可移动拼装式轻型模架现浇箱涵施工技术研究

胡明亮，蒋华斌，汪 琪

（四川路航建设工程有限责任公司，四川 成都 610000）

0 引言

箱涵是一种闭合的钢筋混凝土薄壁结构，具有结构型式简单、施工简便、整体性好、刚度大、耐用性好、养护费用少等优点，常用于铁路、公路和市政道路工程，在水利工程、市政管廊工程中应用则更为广泛。传统的箱涵施工工法是搭设满堂支架立模现浇混凝土，支架搭拆周期长，施工效率低，人工成本高，同时因模板易变形，或工人技术水平、操作质量等原因，容易出现混凝土表面平整度差、接缝错台等现象，外观质量不易得到保证。

1 工程概况

东风渠眉山段位于仁寿县黑龙滩水库西北角以外约4km，线路为东北～西南走向，线路全长17.714km，钢筋混凝土箱涵总长度2900m；桩板墙暗涵段长170m。下穿天府大道段采用桩板墙暗涵，段长170m，暗涵为双孔结构型式，采用桩板墙＋底板＋盖板的C30 钢筋混凝土结构，单孔净空尺寸6.0m×4.5m，桩板墙桩径1.0m，桩净间距2m，板厚0.3m，桩基深入岩基2m，左右岸桩顶设80cm 厚C30 钢筋混凝土盖板，暗涵底板采用0.4m 厚C30 钢筋混凝土衬砌。穿过天府大道后的暗渠采用双孔箱涵，为一联双孔C30 钢筋混凝土结构，单孔净空尺寸6.0m×4.5m，箱涵壁厚0.7～0.9m，中间隔墙厚0.8m。箱涵基础以下采用1m 厚碾压砂卵石换填。明渠段采用与箱涵相同的过水断面，采用C30 钢筋混凝土浇筑，边墙和底板厚度均为0.5m，基础底部采用1m 厚碾压砂卵石换填。

2 工艺原理

以胶合板面板、工字木背楞和型钢竖（横）梁为主体拼装外模（芯模）模板，以盘扣式钢管及其顶托、可调底座、型钢等为主要结构搭建支架，芯模模板和支架之间通过单边连接爪锁定后组成拼装式轻型模架，轻型模架在首次拼装形成后即可循环使用，期间无须拆卸重装架体。通过千斤顶台车辅助实现模架的抬升、移动和落架就位，从而构成可移动拼装式轻型模架。混凝土墙身两侧的模板之间用对拉螺杆锁定[1]。

完成底板和导向墙混凝土后使用上述装置及方法构建的可移动拼装式轻型模架进行箱涵侧墙和顶板混凝土施工，可以加快施工速度，并提升施工质量及安全性，且更加绿色环保[2]。

3 施工工艺技术要点

3.1 施工工艺流程

可移动拼装式轻型模架现浇箱涵施工工艺流程如图1 所示。

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备（1）拼装式轻型模架结构设计与制作。

①芯模设计制作。拼装式轻型模架的芯模由左、右边模架和中模架构成。其中，中模架自上而下由胶合板面板、工字木背楞、单边连接爪、型钢横梁、顶托、盘扣式钢管支架及可调底座等组成。边模架自外围向内侧由胶合板面板、工字木背楞、单边连接爪、型钢横梁、型钢竖梁等组成，并以竖梁替代模板侧的支架立杆，支架另一侧的立杆及横杆、纵杆、斜杆采用盘扣式钢管。型钢竖梁下方设拐脚，边模架下方设可调底座，盘扣式钢管立杆顶设顶托[3]。

沿箱涵纵向每4.5m 分段，每孔每节段箱涵共需4个边模架单元，因本工法的中模架需同时满足两个箱涵节段施作，按每孔两个箱涵节段和每节段两个单元配置中模架[4]。

为方便拆模，中边模架之间设钢棒过梁，上设垫木和工字木支垫模板，在拆除边模架前卸落。

②外模板设计制作。胶合板面板以18mm 木模板为底板、15mm 塑料中空板为面板组成，外模板由胶合板面板、工字木、单边连接爪、型钢竖梁等组成，按箱涵纵向每4.5m 分段，每段制成一个模板单元。

