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        預制箱涵的生產工藝流程

        2019-06-20 09:03:18

        太和縣引水入城工程友誼河預應力箱涵長度約1.5km,原設計方案為明渠開挖,因地處高層小區與工業園區之間,施工寬度較窄,為加快施工速度,減少安全隱患,該段采用預制鋼筋混凝土箱涵的方式。主要工程內容包括進口段、出口段、涵身段、過路涵等。箱涵涵身段在預制場進行預制。涵身段混凝土標號為C40,斷面尺寸(外徑)3.1×3.1m,壁厚0.3m,單節長度2.5m,共計1848個箱涵。

        一、場區布置

        1.1 場地布置

        根據提供場地的實際情況,進行預制場地的布置。預制場布置有鋼筋施工區、預制區、存放區等。其中鋼筋施工區由原材料存放區、加工區、鋼筋綁扎胎座區組成占地面積約515m2。預制區由預制臺座和箱涵模具臨時拼裝區組成占地面積約880m2。存放區占地面積約1200m2。根據工期計算設置鋼筋綁扎胎座3個,箱涵預制臺座12 個,配置模具6套。預制場生產能力12個/d,正常存儲量238個,極限存儲量250個。

        1.2 設備配置

        箱涵預制場設備依據生產能力配置40t龍門吊一臺、10t龍門吊一臺、移動式鋼筋加工棚一個、鋼筋切斷機兩臺、鋼筋彎曲機兩臺、交流電焊機四臺、軟軸式振搗器十二臺,水泵3臺,其中40t龍門吊主要用于起吊箱涵存放,10t龍門吊主要用于鋼筋綁扎、模具組裝及混凝土澆筑。

        二、施工工藝

        該段箱涵由進口段、涵身段、出口段三部分組成,進口段與出口段為現澆部分,涵身段由1848個箱涵三孔布置組成,單體箱涵為整體式鋼筋混凝土預制箱涵,結構形式如圖1所示。

        箱涵的結構形式

        圖1 箱涵的結構形式

        2.1 工藝流程

        箱涵在預制場內進行批量加工生產,工廠化施工不受不利天氣影響,同時原材料加工、鋼筋籠綁扎、模具拼裝、澆筑成型、養護等施工過程可控性強,預制箱涵產品質量穩定可靠,預制流程圖如圖2所示。

        箱涵預制流程圖

        圖2 箱涵預制流程圖

        2.2 鋼筋工程

        2.2.1 鋼筋加工

        箱涵鋼筋主要由直徑為8的熱軋光圓鋼筋和直徑為12、14、18的熱軋螺紋鋼四種型號構成,箱涵所用鋼筋的加工過程中均涉及切割加工,切割采用GQ40型鋼筋切斷機;直徑為8、12、18的三種鋼筋涉及彎曲加工,鋼筋彎曲采用GW40型鋼筋彎曲機。

        鋼筋加工的允許偏差滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2015)規范要求。

        2.2.2 鋼筋骨架制作

        預制箱涵鋼筋總量約3600t,單個箱涵需綁扎鋼筋2t,鋼筋骨架在胎具上完成批量生產,根據工程需要設置鋼筋綁扎胎具三個,即可滿足預制需求。

        鋼筋骨架制作流程如圖3所示。

        鋼筋骨架制作流程圖

        圖3 鋼筋骨架制作流程圖

        鋼筋骨架尺寸允許偏差見表1。

        表1 鋼筋骨架尺寸允許偏差

        序號項目允許偏差(mm)
        1環向筋間距±10
        2縱向筋間距±10
        3箍筋間距±12
        4骨架長、寬、高+5?10
        5預埋件中心線位置±5

        2.2.3 箱涵鋼筋骨架吊裝

        (1)吊具制作

        設計特制鋼筋籠吊具,吊具由吊繩、吊架、吊鏈、卡環四部分組成,示意圖如圖4所示。

        (2)安裝

        鋼筋籠綁扎完后吊運至箱涵預制臺座進行保護層調整。保護層墊塊在現場加工制作,標號為C40,如圖5所示。

        2.3 模板工程

        2.3.1 模板形式選擇

        箱涵模具常規有臥式和立式兩種形式。臥式模具存在承重模板,模具周轉周期較長,立式模具不存在承重模板,

        一套內外??膳渲枚鄠€底模,模板利用率較高,所以選用立式模具。

        箱涵吊具

        注:1吊繩;2吊架;3吊鏈;4卡環;

