預制裝配式箱涵施工技術研究

摘? 要：涵洞作為公路工程的重要組成部分，主要就是不妨礙交通的前提下排除地表積水，保證交通安全、通暢。而傳統混凝土箱涵大多為現場澆筑施工，存在的問題較多，如施工周期長、跑模、漏漿、蜂窩麻面等，受天氣影響很大，質量難以控制，后期維修難度大，并且傳統高速公路混凝土箱涵常采用現澆施工工藝，雖然施工簡便、造價低廉，但受混凝土齡期、材料運轉周期、外界環境等因素影響，施工質量難以保證，后期維護難度大。目前，許多發達國家的公路工程已大量采用預制裝配式混凝土箱涵，我國預制裝配式混凝土箱涵應用還較少，相關結構體系還不夠健全。依托于山東泰安至棗莊段高速公路裝配式箱涵工程，詳細介紹了預制裝配式箱涵構件預制及施工工藝流程，并針對相關施工技術問題提出解決方案，為相關技術人員提供技術參考。

關鍵詞：預制? 裝配式? 箱涵? 施工工藝

中圖分類號：U449? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）05（c）-0009-03

Study on Construction Technology of Prefabricated Box Culvert

AN Quan

（China Railway 4th Bureau Group Road and Bridge Engineering Co. Ltd.， Changchun， Jilin Province， 130052? China）

Abstract：As an important part of highway engineering， culvert is mainly to remove surface ponding without hindering traffic and ensure traffic safety and smoothness. Most of the traditional concrete box culverts are cast-in-situ construction， and there are many problems， such as long construction cycle， formwork running， slurry leakage， honeycomb and pitted surface， which are greatly affected by the weather， difficult to control the quality and difficult to maintain in the later stage. In addition， the traditional expressway concrete box culvert often adopts the cast-in-situ construction technology. Although the construction is simple and the cost is low， it is affected by the concrete age Due to the influence of material operation cycle， external environment and other factors， the construction quality is difficult to guarantee and the later maintenance is difficult. At present， prefabricated concrete box culverts have been widely used in Highway Engineering in many developed countries. Prefabricated concrete box culverts are rarely used in China， and the relevant structural system is not perfect. Entrusted to the prefabricated box culvert project of Tai'an to Zaozhuang Expressway in Shandong， this paper introduces the prefabrication and construction process of prefabricated box culvert components in detail， and puts forward solutions to relevant construction technical problems， which can provide technical reference for relevant technicians.

Key Words： Prefabrication; Fabricated; Box culvert; Construction technology

涵洞作為公路工程的重要組成部分，主要就是在不妨礙交通的前提下排除地表積水，保證交通安全、通暢。而傳統混凝土箱涵大多為現場澆筑施工，存在的問題較多，如施工周期長、跑模、漏漿、蜂窩麻面等，受天氣影響很大，質量難以控制，后期維修難度大。為了使涵洞施工向標準化、精細化、規范化、工廠化的方向發展，可以將構件在預制廠內生產完成，然后通過相應的運輸方式運到現場，采用可靠的安裝方式和安裝機械將構件組裝起來。與傳統混凝土澆筑施工相比，具有工程進度快、質量高，以及重大經濟推廣價值和社會效益等優點。本文以京臺高速裝配式箱涵工程為例，對裝配式箱涵構件預制及施工工藝進行研究，并針對相關施工技術難點提出解決方案，推動預制裝配式涵洞的應用。

1? 工程概況

擬擴建京臺高速公路泰安至棗莊（魯蘇界）段，北起泰安的岱岳區，南至棗莊市（魯蘇界）。擬擴建公路位于山東省中南部地區，北部地形變化多樣，其大地構造單元屬華北地臺、山東臺背斜魯中南臺隆的一部分，線路所經地區寒暑分明，一月平均氣溫在0℃以下，七八月平均氣溫在26℃以上，年降水600mm左右，歷年平均風速3.5m/s，全年平均日照數為2600h，最大凍土層深度為0.5m。本標段（TZSG-3）施工范圍里程為K534+100～K544+380，共10.28km。

本項目共計承擔預制拼裝箱涵7座，共計142節349.5延長米，裝配式箱型包含兩種結構形式，孔數×跨徑分別為1-6×3.5、1-4×4、1-4×3.5、1-4×33、1-4×2.7、1-4×2.5。跨徑為2、3、4m的箱涵整體預制，跨徑為6m的箱涵分為上下兩部分分開預制，箱涵內預埋灌漿套筒，現場進行上下部的連接。本文以兩構件組合結構為例，探討裝配式混凝土箱涵構件的施工技術。

