高速公路涵洞工程的盖板涵施工技术分析

■徐晓芳

（中铁十八局集团建筑安装工程有限公司，天津 300308）

高速公路涵洞工程对质量要求比较高，并且施工工序繁琐，每道工序之间环环相扣，只要其中一个环节发生问题，必然会影响总体质量。虽然一道涵洞工程施工量并不大，但却需要对每个施工环节认真监控，以保证总体施工质量[1]。因此，在涵洞工程施工之前，需要深入调查所在区域的地形地质条件，并对涵洞工程经过的道路情况、路面状况、大型施工机械设备进入的可能性等进行全面分析。要求在整个施工过程中严格执行技术规范标准，结合工程特性，选择合理有效的施工工艺，并开展质量自检工作，才能最大限度上提升涵洞工程施工综合质量水平，以推动高速公路事业高效发展。基于此，结合工程实例，开展高速公路涵洞工程的盖板涵施工技术的研究就显得尤为必要。

一、工程概述

江西省铜鼓至万载高速公路（宜丰联络线）新建工程C3标段位于宜丰县双峰乡境内，标段起点K14+300过茜源山塘，设双峰隧道一（435米）穿山，到双峰乡北面，上跨县道573，设3275米双峰隧道二穿云峰尖大山，在隧道中K16+500为标段终点（即C4标段起点)路线全长为2.2公里。涵洞工程：钢筋砼盖板通道涵（1－4×4.5m）1座、盖板涵（4×4m）1座。涵洞工程主要工程量如附表1所示。

二、盖板涵施工技术的具体应用

（一）测量放线

盖板涵施工难度较大，在开始施工之前，需要对涵洞工程的功能特性进行全面系统的分析和研究，可选择高精度先进的设备仪器，对具体施工位置、交角、进水口高程等参数进行全方位测量，以最大限度上保证各项施工的真实性和准确性，从而为涵洞施工提供相应的技术指导[2]。案例工程K14+300（4×4.5m）通道涵属于典型的填土式钢筋混凝土盖板暗涵，地质比较松软，并且原状土承载力不足，需要基础做换填处理，K14+300和K14+975具体开挖线平面图如图1和图2所示。

图1 K14+300开挖线平面图（单位：mm）

图2 K14+975开挖线平面图（单位：mm）

（二）基础开挖

针对横向填挖交界位置的涵洞工程，在开始填方一侧，需要重点关注路基施工质量，以符合涵洞工程设计和具体使用要求的压实度，避免因为承载力不足发生不均匀沉降问题。如果施工条件允许，要尽量使用冲击式压路机，对路基基础做压实处理，以保证路基的强度及施工质量。当基坑施工完成之后，还要组织专业人员进行系统的施工质量验收，验收合格之后，尽快完成封底和路基浇筑工作，严禁长期裸露，否则会影响自身的承载力。本工程在基坑开挖时，严格控制边坡坡度，避免坡度太陡引发基坑壁坍塌，边坡坡度为1∶0.5，且基坑上方开挖到换填层底部后要至少预留出20cm～30cm人工整平层，开挖到换填层底部之后，需要在适当的位置设置一定数量的集水坑，以便将基坑内的积水及时排到基坑之外，避免发生积水问题[3]，同时还要检查开挖尺寸、换填层地面高程。基础换填处理完成后需检测基坑底面承载力，就K14+300基坑而言，盖板涵基坑底面承载力不能低于220kPa，通过轻型触探法进行检测。

（三）涵洞基础处理

1.基础配筋

按照设计单位出具的铜鼓至万载高速公路涵洞设计图纸，本工程涵洞基础和涵身部位并不含有钢筋。因此，为保证施工质量，提升盖板涵洞的稳定性。在基础混凝土浇筑之前，需要按照设计要求提前预埋直径为16mm的连接钢筋，每隔15cm布置一排，用于提升基础和墙身之间连接的紧密性。按照涵洞长度方向，连接钢筋的预埋数量为44.24kg/m[4]。

2.模板加工

本涵洞工程的孔跨为4.0m，净高4.5m，因此模板单块也要按照此数据进行加工，综合考虑涵洞墙身混凝土浇筑模板使用尺寸，选择了100块，长度为1.2m，宽度为1.5m的钢模板。严格按照此规定制作模板[5]，面板为3～5mmQ235钢，边框则为5.0mm厚扁铁焊接而成，背肋为＜50×4角钢焊接而成，模板和支架制作质量标准如附表2所示。

3.混凝土浇筑

涵洞施工时按照设计要求每隔4m～6m，设置一道沉降缝，且基础模板安装时已按此位置断开，涵洞基础共分为10节，选择汽车泵浇筑方式进行混凝土浇筑。运输的配制、运输、振捣、分层浇筑厚度等都要满足施工规范和设计的要求，由拌合站统一供应，在整个浇筑过程中，应由专业的施工人员旁站管理[6]。

