浅谈装配式箱涵预制施工

浅谈装配式箱涵预制施工

栾韬,马生伟

中交二公局萌兴工程有限公司  陕西 西安 710000

摘要：如今我国经济发展进入新阶段，各行业也纷纷探求转型升级的途径，建筑行业同样如此。为此，建筑行业必须要加强创新，坚持创新驱动发展。装配式建筑作为新模式具有广阔的发展前景，而装配式箱涵技术在当前的道路施工中十分重要。本文将围绕着装配式箱涵预制施工展开探讨，对预制装配式混凝土箱涵施工技术进行概述，分析预制装配式混凝土箱涵的特点，进一步探索施工技术要点和质量控制措施，针对常见病害制定防治方案，以期为相关施工提供一定帮助，促进装配式建筑产业稳定发展。

关键词：装配式箱涵；预制施工；桥梁建设

引言

交通是经济发展的动脉，交通不顺畅，人员、货物就无法快速流转，必然会阻碍区域经济发展。为了激活经济，为经济发展创造有利条件，交通工程建设一直是中央和各级政府大力发展的事业。在当前的道路交通施工中，装配式箱涵预制施工是常用技术之一，其应用有助于促使施工更加流水线化、高效化，同时也能够节省成本。但是该施工有一定的技术难度，对于工序和一些细节要求较高，在实际施工中很容易出现施工问题，需要施工方对装配式箱涵预制施工技术的要点进行了解和掌握，设计完善的质量控制方案，才能够充分发挥技术的应用优势。

1装配式混凝土箱涵施工技术概述

装配式混凝土箱涵施工工艺是一种以模板作为基础的施工操作方法，该施工方法主要包含针对混凝土施工的模板制作，模板安装，模板拆除等重要核心施工流程。预制拼装混凝土箱涵施工的主要技术优势在于该技术能够大幅度地提升混凝土施工质量，特别针对于公路道路施工质量有着更加明显的质量提升作用。预制装配式混凝土箱涵的设计思路来源于利用公路桥梁施工所产生的涵洞结构作为基础，通过对传统混凝土浇筑方式的有效改善和优化，利用预先制作的水泥构件，实现了公路道路的拼装建设方式，不仅有效地提升了建造效率，而且大幅度提升了施工质量。

在进行涵洞构件制作之前，较为重要的工作是对构件制作场地的选址，为了提升预制构件的运输效率，通常会选择交通条件较好的路基附件或者预制构件生产厂房。完成预制构件的生产之后运送至施工现场依照各自的位置通过互相支撑的方式完成构件的组装工作。因为预制部件是在工厂内进行的，构件的平均质量更好，这对于部件组装过程中的精度控制非常重要的前提条件，利用预制构件能够一次完成多个箱涵的工作，大大提高了施工准确率，大幅度缩短了工程进度。由于城市区域土地资源相对匮乏，因此立体交叉路口的地下交通设施发展迅速，而箱涵结构在城市道路建设中也是一个重要组成部分。预制拼装箱涵既可以提高工程质量，又可以方便地进行集中预制，从而减少工程造价、维修费用，缩短工期。在施工现场所制作的结构构件可能由于长期贮存造成混凝土的收缩和变形，而预制拼装箱涵可以有效地降低混凝土构件的储存和维护环节，保证了构件能够以较好的质量进入施工流程。

2装配式混凝土箱涵的应用优势

2.1良好的环境保护特性

预制箱涵是在预制厂房内直接生产的，其机械化程度相当高，而且由于生产环境相对稳定，而且大多数厂房都与市区相隔很远，所以生产过程中产生的噪音、粉尘，都能得到很好地控制，因此环境友好。在进行预制箱涵的施工过程中，对于施工作业人员的技术操作水平有着较高的要求，特别是针对挖槽施工流程的高标准，高要求能够极大地提升施工效率，相比较传统的箱涵施工流程，该施工方案能够有效地降低外部环境因素对施工流程所产生的影响，对于建筑工程项目的施工效率和质量都有着较好的促进作用。

2.2施工周期较短

基于预制拼装混凝土箱涵的工程实践情况可以看出，箱涵预制工作与道路地基施工同步进行，施工单位只需要根据现场的具体情况，合理地组织人员进行建设活动，就能够有效地缩短工程工期，降低了工程的成本。

