大型钢筋混凝土拱涵施工技术研究

曹 蓉

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

1 工程概况

本文针对某公路建设项目，选择第八合同段，线路长4.65 km，包括两座大桥和一座隧道，另外还有四座箱涵和一座大型拱涵。以项目的拱涵为例，长148 m，涵洞孔径4 m×4 m。钢筋混凝土结构，混凝土强度C30,涵顶土层厚5.38 m。

2 基础施工技术要点

2.1 测量放样

1)施工严格按照设计图纸进行，通过计算分析，获得控制点坐标和标高后，然后展开放样工作；

2)边线位置需要在中桩确定后才能够明确，根据拱涵尺寸进行放样；

3)测量放样前必须要明确拱涵内弧尺寸，根据轴线测量获得相应数据，此为放样工作依据。

2.2 基础开挖

1)上述测量放样时获得一系列数据，中桩位置标定，边线位置确定，拱内弧尺寸明确，根据其进行基础开挖，挖掘机和人工共同配合进行；

2)拱涵基坑采用台阶法，每3 m设置一级。先采用机械方式开挖，再进行人工修整。确定设计标高后展开施工，挖至标高上5 cm终止，应用人工修整的方式调整，直到满足设计高程。工程中采用水准仪进行控制，确保施工达到设计标高，杜绝超挖情况出现；

3)地下水有可能对工程产生影响，如果水位较高将会在工作面渗流，不及时排出必然导致工程无法有效进行。针对这种情况预先设置排水设施，排水井为常见形式，并利用水泵抽水排出。施工过程中还要注意防止雨水浸泡，临时排水设施将发挥十分重要的作用；

4)地基承载力对于施工至关重要，检测相关数据,确保满足要求,这是保证基础开挖有效进行的前提。一旦不足必须及时采取补救措施，比如通过碾压法加强基础承载力。

2.3 基础模板加工及安装

1)本项目根据实际现场需要采用定型组合模板，同时进行有效加固，通过双钢管保障，也有利于控制固定间距；

2)有效控制固定间距，横向50 cm，纵向70 cm，通过双钢管固定，间隙采用木块嵌填；

3)模板固定前应先布置拉筋，板缝用泡沫板填充，防止漏浆；安装模板应将模板表面涂刷脱模剂，伸缩缝设置需符合设计要求并用泡沫板填充，也可以利用沥青麻絮堵塞；

4)模板安装后需要验模，由相关专业人员完成，监理工程师负责质量检测，不合格者不能继续施工。

2.4 钢筋加工及安装

1)整体式钢筋混凝土基础，Φ25螺纹钢筋为主筋，纵向Φ12钢筋。所有钢筋严格按要求保存，注意防潮防雨，可存放在钢筋加工棚中；

2)注意防止钢筋锈蚀，利用枕木垫起，隔绝外界损害因素；

3)严格按照标准加工钢筋，模架统一，确保其标准化，加工后运至现场安装；

4)钢筋加工需要严格按照要求进行，确保间距符合设计标准，数量准确，还需要进行除锈等处理，接头处要满足搭接需要，长度符合要求，相互错开。

2.5 混凝土浇筑与养生

1)设计采用C30混凝土，拌和后直接运输到施工现场，混凝土拌和在搅拌站统一进行，运输采用专用混凝土运输车；将已拌合好的混凝土注入模板，这部分工作采用水泥混凝土泵完成；准备工作必须到位，复查必不可少，浇筑需要应用振捣机械设备，确保振捣机械处于最佳工作状态；

2)混凝土振捣密实是工程质量的前提，分层浇筑将会起到重要作用，有效控制每层浇筑厚度，确保振捣后混凝土达到要求，一般为30 cm～40 cm，采用插入式振捣器，更加有效；振捣过程需要按照操作规范进行，轻提快放，严禁拖行。振捣时间与间距需要规范，严格控制可以达到理想密实度，混凝土不再下沉即可终止，漏振和过振都会产生负面影响。浇筑中注意观察，出现跑模现象必须终止，加固模板，符合要求后才可继续进行；

