大型钢筋混凝土拱涵施工技术要点分析

杨祖建

(贵州凯里路桥工程公司)

1 工程概况

贵州省凯里黄平机场配套工程黄平机场至石洞公路路基工程项目位于黔东南州黄平县西北部，是黄平机场通往黄平县城的唯一通道，对促进黄平县及机场发展有极其重要的作用，对提高黄平县对外形象，提升城市品位，促进旅游业的发展起到重要作用。项目采用二级公路标准建设设计时速60 km/h，路基宽度12 m。K3 +760 钢筋混凝土拱涵全长212.79 m，孔径4.0×4.0 m，涵顶填高36.61 m，主要工程量:C30混凝土拱圈2 085 m3，C20混凝土台身及基础15 884 m3。

2 大型钢筋混凝土拱涵施工技术要点

2.1 测量放样

必须以图纸确定的构筑物的位置和标高为依据，对构筑物的中桩坐标和轴线放线进行准确的计算，接着根据计算的结构物坐标进行现场放样，为便于开挖后的检查校核，基础轴线控制桩延长至基坑外加以固定。放样完成后，根据基础的结构尺寸放出结构基础的边线。

2.2 基础施工

(1)基础开挖

测量放样作业结束之后需要根据实际情况运用人工配合机械放坡开挖基坑，该拱涵基础为台阶式，基底开挖时根据设计要求每3 m 设置一台阶。开挖作业连续进行，挖至比设计标高高5～10 cm 时应停止机械开挖，采用人工开挖修整，直至开挖到设计标高。开挖时由测量人员通过水准仪控制高程，防止超挖现象。如在开挖过程中，发现有地下水时，要及时在基坑四周设置排水井，用潜水泵抽水。基坑挖到基坑底设计标高后，检测基底承载力，本拱涵基底承载力要求500 kPa 以上，自检合格后请监理工程师验收基坑。

(2)基础模板加工及安装

本工程基础混凝土模板主要采用的是强度大以及刚度好的定型组合模板。主要采用双钢管对其进行加固，横向间距控制在50 cm、垂直方向间距控制在70 cm 左右，模板接缝处适当加密，必要时采用木楔、垫块加固。拉筋直径不小于10 mm，水平间距不大于70 cm、垂直方向间距不大于50 cm，拉筋与浇筑水平面方向夹角不大于30°。为保证板缝间不漏浆，采用泡沫板将板缝间填塞紧。模板安装前，在模板表面涂刷脱模剂，按测量放线的尺寸进行拼模。此涵洞为钢筋混凝土拱涵，4～6 m 设置一道伸缩缝，缝宽1～2 cm，伸缩缝用泡沫板或沥青麻絮等具有弹性和不透水材料填塞紧密。模板安装完毕，为保证位置的正确，对其平面位置、平整度、垂直度、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，经监理工程师验收合格后方可浇筑基础混凝土。模板安装的允许偏差见表1。

表1 模板安装的允许偏差

(3)钢筋加工及安装

本工程拱涵的基础形式为整体式，需要以设计要求为依据在基础上层进行钢筋网的布置，横向设置Φ25 钢筋，纵向设置Φ12 钢筋，钢筋间距分别为15 cm 和20 cm。钢筋统一在钢筋间加工、弯曲、焊接、现场绑扎，用辅助钢筋支撑固定，钢筋网加工要注意以下事项:钢筋使用前要调直、清污、除锈。钢筋的弯制和末端弯钩符合设计及规范要求。钢筋焊接接头按规范要求施工。受力钢筋焊接接头应该设置在受力较小处，并错开布置。在构件任一有钢筋焊接接头的区段内，闪光对焊接头的钢筋面积，在受拉区不应超过钢筋总面积的50%。上述区段长度不小于35 d(d 为钢筋直径)且不小于500 mm。同一根钢筋在上述区段内不得有两个接头。焊接接头与与钢筋弯曲处的距离不应小于10 倍钢筋直径，也不宜在构件的最大弯矩处。

(4)基础混凝土浇筑

本工程拱涵基础混凝土采用的是混凝土，在拌合站进行混凝土集中搅拌，采用混凝土搅拌车运输至现场，通过溜槽下料。混凝土要求无离析现象，振捣采用插入式振动棒。要求快插慢拔，振动间距不超过振动棒作用半径的1.5 倍，并与侧模保持50～100 mm 距离，分层浇筑，每层混凝土厚度为30 cm，振捣上层混凝土时，插入下层混凝土50～100 mm;混凝土震动密实，使混凝土无下沉，不再冒出气泡，表面平坦，无泛浆为止，防止出现空洞及蜂窝麻面现象。其它要求同基底混凝土回填施工。混凝土浇筑完后即派专人进行混凝土养护，保证混凝土始终处于潮湿状态，养护期不少于7 d。

