浅谈箱涵箱身预制装配施工工艺控制要点（27P）

（摘要：由于京新国家高速公路（G7）甘肃段白疙瘩至明水高速公路项目构造物以涵洞为主，涵洞工程点多面广大，因此在初步设计阶段，结合当地施工制约因素，采用预制装配式箱涵。本文对箱涵从台座制作、钢筋加工及安装、模板制作安装、钢筋加工及安装、混凝土施工等工序对预制装配式箱涵在施工中如何做好控制关键施工工艺和施工质量控制要点。京新国家高速（G7）甘肃段白疙瘩至明水高速公路是国家高速公路网的重要组成路段，是东北通达西北新疆的最便捷的高速公路通道。路线起点位于蒙甘交界处白疙瘩（K1808+000），顺接内蒙古境内临河至白疙瘩（蒙甘界）段路线终点，路线由东向西在戈壁滩中布设，经过两平川至马鬃山镇，设置马鬃山互通立交与S216线衔接，从马鬃山镇北侧约4km处过境后，继续向西经黄丘泉、盐池东、盐池到达明水边防派出所，设置明水互通立交与X244线衔接，路线继续向西布设至终点甘新交界处明水村（YK1942+488.202），顺接在建新疆内明水（甘新界）至哈密段路线起点。路线总体走向由东向西，建设里程134.407km，采用设计速度120km/h的双向四车道高速公路技术标准建设，路基宽度整体式为28m，分离式为13.75m，设计荷载为公路-I级。全线大中桥1496延米/16座，小桥585.18延米/32座，桥梁合计2081.18延米/48座，桥梁长度占路线总长1.5%；涵洞198道，通道桥34座，互通式立交2座，U型转弯2处，服务区2处（其中明水服务区预留），停车区3处，管理处1处，养护工区1处（含料场和拌合场）。该项目对于完善国家和区域高速公路网络，尽快实现京新高速的全线贯通，促进西部大开发、维护社会稳定和巩固国防具有重要意义，同时也有利于完善甘肃西部地区酒泉市的公路网结构，促进甘肃省的口岸建设和经济贸易发展。主要控制点：白疙瘩、两平川、马鬃镇、盐池、明水。拟建白明高速项目位于新疆天山山脉的支脉喀儿里克山脉东延部分和甘肃北山山脉的马鬃山山地与河西走廊带北部戈壁滩连接区。由于本区处于干旱气候带内，物理风化作用强烈。在外力的长期作用下，形成了低山丘陵去基岩裸露，戈壁平原开阔平坦，碎石遍布，植被稀少，沟谷断流的荒、石漠地貌。该区气候为温带干旱型气候区，降水量小，蒸发量大，风多且大，冬季干冷，夏季炎热，四季变化明显，空气干燥，是典型的大陆性气候。白明高速公路第二项目监理由甘肃恒科交通工程监理有限公司承担监理任务，合同段监理路线长23.45公里，监理两个施工标段BM03和BM04两个合同段。由于此项目构造物以涵洞为主，涵洞工程点多面广大，因此在初步设计阶段，结合当地施工制约因素，将预制装配式箱涵、常规盖板涵和钢波纹管涵进行了技术经济分析比较，推荐采用预制装配式箱涵。现将箱涵箱身预制装配施工工艺控制要点总结如下：1、箱身施工1．1台座制作1.1.1箱涵预制台座在制作前必须对场地夯实处理，保证其坚固、稳定、不沉陷。底模顶面水平并铺设厚度不小于6mm的钢板。图1-1箱涵底座示意图1.1.3为突出箱涵预制快速施工工艺，其预制方式优先考虑涵节竖向预制方案。1.1.4白明项目箱涵净宽型号少（2m、3m、4m），但净高型号较多，制作台座时根据场地条件考虑，可采用用组合式台座（见图1-1箱涵台座示意图）。依据净宽、净高型号，台座制作3种，每种台座可施工3种净高的涵节。注意预留吊装孔。1.2钢筋加工及安装1.2.1钢筋加工采用数控弯曲机，确保钢筋尺寸的准确度采用定位架绑扎成型，成型后采用整体吊装的方式进行安装。定位架上要准确的标记构造钢筋的位置，确保钢筋安装位置准确并避免钢筋缺失。