預(yù)制裝配式鋼筋混凝土通涵的應(yīng)用

◎冷斌 楊智勇

預(yù)制裝配式鋼筋混凝土通涵是通過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、運(yùn)輸安裝專業(yè)化的模式，對鋼筋混凝土通涵進(jìn)行快速建造和施工，相比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土通涵施工有著明顯的優(yōu)勢，也必將是未來發(fā)展的一種趨勢。

一、傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土通涵施工工藝的缺點(diǎn)

傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土通涵施工受天氣氣候的影響很大，下雨和雨后幾天因便道的原因都不能進(jìn)行施工；側(cè)墻的鋼筋網(wǎng)片需要豎直綁扎，在模版內(nèi)施工操作空間小、難度大，綁扎效果與鋼筋保護(hù)層厚度難以控制；模板的拼裝質(zhì)量受工人的技能素質(zhì)影響因素大、容易出現(xiàn)錯臺、漏漿、跑模等現(xiàn)象，模板的打磨的光潔度和脫模劑的施工質(zhì)量難以控制，外觀質(zhì)量差；混凝土的運(yùn)輸與澆筑受地形地貌因素影響大，施工場地小、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、運(yùn)輸不及時等情況會導(dǎo)致混凝土澆筑時出現(xiàn)澆筑時間長、停工等料、甚至出現(xiàn)施工縫等影響外觀質(zhì)量的現(xiàn)象；養(yǎng)護(hù)的隨意性大，在夏季溫度高時，不能確?；炷?xí)r刻保持濕潤的養(yǎng)護(hù)狀態(tài)。同時開工多道通涵時需投入大量的人員機(jī)械設(shè)備，一次性投入成本大。容易出現(xiàn)較多的施工垃圾和廢水，造成環(huán)境污染。

二、預(yù)制裝配式鋼筋混凝土通涵施工的的優(yōu)點(diǎn)

實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化，運(yùn)輸安裝專業(yè)化，節(jié)省了施工時間，加快了工程進(jìn)度；整體性能良好，質(zhì)量可靠；采用標(biāo)準(zhǔn)化施工，構(gòu)件越標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)效率越高，相應(yīng)的構(gòu)件成本就會下降，從而節(jié)省了項(xiàng)目投資。采用水平臥置澆筑施工，可以用罐車直卸，澆筑速度快，振搗比較容易到位，同時也避免了構(gòu)件可視面出現(xiàn)類似現(xiàn)澆混凝土模板拉桿的穿孔，保證了混凝土的外觀質(zhì)量。施工現(xiàn)場主要為裝配作業(yè)，大大減少了現(xiàn)澆混凝土的施工和養(yǎng)護(hù)，減少了施工垃圾和廢水，從而更加環(huán)保。

三、預(yù)制裝配式鋼筋混凝土通涵施工的實(shí)際應(yīng)用情況

1.工程量。

預(yù)制裝配式通涵隊(duì)伍采用專業(yè)分包的模式進(jìn)行招標(biāo)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，考慮地質(zhì)條件和涵洞頂填土較厚的通涵仍采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土通涵外，全線三個標(biāo)段所有的孔徑超過4m 的均由預(yù)制裝配式通涵隊(duì)伍進(jìn)行預(yù)制和安裝，所預(yù)制裝配式通涵數(shù)量為104 道，預(yù)制蓋板數(shù)量為4168 塊，預(yù)制側(cè)墻數(shù)量為4135 塊，累計(jì)預(yù)制板數(shù)量8303 塊，預(yù)制C30 混凝土數(shù)量為25515m3，C30 水平支撐板和后澆帶為現(xiàn)澆，現(xiàn)澆混凝土數(shù)量為17304m3?；A(chǔ)、八字墻及臺背回填部分由各標(biāo)段根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。

2.工程難點(diǎn)。

因預(yù)制場預(yù)制的板片構(gòu)件數(shù)量多，不單單涉及一個標(biāo)段，需在施工中需嚴(yán)格管理，精準(zhǔn)協(xié)調(diào)，使預(yù)制場板片構(gòu)件的預(yù)制順序能與各標(biāo)段的通涵施工現(xiàn)場進(jìn)度需求保持一致；各標(biāo)段也要及時提出施工計(jì)劃和需求計(jì)劃，以便于預(yù)制場及時預(yù)制相應(yīng)的通涵，保證工程進(jìn)度不受影響；104 個預(yù)制通涵與道路的交角和涵長及填土高度各異，需做好底座與模板的設(shè)計(jì)工作，確保能夠滿足現(xiàn)場施工要求。