3)混凝土终凝即进入混凝土养生过程，养生环节至少需要超过一周，洒水覆盖养生为常用方法，注意覆盖土工布；

4)观察混凝土强度变化，进行检测，拆模前需要超过10 MPa才能达到要求。拆模时用力适度，否则将可能导致掉块等情况出现。

3 拱圈施工

3.1 内拱支架搭设

1)搭设过程必须严格按照要求进行，满足施工需要，双钢管确定横向与纵向间距，对其要进行严格控制，确保符合设计要求，拱脚设置拱托；

2)布置角钢，使其位于拱架上沿外缘，确保均匀，内纵向放置方木以固定拱圈板。

3.2 拱圈模板安装

1)完成上述搭设后设置拱圈底模，应用铁钉将饰面板固定在方木上，同时要考虑固定端模所需要空间，留取适当宽度；

2)拱圈外模为钢模，安装过程中必须对其加固，可以应用钢管斜撑完成，斜撑间距需要严格控制，否则将会出现跑模现象。

3.3 钢筋安装

1)钢筋工程采用将成品运至施工现场进行安装的方案，钢筋笼加工则在工厂进行，采取统一标准，确保标准化施工。加工过程中需要应用胎架，施工时采用吊车安装。钢筋加工必须严格按照设计进行，符合施工规范，冷弯、下料等过程严格控制，根据钢筋具体情况加工弯制，完成后运输到施工现场。如果加工后的钢筋不符合施工要求，如锈蚀严重，则不能进行安装；

2)钢筋绑扎必须严格按照要求进行，确保间距符合设计尺寸，保护层厚度满足规范，焊接接头应相互错开保证搭接质量；

3)主筋上固定垫块的方法有助于满足钢筋保护层厚度要求，砂浆垫块较为常用，要求其与混凝土同标号为宜，也可以采用塑料垫块方案；

4)施工过程中应用双面焊连接钢筋，要求加工过程中搭接长度满足要求，确保质量过关。焊接完成后需要认真检查，去焊渣可以有效暴露焊缝，要求做到饱满无气泡。

3.4 拱圈混凝土浇筑与养生

1)设计要求为C30混凝土，统一拌和后运至施工现场，应用水泥混凝土泵进行浇筑，需要认真做好准备，确保机具及人员到位，只有检查合格后才能进行；

2)由拱脚开始对称浇筑拱圈混凝土，确保两侧等高，符合设计要求，否则将会出现受力不均的情况。应用插入式振捣器完成振捣过程，分层浇筑将有助于混凝土达到理想密实度，有效控制每层浇筑厚度，这是确保混凝土达到要求的前提。浇筑过程严格按照规范进行，控制振捣时间，确保间距符合要求，密切观察混凝土浇筑过程密实度变化情况，防止漏振和过振；

3)及时进入混凝土养生过程，时间在一周以上。观察混凝土状态，一旦终凝即需要进行洒水覆盖养生，常采用土工布覆盖保湿养生。监测混凝土强度变化，如果在10 MPa以上就可进入拆模阶段，注意控制力度，防止掉角现象出现。

3.5 涵侧、涵顶土回填

1)监测拱涵拱圈混凝土强度，涵侧、涵顶土回填不宜过早，只有超过85%设计强度时才可进行；

2)对称、分层回填，回填与夯实逐层进行，同时检测压实度，确保达到合格要求，如果不到96%则不可以继续下层施工；

3)涵侧回填必须夯实，需采用机械碾压完成，但禁用大型机械。涵顶压实工作需要回填到一定厚度后才能进行，采用静力压路机，振动压路机有可能损坏拱圈；

4)砂砾回填较为适宜，由于其透水性好，可作回填土使用，但不可掺入大粒径杂物，后者如果在30 mm以上应该清除。

4 结语

公路涵洞施工近些年越来越多，尤其大型拱涵应用日渐增加，其优势在于结构受力状况好，稳定性佳，使用功能强，但施工难度大，成本高，费时费力，对技术有较高要求。本文以某高速公路实践为例进行研究，介绍施工工艺，阐释施工质量控制，力图在理论上给予突破，为今后同类工程施工奠定理论基础。

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