預制裝配式鋼筋混凝土通涵的應用

◎冷斌 楊智勇

預制裝配式鋼筋混凝土通涵是通過設計標準化、生產工廠化、運輸安裝專業化的模式，對鋼筋混凝土通涵進行快速建造和施工，相比傳統的現澆鋼筋混凝土通涵施工有著明顯的優勢，也必將是未來發展的一種趨勢。

一、傳統現澆混凝土通涵施工工藝的缺點

傳統的現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行施工；側墻的鋼筋網片需要豎直綁扎，在模版內施工操作空間小、難度大，綁扎效果與鋼筋保護層厚度難以控制；模板的拼裝質量受工人的技能素質影響因素大、容易出現錯臺、漏漿、跑模等現象，模板的打磨的光潔度和脫模劑的施工質量難以控制，外觀質量差；混凝土的運輸與澆筑受地形地貌因素影響大，施工場地小、運輸距離遠、運輸不及時等情況會導致混凝土澆筑時出現澆筑時間長、停工等料、甚至出現施工縫等影響外觀質量的現象；養護的隨意性大，在夏季溫度高時，不能確?；炷習r刻保持濕潤的養護狀態。同時開工多道通涵時需投入大量的人員機械設備，一次性投入成本大。容易出現較多的施工垃圾和廢水，造成環境污染。

二、預制裝配式鋼筋混凝土通涵施工的的優點

實現設計施工標準化、生產工廠化，運輸安裝專業化，節省了施工時間，加快了工程進度；整體性能良好，質量可靠；采用標準化施工，構件越標準，生產效率越高，相應的構件成本就會下降，從而節省了項目投資。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，同時也避免了構件可視面出現類似現澆混凝土模板拉桿的穿孔，保證了混凝土的外觀質量。施工現場主要為裝配作業，大大減少了現澆混凝土的施工和養護，減少了施工垃圾和廢水，從而更加環保。

三、預制裝配式鋼筋混凝土通涵施工的實際應用情況

1.工程量。

預制裝配式通涵隊伍采用專業分包的模式進行招標，經統計，考慮地質條件和涵洞頂填土較厚的通涵仍采用傳統的現澆混凝土通涵外，全線三個標段所有的孔徑超過4m 的均由預制裝配式通涵隊伍進行預制和安裝，所預制裝配式通涵數量為104 道，預制蓋板數量為4168 塊，預制側墻數量為4135 塊，累計預制板數量8303 塊，預制C30 混凝土數量為25515m3，C30 水平支撐板和后澆帶為現澆，現澆混凝土數量為17304m3。基礎、八字墻及臺背回填部分由各標段根據設計圖紙進行施工。

2.工程難點。

因預制場預制的板片構件數量多，不單單涉及一個標段，需在施工中需嚴格管理，精準協調，使預制場板片構件的預制順序能與各標段的通涵施工現場進度需求保持一致；各標段也要及時提出施工計劃和需求計劃，以便于預制場及時預制相應的通涵，保證工程進度不受影響；104 個預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計工作，確保能夠滿足現場施工要求。

3.場地建設。

（1）總體。預制場的建設考慮運輸距離，建于第二標段的服務區位置的項目部拌合站邊上，預制場為長150m，寬60m的長方形，面積為9000m2，場內全部經局部換填、碾壓平整后，用10cm 厚碎石找平；場內設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形車道，圍繞在預制區和存放區周邊，環形車道將整個預制場劃分為四大區域，便于混凝土的運輸和澆筑及材料的運輸。場內預制區呈U 字型設置在車道兩側，總長450m，寬2.5m，占地面積為1125m2，預制存板區分三處共計4200m2，鋼筋棚長28m，寬15m，占地為420m2，其中鋼筋存放區180m2，鋼筋加工區120m2，鋼筋半成品區120m2。生活區采用雙層活動板房面積約400m2。

（2）底座。預制場預制區呈U 字型共設置5 列共104 個底座，按每片預制板循環工期2 天計算，每月每個底座生產板片構件15 片，計劃工期5 個月，基本能夠滿足預制板總數量8303 塊的要求；底座鋼板采用3mm 厚不銹鋼板，鋼板的鋪設應在底座澆筑前預埋鋼筋，鋪設時鋼板通過預留的孔洞和預埋鋼筋進行焊接錨固，將預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構，場內設數控鋼筋彎曲機1 臺，數控鋼筋焊機1 臺，數控彎箍機1 臺、鋼筋切斷機個1 臺，二氧化碳氣體保護焊機4 臺。