3.場地建設(shè)。

（1）總體。預(yù)制場的建設(shè)考慮運(yùn)輸距離，建于第二標(biāo)段的服務(wù)區(qū)位置的項(xiàng)目部拌合站邊上，預(yù)制場為長150m，寬60m的長方形，面積為9000m2，場內(nèi)全部經(jīng)局部換填、碾壓平整后，用10cm 厚碎石找平；場內(nèi)設(shè)置兩條橫向和兩條縱向的寬7m 厚度為30cm 的混凝土車道，形成一片連成整體的環(huán)形車道，圍繞在預(yù)制區(qū)和存放區(qū)周邊，環(huán)形車道將整個預(yù)制場劃分為四大區(qū)域，便于混凝土的運(yùn)輸和澆筑及材料的運(yùn)輸。場內(nèi)預(yù)制區(qū)呈U 字型設(shè)置在車道兩側(cè)，總長450m，寬2.5m，占地面積為1125m2，預(yù)制存板區(qū)分三處共計(jì)4200m2，鋼筋棚長28m，寬15m，占地為420m2，其中鋼筋存放區(qū)180m2，鋼筋加工區(qū)120m2，鋼筋半成品區(qū)120m2。生活區(qū)采用雙層活動板房面積約400m2。

（2）底座。預(yù)制場預(yù)制區(qū)呈U 字型共設(shè)置5 列共104 個底座，按每片預(yù)制板循環(huán)工期2 天計(jì)算，每月每個底座生產(chǎn)板片構(gòu)件15 片，計(jì)劃工期5 個月，基本能夠滿足預(yù)制板總數(shù)量8303 塊的要求；底座鋼板采用3mm 厚不銹鋼板，鋼板的鋪設(shè)應(yīng)在底座澆筑前預(yù)埋鋼筋，鋪設(shè)時鋼板通過預(yù)留的孔洞和預(yù)埋鋼筋進(jìn)行焊接錨固，將預(yù)留孔滿焊后打磨平整。

（3）鋼筋棚。鋼筋棚采用半封閉桁架式鋼結(jié)構(gòu)，場內(nèi)設(shè)數(shù)控鋼筋彎曲機(jī)1 臺，數(shù)控鋼筋焊機(jī)1 臺，數(shù)控彎箍機(jī)1 臺、鋼筋切斷機(jī)個1 臺，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)4 臺。

4.施工準(zhǔn)備。

施工所使用水泥、粗細(xì)集料及鋼筋等所有原材料的質(zhì)量規(guī)格符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求，并經(jīng)自檢及監(jiān)理抽檢合格批復(fù)；配合比采用監(jiān)理試驗(yàn)室復(fù)核并批復(fù)的C25、C30 配合比，混凝土由標(biāo)段攪拌站提供。

（1）模板。預(yù)制側(cè)墻每塊寬度為2m，預(yù)制頂板每塊寬度為1m。為保證預(yù)制板片構(gòu)件的表面光潔度，采用大塊定型鋼模板作為預(yù)制板片構(gòu)件的側(cè)模，并用40×60#方鋼做加勁肋，以保證模板的剛度；底座模板采用3mm 厚不銹鋼板直接固定在混凝土底座上。模板型號及數(shù)量根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，針對不同的涵洞尺寸和填土高度，對模板進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和設(shè)計(jì)后，統(tǒng)一由模板廠加工生產(chǎn)，使模板具有能達(dá)到板片構(gòu)件公差要求的精度、強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性，并能滿足預(yù)埋吊環(huán)的定位要求。

（2）專業(yè)班組。設(shè)鋼筋、模板、混凝土、運(yùn)輸、安裝防水五個專業(yè)班組，各班組按預(yù)定好的工作內(nèi)容進(jìn)行各自專業(yè)施工。

（3）其他設(shè)備。25T 及50T 汽車吊各3 臺，板片構(gòu)件運(yùn)輸車3 臺，插入式振搗器及表面振搗器諾干，應(yīng)急10KW 發(fā)電機(jī)1 臺。

5.施工流程及施工工藝。

（1）流程。底座檢驗(yàn)→綁扎鋼筋→模板安裝→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→成品檢驗(yàn)→運(yùn)輸安裝→水平支撐板及后澆帶澆筑→防水施工→洞口翼墻澆筑→臺背回填。

