略談土模法在工程中的運(yùn)用
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1“土模法”應(yīng)用
抽水蓄能電站上庫壩壩頭段公路泉眼溝中橋上部結(jié)構(gòu)采用3×20m單箱雙室鋼筋砼直腹板箱梁，箱梁梁高1.3m，頂板標(biāo)準(zhǔn)段寬10.5m，底板寬7m，懸臂長1.75m。跨中部分箱梁頂板厚20cm，底板厚18cm，腹板厚30cm；考慮抗剪能力要求，支點(diǎn)附近腹板加厚至50cm；支點(diǎn)處設(shè)置橫隔梁，邊支點(diǎn)處橫隔梁厚100cm，中支點(diǎn)橫隔梁厚150cm；箱梁腹板等高，橋面橫坡由箱梁剛性扭轉(zhuǎn)形成。下部結(jié)構(gòu)為柱式橋墩、柱式橋臺(tái)。該橋0#橋臺(tái)支座中心處橋面超高1.565%，1#橋墩中心橋面超高為6%，2#橋墩中心橋面超高為5.572%，3#橋臺(tái)支座中心處橋面為1%和0.891%的雙向坡。超高采用繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)方式。該橋位于緩和曲線、圓曲線、緩和曲線之上，圓曲線的半徑為16.807m和38.788m，轉(zhuǎn)彎半徑較小，且橋面由單向坡向雙向坡漸變，技術(shù)含量高，施工難度大。
2施工方案的選擇
該橋下溝內(nèi)水流為降雨匯集地面徑流，流量較小，6～8月份汛期溝底到箱梁底面高差為3～5m。溝底地面為凹凸不平風(fēng)化巖。由于該橋位于上水庫大壩施工主干道上，其施工進(jìn)度快慢直接影響大壩施工進(jìn)度，因此，業(yè)主、監(jiān)理要求該橋施工必須于40天內(nèi)完成。橋面由單向坡向雙向坡漸變，圓曲線半徑較小，技術(shù)含量高，施工難度大。采用簡單腳手架結(jié)構(gòu)很難保證箱梁整體施工質(zhì)量。經(jīng)過方案比較，結(jié)合該橋技術(shù)要求和施工現(xiàn)場(chǎng)條件，決定在汛期過后，選用“土模法”進(jìn)行曲線橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工。3.2施工工藝流程抽水蓄能電站上庫路曲線橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工工藝流程：
（1）“土模法”的土體填筑前，預(yù)埋涵管做好截流導(dǎo)水工作。
（2）在橋墩樁砼完成后，清除箱梁范圍內(nèi)場(chǎng)地各種雜物，采用平板夯夯實(shí)基礎(chǔ)，做為回填的基層。
（3）測(cè)量放樣，確定填筑邊線與高程。
（4）自卸車運(yùn)碎石土，反鏟攤鋪、整平，每層松鋪厚度50cm，14t振動(dòng)碾碾壓8遍。填筑至箱梁底面高程以下15.5cm左右。填筑碾壓完成后的壓實(shí)度須達(dá)到95%以上，然后按照上部箱梁重量120%對(duì)填筑體預(yù)壓。
（5）預(yù)壓完成后，在填筑層上澆筑10cm厚素砼墊層找平，便于底層模板鋪設(shè)。墊層每邊大于箱梁設(shè)計(jì)尺寸50cm。（6）鋪設(shè)箱梁底層模板、鋼筋安裝、支立側(cè)模、安裝芯模、支立腹板模板。（7）連續(xù)澆筑砼，完成箱梁砼施工。
3施工要點(diǎn)
根據(jù)該橋的施工技術(shù)參數(shù)、箱梁砼的荷載確定土體的填筑質(zhì)量尤其重要。
（1）橋面、標(biāo)高、坡度、超高變化位置測(cè)量放樣準(zhǔn)確，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格遵循放樣點(diǎn)進(jìn)行施工。
（2）土體施工前在原過水處預(yù)埋涵管，保證山水及時(shí)導(dǎo)出。
（3）土體支撐結(jié)構(gòu)分層填筑、碾壓，每層松鋪厚度不得大于50cm，14t振動(dòng)碾碾壓，壓實(shí)度大于95%；且土體需向上預(yù)留拱高，拱高設(shè)置根據(jù)梁高度、跨徑和填筑層強(qiáng)度決定。經(jīng)過計(jì)算，此橋20m跨最大預(yù)拱高為2cm，最大拱高設(shè)在跨中處，其余按線性分配。
（4）土體支撐結(jié)構(gòu)檢測(cè)采用單位面積上箱梁重量120%的重量值對(duì)碾壓填筑地基進(jìn)行預(yù)壓，測(cè)量土體沉降變化。沉降變化值滿足模板變化規(guī)范值，以確定碾壓后土體基礎(chǔ)是否需要再加固或調(diào)整預(yù)留拱高的設(shè)置值。本工程土體施工完畢后，20m跨最大沉降量為1cm，在技術(shù)控制指標(biāo)之內(nèi)。
（5）砼找平層施工，地基承載力滿足要求后澆筑一層10cm厚C10素砼作為找平層，再在鋪設(shè)9015模板做為底模，腹板外模用大塊組合鋼模板。
4經(jīng)濟(jì)分析
（1）工期方面。曲線橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用“土模法”施工計(jì)26天（土模碾壓成型2天，底部模板鋪設(shè)安裝2天，鋼筋安裝10天，側(cè)模、芯模和頂板模板安裝6天，砼澆筑2天，土模挖除4天）。采用“碗扣式腳手架法”施工需要37天（基礎(chǔ)平整2天，腳手架搭設(shè)5天，底部模板鋪設(shè)安裝4天，鋼筋安裝10天，側(cè)模、芯模和頂板模板安裝6天，砼澆筑2天，腳手架拆除8天）。
（2）施工投入方面。需要腳手架約2000根，租用單價(jià)：每天1.5元／根，所需材料費(fèi)用為：111000元，人工費(fèi)：6500元。采用“土模法”施工可以直接利用工程棄渣填筑土體支承結(jié)構(gòu)，土方棄渣約2000m3，土方填筑碾壓單價(jià)為：4.12元／m3，費(fèi)用8240元。經(jīng)過比較可以看出，本工程采用“土模法”節(jié)省施工工期11天；節(jié)省資金投入109260元。結(jié)束語“土模法”不僅在當(dāng)前的工程建設(shè)之中廣泛應(yīng)用，而且在古代建筑物施工中也被充分地使用，是建筑先輩們智慧結(jié)晶。該法是一種簡單的支撐方法，能夠充分利用廉價(jià)的資源達(dá)到施工目的。曲線橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工采用“土模法”，經(jīng)濟(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單、工期短、效率高、技術(shù)難度小，易于生產(chǎn)?！巴聊７ā北粡V泛的應(yīng)用在公路、鐵路、水利工程和一些其他工程建設(shè)的橋梁施工中，應(yīng)用結(jié)果表明，“土模法”施工簡便，施工速度快，可大幅度降低工程造價(jià)，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
作者：李輝 孫國紅 孫建偉 單位：中國水利水電第一工程局有限公司