公路预制装配式混凝土箱涵施工技术

2022-10-14孟凡

交通世界 2022年26期

关键词：箱涵预制构件张拉

孟凡

（中海外交通建设集团有限公司，河北石家庄 050000）

0 引言

涵洞是公路项目建设过程中的重要组成部分之一，通过合理运用预制装配式混凝土箱涵施工技术，不但可以节省人力与物力，而且能够保护周围生态环境，本文主要探讨预制装配式混凝土箱涵施工技术在公路工程中的具体应用和注意事项。

1 工程概况

某公路工程全长为50.32km。此公路通行量已经超出原有设计标准，为有效缓解交通压力，有关部门决定将原有的双向四车道改扩建为双向六车道，扩建施工过程中，包含涵洞5道，施工单位全面考虑该公路工程项目所在区域的路况与地质条件，决定采用预制装配式混凝土箱涵施工技术进行施工。

2 预制装配式混凝土箱涵的特点

2.1 周期较短

根据预制装配式混凝土箱涵施工技术的实际应用现状可以得知，箱涵的预制和场地基础可以同步施工，施工单位仅需结合施工场地具体情况，合理安排人员即可，可以有效缩短涵洞的实际施工工期，降低最终的施工成本[1]。

2.2 整体性较好

预制混凝土箱涵采用全断面一次性浇筑，具有比较好的整体性，各项构件能够实现批量生产，标准化水平较高，同时能够显著提升箱涵的施工效率与质量。此项技术的良好运用，能够更好地控制构件内部钢筋的实际间距，提升钢筋保护层质量，与现浇箱涵相比，预制装配式混凝土箱涵的施工质量控制更加便捷，能够进一步满足公路工程箱涵施工要求。

2.3 环保性好

预制箱涵直接在预制场内部生产，具有比较高的机械自动化水平，同时，因为生产条件比较稳定，大部分工厂和城市中心存在一段距离，预制构件生产期间所产生的噪声与粉尘，可以得到有效治理，故具有较好的环保性。在预制箱涵施工期间，要求施工作业人员提前进行挖槽施工，能够明显提高施工作业效率，与现浇箱涵相比，采取预制箱涵施工技术，不但能显著减少对外界环境带来的不利影响，而且可以更好满足社会发展需求。

2.4 安全性高

预制装配式混凝土箱涵接头全部采取弹性承插橡胶圈进行密封处理，接缝可以转动，故可以更好满足地基不均匀沉降要求，减少外界荷载带来的不利影响，与现浇箱涵相比，预制箱涵在实际施工期间存在安全隐患较少。

3 施工技术要点和质量控制措施

3.1 施工准备

在预制装配式混凝土箱涵施工期间，施工单位需要做好一系列的准备工作，技术人员需要对设计图纸进行分析，并深入到施工作业现场进行全面勘察，充分了解施工现场的地质条件和气候环境，并根据最终的勘察结果，做好技术交底工作，让施工人员能够更加熟练地掌握各项施工技术。做好技术交底工作之后，方可进入到工程施工现场开展测量放样，确定基坑的实际开挖深度和开挖宽度。

在混凝土箱涵预制现场，做好相应的准备工作特别重要，施工人员根据预制现场的具体位置，加强便道施工，为车辆的正常进出提供便利。在预制场地内部，还要合理确定材料的具体存储位置，确保各项材料能够分类存储，并加强防雨与防潮。针对预制场内部的各项机械设备进行全方位检查。在实际施工前，需要开展试运行，确保各项施工机械设备的各项性能符合规定要求，然后开展箱涵预制施工作业[2]。

3.2 台座施工

在该公路工程中，箱涵台座施工材料采用C30混凝土，在实际施工之前，需要充分拌和，拌和结束后，进行浇筑与振捣施工，保证垫层密实度符合规定要求，混凝土振捣结束后，需要进行有效的养护，待混凝土施工强度符合设计要求，方可制作混凝土箱涵。

3.3 预制装配式混凝土箱涵制作

3.3.1 模板施工

（1）在桥涵下部施工期间，施工人员需要在预制场地内部制作箱涵。箱涵预制分为3个环节，分别是模板施工、钢筋安装与混凝土施工。为了确保预制混凝土箱涵质量满足施工要求，施工单位采取10mm厚度的钢模板进行施工，确保箱涵表面平整度满足具体施工要求。

（2）钢模板接缝部位通常需要设置在拐角位置，接缝需要使用螺纹钢筋进行有效的连接，模板安装结束后，还要对模板拼接严密性进行检验，确保模板施工强度与刚度符合规定要求。同时，在模板施工期间，还要预留一定数量的螺栓孔，为后续的箱涵吊装提供便利。

3.3.2 钢筋安装

模板安装结束后，施工人员需要进行钢筋施工。钢筋施工流程为：绑扎、焊接、检验。在此公路工程项目中，预制箱梁钢筋施工之前，要求作业人员重点检查钢筋数量与尺寸是否满足施工要求，并保证钢筋表面整洁，不存在锈蚀，在钢筋施工前，还要对其进行调直处理。

钢筋检查达标后，作业人员需要在预制场内部拼接钢筋骨架，并结合设计图纸要求，开展绑扎与焊接作业，并使用龙门吊，将钢筋骨架准确吊装到指定位置。同时，在钢筋施工环节，施工人员还要加强保护层施工，防止混凝土浇筑期间钢筋发生弯曲[3]。

3.3.3 混凝土浇筑

钢筋安装结束检验达标后，方可浇筑混凝土，在混凝土浇筑之前，施工作业人员需要充分拌和混凝土材料。通常而言，拌和混凝土需要在预制场内，混凝土拌和结束后，通过施工便道，及时运输到指定位置。在混凝土拌和期间，施工人员需要认真按照配合比要求进行拌和，确保材料使用量符合规定要求，防止混凝土出现严重离析现象。

