装配式箱涵施工技术研究

2022-08-25王晓斌

黑龙江交通科技 2022年7期

王晓斌

(山西路桥第六工程有限公司，山西晋中 030600)

在公路工程项目建设施工过程中，装配式涵洞施工工艺技术，在实际运用过程中所表现出的优势非常明显，可以有效解决现浇箱涵施工存在的周期较长、受施工环境影响较大以及施工质量无法达到要求等多方面问题，充分实现项目工程建设施工工厂化标准化、集约化的工程施工模式。在现浇涵洞项目工程施工过程中，可以进一步控制项目工程施工质量，对工程施工进度进行全面控制，节省大量的人力物力的投料，推动我国装配式工程项目建设得到快速向前发展。

1 装配式箱涵施工技术优势分析

装配式箱涵在施工过程中的施工周期更短，在施工经济效益方面表现更加明显。在装配是箱涵的预制以及后续正式施工当中，必须要有效做好基础开挖工作，同时需要有效保证二者之间可以同步进行。根据项目工程实际施工现场情况，对施工人员进行合理组织与编排，有效做好装配式箱涵的各项预制工作。在本次项目工程施工过程中，施工长度为50 m的箱涵，从基础垫层浇筑施工到后续的吊装工作完成所需要的时间大概为5 d，可以进一步缩短涵洞施工时间，加快公路工程施工效率，节省大量的施工时间和经济成本。

第二，在装备的箱涵施工过程中，受到周围环境因素的影响程度相对较小，通常情况下箱涵预制节段主要是在工厂内部进行集中化生产，同时在施工当中由于工厂内部的生产条件相对良好，同时整个生产工作过程机械化程度相对相对较高，并不会受到基坑积水或者是外部环境因素的影响，混凝土预制构件的生产效率更快，同时并不会对周围环境形成污染问题[1]。

第三，很少会出现施工质量通病问题。在混凝土预制工作过程中，通常情况下采用的是断面一次性浇筑施工，工程施工整体性更好构件生产实现规模化，更加有利于推动工厂化和标准化项目工程施工，全面提高箱涵施工质量以及构建生产效率。在工程施工当中可以对预制构件的钢筋施工间距，以及材料外观等方面进行严格控制，钢筋保护层施工质量需要符合工程施工现场的施工条件，同时在实际养生工作当中，必须要采取针对性的施工质量控制策略，全面提高装配式箱涵施工质量和稳定性。在预制构件规模化生产过程中，可以进一步提高标准化和工厂化的预制构件生产工作水平，可以保证涵洞的基础施工质量以及施工效率得到全面提升。

2 工程概况

结合我国某地区一处高速公路项目工程建设施工案例进行分析和研究，本次高速公路工程项目涉及2 m×2 m小孔径装配式箱涵结构。基础分节长度为3 m，其中存在少量2 m节段作为调节部分。在本次项目工程施工过程中，预制构件在标准化的预制厂当中进行统一化预制生产，并且当混凝土构架的强度达到标准的设计工作要求之后，在运输到工程施工现场进行使用。在具体施工过程中，通过使用大吨位的吊车设备进行现场拼装，同时有效结合该城市内部一处管廊项目工程防水经验，通过使用沥青材料和双组分聚硫密封胶材料进行组合施工处理，有效保证涵洞防水工作质量，同时降低涵洞产生的渗水和漏水问题。

3 装配式箱涵预制工作

预制箱涵构件需要在预制装配式箱涵集中生产单位当中进行加工，在生产工作过程中需要针对预制场地的建设，以及模板的施工使用周期情况进行综合考虑和分析。如果箱涵建设施工规模超过2 km以上，预制装配式箱涵在设计工作过程中的经济性条件会超过现浇箱涵，因此在预制装配制箱含施工量达到一定施工规模之后，整体的施工优势表现更加明显，具有更高的施工经济效益。

第二，在预制装配式箱涵集中化生产和制作工作当中，相关的生产工作单位必须要对模板展开精确设计和制作。预制构件模板主要使用的是6 mm的钢模板材料，在模板设计工作当中必须要保证具有更高的精度和强度不同，使用的是铰接方法或者是侧移施工方法。

