装配式钢筋混凝土涵洞预制拼装技术

李根

摘 要：广西荔浦至玉林高速公路项目是装配式涵洞在广西地区首次应用的试点工程，依托本项目装配式涵洞预制、拼装工程施工组织实践经验，对装配式涵洞施工技术及应用做出详细的介绍。装配式涵洞新型施工工艺采用工厂化集中生产，有利于解决传统工艺质量通病及保证施工工期。结合本项目目前施工情况介绍该工艺的施工方案及工艺流程。

关键词：装配式;箱型涵洞;预制拼装

1、工程概述

随着公路工程行业不断的发展，对行业安全管理、质量水平、施工周期、环境影响的要求程度也越来越高。为解决传统工艺存在的弊端，提升品质工程建设要求，促使工程行业向标准化、工厂化、集约化、机械化方向发展，装配式涵洞施工工艺应运而生。

荔浦至玉林高速公路土建12分部路线全长14.58km，设有两种装配式涵洞结构形式，共计32道。1-2×2整体装配式箱涵标准节段构件长度为3m和2m，构件厚度为0.25m;4m跨径门型装配式涵洞标准构件节段分为盖板、侧墙，盖板标准节段长度分为3m节段、2m节段、1m节段，侧墙标准节段划分为4m节段、3m节段、2m节段，具体预制构件厚度及构件节段搭配根据填土高度划分。两种装配式涵洞构造图见图1、图2。

2、施工工艺流程

装配式涵洞是将涵洞结构分解成标准预制构件，采用工厂化集中预制，运输至施工现场后再拼装就位，最后浇筑预留现浇部分从而形成箱型涵洞结构。具体施工工艺流程见图3。

3、施工工艺技术

3.1构件预制施工技术

3.1.1预制标准节段划分

根据设计图纸相关要求作好装配式涵洞构件节段划分，为构件预制模板设计与制作提供依据，具体划分原则见表1

3.1.2模板设计与制作

标准预制节段采用组合式复合钢模板，综合考虑施工中可操作性模板连接方式采用侧移式。由底模系统、侧模系统、端模系统、侧移滑轨系统、移动式梯子平台组成。模板设计时保证有足够的刚度、强度及精度，同时配置附着式振捣器。模板设计制作时充分考慮模板合拢、构件脱模等施工方便。模板进场后对其规格尺寸进行验收，不合格之处予以调整，施工时清除表面杂物，涂刷专业的脱模剂，拼缝之处设置3mm橡胶条，防止漏浆，预埋件位置可使用特制橡胶塞或者泡沫剂进行封堵。

3.1.3钢筋绑扎及安装

钢筋半成品统一由钢筋加工厂集中下料，配送至装配式涵洞预制场钢筋骨架绑扎区。为了保证骨架质量，钢筋绑扎统一在自制胎架上完成，通过胎架上设置的定位卡槽及抽拔式定位管控制钢筋骨架间距。钢筋骨架吊装入模，采用多点吊装架，防止吊装过程钢筋骨架发生变形。

3.1.4保护层设置及模板合拢

垫块每平方米不少于4个，按梅花形交错均匀布置，可根据实际情况进行加密。要避免垫块设置的数量不够，导致钢筋下沉或垫块被压碎变形的情况。模板合拢之前，必须清理模板表面残留杂物，保持模板面板干净，脱模剂涂刷均匀，加固完成后严格检查模板拼缝情况，模板合拢后，对钢筋保护层再次进行检查，不合格处及时进行调整。

3.1.5混凝土浇筑及养护

预制构件采用C40混凝土，混凝土浇筑采用龙门提升料斗布料的浇筑方式，构件浇筑时按照30cm一层依次向上浇筑;振捣过程中采用插入式振捣棒配合附着式振捣器将混凝土振捣密实。混凝土浇筑完成后采用喷淋养生，为保证构件养生质量，待构件达到吊装强度时吊入养生池浸泡养生7天。

3.2构件拼装施工

3.2.1基底处理及垫层施工

根据设计图纸，施工前根据设计尺寸放样出涵洞中心线及边线，基坑开挖至设计标高后检测地基承载力，满足要求后采用碎石换填处理，换填宽度比垫层宽度每边宽60cm。 换填处理完后浇筑一层20cm厚C20混凝土垫层。垫层宽度比装配式涵洞横断面尺寸宽20cm，垫层浇筑前需对涵洞平面及垫层标高进行复核。由于装配式涵洞拼装对垫层平整度要求较高，在施工垫层时每间隔2m设置标高控制点。

