大型鋼筋混凝土拱涵施工技術(shù)研究

李 丙 剛

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

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大型鋼筋混凝土拱涵施工技術(shù)研究

李 丙 剛

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

以和榆高速公路拱涵工程為例，介紹了拱涵基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)，并從內(nèi)拱支架搭設(shè)、拱圈模板安裝、鋼筋安裝、拱圈混凝土澆筑、養(yǎng)生等方面，闡述了拱圈施工措施，旨在避免拱圈開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

高速公路，拱涵，拱圈，基礎(chǔ)施工技術(shù)

1 工程概況

山西省和榆高速公路路基第八合同段，該標(biāo)段建設(shè)路線長度為4.65 km，該項(xiàng)目有大橋兩座，隧道一座，涵洞5座，其中箱涵4座，大型拱涵1座。該大型拱涵長度為148 m,涵洞孔徑為4 m×4 m,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度為C30，涵頂填土厚度為35.8 m。

2 基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 測量放樣

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上的數(shù)據(jù)對拱涵中樁坐標(biāo)和軸線位置進(jìn)行計(jì)算，施工放樣以設(shè)計(jì)控制點(diǎn)坐標(biāo)和標(biāo)高為基礎(chǔ)。以涵洞設(shè)計(jì)逐樁坐標(biāo)和高程為依據(jù)，在施工現(xiàn)場放樣確定其中樁位置，并用木樁進(jìn)行標(biāo)記。對于從控制點(diǎn)引出的導(dǎo)線點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置水泥混凝土鋼筋樁。在確定中樁位置后，根據(jù)拱涵基礎(chǔ)尺寸確定邊線位置。另外，拱涵內(nèi)弧尺寸是測量放樣的重點(diǎn)內(nèi)容，放樣前首先計(jì)算出軸線到拱內(nèi)弧的尺寸，采用尺量的方式來確定。

2.2 基礎(chǔ)開挖

根據(jù)測量放線確定的中樁、邊線和拱內(nèi)弧的位置，使用挖掘機(jī)配合人工的方式進(jìn)行基礎(chǔ)開挖。拱涵基礎(chǔ)開挖一般采用臺階型，一般每3 m設(shè)置一個臺階。在開挖到比設(shè)計(jì)標(biāo)高高5 cm～10 cm時，采用人工修整的方式開挖直設(shè)計(jì)高程。開挖過程中采用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高，以防止出現(xiàn)超挖現(xiàn)象。如基礎(chǔ)所在位置地下水位較高，開挖過程中有地下水流出，應(yīng)采取排水設(shè)施將地下水排出。一般采用設(shè)置排水井，然后用水泵將水排出。同時，施工中應(yīng)設(shè)置臨時排水設(shè)施，以防雨水浸泡基礎(chǔ)?；A(chǔ)開挖后進(jìn)行地基承載力檢測，當(dāng)基礎(chǔ)承載力不足時應(yīng)采用有效的措施，如碾壓法。

2.3 基礎(chǔ)模板加工及安裝

由于基礎(chǔ)施工需要，本項(xiàng)目施工采用定型組合模板，使用雙鋼管對模板進(jìn)行加固，并嚴(yán)格控制固定間距。雙鋼管加固橫向間距為50 cm，縱向間距為70 cm，施工中對雙鋼管固定牢固，并用木塊等填充空隙。同時，布置拉筋進(jìn)行模板固定，并在模板間隙中填塞泡沫板，以防止漏漿。模板安裝前按要求涂抹脫模劑，按照設(shè)計(jì)間距設(shè)置伸縮縫，采用泡沫板或?yàn)r青麻絮填充。模板安裝完成后，現(xiàn)場施工技術(shù)人員進(jìn)行驗(yàn)?zāi)＃⑾颥F(xiàn)場監(jiān)理工程師報(bào)檢，合格后方可進(jìn)行下一步施工。

2.4 鋼筋加工及安裝

本項(xiàng)目采用整體式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)主筋為Ф25螺紋鋼筋，縱向分布鋼筋采用Ф12。鋼筋存放必須設(shè)置防潮防雨裝置，如鋼筋加工棚。鋼筋在加工廠應(yīng)采用枕木墊起，防止銹蝕。鋼筋加工應(yīng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)場采用統(tǒng)一的模架進(jìn)行加工，運(yùn)送到施工現(xiàn)場直接進(jìn)行安裝即可。鋼筋加工中應(yīng)嚴(yán)格控制鋼筋間距、數(shù)量、調(diào)直、除銹等，鋼筋接頭處應(yīng)注意搭接長度，并應(yīng)該相互錯開。

2.5 混凝土澆筑與養(yǎng)生

本項(xiàng)目拱涵基礎(chǔ)采用C20混凝土，統(tǒng)一在攪拌站進(jìn)行拌和，采用水泥混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送至施工現(xiàn)場。施工現(xiàn)場采用水泥混凝土泵將混凝土送入模板，澆筑前做好準(zhǔn)備工作，對模板進(jìn)行復(fù)查，振搗機(jī)具的工作狀態(tài)，人員的數(shù)量等進(jìn)行檢查。

為了保證混凝土振搗密實(shí)，混凝土澆筑采用分層澆筑，每層澆筑厚度控制在30 cm～40 cm，采用插入式振搗器進(jìn)行振搗。振搗過程中應(yīng)輕提快放，嚴(yán)禁拖行，注意控制振搗間距，振搗時間，以混凝土不再下沉為振搗密實(shí)，應(yīng)防止出現(xiàn)漏振和過振。澆筑過程中，如出現(xiàn)跑模現(xiàn)象，應(yīng)停止?jié)仓?，對模板加固完成后方可繼續(xù)澆筑。

