预制装配式钢筋混凝土涵洞施工研究

丁海云

青海省海西公路桥梁工程有限公司 青海 西宁810000

引言

公路工程涵洞施工的工程量虽然普遍较小,但却具有着施工环境复杂、施工要求严格的特点,如果采用现场浇筑的方式进行施工,那么就很容易出现路基填筑受阻、墙身混凝土质量不理想、混凝土方量过大等各种问题,对施工质量、施工工期、施工成本等都可能会造成影响。而采用预制装配式混凝土涵洞施工技术,则能够有效提升涵洞工程设计的灵活性,同时按照相关设计要求对相关涵洞构件进行预制,使传统涵洞工程施工技术的问题得到有效规避。

1 预制装配式钢筋混凝土涵洞的施工技术要点

1.1 施工准备 在进行预制装配式钢筋混凝土涵洞施工之前,施工单位必须要提前准备好混凝土搅拌站、混凝土搅拌运输车、钢筋弯曲机、钢筋切割机、汽车吊、钢筋、垫铁等施工机具设备与材料,同时组织施工技术人员、监理单位等各方完成施工图纸审核、技术交底、施工材料检验、工程设备维护保养、场地平整、临时排水等技术准备工作与现场准备工作,为涵洞工程正式的施工做好准备。

1.2 测量放样 完成施工准备工作后,还要安排专业测量人员进行测量放样,确定涵洞轴线、基础的位置与高程,同时通过撒白灰等方式将基坑开挖的边线明显标注出来,如涵洞平面位置与现场进出口高程差距较大,还需要及时与设计、建立单位进行沟通,对涵洞位置、高程进行合理调整,以免出现影响自然水系的流动。

1.3 基础开挖施工 完成测量放样工作后,应按照标出的基坑开挖边线进行基础开挖施工,开挖时需要先沿基坑边线清理出宽度约50c m 左右的区域作为施工作业空间,之后将挖掘机开入施工现场开挖,待开挖深度接近设计高程(通常为设计高程上方10c m以内)后,则要立即转为人工开挖清底,以免出现超挖的情况。在基坑开挖至设计高程后,应按设计要求在基坑底部设置排水沟与积水井,以便于将坑内积水排出,基坑顶面处同样需要设置护道与截水沟,以免地表水流入基坑中。另外,基坑开挖结束后必须要进行平面位置、尺寸、标高、基底承载力等多项检测,并在发现检测结果不符合设计要求后及时整改,如基底承载力未达标,还要进行换填处理[1]。

1.4 基础砼浇筑施工 基底开挖施工结束后,应按照设计图纸进行基础平面位置放样,确定沉降缝的具体位置,之后再利用符合设计要求的模板进行立模拼装施工,安装时应注意先对模板进行打磨并在模板表面涂刷脱墨剂,安装完成后则需要注意对模板间距、缝隙进行调整,并在接缝处粘贴止水带用于防漏,确定模板位置、标高、纵向稳定性、缝隙处理等均符合要求且通过监理工程师检验签证,方可正式开始浇筑混凝土。

浇筑基础砼时需采用分层浇筑的方法,并对混凝土的自由倾落高度进行严格控制,保证自由倾落高度在2 m以内,如因特殊原因无法降低自由倾落高度,则要利用串筒、滑槽等设置来辅助混凝土倾落。同时,基础砼浇筑还要采用插入式振捣器进行振捣,振捣过程中还要注意将振捣器插入位置、移动距离、插入深度控制在规定范围内。待基础砼浇筑完成且混凝土初凝后,可直接用土工布覆盖在基础砼表面,按规定时间要求进行混凝土养护。

1.5 基础钢筋施工 基础钢筋施工前需要先对钢筋材料进行抽样检测与相关力学实验,确定钢筋材料尺寸、型号、力学性能等均符合要求后,方可允许钢筋进入施工现场,并按照规定要求进行钢筋绑扎加工、摆放、调直、清理、除锈、焊接等施工操作,以保证钢筋平直度符合要求,且表面洁净、焊缝饱满。

