定型钢模在现浇U型薄壁渡槽中的应用

宛春喜，陈方葵,何　俊

(1.安徽水安建设集团股份有限公司，安徽 合肥　230601；2.安徽水利水电职业技术学院，安徽 合肥　231603)



定型钢模在现浇U型薄壁渡槽中的应用

宛春喜1，陈方葵1,何俊2

(1.安徽水安建设集团股份有限公司，安徽 合肥230601；2.安徽水利水电职业技术学院，安徽 合肥231603)

通过定型钢模工艺在工程中的应用实例，介绍其施工工艺方面的优点，保证了施工质量、安全及进度，提高了经济效益。

定型钢模；U型薄壁渡槽；箱涵；钢模台车

0　引　　言

松涛灌区2009年度扩大内需第四批投资项目续建与节水改造项目福山补水渠大拉渡槽工程。工程设计过水能力为12m3/s，项目全长1023.23m(渡槽长692m)，渠道首端0+000接于原福山补水渠8+547处，末端1+023.23接于原渠道桩号15+611处，渡槽进口渐变段长12m，槽身长660m(共44跨)，出口渐变段长20m。

渡槽支撑结构高度小于5m的均采用实体重力墩型式，支撑结构高度大于5m的均采用排架结构，因为河沟比较深，排架高度变化比较大，最小高度为5m，最大高度为25m，排架高度在5m

1　施工方案

本工程处于山丘河床地带，地形较复杂，没有良好的施工场地和运输道路，施工工期又较短。综合考虑多种因素后，所有15m长的渡槽槽身均采用商品混凝土泵送供料在原位现浇，槽身拉梁均预先在预制场预制，后吊装方式嵌入槽身模板中，进行端头钢筋焊接牢固后，再与槽身混凝土浇筑成整体；支撑系统采用满堂钢管架，钢架管顶部铺设10cm×5cm方木构筑施工平台并传递荷载；模板采用专门设计的定型钢模板。

1.1渡槽施工

新建渡槽长692m(包进出口)，进口渐变段长12m，槽身长660m(共44跨)，出口渐变段长20m。

该槽身断面如图1所示。

图1　槽身断面图

渡槽混凝土工程项目包括垫层、墩台基础、排架柱及槽墩、槽身等。

(1)混凝土垫层施工。基础采用反铲开挖人工修整，基础坑内集水，采用潜水泵排出坑外。基础验收合格后，及时浇筑槽墩垫层混凝土。垫层采用自卸汽车运至现场，人工配合摊铺、振捣和整平。混凝土浇筑完毕后，洒水养护7d。

(2)墩台基础混凝土施工。槽墩基础采用组合钢模，模板采用内拉形式紧固。

混凝土由拌和站集中拌制，10t自卸汽车运输，搭设入仓跑跳人工推斗车入仓，混凝土采用平铺的方式，铺层厚度40cm～50cm，采用φ100mm插入式振动棒捣固密实。

(3)排架柱及槽墩施工。排架柱高度为5m～25m，重力墩墩高小于5m。为保证混凝土外观质量，槽墩采用定型钢模方式拼装，钢模应分段制作，排架柱采用木模方式拼装，分仓浇注至顶。

施工时，首先在槽墩或排架柱四周搭设钢管排架作为施工平台。钢管排架拟定纵横间距为0.8m×1.0m，步距为1.5m。架体尺寸为纵向7m(即9根立杆)，横向4m(即5根立杆)井架；本段架体基础为回填夯实土方基面，排架立杆下垫20cm宽、5cm厚的优质松木板。排架柱及槽墩模板采用组合钢模板和定型钢模板，对拉拉条和外侧钢管围檩固定，横向系梁搭设钢管排架支撑。

槽墩埋石混凝土，混凝土和石料垂直运输用混凝土吊灌入仓，浇筑时，首先铺筑一层10cm～15cm厚混凝土料并振捣密实→将充分湿润满足要求的毛石人工搬入仓内→人工配合摆好毛石(石料铺放要均匀排列，使大头向下，小头朝上，且石料的纹理与受力方向垂直。石料间距一般不小于10cm，石料与模板或槽壁的间距不应小于15cm，以确保每块石料均被混凝土包裹。)→混凝土入仓并振捣这层毛石间的混凝土→摆放毛石和混凝土入仓并振捣(石料铺放后，继续浇筑混凝土，每层厚约20cm～25cm，用振捣棒进行振捣，振捣时避免接触模板和石料。如此逐层铺石料以及浇筑混凝土，直至基础顶面，保持石料顶面有不少于10cm厚的混凝土覆盖层，所掺用的石料数量为体积的20%。)。

