裝配式箱涵施工技術(shù)研究

王曉斌

(山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

在公路工程項目建設(shè)施工過程中，裝配式涵洞施工工藝技術(shù)，在實際運用過程中所表現(xiàn)出的優(yōu)勢非常明顯，可以有效解決現(xiàn)澆箱涵施工存在的周期較長、受施工環(huán)境影響較大以及施工質(zhì)量無法達到要求等多方面問題，充分實現(xiàn)項目工程建設(shè)施工工廠化標(biāo)準(zhǔn)化、集約化的工程施工模式。在現(xiàn)澆涵洞項目工程施工過程中，可以進一步控制項目工程施工質(zhì)量，對工程施工進度進行全面控制，節(jié)省大量的人力物力的投料，推動我國裝配式工程項目建設(shè)得到快速向前發(fā)展。

1 裝配式箱涵施工技術(shù)優(yōu)勢分析

裝配式箱涵在施工過程中的施工周期更短，在施工經(jīng)濟效益方面表現(xiàn)更加明顯。在裝配是箱涵的預(yù)制以及后續(xù)正式施工當(dāng)中，必須要有效做好基礎(chǔ)開挖工作，同時需要有效保證二者之間可以同步進行。根據(jù)項目工程實際施工現(xiàn)場情況，對施工人員進行合理組織與編排，有效做好裝配式箱涵的各項預(yù)制工作。在本次項目工程施工過程中，施工長度為50 m的箱涵，從基礎(chǔ)墊層澆筑施工到后續(xù)的吊裝工作完成所需要的時間大概為5 d，可以進一步縮短涵洞施工時間，加快公路工程施工效率，節(jié)省大量的施工時間和經(jīng)濟成本。

第二，在裝備的箱涵施工過程中，受到周圍環(huán)境因素的影響程度相對較小，通常情況下箱涵預(yù)制節(jié)段主要是在工廠內(nèi)部進行集中化生產(chǎn)，同時在施工當(dāng)中由于工廠內(nèi)部的生產(chǎn)條件相對良好，同時整個生產(chǎn)工作過程機械化程度相對相對較高，并不會受到基坑積水或者是外部環(huán)境因素的影響，混凝土預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)效率更快，同時并不會對周圍環(huán)境形成污染問題[1]。

第三，很少會出現(xiàn)施工質(zhì)量通病問題。在混凝土預(yù)制工作過程中，通常情況下采用的是斷面一次性澆筑施工，工程施工整體性更好構(gòu)件生產(chǎn)實現(xiàn)規(guī)模化，更加有利于推動工廠化和標(biāo)準(zhǔn)化項目工程施工，全面提高箱涵施工質(zhì)量以及構(gòu)建生產(chǎn)效率。在工程施工當(dāng)中可以對預(yù)制構(gòu)件的鋼筋施工間距，以及材料外觀等方面進行嚴(yán)格控制，鋼筋保護層施工質(zhì)量需要符合工程施工現(xiàn)場的施工條件，同時在實際養(yǎng)生工作當(dāng)中，必須要采取針對性的施工質(zhì)量控制策略，全面提高裝配式箱涵施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。在預(yù)制構(gòu)件規(guī)模化生產(chǎn)過程中，可以進一步提高標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工作水平，可以保證涵洞的基礎(chǔ)施工質(zhì)量以及施工效率得到全面提升。

2 工程概況

結(jié)合我國某地區(qū)一處高速公路項目工程建設(shè)施工案例進行分析和研究，本次高速公路工程項目涉及2 m×2 m小孔徑裝配式箱涵結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)分節(jié)長度為3 m，其中存在少量2 m節(jié)段作為調(diào)節(jié)部分。在本次項目工程施工過程中，預(yù)制構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制廠當(dāng)中進行統(tǒng)一化預(yù)制生產(chǎn)，并且當(dāng)混凝土構(gòu)架的強度達到標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計工作要求之后，在運輸?shù)焦こ淌┕がF(xiàn)場進行使用。在具體施工過程中，通過使用大噸位的吊車設(shè)備進行現(xiàn)場拼裝，同時有效結(jié)合該城市內(nèi)部一處管廊項目工程防水經(jīng)驗，通過使用瀝青材料和雙組分聚硫密封膠材料進行組合施工處理，有效保證涵洞防水工作質(zhì)量，同時降低涵洞產(chǎn)生的滲水和漏水問題。

