两构件装配式钢筋混凝土涵洞施工技术.pdf

36 铁道建筑 Ra i l wa y En g i n e e r i n g 文 章编号 ： 1 0 0 3 1 9 9 5 ( 2 0 1 5 ) 0 2 0 0 3 6 0 4 两构 件装 配式钢筋混凝土涵洞施工技术 周伟 明 ( 中铁二十四局集 团安徽工程有 限公 司 ， 安徽 合肥2 3 0 0 1 1 ) 摘要 ： 徐 州至 明光 高速 公路 建设 中采 用的 两构件装 配 式钢 筋 混凝 土 箱型 涵 洞是 国 内首 次采 用 的新 型 涵 洞结 构形 式。该 新型 涵洞 由两 片标 准预 制 构件及 中间现 浇带组 成 ， 标 准构件 采 用x - 厂化 集 中预制 ， 运输 至施工现场后再拼装就位 ， 最后浇筑 中间预 留现浇带从而形成箱型涵洞结构。该项新技术、 新工艺有利 于提 高 工程质量 、 降低 工程 造价 、 缩短施 工 工期 。结合 本 工程施 工 实例 介 绍该新 型涵 洞的施 工方 案及 工 艺流 程 ， 可为 类似 工程 的应 用及施 工提 供参 考 。 关键 词 ： 箱型 涵洞 装配 式 两构件预制 安装现 浇 带 中图分类 号 ： U 4 4 9 8 2文献标 识码 ： B DO I ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 3 1 9 9 5 2 0 1 5 0 2 1 0 l 概 述 传统高速公路 箱型涵洞多采 用现场浇 筑施工 ， 由于 施工工点 分散 、 施工水平参差 不齐等原 因造成 工程 质量 控制难度 大 。此外 ， 受天气 、 材 料周转 周期 、 混 凝土 龄期 等影 响 ， 施 工速度缓慢 。为解 决传统施 工工 艺存在 的弊 端 ， 使涵洞 施工 向工 厂化 、 标 准化 、 机械 化 的方 向发 展 ， 研制 出了两构件装配式 钢筋混凝 土箱型涵 洞施工 技术 。 该项新技 术将涵 洞箱 身分 成若 干标 准 构件集 中预制 生 产 ， 运输 至现场后再拼装 就位 。 徐 州 至 明 光 高 速 公 路 X ML J 一 0 7 合 同 段 全 长 1 0 8 6 7 k m， 共 设两 构件 装配式 钢 筋混 凝 土 箱 型涵 洞 8 座 ， 总 长 2 3 8 6 1 T I 。涵 洞单 节标 准预制 构件 长 1 5 0 I l l ， 翼 墙宽 0 3 2 m， 顶板 及 底板 厚 0 3 4 IT I ， 顶板 及 底 板 均 设 宽 0 8 0 n l 现 浇带 。标 准 预制 构 件 及 现 浇带 均 采 用 C 4 0混 凝 土 。标 准预 制构件 拼装 后形 成 的箱 型 涵洞 净 宽 4 0 IT I ， 净高 3 6 m。两构件 装 配式钢 筋混凝 土箱 型 涵 洞构 造见 图 1 ， 其效 果 图见 图 2 。 图 1 两构 件装 配式 钢筋混凝 土箱 型涵洞构造 ( 单 位 ： c m) 收 稿 日期 ： 2 0 1 4 - 0 5 1 2 ； 修 回 日期 ： 2 0 1 4 - 0 7 1 5 作者简介 ： 周伟明( 1 9 8 5 一 ) ， 男 ， 湖南衡南人 ， 工程师。 图 2 两 构件装配式钢筋混凝土箱 型涵洞效果 图 2施 工 工艺 流 程 两 构件装 配式 钢筋 混凝 土箱型 涵洞 的施 工分标 准 构 件集 中 预 制 和 现 场 拼 装 两 部 分 。