某高速公路装配式管形通道施工工艺

xx高速公路装配式管形通道施工工艺内容提要：装配式管型通道因其独有的特点装配式涵洞作为一种新型的小型结构形式，采用工厂化集中预制，使生产过程、生产质量易于控制，生产方式简单，使结构内在质量和外观质量较大的提高，并减少对路基土方施工的干扰，有利于提高整个工程质量，使施工进度快、成本经济，便于杜绝不合格产品出现在路基工程中，使整个工程质量稳定可靠。一、工程概况xx高速公路装配式管形通道按过水断面面积分为A=4.93m2和A=17.49m2两种规格，A=17.49m2管形通道壁厚为35cm，A=4.93m2管形通道壁厚为25cm，上半断面采用半圆形，下半断面采用曲墙结构；每节长3米，整个断面由4块组成，1块顶板和2块边板预制，1块底板现浇；全线共设置了7座装配式管形通道。装配式管形通道设置位置见下表。序号标段桩号长度m交角孔径111K59+0555570A=4.93m2211K59+2522450312K60+9588180小计120112ZK65+8887180A=17.49m22212YK65+9008.5994180313K69+5166390413K47+200039小计153预制节段（3米）各块重量见下表：过水面积边板方量(m33)边板重量(T))顶板方量(m33)顶板重量(T))A=17.49m225.8514.64.3611.0A=4.93m22.165.141.6824.21二、施工进度情况装配式管形通道从2006年10月4日开始预制，到目前为止，A=4.93m2的管节预制已经全部完成，另外浇筑完成了3节浙江大学实验涵节（A=4.93m2），共计129米，A=17.49m2的管节预制90米。管形通道施工监控由合肥工业大学实施，两种断面的实验涵节已预制完成，每个实验涵3节实验管节，1节主测管，2节辅测管。确定的实验涵洞有两座，大小断面各一座，分别为十一标的K59+055涵洞和十三标的K69+516涵洞。到现在，K59+055涵洞已经拼装完成并将底板混凝土浇筑完毕，两端一字墙混凝土的浇筑和沉降缝的施工还没有进行。K69+516涵洞的所有涵节拼装也已经完成，底板正在焊接绑扎。其余涵洞的成品板也正在预制和运输中，浙江大学的实验涵的3节预制板也已经运到浙江大学。三、施工工艺及方案1、底座施工预制场共浇筑24个底座，底座尺寸为1.5m×4.5m，采用C25混凝土浇筑。浇筑底座混凝土前，采用水准仪进行精确测量，保证顶面水平。模板加工模板采用整体钢模，用型钢焊成骨架后贴6mm钢板做面板，背部焊接三角架保证模板的刚度，同时作为立模时的支撑。模板连接处焊接∠16mm*16mm角钢，φ16螺栓连接，内塞密封条。模板共加工两套，A=17.49m2加工一套，A=4.93m加工一套，每套又分三组，顶板一组，边板两组。3、钢筋加工钢筋进入加工场后先进行除锈、调直，然后按设计下料长度切断、加工成型。加工成型的钢筋笼分类堆放整齐，吊车整体吊装入模。4、模板支立顶板模板由四块组成，边板模板由五块组成，每块高3.0米。模板支立过程中对模板的垂直度以及模板之间相互是否垂直进行检查，用模板四周的拉线钢丝绳和倒链微调，确保模板的垂直度以及模板之间相互垂直。5、混凝土浇筑由于管节是薄壁结构，混凝土灌筑前先均匀铺1～2cm厚且与混凝土同标号的砂浆。因浇筑高度为3米，混凝土入模时需挂串桶，每次模板内混凝土灌注完毕后，用抹子将顶面抹平。浇筑过程中对各种预埋件、进行详细检查，保证其准确无误。6、养生混凝土拆模后用塑料薄膜覆盖，洒水养生。养生期不小于7天。拆模后检查构件的几何尺寸，如有变形及时找出原因所在，以保证下次浇筑不出现类似情况。