移动式内膜台车技术在箱涵施工中的应用

2022-11-17贾世珣

甘肃科技 2022年19期

贾世珣

（兰州博文科技学院，甘肃兰州 730101）

随着交通事业的发展和“十四五”规划的实施，箱涵在道路桥梁工程中不断增加，为保障箱涵在湿陷性黄土公路建设项目顺利建设。利用移动式内膜台车技术可以有效加快施工进度，节约成本，减少桩基在施工过程塌孔等质量安全风险。笔者结合某公路建设项目工程实践，浅谈移动式内膜台车技术在箱涵中施工中的应用。

1 工程概况

某公路建设项目二标段路线为例，该项目位于山前冲洪积扇平原区，该地区动峰加速度0.3 g，地震烈度Ⅷ度，岩土类型大多为湿陷性黄土，本标段涵洞以抗震性能好，整体性优越的现浇混凝土箱涵为主。项目中现浇混凝土箱涵133道，共计1175延米。最短涵洞长12 m,最长涵洞长26 m,孔径为2 m×2 m和4 m×3 m两种。合同要求的节点工期仅为4个月，为满足合同工期的按期完成，结合本项目箱涵截面相等、涵长基本一致（12 m）的特点，在本项目已经施工完成的截面箱涵施工过程中采用移动式内模台车大大缩短了模板的支护和拆除时间，加快了混凝土的施工进度，保证了混凝土的质量，取得了良好的效果。

2 特点

（1）移动式内模台车稳定性强，整体性好。利用内膜台车的完整性，外模要设置拉杆，内膜无须设置拉杆，提升了质量，同时也节约了拉筋。

（2）模板拼装简单、工作量小。模板台车只拼装一次，在第一个施工作业之前，保证模板缝隙等符合施工规范要求，在施工的过程中，只需调节支撑杆，保证标高、平整度、垂直度等符合规范和设计要求。

（3）模板拆卸方便，机动性好。当一个施工作业段混凝土强度达到设计要求，就可以移动到下一个施工作业段，在移动的过程中，只需将支撑杆螺母进行下调，使其脱离混凝土面，就可以向下一个施工作业段移动，进行下一个施工段的混凝土浇筑，而不必将其进行拆除。

（4）周转期短，施工进度快。投入低，台车简易轻便受力性能好操作方便，施工的涵洞成型面好。

3 适用范围

本施工方法适用于工期紧张，壁厚小，同一涵洞进出水口净高，净宽一致的等截面箱涵；涵长基本一致且节段施工或分仓浇筑段落相等一致的箱涵；进出水口结构形式一致且对称的箱涵施工。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

箱涵移动式内模台车施工工艺流程（如图1所示）。

图1 移动式内模台车混凝土浇筑施工工艺流程

4.2 操作要点

（1）移动式内模台车的设计。移动式内模台车由行走系统、内支撑、模板等组成。内支撑由支撑杆(钢管应采用Q235普通钢管，型号宜采用Φ48.3 mm×3.6 mm），横向支撑杆（钢管规格型号同上）及对角斜撑杆（钢管规格型号同上）、纵向加强钢管（钢管规格型号同上）组成，配合螺旋撑杆可实现伸缩调节。行走系统由底部钢轮（钢轮直径12 cm，轮宽5 cm，竖向最大承受荷载10 kN，同列布设间距1 m），底部纵向支承钢梁（热轧槽钢10#，高度100 mm，腿宽50 mm，腰厚5.3 mm，理论重量10.007 kg/m）组成，在箱涵底板画出来的轨迹线上行走，实现移动。内模采用1.5 m×0.9 m普通钢模板拼接而成，模板台车长6 m，如涵洞净高3 m，模板拼接为1.5 m+0.9 m+0.3 m×2，其中0.3 m×2为上下两头倒角模板。台车纵向每隔1 m三个竖向支撑杆、两个横向支撑杆、两个对角斜撑杆，保证了台车骨架的刚度和稳定性；外模选用1.5 m×0.9 m普通钢模板拼接成大面积模板与起吊机配套使用。

（2）移动式内模台车的拼装。移动式内模台车安装时遵循“先内侧模后骨架，再内顶模自下而上”的原则。

内模就位及支撑：箱涵底部混凝土完成后并达到设计要求，在底部混凝土面进行放线，画出行走系统活动轨迹，内膜由起吊机进行起吊。先安装行走系统和支撑钢架，再安装内支撑，最后安装顶部模板。在安装时，模板接缝必须要用泡沫双面胶相连接，尽量减小接缝的宽度，以便进行质量控制，防止浇筑混凝土时发生错台以及漏浆等。

外模拼装及支撑：外模选用面板6 mm厚，1.5 m×0.9 m的组合大块钢模板，其背部横肋采用双根Q235普通钢管，型号宜采用Φ48.3 mm×3.6 mm，长度为5.5 m,间距为1 m。在内膜检验合格，箱涵涵身钢筋骨架绑扎完毕，利用起吊机进行起吊安装外模，其顶部和底部采用Φ30 mm螺旋撑杆进行顶进固定。合模前，在其表面涂脱模机，方便后期进行质量控制，并清除内部的杂质，保持干净。

模板台车的拆卸和移动：在满足混凝土强度等级要求的条件下，先拆外模，最后拆内膜。当涵身混凝土设计强度达到80%时，方可进行脱模[1]。旋转内支撑上的螺母，使其脱离混凝土面2～3 cm。至于不承重的外模。应保证混凝土表面的完整性，尽量保存好混凝土表面的棱角不被破坏。另外，可采用起吊机配合人工进行拆模。最后，利用行走系统将其移动到下一个施工作业面进行施工。

