高速公路蓋板箱涵施工要點分析

韓 書 斌

(山西長興路橋工程有限公司，山西 長治 046000)

涵洞是高速公路工程中最常見的構(gòu)造物。涵洞對公路工程發(fā)揮整體質(zhì)量及使用性能具有直接影響。重視涵洞施工中的工程質(zhì)量，確保其正常發(fā)揮農(nóng)田灌溉、排水等功能。蓋板箱涵是我國最常用的涵洞結(jié)構(gòu)形式。

在鋼筋混凝土蓋板箱涵結(jié)構(gòu)中，蓋板結(jié)構(gòu)高度相對較低，涵下有更大的過水及通行空間，泄洪能力大。蓋板箱涵采用簡支結(jié)構(gòu)，對地基要求較低，施工技術(shù)較簡單，適用于溝床縱坡較陡的河溝上，且對因基礎(chǔ)沉降等破壞造成的結(jié)構(gòu)損壞較小，施工工期短。

1 蓋板箱涵結(jié)構(gòu)

在我國，蓋板涵一般適用于低路堤，跨度處于0.75 m～3.00 m范圍。蓋板涵洞主要由洞身、基礎(chǔ)、端墻和翼墻組成，見圖1。洞身是涵洞的主體，埋在路基中，具有一定的縱向坡度，以便排水。端墻和翼墻位于入口和出口及兩側(cè)，起擋土和導流作用，還可以保護路堤邊坡不受水流沖刷。

帽石位于出入口板頂及翼墻頂部，為擋土而設(shè)。八字翼墻和端墻是我國最為常見的端(翼)墻形式。八字翼墻多在填方段使用，對涵后路基填土具有顯著的攔擋效果。端墻式多用于挖方內(nèi)設(shè)涵洞施工。

蓋板可進行預(yù)制，多為梯形結(jié)構(gòu)，以有效排出表面水。在我國，使用C25鋼筋混凝土進行普通填土蓋板制備較多，多使用C30鋼筋混凝土進行高填土蓋板涵填土蓋板制備。

邊墻起支撐蓋板作用，墻頂做成企口。采用放坡的混凝土梯形墻身。對于填土高度較高的涵洞，可將蓋板與邊墻使用穿孔錨釘聯(lián)接。

涵洞基礎(chǔ)直接決定著涵洞結(jié)構(gòu)安全，是確保涵洞正常運行的關(guān)鍵。進行必要的涵洞基礎(chǔ)處理非常重要。對于基底應(yīng)力超過0.15 MPa的，使用明挖擴大基礎(chǔ)形式較好，可用剛性聯(lián)合基礎(chǔ)將兩邊墻底部基礎(chǔ)連接成為整體，基礎(chǔ)厚度隨孔徑調(diào)整。對于基地應(yīng)力不足0.15 MPa的，可根據(jù)基底軟弱土層厚度選擇不同的基地加固形式。對軟弱土層不足3 m的，可采用砂夾卵石或砂夾碎石進行換填。對軟弱土層超過3 m的，常用碎石樁、噴樁等基礎(chǔ)處理方式。

2 施工工藝

在某高速公路涵洞施工中，地質(zhì)情況由上向下分布是素填土、粉質(zhì)粘土、松散狀卵礫石土、稍密狀卵礫石土。沿涵洞長度方向每隔4 m～6 m設(shè)置一道沉降縫，縫寬2 cm。涵身與進出口間設(shè)縫隔開。蓋板采用現(xiàn)澆混凝土。

2.1 施工準備

主要是進行：對設(shè)計圖與現(xiàn)場進行審核，進行尺寸、標高等的認真復核；對原材料質(zhì)量進行抽驗；對現(xiàn)場管理人員、工人等進行崗前培訓，要求焊工具備上崗證；確定涵洞基坑邊坡開挖坡率，實際測量地面標高后放出基坑邊坡坡頂開挖線，并撒上石灰標示出開挖的輪廓線，精確進行涵洞軸線測放；對擬投入使用的設(shè)備、機具進行詳細的性能檢查，使其狀況處于完好狀態(tài)。在開挖基坑前，在線路右側(cè)征地紅線與路基邊坡腳間設(shè)置施工便道，便道寬4.5 m，高度0.6 m，使用砂礫石材料填筑。

