公路桥梁工程中钢筋混凝土涵洞的施工技术分析

李昭、杨颖

（中交三公局工程总承包分公司，北京 100020）

0 引言

随着公路桥梁施工行业的持续性发展，为了满足不同区域的公路桥梁施工需求，钢筋混凝土涵洞施工技术受到人们的重点关注。该技术以钢筋混凝土涵洞为基础，可以有效提高公路桥梁的施工效率及施工质量。但是，钢筋混凝土涵洞作为一种新型施工方式，对于施工技术有着严格要求。本文以此为基础，结合工程项目实际条件，探讨公路桥梁工程钢筋混凝土涵洞的具体施工技术。

1 工程概况

焦平高速新襄段工程全长约为200km，是区域内高速路网之一。结合高速路网的设计要求，该公路桥梁工程的通行速度控制在120km/h。为了满足双向四车道通行要求，焦平高速新襄段的路宽设计为28m。在实际施工过程中，需要施工单位承担路基施工、路面施工、桥涵施工、绿化施工、房建施工、机电工程施工等施工内容。除此之外,还需要在施工过程中建设两个服务区。在公路桥梁施工工作开展过程中，结合工程实际情况，需要对所属区域的气候条件以及地质条件进行充分分析。该工程处于温带季风气候区，雨量相对较为充沛，光照也十分充足。在对往年气象数据进行分析的过程中可以发现，该区域的整体无霜期相对较长。但是，由于该地区属于温带季风气候，所以经常出现旱涝、风、雹等气象灾害，年平均温度在13～16℃之间，平均降水量约为650mm，夏季雨量相对较多，冬季雨量相对较为稀少。在对该区域的风向进行分析的过程中发现，由于该区域的地形条件影响，不同季节的风速以及风向有明显差别，但该区域的风向主要以东北风为主。在公路桥梁工程施工开展过程中，需要充分考量施工区域的地形条件，该施工区域属于山脉余脉和平原交界位置，西北部相对较高，东南部相对较为平缓。由于钢筋混凝土涵洞施工工作开展过程中，会涉及地下施工内容，需考虑地下水对施工工作产生的主要影响。所以，在施工工作正式开展前，需要对该工程的地下水分布情况以及分布特征进行重点分析。该区域的孔隙水量相对较大，主要是由大气水及地表水共同构成，而且，施工区域的孔隙水具有一定的腐蚀性。钢筋混凝土结构在持续性使用过程中，会受到孔隙水的腐蚀影响。结合该公路桥梁工程的实际特点，在施工过程中全线共有圆管涵17 座，其中孔径φ1.0，1 座；孔径φ1.5，16 座。

2 钢筋混凝土涵洞施工方案

结合该工程的实际需求，在涵洞施工过程中采用圆管函施工模式（见图1）。为了满足圆管涵施工需求，在施工过程中需要引进C25 混凝土、C30 混凝土、管径1.0 圆管涵、管径1.5 圆管函以及砂砾及钢模板等原材料，具体施工流程如图2 所示。