4.施工準備。

施工所使用水泥、粗細集料及鋼筋等所有原材料的質量規格符合《公路橋涵施工技術規范》的相關要求，并經自檢及監理抽檢合格批復；配合比采用監理試驗室復核并批復的C25、C30 配合比，混凝土由標段攪拌站提供。

（1）模板。預制側墻每塊寬度為2m，預制頂板每塊寬度為1m。為保證預制板片構件的表面光潔度，采用大塊定型鋼模板作為預制板片構件的側模，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。模板型號及數量根據設計圖紙，針對不同的涵洞尺寸和填土高度，對模板進行詳細的計算和設計后，統一由模板廠加工生產，使模板具有能達到板片構件公差要求的精度、強度、剛度和整體穩定性，并能滿足預埋吊環的定位要求。

（2）專業班組。設鋼筋、模板、混凝土、運輸、安裝防水五個專業班組，各班組按預定好的工作內容進行各自專業施工。

（3）其他設備。25T 及50T 汽車吊各3 臺，板片構件運輸車3 臺，插入式振搗器及表面振搗器諾干，應急10KW 發電機1 臺。

5.施工流程及施工工藝。

（1）流程。底座檢驗→綁扎鋼筋→模板安裝→混凝土澆筑→養護→成品檢驗→運輸安裝→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。清除底模上的雜物并擦拭干凈，必要時需進行打磨處理，保證表面的光潔度；對鋼板接縫位置進行仔細找平，然后均勻涂刷專用脫模劑，脫模劑采用金華達EP-3專用脫模劑。

（3）綁扎鋼筋。鋼筋按圖紙加工下料后，統一在鋼筋棚內綁扎或焊接成鋼筋骨架后再整體吊裝至拼裝好的模板內；鋼筋的保護層墊塊使用專用的梅花形高強度砂漿墊塊，并按墊塊上標識的保護層厚度示值，選擇符合設計保護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；板片構件底部位置的保護層墊塊間距不得大于0.5m，確保每平方米墊塊數量不少于4 塊。預埋吊環的規格、數量、位置及固定情況需滿足設計要求。

（4）模板安裝。側模、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邊平齊，不得深入模板或遠離模板邊，個別伸入模板內側的要及時清除。單塊模板與模板之間用M12 螺栓連接，兩側側模上部采Φ12 對拉螺桿對拉加固，拼接處不得出現錯臺，支撐必須牢固；在安裝過程中，必須設置防傾覆設施。然后均勻涂刷專用脫模劑，脫模劑應采用同一品牌，不得使用使混凝土變色的脫模劑。

（5）混凝土澆筑。在模板、鋼筋經報驗并驗收合格后，即可進行混凝土澆筑，預制側墻和預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，側模板相對現澆時的模板要矮，振搗比較方便也容易振搗到位，有利于板片構件的外觀控制；對于異形板、倒角或蓋板牛腿位置需加強振搗，避免因振搗不到位而出現空洞或蜂窩麻面等外觀缺陷。澆筑混凝土時應按規定制作一定組數的標準抗壓強度試件，為吊裝運輸和28 天強度提供依據。

（6）養護?；炷恋酿B生根據板片構件養生時間，分別在底座和板片構件存放區均設置固定式自動噴淋設施。混凝土在澆筑完完成收漿后盡快予以覆蓋土工布，由在布設在板片構件的頂面帶小孔的橡膠養生水管和噴淋曬水配合養生。在板片構件吊運至存放區后，由自動旋轉噴淋設施進行噴淋養護，保證板片構件在保濕狀態下不間斷養護不少于7 天。

（7）拆模及成品檢驗。非承重的側模在混凝土強度能保證其表面及棱角不致因拆模而受損壞時方可拆模，一般應在混凝土強度達到2.5MPa 時方可拆除側模，承重模板在混凝土達設計強度的75%時方可拆模。不得暴力拆模，以防損傷板片構件，出現缺邊掉角現象。拆模后應及時將模板按編號順序吊移至模板存放區，進并行清理、維修，涂刷脫模劑等工作，以供下次使用。板片構件從底座在移運到存板區前需對成品板片構件按事先編排好的順序進行編號，并及時進行尺寸及外觀檢驗，出具檢驗報告；28 天強度到期后及時進行抗壓強度試驗，出具28 天抗壓強度報告并報監理單位簽認。預制板片存放采用枕木結合塑膠隔離層進行碼放，按照最高四層進行碼放。

