大型钢筋混凝土拱涵施工技术研究

李 丙 刚

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)



大型钢筋混凝土拱涵施工技术研究

李 丙 刚

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

以和榆高速公路拱涵工程为例，介绍了拱涵基础施工技术要点，并从内拱支架搭设、拱圈模板安装、钢筋安装、拱圈混凝土浇筑、养生等方面，阐述了拱圈施工措施，旨在避免拱圈开裂现象的发生。

高速公路，拱涵，拱圈，基础施工技术

1 工程概况

山西省和榆高速公路路基第八合同段，该标段建设路线长度为4.65 km，该项目有大桥两座，隧道一座，涵洞5座，其中箱涵4座，大型拱涵1座。该大型拱涵长度为148 m,涵洞孔径为4 m×4 m,采用钢筋混凝土结构，混凝土强度为C30，涵顶填土厚度为35.8 m。

2 基础施工技术要点

2.1 测量放样

根据设计图纸上的数据对拱涵中桩坐标和轴线位置进行计算，施工放样以设计控制点坐标和标高为基础。以涵洞设计逐桩坐标和高程为依据，在施工现场放样确定其中桩位置，并用木桩进行标记。对于从控制点引出的导线点，应设置水泥混凝土钢筋桩。在确定中桩位置后，根据拱涵基础尺寸确定边线位置。另外，拱涵内弧尺寸是测量放样的重点内容，放样前首先计算出轴线到拱内弧的尺寸，采用尺量的方式来确定。

2.2 基础开挖

根据测量放线确定的中桩、边线和拱内弧的位置，使用挖掘机配合人工的方式进行基础开挖。拱涵基础开挖一般采用台阶型，一般每3 m设置一个台阶。在开挖到比设计标高高5 cm～10 cm时，采用人工修整的方式开挖直设计高程。开挖过程中采用水准仪控制标高，以防止出现超挖现象。如基础所在位置地下水位较高，开挖过程中有地下水流出，应采取排水设施将地下水排出。一般采用设置排水井，然后用水泵将水排出。同时，施工中应设置临时排水设施，以防雨水浸泡基础。基础开挖后进行地基承载力检测，当基础承载力不足时应采用有效的措施，如碾压法。

2.3 基础模板加工及安装

由于基础施工需要，本项目施工采用定型组合模板，使用双钢管对模板进行加固，并严格控制固定间距。双钢管加固横向间距为50 cm，纵向间距为70 cm，施工中对双钢管固定牢固，并用木块等填充空隙。同时，布置拉筋进行模板固定，并在模板间隙中填塞泡沫板，以防止漏浆。模板安装前按要求涂抹脱模剂，按照设计间距设置伸缩缝，采用泡沫板或沥青麻絮填充。模板安装完成后，现场施工技术人员进行验模，并向现场监理工程师报检，合格后方可进行下一步施工。

2.4 钢筋加工及安装

本项目采用整体式钢筋混凝土基础，设计主筋为Ф25螺纹钢筋，纵向分布钢筋采用Ф12。钢筋存放必须设置防潮防雨装置，如钢筋加工棚。钢筋在加工厂应采用枕木垫起，防止锈蚀。钢筋加工应执行标准化，现场采用统一的模架进行加工，运送到施工现场直接进行安装即可。钢筋加工中应严格控制钢筋间距、数量、调直、除锈等，钢筋接头处应注意搭接长度，并应该相互错开。

2.5 混凝土浇筑与养生

本项目拱涵基础采用C20混凝土，统一在搅拌站进行拌和，采用水泥混凝土搅拌运输车运送至施工现场。施工现场采用水泥混凝土泵将混凝土送入模板，浇筑前做好准备工作，对模板进行复查，振捣机具的工作状态，人员的数量等进行检查。

为了保证混凝土振捣密实，混凝土浇筑采用分层浇筑，每层浇筑厚度控制在30 cm～40 cm，采用插入式振捣器进行振捣。振捣过程中应轻提快放，严禁拖行，注意控制振捣间距，振捣时间，以混凝土不再下沉为振捣密实，应防止出现漏振和过振。浇筑过程中，如出现跑模现象，应停止浇筑，对模板加固完成后方可继续浇筑。

混凝土养生应从混凝土终凝后开始，应采用洒水覆盖养生，一般应覆盖土工布，养生期不得少于一周。待混凝土强度大于10 MPa时，即可进行拆模工作，拆模时不得大力锤击，防止混凝土出现掉角、掉块现象。