1.2.3钢筋骨架安装时采用龙门吊或汽车吊一次性吊装入模，吊装过程中注意吊点的加强和吊点位置的控制，防止钢筋骨架变形。（见图1-2钢筋骨架吊装）图1-2钢筋骨架吊装1.2.4钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实，必要时采用点焊焊牢。绑扎用的铁丝丝头要向内侧弯，不得伸向混凝土保护层内。1.2.5钢筋安装时应与模板间准确定位，保护层采用专门制作的定型产品即混凝土垫块进行支垫，混凝土垫块与模板接触面面积尽可能小。垫块应相互错开，分散设置在钢筋与模板之间，布设数量不少于3个/m2。垫块与钢筋应绑扎牢固，绑扎的丝头不得进入混凝土保护层内。1.2.5钢筋安装时应与模板间准确定位，保护层采用专门制作的定型产品即混凝土垫块进行支垫，混凝土垫块与模板接触面面积尽可能小。垫块应相互错开，分散设置在钢筋与模板之间，布设数量不少于3个/m2。垫块与钢筋应绑扎牢固，绑扎的丝头不得进入混凝土保护层内。1.2.7钢筋加工要求钢筋加工及安装应符合表1-1、1-2要求。1.3模板制作安装1.3.1模板采用整体钢模，其具有足够的强度、刚度和稳定性，能够承受施工过程中所产生的各种荷载。模板背面应设置主肋和次肋作为支撑梁，起到加强模板的整体刚度。模板厚度不小于6mm。1.3.2由于台座为组合式结构，故模板安装为底包侧形式。为使得箱涵预制内在质量优、外在形象美，决不永许在箱涵侧壁设置内对拉试杆，故在台座制作时需要提前考虑模板底口的定位即台座制作时已布设模板底口定位固定装置图1-3模板底口加固示意图1.3.3箱涵高度≥1.5m时，为避免箱涵预制内侧发生微小的胀模现象，影响箱涵自身质量及安装要求，内模组装时需要对其进行加固处理(见图1-4内模加固)。1.3.4模板安装时要加强对底口接缝的处理，在模板和底座之间采用10mm厚的海绵条进行密封（见图1-5模板底口密封）。1.3.5模板顶口采用对拉试杆进行加固。1.3.6当箱涵体混凝土强度达到设计强度的50%，且能保证构件棱角完整时方可拆除模板。拆模时，严禁重击或硬撬，避免造成模板局部变形或损坏混凝土棱角。图1-4内模加固图1-4内模加固1.4混凝土施工1.4.1混凝土配制拌合前的准备混凝土配制拌合之前，应对所有机械设备、工具、使用材料进行认真检查，确保混凝土的拌制和浇筑正常连续进行。1.4.2混凝土的配料和拌制混凝土拌合物配料采用自动计量装置，计量应准确。为了控制计量的误差，要装有黑匣子予以监督。在开盘前测定粗、细骨料中的含水量，同时按实际测定值调整用水量、粗、细骨料用量；禁止混凝土出机后加水。1.4.3混凝土的运输和浇筑混凝土采用集中拌合，采用混凝土罐车运送。运输途中应以2～4r/min的慢速进行搅动，卸料前再以常速搅拌。混凝土的浇筑采用连续浇筑、一次成型，浇筑时间不宜超过3h。选择合理的振捣半径，提高振动频率，将振捣半径控制在45～75cm，插入间距在60cm以下，每一振点的振捣时间宜为20~30s。控制分层厚度不应大于振捣棒头长度的0.8倍，振捣器插入时要快，使上下部砼受到同样时间的振捣，拔出时则要慢，否则振捣棒的位置不易被混凝土拌和物填实，容易形成空隙，慢拔则空隙在振捣过程中慢慢聚合填实，也利于气泡外逸。振捣时，以混凝土泛出浮浆、无明显气泡冒出且不显著下沉为准。在浇筑混凝土时，应安排专人负责监视模板，如联结螺栓松动、模板走形或漏浆应及时采取措施予以处理，顶面应在浇筑完成后按要求整平。1.5混凝土养护1.5.1预制箱涵混凝土养护可采用蒸汽养护和喷淋洒水养护两种方式。喷淋洒水养护要提前在场地建设时预埋养护管道系统，养护管道支管引至每个预制台座旁边，在养生期间确保箱涵构件湿润。