裝配式鋼筋混凝土涵洞預(yù)制拼裝技術(shù)

李根

摘 要：廣西荔浦至玉林高速公路項(xiàng)目是裝配式涵洞在廣西地區(qū)首次應(yīng)用的試點(diǎn)工程，依托本項(xiàng)目裝配式涵洞預(yù)制、拼裝工程施工組織實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對裝配式涵洞施工技術(shù)及應(yīng)用做出詳細(xì)的介紹。裝配式涵洞新型施工工藝采用工廠化集中生產(chǎn)，有利于解決傳統(tǒng)工藝質(zhì)量通病及保證施工工期。結(jié)合本項(xiàng)目目前施工情況介紹該工藝的施工方案及工藝流程。

關(guān)鍵詞：裝配式;箱型涵洞;預(yù)制拼裝

1、工程概述

隨著公路工程行業(yè)不斷的發(fā)展，對行業(yè)安全管理、質(zhì)量水平、施工周期、環(huán)境影響的要求程度也越來越高。為解決傳統(tǒng)工藝存在的弊端，提升品質(zhì)工程建設(shè)要求，促使工程行業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、集約化、機(jī)械化方向發(fā)展，裝配式涵洞施工工藝應(yīng)運(yùn)而生。

荔浦至玉林高速公路土建12分部路線全長14.58km，設(shè)有兩種裝配式涵洞結(jié)構(gòu)形式，共計(jì)32道。1-2×2整體裝配式箱涵標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段構(gòu)件長度為3m和2m，構(gòu)件厚度為0.25m;4m跨徑門型裝配式涵洞標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件節(jié)段分為蓋板、側(cè)墻，蓋板標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度分為3m節(jié)段、2m節(jié)段、1m節(jié)段，側(cè)墻標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段劃分為4m節(jié)段、3m節(jié)段、2m節(jié)段，具體預(yù)制構(gòu)件厚度及構(gòu)件節(jié)段搭配根據(jù)填土高度劃分。兩種裝配式涵洞構(gòu)造圖見圖1、圖2。

2、施工工藝流程

裝配式涵洞是將涵洞結(jié)構(gòu)分解成標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件，采用工廠化集中預(yù)制，運(yùn)輸至施工現(xiàn)場后再拼裝就位，最后澆筑預(yù)留現(xiàn)澆部分從而形成箱型涵洞結(jié)構(gòu)。具體施工工藝流程見圖3。

3、施工工藝技術(shù)

3.1構(gòu)件預(yù)制施工技術(shù)

3.1.1預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段劃分

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙相關(guān)要求作好裝配式涵洞構(gòu)件節(jié)段劃分，為構(gòu)件預(yù)制模板設(shè)計(jì)與制作提供依據(jù)，具體劃分原則見表1

3.1.2模板設(shè)計(jì)與制作

標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制節(jié)段采用組合式復(fù)合鋼模板，綜合考慮施工中可操作性模板連接方式采用側(cè)移式。由底模系統(tǒng)、側(cè)模系統(tǒng)、端模系統(tǒng)、側(cè)移滑軌系統(tǒng)、移動(dòng)式梯子平臺組成。模板設(shè)計(jì)時(shí)保證有足夠的剛度、強(qiáng)度及精度，同時(shí)配置附著式振搗器。模板設(shè)計(jì)制作時(shí)充分考慮模板合攏、構(gòu)件脫模等施工方便。模板進(jìn)場后對其規(guī)格尺寸進(jìn)行驗(yàn)收，不合格之處予以調(diào)整，施工時(shí)清除表面雜物，涂刷專業(yè)的脫模劑，拼縫之處設(shè)置3mm橡膠條，防止漏漿，預(yù)埋件位置可使用特制橡膠塞或者泡沫劑進(jìn)行封堵。

3.1.3鋼筋綁扎及安裝

鋼筋半成品統(tǒng)一由鋼筋加工廠集中下料，配送至裝配式涵洞預(yù)制場鋼筋骨架綁扎區(qū)。為了保證骨架質(zhì)量，鋼筋綁扎統(tǒng)一在自制胎架上完成，通過胎架上設(shè)置的定位卡槽及抽拔式定位管控制鋼筋骨架間距。鋼筋骨架吊裝入模，采用多點(diǎn)吊裝架，防止吊裝過程鋼筋骨架發(fā)生變形。