2.3整体性能更好

预制混凝土箱涵采用的是一次全断面浇筑，具备较好的完整性，通过批量制造各个部件，实现了较高的标准化水平，对于箱涵的施工效率和质量都有着较好的促进作用。只要严格执行箱涵施工的流程，就能够有效地控制各构件之间的实际间距，提高钢筋防护层的质量，与传统的现浇箱涵施工模式相比较，该技术能够更好地控制施工质量，施工方式也更加便捷，可以很好地满足公路工程箱涵的施工要求。

2.4安全风险低

预制装配式混凝土箱涵接头技术所选择的构件之间的密封措施为弹性承插橡胶圈，利用这种技术能够保证构件之间接缝的转动，这对于公路施工过程中可能出现的因为地基均匀性不足而引发的沉降导致的密封性问题得到有效的改善。转动特性能够降低外部因素的影响，相比较传统的现浇技术，能够大幅度降低施工过程中的安全风险。

3装配式箱涵预制施工技术质控要点

3.1基础处理及垫层工程

利用预制构件进行箱涵施工时，其地基与垫层的处理流程如下，首先是施工场地的平整工作，在此基础上进行测量放线，并完成基坑换填和水泥桩施工以及砂垫层的施工流程，最后在砂垫层上搭设模板进行混凝土浇筑，最后拆除模板并进行必要的养护工作。在施工之前，应清除箱涵所处地面上的杂草，并进行平整。在进行基础工程前，必须对基础的承载力进行测试，如果不符合要求，则采取更换填料的方式，如有需要，还可以使用混凝土搅拌桩。若采用换填法，必须严格按设计图纸进行施工，在施工过程中要注意松软，换填时使用砂石，换填完毕后，用小型压路机继续碾压，压路机不能触及的部分，必须用人工进行。更换时应按分层进行，分层厚度控制在30cm以内；若采用混凝土搅拌桩技术，则需要根据桩长、桩径、成形后的强度等因素来确定混凝土用量。铺好垫沙后，要把它压平。在使用混凝土衬砌时，应进行测量放样和模板的安装，并在浇筑过程中预留伸缩缝，严格控制入口和出口的实际标高。

3.2箱涵的预制

箱涵预制施工流程应当按以下流程开展施工，在模板运送至施工现场之后，进行场地平整并安装模板底板，之后进行钢筋绑扎施工以及钢筋骨架的搭设，完成场地内的预埋件之后进行模板的安装工作，最后是混凝土浇筑施工，待混凝土完成凝固之后拆除模板并进行混凝土养护工作。完成上述施工流程之后，需要对预制构件进行保护和翻转。梳理箱涵预制施工要点主要包含以下几点：

(1)根据设计图纸，向所有员工进行详细的技术培训，以保证所有员工都能熟练掌握施工工艺和操作规程。

(2)模板进场后要进行检测和验收，通过检测和验证，确定后进行试件装配，对不合格的样板应进行优化处理，或者直接淘汰。把检验合格的底模按号码摆放到指定的位置，并对齐，以保证水平和纵向在同一水平面上。

(3)钢筋笼绑扎选择胎架模式，完成绑扎之后，将其从车架上吊下，采用倒置焊接的方式焊接搭接接头，完成混凝土垫片的绑扎之后，将成品吊送至底部模板。

(4)在外模具安装之前，要做好抛光处理，抛光后涂刷脱模剂，将外模吊装至所需的位置，然后安装弯曲的螺栓套管和吊环。

(5)在安装内模之前，还要进行抛光、涂上脱模剂，在内模具安装完毕后，要检查其垂直度和斜角的大小。在进行下一步的施工前，必须经过检验，确认符合要求。

(6)混凝土的坍落度应严格控制在170~210mm之间，当塌陷系数较大时，会导致上部大量的水泥浆体积聚，从而对箱涵的强度产生不良的影响；浇注必须采用料斗，并保证每个箱涵的浇注必须持续；在浇注的过程中要做好振动，采用插入振捣方式依照快插慢拔的原则进行振捣，保证混凝土中的气泡完全排出，避免振动和漏振。浇注完毕，振捣后，压光，并保持上表面的平坦。