施 工 工 艺 流 程 见 图 3 。 ( a ) 预制构件施工 2 0 1 5年第 2期 周伟明 ： 两构件 装配式钢筋混凝土涵洞施工技术 3 7 构件检查 构件拼装 定位放样 I + 构 件 运 输 H预 制 构 件 拼 装 + I 检测结构状态 l l 现 浇 带 施工I 节段拼接缝施工 ( b ) 预 制构件 现场拼 装施工 图 3 两构件装 配式钢筋混凝土箱型涵洞施工工艺流程 3 施 工方案 3 1构 件预 制施 工 3 1 1 钢模 板 设计 及 制作 标准构件预制采用组合钢模板 ， 组合钢模板 由底 模系统 、 外模系统 、 内模系统及行走辅助系统四部分组 成 。底模 系统 由超 平 架 、 行 走 轨 道 、 底 板 组 成 ； 外 模 系 统 由平模 、 堵 头 、 三角 架 及 轨 道 轮组 成 ； 内模 系统 由平 模 、 角模 、 三角 架及 轨 道 轮 组 成 ； 行 走 辅 助 系统 由 固定 板 、 衬托 板 、 螺 母 、 丝 杆 、 圆锥 滚 子 轴 承 、 轴 承 盒 、 轴 承 盖 、 定 位套 、 挡 板 、 旋 转 盘组 成 。模 板 设计 须 保 证 足 够 的刚度 、 强度及精 度， 设计时 以方便 拼装及脱模 为原 则 。模板在使用前要仔细清除其上的水泥浆及灰尘等 杂 物 ， 涂刷 脱模 剂 ， 拼缝 处粘 贴 双 面 胶 带 ， 预 埋 件 空 洞 处 采用 泡 沫胶 封堵 。预 制构 件钢 模板 构造 见 图 4 。 图 4 预制构件钢模板构造 ( 单位 ： e m) 3 1 2钢 筋 制作及 安 装 为方便钢筋制作及安装 ， 构件的主要钢筋骨架制 作在胎架上进行。胎架采用型钢及 钢板制作而成 ， 结 构 尺 寸 与构 件预 制模 板 相 同 。钢筋 制作 时 ， 根 据 钢 筋 设计数量和间距在胎架上焊接纵横 向定位筋 ， 钢 筋安 装 依 靠定 位 筋完成 就 位 ， 构 件骨 架 的纵横 向钢筋 、 箍筋 及 架 立筋 采 用焊 接连 接 。钢筋 加工 在加 工场 实行 流水 作业。各种钢 筋按 照设计 尺寸下料后组装成 钢筋骨 架 ， 吊运至 预制 区整体 入模 安装 。 3 1 3 混凝 土 浇筑及 养护 预制构 件采 用 C 4 0混凝 土 ， 混 凝 土采 用 龙 门 吊 吊 装 吊斗的方法依次分层浇筑 ， 每层厚度控制为 3 0 c m。 混 凝土 振捣 时 ， 要 注意 保持 与模 板及 预埋件 的间距 ， 防 止 损伤模 板 。混凝 土 浇筑完 后 ， 对预制 构件 进行 养生 。 夏季混凝土采用喷淋养生 ， 每批构件至少保证 7 d的 养生 时 间 ； 冬 季混凝 土采 用蒸 汽养 生 ， 由锅炉 房产 生蒸 汽通 过管 道输 送至 预制 区 。 3 2构件 拼装 施工 3 2 1 基 坑 开挖 及 垫层施 工 根据 设 计 图纸 ， 涵 洞 基 础垫 层 采用 4 0 c m 厚 砂 砾 +1 0 e m厚 C 2 0混 凝 土 。施 工前 根据 基 础 的几 何尺 寸 放样出涵洞的中线及边线并作好标记。基坑开挖至设 计 标 高并人 工找 平 ， 经 检测 地 基 承 载 力满 足 设 计 要 求 后 ， 回 填 砂 砾 垫 层 。 垫 层 宽 度 比 基 础 尺 寸 每 边 宽 5 0 c m， 砂砾 垫层 需 整 平 且 碾 压 夯 实 。