裝配式箱涵模塊化施工技術(shù)

張路行

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展成為社會共識。在行業(yè)政策引導(dǎo)和市場推動下，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，橋梁梁板預(yù)制、盾構(gòu)施工中的襯砌管片加工等預(yù)制裝配施工的應(yīng)用技術(shù)已較為普遍。近年來，逐步拓展到裝配式竹節(jié)樁、橋梁承臺蓋梁墩柱等主要基本構(gòu)件。因此，發(fā)展裝配式涵洞施工技術(shù)也是交通運(yùn)輸行業(yè)的需要和趨勢。

1 適用條件

采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝施工的預(yù)制裝配式鋼筋混凝土涵洞，適用涵洞跨徑（凈跨徑）為2 ～6 m，涵洞高度（內(nèi)部凈高）2 ～4 m，斜交角度0 ～30°，填土高度（涵洞頂部）0.5～8 m，地基承載力（特征值）fak≮150 kPa。

2 技術(shù)要點(diǎn)

（1）涵洞規(guī)格。預(yù)制裝配式箱涵（寬度/跨度×高度）尺寸有2.0×2.0 m、4.0 m×2.0 m、4.0 m×3.0 m、6.0 m×3.0 m、6.0 m×4.0 m 五種規(guī)格。（2）斷面布置形式。斷面布置采用整體式和非整體式，其中2.0×2.0 m、4.0×2.0 m 箱涵的截面高度較小，尺寸相對較小，斷面可以采用整體式；4.0 m×3.0 m、6.0 m×3.0 m、6.0 m×4.0 m 箱涵截面高度較大，為避免出現(xiàn)運(yùn)輸超高問題，斷面采用非整體式，即在斷面上設(shè)置拼接縫，將涵洞分為上下兩個(gè)預(yù)制模塊，再連接成整體。

2.1 節(jié)段劃分

涵長方向，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度取1 m、1.5 m、2.5 m，通過節(jié)段之間的組合滿足不同涵長的需要，也可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求的箱涵長度，定做非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，滿足現(xiàn)場拼裝需要。（1）斷面方向2.0 m×2.0 m、4.0 m×2.0 m 箱涵按照整斷面整體預(yù)制，分節(jié)段安裝。（2）4.0 m×3.0 m、6.0 m×3.0 m、6.0 m×4.0 m 箱涵沿?cái)嗝娓叨确较蚍譃樯?、下兩個(gè)預(yù)制模塊。涵身沿涵洞軸線方向進(jìn)行分段時(shí)，節(jié)段長度應(yīng)視現(xiàn)場起重條件、運(yùn)輸能力而定，并應(yīng)保證構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度，連接后整體的施工質(zhì)量等。節(jié)段長度不宜小于1 m，且不宜超過3 m，節(jié)段長度可取1 m、1.5 m、2 m、2.5 m、3 m。涵身預(yù)制節(jié)段一般由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段和調(diào)節(jié)節(jié)段組成，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度宜為2 m 或3 m，調(diào)節(jié)節(jié)段長度可取1 m 或根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙靈活加工。（3）涵洞高度方向尺寸較大時(shí)，可沿截面高度方向?qū)眍A(yù)制節(jié)段進(jìn)行再次分塊。分塊應(yīng)選在結(jié)構(gòu)內(nèi)力較小且便于預(yù)制、安裝的位置處。

2.2 連接構(gòu)造

涵長方向相鄰節(jié)段間，采用平接+彎螺栓連接的方式，同一節(jié)段的上、下預(yù)制塊間，采用榫接頭+彎螺栓連接的連接方式形成一體。涵長方向相鄰節(jié)段間連接構(gòu)造同一節(jié)段上下預(yù)制塊間連接構(gòu)造。

2.3 防水構(gòu)造

節(jié)段間、預(yù)制模塊間接縫和彎螺栓槽口均采用環(huán)氧砂漿填塞，對外側(cè)接縫，在砂漿達(dá)到強(qiáng)度要求后，沿接縫先涂一層寬度≮30 cm 的911 聚氨酯防水涂料，再粘貼30 cm 寬的背貼式橡膠止水帶；為防止彎螺栓槽口成為防滲薄弱面，所有彎螺栓槽口均設(shè)置在涵洞內(nèi)壁。

2.4 吊點(diǎn)構(gòu)造

采用整體式斷面的2.0 m×2.0 m、4.0 m×2.0 m預(yù)制箱涵，可以僅在頂板上布置吊點(diǎn)；采用非整體式斷面的4.0 m×3.0 m、6.0 m×3.0 m、6.0 m×4.0 m預(yù)制箱涵，其上預(yù)制模塊的吊點(diǎn)布置在頂板上，下預(yù)制模塊的吊點(diǎn)布置在側(cè)墻上，整體式斷面預(yù)制箱涵吊點(diǎn)構(gòu)造分為上預(yù)制模塊+下預(yù)制模塊 。