（2）底座檢驗(yàn)。清除底模上的雜物并擦拭干凈，必要時需進(jìn)行打磨處理，保證表面的光潔度；對鋼板接縫位置進(jìn)行仔細(xì)找平，然后均勻涂刷專用脫模劑，脫模劑采用金華達(dá)EP-3專用脫模劑。

（3）綁扎鋼筋。鋼筋按圖紙加工下料后，統(tǒng)一在鋼筋棚內(nèi)綁扎或焊接成鋼筋骨架后再整體吊裝至拼裝好的模板內(nèi)；鋼筋的保護(hù)層墊塊使用專用的梅花形高強(qiáng)度砂漿墊塊，并按墊塊上標(biāo)識的保護(hù)層厚度示值，選擇符合設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度要求的綁扎面，要求綁扎牢固可靠，墊塊不得隨意滑動；板片構(gòu)件底部位置的保護(hù)層墊塊間距不得大于0.5m，確保每平方米墊塊數(shù)量不少于4 塊。預(yù)埋吊環(huán)的規(guī)格、數(shù)量、位置及固定情況需滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）模板安裝。側(cè)模、端模在底座鋼板周圍安裝，拼裝時模板縫間填塞雙面膠，以防止漏漿，雙面膠的邊與模板內(nèi)邊平齊，不得深入模板或遠(yuǎn)離模板邊，個別伸入模板內(nèi)側(cè)的要及時清除。單塊模板與模板之間用M12 螺栓連接，兩側(cè)側(cè)模上部采Φ12 對拉螺桿對拉加固，拼接處不得出現(xiàn)錯臺，支撐必須牢固；在安裝過程中，必須設(shè)置防傾覆設(shè)施。然后均勻涂刷專用脫模劑，脫模劑應(yīng)采用同一品牌，不得使用使混凝土變色的脫模劑。

（5）混凝土澆筑。在模板、鋼筋經(jīng)報(bào)驗(yàn)并驗(yàn)收合格后，即可進(jìn)行混凝土澆筑，預(yù)制側(cè)墻和預(yù)制蓋板采用水平臥置澆筑施工，其可視面朝下，與底板鋼模接觸，可保證其可視面的光潔度?；炷翝仓捎没炷翑嚢韫捃囘B續(xù)澆筑，一次成型，混凝土攪拌罐車可沿著車道直接將混凝土直卸入模板中。因是水平澆筑，側(cè)模板相對現(xiàn)澆時的模板要矮，振搗比較方便也容易振搗到位，有利于板片構(gòu)件的外觀控制；對于異形板、倒角或蓋板牛腿位置需加強(qiáng)振搗，避免因振搗不到位而出現(xiàn)空洞或蜂窩麻面等外觀缺陷。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)按規(guī)定制作一定組數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度試件，為吊裝運(yùn)輸和28 天強(qiáng)度提供依據(jù)。

（6）養(yǎng)護(hù)。混凝土的養(yǎng)生根據(jù)板片構(gòu)件養(yǎng)生時間，分別在底座和板片構(gòu)件存放區(qū)均設(shè)置固定式自動噴淋設(shè)施?；炷猎跐仓晖瓿墒諠{后盡快予以覆蓋土工布，由在布設(shè)在板片構(gòu)件的頂面帶小孔的橡膠養(yǎng)生水管和噴淋曬水配合養(yǎng)生。在板片構(gòu)件吊運(yùn)至存放區(qū)后，由自動旋轉(zhuǎn)噴淋設(shè)施進(jìn)行噴淋養(yǎng)護(hù)，保證板片構(gòu)件在保濕狀態(tài)下不間斷養(yǎng)護(hù)不少于7 天。

（7）拆模及成品檢驗(yàn)。非承重的側(cè)模在混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不致因拆模而受損壞時方可拆模，一般應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa 時方可拆除側(cè)模，承重模板在混凝土達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時方可拆模。不得暴力拆模，以防損傷板片構(gòu)件，出現(xiàn)缺邊掉角現(xiàn)象。拆模后應(yīng)及時將模板按編號順序吊移至模板存放區(qū)，進(jìn)并行清理、維修，涂刷脫模劑等工作，以供下次使用。板片構(gòu)件從底座在移運(yùn)到存板區(qū)前需對成品板片構(gòu)件按事先編排好的順序進(jìn)行編號，并及時進(jìn)行尺寸及外觀檢驗(yàn)，出具檢驗(yàn)報(bào)告；28 天強(qiáng)度到期后及時進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，出具28 天抗壓強(qiáng)度報(bào)告并報(bào)監(jiān)理單位簽認(rèn)。預(yù)制板片存放采用枕木結(jié)合塑膠隔離層進(jìn)行碼放，按照最高四層進(jìn)行碼放。

