預(yù)制裝配式鋼筋混凝土涵洞施工研究

丁海云

青海省海西公路橋梁工程有限公司 青海 西寧810000

引言

公路工程涵洞施工的工程量雖然普遍較小,但卻具有著施工環(huán)境復(fù)雜、施工要求嚴(yán)格的特點,如果采用現(xiàn)場澆筑的方式進行施工,那么就很容易出現(xiàn)路基填筑受阻、墻身混凝土質(zhì)量不理想、混凝土方量過大等各種問題,對施工質(zhì)量、施工工期、施工成本等都可能會造成影響。而采用預(yù)制裝配式混凝土涵洞施工技術(shù),則能夠有效提升涵洞工程設(shè)計的靈活性,同時按照相關(guān)設(shè)計要求對相關(guān)涵洞構(gòu)件進行預(yù)制,使傳統(tǒng)涵洞工程施工技術(shù)的問題得到有效規(guī)避。

1 預(yù)制裝配式鋼筋混凝土涵洞的施工技術(shù)要點

1.1 施工準(zhǔn)備 在進行預(yù)制裝配式鋼筋混凝土涵洞施工之前,施工單位必須要提前準(zhǔn)備好混凝土攪拌站、混凝土攪拌運輸車、鋼筋彎曲機、鋼筋切割機、汽車吊、鋼筋、墊鐵等施工機具設(shè)備與材料,同時組織施工技術(shù)人員、監(jiān)理單位等各方完成施工圖紙審核、技術(shù)交底、施工材料檢驗、工程設(shè)備維護保養(yǎng)、場地平整、臨時排水等技術(shù)準(zhǔn)備工作與現(xiàn)場準(zhǔn)備工作,為涵洞工程正式的施工做好準(zhǔn)備。

1.2 測量放樣 完成施工準(zhǔn)備工作后,還要安排專業(yè)測量人員進行測量放樣,確定涵洞軸線、基礎(chǔ)的位置與高程,同時通過撒白灰等方式將基坑開挖的邊線明顯標(biāo)注出來,如涵洞平面位置與現(xiàn)場進出口高程差距較大,還需要及時與設(shè)計、建立單位進行溝通,對涵洞位置、高程進行合理調(diào)整,以免出現(xiàn)影響自然水系的流動。

1.3 基礎(chǔ)開挖施工 完成測量放樣工作后,應(yīng)按照標(biāo)出的基坑開挖邊線進行基礎(chǔ)開挖施工,開挖時需要先沿基坑邊線清理出寬度約50c m 左右的區(qū)域作為施工作業(yè)空間,之后將挖掘機開入施工現(xiàn)場開挖,待開挖深度接近設(shè)計高程(通常為設(shè)計高程上方10c m以內(nèi))后,則要立即轉(zhuǎn)為人工開挖清底,以免出現(xiàn)超挖的情況。在基坑開挖至設(shè)計高程后,應(yīng)按設(shè)計要求在基坑底部設(shè)置排水溝與積水井,以便于將坑內(nèi)積水排出,基坑頂面處同樣需要設(shè)置護道與截水溝,以免地表水流入基坑中。另外,基坑開挖結(jié)束后必須要進行平面位置、尺寸、標(biāo)高、基底承載力等多項檢測,并在發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果不符合設(shè)計要求后及時整改,如基底承載力未達標(biāo),還要進行換填處理[1]。

1.4 基礎(chǔ)砼澆筑施工 基底開挖施工結(jié)束后,應(yīng)按照設(shè)計圖紙進行基礎(chǔ)平面位置放樣,確定沉降縫的具體位置,之后再利用符合設(shè)計要求的模板進行立模拼裝施工,安裝時應(yīng)注意先對模板進行打磨并在模板表面涂刷脫墨劑,安裝完成后則需要注意對模板間距、縫隙進行調(diào)整,并在接縫處粘貼止水帶用于防漏,確定模板位置、標(biāo)高、縱向穩(wěn)定性、縫隙處理等均符合要求且通過監(jiān)理工程師檢驗簽證,方可正式開始澆筑混凝土。