(7)拆卸模具时，必须分段拆卸，不要用暴力，否则会造成零件的损伤。在模板拆除完毕后，及时用土工织物和塑料膜覆盖，并安装喷水管线，并安排专业人员进行养护。

(8)当箱涵浇筑完毕的混凝土强度达到设计要求时，在水平方向上对其进行翻转，并将安装于端部的环状物切断，放置于指定位置。

3.3箱涵的安装要点

(1)当衬砌工程完工，强度符合规定时，进行表面清理，进行测量放样，再用C30混凝土浇注一次，以便精确定位每个箱涵的具体位置，并进行醒目的标识。

(2)将橡胶止水带置于接缝和沉降接合处，并在其顶部均匀涂覆一层胶粘剂；箱涵由高至低依次吊装，分段安装就位；运送至工地的箱涵，要尽早将其运至指定地点，搬运时要轻取轻放，避免损坏箱涵；所有的连接接头都要对齐，这样才能保证螺栓的插入顺畅，然后把衬板安装好，然后把螺栓拧紧。

(3)根据规定，在箱涵的内外缝中填满沥青棉絮，然后用不小于M15的水泥砂浆进行填筑，然后平整。螺栓孔也要用水泥砂浆进行密封，使用橡胶粘贴作为止水措施。在上述工序结束后，拆掉顶部吊环，并进行抛光，并在必要时使用砂浆进行处理，保持构件的防腐性。

(4)将三层沥青油连续涂覆于箱涵的外部。

4装配式箱涵关键工序的施工管理要点

4.1模板的制造和安装

在模板的制造和安装中，必须注意下列技术要点：

(1)在模板设计时应注意钢板和槽钢的厚度，而槽钢则是作为模板背面的一种。另外，为了保证浇筑后的混凝土具有较好的平整性，还应该尽量减少背楞间距，增加模板的刚性。

(2)使用专用的模板，将弯曲螺栓的槽口和铰链的连接处精确地释放出来，模板的刚度、洁净度和平滑度必须良好。

(3)模板在使用前必须进行除锈处理，无论模板底部、侧面模板、内部模板，均要均匀涂上一层脱模剂，以免模板在浇筑完毕后与模板表面粘结，造成模板拆除后出现麻面现象。

(4)在施工过程中，模板必须具有足够的刚性，以便在施工过程中出现变形，并确保在预制件完成后的精确性。为了避免因混凝土渗漏而影响到箱涵的外观质量，应在模板间的接缝处贴上橡胶条提升防水性能和美观度。

(5)内、外模板安装就位后，对模板和箱涵的大小进行检验，以确保模板的垂直度与模板的垂直度是否相符。另外，为了防止模板施工过程中出现的变形，采用可调节的支架进行内模的加固。

4.2钢筋施工管理要点

钢筋施工的技术要点如下：

(1)主钢筋采用气密焊形式，焊接接头的长度要严格按有关规定进行控制。

(2)为使骨架内各钢筋之间的连接紧密，必须确保交叉处的连接紧密，并采用气体保护焊接。

4.3混凝土工程

在箱涵混凝土的施工中，必须注意下列几个技术问题：

(1)为了确保箱涵的外观质量，尽量减少施工缝的数目，并在浇注的过程中进行振捣，以确保混凝土的连续性，达到一次成形的目的。

(2)浇注时，应在模板四周均匀分布，一般不大于28cm的层厚。实际的布速必须与振捣的正确匹配，振捣的持续时间以保证混凝土不会沉降、地面平整。在振动棒与侧面模具之间要保持一定的间距。在进行上部振捣时，应将振动棒插入下层的内侧一定深度，使其不会在振动结束后出现明显的裂缝。

(3)在混凝土振捣完成并完成灌浆后，进行覆盖和喷水养护。在混凝土浇筑完毕后，在实际强度不小于2.5MPa的情况下，并在不少于2天的时间后拆除模板。

(4)在模板拆除时，要派专人监督和指挥，确保箱涵的外露和边角不被破坏。

(5)在养护期间，必须先用塑料纸包好，再用土工织物覆盖，并用喷淋的方法保证混凝土的表面保持潮湿，不能有干燥和潮湿的交替。

(6)若施工在冬季进行，则采用保暖棚和蒸发器进行保温保养，并由专门的人员进行温度记录，防止因气温急剧变化而造成箱涵裂缝。

4.4构件的储存与运送

在贮藏和运输箱涵构件时，必须注意下列几个方面：

(1)在部件装载时，部件和车体的接触面应安装衬板，防止碰撞；当预制件的强度达到设计要求后，才能进行搬运；在搬运过程中，要采取有效的减震、加强措施，并根据吊环的位置，对输送方式进行适当的调整，以避免损伤和碰撞。

