浅谈滑模法在涵洞边墙混凝土施工中的运用
于宝胜 章志锐
(中铁十九局集团第三工程有限公司 辽阳 111000)
摘 要 滑模法施工可在有限数量的钢模、钢管、扣件等周转材料条件下满足各涵洞平行施工的要求。通过多座滑模法施工混凝土边墙涵洞的施工实践,完善了滑模法施工工艺,总结了滑模法的施工经验,提高了涵洞混凝土边墙的施工速度与施工质量。
关键词 混凝土边墙施工 滑模法 效果
近年来公路建设事业蓬勃发展,各工程项目中的混凝土边墙涵洞屡见不鲜,且数量非常之多,常成为工程中控制工期的工程。在涵洞边墙混凝土施工中出现的滑模法,提高了涵洞的施工速度与施工质量,与传统的施工方法相比,施工优势与效果较为显著。
所谓滑模法,即将一座涵洞混凝土边墙分成几段,只拼装一段边墙的模板和内架,浇完这段边墙混凝土后,松开模板和内架,滑动模板和内架到下一段,加固调整好后浇混凝土,如此循环直至浇筑完整座涵洞的边墙混凝土。此方法节约了周转材料,减少了工作量,多开了工作面,如果能够掌握和熟练运用滑模法施工涵洞的混凝土边墙,将会取得较好的经济效益和良好的施工效果。
1 滑模法施工工艺
1.1 模板系构成
模板系由以下几部分构成:①由竖纵横钢管、内撑钢管E等用扣件牢固连接的内架;②拉杆拉固的内外侧带纵向钢管的拼装模板;③B、C处的滑动装置和外斜撑钢管等。详细构成及施工图如图1、图2所示。
1.2 施工工艺流程
(1)在已经浇筑好的涵洞基础上用钢管组装内架,最下层横钢管支撑在涵洞基础上。
(2)搭建拼装外模时用的临时脚手架。
(3)按墙身设计高度和最长沉降缝段长度拼装墙身模板。
(4)安装已套好套管后的拉杆。
(5)每侧墙身内外模板间用临时木撑配合调模板至符合设计,并且满足规范要求。
(6)报检合格后分层对称浇筑涵洞两侧墙身混凝土。
(7)混凝土强度达到2.5 MPa[1]后,松开内撑钢管E,B处用钢管垫起,滑移内架到下一沉降缝段。
(8)抽出拉杆,把内外侧拼装模板垫起,装上滚轮后,滑移拼装模板到下一沉降缝段。
(9)安装已套好套管后的拉杆,调整模板至符合设计和规范要求后浇筑下一沉降缝段墙身混凝土。如此循环,直至浇筑完整座涵洞边墙混凝土后拆掉内架和拼装模板。
2 构件设置
(1)内架 竖横纵钢管等,间距均可设置为2.0 m,内撑钢管E的间距可设置为1.0 m,竖横纵钢管用十字扣件连接,内撑钢管E与内架纵钢管和模板纵钢管用万能(活动)扣件连接。
(2)拉杆 用直径12 mm的光圆钢筋作拉杆,拉杆两端加工套成螺纹。拉杆用薄铁管或橡胶管相套,混凝土浇筑后拆模时拉杆可从涵洞边墙混凝土中抽出。
(3)拼装模板 混凝土墙壁模板用1.0 m×1.5 m小模板拼装,拼装长度为施工涵洞最长的沉降缝段长度。小模板上可打间距为0.5 m×0.75 m的穿拉杆用圆孔。
(4)外斜撑 外斜撑钢管起辅助加固作用,可少量设置,根据实际需要而增加。
以上构件设置及数据供参考,可根据涵洞墙身混凝土厚度、高度进行调整。
3 滑模法适用条件
滑模法适合在以下的施工条件及环境中运用:混凝土边墙涵洞较长,长度在20 m以上;混凝土边墙涵洞数量较多,在紧张的工期要求下,多座涵洞需要同时平行施工;施工单位的钢模、钢管、扣件等支模用周转材料数量有限,不能满足多座涵洞同时支模的需要。
如果混凝土边墙涵洞较短小,数量较少,工期要求不紧,施工单位的支模用周转材料又较充足,在这种情况下混凝土涵洞边墙运用滑模法,与传统的涵洞支模方法相比,优势与效果不明显。
4 滑模法施工中容易出现的问题
(1)如果涵洞边墙混凝土浇筑方法不当,容易出现边墙模板连同内架整体侧向移位现象。