混凝土養(yǎng)生應(yīng)從混凝土終凝后開始，應(yīng)采用灑水覆蓋養(yǎng)生，一般應(yīng)覆蓋土工布，養(yǎng)生期不得少于一周。待混凝土強(qiáng)度大于10 MPa時，即可進(jìn)行拆模工作，拆模時不得大力錘擊，防止混凝土出現(xiàn)掉角、掉塊現(xiàn)象。

3 拱圈施工

3.1 內(nèi)拱支架搭設(shè)

內(nèi)拱支架的搭設(shè)應(yīng)符合施工要求，重點(diǎn)控制其豎向鋼管橫向和縱向間距，并在拱腳設(shè)置拱托。在每榀拱架上沿外緣均勻布置角鋼，并在角鋼內(nèi)縱向放置方木，用于固定拱圈模板。

3.2 拱圈模板安裝

拱涵拱架搭設(shè)完成后，采用飾面板作為拱圈底模使用，采用鐵釘固定在拱架內(nèi)放置的方木上，固定的同時留出足夠的寬度用于固定端模。拱圈外模采用鋼模，并使用鋼管斜撐進(jìn)行加固，施工中應(yīng)注意控制鋼管斜撐安裝間距，防止跑模。

3.3 鋼筋安裝

模板鋼筋加工應(yīng)盡量在鋼筋加工廠完成，并采用標(biāo)準(zhǔn)化施工。一般可采用在加工廠胎架上將鋼筋加工好，然后運(yùn)送到施工現(xiàn)場，采用吊車配合安裝。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和施工要求對鋼筋進(jìn)行冷彎、除銹、下料，并按照鋼筋的數(shù)量、尺寸和形狀進(jìn)行加工彎制，然后運(yùn)送到施工現(xiàn)場。對于銹蝕嚴(yán)重的鋼筋，不得使用。

鋼筋綁扎過程中應(yīng)注意控制鋼筋間距、鋼筋保護(hù)層厚度、鋼筋數(shù)量，焊接接頭處應(yīng)相互錯開，不得在一個橫斷面。為了保證鋼筋保護(hù)層厚度，可在主筋上固定墊塊，可采用與混凝土同標(biāo)號的砂漿墊塊或是塑料墊塊。鋼筋焊接應(yīng)采用雙面焊，其搭接長度、焊縫質(zhì)量應(yīng)滿足要求，不得采用簡單的點(diǎn)焊。焊接完成后，應(yīng)除去焊渣，檢查焊縫的飽滿程度，不得有氣孔出現(xiàn)。

3.4 拱圈混凝土澆筑與養(yǎng)生

本項(xiàng)目拱涵拱圈采用C30混凝土，統(tǒng)一在攪拌站進(jìn)行拌和，采用水泥混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送至施工現(xiàn)場。施工現(xiàn)場采用水泥混凝土泵將混凝土送入模板，澆筑前對模板、使用機(jī)具、人員等進(jìn)行檢查。

拱圈混凝土應(yīng)對稱澆筑，從拱腳開始澆筑，保證兩側(cè)澆筑高度基本相同，防止拱架受力不均。為了保證混凝土振搗密實(shí)，混凝土澆筑采用分層澆筑，每層澆筑厚度控制在50 cm，采用插入式振搗器進(jìn)行振搗。振搗過程中應(yīng)輕提快放，嚴(yán)禁拖行，注意控制振搗間距，振搗時間，以混凝土不再下沉為振搗密實(shí)，應(yīng)防止出現(xiàn)漏振和過振。

混凝土養(yǎng)生應(yīng)從混凝土終凝后開始，應(yīng)采用灑水覆蓋養(yǎng)生，一般應(yīng)覆蓋土工布，養(yǎng)生期不得少于一周。待混凝土強(qiáng)度大于10 MPa時，即可進(jìn)行拆模工作，拆模時不得大力錘擊，防止混凝土出現(xiàn)掉角、掉塊現(xiàn)象。

3.5 涵側(cè)、涵頂土回填

拱涵拱圈混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后，方可進(jìn)行涵側(cè)、涵頂土回填。施工應(yīng)采用對稱回填的方式，分層回填，分層夯實(shí)，并檢測其壓實(shí)度(≥96%)，一層檢測合格后方可進(jìn)行下層施工。涵側(cè)回填應(yīng)采用夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行夯實(shí)，不得采用大型壓實(shí)機(jī)械。涵頂回填至一定厚度后方可采用靜力式壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，且嚴(yán)禁采用振動壓路機(jī)，以防止損壞拱圈。回填土應(yīng)使用透水性好的砂礫，且不得摻入大粒徑(≥30 mm)的磚、石等雜物。

4 結(jié)語

大型拱涵在公路涵洞施工中工程量大、施工工期長、耗費(fèi)的材料多，人力多，但其結(jié)構(gòu)受力狀況好，使用壽命長，穩(wěn)定性好。文章基于高速公路大型拱涵施工實(shí)踐，從基礎(chǔ)施工和拱圈施工兩個大方面對其施工工藝和施工質(zhì)量控制進(jìn)行全面闡釋，以求為一線施工提供一定的理論基礎(chǔ)。

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Study on construction technologies of large-scale steel reinforced concrete arch culvert

Li Binggang

(ShanxiJinzhongHighwayBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

Taking He-Yu highway culvert engineering as an example, the paper introduces arch culvert foundation construction technology points. Starting from aspects of internal arch support erection, arch ring template installation, steel installation, arch ring concrete grouting and maintenance, it describes the arch ring construction measures, with a view to avoid arch ring cracking phenomenon.

highway, culvert, arch ring, foundation construction technology

1009-6825(2017)09-0159-02

2017-01-16

李丙剛(1978- )，男，工程師

U455

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