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【摘 要】本文通过对墨西哥曼萨尼约港码头后方地基工程的施工,从施工角度对钢筋混凝土框架箱涵的施工方法和施工工艺以及通病防治进行了整体的分析和总结,为今后同类型的施工提供了可借鉴的经验.
【关 键 词 】箱涵；工艺；通病
1.工程概况
墨西哥曼萨尼约港码头工程于2011年底开工,2013年10月竣工,工程造价约1.5亿美金,分为码头、后方堆场及房建工三部分.曼萨尼约港码头位于一港池内,后部堆场与一段生态树林相接,树林内有多种野生生物居息,所以在堆场内设过水箱涵,用于海水与生态树林水的通畅流通,保护生态环境.箱涵长419.6米,三厢室结构,截面尺寸详见下图,结构形式为C30钢筋混凝土结构.箱涵底部设50cm碎石底层.根据地基承载力,部分地基采用碎石桩加固.
2.施工方法
2.1 施工程序
按照设计图纸要求箱涵标准分段长度约为10m.每次开挖长度约50米,保证施工工序能够连接,开挖后基坑降水,铺设碎石垫层,浇筑混凝土垫层,分段绑扎底板及侧墙钢筋,由于本工程箱涵截面尺寸较小,侧墙钢筋可与底板钢筋一次性绑扎完成.第一次浇筑底板及侧墙变截面上方30cm混凝土,每节基础浇筑完成后即可浇筑框架主体砼,框架主体侧墙和顶板一次浇筑成型.
箱涵施工程序为：施工放样―降水―基坑开挖―碎石垫层―素混凝土垫层施工―钢筋绑扎―底板模板铺设―浇筑箱涵底板―涵身模板铺设―浇筑箱涵涵身―箱涵土两侧回填.
2.2 降水
基坑开挖深度2.25～2.75m,由于地下水位于海平面标高持平,基坑开挖前必须降水,采用井点降水,在基坑两侧1米外布置单排降水管,深度长度为基坑底下50cm,并在基坑两侧开挖50cm×50cm明沟,满足降水要求.
2.3 基坑开挖
采用机械开挖和人工开挖相结合的方法,开挖后严格控制底板标高,开挖一段立即进行在机械开挖至接近基础底面（基础底面以上的0.2m）时,由人工修整至设计标高,以免破坏基底土质结构.
基坑以1：1放坡开挖.开挖时根据具体情况保持或调整坑壁边坡,保证施工过程坑壁的稳定,基坑底面尺寸较基础尺寸宽0.5m作为工作面.基础施工过程中,基坑开挖至设计深度后,部分基底为淤泥质土或腐殖质土,应及时进行换填处理,并进行下道工序的施工,避免基底暴漏时间过长.
2.4 箱涵底板施工
箱涵涵身为C30钢筋砼结构,涵身分两次进行浇注,第一次浇注底板和底板腋角以上300mm高的侧墙,第二次浇注侧墙和顶板.施工按如下步骤进行：
（1）安装底板涵身、钢筋：绑扎钢筋之前,要在垫层或底模上测好箱涵中心线,弹好箱涵侧模板的边线.钢筋采用人工绑扎安装,要求钢筋直顺,绑扎牢固,安装后好,为保证保护层厚度,应在钢筋与模板间使用同等级的混凝土垫块,垫块支垫稳固,厚度足够.垫块应相互错开,梅花布置,并不得横贯保护层的全部截面.同时做好侧墙钢筋及预留孔洞、预埋件的预埋工作.
（2）安装底板及腋角模板：按测量放线定出底板的边线进行模板安装.侧墙、底板采用18mm厚的胶合板作模板,采用内楞10×10cm方木+外楞ф48×3.5mm双钢管作为模板的固定体系,ф14高强对拉螺杆及双层蝶形扣固定模板.（附底板装模大样图）
（3）底板混凝土浇筑：钢筋、模板安装好后,浇筑C30商品砼,由搅拌车运输至现场,用泵车采取一层一次性浇注砼,振动棒振捣密实后收浆做面.并在砼终凝后24小时及时对施工缝进行凿毛处理,并用水冲洗干净,但不得存有积水.混凝土浇筑完成12小时后方可拆模洒水养护.