(2)容易出现涵洞边墙外模胀模和跑模现象,主要原因是由于拉固系统出现问题所致。
(3)容易出现拆模和滑移拼装模板困难,主要是拉杆从墙身混凝土中抽不出来所致。
(4)如果每条边墙支模时多次放线存在较大的误差,那么浇筑出来的涵洞混凝土边墙将会是一条折线。
5 施工注意事项
(1)必须注意混凝土的浇筑方法,每段的两侧边墙混凝土均要分层对称浇筑,防止不对称浇筑混凝土造成偏压,把边墙模板挤偏向一侧。
(2)每个拉杆端头必须有3个以上的蝴蝶卡重叠使用,要保证蝴蝶卡和拉杆的数量,避免拉力超过蝴蝶卡和拉杆承受范围而被拉断。
(3)每个拉杆端头必须有2个以上螺帽重叠使用,经常观察拉杆的螺纹情况,发现螺纹破损严重的,要及时更换拉杆,防止螺帽咬合不住拉杆而造成外模胀模跑模现象。一般情况下,一根拉杆用2次后就应更换。
(4)施工过程中避免施工人员踩弯拉杆,必须保证拉杆的直顺,这样浇筑完边墙混凝土后,拆模时拉杆可从墙身混凝土中顺利抽出,不会造成拆模和滑移拼装困难。
(5)在涵洞基础上一次把整条边墙的支模线放好,用墨线浓浓地弹在涵洞基础上。一条边墙支模不要多次放线,避免多次放线造成误差。
6 与传统涵洞支模方法效果对比
6.1 优点
(1)完成相同工作量,钢模、钢管、扣件等周转材料用量只是传统支模方法的1/3~1/6,节省了大量周转材料,大大节约了资金。
(2)模板、支撑等拆装工作量只是传统支模方法的1/3~1/6,节省了大量时间。6~8个熟练工人可同时对3座涵洞施工,节省了人力。
(3)在有限支模周转材料的情况下,能够最大限度地创造多个工作面,使得多座涵洞的边墙混凝土能够平行施工,避免了施工人员的窝工现象。
(4)由于稳固的内支撑既可抗拉又可受压,拉杆对边墙外模的有利拉固,使整个模板系为一稳定牢固的整体,降低了胀模和跑模现象。
(5)提高了人员和机械设备的有效利用率,人员和机械在单位时间内创造的价值成倍增长。
6.2 不足
(1)对边墙支模施工操作工人的经验和熟练程度要求较高。否则就会降低支模施工速度,并且会出现质量问题。
(2)由于涵洞混凝土边墙分段施工,增加了各道工序的循环次数、墙身模板报监理检验次数、混凝土试块制作量及内业资料整理工作量。
7 滑模法应用实例
2003年初开始建设的南友高速公路,处在广西境内,由于乡路、水渠、河流等特别多,所以设置的盖板混凝土边墙通道涵、排水涵、泄洪涵特别多。公路为双向六车道,路面宽26 m[2],涵洞长度都在30 m以上。广西的雨期又长达3个多月,在雨期土方填筑工作无法进行,可大面积展开施工的只有构造物。钢模、钢管、扣件等周转材料成本又较高,每个施工单位的数量都有限,根本无法满足遍地开花的构造物施工要求。
中铁十九局集团五公司承建的南友高速公路C1标段,盖板涵混凝土边墙施工采用了滑模法。
运用滑模法后,C1标段4个工区的混凝土的浇筑工作几乎没有间断过,从7月中旬到9月末,仅仅两个半月的时间,C1标的46座[2]混凝土边墙涵洞全部施工完毕,为土方填筑施工创造了有利条件,使雨期过后的土方填筑工作不受构造物影响而大面积连续展开。
8 结语
滑模法一经推出,就受到了各施工单位的一致好评,这是因为滑模法施工涵洞边墙混凝土节约了资金,减少了拆装模板工作量,能够创造多个工作面,有效地避免了胀模和跑模问题,提高了人员和机械的利用率。滑模法在公路涵洞边墙混凝土施工中的运用,为涵洞边墙混凝土施工提供了一条切实有效的可行之路,具有广泛的运用前景。
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