3.1.4保護(hù)層設(shè)置及模板合攏

墊塊每平方米不少于4個(gè)，按梅花形交錯(cuò)均勻布置，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行加密。要避免墊塊設(shè)置的數(shù)量不夠，導(dǎo)致鋼筋下沉或墊塊被壓碎變形的情況。模板合攏之前，必須清理模板表面殘留雜物，保持模板面板干凈，脫模劑涂刷均勻，加固完成后嚴(yán)格檢查模板拼縫情況，模板合攏后，對鋼筋保護(hù)層再次進(jìn)行檢查，不合格處及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3.1.5混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

預(yù)制構(gòu)件采用C40混凝土，混凝土澆筑采用龍門提升料斗布料的澆筑方式，構(gòu)件澆筑時(shí)按照30cm一層依次向上澆筑;振搗過程中采用插入式振搗棒配合附著式振搗器將混凝土振搗密實(shí)。混凝土澆筑完成后采用噴淋養(yǎng)生，為保證構(gòu)件養(yǎng)生質(zhì)量，待構(gòu)件達(dá)到吊裝強(qiáng)度時(shí)吊入養(yǎng)生池浸泡養(yǎng)生7天。

3.2構(gòu)件拼裝施工

3.2.1基底處理及墊層施工

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，施工前根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸放樣出涵洞中心線及邊線，基坑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后檢測地基承載力，滿足要求后采用碎石換填處理，換填寬度比墊層寬度每邊寬60cm。 換填處理完后澆筑一層20cm厚C20混凝土墊層。墊層寬度比裝配式涵洞橫斷面尺寸寬20cm，墊層澆筑前需對涵洞平面及墊層標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。由于裝配式涵洞拼裝對墊層平整度要求較高，在施工墊層時(shí)每間隔2m設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)。

3.2.2構(gòu)件拼裝準(zhǔn)備工作

1、構(gòu)件出場前仔細(xì)檢查構(gòu)件外觀質(zhì)量及斷面尺寸，對于有損壞的構(gòu)件需進(jìn)行評估，報(bào)監(jiān)理工程師審查，不得擅自運(yùn)輸、拼裝。

2、構(gòu)件運(yùn)輸前，檢查運(yùn)輸路線，運(yùn)輸便道有損壞或者坑洼不平是及時(shí)進(jìn)行修整，確保運(yùn)輸?shù)缆钒踩?、暢通?/p>

3、構(gòu)件拼裝前，檢查墊層平整度，平整度誤差≤3mm，因?yàn)閴|層平整度是影響構(gòu)件安裝的關(guān)鍵因素，平整度不滿足要求時(shí)需提前進(jìn)行處理。

4、在墊層面放樣出涵洞設(shè)計(jì)中心線，用墨線彈出構(gòu)件安裝線。

3.2.3構(gòu)件運(yùn)輸

提前做好施工便道修整、運(yùn)輸安全管控等施工措施。預(yù)制構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上時(shí)方可運(yùn)輸。運(yùn)輸時(shí)采用大型平板車運(yùn)輸，使用倒鏈進(jìn)行固定，采用橡膠墊支墊，確保運(yùn)輸過程中構(gòu)件不被損壞。

3.2.4構(gòu)件拼裝

1、根據(jù)構(gòu)件最大重量及安裝作業(yè)等實(shí)際情況，配置一臺80t履帶吊車。同時(shí)配置4名作業(yè)人員、1名技術(shù)員，滿足現(xiàn)場施工管理要求。

2、節(jié)段安裝時(shí)應(yīng)從低處向高處逐節(jié)安裝，4m跨徑涵洞先左右對稱拼裝側(cè)墻，再拼裝蓋板。拼裝時(shí)吊車起吊，人工牽引輔助，使用撬棍引導(dǎo)對齊拼裝線緩慢就位。

3、4m跨徑涵洞的每節(jié)段安裝完成后，及時(shí)焊接側(cè)墻預(yù)留鋼筋，保證其整體穩(wěn)定性。

4、裝配式涵洞節(jié)段拼裝施工縫為1cm，沉降縫為2cm，間距較小，安裝過程防止構(gòu)件碰撞，影響拼裝質(zhì)量。

5、拼裝過程中發(fā)現(xiàn)墊層不平順時(shí)，采用高強(qiáng)砂漿調(diào)平，確保涵節(jié)拼裝整體線型。

6、蓋板吊裝就位前應(yīng)于側(cè)墻凹槽內(nèi)涂設(shè)M30高強(qiáng)水泥砂漿，用以蓋板就位時(shí)鉸縫自行填塞。

7、不得混淆構(gòu)件節(jié)段的安裝順序和位置，拼裝完成后進(jìn)行全面檢查，若出現(xiàn)脫空、錯(cuò)臺等情況應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