将混凝土材料运输到具体施工位置之后，作业人员需要重点检查其坍落度是否符合规定要求，若混凝土坍落度符合要求，方可开展浇筑作业，混凝土浇筑需要一次完成，浇筑时间不宜超过3h，浇筑结束之后，需要进行充分的振捣，振捣完毕后，若混凝土表面出现浮浆，同时没有明显气泡，表明其浇筑质量达标。

此外，公路箱涵混凝土浇筑结束后，需要对预制箱梁实施科学的养护。一般采取洒水养护方法，养护周期在7～28d。在混凝土养护环节，施工单位需安排专业人员定期检验，待箱梁混凝土施工强度满足施工要求之后，可以将其运送到施工作业现场内部进行有序安装[4]。

在该公路工程预制箱涵吊装期间，施工人员需要按照箱涵的编号、具体浇筑时间，按照一定的吊装顺序，将其运输到施工作业现场。在吊装施工之前，作业人员需要重点检查龙门吊滑轮、吊钩与钢丝绳是否符合要求，司机要做到持证上岗，确保构件吊装更加安全。

箱涵吊装期间，还要采取科学的防护措施。在吊装环节，需要缓慢加力，待混凝土预制箱涵离地稳定之后，将其均匀吊装到运输车上部，运输车内部需要设置垫木，避免预制构件在实际运输期间破损，将预制构件吊装到运输车内部后，需要均匀而缓慢地将箱涵构件运输到施工场地，进行科学安装。

3.4 箱涵安装

预制箱涵运送到施工场地支护，需要进行安装，在安装之前，要求作业人员对垫层平整度进行全面检查，检查达标后，拼装预制构件，拼装需要按照顺序进行，首节构件安装完毕后，方可进行第二节构件的安装，然后进行第三节构件安装，形成一个整体。预制构件拼装期间，施工管理人员需要对施工流程进行有效控制，满足具体安装要求。预制构件安装的允许偏差见表1。

表1 预制构件安装允许偏差

在预制构件拼装期间，施工人员需要对预制箱涵构件质量进行检验，检验达标后，方可进行现场拼装施工。同时，管理人员还要对箱涵面积与精度进行分析，若超出规定标准要求，需要立即暂停施工，并及时改进，提升预制构件稳定性后，方可进行后续施工。

3.5 预应力张拉施工

（1）预制箱涵施工结束后，将钢绞线有序插入到预制箱涵预留孔内部，然后对钢绞线两端进行固定处理。在预应力张拉施工之前，作业人员还要重点检查防水带是否完好，并准备好相应的张拉设备。张拉施工前，需要认真检查防水带是否完整，同时安装好张拉设备，结合具体的设计要求，开展预应力张拉施工，张拉完毕后，还要进行锚固处理。

（2）预应力张拉施工结束后，针对预应力筋的外露部分，需要采取机械切削方式进行切削处理，切削直径不能小于预应力筋直径的1.5倍，同时不宜小于30mm。钢绞线连接部位，其空隙需要按照规定要求进行注浆施工，使其达到饱和状态，注浆完毕后，露筋保护层厚度不宜小于50mm。

3.6 回填施工

箱涵结构回填施工作业，需要保证现浇混凝土与砂浆强度达到设计强度的90%。在填土期间，需要对称、分层施工，针对箱涵两侧与顶部填土，需要合理控制其施工质量，确保土层对箱涵结构起到良好的约束作用。在回填施工环节，尽可能采用性能较好的水泥土，对材料性能起到一定改善作用，每层的压实厚度不宜超过20cm，确保压实度符合规定要求，在结构撑脚区回填期间，可以浇筑适量的高密度砂，不断提升回填施工质量[5]。

3.7 注意要点

（1）底板和洞口施工缝浇筑。待箱涵构件拼装结束之后，有关人员需要对底板洞口位置进行全面检测，检测达标后，方可进行施工缝浇筑，底板需采取钢筋连接方式，并进行有效的焊接，焊接质量要满足具体要求。混凝土浇筑施工之前，施工人员需要对结合面进行彻底清理，然后使用高压水枪冲洗，并对侧壁进行凿毛处理。在浇筑混凝土期间，需要遵循自低向高原则施工。针对已经浇筑完毕的部位，需要进行覆盖，避免污染。

（2）加强装配式箱涵防水处理力度。预制构件拼装结束之后，施工人员需要对装配式箱涵进行防水处理，在容易发生沉降的位置，采取多种方式进行封胶回填施工，针对防水要求较高的位置，需要使用沥青材料进行封堵处理，并在结构层表面粘贴防水材料，进一步提高防水效果。

（3）回填施工和路面恢复。预制构件安装结束后，需要进行有效的回填施工。在回填期间，需要确保混凝土浇筑质量符合规定要求，采取分层回填施工方法，分层回填施工厚度不宜超过20cm。回填施工结束后，需要按照规定标准要求进行碾压施工，确保回填质量满足规定要求。

此外，在预制构件安装期间，因为结构形式与数量均比较多，使得防水施工难度较大，施工人员需要结合预制箱涵的具体情况，采取科学的防水施工方法，在提升预制箱涵防水性能的同时，提升预制箱涵的整体施工质量。在装配式预制构件施工过程中，若精度控制不到位，构件容易出现较大偏移，施工人员需要加强施工精度控制力度。混凝土预制箱涵构件重量比较大，对安装与运输设备要求比较高，构件自工厂运输到施工现场之后，通常需要使用较大吨位运输汽车，在安装过程中，还要使用大型的吊装设备进行吊装施工，若安装不及时，施工单位需要采取有效的存储方式[6]。