2.5 箱涵侧墙及顶板施工
（1）搭设支架：在已浇注好的箱涵底板上,进行墙身模板施工,搭设门式支架作支撑,横向两架,纵向密排搭设,门架之间连接用直径ф48mm×3.5mm的钢管固定.安装箱涵侧墙、顶板模板：侧模和底模采用18mm胶合板,侧墙采用对拉螺杆、方木及纵向钢管固定模板.内楞方木100×100mm纵向间距30cm,钢管竖向间距60cm,拉杆纵向间距70cm.底模采用顶托、方木、钢管及1.9×1.2m门式脚手架支撑,通过调整顶托的长度（顶托自由端长度不易大于200mm）,使模板安装平整,接缝平顺.
（2）安装顶板钢筋：钢筋由工场加工制作好后,运输至现场,按照设计尺寸布置间距,用人工绑扎安装,要求钢筋直顺,绑扎牢固.严格按照图纸要求预留连接钢筋.箱涵钢筋绑扎完成后,安装止水带.
（3）浇筑侧墙、顶板砼：一次性浇筑的施工方法,每节施工接缝应平直无错台、无漏浆、无麻面.支架、模板、钢筋安装好后,浇筑C30商品砼,由搅拌车运输至现场,砼泵车浇筑.采用Ф50插入式振捣器振捣,振捣间距不超过振捣器作用半径的1.5倍,并与侧模保持5～10cm的间距,做到快插慢拔、不过振、无漏振,且要尽量避免振动棒碰撞模板和钢筋.浇筑时由两侧对称入仓,分层振捣,保证浇筑的混凝土密实,表面无麻面、蜂窝等通病,确保混凝土的质量.在混凝土初凝之前,一定要将板面混凝土收平抹光.在整个箱涵的施工过程中,止水带和靠近底模处掖角的混凝土要细心振捣,因为这两个地方容易出现漏振和产生蜂窝.
2.6 伸缩缝的处理
沉降缝、伸缩缝、标准分缝长度10m,采用9”橡胶止水带,安装时两侧用“V”型φ10@200钢筋固定,砼浇筑前要确保止水带安装牢固,用#10钢筋间距35cm作为连接杆,浇筑混凝土后铺设一层沥青油脂布、两层土工布.沉降缝、伸缩缝应贯通整个箱涵和基础.缝内用双组分聚硫密封胶填塞.（附箱涵分缝止水大样图）
3.施工病害及防治
曼萨尼约港地基为吹填地基,且吹填时间完成时间仅3个月,是典型的软土地基,软土地基箱涵质量病害一般表现为不均匀沉降、墙身产生裂纹、沉降缝拉裂、错台、漏水等,究其原因,主要是软土地基沉降量过大、箱涵沉降缝分段长度过长、基础施工不规范、台背回填施工不规范等原因.
3.1 软土地基沉降过大
该工程周期较短,不能等待地基自然沉降稳定后再进行箱涵施工,所以在箱涵施工前进行堆载预压,待预压沉降稳定后,再进行强夯施工,然后进行箱涵施工.
3.2 箱涵基础施工不规范
（1）基坑开挖时,局部超挖,且超挖后处理不当,造成地基承载力不均匀,是引起箱涵沉降缝拉裂和墙身出现裂纹的原因之一. 本工程通过标高测量、土层承载试工作准确确定涵底施工标高.开挖到基础底面标高附近时,保留一定厚度的土层（一般为20cm）作为涵底地基土的保护土层,待基础施工准备就绪后,开始基础施工或换填施工前突击挖除剩余部分.对于超挖部分,应采用混凝土、砂砾、低级配碎石等材料回填,并振捣密实.
（2）基础受水浸泡,也容易造成地基承载力降低,引发一些病害.我们采用井点降水并结合基坑两侧修建排水明沟,避免地下水渗入基坑,基坑顶部两侧开挖小排水沟,避免地表水流入基坑.
3.3 伸缩缝设置不牢固
箱涵分段过长或者连接杆不能按要求设置,也是箱涵产生沉降的原因之一.箱涵分段长度应由设计经过理论计算与实物验算分析,确定箱涵沉降缝的合适设置间距,降低地基沉降引起涵身纵向应力；连接杆应严格按照图纸要求施工,避免相邻两段产生错台.
4.小结
通过对箱涵施工过程的监控与管理,箱涵施工完成后通过沉降完全符合要求,箱涵质量符合规范及业主的要求,为公司在国际工程施工领域取得较好的肯定.