3.2.5現(xiàn)澆施工

1、2m跨徑整體式箱涵安裝完成驗(yàn)收合格后可進(jìn)行八字墻施工，

2、4m跨徑裝配式涵洞安裝驗(yàn)收合格后可進(jìn)行底板現(xiàn)澆部分施工，施工前對底板預(yù)留鋼筋進(jìn)行焊接，焊接質(zhì)量必須滿足規(guī)范要求，澆筑時(shí)由低處向高處進(jìn)行，澆筑完成后及時(shí)覆蓋養(yǎng)生。

3、斜交涵洞拼裝完成后，需要搭設(shè)滿堂支架現(xiàn)澆進(jìn)出口部分。

3.2.6接縫處理施工

1、施工縫處理

涵身內(nèi)側(cè)填塞 5cm厚雙組份聚硫密封膠 ，水平鉸縫填塞M30高強(qiáng)砂漿，涵身外側(cè)填塞100mm厚瀝青麻絮，涵身外側(cè)側(cè)面、頂面黏貼250mm寬防水卷材。

2、沉降縫處理

涵身部分填塞泡沫板，內(nèi)側(cè)四周邊緣填塞5cm厚雙組份聚硫密封膠;涵身外側(cè)、頂面邊緣填塞5cm厚雙組份聚硫密封膠，涵身外側(cè)、頂面粘貼500mm寬防水卷材。

3.2.7回填施工

現(xiàn)澆混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上，且對原地面進(jìn)行整平并碾壓到90%以上壓實(shí)度后，方可進(jìn)行臺背回填?；靥顣r(shí)采用性能良好的砂礫、級配碎石等透水性材料或石灰土等改善性材料，壓實(shí)度要求達(dá)到96%以上。

回填時(shí)對稱分層壓實(shí)，每層松鋪厚度小于15cm，回填之前在墻身上用油漆標(biāo)出回填分層厚度。涵洞頂板上回填厚度小于50cm時(shí)需控制使用壓實(shí)設(shè)備，嚴(yán)禁通過重型設(shè)備及堆放重物。

由于臺背回填時(shí)，回填土壓實(shí)過程中會(huì)對裝配式涵洞結(jié)構(gòu)受力、整體線型及穩(wěn)定性造成影響。因此做好涵背回填尤為重要，尤其是2m跨徑涵洞回填前需要對箱涵結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定防止其發(fā)生位移。

4、 施工質(zhì)量檢驗(yàn)

預(yù)制構(gòu)件在出廠前必須經(jīng)過對其斷面尺寸、外觀質(zhì)量等方面進(jìn)行驗(yàn)收。構(gòu)件預(yù)制、拼裝允許偏差見表2

5、 施工安全控制

1、預(yù)制構(gòu)件施工前對施工現(xiàn)場臨時(shí)用電、起重設(shè)備、吊裝機(jī)具等做好安全檢查工作，吊裝存放作業(yè)時(shí)由專人指揮。

2、構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)提前做好道路修整，切實(shí)做好運(yùn)輸、拼裝施工組織安排。

3、起重設(shè)備操作人員必須持證上崗，進(jìn)行崗前培訓(xùn)及安全教育;

4、現(xiàn)場構(gòu)件起吊時(shí)，對設(shè)備就位處進(jìn)行場地壓實(shí)處理，防止地面下沉，發(fā)生傾覆。

5、現(xiàn)場拼裝施工時(shí)，遇6級以上大風(fēng)或雨雪天氣，必須停止構(gòu)件拼裝作業(yè)。

6、 結(jié)語

目前荔玉高速土建12分部已完成裝配式涵洞施工，通過對裝配式涵洞節(jié)段預(yù)制及現(xiàn)場拼裝施工分析，得出了在裝配式構(gòu)件預(yù)制、運(yùn)輸、拼裝、接縫處理等方面施工技術(shù)關(guān)鍵控制點(diǎn)及解決方案。根據(jù)現(xiàn)目前施工情況，驗(yàn)收質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到較高水平，能解決傳統(tǒng)現(xiàn)澆涵洞的一些質(zhì)量通病及弊端。

新型裝配式涵洞施工工藝，實(shí)現(xiàn)了工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、集約化、規(guī)?；a(chǎn)，相對現(xiàn)澆涵洞在工程質(zhì)量控制、施工進(jìn)度控制、節(jié)約勞動(dòng)力等方面有較大的提升。本工程裝配式涵洞的成功應(yīng)用為后續(xù)工程施工以及大范圍的推廣奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 《廣西自治區(qū)荔浦至玉林公路兩階段施工圖設(shè)計(jì)》TJ12合同段。