高速公路蓋板箱涵施工要點分析

韓 書 斌

(山西長興路橋工程有限公司，山西 長治 046000)

涵洞是高速公路工程中最常見的構造物。涵洞對公路工程發(fā)揮整體質(zhì)量及使用性能具有直接影響。重視涵洞施工中的工程質(zhì)量，確保其正常發(fā)揮農(nóng)田灌溉、排水等功能。蓋板箱涵是我國最常用的涵洞結構形式。

在鋼筋混凝土蓋板箱涵結構中，蓋板結構高度相對較低，涵下有更大的過水及通行空間，泄洪能力大。蓋板箱涵采用簡支結構，對地基要求較低，施工技術較簡單，適用于溝床縱坡較陡的河溝上，且對因基礎沉降等破壞造成的結構損壞較小，施工工期短。

1 蓋板箱涵結構

在我國，蓋板涵一般適用于低路堤，跨度處于0.75 m～3.00 m范圍。蓋板涵洞主要由洞身、基礎、端墻和翼墻組成，見圖1。洞身是涵洞的主體，埋在路基中，具有一定的縱向坡度，以便排水。端墻和翼墻位于入口和出口及兩側，起擋土和導流作用，還可以保護路堤邊坡不受水流沖刷。

帽石位于出入口板頂及翼墻頂部，為擋土而設。八字翼墻和端墻是我國最為常見的端(翼)墻形式。八字翼墻多在填方段使用，對涵后路基填土具有顯著的攔擋效果。端墻式多用于挖方內(nèi)設涵洞施工。

蓋板可進行預制，多為梯形結構，以有效排出表面水。在我國，使用C25鋼筋混凝土進行普通填土蓋板制備較多，多使用C30鋼筋混凝土進行高填土蓋板涵填土蓋板制備。

邊墻起支撐蓋板作用，墻頂做成企口。采用放坡的混凝土梯形墻身。對于填土高度較高的涵洞，可將蓋板與邊墻使用穿孔錨釘聯(lián)接。

涵洞基礎直接決定著涵洞結構安全，是確保涵洞正常運行的關鍵。進行必要的涵洞基礎處理非常重要。對于基底應力超過0.15 MPa的，使用明挖擴大基礎形式較好，可用剛性聯(lián)合基礎將兩邊墻底部基礎連接成為整體，基礎厚度隨孔徑調(diào)整。對于基地應力不足0.15 MPa的，可根據(jù)基底軟弱土層厚度選擇不同的基地加固形式。對軟弱土層不足3 m的，可采用砂夾卵石或砂夾碎石進行換填。對軟弱土層超過3 m的，常用碎石樁、噴樁等基礎處理方式。

2 施工工藝

在某高速公路涵洞施工中，地質(zhì)情況由上向下分布是素填土、粉質(zhì)粘土、松散狀卵礫石土、稍密狀卵礫石土。沿涵洞長度方向每隔4 m～6 m設置一道沉降縫，縫寬2 cm。涵身與進出口間設縫隔開。蓋板采用現(xiàn)澆混凝土。

2.1 施工準備

主要是進行：對設計圖與現(xiàn)場進行審核，進行尺寸、標高等的認真復核；對原材料質(zhì)量進行抽驗；對現(xiàn)場管理人員、工人等進行崗前培訓，要求焊工具備上崗證；確定涵洞基坑邊坡開挖坡率，實際測量地面標高后放出基坑邊坡坡頂開挖線，并撒上石灰標示出開挖的輪廓線，精確進行涵洞軸線測放；對擬投入使用的設備、機具進行詳細的性能檢查，使其狀況處于完好狀態(tài)。在開挖基坑前，在線路右側征地紅線與路基邊坡腳間設置施工便道，便道寬4.5 m，高度0.6 m，使用砂礫石材料填筑。

