微改工艺技术在公路桥涵工程施工中的应用

王兴双

摘要 公路桥涵工程是我国社会经济建设的重点内容，其施工技术的复杂性，都决定管理和控制公路桥梁工程的质量安全问题。公路桥涵工程的复杂性决定了建设这项工程项目不可能一蹴而就，而是需要分别建设各个组成部分，其中关键施工技术是公路桥涵工程的重点也是难点之一，也是会对公路桥涵工程的质量安全产生重要影响的关键部分。基于此，文章着重分析探讨了公路桥涵工程采用微改技术的技术要点，并在太行山高速公路邢台段进行推广应用。

关键词 工艺微改进;工法微提升;设备微改造

中图分类号 U445 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）01-0123-04

0 引言

太行山高速邢台段是太行山高速公路的重要组成部分，北接平赞高速公路，南连太行山高速公路邯郸段，是太行山连片特困地区脱贫致富的必要交通保障，河北省的重点建设项目，建设过程中高度重视新技术、新材料、新工艺的应用，以实现创建科技示范工程为目标，大大提高了邢台段高速公路的科技含量。

1 工程概况

太行山高速公路邢台段一标起点桩号为K1+056.662，終点桩号为K15+450，全长约14.393 km。该项目路段包括道路、桥梁、互通、服务区、天桥涵洞、通道等多项工程。桥梁36座（含匝道跨线桥）（大桥8座，中桥4座，小桥16座），天桥8座;互通2个（郝家庄互通、石城互通），服务区1个（安上服务区）; 各类涵洞31座[其中盖板涵7座（主线），钢波纹管涵23座（主线17座，匝道6座），钢筋混凝土拱涵1座];各等级通道3处（其中一等通道1处，二等通道2处）。该项目全线采用双向四车道高速公路标准建设。

太行山高速公路邢台段一标在建设过程中，提出建设品质示范工程创优理念和方案，主要从前期策划、施工进度控制、施工工艺等方面入手，保障工程质量，推动品质工程建设。

2 创新微改技术在工程建设中的应用

2.1 工艺微改进—滴灌节水保湿养生系统

2.1.1 滴灌节水保湿养生系统技术微改处理施工因素

桥梁墩柱浇筑完成后用浇水养生的方法，水即浇即流，即浇即干，根本达不到保湿效果;挂上土工布浇水保湿，土工布虽然浸湿，但因不能很好地吸附于立面，混凝土表面仍然是干的，高空中的土工布蓄水不佳，再加上风干效应，干得更快，即使在外表再包上薄膜保湿效果也不佳;用薄膜沿立柱缠绕养生，利用混凝土水化热的蒸汽水来保湿，但薄膜吸附性不强，混凝土和砌体表面与薄膜之间总是存在一定的空隙，大量的蒸汽水顺着空隙向下流走，而且薄膜密闭性差，透气性大，余下的蒸汽水在高空中也容易散失，保湿效果仍然不佳[1]。

2.1.2 滴灌节水保湿养生系统技术微改处理施工技术

（1）滴灌节水保湿养生系统的组成。滴灌节水保湿养生系统由蓄水容器、管路、覆盖材料三部分组成。

蓄水容器：一般采用大容量铁质水桶、水罐等。

管路：由干管、支管及必要的调节设备（闸阀、流量调节器等）组成，干管采用PVC管或硬质塑料管，便于连接多条支管;支管：采用软塑料细管。

覆盖材料：一般采用土工布、薄膜。

（2）滴灌节水保湿养生系统的特点：

1）高倍节水，高效保湿。滴灌节水保湿养生系统具有高倍节水的优越性能，每天只需加一次水，通过管路缓慢地将水释放到混凝土表面，做到了真正意义上的不间断施水，因此，在一个养护期内总能保持混凝土表面的湿润。

2）均匀强度，促进早强，抑制裂缝产生。因滴灌节水保湿养生系统的养生方法对混凝土表面湿润的保持是持续的、均匀的，真正达到不间断施水的混凝土养生要求，而用浇水养生混凝土表面时干时湿，两相对比混凝土强度的形成明显要均匀一些。