（8）基礎施工?；A施工應與板片構件預制工作同時開展，因基礎為標段自行進行現澆施工，故需將設計圖紙和技術交底提前和標段對接溝通?；A的開挖及施工工作應按照計劃好的節點工期進行，如有變動需雙方及時溝通，使預制進度和基礎施工進度能保持相應的節奏。基礎根據填土高度和地基承載力可分為整體式基礎和分離式基礎，基礎埋置深度和基礎配筋應符合《預制裝配式鋼筋混凝土涵洞》（DB43/757-2013）的相關要求?；A的施工和傳統的施工流程基本一致，特別要注意的兩點是：在裝模要注意控制沉降縫位置的準確性，在分節現澆時要注意基礎表面側墻位置的平整度，這兩點控制不嚴，將會對后續拼裝帶來很大的麻煩。沉降縫位置的不準確會造成板片構件的沉降縫與基礎的沉降縫錯位；基礎表面的平整度不高，會出現板片構件局部偏壓，拼接錯臺等現象。

（9）運輸安裝。構件板片在運輸前，技術人員應復核所要拼裝的涵洞構件型號、尺寸及已施工完畢的基礎的標高、平整度、沉降縫、涵洞長度和寬度等指標是否達到要求。構件在運輸過程中要采取防止構件移動或傾覆的綁扎固定措施，防止碰撞損傷。吊裝前，吊裝負責人應仔細檢查吊裝的有關安全措施和吊車的工作可靠性。吊裝時，構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，防止碰壞、勒傷構件表面；吊裝順序為先吊裝一側的兩塊側墻作為基準板，掛線后再依次吊裝其他側墻，另一側采用同樣的方式進行吊裝施工。側墻的安裝應垂直、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、木塞等進行墊平微調，直至符合要求為止。側墻安裝完畢后，再安裝頂板，頂板吊裝時從一頭開始按順序進行安裝，注意調整兩頂板之間伸縮縫的寬度，使每一片側墻剛好安放兩塊頂板。吊裝是整個施工作業的重點，要求側墻垂直、平順、底座板墊平且穩定，頂板平整、坐穩，沉降縫的位置要能與基礎的沉降縫一一對應。

（10）水平支撐及后澆帶澆筑。在安裝完側墻和頂板后及時分段進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一致，澆筑時用振搗器振搗密實，待初凝后及時覆蓋土工布進行保濕養生。

（11）防水施工.防水施工應符合設計要求，并應在結構物驗收合格后方可進行施工。沉降縫每隔6m 設置一道，貫穿整個涵洞斷面，其寬度為20mm，縫內用瀝青麻絮填充后，外側接縫處使用寬度為200mm 的SBS 改性瀝青防水卷材貼面；內側接縫處為了整潔美觀，先在沉降縫兩側貼美紋膠帶，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，內側防水接縫處理完成。除沉降縫外的其他縫為施工縫，寬度為10mm，施工縫內側先用干麻填實再用聚合物防水水泥漿膠封堵、抹平，外側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。八字墻的基礎及翼墻采用C20 混凝土分層現澆，考慮墻身的不規則性，翼墻模板采用小型鋼模拼裝模板，應特別注意模板的拼裝打磨質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\送至工地現場，然后用汽車吊裝料斗進行澆筑；因墻身的不規則，需加強倒角位置的振搗，以免出現空洞等情況。在拆模后應及時曬水保濕養護，模板的對拉螺桿留下的孔洞應及時封堵。

（13）臺背回填。在通涵構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行臺背回填。臺背回填配置專用成套的壓實設備和小型壓實機具，回填材料試驗合格并經監理工程師批準。根據墻身高度，每側在兩端和中間各粘貼定制的標有層次及厚度的標尺，防止填土厚度超厚或漏檢，也便于施工質檢及監理人員掌握被檢層次和各項技術指標。值得注意的是離墻身30～50cm 范圍內要用小型壓實機具進行壓實或夯實，不能用大型壓路機直接碾壓，防止鋼輪撞擊破壞墻身和已安裝好的防水卷材。

6.實際應用情況總結。

裝配式預制通涵經過幾個月實際施工檢驗，通過標段在便道開通、基礎開挖、及基礎現澆方面的積極溝通配合，裝配式通涵的預制和安裝基本能按預期計劃實施，基本在基礎具備安裝條件后，完成一個裝配式預制通涵的安裝、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度，減少了人力物力的投入；已施工完畢的裝配式預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、漏水現象。

四、結語

隨著公路建設的發展，裝配式預制通涵施工已成為一種發展趨勢，其實現了設計標準化、生產工廠化、運輸安裝專業化的模式，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量，加快了施工進度，減少施工成本，減少了現場施工垃圾及廢水的產生，相較于于現澆通涵擁有比較大的優勢。