混 凝 土 浇 筑 前 需复 核基 础 的几何 尺 寸 及 标 高 ， 由于装 配 式 涵 洞 构 件 拼装 对基 础 的平整 度 要 求 很 高 ， 因此 浇 筑 混 凝 土 时 在 基础 垫层 上两 侧每 隔 3 m设 置标 高控制 点 。混凝 土 浇 筑完 后要 及 时养生 并做好 成 品保护 。 3 2 ， 2构件 拼装 前 准备 工作 1 ) 构件拼装前 ， 合理布置预制构件 的存放点和吊 车 的作业 空 间 ， 做 好作 业 区的整平 碾压 工作 。 2 ) 在 垫 层上用 全 站 仪恢 复 涵 洞 的轴 线及 边 线 ， 根 据 预制 构件 尺寸 在轴 线两侧 弹 出每块 预制 构件 的 内外 侧边线以方便构件拼装 。 3 ) 垫层 的 平 整 度 是 影 响 构 件 拼 装 质 量 的关 键 因 素 ， 因此 拼装 前需 检 查 垫 层 的平 整 度 。若 平 整 度 不满 足要 求 ， 需 采 用磨 光机进 行 打磨 ， 确保平 整度 满足 规 范 要求 。 3 2 3构 件运 输 预制 构件 混 凝 土 强 度 达 到 设 计 强 度 的 9 0 时方 可运 输 。构件 采用 大 型 平板 车 ， 在 预制 场 内采 用龙 门 吊装车。运输时要有捆绑及 隔离缓 冲措施 ， 防止构件 在运输过程中损伤 。 3 2 4 构 件拼 装 1 ) 根 据预 制构 件 的重 量 及施 工 现 场 的实 际情 况 ， 构件 拼装 配 置 1台 5 0 t 履带 式 吊车 及 相关 配 套工 具 ， 同 时配置 4名 工人 、 1名安 全员 及 1名技 术 人 员 ， 以满 足现 场构 件拼 装 的施工 需要 。 2 ) 构 件拼 装 时 ， 从 涵 洞基 础 一 侧 向另 一 侧 依 次进 行 ， 左右 两块 预制 构件 对称 拼装 。 3 ) 构 件 吊运 时应 避 免 因变 形 而 引起 破损 ， 拼 装 时 H 皿 LL 3 8 铁道建筑 避 免磕碰 。拼 装时 用 铁撬 引导 向纵横 向控 制 线靠 近 ， 对准控 制线 后缓慢 下落 就位 。 4 ) 构件拼装时若垫层基础或预制构件底板不平 整 ， 则 采用 高强度 等级 水泥砂 浆调 平 ， 确 保涵 洞拼装 线 形满 足设计 要求 。 5 ) 构件 拼装 完后 需 对结 构 状 态进 行 检查 ， 若 出现 脱空 、 错 台等现 象应 及 时 采 取措 施 进 行 调整 。预制 构 件 拼装现 场见 图 5 。 图 5预制构件拼装现场 3 2 5现 浇 带 施 工 预制 构件 拼装完 并验 收合 格后 即可进行 顶 板及底 板 中 问现 浇 带 的 施 工 ， 中间 现 浇 带采 用 C 4 0混 凝 土 。 首先 根据 图纸 要求 ， 先 用 钢筋 将 左 右对 称 两 块 预制 构 件预留钢筋进行焊接连接 ， 焊缝长度需满足规范要求。 顶 板 中间现 浇带采 用 吊模 法 施 工 ， ? 昆凝 土浇 筑 前 需对 顶板及底板结合面拉毛处理 ， 浇筑时 由低处 向高处进 行 ， 浇筑 完后 及时对 混凝 土进行 养生 。 3 2 6 构件 节段接 缝施 工 构件节段拼缝分填塞接缝 、 内侧接缝及外侧接缝 三 部分 组成 。各部 分节 段接缝 施工 工艺 如下 ： 1 ) 填 塞接 缝 。用 沥 青麻 絮 填 塞接 缝 ， 要 求 填 塞 密 实 、 饱 满 。 2 ) 内侧接缝。