③连接件选用。外模之间采用ϕ25 钢筋车丝后作为拉杆和锥形接头顶撑竖梁，并在竖梁另一侧用M24母连垫和压梁锁紧。

芯模与芯模之间、芯模与外模之间均采用ϕ20mm止水拉杆连接并用M20 母连垫锁紧。

3.2.2 模架进场检查与拼装

（1）轻型模架到场后，应先检验其材料材质、规格型号及数量是否符合设计施工要求，并进行试拼装检查。

（2）模架拼装前先选择一块平整场地制成工作平台，确保其尺寸、接缝及平整度、强度、刚度等满足设计要求。

3.2.3 箱涵基坑开挖及地基处理

（1）逐段放样开挖箱涵基坑，机械开挖时先开挖至距基底20～30cm 高度，再用人工配合机械捡底，开挖完成后检测地基承载力是否符合设计要求，不符合时申请变更处理。

（2）按设计处理地基至符合要求后浇筑垫层混凝土，控制好垫层顶面标高及平整度。

3.2.4 施工底板、导向墙及墙身钢筋安装

如图2 所示，箱涵导向墙混凝土浇筑至倒角上方300mm 高度位置。

（1）先安装好底板、导向墙、墙身钢筋和止水铜片。

（2）以定型钢模作为侧墙及倒角模板，安装时做好支垫、锁定，确保模板稳固。

（3）按照先底板后导向墙的顺序一次性浇筑混凝土，期间找平混凝土表面，施工完成后及时覆盖保湿养生和清理墙顶施工缝。

3.2.5 芯模及外模安装

（1）首次施工时用汽车吊将芯模依次吊入箱涵内，用千斤顶台车顶升、移动就位后落架，并在循环周转施工期间用千斤顶台车顶升芯模、移动至下一节段就位后落架。中墙两侧的边模架用止水拉杆锁定。

（2）在中模架、边模架的相邻顶托上依次安装钢棒过梁、垫块、工字木，支垫中、边模架之间脱空处的模板。

（3）用扣件式脚手架钢管和扣件连接中模架及边模架，使其处于相对锁定状态[5]。

（4）如图3 所示，吊运外模板并将其与边墙处的边模架用止水拉杆锁定，箱涵顶的外模板之间用钢筋拉杆（两端车丝）、锥形接头和压梁、母连垫等锁定。

3.2.6 安装顶板钢筋

按设计尺寸制作安装顶板钢筋，钢筋骨架下方用混凝土保护层垫块呈梅花型支垫。

3.2.7 安装堵头板

在顶板和墙身端头部位安装封头模板，并用封头模夹紧止水铜片。安装期间用脚手架钢管配合锁定封头模。

3.2.8 浇筑侧墙、顶板混凝土和混凝土养生

侧墙及顶板混凝土采用分层浇筑、一次性成型，采用泵送入仓和插入式振捣，确保振捣密实，浇筑时避免碰撞模板、钢筋造成变形[6]。

浇筑完成后及时对涵顶及两侧墙身覆盖保湿养生，并将涵两端用土工布遮盖，减少箱涵腔内混凝土水化所产生热能的流失。保湿养生期不少于7d。

3.2.9 拆卸外模

待箱涵混凝土强度达到2.5MPa 以上时可松开外模板，使其脱离混凝土；待下一节段边模架安装就位后，用汽车吊将外模板移至下一节段安装[7]。

3.2.10 拆移边模架

待混凝土达到规定拆模强度后可拆除边模架，先卸落钢棒过梁上方木垫块，取出工字木和钢棒，再松开边模架上的止水拉杆。

（1）如图4 所示，安装千斤顶台车并抬顶边模架后，转动可调底座使其脱离地面至80～100mm 高度，千斤顶下降50～80mm 高度使模架与箱涵顶板脱开。

（2）如图4 所示，千斤顶台车将边模架向中模架方向平移100mm，使模架与箱涵墙身脱开。

（3）如图5 所示，留中模架继续支撑等待混凝土强度至规定值后卸落，用台车将边模架移运至第2 节段（下一节段）和另一组中模架组合安装。

3.2.11 拆移中模架

待混凝土达到规定拆模强度后可拆除中模架。

（1）安装千斤顶台车并抬顶中模架后，转动可调底座使其脱离地面至80～100mm 高度，下降千斤顶使模架与箱涵顶板脱开；

（2）用台车将中模架移运至第3 节段和边模架组合安装。

3.2.12 后续节段施工

后续节段的底板及导向墙按前述3.2.3～3.2.4 条操作步骤循环施工，墙身及顶板按3.2.5～3.2.11 条操作步骤循环施工。

4 结语

（1）以盘扣式钢管及顶托、可调底座、型钢等搭建支架，使用胶合板面板和工字木背楞和型钢竖（横）梁等组成模板结构，具有自重轻、拼装快、易维护，既能上下升降、又能左右收缩，用千斤顶台车辅助可以实现快速轻便移动。

（2）以18mm 木模板和15mm 塑料中空板组合的胶合板面板，可重复使用40 次，循环利用率高，所浇筑的混凝土具有接缝少、气泡少、光泽度好，平整美观。

（3）采用了中模架＋边模架的芯模结构，模架之间的预留间隔令侧模脱卸方便，且在现浇混凝土达到一定强度后先拆移边模架，留中模架继续顶撑，大幅减少混凝土等强期间的箱涵结构跨度，可以大幅降低混凝土允许拆模强度，从而能实现箱涵模架的快速周转，加快施工速度。

（4）缩短了模板支架安拆周期，模架搭拆工期节约率达70%、成本节约率72.7%，加快了施工进度，降低了成本，混凝土成型质量好，施工安全、绿色环保。