箱形通道无拉杆施工工艺

潘振平

（江苏东南交通工程咨询监理有限公司，江苏 南京 210018）

前言

以往在箱通施工过程中，由于结构高度和截面尺寸较大的影响，腹板混凝土会对模板产生较大的侧压力，通常采用在模板上设置拉杆克服这部分压力，当前在高速公路小型构造物施工中，结构物外观越来越受到人们的重视，而施工中产生的拉杆孔洞会对箱通外观产生负面影响。为提高箱通外观质量，江海高速公路JHHA4标4×2.2箱通采用了无拉杆施工工艺，克服了有拉杆施工砼外观质量的缺陷，取得了良好的效果。

施工方案

无拉杆箱通施工若支撑不稳定，砼浇筑时易造成涨模，因此无拉杆施工中内、外模的支撑体系显的相当重要。

1 内模拼装及支撑

箱通底板砼浇注后，在底板上用墨线精确放出模板位置。内模采用18mm厚的优质竹胶板，其背面用方木固定，间距为15cm，方木采用不易变形且强度较高的杉木，尺寸为5×10cm。在竹胶板方木外设置四道横向钢管支撑，间距为50cm，其外再竖向采用钢管将横向钢管固定，间距为50cm，把内模连成一个完整的结构体系。模板的拼缝采用双面胶带，防止拼缝处漏浆。

箱通箱室采用钢管支撑，水平方向钢管长3.95米，竖向钢管高2.15米，横向钢管间距60cm，纵向钢管间距80cm，竖向钢管间距60cm。钢管与钢管之间采用扣件连接。为保证通道净宽可通过扣件调节，内模支撑完成后在钢管顶部铺设顶模，通过扣件调节托架高低，确保模板拼缝平整、顺直。

为加强箱室钢管支撑的稳定性，防止浇筑箱身混凝土时箱身模板纵向平移，可采用的方法：

在底板中部横向用电钻打眼将一根直径16钢筋埋设好，然后将箱室钢管用扣件固定在钢筋上，这样在浇筑箱身混凝土时模板向内侧涨力将传递到底板中部横向埋设的直径16的钢筋上，不会引起模板的平移。还需增设斜向剪力撑，剪力撑作用是增加模板稳定性及帮助调整箱身内模的垂直度。

在内模外侧的箱身钢筋的根部焊一排水平内撑，但这样只能焊一排，上面由于箱身钢筋外露太长不稳定且这样焊内撑在模板拆除后将有一个钢筋头漏在外面，根部焊的一排可以在浇筑调平层时将外露钢筋内撑盖住。焊好的内撑将箱身内模撑住，这样在浇筑箱身混凝土时模板向内侧涨力将传递到另一侧箱身内模上，由于内模内侧有内撑，一样不会引起模板的平移。不过这样只能防止箱身60cm以下不会平移，还需增设斜向剪力撑，剪力撑可以防止60cm以上内模不会平移，还可以增加模板稳定性及帮助调整箱身内模的垂直度。

2 外模拼装及支撑

2.1 准备工作：

在浇筑好箱通基础后，开始在距箱通基础2.5米的位置平行于箱通做至少80cm厚5%灰土的地基，灰土要分层填筑分层碾压，压实度达到95%以上。

箱通底板砼浇注时，在底板的侧面距底板顶面15cm的位置以50cm的间距预埋直径16拉丝杆，拉丝杆需焊接到底板的主筋上。

2.2 模板的拼装

外模采用组合钢模，模板与模板之间用螺丝连接固定，模板拼缝采用双面胶带、玻璃胶处理，防止拼缝处漏浆。外模背面设置竖向和横向钢管，钢管间距横竖向均为50cm，把外模连成一个完整的结构体系。

2.3 模板的支撑

待灰土地基达到强度后，首先在地基上平行于箱通方向纵横间距为50cm呈梅花状打三排钢管桩（钢管打入深度100cm），钢管桩纵横向用钢管联结成一个整体。底板预埋拉丝杆将第一层箱身外模横向钢管拉住，用钢管在预埋拉丝杆位置支撑到钢管桩上，并用粗铁丝通过拉丝杆将箱身外模拉住。将箱身自下而上第二层横向钢管用钢管支撑到第一排钢管桩上，第二层横向钢管支撑到第二排钢管桩上，第三层横向钢管支撑到第三排钢管桩上。最后把四层支撑钢管每一层都用钢管横向联结起来，再用钢管将四层支撑钢管用斜撑钢管联结起来。这样所有的支撑钢管就连成整体的支撑结构体系。