(2)当部件运送至存放区时，必须在枕梁与部件的接触部位放置木板，以防止部件间的碰撞、挤压。

4.5组件装配

在装配箱涵构件时，必须注意下列几点：

(1)各部件的装配必须严格遵循设计和施工计划，在正式装配前先进行试验装配，并编制详细的设计方案，并作好技术指导，如有需要，可安装脚手架，或使用手动吊车，以保证各部件的稳定性。

(2)组件装配完毕后，要进行质量检验，检验的内容和要求如下：首先各部件的长度误差不得大于0~4mm.其次，壁面厚度不得超出-2-4mm。最后，轴向偏差不得超过52mm，结构长度的误差不得超过-53-110mm，基面高度不得超过-11mm；要同时保证垫板的厚度和宽度不得低于设计要求。

4.6回填作业

在进行回填时，必须注意下列几个方面：

(1)在各构件的强度达到设计指标之前，不得进行回填。

(2)在支脚区域进行回填时，必须采用高密度的砂石，并对其进行夯实处理。

(3)当结构侧壁区进行回填时，需要在一侧1米以内的小型压实机进行分层碾压，在此范围内，一般不能采用大型机械进行碾压。

(4)在实际回填时，当填筑深度达到0.5~0.7m时，可采用小型压路机进行碾压。

(5)在碾压侧墙区和上覆土层时，其具体的碾压方向必须与箱涵的中轴线方向平行。

5提高施工工艺水平的途径

在工程实践中，为了确保工程的施工效果，可以采用下列措施来改进施工工艺：

(1)在混凝土凿毛时，采用抛丸法进行凿毛是更有效的。

(2)使用气体保护焊接工艺，可避免使用电弧焊接时产生的灼伤、焊渣等问题。

(3)采用蒸汽发生器进行混凝土养护，必须保证混凝土的强度在8小时内达到设计要求的80%以上，才能进行混凝土的起重和搬运。

(4)采用二维码识别技术，可以更好地对箱涵侧板和顶板进行管理。

(5)采用在穿模板钢筋四周加橡皮或在安装完毕后打泡沫胶的方法来预防渗漏。

6箱涵混凝土施工中出现的问题及预防措施

6.1箱涵的开裂

混凝土在成型后，由于养护措施不到位，导致混凝土表面的水分迅速蒸发，从而导致混凝土的收缩和开裂，这些问题对混凝土的质量影响是显而易见的，处理不好会导致结构的稳定性降低。为了解决该问题，需要进行混凝土构件生产时确定正确的材料配比。在保证混凝土配比科学合理前提下，可以通过减水剂对混凝土的塌落度进行优化，开展振捣作业时要严格依照混凝土振捣流程和注意事项进行作业，保证振捣质量。最后，科学的养护工作是保证混凝土质量的重要流程。

6.2蜂窝式麻面

蜂窝状结构的主要特征是在构件的表面产生大量的凹陷，严重地影响了其外观和使用性能。预防措施：针对一定范围内出现的少量蜂窝麻面问题，可用钢丝刷或加压水进行处理，最后使用高标号水泥进行表面处理。如果出现了大的蜂窝，就必须凿除薄弱混凝土层，然后用钢丝刷或者高压水将其清洗干净，或者是用更高标号的混凝土进行修补，然后对其表面进行必要的覆盖养护措施。

结束语

综上所述，建设行业的发展离不开技术的优化和创新，装配式箱涵预制施工技术是公路施工的新型技术，具有安全性高、成本低、工期短、环保性强的优势，其技术应用水平直接关系到公路工程的整体质量和安全。施工方应当对装配式箱涵预制施工技术的原理和要点进行把握，提前做好技术交底工作，开展施工前技术培训，提升施工人员的技术能力，严格按照工序进行施工，做好地基处理和垫层施工，在预制过程中不断优化施工参数，关注模板制作和安装、混凝土施工中的细节，安排专门的技术人员在施工现象进行监督和技术指导，对于可能出现的问题，制定有效的防治方案，优化混凝土原料配置，避免箱涵裂缝，做好混凝土养护和蜂窝处理工作，避免蜂窝麻面问题，以综合措施保障施工质量。

参考文献

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