图1 圆管涵纵剖面图（单位：mm）

图2 圆管涵施工工艺流程图

第一，在圆管涵施工实际开展过程中，测量放样是最为主要的基础施工内容之一，全站仪在测量放样中的使用较为广泛。工作人员需要确定圆管涵施工的中心位置以及纵横轴线。在基坑开挖过程中，开挖宽度要比圆管涵基础宽3m，每侧各留1.5m 施工宽度，基坑边坡按照坡度1∶1.5 进行开挖。第二，在实际开展基坑挖掘工作过程中，只依靠机械设备无法满足圆管涵基底挖掘需求，工作人员需要将传统人工方式与机器挖掘方式相互融合，并且在机械挖掘过程中预留30cm 空间进行人工辅助操作。第三，在基坑处理过程中，工作人员需要使用4%水泥对基坑底部进行换填处理，使基坑底部的承载力达到设计要求。验收完毕之后，工作人员需要使用50cm 的砂砾层，施作砂砾垫层，且垫层顺路线方向每侧比结构宽30cm。第四，在管基施工过程中，工作人员需要使用C30 混凝土浇筑混凝土管基，其顺路线方向每侧比圆管涵宽50cm。第五，在管件安装过程中，工作人员需采用成品预制管节，按标准管节2m 进行铺设。结合混凝土涵洞长度，工作人员可以采用非标准管节进行调整。但是，调整的管节长度需大于0.5m。第六，在沉降缝、防水层处理过程中，工作人员需要沿顺路线方向每5m 左右设置一道沉降缝，且沉降缝均匀垂直于纵深轴线。第七，在对一字墙及八字墙进行施工过程中，工作人员需使用C25 混凝土进行浇筑，且确保混凝土浇筑厚度为30cm。第八，在台背回填过程中，工作人员需要检查圆管涵安装及接缝，并且确保混凝土达到设计强度的85%以上才能进行回填。在回填过程中，工作人员需要使用5%的水泥进行回填，且压实度要高于96%，每层回填压实高度需控制在15cm 以内，待每层压实回填后再进行下一层回填。

3 公路桥梁工程中钢筋混凝土涵洞的施工技术

3.1 管节构造技术

首先，在钢筋混凝土管节构造施工过程中，工作人员需要选取钢外模与钢内模共同制成管节构造模具，且钢内模需要装有震动器。在此基础之上，工作人员需分别选择两个5mm 厚的半圆筒钢板共同形成外模，并确保内模下口径略大于上口径，便于后期顺利脱模。基于管节制造标准，工作人员需要启动振动器振动10s 以上，以确保模板与底面间紧密连接，防止后期出现漏浆问题[1]。在管节浇筑过程中完成第一层混凝土灌注之后，工作人员需要将其铲平并进行振动处理，确保混凝土不会继续冒浆才可以停止振动，继而开展后续混凝土灌浆工作。

其次，工作人员在钢筋混凝土管节构造过程中要合理应用拓新技术，通过电动机完成调速，将钢模板调至离心制管机轮处，且确保管机轮达到规定转速。在此基础上，工作人员需要启动注料机，利用皮带传送基础原材料，之后逐步降低电气旋转速度，并将混凝土材料的水灰比控制在0.5 左右。

最后，工作人员需要采用悬辊法，对钢筋混凝土管节构造进行处理。工作人员需要开启液压阀门、门架旋转油缸，将门架开启至90°，通过人工方式开启小型制管机开关，调节门架运行速度以及停止速度，去掉吊钩、启动电机之后，使门架保持匀速旋转，最终完成混凝土料运输工作。

3.2 管节拼接技术

在探讨钢筋混凝土涵洞施工技术过程中，管节拼接技术也是最为主要的探讨内容之一。首先，工作人员需要按照由下至上的顺序对混凝土涵洞管节进行拼装，且确保管节放置在相应垫层以及基底表面位置。其次，工作人员需要对管节内的多余砂浆以及废料进行清理，保持其整齐、厚度均匀一致。在管节安装过程中，工作人员需保证管座混凝土与管身充分接触。结合不同底座的圆管，工作人员可以将管节制成弧形结构，以满足充分接触需求。在此基础上，工作人员需要对管座两端进行平行连接，且确保接缝间距在1mm 以内[2]，同时需使用沥青等材料对接缝处进行填充处理，调节管节与基础的下沉量，将二者缝隙间隔控制在2.5mm 以内（见图3）。最后，在钢筋混凝土涵洞施工开展过程中，工作人员需要对管节拼接技术进行重点关注，尤其关注运输管理、管节检查以及拼接方法选择三项内容。例如，在管节运输过程中，工作人员需要使用稻草、垫木等方式对管节进行固定处理，防止在运输过程中造成磕碰损伤。