（8）基礎(chǔ)施工。基礎(chǔ)施工應(yīng)與板片構(gòu)件預(yù)制工作同時開展，因基礎(chǔ)為標(biāo)段自行進(jìn)行現(xiàn)澆施工，故需將設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)交底提前和標(biāo)段對接溝通?；A(chǔ)的開挖及施工工作應(yīng)按照計(jì)劃好的節(jié)點(diǎn)工期進(jìn)行，如有變動需雙方及時溝通，使預(yù)制進(jìn)度和基礎(chǔ)施工進(jìn)度能保持相應(yīng)的節(jié)奏?；A(chǔ)根據(jù)填土高度和地基承載力可分為整體式基礎(chǔ)和分離式基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋置深度和基礎(chǔ)配筋應(yīng)符合《預(yù)制裝配式鋼筋混凝土涵洞》（DB43/757-2013）的相關(guān)要求?；A(chǔ)的施工和傳統(tǒng)的施工流程基本一致，特別要注意的兩點(diǎn)是：在裝模要注意控制沉降縫位置的準(zhǔn)確性，在分節(jié)現(xiàn)澆時要注意基礎(chǔ)表面?zhèn)葔ξ恢玫钠秸?，這兩點(diǎn)控制不嚴(yán)，將會對后續(xù)拼裝帶來很大的麻煩。沉降縫位置的不準(zhǔn)確會造成板片構(gòu)件的沉降縫與基礎(chǔ)的沉降縫錯位；基礎(chǔ)表面的平整度不高，會出現(xiàn)板片構(gòu)件局部偏壓，拼接錯臺等現(xiàn)象。

（9）運(yùn)輸安裝。構(gòu)件板片在運(yùn)輸前，技術(shù)人員應(yīng)復(fù)核所要拼裝的涵洞構(gòu)件型號、尺寸及已施工完畢的基礎(chǔ)的標(biāo)高、平整度、沉降縫、涵洞長度和寬度等指標(biāo)是否達(dá)到要求。構(gòu)件在運(yùn)輸過程中要采取防止構(gòu)件移動或傾覆的綁扎固定措施，防止碰撞損傷。吊裝前，吊裝負(fù)責(zé)人應(yīng)仔細(xì)檢查吊裝的有關(guān)安全措施和吊車的工作可靠性。吊裝時，構(gòu)件的邊角部位和鋼絲繩接觸處的混凝土要采用墊襯加以保護(hù)，防止碰壞、勒傷構(gòu)件表面；吊裝順序?yàn)橄鹊跹b一側(cè)的兩塊側(cè)墻作為基準(zhǔn)板，掛線后再依次吊裝其他側(cè)墻，另一側(cè)采用同樣的方式進(jìn)行吊裝施工。側(cè)墻的安裝應(yīng)垂直、平順，墻身之間的平整度用直尺檢測平整度，通過吊車吊裝并予以人工輔助的方式用鐵片、木塞等進(jìn)行墊平微調(diào)，直至符合要求為止。側(cè)墻安裝完畢后，再安裝頂板，頂板吊裝時從一頭開始按順序進(jìn)行安裝，注意調(diào)整兩頂板之間伸縮縫的寬度，使每一片側(cè)墻剛好安放兩塊頂板。吊裝是整個施工作業(yè)的重點(diǎn)，要求側(cè)墻垂直、平順、底座板墊平且穩(wěn)定，頂板平整、坐穩(wěn)，沉降縫的位置要能與基礎(chǔ)的沉降縫一一對應(yīng)。

（10）水平支撐及后澆帶澆筑。在安裝完側(cè)墻和頂板后及時分段進(jìn)行水平支撐板及后澆帶的鋼筋綁扎和混凝土澆筑，沉降縫的位置和基礎(chǔ)一致，澆筑時用振搗器振搗密實(shí)，待初凝后及時覆蓋土工布進(jìn)行保濕養(yǎng)生。