2.2 基坑開挖

為減少基坑暴露時間和施工對原土體的擾動，基坑開挖采用“機械化快速施工，開挖一次成型”的工藝進行?；硬荒苷伍_挖以免發(fā)生坍塌，采用跳槽開挖方法，并監(jiān)測基坑的穩(wěn)定。

基坑坑壁坡度按1∶0.5施工，安排在非雨天進行，開挖后連續(xù)快速施工。原地面至設(shè)計基底標高以上0.2 m～0.3 m采用挖掘機開挖，為防止基底擾動，余下部分人工開挖?；涌拥灼矫娉叽?，有水時在基礎(chǔ)外加寬0.8 m，無水時在基坑外加寬0.5 m。

地基承載力小于0.15 MPa，進行砂礫石換填處理，換填深度至松散狀砂礫石土層。用20 t振動壓路機碾壓基底至壓實度不小于95%以上，分層填筑砂礫石，分層厚度20 cm。使用挖掘機或裝載機將填料從基坑外轉(zhuǎn)運到基坑內(nèi)，避免自卸汽車從坡頂直接將填料傾到在基坑內(nèi)。對壓路機不能碾壓到位的邊部，采用小型打夯機夯實。

基坑開挖(如圖2所示)完畢后，在坑底基礎(chǔ)范圍外設(shè)置集水坑并沿坑底周圍開挖排水溝使水流匯入集水坑內(nèi)，用潛水泵將水抽出坑外。開挖完畢的基坑不得長期暴露、擾動或浸泡。

挖基應(yīng)避免超挖，對出現(xiàn)超挖部分，采用砂礫補至設(shè)計高程，不得用土填補。

開挖完畢的基層進行質(zhì)量檢測，以確?；壮休d力達標后，方可進行基礎(chǔ)施工(見圖3)。

為盡量減少基坑周圍土壤的擾動，在開挖的基坑周圍設(shè)置圍欄，懸掛安全警示標志。

2.3 鋼筋工程

對使用的鋼筋試樣進行力學性能抽檢，質(zhì)量合格后方可使用。本涵洞鋼筋進行集中加工，場地進行硬化，原材料和半成品分類堆放，下墊20 cm高方木，上面用彩條布進行覆蓋，并設(shè)置識別標志。

鋼筋加工前，進行調(diào)直和除銹。施焊在加工棚內(nèi)進行，主筋采用閃光對焊進行連接，箍筋采用閃光對焊或電弧焊進行連接。配置在接頭長度區(qū)域的主筋接頭截面積占總截面積最大不超過50%。

鋼筋集中加工完畢后，使用平板汽車轉(zhuǎn)運到涵洞工點，分編號堆碼，做好標志，采取下墊上蓋的措施，防止鋼筋銹蝕或污染。

鋼筋安裝(如圖4所示)時，在鋼筋與模板間設(shè)置墊塊，墊塊厚度與鋼筋保護層厚度相同。墊塊設(shè)置應(yīng)相互錯開，并與鋼筋綁扎固定。為保證非焊接鋼筋骨架中的鋼筋位置準確，可用短鋼筋在多層鋼筋間進行支墊。

2.4 模板工程

模板安裝在鋼筋安裝完成后進行。

涵洞基礎(chǔ)、墻身、蓋板等采用厚木模板(見圖5)，使用鋼管進行支撐加固。豎向鋼管背后支撐斜撐鋼管。涵洞洞身、八字墻墻身模板設(shè)置帶絲對拉桿。

蓋板采用現(xiàn)澆混凝土。在橫向和豎向搭設(shè)剪刀架連接橫向與豎向鋼管。豎向鋼管高度用頂托絲桿進行調(diào)節(jié)。在模板底部放設(shè)方木作為模板支撐橫梁。

澆筑混凝土前，須將脫模劑在模板內(nèi)壁上均勻涂刷。模板分塊吊裝，拼裝從中央向兩側(cè)逐塊進行。安裝完畢的模板須接縫嚴密，用水泥砂漿將根部封堵嚴實。安裝應(yīng)先立大面，后立曲面。

