大型鋼筋混凝土拱涵施工技術研究

曹 蓉

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

1 工程概況

本文針對某公路建設項目，選擇第八合同段，線路長4.65 km，包括兩座大橋和一座隧道，另外還有四座箱涵和一座大型拱涵。以項目的拱涵為例，長148 m，涵洞孔徑4 m×4 m。鋼筋混凝土結構，混凝土強度C30,涵頂土層厚5.38 m。

2 基礎施工技術要點

2.1 測量放樣

1)施工嚴格按照設計圖紙進行，通過計算分析，獲得控制點坐標和標高后，然后展開放樣工作；

2)邊線位置需要在中樁確定后才能夠明確，根據拱涵尺寸進行放樣；

3)測量放樣前必須要明確拱涵內弧尺寸，根據軸線測量獲得相應數據，此為放樣工作依據。

2.2 基礎開挖

1)上述測量放樣時獲得一系列數據，中樁位置標定，邊線位置確定，拱內弧尺寸明確，根據其進行基礎開挖，挖掘機和人工共同配合進行；

2)拱涵基坑采用臺階法，每3 m設置一級。先采用機械方式開挖，再進行人工修整。確定設計標高后展開施工，挖至標高上5 cm終止，應用人工修整的方式調整，直到滿足設計高程。工程中采用水準儀進行控制，確保施工達到設計標高，杜絕超挖情況出現；

3)地下水有可能對工程產生影響，如果水位較高將會在工作面滲流，不及時排出必然導致工程無法有效進行。針對這種情況預先設置排水設施，排水井為常見形式，并利用水泵抽水排出。施工過程中還要注意防止雨水浸泡，臨時排水設施將發揮十分重要的作用；

4)地基承載力對于施工至關重要，檢測相關數據,確保滿足要求,這是保證基礎開挖有效進行的前提。一旦不足必須及時采取補救措施，比如通過碾壓法加強基礎承載力。

2.3 基礎模板加工及安裝

1)本項目根據實際現場需要采用定型組合模板，同時進行有效加固，通過雙鋼管保障，也有利于控制固定間距；

2)有效控制固定間距，橫向50 cm，縱向70 cm，通過雙鋼管固定，間隙采用木塊嵌填；

3)模板固定前應先布置拉筋，板縫用泡沫板填充，防止漏漿；安裝模板應將模板表面涂刷脫模劑，伸縮縫設置需符合設計要求并用泡沫板填充，也可以利用瀝青麻絮堵塞；

4)模板安裝后需要驗模，由相關專業人員完成，監理工程師負責質量檢測，不合格者不能繼續施工。

2.4 鋼筋加工及安裝

1)整體式鋼筋混凝土基礎，Φ25螺紋鋼筋為主筋，縱向Φ12鋼筋。所有鋼筋嚴格按要求保存，注意防潮防雨，可存放在鋼筋加工棚中；

2)注意防止鋼筋銹蝕，利用枕木墊起，隔絕外界損害因素；

3)嚴格按照標準加工鋼筋，模架統一，確保其標準化，加工后運至現場安裝；

4)鋼筋加工需要嚴格按照要求進行，確保間距符合設計標準，數量準確，還需要進行除銹等處理，接頭處要滿足搭接需要，長度符合要求，相互錯開。

2.5 混凝土澆筑與養生

1)設計采用C30混凝土，拌和后直接運輸到施工現場，混凝土拌和在攪拌站統一進行，運輸采用專用混凝土運輸車；將已拌合好的混凝土注入模板，這部分工作采用水泥混凝土泵完成；準備工作必須到位，復查必不可少，澆筑需要應用振搗機械設備，確保振搗機械處于最佳工作狀態；

2)混凝土振搗密實是工程質量的前提，分層澆筑將會起到重要作用，有效控制每層澆筑厚度，確保振搗后混凝土達到要求，一般為30 cm～40 cm，采用插入式振搗器，更加有效；振搗過程需要按照操作規范進行，輕提快放，嚴禁拖行。振搗時間與間距需要規范，嚴格控制可以達到理想密實度，混凝土不再下沉即可終止，漏振和過振都會產生負面影響。澆筑中注意觀察，出現跑模現象必須終止，加固模板，符合要求后才可繼續進行；

