微改工藝技術在公路橋涵工程施工中的應用

王興雙

摘要 公路橋涵工程是我國社會經濟建設的重點內容，其施工技術的復雜性，都決定管理和控制公路橋梁工程的質量安全問題。公路橋涵工程的復雜性決定了建設這項工程項目不可能一蹴而就，而是需要分別建設各個組成部分，其中關鍵施工技術是公路橋涵工程的重點也是難點之一，也是會對公路橋涵工程的質量安全產生重要影響的關鍵部分。基于此，文章著重分析探討了公路橋涵工程采用微改技術的技術要點，并在太行山高速公路邢臺段進行推廣應用。

關鍵詞 工藝微改進;工法微提升;設備微改造

中圖分類號 U445 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）01-0123-04

0 引言

太行山高速邢臺段是太行山高速公路的重要組成部分，北接平贊高速公路，南連太行山高速公路邯鄲段，是太行山連片特困地區脫貧致富的必要交通保障，河北省的重點建設項目，建設過程中高度重視新技術、新材料、新工藝的應用，以實現創建科技示范工程為目標，大大提高了邢臺段高速公路的科技含量。

1 工程概況

太行山高速公路邢臺段一標起點樁號為K1+056.662，終點樁號為K15+450，全長約14.393 km。該項目路段包括道路、橋梁、互通、服務區、天橋涵洞、通道等多項工程。橋梁36座（含匝道跨線橋）（大橋8座，中橋4座，小橋16座），天橋8座;互通2個（郝家莊互通、石城互通），服務區1個（安上服務區）; 各類涵洞31座[其中蓋板涵7座（主線），鋼波紋管涵23座（主線17座，匝道6座），鋼筋混凝土拱涵1座];各等級通道3處（其中一等通道1處，二等通道2處）。該項目全線采用雙向四車道高速公路標準建設。

太行山高速公路邢臺段一標在建設過程中，提出建設品質示范工程創優理念和方案，主要從前期策劃、施工進度控制、施工工藝等方面入手，保障工程質量，推動品質工程建設。

2 創新微改技術在工程建設中的應用

2.1 工藝微改進—滴灌節水保濕養生系統

2.1.1 滴灌節水保濕養生系統技術微改處理施工因素

橋梁墩柱澆筑完成后用澆水養生的方法，水即澆即流，即澆即干，根本達不到保濕效果;掛上土工布澆水保濕，土工布雖然浸濕，但因不能很好地吸附于立面，混凝土表面仍然是干的，高空中的土工布蓄水不佳，再加上風干效應，干得更快，即使在外表再包上薄膜保濕效果也不佳;用薄膜沿立柱纏繞養生，利用混凝土水化熱的蒸汽水來保濕，但薄膜吸附性不強，混凝土和砌體表面與薄膜之間總是存在一定的空隙，大量的蒸汽水順著空隙向下流走，而且薄膜密閉性差，透氣性大，余下的蒸汽水在高空中也容易散失，保濕效果仍然不佳[1]。

2.1.2 滴灌節水保濕養生系統技術微改處理施工技術

（1）滴灌節水保濕養生系統的組成。滴灌節水保濕養生系統由蓄水容器、管路、覆蓋材料三部分組成。

蓄水容器：一般采用大容量鐵質水桶、水罐等。

管路：由干管、支管及必要的調節設備（閘閥、流量調節器等）組成，干管采用PVC管或硬質塑料管，便于連接多條支管;支管：采用軟塑料細管。

覆蓋材料：一般采用土工布、薄膜。

（2）滴灌節水保濕養生系統的特點：

1）高倍節水，高效保濕。滴灌節水保濕養生系統具有高倍節水的優越性能，每天只需加一次水，通過管路緩慢地將水釋放到混凝土表面，做到了真正意義上的不間斷施水，因此，在一個養護期內總能保持混凝土表面的濕潤。

2）均勻強度，促進早強，抑制裂縫產生。因滴灌節水保濕養生系統的養生方法對混凝土表面濕潤的保持是持續的、均勻的，真正達到不間斷施水的混凝土養生要求，而用澆水養生混凝土表面時干時濕，兩相對比混凝土強度的形成明顯要均勻一些。