拆除模板后，木模需做好保養(yǎng)，需將其表面的混凝土殘渣、污漬清理干凈，并放在避雨、通風、防潮的地方堆碼整齊，以備下次使用。

在基礎(chǔ)、河床等非承重側(cè)模板，一般混凝土強度達到2.5 MPa，且拆模不損傷表面及棱角時，即可拆模。承重的底模，蓋板，當跨徑不大于4.0 m時，拆模時的混凝土強度應(yīng)不小于設(shè)計值的50%?？鐝酱笥?.0 m時，混凝土強度不小于設(shè)計值的75%時，方可拆模。

2.5 混凝土施工

本項目中的混凝土采用外購商品混凝土，用罐車運到施工現(xiàn)場。基礎(chǔ)、河床鋪砌、附屬工程采用普通混凝土，梭槽法入?；炷痢６瓷?、八字墻墻身、蓋板等部位采用泵送混凝土，用壓高30 m汽車式輸送泵入?；炷?，采用插入式振動棒進行搗固作業(yè)。

混凝土運至施工現(xiàn)場后，進行1 min～2 min強制攪拌，檢查混凝土的均勻性和坍落度。混凝土入模坍落度控制上，涵洞基礎(chǔ)、河床鋪砌普通混凝土等，按30～50進行控制，墻身、蓋板等泵送混凝土按150～180進行控制。

混凝土自由傾落高度不大于2 m，否則應(yīng)在出料口處增加串筒或接長梭槽。出料口處混凝土堆積高度不超過1 m。混凝土水平分層厚度30 cm，上層與下層澆筑距離保持在1.5 m以上。在配筋較密的蓋板，混凝土水平分層厚度按20 cm控制。

使用插入式振動器振搗密實，每點間隔30 cm，插入下層混凝土50 mm以上。振搗結(jié)束以目測混凝土停止下沉，不冒出氣泡，表面平坦、泛漿為度。注意避免振動棒碰撞模板、鋼筋、預(yù)埋件等。設(shè)專人檢查模板澆筑作業(yè)中的穩(wěn)固性，對出現(xiàn)的松動、變形、移位等狀況及時進行處治。

混凝土澆筑連續(xù)進行，當間隔時間超過規(guī)范規(guī)定時，按施工縫進行處理?；炷翝仓旯ず螅M行混凝土裸露面的整平壓光。

使用瀝青麻絮、水泥砂漿等將沉降縫填塞密實。

2.6 混凝土養(yǎng)護

混凝土澆筑完成后，盡快進行覆蓋和養(yǎng)護。覆蓋材料可采用保水性較好的麻袋或單膜土工布。同時采取措施，避免養(yǎng)生期間混凝土受水沖刷或承受載荷。

灑水養(yǎng)護時間不少于7 d，應(yīng)確?；炷帘砻娼?jīng)常處于濕潤狀態(tài)。當氣溫低于5 ℃時，應(yīng)覆蓋保溫，停止灑水。

2.7 臺背回填

在進行回填前，進行洞體混凝土強度檢測，以確保其不小于設(shè)計強度的80%。

采用8%石灰土分層對稱進行臺背填筑(見圖6)，分層厚度控制在15 cm以內(nèi)。

回填土應(yīng)分層碾壓密實，采用機夯將壓路機碾壓不到部位夯實(見圖7)，壓實度按96%進行控制。

3 結(jié)語

涵洞是公路或鐵路與溝渠相交的地方使水從路下流過的通道，是確保公路交通通暢的關(guān)鍵。蓋板箱涵雖然簡單施工難度也不高，適用于軟土地基，其施工質(zhì)量在保證路基穩(wěn)定方面具有關(guān)鍵效果。

在蓋板箱涵施工中，重視各工序中的關(guān)鍵點控制，從基坑開挖、鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑、臺背回填等方面給予重視，采取有效的質(zhì)量保證措施，能有效確保施工質(zhì)量，確保公路基層穩(wěn)定。

[1] 譚 濤.混凝土箱涵施工及質(zhì)量控制[J].科技與生活，2012(20)：13-15.

[2] 錢立申，吳之坤.公路工程中蓋板涵施工技術(shù)要點分析[J].工程技術(shù)(文摘版)，2016(7)：91-93.