（四）涵洞台帽施工

本涵洞工程台帽外露采用了定型钢模，不能采用竹胶板，定型钢模时严格按照盖板的标准要求进行制作，保证每个棱角线顺直。台帽制作长度需要按照台帽长度严格控制，合理消除接缝。提升模板支持和加固效果，尤其是加固时要采用对称顶托，通过钢管支撑固定。通过焊接的方法，将拉杆焊接在墙身预留钢筋上，将涵洞墙身和台帽混凝土连接成一个整体，避免墙身和台帽之间发生水平裂缝。

（五）盖板施工

在盖板施工时，可利用已经填筑完成的路基，进行提前预制，以提升涵洞施工效率。盖板施工使用到的钢筋，在加工现场集中制作，现场绑扎。在下料钢筋制作时，可使用相同断面接头不大于50%，每根钢筋之间的交接处，用扎丝逐点绑扎。此外，为最大限度上保证保护层厚度符合要求，在钢筋和模板之间设置强度等级相同的砂浆垫块。当盖板钢筋绑扎完成之后，报请现场监理工程师进行检查验收，达到要求之后，才能开展混凝土浇筑施工[7]。本工程盖板采用C30混凝土浇筑，盖板集中预制，通过吊车吊装，汽车运输到指定位置进行安装。严格控制混凝土配合比，保证所配制的混凝土具有良好的和易性及坍落度。盖板混凝土和基础、墙身混凝土应由拌合站统一拌合，通过混凝土罐车运输到指定施工点，并用插入式振捣棒合理振捣。具体盖板结构要素如图3所示。

图3 盖板结构要素示意图

为有效解决本工程地下水位比较低的问题，当基坑开挖到基底和遇坑壁透水比较小的问题时，原基底或经处理后，必须满足工程设计的要求。在涵背回填时必须在全部盖板完成之后，并且混凝土强度达到设计强度的80%以上之后，进行防水层检测，待达到设计要求之后，再进行下一道工序施工。

（六）洞口八字墙、一字墙

K14+300（4×4.5m）、K14+975（4×4m）盖板通道涵进出口形式为混凝土结构墙，施工方法基本同墙身部位。涵底铺砌为40cm厚M7.5浆砌片石。具体K14+975洞口八字墙、一字墙平面图见图4。

本工程盖板涵的相关参数为：净跨径：L0=4.5m；单侧搁置长度：0.30m；计算跨径：L=4.76m；填土高：H=1m；盖板板端厚d1=26cm；盖板板中厚d2=35cm；盖板宽b=1.00m；保护层厚度c=4cm；混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度fcd=13.8Mpa；轴心抗拉强度ftd=1.39Mpa；主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度标准值fsd=280Mpa；盖板容重γ1=26kN/m3；土容重γ2=18kN/m3

图4 K14+975洞口八字墙、一字墙平面图（单位：mm）

拟用主筋为HRB335级钢筋，直径为16mm，外径为17.5mm，单根面积为2.011cm2

（1）截面有效高度

（2）试算受压区高度

（3）计算钢筋面积

选用主筋为HRB335级钢筋，直径为16mm，共17根，选用钢筋总面积As=0.003419m2

（七）沉降缝处理

在盖板涵洞施工时，需要每隔4m～6m就设置一道沉降缝，宽度控制在2cm左右，在施工时可嵌入沥青麻絮，嵌入位置要通过钢尺精确测量，并做好标记。沉降缝的两端应当竖直、平整，避免上下交叉。

三、施工体会

第一，在盖板涵施工放样时，需要结合具体的数据信息，对涵洞的中心里程坐标、方位角等进行精确计算。然后结合具体的设计要求，计算控制角点的坐标，以保证放样精度，为后期施工提供真实有效的数据支持[8]。

第二，在基坑施工时，为保证施工质量，主要至少留出20～30cm的富余，用人工处理，避免发生超挖或者欠挖问题。

第三，在混凝土浇筑施工之前，基础和涵身相互交接的位置，要先用M10砂浆进行堵漏处理，并保证混凝土填筑的充实性和紧密性。

文章结合工程实际，对高速公路涵洞工程的盖板涵施工技术进行了应用分析。分析结果表明，涵洞工程具有很强的综合性，通过对涵洞基础开挖，涵洞台帽、盖板施工及相应参数等要点的应用分析，保证了整个工程的施工进度及施工安全，提升了涵洞工程施工质量，值得类似工程借鉴。

附表1 涵洞工程主要工程量表

附表2 模板和支架制作质量标准表