填塞缝 后先用 钢丝 刷、 抹布将缝 内 、 缝边 清除 干净 ， 拉 毛处理 ， 洒水湿 润接 缝 ， 待 晾干后 再 填塞 M1 0水 泥 砂浆 。填 塞后 约 3 0 m i n ， 用泡 沫板 将 接 缝处 砂浆 搓 刮 凹 陷 1 0 mm左 右 ， 并进 行 修 平 处 理 。 填 塞后 约 2 5 h ， 再 用泡 沫 板将 接 缝 处砂 浆 进 行 搓 刮 。 最 后用铁 抹 子收净 光 ， 用铝合 金 尺检查平 整度 ， 用 喷雾 器 洒水 养生 。 3 ) 外侧接缝。施工前用钢丝刷 、 抹布将缝 内、 缝 边 清除 干净 ， 拉毛处 理 。用 M1 0水 泥砂 浆 将接 缝 填 满 抹平 ， 待砂浆具有一定强度时洒水养生。砂浆养生 7 d 后 ， 沿接缝先涂一层 2 5 c m宽 9 1 1聚氨酯防水涂料 ， 再 粘贴 2 0 c m宽 的 S B S改性 沥青 防水 卷材 止水带 。 3 2 7 台背 回填 1 ) 涵 洞属 于 地 下 结 构 物 ， 土 对 其 既 有 支 撑 作 用 ， 也起着外荷载的作用 。台背回填土及涵顶覆土直接影 响涵 洞 的受力 、 线形 变 化 及稳 定 性 ， 因此 ， 做 好 涵 洞 台 背 回填 尤为重 要 。 2 ) 当顶板及底板现浇带混凝土强度达到 9 0 时， 方 可进行 台背 回填 。 回填采用 5 石 灰 改 善 土分 层 填 筑 ， 压 实度达 到 9 6 以上 。施 工 前 ， 在 涵 洞翼 墙 上 用 油漆标 出回填层 次 ， 每 层松铺 厚度 1 5 c m。涵 洞两 侧 填土需对称填筑 ， 分层碾压夯实 ， 两侧 3 m范围内填土 采用 压路机 碾压 。 3 ) 涵洞顶面填土高度 5 0 13 1 1 3时， 严禁 重型设备 通过 涵洞 顶部且 严禁 堆放 重物 。 4预制构件施工质量检验 1 ) 结构预制构件必须经过质量检验 ， 合格后方可 进入拼装现场。现场需对预制构件型号 、 质量及数量 等进行确认 、 验收。 2 ) 在 结 构 拼装 后 、 台 背 回填 过 程 中及 施 工 完 毕 后 ， 应对结构位置 、 截面形状等进行检验。应检验三个 以上不 同位 置 。 3 ) 构件预制 、 拼装允许偏差见表 1 。检验结果超 出表 中标准 时应 查 明原 因并 采取 应对措 施 。 表 1构件预制、 拼装允许偏差 项 目 允许偏 差 ra m 构件长度 构件壁厚 轴线偏位 结构长度 底 面高程 相邻节段 内轮廓线错 口 垫层宽度 、 厚度 一 0 +5 3 +5 50 50 + 1 00 1 O 5 不 小于设计值 5 构件拼装安全控制措施 1 ) 构件 拼装前应修 整运输便 道， 消除坑洞 及高 坡 ， 防止 车辆行 驶 时 产 生较 大 晃 动 。对 道 路转 弯半 径 较 小处 增加便 道 宽度 ， 以满 足车辆 运输 要求 。 2 ) 构 件 运 输 前 全 面 检 查 运 输 车 辆 、 吊 车 、 吊绳 及 吊具， 确保设备、 器具的完好。吊装作业 由专人指挥 ， 经常检查、 维护门吊的限位 、 限载装置及配电系统 ， 确 保设备的完好性。 3 ) 保证拼装现场车辆停放及 吊车就位处 的地 面 密 实 、 平 坦 ， 地 面需 采用 1 8 2 1 t 压 路机 碾 压 ， 压 实 度 不 小 于 9 0 。构件 吊装 时 ， 吊车 作业 半 径 内 不得 有 作 业 人员 。 ( 下转 第 5 4页)