3)混凝土終凝即進入混凝土養生過程，養生環節至少需要超過一周，灑水覆蓋養生為常用方法，注意覆蓋土工布；

4)觀察混凝土強度變化，進行檢測，拆模前需要超過10 MPa才能達到要求。拆模時用力適度，否則將可能導致掉塊等情況出現。

3 拱圈施工

3.1 內拱支架搭設

1)搭設過程必須嚴格按照要求進行，滿足施工需要，雙鋼管確定橫向與縱向間距，對其要進行嚴格控制，確保符合設計要求，拱腳設置拱托；

2)布置角鋼，使其位于拱架上沿外緣，確保均勻，內縱向放置方木以固定拱圈板。

3.2 拱圈模板安裝

1)完成上述搭設后設置拱圈底模，應用鐵釘將飾面板固定在方木上，同時要考慮固定端模所需要空間，留取適當寬度；

2)拱圈外模為鋼模，安裝過程中必須對其加固，可以應用鋼管斜撐完成，斜撐間距需要嚴格控制，否則將會出現跑模現象。

3.3 鋼筋安裝

1)鋼筋工程采用將成品運至施工現場進行安裝的方案，鋼筋籠加工則在工廠進行，采取統一標準，確保標準化施工。加工過程中需要應用胎架，施工時采用吊車安裝。鋼筋加工必須嚴格按照設計進行，符合施工規范，冷彎、下料等過程嚴格控制，根據鋼筋具體情況加工彎制，完成后運輸到施工現場。如果加工后的鋼筋不符合施工要求，如銹蝕嚴重，則不能進行安裝；

2)鋼筋綁扎必須嚴格按照要求進行，確保間距符合設計尺寸，保護層厚度滿足規范，焊接接頭應相互錯開保證搭接質量；

3)主筋上固定墊塊的方法有助于滿足鋼筋保護層厚度要求，砂漿墊塊較為常用，要求其與混凝土同標號為宜，也可以采用塑料墊塊方案；

4)施工過程中應用雙面焊連接鋼筋，要求加工過程中搭接長度滿足要求，確保質量過關。焊接完成后需要認真檢查，去焊渣可以有效暴露焊縫，要求做到飽滿無氣泡。

3.4 拱圈混凝土澆筑與養生

1)設計要求為C30混凝土，統一拌和后運至施工現場，應用水泥混凝土泵進行澆筑，需要認真做好準備，確保機具及人員到位，只有檢查合格后才能進行；

2)由拱腳開始對稱澆筑拱圈混凝土，確保兩側等高，符合設計要求，否則將會出現受力不均的情況。應用插入式振搗器完成振搗過程，分層澆筑將有助于混凝土達到理想密實度，有效控制每層澆筑厚度，這是確保混凝土達到要求的前提。澆筑過程嚴格按照規范進行，控制振搗時間，確保間距符合要求，密切觀察混凝土澆筑過程密實度變化情況，防止漏振和過振；

3)及時進入混凝土養生過程，時間在一周以上。觀察混凝土狀態，一旦終凝即需要進行灑水覆蓋養生，常采用土工布覆蓋保濕養生。監測混凝土強度變化，如果在10 MPa以上就可進入拆模階段，注意控制力度，防止掉角現象出現。

3.5 涵側、涵頂土回填

1)監測拱涵拱圈混凝土強度，涵側、涵頂土回填不宜過早，只有超過85%設計強度時才可進行；

2)對稱、分層回填，回填與夯實逐層進行，同時檢測壓實度，確保達到合格要求，如果不到96%則不可以繼續下層施工；

3)涵側回填必須夯實，需采用機械碾壓完成，但禁用大型機械。涵頂壓實工作需要回填到一定厚度后才能進行，采用靜力壓路機，振動壓路機有可能損壞拱圈；

4)砂礫回填較為適宜，由于其透水性好，可作回填土使用，但不可摻入大粒徑雜物，后者如果在30 mm以上應該清除。

4 結語

公路涵洞施工近些年越來越多，尤其大型拱涵應用日漸增加，其優勢在于結構受力狀況好，穩定性佳，使用功能強，但施工難度大，成本高，費時費力，對技術有較高要求。本文以某高速公路實踐為例進行研究，介紹施工工藝，闡釋施工質量控制，力圖在理論上給予突破，為今后同類工程施工奠定理論基礎。

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