澆筑基礎(chǔ)砼時需采用分層澆筑的方法,并對混凝土的自由傾落高度進行嚴(yán)格控制,保證自由傾落高度在2 m以內(nèi),如因特殊原因無法降低自由傾落高度,則要利用串筒、滑槽等設(shè)置來輔助混凝土傾落。同時,基礎(chǔ)砼澆筑還要采用插入式振搗器進行振搗,振搗過程中還要注意將振搗器插入位置、移動距離、插入深度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。待基礎(chǔ)砼澆筑完成且混凝土初凝后,可直接用土工布覆蓋在基礎(chǔ)砼表面,按規(guī)定時間要求進行混凝土養(yǎng)護。

1.5 基礎(chǔ)鋼筋施工 基礎(chǔ)鋼筋施工前需要先對鋼筋材料進行抽樣檢測與相關(guān)力學(xué)實驗,確定鋼筋材料尺寸、型號、力學(xué)性能等均符合要求后,方可允許鋼筋進入施工現(xiàn)場,并按照規(guī)定要求進行鋼筋綁扎加工、擺放、調(diào)直、清理、除銹、焊接等施工操作,以保證鋼筋平直度符合要求,且表面潔凈、焊縫飽滿。

1.6 構(gòu)件預(yù)制 鋼筋混凝土涵洞的構(gòu)件預(yù)制通常都會采用通用型鋼底架,預(yù)制時需要在鋼底架下方用鋼筋焊接牢固并完成底模、側(cè)模、擋模等模板的安裝,之后將按照設(shè)計圖綁扎好的鋼筋籠安裝到位,下方墊上間距合適的砼墊塊,如確定鋼筋籠、模板安裝均驗收合格,則可以直接進行砼澆筑、振搗、養(yǎng)護、拆模等一系列操作,完成涵洞鋼筋混凝土構(gòu)件的制作[2]。另外,為保證鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量,還要在構(gòu)件預(yù)制期間做好預(yù)制管控工作。例如在預(yù)制開始前,應(yīng)對鋼筋混凝土構(gòu)件的底架鋼筋焊接情況進行檢查,以免因鋼筋焊接不牢固而影響構(gòu)件的整體穩(wěn)定性。在安裝過程中,則需要將粉粘膠紙粘貼在模板接縫處,避免澆筑階段出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,同時做好涂刷脫模劑、澆筑振搗、混凝土養(yǎng)生等工作。完成預(yù)制后,還必須要放在地面平整、硬實且遠(yuǎn)離積水的區(qū)域,并在構(gòu)件與地面間留出一定孔隙,以等地后續(xù)安裝施工,如需多層碼放構(gòu)件,則還要在構(gòu)件間設(shè)置支墊。

1.7 運輸?shù)跹b 在涵洞預(yù)制構(gòu)件的安裝階段,需要先根據(jù)預(yù)制場地與施工現(xiàn)場間的交通條件展開深入調(diào)查,在充分考慮到路況、運輸時間、運輸成本等因素的情況選出合適運輸路線,必要時還可以對不符合構(gòu)件運輸要求的道路進行整修、拓寬。而在將預(yù)制構(gòu)件運至施工現(xiàn)場后,則需要組織施工技術(shù)人員、吊裝司機、施工人員、技術(shù)人員前往現(xiàn)場進行勘察,以熟悉吊裝環(huán)境并結(jié)合實際情況確定具體安裝方案,并嚴(yán)格按照方案開展安裝管控工作。例如在安裝準(zhǔn)備階段,應(yīng)提前做好物資、人員、機械等方面的準(zhǔn)備工作,安排專職安全預(yù)案負(fù)責(zé)安全管理工作,同時對預(yù)制構(gòu)件尺寸外形、外觀、混凝土強度、預(yù)埋件位置等進行全面檢查,確定構(gòu)件尺寸、外觀等符合要求后,再進行裝車順序設(shè)計、構(gòu)件標(biāo)記、畫出安裝線等工作,為構(gòu)件安裝的準(zhǔn)確性提供保障。而在涵洞預(yù)制構(gòu)件的安裝過程中,則需要安排專業(yè)的指揮員、吊裝施工人員來負(fù)責(zé)現(xiàn)場指揮與操作,并在構(gòu)件起吊前對吊扣與構(gòu)件平面夾角(不小于45°)、機身穩(wěn)定情況、構(gòu)件綁扎牢固情況等進行檢查,通過檢查后再將預(yù)制構(gòu)件緩慢吊至制定安裝位置。另外,在構(gòu)建吊裝至制定位置后,還要對頂板平整性、整體穩(wěn)定性等展開監(jiān)測,確定檢查合格方可開始下一預(yù)制構(gòu)件的吊裝作業(yè)[3]。