因滴灌節水保濕養生系統保濕保溫并重，給混凝土創造了一個高濕保溫的養生環境，因此用滴灌節水保濕養生系統養生，在高溫保濕同時實現的環境中能有效地促進混凝土早強的形成[2]。因滴灌節水保濕養生系統采用土工布覆蓋，這樣既避免了陽光直射和風沙過大使商品混凝土表面水分蒸發太快而形成干縮裂縫，又防止了白天升溫過高、夜間降溫收縮產生龜裂，有效抑制微裂縫的產生，從而達到延長混凝土使用壽命的效果。

3）節工省能，降低養生成本。因滴灌節水保濕養生系統只需每天加一次水便可以在一天內高效保濕，因此采用滴灌節水保濕養生系統養生，可以節工省能，降低養生成本。相對澆水養生而言，采用滴灌節水保濕養生系統養生能節約大量人工，節約大量水，節約大量機械臺班，其綜合成本大幅度降低。

“滴灌節水保濕養生系統”具有適用范圍廣、施工效率高等優點。

2.2 工法微提升—“預制T梁馬蹄鋼筋制作安裝工藝工法微改”

太行山高速公路邢臺段一標項目部在項目施工過程中，對現有鋼筋施工工藝技術進行改良提升：提前將管道與普通鋼筋有沖突的橫向、縱向位置分別計算出來，把對應的鋼筋結構形式按設計規范要求進行修改，在鋼筋施工過程中分別進行制作及安裝，不再需要進行截斷及焊接補強。

2.2.1 預制T梁馬蹄鋼筋微改處理施工因素

預制T梁的質量直接關系到橋梁的使用及安全，且T梁施工工程量大，施工時間長，所以T梁的標準化、工廠化施工尤為重要。

在以往T梁預制施工過程中，鋼筋綁扎完成后需預埋預應力管道，在管道定位過程中會出現管道與普通鋼筋及預埋件相互干擾的情況，在保證管道位置不變的情況下需要挪動普通鋼筋的位置。一般的工藝是將鋼筋截斷，然后進行焊接補強，這樣不僅會浪費大量的人工、材料及時間，如果技術水平不到位，更會影響整體的強度及質量。

2.2.2 預制T梁馬蹄鋼筋微改處理施工技術

鋼筋在作業加工廠大棚內集中下料、加工，運至臺座胎架上綁扎，焊接成型。臺座事先刷好脫模劑，綁扎非預應力鋼筋的同時埋設金屬波紋管。波紋管用“井”字形鋼筋綁扎焊接在非預應力筋骨架上，間距0.5 m，波紋管的縱、豎向坐標定位誤差在規范之內。通過對應的鋼筋結構形式按設計規范要求進行了微改（見圖1微改前鋼筋形狀、圖2微改后的鋼筋形狀），在鋼筋施工過程中分別進行制作及安裝，不再需要進行截斷及焊接補強（圖3微改后的馬蹄鋼筋在T梁預制中的應用）。

T梁馬蹄鋼筋工藝技術微改良使整個鋼筋施工過程形成標準化流水作業，有效提高了施工效率，確保了施工進度，更確保了施工質量。簡便了現場施工人員的鋼筋作業。

2.3 設備微改造—液壓破碎錘“化錘為夯”

該合同段共有橋梁36座，涵洞通道50道，其臺背回填材料設計為碎石（砂礫）土或液態粉煤灰，碎石（砂礫）土骨料含量30%～70%，壓實度≥96%;液態粉煤灰適用于路基填筑完成后反開挖修筑鋼波紋管施工，其余結構臺背回填均采用碎石（砂礫）土。

臺背回填施工方法：采用分層平行攤鋪、對稱填筑壓實的機械施工作業方法;

臺背宜采用碎石、砂礫土透水性材料，層厚按不大于15 cm分層填筑壓實，最大粒徑不超過50 mm。見圖4臺背回填施工工藝流程圖。

臺背回填施工質量問題是各等級公路路基施工中的一個關鍵性問題。臺背回填是防止橋頭跳車的關鍵步驟，臺背回填的好壞直接影響到道路施工質量，臺背回填質量不達標，橋涵構造物就會出現跳車、斷板等問題[3]。

2.3.1 液壓破碎錘“化錘為夯”微改處理施工因素

臺背施工達到設計要求強度后臺背回填施工采用分層平行攤鋪、對稱填筑壓實的機械施工作業方法;臺背宜采用碎石、砂礫土透水性材料，層厚按不大于15 cm分層填筑壓實，分層回填時在臺背側劃線標識（見圖6橋涵臺背回填按分層控制），最大粒徑不超過50 mm。