图3 管节接头示意图（单位：mm）

3.3 涵洞基底施工技术

首先，在具体施工正式开展之前，工作人员需要结合现场基坑参数数据，充分考量地下施工区域土质以及地下水分布情况，完成测量放样工作，确保测量数据的真实性和准确性。其次，在基底开挖过程中，工作人员需要对测量放样过程中的中线数据、边线数据、标高数据进行复核检验，并且完成技术交底，确认地下水位置、地下管线分布情况，为机械挖掘奠定良好基础。再次，在机械挖掘过程中，如果挖掘深度超过4m，工作人员可以采用塑料薄膜对边坡进行覆盖控制，防止边坡出现塌陷问题[3]。最后，在地基养护工作开展过程中，工作人员需要确定沉降线，确保后续钢筋预埋以及混凝土浇筑、混凝土振捣、混凝土养护工作的顺利开展。

3.4 钢筋绑扎及模板安装技术

第一，在钢筋绑扎与模板安装工作正式开展之前，工作人员需要先对基础原材料进行检查，主要检查钢材型号、规格、数量、资格证书等。第二，工作人员需要结合测量数据对钢筋进行预埋处理，并且严格控制钢筋垂直度。第三，在钢筋焊接过程中，工作人员可以采用闪光焊接技术对焊接处进行处理，以提高钢筋混凝土涵洞骨架结构的整体稳定性。第四，在模板安装过程中，工作人员需要提前对模板进行清洁处理，确保表面不存在垃圾、杂物，然后在模板上涂抹涂抹剂，并且按照既定顺序完成模板安装，采用螺栓连接方式实现模板连接。第五，工作人员在模板安装过程中，需要用海绵条对连接位置进行密封处理，防止后期混凝土浇筑过程中出现漏浆问题[4]。

3.5 混凝土施工技术

首先，在混凝土施工工作正式开展之前，工作人员需要对混凝土原材料配比进行检查。结合钢筋混凝土涵洞施工需求，工作人员需要选用混凝土泵车进行混凝土浇筑，且一次浇筑高度控制在30cm 以内[5]。其次，工作人员需要将振捣棒插入混凝土结构内，进行均匀振捣，确保混凝土密度符合钢筋混凝土涵洞施工要求。再次，在混凝土强度达到既定要求之后，工作人员需要进行拆模，但不能对管体造成损伤。最后，工作人员需要采用麻袋以及塑料薄膜等方式，对混凝土结构进行洒水养护，防止混凝土结构后期在使用过程中出现裂缝问题。

3.6 台背回填及质量检查

结合钢筋混凝土涵洞施工要求，在混凝土结构施工结束之后，工作人员需要开展台背回填以及质量检查工作。首先，在混凝土涵洞施工开展过程中，工作人员需要通过台背回填的方式防止路基沉降问题。在此过程中，工作人员需要做好台背排水处理，应用砂石等基础原材料对软土进行换填处理，并且严格检查砂土材料的配比，防止台背出现不均匀沉降问题。其次，工作人员需要结合混凝土涵洞施工要求，建立系统性施工质量管理部门，对钢筋混凝土涵洞施工过程中的预制构件、构件拼装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、混凝土养护、基底施工等施工环节进行全面施工质量检查，最大程度地优化钢筋混凝土涵洞施工质量。结合该工程的实际特点，现浇筑结构模板安装允许偏差和检验方法如表1 所示。

表1 现浇结构模板安装允许偏差和检验方法

4 结语

钢筋混凝土涵洞作为一种新型的公路桥梁施工内容，可以满足公路桥梁施工效率及施工质量的需求，对于促进公路桥梁行业的进步发展有着重要的影响。但是，在实际施工过程中，工作人员需要对管节构造技术、管节拼接技术、涵洞基底施工技术、钢筋绑扎及模板安装技术、混凝土施工技术、台背回填及质量检查工作进行重点关注，以不断提高钢筋混凝土涵洞施工水平，为我国公路桥梁建设工程的稳定发展提供技术支持。