箱涵施工技術及應用探析

沈輝

（云南建投第一水利水電建設有限公司，昆明 650217）

1 引言

伴隨著“一帶一路”倡議的持續推進，我國與周邊國家在政治、經濟、文化等方面的交流變得越發密切，也帶動了各種基礎設施項目的發展。在水利渠道工程施工中，箱涵施工技術是非常重要的內容。箱涵有著良好的受力特性，可以很好地適應多種不同的地質條件，不管是變形量還是沉降量都很小，在軟弱地基中有著良好的適用性。做好箱涵施工技術的研究，對于提高工程整體質量意義重大。

2 箱涵施工技術概述

箱涵是涵洞的一種，洞身采用的是鋼筋混凝土箱形管節結構，包含了一個或者多個方形斷面，可以將其看作是管涵的替代品，適用于跨徑不超過4 m 的情況。箱涵施工通常都是采用現澆施工的方式，在預先開挖好的溝槽內設置好底層，澆筑混凝土墊層，對加工好的鋼筋進行現場綁扎，設置內模與外模，如果箱涵的體積較大，需要先對底板及側壁的下半部分進行澆筑，然后對上部及頂板鋼筋進行綁扎，架設好模板后對剩余部分進行澆筑。混凝土固結并達到設計強度后，將模板拆除，于箱涵兩側同時進行土方回填[1]。

3 工程概況

黑石羅水庫樞紐及灌區渠系工程總干渠明渠工程為總長4 548 m，其中包含河頭上隧洞出口至下天井隧洞進口段，樁號：1+157～1+178，該段長21 m；下天井隧洞出口至碉窩窩隧洞進口段，樁號：1+880.2～3+885.2，該段總長2 005 m；碉窩窩隧洞出口至丁家坪隧洞進口段，樁號：4+650.2～7+172.2，該段總長2 522 m。渠道為矩形斷面,渠道占地多為依山陡坡荒地及耕地，少部分為果樹林地。明渠襯砌斷面尺寸為：寬×高=2.1 m×2.7 m，均采用30 cm 厚C25 鋼筋混凝土進行支護，過水流量為Q=4.45 m3/s，渠道設計糙率n=0.015，渠道設計流速1.915 m/s。渠道采用C25 鋼筋混凝土襯砌，每隔9 m 設置一道沉降縫，縫寬2 cm，沉降縫采用BW-651 型止水帶止水，采用瀝青砂進行填充。

4 箱涵施工技術及應用

4.1 施工準備

一是施工用水，在渠道附近有水溝處建一個30 m3的水池，用水管接引至施工工作面供拌和、鋼材加工、木材加工使用，生活區用水與村民家共用自來水；二是施工用電，由各隧洞口的315 kV·A 變壓器引接，由并壓器低壓端引接至各施工部位使用。所有施工用電線路均按“三相五線”制進行架設，電線離地凈高不小于5 m，電桿采用鋼管制作，安裝瓷瓶等設備進行絕緣保護；三是施工道路，從周邊鄉村公路的靠近施工現場的位置，修挖相應的匝道，依照實際施工需要，設置多條便道通向各個工作面，對外施工道路充分利用了通向渠道的各隧洞口；四是現場布設，在施工現場設置有相應的鋼筋加工車間、成品堆放區域、砂石料堆放場等，為滿足混凝土澆筑需要，施工平臺上劃分一塊場地，配置1 臺JS500 混凝土攪拌機進行拌和，單個攪拌機的生產能力為25～30 m3/h；五是資源配備，明渠工程擬投入機械主要有：卡特320 挖掘機1 臺，日立220 挖掘機1 臺，裝載機2 臺，3 m3空壓機4 臺，強制式混凝土攪拌機1 臺，攪拌拖泵一體機1 臺，8 t 自卸汽車5 輛。

4.2 土石方開挖

一是土方開挖。結合施工進度計劃安排，本段渠道土方采用1 臺卡特320 型挖掘機剝離、開挖，4 輛東風10 t 自卸汽車運至指定渣場，使用1 臺LG500 裝載機平渣；二是石方開挖，明渠石方開挖采用4 臺3 m3移動式空壓機，4 個TY-28 手風鉆鉆孔，雷管及乳化炸藥進行分段分層光面爆破，2 臺卡特320 挖機裝渣，4 輛東風10 t 自卸汽車運渣，2 臺LG500 裝載機平渣。