因臺背回填施工場地和建筑物本身的穩定性要求，一般不采用重型壓實機械。常用的壓實機械有：手扶和自行式小型振動壓路機、人工夯一般用于回填寬度小于2 m或其他大型機械無法到達的場合;輕型自行振動壓路機，用于回填寬度大于2 m的部位。

2.3.2 液壓破碎錘“化錘為夯”微改處理施工技術

太行山高速公路邢臺段一標項目部在項目施工過程中，積極探索、對現有液壓破碎錘進行微改造：將液壓破碎錘的釬桿換成“鋼板”，以液體靜壓力為動力，驅動活塞往復運動，活塞沖程時高速撞擊鋼板，通過鋼板震動來達到回填土壓實的目的[4]。通過現場施工及壓實度檢測，改造后的“液壓震動夯”能夠達到回填壓實度要求。通過液壓臂能對各種類型的臺背回填料進行夯實（見圖5微改造后的液壓夯分層夯實），同時由于設備離臺身較遠，“液壓震動夯”相對震動壓路機大大降低了對構造物的穩定性影響，具有適用范圍廣、施工效率高等優點，設備常見、改造簡單、夯實效果好。

2.4 設備微改造—拱涵及拱橋鋼模臺車代替傳統模板支架系統

2.4.1 鋼模臺車在拱涵及拱橋中處理的施工因素

以往的拱涵及拱橋施工需要大量的人力搭設腳手架，消耗大量的竹膠板，采用鋼模臺車施工，不僅減少人員搭設腳手架，減少拆模時間，一次制定可多次重復利用，代替原用竹膠板，可減少材料浪費。采用移動軌道，減少移模時間，大大縮短施工工期。

2.4.2 鋼模臺車在拱涵及拱橋中處理的施工技術

臺車由行走輪、橫梁、縱梁、豎梁、可調節模板、千斤頂組成。臺車移動通過下縱梁安裝的行走輪，下縱梁、豎梁都采用16#槽鋼，橫梁采用14#槽鋼，模板材料，由5 mm鋼板、80槽鋼組成，采用M18高強度螺栓連接，螺栓眼孔按照圖紙標注尺寸制作，連接眼孔20*30條孔。模板的高度通過在下縱梁安裝8個10 t液壓千斤頂和上橫梁安裝8個液壓千斤頂調節，將模板頂升到施工位置，然后加固施工，進行下一循環時松動液壓千斤頂，模板與拱頂脫離，平行移動至下一循環，就可進行鋼筋安裝及混凝土施工。

該項目拱橋尺寸多為凈寬6 m，凈高6.4 m，拱圈半徑2.05 m，拱圈每節長度4 m，拱圈最大厚度0.75 m。為節約工期、保證拱圈質量、施工簡便，所以拱圈內模為加工的鋼構定型臺車。具體結構示意見圖7所示。

外圈兩側每隔1～1.5 m設置一道50 cm寬縱向模板空擋下料和振搗，混凝土澆筑到此位置后封堵住牢固。

鋼膜臺車制作定型鋼模板時應設置預拱度0.02，拱圈下部1/3處需進行加強處理，縱向方木加密，對拉桿加密或加大對拉絲直徑;混凝土澆筑時為確保安全，拱架下應再加設兩排腳手架支撐。

3 結束語

太行山山脈上建造一條高速公路充滿挑戰，在工程建設中的技術創新應用非常重要。三微改技術（工藝微改進、工法微提升、設備微改造）成果的應用取得了良好的實際效果，通過對現有技術和設備的微改進和創新，進一步促進了現場施工生產，以技術創新為驅動力，不僅帶動了太行山高速公路工程的建設，還激勵建設者迎難而上，對解決施工過程中的路基、橋涵建設難題，具有重要的借鑒意義。

參考文獻

[1]公路路基施工技術規范：JTG F10—2006[S].北京：人民交通出版社，2006.

[2]公路橋涵施工技術規范：JTG/T F50—2011[S].北京：人民交通出版社，2011.

[3]河北省高速公路施工標準化管理指南：第二部分 施工標準化第一冊路基工程[M].北京：人民交通出版社，2011.

[4]河北省高速公路施工標準化管理指南： 第二部分 施工標準化第三冊橋涵工程[M].北京：人民交通出版社，2011.