3 裝配式箱涵預(yù)制工作

預(yù)制箱涵構(gòu)件需要在預(yù)制裝配式箱涵集中生產(chǎn)單位當(dāng)中進行加工，在生產(chǎn)工作過程中需要針對預(yù)制場地的建設(shè)，以及模板的施工使用周期情況進行綜合考慮和分析。如果箱涵建設(shè)施工規(guī)模超過2 km以上，預(yù)制裝配式箱涵在設(shè)計工作過程中的經(jīng)濟性條件會超過現(xiàn)澆箱涵，因此在預(yù)制裝配制箱含施工量達到一定施工規(guī)模之后，整體的施工優(yōu)勢表現(xiàn)更加明顯，具有更高的施工經(jīng)濟效益。

第二，在預(yù)制裝配式箱涵集中化生產(chǎn)和制作工作當(dāng)中，相關(guān)的生產(chǎn)工作單位必須要對模板展開精確設(shè)計和制作。預(yù)制構(gòu)件模板主要使用的是6 mm的鋼模板材料，在模板設(shè)計工作當(dāng)中必須要保證具有更高的精度和強度不同，使用的是鉸接方法或者是側(cè)移施工方法。

第三，混凝土保護層墊塊位置需要以梅花形狀來進行均勻分布和鋪設(shè)，并且根據(jù)項目工程的建設(shè)施工情況對其進行加密處理，有效防止墊塊在設(shè)計工作當(dāng)中，因為施工數(shù)量沒有達到要求而造成墊塊被直接壓碎，或者是在后續(xù)的施工過程中出現(xiàn)鋼筋材料下沉問題。要有效做好鋼筋骨架的整體吊裝工作，并且在吊裝鋼筋骨架工作當(dāng)中，主要采用的是多點橫架吊裝施工技術(shù)方法，有效防止吊裝施工過程中產(chǎn)生骨架整體變形，對整個預(yù)制構(gòu)件的施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[2]。

在混凝土材料澆筑工作過程中，通過使用龍門提升料斗進行布料，同時使用附著式振搗設(shè)備和插入式振搗設(shè)備，對混凝土材料進行充分振搗和澆筑處理。在混凝土澆筑施工結(jié)束之后需要有效做好后續(xù)混凝土的養(yǎng)生處理工作，同時還需要做好混凝土材料表面的覆蓋工作，通過使用外部噴水保濕處理方法，結(jié)合項目工程的實際施工情況，對施工時間進行進一步控制，達到標(biāo)準(zhǔn)的吊裝施工強度之后再進行后續(xù)的養(yǎng)生處理。工程施工經(jīng)過驗收工作人員確認(rèn)合格之后，需要進行后續(xù)的混凝土澆筑施工。在混凝土澆筑施工之前需要將模板內(nèi)部的雜物和積水進行徹底清理，混凝土材料的長度為C30。在混凝土澆筑工作中需要有效控制混凝土的自由清落高度，當(dāng)高度超過2 m以上時，則需要設(shè)置出溜槽結(jié)構(gòu)，同時采取分層澆筑的方法，分層澆筑厚度不超過30 cm，同時采取插入式振動器，對混凝土材料進行逐層振搗和密實。混凝土密實的標(biāo)志是混凝土停止出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，并且不再冒出氣泡，混凝土澆筑施工需要保證連續(xù)進行，有效提高混凝土澆筑施工的整體質(zhì)量和效果。在混凝土生產(chǎn)中達到85%之后，方可進行后續(xù)的模板拆除，然后對混凝土進行灑水保濕處理。

4 裝配式箱涵構(gòu)件的運輸和拼裝技術(shù)要點

在預(yù)制構(gòu)件的運輸工作過程中，必須要有效做好施工便道以及構(gòu)件運輸過程中的安全管控工作，對于構(gòu)件的運輸情況進行綜合考慮，有效做好構(gòu)件的運輸線路保證構(gòu)件運輸效率。在工程箱涵施工過程中，主要施工流程包含了施工準(zhǔn)備、施工測量、基礎(chǔ)開挖、臨時性排水、基礎(chǔ)部分的淤泥清理和換填處理、基礎(chǔ)層的混凝土澆筑施工、箱涵底板鋼筋材料綁扎模板安裝箱涵，底部混凝土澆筑施工模板拆除，涵身鋼筋綁扎和模板拆除，涵身混凝土澆筑和模板拆除。