2.3 墙身施工

(1)墙身模板安装

在基础混凝土浇筑施工结束之后就可以进行墙身模板线放样，在基础上用墨线弹击，每节墙身模板采用1.2 m ×1.0 m 大型钢模板拼装。墙身外侧设置1∶2.5 斜坡，内侧为直墙，墙身高300 cm、左墙身为轻型管节，顶宽150 cm，底宽270 cm;右墙为基本管节，顶宽185 cm，底宽305 cm。侧模板采用φ10 的对拉螺杆，间距50 cm，对拉螺杆外用φ12 PVC管包裹，以便重复使用;内支撑采用φ50 钢管加固，纵横向布距不大于70 cm，竖向布距不大于50 cm，两墙间用钢管设水平、剪刀对撑。模板安装质量要求检测项目同基础模板施工，经监理工程师验收合格后方可浇筑墙身混凝土。

(2)墙身混凝土浇筑

墙身混凝土教浇筑主要采用的是C25，在拌合站进行混凝土集中搅拌，运用搅拌车将混凝土运输到现场。在施工现场搭设施工平台，人工手推车运送混凝土至施工平台，用串筒下料，保证混凝土料的倾落高度不大于2 m。混凝土布料、搅拌要求同基础混凝土施工。根据设计要求，为了加强拱脚与涵台的固结性，涵台施工到顶面时要预埋Φ20 短钢筋，横向根据拱圈厚度配置2～4 根，纵向间距40 cm，长度96.8 cm。混凝土分层浇筑布料，每层布置厚度不超过30 cm，振动方式同基础混凝土，墙身伸缩缝布置同基础，采用具有弹性的泡模板或沥青麻絮分隔。其他要求同基础混凝土浇注。混凝土初凝后，派专人覆盖洒水养护，养护期不少于7 d。墙身模板作为拱圈模板安装的支撑，待拱圈混凝土浇筑后同拱圈模板一同拆除。墙身混凝土浇筑规定值或允许偏差见表2。

表2 墙身混凝土浇筑规定值或允许偏差

2.4 拱圈施工

(1)模板加工及安装

拱圈模板采用专用模板厂生产的定型的钢模，单块拱圈模板50 cm 宽，1/4 圆弧。安装前模板表面进行打磨处理，外涂脱模剂，模板拼缝采用双面胶条压缝，避免在浇筑混凝土时漏浆。拱圈模板利用墙身模板对结拼装，使用脚手架钢管加固，间隔100 cm 设水平、竖直支撑，支撑点选择在模板的背楞处，并每隔2 m 设竖向剪刀撑，保证模板整体稳定。考虑到施工方便，护拱混凝土与拱圈同时浇筑。护拱模板采用定型钢模，通过墙身预埋钢筋头设置斜向拉筋，拉筋采用φ10，拉筋间距50 cm。

(2)钢筋的制作

要严格按照施工规范以及图纸要求进行钢筋的制作和绑扎，同一个断面的焊接接头不能超过50%，接头应避开跨中处，尽量位于支座或1/4 跨处，钢筋骨架绑扎好后用钢扁担吊装入模。

(3)混凝土的浇筑及养护

拱涵的拱圈以设计图纸为依据主要采用的是C30混凝土现浇，浇筑拱顶弧线时由拱顶向两侧浇筑，边下料边振捣密实。混凝土浇筑前，自检人员应对钢筋、模板仔细进行检查，报监理工程师审批合格后方可进行混凝土的浇筑。混凝土所用的各项材料必须由试验确定，根据材料的含水量，按照设计配合比调整为施工配合比，采用电子磅秤过磅，严格控制各项材料的数量，由拌和站拌和，泵送或吊罐混凝土。混凝土的坍落度与和易性均要满足规范要求。混凝土振捣采用插入式振动器，振动的间距不得大于振动半径的1.5 倍，离模板的距离保证5～10 cm，振捣器不得冲撞模板和钢筋，要做到快插慢提，直到混凝土表面不沉陷和冒气泡为止，认为混凝土达到密实。梁板表面按图纸要求拉毛。混凝土施工中按规定频率做混凝土试块，送标养室养生。施工结束后，及时覆盖养生，潮湿养护时间不少于7 d。在混凝土强度达到设计强度的75%后，方可拆模拱圈模板。

2.5 台背回填

等到拱涵的台背混凝土强度达到75%，并且充填台背和拱圈之间的空隙采用的C30砂浆强度达到设计值的70%以后方可进行台背碎石回填，即在台后2 m 按照1∶1 的边坡至台顶范围内回填碎石，采用强度大于30 MPa，最大粒径10 cm，且耐风化的碎石分层填筑。台背回填分层填筑，与路基填土同步，每层松铺厚度不超过15 cm，使用20 t 压路机碾压，在墙身边缘及死角则用小型振夯机夯实。回填碎石在通道两侧同时进行，压实度要求达到96%，涵顶回填厚度大于50 cm 时，才允许机械通行。台背回填顺路线方向的长度，顶部离台身外边缘线不小于台高加2 m，底部距离基础内缘不小于2 m。完成后经自检合格后报监理工程师验收签证。

3 结 语

综上所述，大型钢筋混凝土拱涵的施工技术要点就是基础施工、墙身施工、拱圈施工以台背回填施工。在实际工程施工中，必须要严格按照设计图纸，做好每一道工序的施工，从而对施工质量进行保证。

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