摘要：为适应城市快速发展的需求，紧跟城市综合管廊的发展步伐，并结合城市交通的现状。某公司积极研发对超大跨径预制箱涵的生产。经小组成员研究最终决定将箱涵单仓跨径定位6米，长度为1.5米，高度可以调节的箱涵型式。考虑到箱涵模具的使用寿命及箱涵的尺寸精度，决定采用优质板材的模具，不易变形。该方案贯穿初期的讨论设计到最后的正常生产过程，在施工过程中不断完善。
关键词：拼装式；箱涵；大跨径
1.大跨径砼预制桥涵特点
1.1单仓大跨径预制预应力钢筋混凝土箱涵尺寸规格为6m×3.5m×1.5m,其单仓跨径为6米，是国内预制箱涵中的首例。
1.2预制箱涵是在工厂内预制成型，成型工艺采用卧式浇筑高频振动器振动并辅以插入式振捣棒插捣成型，外观成型质量好，砼强度及钢筋保护层容易控制。对周围的环境安全影响小，可工厂化生产。
1.3单仓6米大跨径预制预应力钢筋混凝土箱涵总重量为33t，给吊装和运输都带来了极大的不便。为了解决该难题，单节方涵采用分离式生产，即箱涵分成上下两部并单独预制的方式，上部箱涵与下部箱涵连接采用精轧螺纹钢进行连接。
2.工艺原理
预制预应力钢筋混凝土箱涵是在工厂内预制成型，运输到施工现场拼装完成。预制预应力钢筋混凝土箱涵用料省，结构质量好，生产不受天气影响，可工厂化生产。
工厂预制箱涵时采用优质的钢模具，模板原材选用冷成型高屈服强度热轧钢板，即SAPH型钢板，又叫酸洗热轧板 ，不易变形，模具尺寸精度好，使用寿命长，能够有效的保证产品质量。钢筋骨架焊接在专用的钢筋骨架模具上进行生产，钢筋骨架的尺寸得到保障，钢筋间距及钢筋保护层受到控制。钢筋骨架制作好后放置在模具内然后进行模具的组装。预埋件及模具组装完毕后进行混凝土浇筑。混凝土选用C50高强混凝土，符合设计要求。
2.2施工具体要点
2.2.1预制箱涵设计制作
预制箱涵模具设计规格为单仓6米跨径，单节长度1.5米，高度可调的钢性模具，其高度可分别调整为3米、3.5米及4米。其调节方式是通过模具自带的高度调节块进行调节。每节箱涵模具分上下两套模具，分别生产上部箱涵和下部箱涵。上部箱涵与下部箱涵对接处在模具设计时就留有定位凹凸槽，从而保证了上下箱涵对接时的精度，每部方涵的端面设计了四个定位凹凸槽，起到安装时的定位作用。每部箱涵预留8个张拉孔道，每个张拉孔道预留1个张拉操作盒，便于箱涵安装时的张拉操作用。预制箱涵端部预留双层胶条卡槽，胶条采用进口遇水膨胀胶条，为箱涵的止水起到双保险的作用。
2.2.2. 钢筋骨架设计及制作
1.钢筋骨架设计
预制箱涵钢筋骨架是设计院设计，荷载等级设计为公路-Ⅰ级，结构设计安全等级为二级。
2.钢筋骨架制作
1)钢筋原材均选用HRB400带肋钢筋，钢筋原材进场后按照规范要求进行分类存放，并做好防锈措施。
2)钢筋骨架的制作严格按照图纸进行加工，由于钢筋骨架尺寸较大，形状较复杂。为了使钢筋骨架的精度得到保障，经过研讨，公司技术人员设计并制作了一套钢筋骨架模具。这样工人就只要将弯曲好的钢筋放在钢筋模具上进行焊接就可以。从而保证了钢筋骨架片之间的间距以及钢筋骨架整个的尺寸。钢筋连接方式采用电弧焊，由专业的电焊工人进行操作，不得有漏焊，过焊的现象。从而保证了钢筋骨架片之间的间距以及钢筋骨架整个的尺寸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2.3组装模具、预埋件及钢筋骨架安装
模具清理要干净，不得有残留的混凝土结块及水泥浆。模具清理干净后涂刷隔离剂（机油），隔离剂涂刷要均匀，不得有漏涂，过涂的现象。操作行吊将钢筋骨架吊入模具内，同时下部放置C50垫块，调整钢筋骨架在模具内的位置，使钢筋骨架与模具端部的保护层相一致。安装预埋件，主要包括张拉箱，吊装轴，吊装鼻。然后组装模具，拧紧螺丝，不得有漏拧的现象，否则会有漏浆出现。