        圖4 箱涵吊具

        鋼筋骨架入模

        圖5 鋼筋骨架入模

        2.3.2 模板配置與拼裝

        根據工期計算日產量為12個,配置預制臺座12個,2個臺座配1套模具,側模6套,內模6套,混凝土澆筑完強度達到75%模具拆移至下一臺座(通過措施約12個小時能滿足)。

        模具由底模、內模、側模三部分組成:

        底模采用5mm鋼板加工成定型模具并固定在臺座上;內模采用6mm鋼板制作成4個角模4個面板,組成可拆卸式組合模板;

        外模采用6mm鋼板制作成4個可打開式面板。模具均為工廠加工成型鋼模板,現場拼裝,每個面板均是一塊整體鋼模。模具采用龍門吊進行起吊拼裝,先安裝箱涵芯模,待鋼筋籠吊裝到位后安裝外模。

        模具拼裝前整體除銹、打磨干凈并均勻涂抹脫模劑,安裝工作與鋼筋籠的安裝配合進行,影響鋼筋安裝的模板待鋼筋安裝完畢后安裝。模板拼縫用軟泡沫止水保證接縫平整度。安裝完畢后,對其平面位置、頂部標高、節點聯系及縱橫向穩定性進行檢查,其誤差標準符合表2。

        表2 模板制作拼裝質量標準

        模板制作拼裝質量標準

        2.4 混凝土施工

        2.4.1 混凝土澆筑

        單體箱涵混凝土用量約為9m3,采用單倉預制箱涵整體澆筑制作工藝且立式成型。箱涵鋼筋用量大,故采用插入振搗為主并配合附壁振動的振搗方式。

        混凝土澆筑采用受料斗方式入倉以均勻布料,按每層50cm厚度分層澆筑,分5層澆筑完成;軟軸式振搗器插入振搗,插入間距50cm,行列式布置,且插入下層混凝土的深度控制在5~10cm,與模具保持10cm的距離,附壁式振搗器輔助振搗以排出混凝土表面氣泡。

        2.4.2 養護

        預制箱涵養護分兩部分,第一部分是在混凝土澆筑完成后及時在臺座上對頂部混凝土進行灑水養護;第二部分在存放區對成品貼塑料薄膜封水以及頂部補水進行養護,養護時長不少于28d。

        2.5 箱涵吊運存放

        箱涵強度達到75%可脫模吊運,箱涵的翻轉及吊運由專用吊具和翻身工具完成,存放區內箱涵分上下兩層存放,吊運存放過程中應注意以下幾點:

        (1)箱涵達到強度后雙層存放。

        (2)箱涵存放整齊,存放層高不能超過兩層。

        (3)箱涵場內吊運要平穩,龍門吊車速要緩慢。

        (4)箱涵按施工先后次序存放。

        三、預制箱涵的推廣前景

        目前預制箱涵在水利水電中應用的工程還比較匱乏,不過近些年來,隨著城市建設的高速發展以及水利和市政相關工程的大量推廣和應用,預制箱涵憑借著獨特的優勢和發展的潛力也逐漸被多個行業發掘出來,預制箱涵的應用前景變得越來越廣泛,而本工程作為預制箱涵在水利上一次的應用總結以下幾個特點:

        (1)預制場合理布置,節約土地資源;

        (2)立式成型模具工藝避免承重模板,縮短了在預制臺座上的時間;

        (3)鋼筋綁扎在胎具上完成,混凝土澆筑在預制臺座上完成,實現模塊化批量生產,提高效率;

        (4)箱涵成品的預制工期整體上可縮短45%,節省人工30%以上。

        在未來城市建設中城市水系、河湖整治、城市供排水與城市建設環境之間形成了許多的交叉點,本工程中預制箱涵作為解決水系與城市建設交叉的建筑形式之一,整體上具有結構簡單、適應地質廣泛、施工工期短、施工方便、施工影響小等優勢,所以在解決城市建設和城市水系的交叉工程中具有極大的推廣價值。

        標簽: 箱涵 生產
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