2.2 基坑開挖

為減少基坑暴露時間和施工對原土體的擾動，基坑開挖采用“機械化快速施工，開挖一次成型”的工藝進行。基坑不能整段開挖以免發(fā)生坍塌，采用跳槽開挖方法，并監(jiān)測基坑的穩(wěn)定。

基坑坑壁坡度按1∶0.5施工，安排在非雨天進行，開挖后連續(xù)快速施工。原地面至設計基底標高以上0.2 m～0.3 m采用挖掘機開挖，為防止基底擾動，余下部分人工開挖?；涌拥灼矫娉叽?，有水時在基礎外加寬0.8 m，無水時在基坑外加寬0.5 m。

地基承載力小于0.15 MPa，進行砂礫石換填處理，換填深度至松散狀砂礫石土層。用20 t振動壓路機碾壓基底至壓實度不小于95%以上，分層填筑砂礫石，分層厚度20 cm。使用挖掘機或裝載機將填料從基坑外轉運到基坑內(nèi)，避免自卸汽車從坡頂直接將填料傾到在基坑內(nèi)。對壓路機不能碾壓到位的邊部，采用小型打夯機夯實。

基坑開挖(如圖2所示)完畢后，在坑底基礎范圍外設置集水坑并沿坑底周圍開挖排水溝使水流匯入集水坑內(nèi)，用潛水泵將水抽出坑外。開挖完畢的基坑不得長期暴露、擾動或浸泡。

挖基應避免超挖，對出現(xiàn)超挖部分，采用砂礫補至設計高程，不得用土填補。

開挖完畢的基層進行質(zhì)量檢測，以確?；壮休d力達標后，方可進行基礎施工(見圖3)。

為盡量減少基坑周圍土壤的擾動，在開挖的基坑周圍設置圍欄，懸掛安全警示標志。

2.3 鋼筋工程

對使用的鋼筋試樣進行力學性能抽檢，質(zhì)量合格后方可使用。本涵洞鋼筋進行集中加工，場地進行硬化，原材料和半成品分類堆放，下墊20 cm高方木，上面用彩條布進行覆蓋，并設置識別標志。

鋼筋加工前，進行調(diào)直和除銹。施焊在加工棚內(nèi)進行，主筋采用閃光對焊進行連接，箍筋采用閃光對焊或電弧焊進行連接。配置在接頭長度區(qū)域的主筋接頭截面積占總截面積最大不超過50%。

鋼筋集中加工完畢后，使用平板汽車轉運到涵洞工點，分編號堆碼，做好標志，采取下墊上蓋的措施，防止鋼筋銹蝕或污染。

鋼筋安裝(如圖4所示)時，在鋼筋與模板間設置墊塊，墊塊厚度與鋼筋保護層厚度相同。墊塊設置應相互錯開，并與鋼筋綁扎固定。為保證非焊接鋼筋骨架中的鋼筋位置準確，可用短鋼筋在多層鋼筋間進行支墊。

2.4 模板工程

模板安裝在鋼筋安裝完成后進行。

涵洞基礎、墻身、蓋板等采用厚木模板(見圖5)，使用鋼管進行支撐加固。豎向鋼管背后支撐斜撐鋼管。涵洞洞身、八字墻墻身模板設置帶絲對拉桿。

蓋板采用現(xiàn)澆混凝土。在橫向和豎向搭設剪刀架連接橫向與豎向鋼管。豎向鋼管高度用頂托絲桿進行調(diào)節(jié)。在模板底部放設方木作為模板支撐橫梁。

澆筑混凝土前，須將脫模劑在模板內(nèi)壁上均勻涂刷。模板分塊吊裝，拼裝從中央向兩側逐塊進行。安裝完畢的模板須接縫嚴密，用水泥砂漿將根部封堵嚴實。安裝應先立大面，后立曲面。

