钢筋混凝土现浇箱涵施工技术应用分析

陈斯乐

（中铁十六局集团第二工程有限公司，天津 300162）

0 引言

钢筋混凝土现浇箱涵作为公路工程中的重要组成部分之一，为了不妨碍交通，修筑于路面下，横跨道路是人车通行的主要通道；为了保障建筑质量，通常采用混凝土和钢筋等材料建设[1]。钢筋混凝土现浇箱涵采用箱形框架作为主体结构具有明显的优点，主要表现为构造成整体，刚度大、稳定性强、基底应力小，适用于地基软弱的场地，对于防止地下水的渗入及地表水效果较好[2]。本文结合泰和县白凤小桥钢筋混凝土现浇箱涵工程实例，对钢筋混凝土现浇箱涵施工技术的应用进行介绍。

1 工程概况

泰和县白凤小桥钢筋混凝土现浇箱涵工程，施工范围为上田大道～白凤大道段，新建祥和大道与白凤大道十字交叉，设白凤小桥，中心里程IKO+209.300，跨越中央河道，与白凤大道斜交右偏68°，全长66.87m，河道设计水位标高58.7m，设计路面标高60.2m，原路面标高59.3m。桥梁方案采用1-12×4m钢筋混凝土现浇箱涵，顶底板厚85cm，两侧壁厚80cm。断面为6.7m（行车道）+2.7m(人行道)+4.3m(非机动车道)+5.2m（侧分带）+12.8m(机动车道)+17.9m(机动车道)+4.9m（侧分带）+4.3m（非机动车道）+2.7m（人行道）+5.4m（行车道）。本涵为明涵，涵身设1道变形缝，涵洞两侧设牛腿及搭板。涵洞基础底采用80cm碎石垫层和20cm C25混凝土基础。两侧洞口接挡墙。桥面铺装为C40现浇混凝土调坡层+柔性防水层+10cm沥青混凝土。人行道结构为8cm钢筋混凝土预制板+沥青防水层+3cm干拌水泥砂浆+6cm人行道板砖。

2 钢筋混凝土现浇箱涵施工技术

该工程涉及钢筋混凝土现浇箱涵施工技术的应用，涉及涵身开挖、涵身施工、涵身侧墙顶板施工、翼墙施工、涵背回填、搭板施工、涵顶调坡层施工等内容。

2.1 涵身开挖

涵身开挖采用破碎机破碎，长臂挖掘机配合自卸汽车进行清运，基坑底部左右侧各设置1处集水坑，集水坑深度低于基坑底部1.0m，方便及时排除基坑积水。

2.2 涵身施工

涵身基础采用80cm碎石垫层+20cm C25混凝土，涵身及牛腿采用C30混凝土浇筑，底板、顶板厚85cm，侧墙厚80cm（见图1所示），涵身设1道变形缝，涵身分2次进行浇筑，首先浇筑至底板内壁以上30cm，之后对剩余侧墙和顶板进行浇筑。

图1 涵身断面图（单位：cm）

2.2.1 涵身基础施工

由测量工程师放样碎石层顶高程，做好标记，碎石采用挖掘机进行平整，压路机进行碾压。碎石垫层施工完毕后进行涵身施工放样，然后进行C25混凝土基础模板安装，基础较涵身宽20cm，采用钢模板或胶合板，通过泵车将混凝土泵入模内，待完成之后采用插入式振捣棒进行振捣，最后采用人工方式对混凝土平面进行找平。需要注意的是混凝土浇筑完成后需要加强对混凝土的养生，可以有效避免混凝土后期开裂现象。通常采用覆盖洒水方式对基础混凝土进行养生[3]。

2.2.2 涵身底板施工

涵身共设2节，每节长度15.369m，中间设1道变形缝，如图2所示。为保障变形缝填塞严密，其内部的麻絮和木板需要使用加防腐掺料的沥青进行浸制，可以显著提升填塞严密性，变形缝的槽口底板、顶板设在上面，侧墙设在外面，涵身底板槽口填塞沥青麻絮后灌注热沥青，顶板及侧墙表面还设置玻纤格栅。涵身底板分2节施工，先施工第1节底板，第2节处用于堆放施工材料。第1节底板浇筑后，施工第2节底板，施工材料堆放于第1节底板上。

