裝配式管涵安裝技術要點及質量控制難點分析

鄧自立

(保利長大工程有限公司，廣東 廣州 511431)

1 引 言

安徽省德州至上饒高速公路池州至祁門段應用裝配式涵洞，采用先預制場集中生產，后現場拼裝。項目引用安徽北沿江高速公路馬鞍山至巢湖段施工經驗，按照安徽省地方標準施工，并通過自身項目首件施工經驗總結，形成池祁高速裝配式管涵安裝作業指導書。本文就例舉4×4 m裝配式管型涵洞安裝及防水施工進行介紹分析，提出相應質量控制措施。

2 工程概況

K43+412裝配式管涵，采用四構件單拱組合結構，結構各標準節段由頂板、底板、兩側墻四個穩定構件組成(見圖1、圖2)。構件組裝后，澆筑底板，接縫防水施工。涵洞于主線正交，孔數-跨徑為1-4.0×4，單節段長3 m，涵洞總長度57 m。

圖1 裝配式管型通道示意圖

圖2 裝配式管型通道洞口示意圖

3 施工工藝流程

施工測量放樣—→基坑開挖、地基處理—→鋪設砂礫墊層—→澆筑混凝土墊層—→預制構件拼裝—→澆筑底板—→接縫防水處理—→分層回填—→附屬工程。

4 施工技術要點及對應質量控制措施

(1)放樣及臨時排水：基坑開挖放樣前復核當地水系通道位置和高程情況，可以適當調整設計涵洞位置及高程，確保排水通暢。做好基坑上游地表水攔截，基坑地下水位較高時，在基坑四周設臨時排水溝，并在基坑低處設置集水井抽排積水。基坑地基承載力如不足，需進行換填處理。

(2)澆筑混凝土墊層：墊層平整度質量直接影響管涵拼裝效果和接縫大小，墊層混凝土平整度為拼裝施工關鍵控制點。在設計管涵側墻底座位置設置4排短鋼筋頭(縱向間距2 m)，經測量放樣，并拉線標記墊層混凝土頂面位置，調整埋設鋼筋頭位置至拉線處，作為混凝土收面控制標準。澆筑后，進行二次壓光收面，并覆蓋土工布進行灑水養生7 d，防止墊層裂縫發育。養生結束后，在混凝土墊層上放出拼裝構件位置，并用墨線標記。每6 m設置一道沉降縫，縫寬2 cm；并在墊層沉降縫處切縫斷開。

(3)構件運輸：本涵洞預制構件采用13 m長拖車運輸，每車安裝2片側板，1塊頂板。預制構件采用泡沫板或軟塑膠板等進行支墊保護，側墻預留鋼筋處墊枕木，防止鋼筋折彎。運輸過程中，構件采用寬條繩及手拉葫蘆拉緊固定，防止發生傾覆。山區施工便道需要放緩縱坡，保證車輛運輸安全。

(4)現場拼裝：單節管涵先安裝兩側側墻，再安裝頂板。側墻安裝時通過測量放樣并彈墨線大致控制安裝位置，同時量測頂板兩端面寬度，依此微調側墻位置(調整側墻底座墊薄鋼板數量)，保證后續頂板安裝順利。頂板安裝就位前，應于側墻頂凹槽內涂設粘稠狀態的M10水泥砂漿，用以頂板就位時的鉸縫自行填塞。各節段由高處依次向低處安裝，下節段側墻安裝參考上節段側墻位置，通過控制節段內側錯臺，控制涵洞整體線型。

(5)底板澆筑：綁扎鋼筋，澆筑底板混凝土，每6 dm設置一道沉降縫，預設沉降縫處并用泡沫板隔斷底板鋼筋及混凝土。底板澆筑后，需要對側墻底部空隙進行灌注砂漿，防止后期路基回填承載后側墻基礎下沉變形。

(6)接縫防水處理：受預制構件生產誤差及現場拼裝誤差，各節段環向接縫存在縫寬不均勻，局部接縫寬度偏大等問題(見圖3、圖4)。為保證后續防水質量，特加強接縫防水施工質量控制。(1)內側接縫，填塞M7.5高粘稠水泥砂漿，并構3 cm×3 cm凹角，待砂漿具有一定強度后灑水養生。(2)外側接縫全部按照沉降縫處理，先在縫內填塞瀝青麻絮，塞緊壓實(必要情況可再次灌入熱瀝青封閉接縫)；再用M7.5高粘稠水泥砂漿將接縫填滿抹平，灑水養生。接縫處涂覆30 cm寬5 mm厚熱瀝青，采用噴槍加熱SBS改性瀝青防水卷材(25 cm寬)，同步密貼于接縫處。

圖3 預制構件尺寸偏差造成環縫寬度不均勻

圖4 因墊層混凝土不平造成環縫寬度不均勻

(7)臺背回填：采用未篩分碎石分層對稱回填，構件側邊1 m范圍內采用小型夯實機具夯實。在回填接近涵洞接縫30 cm范圍，采用摻和石屑等細料或者接縫涂抹保護層砂漿，避免回填碎石夯實刺破防水卷材。頂板回填時，厚度小于0.5 m應控制使用壓實設備，嚴禁通過重型設備及堆放重物。壓實頂板填料時，壓實設備的運行方向應與結構物軸線垂直。

5 存在質量通病及處理措施

(1)墊層混凝土不平整，導致頂板與側墻拼裝不密合，節段間接縫不均勻、相鄰節段錯臺等。加強墊層混凝土施工質量，嚴格控制平整度；側墻安裝時，通過薄鋼板再次調整兩側墻頂端相對距離，便于頂板安裝密合；相鄰節段錯臺優先保證內壁平順，通過水平尺與上節段接順，各節段間允許1 cm以內錯臺，避免累計錯臺偏大。

(2)防水效果不佳，接縫處滲漏水。受接縫寬度不均勻影響，縫內只能填塞瀝青麻絮，麻絮填塞不密實，厚度不足、瀝青油稠度偏稀等均影響接縫防水效果；外側接縫處SBS改性瀝青防水卷材安裝質量尤為關鍵，使用時加熱融化，并與構件混凝土壓緊密貼，卷材邊線需再次檢查，密貼嚴實。防水卷材要求低溫柔性好，有較高的彈性和耐疲勞性。防水卷材鋪裝后，需要對成品進行保護或涂抹保護層砂漿，防止后續回填施工劃破卷材，造成滲漏水。

(3)山嶺地區臺背回填通常采用透水性較好的砂礫或未篩分碎石，冬季路基滲水會對涵洞接縫防水材料進行侵蝕，如有結構沉降，導致沉降縫開裂，易在接縫處滲漏水，影響涵洞通行安全。涵洞滲漏水使人們對高速公路結構物質量感觀直接降低，冬季低溫會形成冰凌或路面結冰影響通行，形成安全隱患。后續可考慮涵洞整體設置防水板或碎石灰土封層，阻斷路基水對涵洞影響；也可以在涵洞外墻基礎面設置泄水孔，及時排除涵洞外側積水。

6 結束語

裝配式涵洞在工程質量控制、工期、造價等方面較傳統現澆涵洞均存在巨大優勢，在高速公路建設施工標準化的大趨勢下，涵洞采用工廠化集中預制，現場裝配有較大應用前景。山嶺地區涵洞接縫防水設計及施工工藝仍停留在傳統水平，接縫滲水問題比較突出，這將是裝配式涵洞不斷完善提高和總結的新方向。