7、倒运至存放区因装配式涵洞管型通道边板、顶板均为直立浇筑，为了管节移位和安装，管节需翻身，所以在每节管节的侧面预埋2个吊环；首先钢丝绳穿过构件侧面预埋施工吊环，从底座上将构件吊起，放置在方木或旧轮胎上（避免构件棱角损坏），然后钢丝绳穿过构件背面设计预埋吊环吊至运输车上运至存放区。大断面涵洞的边板在运输前放平难度比较大，通过多次试验总结出来方法如下：先将20×20cm的枕木3块一组交叉叠放3层，要确保稳固，用一台25T的吊车将板体一端放在枕木堆上，然后用吊车让板体慢慢倾斜直至放倒。如不用枕木垫好，直接放倒的时候吊车在板体突然倾斜的时候容易倾覆甚至损坏。涵节在预制场内运输可以立着，运输时必须做好支撑；但从公路或便道运输必须要放倒，防止运输中涵节倾覆，出现安全事故，涵节运输时出现超宽，运输时全程必须有专人跟随，随时发现运输中的各种情况，并及时处理。8、底板浇筑顶板安装完成后即可进行底板钢筋的绑扎和混凝土浇筑，底板达到设计强度后，方可进行涵洞两侧和顶板的填土。9、拼缝及防水处理管节接缝中间用砂浆塞满，拼缝外侧5cm用沥青麻筋填塞密实，内侧用M10水泥砂浆勾缝，防水采用在涵节外侧涂热沥青2道。四、涵节运输情况及问题大断面的涵节由于重量较大，运输困难，运输速度较慢。之前虽然多次和运输单位谈合同，但终因难度较大运输单位退出，最后决定用运输箱梁的炮车改装后由装载机牵引运输，每次运输一块，现在运输车改装完成，试运输后效果较好，但是速度较慢，运输时间较长，尤其是这种运输车自身没有制动能力，加上山区公路的弯多坡陡特点，所以光靠用来牵引的装载机的制动能力制动很不安全，考虑到继续采用可能会发生安全事故，故现在只能租用大型平板运输汽车运输。六、拼装具体过程记录1、拼装调整边板测量班先在基础上定好边线控制点，画出边线。然后开始拼装边板，为了使涵洞拼装出来后保证顺直、美观。通过施工的时候不断摸索和总结，最后决定先将所有边板大致按控制边线摆放，沉降缝处要留好要求宽度。最后在边板底座处垫置不同厚度的钢板来将所有边板对齐，主要保证的是相临边板上缘的高度一致，所有边板上缘保证是一条直线，且每一节两块边板上缘之间的距离是统一尺寸。这个尺寸根据现场顶板下缘尺寸而定。如下图：焊接边板之间的钢筋为了保证在拼装顶板的时候两侧边板在受到顶板突然下压而不向两侧张开，避免发生安全事故。所以要事先将边板之间的钢筋焊接牢固，使两侧边板形成一个整体从而达到互相牵引。如下图：安装顶板边板和顶板的铰接处为一向内的倾斜面，砂浆放置困难且不易保证铰接处砂浆的密实，我们采用规格为2×2cm或3×3cm杉木条把接缝处的下边缘垫好，然后安装顶板，使顶板和边板之间形成设计要求的缝隙。如下图：填塞环氧树脂砂浆接缝处要灌入环氧树脂砂浆，起到粘结的作用。环氧树脂砂浆在现场按实验室的配合比拌和，拌制之前要将细砂用筛子筛好并放到锅里加热炒干。配置的时候工人要做好防毒的措施，带好手套及防毒面具。环氧树脂砂浆粘结力强，强度增长快，1天强度达57.6Mpa，配制好的砂浆在30分钟内用完。底板混凝土的浇筑在全部涵节都拼装结束及底板钢筋都焊接和绑扎好了后，可以浇筑混凝土，混凝土顶面要保证设计要求的坡度，表面要抹平。拼装后的涵洞外观如下图：六、存在的问题和建议1、装配式管形通道洞口端墙设计几何尺寸较大，混凝土方量较多，建议对端墙进行优化。例如一个过水面积17.49m2，涵长39米的管形通道洞口端墙混凝土量占洞身混凝土量的70%，这个比例偏大。2、涵节设计长为3米，由于结构较薄，特别是过水面积是17.49m2的管节。预制时，混凝土浇筑时无法下串筒，混凝土的倾落高度超过2米，有离析的情况，建议管节长度调整为2米，这样也可以降低大断面涵节的重量，便于运输，运输时不超宽，可降低运输成本，从而降低涵洞造价。3、因板体在预制的时候模板采用直立浇筑，在浇筑的过程和浇筑完毕后