1.6 构件预制 钢筋混凝土涵洞的构件预制通常都会采用通用型钢底架,预制时需要在钢底架下方用钢筋焊接牢固并完成底模、侧模、挡模等模板的安装,之后将按照设计图绑扎好的钢筋笼安装到位,下方垫上间距合适的砼垫块,如确定钢筋笼、模板安装均验收合格,则可以直接进行砼浇筑、振捣、养护、拆模等一系列操作,完成涵洞钢筋混凝土构件的制作[2]。另外,为保证钢筋混凝土预制构件的质量,还要在构件预制期间做好预制管控工作。例如在预制开始前,应对钢筋混凝土构件的底架钢筋焊接情况进行检查,以免因钢筋焊接不牢固而影响构件的整体稳定性。在安装过程中,则需要将粉粘胶纸粘贴在模板接缝处,避免浇筑阶段出现漏浆现象,同时做好涂刷脱模剂、浇筑振捣、混凝土养生等工作。完成预制后,还必须要放在地面平整、硬实且远离积水的区域,并在构件与地面间留出一定孔隙,以等地后续安装施工,如需多层码放构件,则还要在构件间设置支垫。

1.7 运输吊装 在涵洞预制构件的安装阶段,需要先根据预制场地与施工现场间的交通条件展开深入调查,在充分考虑到路况、运输时间、运输成本等因素的情况选出合适运输路线,必要时还可以对不符合构件运输要求的道路进行整修、拓宽。而在将预制构件运至施工现场后,则需要组织施工技术人员、吊装司机、施工人员、技术人员前往现场进行勘察,以熟悉吊装环境并结合实际情况确定具体安装方案,并严格按照方案开展安装管控工作。例如在安装准备阶段,应提前做好物资、人员、机械等方面的准备工作,安排专职安全预案负责安全管理工作,同时对预制构件尺寸外形、外观、混凝土强度、预埋件位置等进行全面检查,确定构件尺寸、外观等符合要求后,再进行装车顺序设计、构件标记、画出安装线等工作,为构件安装的准确性提供保障。而在涵洞预制构件的安装过程中,则需要安排专业的指挥员、吊装施工人员来负责现场指挥与操作,并在构件起吊前对吊扣与构件平面夹角(不小于45°)、机身稳定情况、构件绑扎牢固情况等进行检查,通过检查后再将预制构件缓慢吊至制定安装位置。另外,在构建吊装至制定位置后,还要对顶板平整性、整体稳定性等展开监测,确定检查合格方可开始下一预制构件的吊装作业[3]。

2 预制装配式钢筋混凝土涵洞施工需要注意的问题

2.1 分层浇筑问题 在预制装配式钢筋混凝土涵洞的施工过程中,水平支撑板、基础砼等处虽然需要采用分层浇筑的方法进行混凝土浇筑,但每一层的浇筑厚度却并不固定,必须要在充分考虑混凝土拌和能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力等多方面因素的情况下,确定最为合理的浇筑厚度(通常在40-60c m 之间),同时还要根据实际情况的变化进行灵活调整。每一层混凝土浇筑完成后,还要在混凝土初凝前开始下一层混凝土的浇筑,保证混凝土浇筑的连续性,以免因混凝土初凝而出现上下层分离的情况[4]。

2.2 裂缝预防问题 在基础砼浇筑等施工阶段,由于混凝土表面很容易出现塑形裂缝,因此为保证混凝土浇筑施工质量,施工人员还需注意在混凝土浇筑过程中规范相关施工操作,对塑性裂缝进行有效预防。例如在混凝土配制阶段,应注意控制好水灰比与水泥材料的占比,同时选择级配良好的石子作为混凝土配制材料,以提高混凝土的抗裂强度。而在混凝土的浇筑阶段,不仅要将混凝土振捣密实,控制混凝土收缩量,同时还要在基层表面浇水、涂刷脱模剂,以免因基层过于干燥、模板脱模困难等原因而使基础砼出现裂缝[5]。另外在混凝土养护期间,则要注意对混凝土表面进行检查,一旦发现细微裂缝,应立即进行抹压处理,以免裂缝进一步扩大。

2.3 雨季施工问题 预制装配式钢筋混凝土涵洞施工虽然工期相对较短,受外界环境因素的影响也比较小,但在施工期间仍然需要充分考虑到雨季施工问题,对当地天气情况进行密切关注,并根据天气变化来合理安排施工时间,对混凝土浇筑等易受降雨影响的施工作业进行时间上的调整,以免因强降雨天气而影响工程整体施工进度。另外,对于需要在降雨时间内作业的施工任务,则要通过搭设雨棚、挖设排水沟、完善排水系统等方式,尽可能降低降雨对施工的影响。

结束语

总而言之,与传统涵洞工程施工技术相比,预制装配式钢筋混凝土涵洞施工技术在工程施工质量、施工周期、施工成本等方面均具有着明显优势,但要想将这一施工技术应用到实际施工中来,仍然需要把握好施工准备、测量放样、基础开挖施工、构建制作、运输吊装等环节的施工技术要点,同时对混凝土分层浇筑、裂缝预防、雨季施工等问题加以注意。