3.2.2构件拼装准备工作

1、构件出场前仔细检查构件外观质量及断面尺寸，对于有损坏的构件需进行评估，报监理工程师审查，不得擅自运输、拼装。

2、构件运输前，检查运输路线，运输便道有损坏或者坑洼不平是及时进行修整，确保运输道路安全、畅通。

3、构件拼装前，检查垫层平整度，平整度误差≤3mm，因为垫层平整度是影响构件安装的关键因素，平整度不满足要求时需提前进行处理。

4、在垫层面放样出涵洞设计中心线，用墨线弹出构件安装线。

3.2.3构件运输

提前做好施工便道修整、运输安全管控等施工措施。预制构件混凝土强度达到设计强度的90%以上时方可运输。运输时采用大型平板车运输，使用倒链进行固定，采用橡胶垫支垫，确保运输过程中构件不被损坏。

3.2.4构件拼装

1、根据构件最大重量及安装作业等实际情况，配置一台80t履带吊车。同时配置4名作业人员、1名技术员，满足现场施工管理要求。

2、节段安装时应从低处向高处逐节安装，4m跨径涵洞先左右对称拼装侧墙，再拼装盖板。拼装时吊车起吊，人工牵引辅助，使用撬棍引导对齐拼装线缓慢就位。

3、4m跨径涵洞的每节段安装完成后，及时焊接侧墙预留钢筋，保证其整体稳定性。

4、装配式涵洞节段拼装施工缝为1cm，沉降缝为2cm，间距较小，安装过程防止构件碰撞，影响拼装质量。

5、拼装过程中发现垫层不平顺时，采用高强砂浆调平，确保涵节拼装整体线型。

6、盖板吊装就位前应于侧墙凹槽内涂设M30高强水泥砂浆，用以盖板就位时铰缝自行填塞。

7、不得混淆构件节段的安装顺序和位置，拼装完成后进行全面检查，若出现脱空、错台等情况应及时采取措施进行处理。

3.2.5现浇施工

1、2m跨径整体式箱涵安装完成验收合格后可进行八字墙施工，

2、4m跨径装配式涵洞安装验收合格后可进行底板现浇部分施工，施工前对底板预留钢筋进行焊接，焊接质量必须满足规范要求，浇筑时由低处向高处进行，浇筑完成后及时覆盖养生。

3、斜交涵洞拼装完成后，需要搭设满堂支架现浇进出口部分。

3.2.6接缝处理施工

1、施工缝处理

涵身内侧填塞 5cm厚双组份聚硫密封胶 ，水平铰缝填塞M30高强砂浆，涵身外侧填塞100mm厚沥青麻絮，涵身外侧侧面、顶面黏贴250mm宽防水卷材。

2、沉降缝处理

涵身部分填塞泡沫板，内侧四周边缘填塞5cm厚双组份聚硫密封胶;涵身外侧、顶面边缘填塞5cm厚双组份聚硫密封胶，涵身外侧、顶面粘贴500mm宽防水卷材。

3.2.7回填施工

现浇混凝土达到设计强度的90%以上，且对原地面进行整平并碾压到90%以上压实度后，方可进行台背回填。回填时采用性能良好的砂砾、级配碎石等透水性材料或石灰土等改善性材料，压实度要求达到96%以上。

回填时对称分层压实，每层松铺厚度小于15cm，回填之前在墙身上用油漆标出回填分层厚度。涵洞顶板上回填厚度小于50cm时需控制使用压实设备，严禁通过重型设备及堆放重物。

由于台背回填时，回填土压实过程中会对装配式涵洞结构受力、整体线型及稳定性造成影响。因此做好涵背回填尤为重要，尤其是2m跨径涵洞回填前需要对箱涵结构进行固定防止其发生位移。

4、 施工质量检验

预制构件在出厂前必须经过对其断面尺寸、外观质量等方面进行验收。构件预制、拼装允许偏差见表2

5、 施工安全控制

1、预制构件施工前对施工现场临时用电、起重设备、吊装机具等做好安全检查工作，吊装存放作业时由专人指挥。

2、构件运输时提前做好道路修整，切实做好运输、拼装施工组织安排。

3、起重设备操作人员必须持证上岗，进行岗前培训及安全教育;

4、现场构件起吊时，对设备就位處进行场地压实处理，防止地面下沉，发生倾覆。

5、现场拼装施工时，遇6级以上大风或雨雪天气，必须停止构件拼装作业。

6、 结语

目前荔玉高速土建12分部已完成装配式涵洞施工，通过对装配式涵洞节段预制及现场拼装施工分析，得出了在装配式构件预制、运输、拼装、接缝处理等方面施工技术关键控制点及解决方案。根据现目前施工情况，验收质量指标达到较高水平，能解决传统现浇涵洞的一些质量通病及弊端。

新型装配式涵洞施工工艺，实现了工厂化、标准化、集约化、规模化生产，相对现浇涵洞在工程质量控制、施工进度控制、节约劳动力等方面有较大的提升。本工程装配式涵洞的成功应用为后续工程施工以及大范围的推广奠定了基础。

参考文献

[1] 《广西自治区荔浦至玉林公路两阶段施工图设计》TJ12合同段。