因滴灌节水保湿养生系统保湿保温并重，给混凝土创造了一个高湿保温的养生环境，因此用滴灌节水保湿养生系统养生，在高温保湿同时实现的环境中能有效地促进混凝土早强的形成[2]。因滴灌节水保湿养生系统采用土工布覆盖，这样既避免了阳光直射和风沙过大使商品混凝土表面水分蒸发太快而形成干缩裂缝，又防止了白天升温过高、夜间降温收缩产生龟裂，有效抑制微裂缝的产生，从而达到延长混凝土使用寿命的效果。

3）节工省能，降低养生成本。因滴灌节水保湿养生系统只需每天加一次水便可以在一天内高效保湿，因此采用滴灌节水保湿养生系统养生，可以节工省能，降低养生成本。相对浇水养生而言，采用滴灌节水保湿养生系统养生能节约大量人工，节约大量水，节约大量机械台班，其综合成本大幅度降低。

“滴灌节水保湿养生系统”具有适用范围广、施工效率高等优点。

2.2 工法微提升—“预制T梁马蹄钢筋制作安装工艺工法微改”

太行山高速公路邢台段一标项目部在项目施工过程中，对现有钢筋施工工艺技术进行改良提升：提前将管道与普通钢筋有冲突的横向、纵向位置分别计算出来，把对应的钢筋结构形式按设计规范要求进行修改，在钢筋施工过程中分别进行制作及安装，不再需要进行截断及焊接补强。

2.2.1 预制T梁马蹄钢筋微改处理施工因素

预制T梁的质量直接关系到桥梁的使用及安全，且T梁施工工程量大，施工时间长，所以T梁的标准化、工厂化施工尤为重要。

在以往T梁预制施工过程中，钢筋绑扎完成后需预埋预应力管道，在管道定位过程中会出现管道与普通钢筋及预埋件相互干扰的情况，在保证管道位置不变的情况下需要挪动普通钢筋的位置。一般的工艺是将钢筋截断，然后进行焊接补强，这样不仅会浪费大量的人工、材料及时间，如果技术水平不到位，更会影响整体的强度及质量。

2.2.2 预制T梁马蹄钢筋微改处理施工技术

钢筋在作业加工厂大棚内集中下料、加工，运至台座胎架上绑扎，焊接成型。台座事先刷好脱模剂，绑扎非预应力钢筋的同时埋设金属波纹管。波纹管用“井”字形钢筋绑扎焊接在非预应力筋骨架上，间距0.5 m，波纹管的纵、竖向坐标定位误差在规范之内。通过对应的钢筋结构形式按设计规范要求进行了微改（见图1微改前钢筋形状、图2微改后的钢筋形状），在钢筋施工过程中分别进行制作及安装，不再需要进行截断及焊接补强（图3微改后的马蹄钢筋在T梁预制中的应用）。

T梁马蹄钢筋工艺技术微改良使整个钢筋施工过程形成标准化流水作业，有效提高了施工效率，确保了施工进度，更确保了施工质量。简便了现场施工人员的钢筋作业。

2.3 设备微改造—液压破碎锤“化锤为夯”

该合同段共有桥梁36座，涵洞通道50道，其台背回填材料设计为碎石（砂砾）土或液态粉煤灰，碎石（砂砾）土骨料含量30%～70%，压实度≥96%;液态粉煤灰适用于路基填筑完成后反开挖修筑钢波纹管施工，其余结构台背回填均采用碎石（砂砾）土。

台背回填施工方法：采用分层平行摊铺、对称填筑压实的机械施工作业方法;

台背宜采用碎石、砂砾土透水性材料，层厚按不大于15 cm分层填筑压实，最大粒径不超过50 mm。见图4台背回填施工工艺流程图。

台背回填施工质量问题是各等级公路路基施工中的一个关键性问题。台背回填是防止桥头跳车的关键步骤，台背回填的好坏直接影响到道路施工质量，台背回填质量不达标，桥涵构造物就会出现跳车、断板等问题[3]。

2.3.1 液压破碎锤“化锤为夯”微改处理施工因素

台背施工达到设计要求强度后台背回填施工采用分层平行摊铺、对称填筑压实的机械施工作业方法;台背宜采用碎石、砂砾土透水性材料，层厚按不大于15 cm分层填筑压实，分层回填时在台背侧划线标识（见图6桥涵台背回填按分层控制），最大粒径不超过50 mm。