4.3 鋼筋制作與安裝

在對鋼筋進行施工前，施工人員需要熟悉施工圖紙，確定好鋼筋的型號和數量，對鋼筋進行抽樣檢測，確認其性能達標后，才能投入使用。所有經過開料成型后的鋼筋，都需要做好編號，整齊碼放，確保堆放場地干燥通風，做好相應的防銹處理。在對鋼筋接頭進行焊接時，要求先將搭接端部折向一側，確保結合鋼筋的軸線能夠保持一致，確保單面焊縫的長度不小于10d（d 為鋼筋直徑），鋼筋搭接長度不小于30d[2]。對于受力鋼筋，在進行焊接或者綁扎的過程中，應該將焊接點或者綁扎點設置在內力相對較小的位置，盡量錯開布置，相鄰綁接頭的距離不能小于1.3 倍搭接長度。

4.4 模板制作與安裝

結合該工程的實際情況，模板可以采用木?；蛘呓M合鋼模，如果使用的是組合鋼模，在一些特殊部位需要木模提供輔助。模板和相應的配件在出廠前，需要進行質量和精度檢驗，同時依照相關規范的要求，對模板組裝的質量進行檢查，必要時進行試拼。每一個倉位在立模前，都需要設置精度和數量達標的控制點和高程點，一些結構復雜的部分更是需要對控制點進行加密。模板中所有的錨固件都必須做到預埋準確牢固，對于已經安裝加固完成后的模板，需要進行校核，確保其位置準確，表面整潔，接縫嚴密。鋼模板在拆模后必須及時清洗，將已經固結的灰漿等著雜物去除，而在混凝土澆筑前，可以使用小型風機進行吹掃，保持模板表面干凈整潔，從防銹以及方便拆模的角度，應該在內表面涂刷脫模劑。如果是木模板，需要在制作完成后直接涂刷脫模劑，過流面模板外層需要貼上一層三合板，使用模板漆進行涂刷。

4.5 混凝土澆筑

1）施工工序。箱涵混凝土的澆筑采用的是分層澆筑的形式。對于2 次澆筑的接縫位置，需要做好相應的處理，在首層混凝土達到一定會強度后，將表面水泥砂漿和軟弱層鑿除，以水沖洗，在垂直施工縫位置涂刷水泥凈漿，然后對第二層混凝土進行澆筑[3]。

2）混凝土拌制和運輸。本標段工程混凝土采用攪拌拖泵一體機進行攪拌，混凝土按照相關規范要求，結合試驗確定的配合比進行攪拌。拌制好的混凝土使用攪拌拖泵一體機泵送到倉面，如果混凝土從高處直接傾倒，需要將高度控制在2 m以內，避免出現離析的問題。如果傾倒的高度超過2 m，需要設置相應的輔助設施，如溜管、串筒等。出料口下方的混凝土堆積高度應該控制在1 m 以內。

3）混凝土澆筑。對于面積相對較小的倉面如底板、邊墻等，可以使用通倉平鋪的方式進行施工，要求每一次鋪料的厚度不能超過20 cm，在基面平整度差，或者工作縫處于脅迫的倉位，混凝土澆筑需要采用從低到高的順序，先填塘再鋪料。面積較大的混凝土澆筑倉面如泄水堰壩段下部，可以采用臺階法澆筑，需要施工技術人員做好臺階層次和寬度的嚴格控制。

4）混凝土振搗。混凝土振搗采用CD-35 型軟軸振搗器振搗，振搗時要求振搗器距模板有一定距離，并不觸動鋼筋及預埋件，振搗時間以混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡、開始泛漿為準，振搗器移動距離不超過有效半徑的1.5 倍，并插入下層混凝土5～10 cm，保證上下層混凝土結合緊密，避免漏振。渠道側邊混凝土振搗時應插入毛石縫間，振搗密實，保證不漏振。

5）混凝土養護。在渠道頂間隔200 m 修筑供水池（箱），左右岸相錯100 m 作為混凝土養護用水。養護采用直徑為48 mm PVC 花管布置在渠道邊坡通水自流養護，局部采用人工提水至養護面進行養護?；ü苎赝豢v剖面間隔5 cm 鉆設直徑為3 mm 的自流孔。需要安排專人負責養護，以2 h 為間隔灑一次水，灑水養護需要在混凝土澆筑完成后的6～18 h 進行，如果溫度較低，應該以稻草、保溫膜等進行覆蓋，經常對混凝土表面的濕潤情況進行觀察，養護時間不能少于14 d。