(4)槽身施工。渡槽槽身施工采用现浇方式。槽身拉梁均预先在构件预制场预制，后吊装方式嵌入槽身模板中，进行端头钢筋焊接或绑扎牢固后，再与槽身混凝土浇筑成整体。

由于渡槽排架高度较高，工期紧、难度大，为了保证混凝土的拌合和浇筑质量，所有渡槽槽身混凝土均采用自升式搅拌机拌料在原位现浇；支撑系统采用满堂钢架管，钢架管顶部铺设10cm×5cm方木构筑施工平台并传递荷载；模板采用定型钢模。

1.2钢模施工

根据槽身断面尺寸、结构特征，结合渡槽的施工方案，为减少混凝土表面的接缝痕迹，提高槽身的外观质量，槽身模板均采用大块定型钢模整块吊装，上下口采用对拉杆或型钢连接。模板采用专门设计加工的定型钢模板，外模及内模均分为11块制作，每块长1.26m，两头端肋部分每节为0.55m，槽钢桁架支撑，内外模在顶部用槽钢梁螺栓连接，防止内模上浮。定型钢模架结构如附图2所示。

定型钢模架安装拼拆均采用QY25A型汽车起重机吊装，并辅以人工拼装就位、拆解移位。

(1)槽身模板安装前。先将底部钢架管施工平台安装加固到位，并调节螺杆顶托将桁架调整至设计高程后采用横向钢管连接成整体，然后吊车配合人工按从低到高的顺序逐块安装外侧模板并进行固定，考虑到混凝土浇筑成形后，模板受力变形，预拱度为跨度的1/1000～3/1000(即为15mm～45mm)，拼装完后的模板表面应光滑、接缝严密，不漏浆。槽身外模板内侧浇筑面在绑扎钢筋前，应涂刷脱模隔离剂，以保证混凝土外表面光滑平顺，随后绑扎槽身钢筋，进行钢筋验收，合格后可安装槽身内模。槽身内模板及支架联杆应先在场内分块拼装，并在内模内侧浇筑面涂刷脱模隔离剂，再用吊车配合人工辅以拼装就位，钢模拼接接缝处均采用压双面胶带封口。内模安装好后，即可将预先预制好的槽身混凝土拉梁吊装嵌入槽身内模板中，进行端头钢筋焊接牢固后，再与槽身混凝土浇筑成整体。

(2)槽身浇筑。采用商品混凝土泵送供料，混凝土通过内模板预留进料口分3个仓层依次进行灌注浇筑，第1仓浇筑至内圆弧起点处(即底板以上40cm)，第2仓浇筑至外圆弧切点处，第3仓浇筑至槽顶高程。底板采用平铺的方式铺料，由槽身一端向另一端推进，用ф50软轴振捣器进行振捣，侧墙采用台阶法分层浇筑，分层厚度控制在50cm以内，浇筑时注意两侧槽身匀衡上升，避免左右两侧的混凝土面高差过大，产生较大的侧压力差，进而影响到钢模架的受力不均而失稳。在浇筑槽身混凝土过程中，定时对高支模系统支撑进行沉降控制监测，以便及时采取防护措施，防止局部发生过大的沉降变形。

(3)混凝土浇筑收仓。12～18h后，开始对混凝土进行洒水养护，保持混凝土表面湿润。钢模拆除应根据气温的变化及其周围环境情况进行，先拆解内模分块吊移，再拆除外模分块吊装移位。模板拆除时，一定要小心操作，严禁对混凝土边角造成损坏。侧模在混凝土强度达到2.5MPa后即可拆除，底模在混凝土强度达到设计强度的100%后方可拆除。