第三，混凝土保护层垫块位置需要以梅花形状来进行均匀分布和铺设，并且根据项目工程的建设施工情况对其进行加密处理，有效防止垫块在设计工作当中，因为施工数量没有达到要求而造成垫块被直接压碎，或者是在后续的施工过程中出现钢筋材料下沉问题。要有效做好钢筋骨架的整体吊装工作，并且在吊装钢筋骨架工作当中，主要采用的是多点横架吊装施工技术方法，有效防止吊装施工过程中产生骨架整体变形，对整个预制构件的施工质量产生严重的影响[2]。

在混凝土材料浇筑工作过程中，通过使用龙门提升料斗进行布料，同时使用附着式振捣设备和插入式振捣设备，对混凝土材料进行充分振捣和浇筑处理。在混凝土浇筑施工结束之后需要有效做好后续混凝土的养生处理工作，同时还需要做好混凝土材料表面的覆盖工作，通过使用外部喷水保湿处理方法，结合项目工程的实际施工情况，对施工时间进行进一步控制，达到标准的吊装施工强度之后再进行后续的养生处理。工程施工经过验收工作人员确认合格之后，需要进行后续的混凝土浇筑施工。在混凝土浇筑施工之前需要将模板内部的杂物和积水进行彻底清理，混凝土材料的长度为C30。在混凝土浇筑工作中需要有效控制混凝土的自由清落高度，当高度超过2 m以上时，则需要设置出溜槽结构，同时采取分层浇筑的方法，分层浇筑厚度不超过30 cm，同时采取插入式振动器，对混凝土材料进行逐层振捣和密实。混凝土密实的标志是混凝土停止出现下沉现象，并且不再冒出气泡，混凝土浇筑施工需要保证连续进行，有效提高混凝土浇筑施工的整体质量和效果。在混凝土生产中达到85%之后，方可进行后续的模板拆除，然后对混凝土进行洒水保湿处理。

4 装配式箱涵构件的运输和拼装技术要点

在预制构件的运输工作过程中，必须要有效做好施工便道以及构件运输过程中的安全管控工作，对于构件的运输情况进行综合考虑，有效做好构件的运输线路保证构件运输效率。在工程箱涵施工过程中，主要施工流程包含了施工准备、施工测量、基础开挖、临时性排水、基础部分的淤泥清理和换填处理、基础层的混凝土浇筑施工、箱涵底板钢筋材料绑扎模板安装箱涵，底部混凝土浇筑施工模板拆除，涵身钢筋绑扎和模板拆除，涵身混凝土浇筑和模板拆除。

图1 箱涵施工

在构件的运输过程当中，通过使用大型的平板车辆来进行运输处理，同时通过使用橡胶垫来进行铺垫，避免对预制构件造成严重的破坏和影响，充分保证混凝土构件的运输工作过程中的安全性，防止混凝土构件产生严重的破坏性问题[3]。

第三，在安装混凝土预制构架之前需要对垫层进行放样处理，通过将涵洞设计中心线位置进行确认，然后通过使用墨线将侧墙部位进行铲除，然后再进行预制构件的拼装工作。在正式开始拼装工作之前，需要对底板位置的平整程度进行有效检查，并且需要将安装施工误差控制在3 mm范围之内。

第四，在预制构件的拼装工作当中，需要根据预制构件的特点以及施工现场的实际环境情况，对预制构件的吊装施工位置进行确认。在本次预制购这样拼装工作过程中，根据构件的外形结构特点以及项目工程的设计施工条件，需要对预制构件吊装施工所使用的机械设备进行合理配置，在本次工程施工过程中使用的是一台50 t的履带吊设备。在基础施工完成之后需要使用全站仪设备进行准确测量和放样，并且需要对抬升墙和基础接触面进行凿毛处理和彻底清理。箱涵的模板需要分两次进行架设，第一次架设底板和侧板侧板位置需要设置在底板顶面，混凝土面30 cm以上，然后再支设侧板和顶板。