4.6 施工縫面處理

在基巖上對第一層混凝土進行澆筑前，對雜物、泥土、反坡巖石等進行清理，沖洗干凈后，將倉內積水排除，確?；鶐r面潔凈濕潤。如發現地下水外滲，需做好引排工作。處理完成并得到監理人員的認可后，可先均勻覆蓋一層水泥砂漿，厚度在3～5 cm，然后進行混凝土的澆筑，砂漿鋪設必須匹配混凝土的入倉強度[4]。第二層混凝土澆筑之前，需要對接觸位置進行鑿毛處理并沖洗干凈，鋪設一層厚度同樣為3～5 cm 的水泥砂漿。

4.7 土方回填

土方回填需要根據實際情況選擇施工方法，2.5 m 以下采用人工分層鋪料、分層夯實的方法施工。填筑應從低處開始，填筑厚度一般為20～25 cm。并根據施工詳圖規定的干密度、干重度及壓實度等要求進行現場夯實試驗，以確定合理的夯實參數，并經監理工程師確認后方可進行施工；2.5 m 以上采用裝載機攤平、壓實，填筑厚度為30～50 cm。

4.8 安全管理

開工前項目部組織有關人員編制實施性安全施工組織設計，對土石方施工、混凝土拌和系統、鋼結構制作安裝、灌漿施工、設備安裝、機械運輸等作業項目編制和實施專項安全措施設計，確保施工安全。設置安全文明生產措施專項資金。實行逐級安全技術交底制，并做好記錄。加強施工現場安全教育。

5 箱涵施工質量控制措施

5.1 土方開挖質量控制

在進行土方開挖施工時，需要在邊緣區域，預留出1 m 左右的區域，使用挖機對中間部分的土方進行開挖，然后配合施工技術人員專門做好邊坡開挖。永久邊坡的開挖需要預留出200 mm 左右的余量，以人工進行修整，保證邊坡的坡度和平整度。如果是容易產生風化和崩解的土層，在開挖后無法及時回填，需要結合土質和氣候條件，預留出至少50 cm 的保護層，等到渠道襯砌施工前，對保護層進行開挖修整，以滿足設計方案的要求。在進行土方開挖的過程中，如果出現了開裂或者滑動的情況，必須立即停止施工，告知監理工程師，做好觀察和記錄。等到情況穩定后，制訂出相應的批復方案并上報，通過審批后，依照方案對邊坡進行處理。

5.2 混凝土施工質量控制

一是材料質量控制。在施工中使用的各種材料都需要由指定廠家供應，嚴格依照相關規范的要求進行抽樣檢測，確認合格后才能使用。在施工現場對水泥、外加劑等材料進行存放時，應該保證存放區域干燥通風，對于已經失效的材料需要及時清出施工現場，避免出現誤用的情況。

二是拌和質量控制。拌和系統中的稱量裝置需要每月進行至少一次校核，將水泥和外加劑的稱量誤差控制在1%以內，砂石稱量誤差不能超過2%。拌和站工作人員必須嚴格依照相關要求，對混凝土原材料的投料情況進行統計分析，發現異常及時告知負責人進行處理。

三是施工質量控制?；炷寥雮}后必須及時進行平倉振搗，加快覆蓋的速度，避免出現堆積的問題，如果在倉內發現了粗骨料堆積，應該將其均勻分散到砂漿較多的區域[5]?；炷敛鹉：笮枰龊帽砻骛B護工作，養護時間不能少于14 d，如果是在干燥炎熱的天氣，養護時間應該延長到28 d 以上，保持混凝土表面濕潤。冬季養護需要落實后混凝土表面保溫措施。

6 結語

綜上所述，伴隨著技術水平的提高，箱涵施工技術得到了迅猛發展，在工程建設中的應用越發廣泛。結合黑石羅水庫樞紐及灌區渠系工程的實際情況分析，在運用箱涵施工技術的過程中，需要做好土石方開挖、鋼筋制作安裝、模板制作安裝以及混凝土施工，加強施工質量控制，將箱涵施工技術的作用充分發揮出來，保證工程的施工效果。