2.5 構(gòu)件運(yùn)輸

合理設(shè)置運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸順序、運(yùn)輸路線、加固形式與要求、堆放支墊及成品保護(hù)措施。構(gòu)件的運(yùn)輸車輛應(yīng)滿足構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸和載重要求，裝卸構(gòu)件時(shí)，應(yīng)采取保證構(gòu)件平穩(wěn)的措施，運(yùn)輸構(gòu)件時(shí)，應(yīng)防止構(gòu)件移動、傾倒、變形。避免防止構(gòu)件損壞，對構(gòu)件邊角部或鏈鎖接觸處的混凝土，宜設(shè)置保護(hù)襯墊。

2.6 安裝與連接

（1）預(yù)制構(gòu)件吊裝作業(yè)進(jìn)行前，由現(xiàn)場專職安全員進(jìn)行書面安全技術(shù)交底。（2）預(yù)制構(gòu)件應(yīng)按提前制定的吊裝順序編號，吊裝按編號順序依次起吊。（3）吊裝過程中慢起、慢升、緩放的操作方式。預(yù)制構(gòu)件吊裝時(shí)，構(gòu)件根部宜系好牽引繩控制構(gòu)件轉(zhuǎn)動；吊運(yùn)過程中，應(yīng)保持穩(wěn)定，不得偏斜、搖擺和扭轉(zhuǎn)，不得吊裝構(gòu)件長時(shí)間懸停在空中；吊裝大型構(gòu)件、薄壁構(gòu)件或形狀復(fù)雜的構(gòu)件時(shí)，應(yīng)使用扁擔(dān)梁或桁架類吊具，并應(yīng)采取避免構(gòu)件變形和損傷的臨時(shí)加固措施。（4）預(yù)制構(gòu)件吊裝就位后，應(yīng)及時(shí)校準(zhǔn)并采取臨時(shí)固定措施。預(yù)制構(gòu)件豎向構(gòu)件安裝后應(yīng)對安裝位置、安裝標(biāo)高、垂直度、累計(jì)垂直度進(jìn)行校核與調(diào)整；水平構(gòu)件安裝后應(yīng)對安裝位置、安裝標(biāo)高進(jìn)行校核與調(diào)整；預(yù)制構(gòu)件安裝就位后，應(yīng)及時(shí)校準(zhǔn)并采取臨時(shí)固定措施。（5）采用支撐形式。支撐應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。（6）采用螺栓連接。應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)要求進(jìn)行施工檢查和質(zhì)量控制，選用螺栓型號、規(guī)格、配件、數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，表面清潔，無銹蝕、裂紋、滑絲等缺陷，并應(yīng)對外露鐵制件采取防腐措施；螺栓緊固方式和緊固力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（7）采用后澆帶連接時(shí)，現(xiàn)澆混凝土作業(yè)應(yīng)符合：預(yù)制構(gòu)件結(jié)合面疏松部分的混凝土應(yīng)剔除并清理干凈；模板應(yīng)保證后澆混凝土部分形狀、尺寸和位置準(zhǔn)確，并應(yīng)防止漏漿；在澆筑混凝土前應(yīng)灑水濕潤結(jié)合面，混凝土應(yīng)振搗密實(shí)。

2.7 接縫防水

（1）止水條粘貼前，應(yīng)先清掃混凝土表面灰塵，涂上專用黏結(jié)劑后，壓入止水條。（2）預(yù)制構(gòu)件止水條應(yīng)采用專用黏結(jié)劑粘貼，止水條與相鄰的預(yù)制構(gòu)件應(yīng)壓緊、密實(shí)；粘貼止水條作業(yè)時(shí)，黏結(jié)面應(yīng)為干燥狀態(tài)；應(yīng)在混凝土面和止水條粘貼面均勻涂刷黏結(jié)劑；止水條安裝后宜用小木槌進(jìn)行敲打提高黏結(jié)牢固性。

2.8 回填施工

填土施工應(yīng)在防水施工完成后且現(xiàn)場作業(yè)的混凝土、砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后進(jìn)行。填土施工應(yīng)在涵洞兩側(cè)對稱分層進(jìn)行，并應(yīng)符合規(guī)定：（1）涵洞兩側(cè)緊靠涵臺0.75 m 部分的回填土宜采用人工配合小型機(jī)械的方法夯填密實(shí)。（2）涵洞頂部的填土厚度必須大于1 m后方可通行車輛和筑路機(jī)械。（3）填土的壓實(shí)度≮96%。

3 結(jié)語

（1）對裝配式模塊化箱涵分塊加工、運(yùn)輸、安裝連接、防水、回填等技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。（2）對裝配式箱涵標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化綠色建造起到了指導(dǎo)作用，為促進(jìn)其他裝配式工程模塊化施工的推廣應(yīng)用提供了技術(shù)依據(jù)和方向。