图1-6喷淋洒水养护由于场地地形受限制，预制场较小，可考虑采用蒸汽养护来加快箱涵预制周期。在场地建设时提前将蒸汽养护管道布设，箱涵预制场边建立锅楼房，并用无缝钢管引至每个预制台位。以主管道铺设至整个场地，并在每个预制台位处设有支管道，每条支管道都设置一个控制阀门，然后通至箱涵台座中心，并用三通分至箱涵内外。1.5.2采用蒸汽养护时，混凝土浇筑完成后，先在涵节壁顶搭设养护架，再用篷布覆盖于养护架上，养护架与混凝土的水平距离不小于20cm，养护架应比混凝土顶面高20cm以上。蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持棚温不低于5℃，浇筑完混凝土2小时后方可升温，升温速度不应大于10℃/h，恒温时蒸汽温度不宜超过60℃，降温速度不应大于10℃/h。（见图8.2蒸汽养护）模板拆除后继续进行蒸汽养护直至混凝土强度达到设计要求。图1-7蒸汽养护1.6质量控制箱涵质量控制见表1.61.7、箱涵吊装运输1.7.1涵节吊装前应在预制场地对涵节质量进行检查和验收。检查内外径尺寸、厚度是否与设计图纸相符，涵节整体变形情况、涵节外形及缺陷修补情况是否在规定范围之内。1.7.2混凝土强度检测。试验室对龄期未到的箱涵进行回弹混检测,在混凝土强度达到设计强度的100%方可吊装。1.7.3涵节标识。在涵节上标出尺寸、规格、浇注日期、应用涵洞里程及箱涵编号等。1.7.4当混凝土强度达到设计强度的100%后,按箱涵编号及安装顺序进行吊装运输。涵节用龙门吊或汽车吊吊装(人工配合)、运输车运至施工现场。箱涵起吊前采用护角对箱涵边角进行保护，起吊开始时应缓慢加力待箱涵离地稳定后再以正常速度吊至运输车上，运输车上加枕木进行支垫。涵节落下后应用钢丝绳牵拉固定，接触摩擦处应加补垫保护防止运输过程中涵节受到损坏。（见图1-8箱涵吊装）图1-8箱涵吊装1.8、箱涵安装1.8.1箱涵安装前，接触面应刷洗干净，同时在涵洞基础上对其进行横、纵向放样。安装时在涵洞基础面上进行找平，再用吊车把箱涵吊到涵洞基础的指定位置。就位时采用涵洞轴线挂线控制箱涵涵节的位置。图1-9箱涵安装1.8.2箱涵安装时要对涵节的错台进行准确的控制，特别是箱涵就位后顶面、两侧面的错台控制。（见图1-9，1-10箱涵安装）图1-9箱涵安装图1-10箱涵安装1.8.3安装完成后按设计文件对施工缝和沉降缝进行处理。施工缝两侧的混凝土表面进行冲洗湿润，再在接缝间的缝内用小碎石填塞并填水泥砂浆。外侧采用沥青麻絮填塞，外包法止水带施工。6.8.4沉降缝洞身内侧以水泥砂浆填塞，填塞深度为15cm，中间填以粘土。外侧采用沥青麻絮填塞，外包法止水带施工。接缝内侧采用砂浆勾缝，缝宽5cm。厚度均匀统一，确保箱涵内侧线型顺直、美观。为保证砂浆与箱涵的连接牢固，建议在砂浆中掺合胶水。1.9吊装中的注意事项1.9.1吊装前必须检查钢丝绳、吊钩、卡环、滑轮及滑轮组、卸扣、绳卡等是否正常。1.9.2吊装操作人员必须持证上岗严禁无证操作。1.9.3操作人员与指挥人员要密切配合指挥人员，应熟悉所指挥的机械性能。操作人员必须得到指挥人员的指挥信号后方能开始操作。1.9.4操作前必须鸣笛示意并严格执行指挥信号。如发现指挥信号不明确或错误时操作人员应停止操作待核实后再操作。对指挥人员发出的明显有碍安全的信号操作人员有权拒绝执行以免发生事故。开车前必须鸣铃或报警。操作中接近人时亦给以断续铃声或报警。1.9.5严禁用吊车进行斜吊、远距离起吊,避免机械载荷过大而造成事故。1.9.6操作应按指挥信号进行。对紧急停车信号不论何人发出都应立即执行。