3.质量控制
3.1钢筋表面不得有锈蚀，油污，弯曲。钢筋骨架焊接要严格按照设计图纸进行制作。钢筋焊接不得有漏焊，过焊现象。受力筋端部要有弯钩进行锚固，弯钩要符合质量要求。钢筋保护层要符合技术标准的要求，不得有过大过小的现象出现。
3.2模板表面要清理干净，不得有混凝土结块，不得有锈斑，清理完毕后涂刷模板隔离剂。隔离剂要涂抹均匀，不得有漏涂，过涂的现象。以表面形成一层薄薄的油膜为宜。模板组装时紧固件要拧紧，不得有漏紧，欠紧的现象出现。
3.3混凝土塌落度不得过大过小。过大时粗骨料容易下沉，顶板表面一层浮浆。过小时混凝土流动性不好，气泡难以排除，不宜施工。塌落度在160mm-170mm为宜。浇筑过程中不得有间断，振捣时要严格按照技术要求进行插捣.附着式振动器的频率在210HZ-220HZ左右为宜。振动时间即开始浇筑至浇筑完成止。
3.4预制箱涵在养护前需要静停2个小时，静停后进行蒸汽养护，蒸汽养护的时间控制在四个小时，升温速度不大于25℃/小时，最高和恒温温度不宜超过65℃，降温速度不宜大于20℃/小时，控制撤除养护措施前环境温差不大于20℃，保持一定的降温时间。否则箱涵整体容易出现裂纹。
4.效益分析
4.1经济效益
4.1.1预制箱涵的模具可以重复利用，周期至少为20年，现浇箱涵的模板为一次性使用，从长远来看，成本要低。
4.1.2预制箱涵混凝土自动配料搅拌，机械高频振动成型，蒸汽养护，混凝土强度≥C40。现浇方涵混凝土设计强度C25-C30。因此，预制方涵结构混凝土壁厚取值可减小，从而减少了混凝土用量。
4.1.3预制方涵设计长度短，一般为1.0m-3.0m一节，柔性橡胶圈接口，纵向抗折能力强，可减小纵向配筋量。
4.1.4现浇方涵分段长度长，一般20m一段，这样地基如有不均匀沉降或受外荷载作用易发生折断，因此现方箱涵纵向基础的承载力要求高，纵向配筋要加大。
4.2社会效益
4.2.1对环境和安全影响小
预制方涵在工厂生产，机械化、自动化程度高，生产条件好，工人劳动强度低。其产生的噪音、粉尘有治理措施，不会影响周围环境。
现浇方涵现场制作，施工现场必然实行局部封闭，开槽的现场本来就已很乱，再在现场进行箱涵生产，必然会对环境和安全带来影响。开槽后，较长时间不能回填，若出现沟底地下水上冒，以及长期下雨，都会造成沟槽垮塌的安全隐患。生产时的噪声、粉尘也会给周边市民带来生活和出行的不便。
4.2.2抗地基沉降和地震能力强
预制箱涵连接采用的柔性承插口橡胶圈密封接口，具有一定的柔性，接口可以借转一定的角度，以适应地基的不均匀沉降或受外荷载以及地震的作用，不会影响密封橡胶圈的密封性能和接头开裂损坏现象。
4.2.3结构质量好
预制方涵在工厂机械化生产，有先进的生产工艺设备，精密的模具；生产原材料、半成品、成品有严格的试验检测手段，建有完善的质量管理体系和质量保证体系，整个生产过程处于严格的控制状态；钢筋骨架尺寸准确，焊接牢固，整体受力性好；混凝土机械化、自动化搅拌，质量控制严格；采用先进的进口模具，模具刚度好，不易变形；产品外观质量光滑，结构尺寸准确，利于安装。
论文作者:尹晓龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：钢筋论文; 骨架论文; 模具论文; 混凝土论文; 尺寸论文; 现象论文; 保护层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;