图2 涵身变形缝构造图（单位：cm）

（1）底板钢筋施工：待基础混凝土强度达到项目施工标准之后，开始进行涵底钢筋安装作业。在安装之前需要在钢筋加工厂基于项目建设要求对涵底钢筋统一进行加工，待安装作业开始时将其运送到安装现场。在涵底钢筋运输过程中需要注意涵底钢筋的合理摆放，避免发生涵底钢筋弯曲变形。在具体作业过程中，考虑到箱身长度较大，对箱身进行分节绑扎。钢筋绑扎过程中要考虑钢筋保护层厚度，避免对钢筋造成损坏，并且钢筋安装时不同钢筋接头位置要严格按照施工要求错开1m距离，注意钢筋的安装方向符合规范要求，并且同一截面内钢筋接头不能大于50%。现场钢筋安装主要采用焊接以及绑扎方式，在钢筋安装完成之后需要对钢筋架的稳定性进行检查，确保钢筋结构的刚度以及稳定性满足项目施工要求，最后对现场杂物进行清理。

（2）底板混凝土施工：钢筋结构经监理工程师检查通过之后开始底板混凝土施工。混凝土采用商混，在配制完成之后由混凝土运输车将其运输至施工现场，由泵车泵送入模，然后采用插入式振动棒进行振捣，确保混凝土浇筑充分，侧墙处混凝土采用一次性浇筑成型方式，要求其浇筑高度达到底板内壁以上30cm，最后采用人工方式对混凝土平面进行找平。底板混凝土浇筑之前首先要在底板钢筋网顶面搭设栈桥，可以有效避免施工过程中对钢筋结构踩踏，避免钢筋位置错位。底板混凝土浇筑之后需要加强养生，不能受到暴晒，并且定期对其进行洒水养生。

2.3 涵身侧墙及顶板施工

涵身侧墙及顶板分2节施工，每节侧墙及顶板一次浇筑。

2.3.1 侧墙及顶板模板安装

（1）凿除侧墙接缝处砼表层浮浆，并且采用高压水进行冲洗，之后安装侧墙内模和顶板模板，待完成后绑扎侧墙和顶板钢筋。需要注意的是必须确保底板砼达到设计强度50%及以上，才能够在其上部架设钢管支架。

（2）涵身模板安装，采用大块拼装式钢模，框架采用槽钢进行加固，并通过角钢对加劲肋进行加固，板面为6mm厚钢板。要求模板表面平整，尺寸偏差达到施工设计标准，并且具有良好的刚度、强度以及稳定性，从而确保接缝严密，不会发生漏浆情况。模板在进场之前需要进行预拼装，通过预拼装对模板的材料、尺寸以及稳定性等进行检验，只有符合设计要求才能进行现场作业。现场模板安装采用汽车吊和人工方式，安装完成之后对轴线、高程等进行检查，各项指标均满足施工要求之后对其进行加固。要求安装完成之后的模板拼接缝严密、结构立面以及平面均牢固可靠，模板内清洁无杂物。

（3）架设满堂钢管支架，立杆采用搭接方式，采用扣件进行连接，立杆间距为75cm×100cm，横杆步距为120cm。支架顶部铺设双层方木，方木顶铺设底模，为了确保底模标高符合要求，采用顶托对其进行准确调整。同时纵向每隔一排设一道剪力撑，可以显著增强稳定性和牢固性。为了避免漏浆情况发生，可以在模板接缝处采用玻璃胶密封。

2.3.2 支架搭设、预压

采用等荷载砂袋加载方式对支架进行预压，可以有效消除在施工过程中发生的支架非弹性变形。基于预压结果以及项目施工设计标准，对底模标高再次进行调整，需要注意的是在底模标高调整过程中需要预留砼徐变量和地基及支架系统沉降量。

2.3.3 钢筋施工

基于项目施工设计要求，在钢筋加工厂对钢筋进行下料、弯曲以及半成品制作。在应用搭接电弧焊对钢筋进行焊接时，需要控制单面焊焊接缝长度大于等于10倍钢筋直径，双面焊焊接缝长度大于等于5倍钢筋直径。在钢筋半成品制作完成之后采用汽车或者平板车将其运输至现场，采用人工方式在现场进行安装和绑扎。钢筋安装过程中钢筋接头应该错开，要求在同一截面内钢筋接头占比≤50%。