因台背回填施工场地和建筑物本身的稳定性要求，一般不采用重型压实机械。常用的压实机械有：手扶和自行式小型振动压路机、人工夯一般用于回填宽度小于2 m或其他大型机械无法到达的场合;轻型自行振动压路机，用于回填宽度大于2 m的部位。

2.3.2 液压破碎锤“化锤为夯”微改处理施工技术

太行山高速公路邢台段一标项目部在项目施工过程中，积极探索、对现有液压破碎锤进行微改造：将液压破碎锤的钎杆换成“钢板”，以液体静压力为动力，驱动活塞往复运动，活塞冲程时高速撞击钢板，通过钢板震动来达到回填土压实的目的[4]。通过现场施工及压实度检测，改造后的“液压震动夯”能够达到回填压实度要求。通过液压臂能对各种类型的台背回填料进行夯实（见图5微改造后的液压夯分层夯实），同时由于设备离台身较远，“液压震动夯”相对震动压路机大大降低了对构造物的稳定性影响，具有适用范围广、施工效率高等优点，设备常见、改造简单、夯实效果好。

2.4 设备微改造—拱涵及拱桥钢模台车代替传统模板支架系统

2.4.1 钢模台车在拱涵及拱桥中处理的施工因素

以往的拱涵及拱桥施工需要大量的人力搭设脚手架，消耗大量的竹胶板，采用钢模台车施工，不仅减少人员搭设脚手架，减少拆模时间，一次制定可多次重复利用，代替原用竹胶板，可减少材料浪费。采用移动轨道，减少移模時间，大大缩短施工工期。

2.4.2 钢模台车在拱涵及拱桥中处理的施工技术

台车由行走轮、横梁、纵梁、竖梁、可调节模板、千斤顶组成。台车移动通过下纵梁安装的行走轮，下纵梁、竖梁都采用16#槽钢，横梁采用14#槽钢，模板材料，由5 mm钢板、80槽钢组成，采用M18高强度螺栓连接，螺栓眼孔按照图纸标注尺寸制作，连接眼孔20*30条孔。模板的高度通过在下纵梁安装8个10 t液压千斤顶和上横梁安装8个液压千斤顶调节，将模板顶升到施工位置，然后加固施工，进行下一循环时松动液压千斤顶，模板与拱顶脱离，平行移动至下一循环，就可进行钢筋安装及混凝土施工。

该项目拱桥尺寸多为净宽6 m，净高6.4 m，拱圈半径2.05 m，拱圈每节长度4 m，拱圈最大厚度0.75 m。为节约工期、保证拱圈质量、施工简便，所以拱圈内模为加工的钢构定型台车。具体结构示意见图7所示。

外圈两侧每隔1～1.5 m设置一道50 cm宽纵向模板空挡下料和振捣，混凝土浇筑到此位置后封堵住牢固。

钢膜台车制作定型钢模板时应设置预拱度0.02，拱圈下部1/3处需进行加强处理，纵向方木加密，对拉杆加密或加大对拉丝直径;混凝土浇筑时为确保安全，拱架下应再加设两排脚手架支撑。

3 结束语

太行山山脉上建造一条高速公路充满挑战，在工程建设中的技术创新应用非常重要。三微改技术（工艺微改进、工法微提升、设备微改造）成果的应用取得了良好的实际效果，通过对现有技术和设备的微改进和创新，进一步促进了现场施工生产，以技术创新为驱动力，不仅带动了太行山高速公路工程的建设，还激励建设者迎难而上，对解决施工过程中的路基、桥涵建设难题，具有重要的借鉴意义。

参考文献

[1]公路路基施工技术规范：JTG F10—2006[S].北京：人民交通出版社，2006.

[2]公路桥涵施工技术规范：JTG/T F50—2011[S].北京：人民交通出版社，2011.

[3]河北省高速公路施工标准化管理指南：第二部分 施工标准化第一册路基工程[M].北京：人民交通出版社，2011.

[4]河北省高速公路施工标准化管理指南： 第二部分 施工标准化第三册桥涵工程[M].北京：人民交通出版社，2011.