2 預(yù)制裝配式鋼筋混凝土涵洞施工需要注意的問題

2.1 分層澆筑問題 在預(yù)制裝配式鋼筋混凝土涵洞的施工過程中,水平支撐板、基礎(chǔ)砼等處雖然需要采用分層澆筑的方法進行混凝土澆筑,但每一層的澆筑厚度卻并不固定,必須要在充分考慮混凝土拌和能力、運輸條件、澆筑速度、振搗能力等多方面因素的情況下,確定最為合理的澆筑厚度(通常在40-60c m 之間),同時還要根據(jù)實際情況的變化進行靈活調(diào)整。每一層混凝土澆筑完成后,還要在混凝土初凝前開始下一層混凝土的澆筑,保證混凝土澆筑的連續(xù)性,以免因混凝土初凝而出現(xiàn)上下層分離的情況[4]。

2.2 裂縫預(yù)防問題 在基礎(chǔ)砼澆筑等施工階段,由于混凝土表面很容易出現(xiàn)塑形裂縫,因此為保證混凝土澆筑施工質(zhì)量,施工人員還需注意在混凝土澆筑過程中規(guī)范相關(guān)施工操作,對塑性裂縫進行有效預(yù)防。例如在混凝土配制階段,應(yīng)注意控制好水灰比與水泥材料的占比,同時選擇級配良好的石子作為混凝土配制材料,以提高混凝土的抗裂強度。而在混凝土的澆筑階段,不僅要將混凝土振搗密實,控制混凝土收縮量,同時還要在基層表面澆水、涂刷脫模劑,以免因基層過于干燥、模板脫模困難等原因而使基礎(chǔ)砼出現(xiàn)裂縫[5]。另外在混凝土養(yǎng)護期間,則要注意對混凝土表面進行檢查,一旦發(fā)現(xiàn)細(xì)微裂縫,應(yīng)立即進行抹壓處理,以免裂縫進一步擴大。

2.3 雨季施工問題 預(yù)制裝配式鋼筋混凝土涵洞施工雖然工期相對較短,受外界環(huán)境因素的影響也比較小,但在施工期間仍然需要充分考慮到雨季施工問題,對當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r進行密切關(guān)注,并根據(jù)天氣變化來合理安排施工時間,對混凝土澆筑等易受降雨影響的施工作業(yè)進行時間上的調(diào)整,以免因強降雨天氣而影響工程整體施工進度。另外,對于需要在降雨時間內(nèi)作業(yè)的施工任務(wù),則要通過搭設(shè)雨棚、挖設(shè)排水溝、完善排水系統(tǒng)等方式,盡可能降低降雨對施工的影響。

結(jié)束語

總而言之,與傳統(tǒng)涵洞工程施工技術(shù)相比,預(yù)制裝配式鋼筋混凝土涵洞施工技術(shù)在工程施工質(zhì)量、施工周期、施工成本等方面均具有著明顯優(yōu)勢,但要想將這一施工技術(shù)應(yīng)用到實際施工中來,仍然需要把握好施工準(zhǔn)備、測量放樣、基礎(chǔ)開挖施工、構(gòu)建制作、運輸?shù)跹b等環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要點,同時對混凝土分層澆筑、裂縫預(yù)防、雨季施工等問題加以注意。