2? 施工工藝及方法

2.1 預制涵洞施工工藝流程圖

預制涵洞施工工藝流程圖如圖1所示。

2.2 混凝土澆筑

混凝土由拌和站集中攪拌，混凝土運輸車運至工地后，采用廠內龍門吊料斗澆筑的方法，并保證混凝土入模前不得發生離析現象。澆筑前應準確控制混凝土的坍落度在160～200mm之間，混凝土入模溫度在10～32℃之間?；炷敛捎盟椒侄?、斜向分層澆筑厚度不超過30cm，由涵洞的兩端向中間推進對稱澆筑?；炷琳駬v采用以機械振搗為主，人工振搗為輔相互結合的方法。插入式振搗器不得碰撞模板鋼筋、振搗時不得損傷預應力管道。振搗時以振搗區混凝土停止下沉，表面呈現平坦、泛漿，不冒氣泡為準?；炷翝仓^程中安排專人分片負責對混凝土振搗質量進行檢查，以防漏灌及漏振，發現問題及時解決。

混凝土澆筑完畢應及時用木抹對表面收漿抹平，采用鐵抹子進行二次收漿。當混凝土強度達到設計強度的75%時，可以進行移動和堆放。預制涵節堆放時不得將頂面底面倒置和放倒。

2.3 涵節吊裝運輸

涵節吊裝運輸前，應先進行預制涵節混凝土強度回彈試驗，混凝土強度滿足設計要求時方可進行涵節吊裝運輸。

由于現場最重涵節孔徑為4m×4m，節長2.5m，經計算一節涵節重約50t，預制廠內使用90t龍門吊進行吊裝外運，運輸車輛采用120t低底盤專用拖板車，涵節起吊開始時，應緩慢加力，待涵節離地后，再以正常速度調至運輸車上，并應在下方加墊方木，涵節落下后，應用鋼絲繩牽拉固定，接觸摩擦處應加補橡膠墊保護，防止運輸過程中涵節受到損壞。分節預制的涵節，底節在預制場進行豎向翻轉（底朝下）裝車運輸，上節連接部位采用下墊工字鋼且接觸面鋪設橡膠塊進行運輸。

2.4 涵節安裝

當涵節運輸到施工現場時，現場采用100t吊車進行吊裝，在底基層上用全站儀測量儀器進行放樣，彈出預制箱涵內外側共4條控制軸線、各節段拼接線以及現澆節段線，以便于構件的定位，采用頂推安裝，先在箱涵基礎上按照涵節寬度在兩側墻底板底部放置多個滑輪，然后將涵節卸至滑輪上，用兩條吊帶分別沿涵身方向距底板約0.5m的位置整體捆綁，采用在八字墻位置埋設的卷揚機進行牽引，牽引過程中采用50t液壓千斤頂進行方形校正。當涵節推到設計位置時，使用液壓千斤頂從兩側同時起頂，待涵節頂起后取出滑輪。

3? 存在技術問題及應對措施

（1）存在涵節接縫間不順直的原因有：箱涵基礎墊層底板標高存在誤差，致使涵節安裝不平整;底板強度不足，部分地段開裂、下沉;涵節自重大，微調完容易下沉變形。

應對措施：精確控制裝配式箱涵基礎墊層標高以及平整度，確保涵節安裝平整;底板基礎施做過程中碎石墊層采用小型壓路機進行碾壓密實，確保承載力合格;涵節頂進微調過程中采用鋼板進行支墊，確保底面支撐堅實、牢固，保證調整完的涵節不下沉變形，底部空隙及時采用注漿機進行注漿，填充密實。

（2）存在涵節保護層合格率低的原因：鋼筋骨架涵節存在誤差，不能滿足鋼筋安裝要求;鋼筋骨架偏位，致使涵節內外保護層不均勻，偏差過大;墊塊尺寸存在誤差。

應對措施：鋼筋骨架采用定位胎具進行焊接，嚴格控制鋼筋凈尺寸;采用定位胎具進行鋼筋綁扎，設置定位鋼筋防止骨架偏移;墊塊采用專門供應商定制的混凝土專用墊塊，標號不低于主體混凝土標號，由于各構件保護層厚度要求不一致，在定制前，對墊塊供應商進行交底，明確各構件需要的墊塊尺寸及需求數量。

4? 結語

本文依托于京臺高速公路泰安至棗莊（魯蘇界）段改擴建工程項目，系統分析了預制裝配式構件預制及施工工藝流程，針對相關技術問題提出了解決措施。在預制構件拼裝的過程中，要嚴格把控施工要求，才能保證施工質量。

（1）預制裝配式施工減少了環境污染、提高了施工質量，符合國家公路標準化、工廠化、規范化的發展道路，值得推廣和應用。

（2）通過精確控制箱涵基礎墊層標高以及平整度，碾壓密實地板基礎，鋼板進行支墊的方法，解決了由于箱涵基礎墊層底板標高存在誤差，涵節安裝不平整，底板強度不足，部分地段開裂下沉，涵節自重大，導致的涵節接縫不順直問題。

（3）通過采用定位胎具進行焊接鋼筋骨架、綁扎鋼筋，供應商專門定制的混凝土墊塊的方法，解決了由于鋼筋骨架涵節、墊塊尺寸存在誤差，導致的涵節保護層合格率低的問題。

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