圖1 箱涵施工

在構(gòu)件的運輸過程當(dāng)中，通過使用大型的平板車輛來進行運輸處理，同時通過使用橡膠墊來進行鋪墊，避免對預(yù)制構(gòu)件造成嚴(yán)重的破壞和影響，充分保證混凝土構(gòu)件的運輸工作過程中的安全性，防止混凝土構(gòu)件產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞性問題[3]。

第三，在安裝混凝土預(yù)制構(gòu)架之前需要對墊層進行放樣處理，通過將涵洞設(shè)計中心線位置進行確認(rèn)，然后通過使用墨線將側(cè)墻部位進行鏟除，然后再進行預(yù)制構(gòu)件的拼裝工作。在正式開始拼裝工作之前，需要對底板位置的平整程度進行有效檢查，并且需要將安裝施工誤差控制在3 mm范圍之內(nèi)。

第四，在預(yù)制構(gòu)件的拼裝工作當(dāng)中，需要根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的特點以及施工現(xiàn)場的實際環(huán)境情況，對預(yù)制構(gòu)件的吊裝施工位置進行確認(rèn)。在本次預(yù)制購這樣拼裝工作過程中，根據(jù)構(gòu)件的外形結(jié)構(gòu)特點以及項目工程的設(shè)計施工條件，需要對預(yù)制構(gòu)件吊裝施工所使用的機械設(shè)備進行合理配置，在本次工程施工過程中使用的是一臺50 t的履帶吊設(shè)備。在基礎(chǔ)施工完成之后需要使用全站儀設(shè)備進行準(zhǔn)確測量和放樣，并且需要對抬升墻和基礎(chǔ)接觸面進行鑿毛處理和徹底清理。箱涵的模板需要分兩次進行架設(shè)，第一次架設(shè)底板和側(cè)板側(cè)板位置需要設(shè)置在底板頂面，混凝土面30 cm以上，然后再支設(shè)側(cè)板和頂板。

第五，在安裝施工過程中需要保證從最低處到最高處展開安裝工作，不能將構(gòu)架的安裝設(shè)置位置和安裝順序打亂，完成拼裝工作之后需要進行后續(xù)的各項施工質(zhì)量檢查工作，如果發(fā)現(xiàn)無法達到工程施工要求，則需要對其進行適當(dāng)調(diào)整。在鋼筋安裝施工過程中主要分為兩次進行安裝，第一次綁扎底板和側(cè)墻，等到第一次混凝土澆筑施工完成之后，混凝土強度達到70%以上，則需要綁扎側(cè)膜板和頂板的鋼筋。鋼筋的綁扎工作必須要嚴(yán)格依照工程施工技術(shù)規(guī)范要求，鋼筋材料搭接長度不能小于10 cm。在鋼筋綁扎工作中需要充分注意鋼筋施工位置和防護層厚度，安裝完成之后需要對鋼筋材料的升位置和升間距大小進行二次檢查，保證鋼筋安裝施工符合工程的施工要求。

第六，碎石墊層經(jīng)過建立工作人員的檢驗合格之后需要有效做好測量放樣工作，并且確定出涵洞基礎(chǔ)中心線和邊線位置，并且以4～6 m的距離設(shè)置出一道沉降縫，沉降縫當(dāng)中使用瀝青材料來進行填充。模板安裝完成之后需要對應(yīng)其平面位置、頂部標(biāo)高位置以及橫縱向穩(wěn)定性檢測工作，對混凝土施工頂面位置進行標(biāo)記，經(jīng)過建立工作人員簽字確認(rèn)之后方可進行混凝土澆筑施工。