底板预埋拉丝杆所起作用

A、固定第一层箱身外模横向钢管，不容易引起底板和箱身砼的错台。

B、通过拉丝杆斜撑到钢管桩上，可以防止浇筑箱身时外模的涨力引起打入灰土地垄钢管桩的位移。起到了防止涨模的作用。

C、通过拉丝杆用铁丝拉住箱身外模，能阻止浇筑箱身时外模由于混凝土的涨力引起的竖向位移。

斜撑钢管作用。斜撑钢管将四层支撑钢管联结起来，能起到由箱身外模涨力和地垄钢管桩支撑力引起的支撑钢管的变形，从而起到了防止涨模的作用。

内外模板安装及支撑结束后，在砼浇筑前对内外模板支撑、节点连接及模板垂直度进行检查，保证箱体在砼浇筑过程中不引起模板的变形。

3 受力计算

本文仅对支撑体系所产生的侧向压力进行计算。

侧向荷载分析。箱通砼采用泵车输送入模，分层对称浇筑，每层厚度控制在30cm左右，采用插入式振捣器振捣。砼浇筑速度在6m/h以下时，作用于侧模的压力可按下面公式进行计算。

箱形通道的振捣砼产生侧压力为4Kpa，输送泵倾倒砼产生侧压力2Kpa。

Pm＝Krh

当v/T≤0.035时：

h=0.22+24.9v/T

当v/T＞0.035时：

h=1.53+3.8v/T

因v/T=4.5/15=0.3＞0.035

将已知各值代入砼侧压力公式：

有效压头高度：h=1.53+3.8v/T=1.53×3.8×（4.5÷15）=2.67m

最 大 侧 压 力 ：Pm ＝Krh=1×24.5×2.67=65.42Kpa

其中：v为砼浇筑速度取4.5m/h，T为砼的入模温度取15°C，K为外加剂修订系数取1。0，r为砼的容重取24.5KN/m3。

考虑振捣荷载及输送泵倾倒砼产生侧压力：

Pm＝65.42+4+2＝71.42Kpa

单位长度内产生得总侧压力F=P×H×L=71.42H(KN)

本箱通选用θ48×3.5规格钢管作为内外钢楞，内钢楞竖向布置间距为50cm（单位长度内产生得总侧压力F=71.42×0.5=35.71Kpa）根据墙高，内钢楞最大跨度（即外钢楞或模板支撑最大间距），按三跨以上连续梁计算可得：

按抗弯强度计算内钢楞的容许跨度b为:

其中：I为截面惯性矩取 2×12.19×104=24.38×104mm4，W为双根内钢楞的截面最小抵抗矩，取 2×5.08×103=10.16×103mm3，E 为弹性模量取2.1×105Mpa，f为钢材的抗拉抗弯强度设计值取215Mpa。

按以上计算取较小值，内钢楞容许跨度为1066mm(间距为500mm)，外钢楞采用内钢楞同一规格，间距为1066mm，而本箱通外钢楞间距为500mm，小于计算外钢楞容许间距，故箱通外模支撑钢管设置能满足施工要求。

4 施工注意事项

翼墙在无拉杆施工中是最难控制的部分，其线形、角度、外观质量明显度较高，施工时应加强翼墙部分支撑。砼浇筑、振捣过程中不得接触模板，并使两侧模板受力均衡。通道沉降缝的美观与否影响整体外观效果，施工过程中应加强沉降缝板处理。灰土地基的处理一定要分层，压实度要达标，若压实度达不到要求钢管桩将向后倾斜，引起箱身外侧涨模。

结束语

由江苏东南交通工程咨询监理有限公司监理、中交集团公路一局桥隧公司承建的江海高速JH-HA4标段施工的5道无拉杆箱通得到了项目办和江苏省交通工程建设局的一致好评。采用无拉杆施工工艺较大地提高了砼外观质量，能保证在浇筑砼后不再在其表面进行拉杆的处理和孔洞的修补，能够提高高速公路的性能指标，创建精品工程，非常值得推广。

[1]中华人民共和国国家标准，组合钢模板技术规范（GB50214-2001）.

[2]周水兴,何兆益,邹毅松.路桥施工计算手册（第1版），人民交通出版社，2004.08.