动成型时钢承口向下, 插口向上,产品脱模后由于承口钢环露出混凝土端面不便存放、运输和填充止水槽的密封胶,所以需要旋转承口和插口方向,使承口钢环向上。 为了使重达38t的大型矩形箱涵安全顺利地翻转到位, 特制了翻管托架,利用吊销搁置在托架立柱预留半环内,用钢丝绳牵引,完成翻管。 管节翻转时要控制好速度及平衡度。
3.8.3 箱涵运输
箱涵制造场地与武汉地下轨道交通3 号线宗关站顶进施工现场相距14km, 路面状况好, 采用17m平挂车装运。
4 预制钢筋混凝土箱涵的顶进施工介绍
4.1 顶进施工法
顶进施工法是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土囊的摩擦力,将箱涵按设计的坡度顶入土中。 其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。 武汉市地下轨道交通3 号线宗关站6900mm×4900mm×1500mm矩形钢筋混凝土顶管施工现场见图13。
4.2 箱涵顶进施工过程
箱涵顶进施工过程如图14 所示。
5 顶进施工法用钢筋混凝土箱涵的制作应用体会
(1)顶进施工法用钢筋混凝土矩形箱涵和顶进施工法用钢筋混凝土圆管涵生产工艺及基本原理相同。 包括钢承口形式、承插口连接方式、所采取的接头密封保护措施等,只是在钢筋骨架制作、承口钢环制作和钢模组装等方面难度比圆涵管要大,圆管涵钢筋骨架自动滚焊成型、承口钢环胀圆等机械化装备和技术在矩形箱涵中无法应用。 因此,在今后一个阶段,对矩形箱涵钢筋骨架成型新技术新装备的开发将是水泥制品装备制造行业的一个重要任务。