拆除模板后，木模需做好保養(yǎng)，需將其表面的混凝土殘渣、污漬清理干凈，并放在避雨、通風、防潮的地方堆碼整齊，以備下次使用。

在基礎、河床等非承重側模板，一般混凝土強度達到2.5 MPa，且拆模不損傷表面及棱角時，即可拆模。承重的底模，蓋板，當跨徑不大于4.0 m時，拆模時的混凝土強度應不小于設計值的50%?？鐝酱笥?.0 m時，混凝土強度不小于設計值的75%時，方可拆模。

2.5 混凝土施工

本項目中的混凝土采用外購商品混凝土，用罐車運到施工現(xiàn)場?；A、河床鋪砌、附屬工程采用普通混凝土，梭槽法入?；炷痢６瓷怼俗謮ι怼⑸w板等部位采用泵送混凝土，用壓高30 m汽車式輸送泵入?；炷?，采用插入式振動棒進行搗固作業(yè)。

混凝土運至施工現(xiàn)場后，進行1 min～2 min強制攪拌，檢查混凝土的均勻性和坍落度。混凝土入模坍落度控制上，涵洞基礎、河床鋪砌普通混凝土等，按30～50進行控制，墻身、蓋板等泵送混凝土按150～180進行控制。

混凝土自由傾落高度不大于2 m，否則應在出料口處增加串筒或接長梭槽。出料口處混凝土堆積高度不超過1 m?；炷了椒謱雍穸?0 cm，上層與下層澆筑距離保持在1.5 m以上。在配筋較密的蓋板，混凝土水平分層厚度按20 cm控制。

使用插入式振動器振搗密實，每點間隔30 cm，插入下層混凝土50 mm以上。振搗結束以目測混凝土停止下沉，不冒出氣泡，表面平坦、泛漿為度。注意避免振動棒碰撞模板、鋼筋、預埋件等。設專人檢查模板澆筑作業(yè)中的穩(wěn)固性，對出現(xiàn)的松動、變形、移位等狀況及時進行處治。

混凝土澆筑連續(xù)進行，當間隔時間超過規(guī)范規(guī)定時，按施工縫進行處理。混凝土澆筑完工后，進行混凝土裸露面的整平壓光。

使用瀝青麻絮、水泥砂漿等將沉降縫填塞密實。

2.6 混凝土養(yǎng)護

混凝土澆筑完成后，盡快進行覆蓋和養(yǎng)護。覆蓋材料可采用保水性較好的麻袋或單膜土工布。同時采取措施，避免養(yǎng)生期間混凝土受水沖刷或承受載荷。

灑水養(yǎng)護時間不少于7 d，應確?；炷帘砻娼?jīng)常處于濕潤狀態(tài)。當氣溫低于5 ℃時，應覆蓋保溫，停止灑水。

2.7 臺背回填

在進行回填前，進行洞體混凝土強度檢測，以確保其不小于設計強度的80%。

采用8%石灰土分層對稱進行臺背填筑(見圖6)，分層厚度控制在15 cm以內(nèi)。

回填土應分層碾壓密實，采用機夯將壓路機碾壓不到部位夯實(見圖7)，壓實度按96%進行控制。

3 結語

涵洞是公路或鐵路與溝渠相交的地方使水從路下流過的通道，是確保公路交通通暢的關鍵。蓋板箱涵雖然簡單施工難度也不高，適用于軟土地基，其施工質(zhì)量在保證路基穩(wěn)定方面具有關鍵效果。

在蓋板箱涵施工中，重視各工序中的關鍵點控制，從基坑開挖、鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑、臺背回填等方面給予重視，采取有效的質(zhì)量保證措施，能有效確保施工質(zhì)量，確保公路基層穩(wěn)定。

[1] 譚 濤.混凝土箱涵施工及質(zhì)量控制[J].科技與生活，2012(20)：13-15.

[2] 錢立申，吳之坤.公路工程中蓋板涵施工技術要點分析[J].工程技術(文摘版)，2016(7)：91-93.