（11）防水施工.防水施工應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并應(yīng)在結(jié)構(gòu)物驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行施工。沉降縫每隔6m 設(shè)置一道，貫穿整個涵洞斷面，其寬度為20mm，縫內(nèi)用瀝青麻絮填充后，外側(cè)接縫處使用寬度為200mm 的SBS 改性瀝青防水卷材貼面；內(nèi)側(cè)接縫處為了整潔美觀，先在沉降縫兩側(cè)貼美紋膠帶，然后再填塞瀝青麻絮，最后用聚合物防水水泥漿膠封堵、抹平，最后撕去美紋膠帶，內(nèi)側(cè)防水接縫處理完成。除沉降縫外的其他縫為施工縫，寬度為10mm，施工縫內(nèi)側(cè)先用干麻填實(shí)再用聚合物防水水泥漿膠封堵、抹平，外側(cè)接縫用干麻填充后用200mm 寬SBS 改性瀝青防水卷材貼面。頂板施工縫采用先填塞干麻，然后灌注熱瀝青，最后再用200mm 寬SBS 改性瀝青防水卷材貼面。待沉降縫及施工縫防水施工完畢后對整個涵洞的外墻及頂面全部涂刷防水涂料。涵洞頂板應(yīng)在防水施工完畢后，覆蓋一層10-20cm 的M7.5 砂漿，以防止填土過程中破壞涵洞頂板上的防水層。

（12）八字墻施工。八字墻的基礎(chǔ)及翼墻采用C20 混凝土分層現(xiàn)澆，考慮墻身的不規(guī)則性，翼墻模板采用小型鋼模拼裝模板，應(yīng)特別注意模板的拼裝打磨質(zhì)量和脫模劑的涂刷情況?；炷敛捎冒韬险炯邪韬停没炷凉捃囘\(yùn)送至工地現(xiàn)場，然后用汽車吊裝料斗進(jìn)行澆筑；因墻身的不規(guī)則，需加強(qiáng)倒角位置的振搗，以免出現(xiàn)空洞等情況。在拆模后應(yīng)及時曬水保濕養(yǎng)護(hù)，模板的對拉螺桿留下的孔洞應(yīng)及時封堵。

（13）臺背回填。在通涵構(gòu)造物主體及八字墻施工完畢，完成了沉降縫及防水施工后即可進(jìn)行臺背回填。臺背回填配置專用成套的壓實(shí)設(shè)備和小型壓實(shí)機(jī)具，回填材料試驗(yàn)合格并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。根據(jù)墻身高度，每側(cè)在兩端和中間各粘貼定制的標(biāo)有層次及厚度的標(biāo)尺，防止填土厚度超厚或漏檢，也便于施工質(zhì)檢及監(jiān)理人員掌握被檢層次和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。值得注意的是離墻身30～50cm 范圍內(nèi)要用小型壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí)，不能用大型壓路機(jī)直接碾壓，防止鋼輪撞擊破壞墻身和已安裝好的防水卷材。

6.實(shí)際應(yīng)用情況總結(jié)。

裝配式預(yù)制通涵經(jīng)過幾個月實(shí)際施工檢驗(yàn)，通過標(biāo)段在便道開通、基礎(chǔ)開挖、及基礎(chǔ)現(xiàn)澆方面的積極溝通配合，裝配式通涵的預(yù)制和安裝基本能按預(yù)期計(jì)劃實(shí)施，基本在基礎(chǔ)具備安裝條件后，完成一個裝配式預(yù)制通涵的安裝、水平支撐及后澆帶的澆筑及防水施工的時間為三至四天，極大的加快了施工進(jìn)度，減少了人力物力的投入；已施工完畢的裝配式預(yù)制通涵在外觀上光潔平整，接縫、沉降縫順直平順、填縫無空鼓、開裂、漏水現(xiàn)象。

四、結(jié)語

隨著公路建設(shè)的發(fā)展，裝配式預(yù)制通涵施工已成為一種發(fā)展趨勢，其實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、運(yùn)輸安裝專業(yè)化的模式，有效的減少了因便道、地形、氣候等不利因素對通涵施工的影響，提高了施工效率和施工整體質(zhì)量，加快了施工進(jìn)度，減少施工成本，減少了現(xiàn)場施工垃圾及廢水的產(chǎn)生，相較于于現(xiàn)澆通涵擁有比較大的優(yōu)勢。