基础施工：基坑开挖应采用机械，并留10～20 cm的厚度人工处理到设计深度。基坑开挖好之后，要报请监理工程师进行检查验收，合格后，才可以进行浇筑底板混凝土垫层。在开挖时，要做好防排水设施，防止雨水浸泡基坑。

底板施工：在已施工底板垫层上精确放出涵身两侧轮廓线、保护层定位线及中心线，利用人工弹墨线便于底板及边墙钢筋的主筋定位，确保保护层厚度及钢筋间距。第一次钢筋绑扎结束后，按2 m间隔布设Φ50 mmPVC 管拉杆预留孔，预留孔放在倒角8 cm以上，用于安稳外模。检验合格后进行第一次模板安装，模板的中心线及各部位尺寸线检验合格后，进行第一次混凝土浇筑（与底板齐平，倒角以下）。浇筑时，若发现模板变形、移位等情况，应立即停止施工，技术员和试验员必须全过程现场旁站，针对相关问题采取必要的措施。

边墙及顶板施工：底板混凝土强度达到设计强度的75%时，便可报检。检验合格后，绑扎边墙钢筋，然后架设边墙模板，边墙模板安装后拼装移动式台车骨架，边墙采用钢模板，完了安装顶模和顶板钢筋。顶模也采用钢模板，内模采取移动式内模台车，其底部50 mm×50 mm方木架钢轮固定，内外模分开加固，模板与模板的拼缝以及模板与已浇筑混凝土缝均采用泡沫双面胶，以防漏浆。安装时，采用人工配合机械，以槽钢、钢管为主要受力骨架，以蝶形卡扣、螺旋撑等作为加固件。为了确保箱涵涵身的混凝土在浇筑过程中模板不产生移位变形。在混凝土浇筑前要对节点连接、支撑系统、模板要进行垂直度检查，满足规范要求。

模板、支撑杆等系统安装好之后，报请监理工程师验收，验收合格后，就可以进行混凝土的浇筑。混凝土由混凝土罐车运至施工现场，根据现场施工条件，可以采用串通、溜管等辅助形式浇筑。顶板和边墙混凝土应一次浇筑，顶板混凝土采用平板振捣器振捣密室，边墙采用插入式振捣器振捣。分层浇筑厚度应控制在30～35 cm。顶板混凝土要严格控制平整度、标高。最后，要做好覆盖养护，养护时间不宜小于14 d。

沉降缝处设2 cm厚、与涵洞相应横断面等宽等长的橡胶止水条（遇水膨胀）。

4.3 混凝土、钢筋等工艺施工注意事项

（1）钢筋施工。钢筋加工时，选择的原材料要合格，在制作时要合理搭配下料长度，尽量减少在施工过程中的焊接。在加工箍筋以及主筋时，首先要满足规范和施工标准，其次选择误差在负值范围以内，最后还要考虑保护层的厚度，满足质量、安全要求。钢筋在施工的过程中，要采取措施避免钢筋锈蚀。在特殊情况施工时，要在钢筋表面涂刷防锈剂，从而满足施工进度安排、质量等要求。

（2）混凝土施工。混凝土在振捣时，时间不能太长，以防过振，并以混凝土不再显著下沉，不出现气泡、泛浆为准，混凝土的质量是控制涵洞质量的一个重要因素。混凝土的坍落度控制在20 cm为宜，混凝土入模厚度为30～40 cm为宜。边墙可采用“一”字形振捣方式。

4.4 沉降缝、防水层施工

在涵洞施工中，沉降缝是一个重要的环节，在安装底板钢筋时，在沉降缝位置用等宽等高的20 mm木板固定遇水膨胀橡胶止水带，确保沉降缝平整、顺齐，半副或一仓浇筑完成后将木板取出，进行另外半副钢筋安装施工。

沉降缝外侧台背回填处铺贴防水卷材前，应在基面上涂刷基层处理剂。当基面较湿时，应涂刷湿固化型胶黏剂或潮湿界面隔离剂[2]。

5 机具与设备

移动式内模台车采用起吊机方式将钢模板安装在台车骨架上，以适用于4 m×3 m孔径的6 m台车为例，主要材料为钢材和钢轮，具体见表1；主要机具设备见表2。

表1 台车主要材料表

表2 主要机具设备

6 质量控制

6.1 钢筋加工及安装质量措施

钢筋加工统一在钢筋加工棚完成加工表面保持洁净无损伤，油漆污染和铁锈等。带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用[3]。在使用之前，钢筋不允许弯折，采用机械进行调直。满足以上要求才可转运至现场，钢筋安装前，先将其钢筋安装位置、间距、保护层及各部位钢筋位置用墨斗弹出确认，钢筋的尺寸应按照文件规定及图纸，间距相等。主要受力钢筋采用单面焊或双面焊接方式连接，单、双面焊缝长度分别不小于10 d和5 d，同一断面的焊接接头面积不大于钢筋总面积的50%，钢筋与模板之间设置强度不小于设计强度的混凝土垫块，水平面垫块间距不大于40 cm，垫块数每平米不少于6个，竖向面垫块间距不大于50 cm，垫块数不少于4个，对于任何短边尺寸超过70 cm的面，其任一边上垫块数目不少于3个，以保证混凝土的保护层厚度。