高速公路装配式涵洞施工工艺探讨

　　道路与桥梁工程师论文（精选范文10篇）之第六篇

　　摘要：云浮至茂名高速公路项目在广东高速公路工程建设中首次推广装配式涵洞施工工艺， 其中TJ14合同段有6处涵洞由现浇施工变更为装配式涵洞施工， 相比传统涵洞的现场浇筑施工方式， 施工工期、工程质量和工程造价更加可控。

　　关键词：装配式涵洞； 工期； 质量； 造价；

　　涵洞，是指在公路工程建设中，设于路基下修筑于路面以下的过水 （通行） 孔道，用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水，或横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道。传统的涵洞施工主要采用现浇施工方式，工期、质量和成本控制方面都无法达到最佳，而装配式涵洞就像是搭积木，先在固定的工厂里生产涵洞的零部件，然后运到施工现场进行安装。本文根据云浮至茂名高速公路项目TJ14合同段K114+133装配式涵洞施工实例，从施工工期、工程质量和工程造价等方面研究装配式涵洞在高速公路项目应用的可行性。

　　1 工程概况

　　云浮至茂名高速公路项目TJ14合同段起点桩号为K111+620,路线位于信宜市镇龙镇俊昌村附近，终点桩号为K122+600,位于高州市荷花镇石双村，土建工程主线线路全长10.98 km.K114+133等6个涵洞由现浇施工变更为装配式施工，其中K114+133涵洞交角为0°，填土高度4.51 m,变更后涵长为48 m,装配式涵洞尺寸1~4 m×4 m,管节组成3 m×16节。

　　图1 K114+133装配式涵洞断面尺寸

　　2 K114+133装配式涵洞施工方案

　　2.1 构件预制、运输

　　本项目装配式涵洞构件在TJ13标预制场集中预制，预制构件混凝土强度达到设计强度的90%时方可进行运输，采用12 m长平板车进行运输。运输过程中应采取必要的固定、缓冲 （采用葫芦固定构件、下垫方木） 措施，以防止损伤构件。

　　2.2 地基处理

　　地基应为性能良好的砂、土质材料，承载力容许值应不小于200 KPa.地基在承载结构及填土材料时应不引发过度沉降，地基应对整个结构保持均匀的承载力。对于软弱地基、岩石地基、不均匀地基等，应进行地基处理，合格后进行下一步工序。

　　2.3 垫层施工

　　首先铺设厚度40 cm、透水性好、粒度均匀的优质砂砾，顺路线方向每边比结构物宽50 cm,平整压实，砂砾垫层周围用基坑回填土回填夯实作为围挡，防止砂砾在平整夯实过程中外移“塌肩”,形成薄弱区。然后在砂砾垫层上浇筑厚15 cm C25混凝土垫层，顺路线方向每边比结构物宽50 cm,即与砂砾垫层同宽。垫层施工时注意纵向线形的平顺和构件就位点高程的准确。

　　2.4 构件安装

　　构件安装采用25 t以上汽车吊2台，配置4个工人，安装前必须由测量组放出涵洞整体线位，施工现场根据线位用油漆标示出每个涵洞节段的位置，并检测标高、横坡是否满足要求，对于不满足的，用砂浆调整。安装时由高处向低处，必要时可利用临时支撑杆及钢丝绳辅助稳定。一般在路基中央设置一道沉降缝，缝宽2 cm.当涵长较大时，可酌情在每侧中央或行车道外侧增设一道，另应参考上级部门下发的作业指导书要求进行。对于两构件式的，安装就位后及时临时连接现浇带钢筋，尤其顶板位置，确保构件底部整体受力，防止侧墙局部受力造成混凝土垫层横向开裂。

　　2.5 防水施工

　　构件安装完毕后要对构件和节段间接缝进行防水处理，处理范围包括节段接缝、吊装孔。

　　处理方法不尽相同，内侧接缝采取如下措施：以泡沫塑料板塞缝后用钢丝刷、抹布将缝内、缝边清除干净，拉毛处理，洒水湿润接缝，待晾干后再填塞M7.5高粘稠水泥砂浆，填塞后约2 h,用泡沫板将接缝处砂浆搓刮，并进行修平处理，用铁抹子进行收光，用铝合金检查平整度无误后用喷雾器洒水养生。外侧接缝采取如下措施：钢丝刷、抹布将缝内、缝边清除干净，拉毛处理，用M7.5高粘稠水泥砂浆将接缝填满抹平，待砂浆具有一定强度时洒水养生，砂浆养生7 d后先沿接缝涂一层25 cm宽911聚氨酯防水涂料，再粘贴25 cm宽的背贴式橡胶止水带，以专用胶水粘贴。

　　2.6 台背回填

　　当现浇部分混凝土及砂浆强度达到设计强度的90%后进行台背回填，填土对称分层压实，压实厚度小于20 cm,一般以15 cm为一个压实层，压实度不小于96%,初期压实回填土时控制使用大型压实设备，边角处用小夯机夯实，不留死角，夯实过程中涵洞墙背防水有损坏的及时安排修复。

　　3 施工工期

　　传统涵洞施工方案为流水作业：测量放样→基坑开挖→基础施工→现场支架搭设→钢筋安装→模板安装→混凝土浇筑→养护→支架拆除→台背回填。

　　装配式涵洞的施工方案：构件预制、运输→测量放样→基坑开挖→垫层施工→现场拼装→台背回填。从方案对比，不难看出传统涵洞施工方案与装配式涵洞的施工方案主要区别在现场浇筑跟现场拼装 （构件预制、运输为平行作业不影响工期） .

　　以K114+133涵洞为例，涵长48 m,传统现浇施工需要40 d,采用现场拼装需要10 d,工期比现浇施工缩短30 d （详见表1） .

　　表1 K114+133涵洞工期对比表

　　4 工程造价

　　以K114+133涵洞为例，原设计为现浇盖板涵，涵长42 m,总造价664 632元，每延米造价15 825元；变更后为装配式涵洞，涵长48 m,总造价744 253元，每延米造价15 505元，每延米造价降低320元 （详见表2） .

　　表2 K114+133涵洞工程造价对比表

　　5 工程质量

　　传统现浇涵洞，混凝土由搅拌站运送到施工现场进行浇筑，受天气、现场条件、混凝土运输条件等客观因素的影响，混凝土强度、结构尺寸、结构物外观、钢筋保护层等质量指标很难控制。装配式涵洞，提前在预制场生产涵洞的预制构件，然后运到施工现场进行安装，大大降低了天气、现场条件、混凝土运输条件等客观因素对预制构件质量的影响，质量更加可控。

　　6 需要优化之处

　　K114+133涵洞为例，涵洞断面尺寸4 m×4 m,一个标准管节为1块预制顶板+2块预制侧墙，方量达到了19.8 m3,约50 t,对运输设备跟运输便道的要求较高，但是把预制构件拆分得过于零散，又不利于装配式的拼装，因此在设计阶段需考虑施工现场的地形地貌跟运输便道情况。

　　表3 GTⅢ-4X型标准节段圬工材料数量表

　　7 结语

　　相比传统涵洞的现场浇筑施工方式，装配式涵洞施工方式在施工工期、工程质量和工程造价更加可控，值得在高速公路建设中推广。假如，在设计阶段就能根据项目情况，因地制宜地选择更合适的涵洞施工工艺，装配式涵洞的应用将更加广泛。