2　施工进度

本工程土建工程量较大、施工强度较高，根据海南的气候特征(属台风多发地区，雨季时间长)，如何确保关键项目的控制工期，为工程按期或提前完工创造条件，是本工程的重点。

(1) 施工工序总体安排。本标段渠道全长约为1023.23m，依据分段集中施工、统一管理的总体思路，考虑到施工期跨一个渡汛期，减少汛期雨季对施工的影响，先期进行渡槽双排架段基础土方开挖，浇筑渡槽双排架段基础与排架的混凝土，待双排架柱混凝土浇筑到基础回填面高程以上，再进行上部施工平台的施工，然后进行渡槽槽身混凝土的施工；后期进行两端渡槽单排架段、重力墩段及连接段渠道的施工。渠道土方开挖与填筑施工在渡槽双排架基础土方挖填结束后进行施工，待土方完工后接着人行桥、渠道混凝土衬砌即跟进开始施工。

(2) 渡槽进度安排。本工程渡槽长度为660m,是本标段控制总工期的关键项目。渡槽施工时，先进行基础开挖，再自下而上施工渡槽扩大基础、重力墩、排架及槽身混凝土。因工期紧迫，渡槽开展预制与现浇2～3个工作面组织施工，以单跨为作业单元，流水作业。具体进度计划按排如下：①计划20天开挖、清基开挖全部施工完成。②排架、薄壁墩基础2天完成3个，计划30天。③基础完成6～8个后即组织薄壁墩、排架柱施工，每个排架柱分2～8仓到顶，计划102天。④渡槽单跨槽身承重支架搭设3～7天，模板安装2天，钢筋2天，混凝土浇筑1天，共计划123天。渡槽槽身承重支架搭设、模板钢筋安装及混凝土浇筑穿插进行，配置4套定型钢模，高峰时满堂排架搭设用量为17跨(河床段)，槽身现浇计划123天，整个渡槽施工计划需要214天。

3　效益分析

箱涵钢模台车具有操作灵活、方便、行走自如、整体刚度好、没有出现变形现象等优点。利用钢模台车施工，所需要的辅助材料少、人工较少、施工现场整洁、施工效益好；采用以钢代木技术，现场木材用量大为减少，且有利于环保和可持续发展。

箱涵混凝土表面光滑平整，接缝处平滑程度高，无错台现象。台车在相邻段施工时，以卷扬机作为台车前进的牵引力，可整体进行台车移动，避免了相邻段箱涵施工时的模板及台车重复拼装，大量减少模板的调整所需要的人工。降低了工人的劳动强度，提高了施工工效，加快了施工进度，施工成本下降显著。

4　结束语

通过定型钢模工艺在海南松涛灌区福山补水渠大拉渡槽工程中的应用，解决了因U型薄壁渡槽一次浇筑成形施工难度大的技术难题。由于混凝土浇筑的连续性，浇筑层不留施工缝，从而保证了混凝土的内在质量和表观质量，同时加快了工程进度，节约了成本，为工程施工安全提供了可靠的保证。

[1]海南省松涛水利工程管理局，松涛灌区2009年度扩大内需第四批投资项目续建配套与节水改造工程施工招标文件与海南省水利电力建筑勘测设计院设计的施工图纸及说明[R]2009.

[2]SD223-2008,水利水电建设工程验收规程[S].

[3]SL176-2007,水利水电工程施工质量评定与验收规程[S].

[4]SDJ249-88,水利水电基本建设单元工程质量等级评定标准[S].

(责任编辑陈化钢)

Application of shaped steel moald to the U-shaped thin-wall aqueduct

WAN Chun-xi1,CHEN Fang-kui1,HE Jun2

(1.Anhui ShuiAn Construction Group Co.,Ltd，Hefei 230601,China； 2.Anhui Technical Colleg of Water Resources and Hydroelectric Power,Hefei 231603,China)

Taking the application of steel mould in aqueduct engineering as examples,this paper introduces the advantages of the structure design and construction technology,ensure the construction quality,safety and progress,improve the economic benefit.

shaped steel mould;the u-shaped thin-wall aqueduct; box culvert; steel form jumbo

2016-04-28；

2016-05-14

宛春喜(1977-)，男，安徽庐江人，工程师，水利造价工程师、水利一级建造师。从事水利工程施工、工程管理等工作；

陈方葵(1963-)，男，安徽太湖人，硕士，高级工程师，造价工程师、一级建造师。从事水利、建筑、市政工程施工、工程管理等工作；

何俊(1965-)，女，安徽巢湖人，教授、高级工程师，造价工程师。全国水利教学名师，安徽省模范教师，从事水利、建筑、安装、市政工程施工、管理、教学等工作。

10.3969/j.issn.1671-6221.2016.03.005

TV672+.3

A

1671-6221(2016)03-0018-04