第五，在安装施工过程中需要保证从最低处到最高处展开安装工作，不能将构架的安装设置位置和安装顺序打乱，完成拼装工作之后需要进行后续的各项施工质量检查工作，如果发现无法达到工程施工要求，则需要对其进行适当调整。在钢筋安装施工过程中主要分为两次进行安装，第一次绑扎底板和侧墙，等到第一次混凝土浇筑施工完成之后，混凝土强度达到70%以上，则需要绑扎侧膜板和顶板的钢筋。钢筋的绑扎工作必须要严格依照工程施工技术规范要求，钢筋材料搭接长度不能小于10 cm。在钢筋绑扎工作中需要充分注意钢筋施工位置和防护层厚度，安装完成之后需要对钢筋材料的升位置和升间距大小进行二次检查，保证钢筋安装施工符合工程的施工要求。

第六，碎石垫层经过建立工作人员的检验合格之后需要有效做好测量放样工作，并且确定出涵洞基础中心线和边线位置，并且以4～6 m的距离设置出一道沉降缝，沉降缝当中使用沥青材料来进行填充。模板安装完成之后需要对应其平面位置、顶部标高位置以及横纵向稳定性检测工作，对混凝土施工顶面位置进行标记，经过建立工作人员签字确认之后方可进行混凝土浇筑施工。

第七，构件拼装结束之后需要有效做好后续的防水处理工作，有效借鉴城市内部综合管廊防水施工技术方法，对施工缝以及沉降缝内侧5 cm范围之内，通过使用双组分聚硫密封胶材料进行充分封堵，同时箱涵结构以外顶部位置是施工存在的沉降缝位置，需要使用沥青麻絮材料对其进行进一步封堵，同时还需要使用50 cm宽度的自单式防水材料对其进行粘贴处理，进一步提高整个装配式结构的防水功能效果提高涵洞防水性能。

第八，在箱涵基础施工过程中，包含了基坑开挖和基坑处理工作。通过使用机械和人工配合开发施工的方法开发边坡，比例控制为1∶1.5，同时要在施工区域设置出相应的施工安全标识牌，方便业主以及相关监理工作人员，有效掌握箱涵施工的具体情况。在基坑开挖工作之前需要有效做好临时排水沟处理，利用工程施工单位临时修建的便道，对原有的排水系统和交通进行有效的防护。在基层开挖工作中根据设计工作标准，箱涵的基础换填结构和垫层外侧结构需要放大2 m，宽度无更换，基础开挖宽度为6.7 m，必须要进行换填的位置，需要根据具体的使用情况，在基底换填结构物外侧各加宽2 m，肌底总宽度为10.7 m。

5 箱涵施工质量控制要点

(1)原材料质量控制在工程施工过程中，必须要严格遵守施工原材料的质量管理工作标准，对钢筋水泥等材料要求，需要再次确认相应的出厂合格证明以及材料强度等级等相关参数信息，同时针对外加剂材料、骨料等，必须要保证性能符合国家的相关要求标准。在工程施工过程中需要对浇筑施工面积和浇筑顺序以及浇筑施工缝等进行有效确定，充分做好各种施工紧急预案控制措施，有效保证箱涵整体施工质量。

(2)箱涵混凝土施工病害问题防治工作

①箱涵裂缝问题

混凝土材料成型之后由于养护工作没有落实到位，表面的水分蒸发过快，体积收缩性较大，进而产生表面收缩裂缝问题，裂缝问题对混凝土所产生的影响非常明显，如果处理不当很容易造成箱涵结构稳定性下降。

防治工作措施：在配置混凝土过程中，要对混凝土施工配比给予研究，使用的混凝土必须符合一定的配比，才能具有明显的效果。通过使用高效减水剂有效调节混凝土的坍落度，拌合工作需要保证充分均匀、振捣密实防止出现过振和漏振问题，要全面加强早期的养护处理工作，有效延长拆模工作时间和洒水养护时间。

②蜂窝麻面问题

蜂窝麻面主要表现为混凝土构件表面出现大面积坑凹不平问题，影响到混凝土的表面美观性和实用性能。

防治工作措施：对于面积较小同时数量不多的蜂窝麻面问题，可以使用钢丝刷或者加压水对其进行处理，同时要保证混凝土表面充分湿润。用高标号的水泥砂浆进行固定抹平，较大面积的蜂窝问题需要凿去全部薄弱的混凝土层，达到一定深度之后使用钢丝刷或者加压水等进行彻底清理，或者使用至少高一个强度等级的混凝土来进行修复，做好混凝土表面的覆盖养护工作。