第七，構(gòu)件拼裝結(jié)束之后需要有效做好后續(xù)的防水處理工作，有效借鑒城市內(nèi)部綜合管廊防水施工技術(shù)方法，對施工縫以及沉降縫內(nèi)側(cè)5 cm范圍之內(nèi)，通過使用雙組分聚硫密封膠材料進行充分封堵，同時箱涵結(jié)構(gòu)以外頂部位置是施工存在的沉降縫位置，需要使用瀝青麻絮材料對其進行進一步封堵，同時還需要使用50 cm寬度的自單式防水材料對其進行粘貼處理，進一步提高整個裝配式結(jié)構(gòu)的防水功能效果提高涵洞防水性能。

第八，在箱涵基礎(chǔ)施工過程中，包含了基坑開挖和基坑處理工作。通過使用機械和人工配合開發(fā)施工的方法開發(fā)邊坡，比例控制為1∶1.5，同時要在施工區(qū)域設(shè)置出相應(yīng)的施工安全標(biāo)識牌，方便業(yè)主以及相關(guān)監(jiān)理工作人員，有效掌握箱涵施工的具體情況。在基坑開挖工作之前需要有效做好臨時排水溝處理，利用工程施工單位臨時修建的便道，對原有的排水系統(tǒng)和交通進行有效的防護。在基層開挖工作中根據(jù)設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)，箱涵的基礎(chǔ)換填結(jié)構(gòu)和墊層外側(cè)結(jié)構(gòu)需要放大2 m，寬度無更換，基礎(chǔ)開挖寬度為6.7 m，必須要進行換填的位置，需要根據(jù)具體的使用情況，在基底換填結(jié)構(gòu)物外側(cè)各加寬2 m，肌底總寬度為10.7 m。

5 箱涵施工質(zhì)量控制要點

(1)原材料質(zhì)量控制在工程施工過程中，必須要嚴(yán)格遵守施工原材料的質(zhì)量管理工作標(biāo)準(zhǔn)，對鋼筋水泥等材料要求，需要再次確認(rèn)相應(yīng)的出廠合格證明以及材料強度等級等相關(guān)參數(shù)信息，同時針對外加劑材料、骨料等，必須要保證性能符合國家的相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)。在工程施工過程中需要對澆筑施工面積和澆筑順序以及澆筑施工縫等進行有效確定，充分做好各種施工緊急預(yù)案控制措施，有效保證箱涵整體施工質(zhì)量。

(2)箱涵混凝土施工病害問題防治工作

①箱涵裂縫問題

混凝土材料成型之后由于養(yǎng)護工作沒有落實到位，表面的水分蒸發(fā)過快，體積收縮性較大，進而產(chǎn)生表面收縮裂縫問題，裂縫問題對混凝土所產(chǎn)生的影響非常明顯，如果處理不當(dāng)很容易造成箱涵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降。

防治工作措施：在配置混凝土過程中，要對混凝土施工配比給予研究，使用的混凝土必須符合一定的配比，才能具有明顯的效果。通過使用高效減水劑有效調(diào)節(jié)混凝土的坍落度，拌合工作需要保證充分均勻、振搗密實防止出現(xiàn)過振和漏振問題，要全面加強早期的養(yǎng)護處理工作，有效延長拆模工作時間和灑水養(yǎng)護時間。

②蜂窩麻面問題

蜂窩麻面主要表現(xiàn)為混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)大面積坑凹不平問題，影響到混凝土的表面美觀性和實用性能。

防治工作措施：對于面積較小同時數(shù)量不多的蜂窩麻面問題，可以使用鋼絲刷或者加壓水對其進行處理，同時要保證混凝土表面充分濕潤。用高標(biāo)號的水泥砂漿進行固定抹平，較大面積的蜂窩問題需要鑿去全部薄弱的混凝土層，達到一定深度之后使用鋼絲刷或者加壓水等進行徹底清理，或者使用至少高一個強度等級的混凝土來進行修復(fù)，做好混凝土表面的覆蓋養(yǎng)護工作。

6 結(jié) 語

綜上所述，現(xiàn)階段，隨著我國裝配式技術(shù)的整體發(fā)展層次不斷提升，在我國各個行業(yè)當(dāng)中應(yīng)用越來越普遍，是促進我國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)快速降低發(fā)展，以及加快建筑施工產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升的重要策略。