2.3.4 外模板施工和加固

采用方木或工字钢作为竖带木构设加强肋，对外模外露面进行加固，控制竖带木间距小于等于模板长度的二分之一，竖带木上部通过方木或工字钢进行连接，下部通过锚固钢筋固定在基础加宽混凝土外侧。同样采用方木或工字钢作为横带木对外模外露面进行加固，控制间距≤1m。

2.3.5 混凝土施工

（1）采用商混和现浇浇筑工艺，由混凝土搅拌运输车在现场直接进行施工，由泵车泵送入模内。

（2）为了确保混凝土浇筑质量，在对混凝土进行浇筑之前首先需要对混凝土的均匀性以及坍塌度进行检查，对支架、模板以及预埋件等进行检查，确保各项指标均满足混凝土浇筑要求[4]。如果模板内存在杂物、积水等，或者钢筋上存在污垢，应该及时清理干净；如果模板存在缝隙应采用填充材料将缝隙填塞严密。

（3）混凝土自高处直接倾卸，高度需要控制在2m之内，避免出现混凝土离析现象。

（4）混凝土采用分层浇筑方式，对于侧墙进行分层浇筑时需要注意对称性。分层厚度不能超过30cm，在分层浇筑过程中应在下层混凝土初凝或者可以重塑之前对上层混凝土进行浇筑。对于分层浇筑的混凝土需要采用插入式电动振捣棒进行振捣，待混凝土不再沉降、无气泡、表面平整泛浆，停止振捣。如果分层浇筑出现间断，需要注意间断时间应该小于前层初凝时间，如果间断时间较长，需要预留施工缝。

（5）在混凝土浇筑过程中控制模板温度在5～35℃范围内，混凝土入模温度在10～30℃范围内。

在施工缝处重新进行混凝土浇筑时，前层混凝土强度应该超过1.2MPa；凿除施工缝处的水泥砂浆薄膜以及松动混凝土，并采用高压水冲洗干净；在重新进行混凝土浇筑之前需要在横向施工缝位置铺设厚约15mm的水泥砂浆，其灰砂比应与混凝土相同，水灰比比混凝土略小，然后再进行混凝土浇筑。

2.3.6 混凝土的养生及拆模

混凝土强度达到设计强度的80%之后才能够拆模，在混凝土拆模时需要注意不要损坏混凝土的棱角，保持混凝土棱角清晰分明[5]。在混凝土养生过程中可在其表面覆盖塑料薄膜，或者采用草袋或麻袋等保湿材料进行覆盖，有助于控制其温度和湿度，同时注意混凝土芯部与表层温差以及表层与环境温差均应控制在15℃以内。

2.4 翼墙施工

在翼墙施工时应本着先左侧翼墙、后右侧翼墙的施工顺序。在主体涵身施工结束之后，采用人工和机械结合方式开挖翼墙基础，开挖翼墙基础采用模板支撑，竹胶板作为翼墙模板，同箱身混凝土施工方法一样，翼墙同样采用一次性混凝土浇筑成型。

2.5 涵背回填

在涵身混凝土强度达到设计强度100%之后进行涵背回填，填土分层进行，每层夯实之后再填下一层，需要注意的是涵身两侧对称进行填土，不得偏压。涵背回填至与破除后路面同一高程时，一并进行填筑至设计高程。

2.6 搭板施工

涵身两侧共设12块搭板，搭板宽4.75m，长6m，厚35cm，采用C30钢筋混凝土。搭板与搭板之间设Φ20拉杆，布置间距70cm，每根长90cm。搭板施工采用钢模板或胶合板，混凝土采用罐车送料入模，插入式振捣棒振捣，人工收面找平。混凝土浇筑完成后，需要加强养生，避免发生混凝土开裂，可以采用覆盖洒水养生。

2.7 涵顶调坡层施工

现浇调坡层采用C40钢筋混凝土，钢筋网采用D10冷轧带肋焊接钢筋网，网孔尺寸10cm×10cm，调坡层最小厚度为8cm，设双向1%横坡，由测量工程师现场进行测量放样，控制好高程。调坡层钢筋网片锚入防撞护栏内与防撞护栏钢筋进行连接。

3 结束语

本文针对泰和县白凤小桥钢筋混凝土现浇箱涵工程施工工艺及施工方法进行详细介绍，结合理论计算与工程实践，证实钢筋混凝土现浇框架箱涵施工工艺的有效性，为现浇箱涵工程施工质量提供了可以借鉴的实践经验。