3 拱圈施工

3.1 内拱支架搭设

内拱支架的搭设应符合施工要求，重点控制其竖向钢管横向和纵向间距，并在拱脚设置拱托。在每榀拱架上沿外缘均匀布置角钢，并在角钢内纵向放置方木，用于固定拱圈模板。

3.2 拱圈模板安装

拱涵拱架搭设完成后，采用饰面板作为拱圈底模使用，采用铁钉固定在拱架内放置的方木上，固定的同时留出足够的宽度用于固定端模。拱圈外模采用钢模，并使用钢管斜撑进行加固，施工中应注意控制钢管斜撑安装间距，防止跑模。

3.3 钢筋安装

模板钢筋加工应尽量在钢筋加工厂完成，并采用标准化施工。一般可采用在加工厂胎架上将钢筋加工好，然后运送到施工现场，采用吊车配合安装。根据设计图纸和施工要求对钢筋进行冷弯、除锈、下料，并按照钢筋的数量、尺寸和形状进行加工弯制，然后运送到施工现场。对于锈蚀严重的钢筋，不得使用。

钢筋绑扎过程中应注意控制钢筋间距、钢筋保护层厚度、钢筋数量，焊接接头处应相互错开，不得在一个横断面。为了保证钢筋保护层厚度，可在主筋上固定垫块，可采用与混凝土同标号的砂浆垫块或是塑料垫块。钢筋焊接应采用双面焊，其搭接长度、焊缝质量应满足要求，不得采用简单的点焊。焊接完成后，应除去焊渣，检查焊缝的饱满程度，不得有气孔出现。

3.4 拱圈混凝土浇筑与养生

本项目拱涵拱圈采用C30混凝土，统一在搅拌站进行拌和，采用水泥混凝土搅拌运输车运送至施工现场。施工现场采用水泥混凝土泵将混凝土送入模板，浇筑前对模板、使用机具、人员等进行检查。

拱圈混凝土应对称浇筑，从拱脚开始浇筑，保证两侧浇筑高度基本相同，防止拱架受力不均。为了保证混凝土振捣密实，混凝土浇筑采用分层浇筑，每层浇筑厚度控制在50 cm，采用插入式振捣器进行振捣。振捣过程中应轻提快放，严禁拖行，注意控制振捣间距，振捣时间，以混凝土不再下沉为振捣密实，应防止出现漏振和过振。

混凝土养生应从混凝土终凝后开始，应采用洒水覆盖养生，一般应覆盖土工布，养生期不得少于一周。待混凝土强度大于10 MPa时，即可进行拆模工作，拆模时不得大力锤击，防止混凝土出现掉角、掉块现象。

3.5 涵侧、涵顶土回填

拱涵拱圈混凝土强度达到设计强度的85%后，方可进行涵侧、涵顶土回填。施工应采用对称回填的方式，分层回填，分层夯实，并检测其压实度(≥96%)，一层检测合格后方可进行下层施工。涵侧回填应采用夯实机械进行夯实，不得采用大型压实机械。涵顶回填至一定厚度后方可采用静力式压路机进行压实，且严禁采用振动压路机，以防止损坏拱圈。回填土应使用透水性好的砂砾，且不得掺入大粒径(≥30 mm)的砖、石等杂物。

4 结语

大型拱涵在公路涵洞施工中工程量大、施工工期长、耗费的材料多，人力多，但其结构受力状况好，使用寿命长，稳定性好。文章基于高速公路大型拱涵施工实践，从基础施工和拱圈施工两个大方面对其施工工艺和施工质量控制进行全面阐释，以求为一线施工提供一定的理论基础。

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Study on construction technologies of large-scale steel reinforced concrete arch culvert

Li Binggang

(ShanxiJinzhongHighwayBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

Taking He-Yu highway culvert engineering as an example, the paper introduces arch culvert foundation construction technology points. Starting from aspects of internal arch support erection, arch ring template installation, steel installation, arch ring concrete grouting and maintenance, it describes the arch ring construction measures, with a view to avoid arch ring cracking phenomenon.

highway, culvert, arch ring, foundation construction technology

1009-6825(2017)09-0159-02

2017-01-16

李丙刚(1978- )，男，工程师

U455

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