公路钢筋混凝土涵洞的施工技术研究_张俊峰.pdf

NORTHERN ARCHITECTURE收稿日期：2022-05-31作者简介：张俊峰（1988），男，甘肃省会宁县人，工程师，从事公路与桥梁设计工作。0引言公路桥梁工程施工难度较大，涉及到多个施工技术的协调配合，特别是钢筋混凝土涵洞的施工技术，其可以保证公路桥梁工程的最终施工质量。但是钢筋混凝土涵洞施工技术尚未完全成熟，仍有部分施工单位未能了解其技术要点和施工要求，给公路桥梁工程带来了一定的质量风险。在此背景下，对公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工技术进行研究有着重要意义。1公路桥梁涵洞施工准备工作公路桥梁涵洞施工（见图 1）具有一定的特殊性，其细节问题很多，稍有不慎可能造成严重的质量安全风险，在具体施工中工作人员需要同时兼顾多重因素才能保证施工效果1。在工程准备阶段，工作人员要做好地形调查、现场分析等，确定道路的公路钢筋混凝土涵洞的施工技术研究张俊峰（兰州乾元交通规划设计咨询有限公司，甘肃兰州730030）摘要：钢筋混凝土涵洞施工技术是公路桥梁工程技术中具有代表性的一种技术，提升钢筋混凝土涵洞的施工技术是确保公路桥梁工程施工质量的重要措施。本文从公路桥梁涵洞施工准备工作及施工要求入手，阐述钢筋混凝土涵洞的施工要求，并以港珠澳大桥为案例，运用文献分析法、案例分析法等，对涵洞设计、钢筋混凝土管节构造技术、钢筋混凝土管节拼接与安装技术、混凝土结构施工技术等技术要点进行深入分析，提出了行之有效的公路钢筋混凝土涵洞的施工技术要点，可为后续此类工程施工提供一定参考。关键词：公路桥梁；钢筋混凝土；涵洞技术中图分类号：U449文献标识码：A文章编号：2096-2118（2023）01-0063-04Research on Construction Technology of HighwayReinforced Concrete CulvertZHANG Junfeng（Lanzhou Qianyuan Transportation Planning and Design Consulting Co.，Ltd.，Lanzhou Gansu730030，China）Abstract：The construction technology of reinforced concrete culvert is a representative technology of highwaybridge engineering technology，improving the construction technology of reinforced concrete culvert is an important measure to ensure the construction quality of highway bridge engineering.Starting with the constructionpreparation and construction requirements of highway bridges and culverts，this paper expounds the constructionrequirements of reinforced concrete culverts，and takes Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge as a case，using the literature analysis method and case analysis method，analyzes the technical points of culvert design，reinforced concrete pipe joint construction technology，reinforced concrete pipe joint splicing and installation technology，concrete structure construction technology，puts forward the effective construction technical points of highway reinforced concrete culverts，which can provide some reference for the subsequent construction of such projects.Keywords：highway bridge；reinforced concrete；culvert technology北方建筑施工技术与管理第 8 卷第 1 期 2023 年 2 月63NORTHERN ARCHITECTURE图 1某钢筋混凝土涵洞施工图（图片来源：https:/）宽度、路面状况、弯道半径等，同时要对挖掘设备施工进行规划，确定最佳的进场时间和施工所需场地。此外，公路桥梁工程涵洞施工中涉及多种建筑材料，其中水泥、片石、碎石和钢筋等较为常见，使这些材料得到妥善的管理和保存，也是施工的重要内容之一。同时，为了确保施工的顺利进行，需要提前对施工地点进行勘察，确定原材料和混凝土砂浆的最佳运输路线，避免出现原材料运输不当导致的一系列施工问题。2钢筋混凝土管涵施工要求港珠澳大桥是一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程，位于广东省珠江口伶仃洋海域内，在实际使用中，该工程结构需要面对来自于海水的侵蚀和冲刷，很容易出现锈蚀、稳定性下降等质量问题，其钢筋混凝土涵洞结构需要在车辆荷载作用下保持稳定性，因此需要采取措施保证其施工质量，克服外在因素对其造成的一系列负面影响。因此，钢筋混凝土涵洞结构必须具有突出的泄洪能力，在具有基础排水功能的前提下，能够快速把公路桥梁工程两侧的积水排放出去，避免水分给路基路面结构造成严重影响。此外，钢筋混凝土涵洞结构需具有一定的刚度，否则很可能在车辆较大荷载的影响下发生变形，进而影响到路基结构的稳定性。目前，涵洞已经成为最常见的公路桥梁工程配套设施之一，充分了解钢筋混凝土涵洞施工要求，是未来工作的重中之重。3公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工研究3.1工程案例及涵洞设计公路桥梁中钢筋混凝土涵洞结构的施工难度较大，为确保施工的有效性，本文以港珠澳大桥为案例进行分析研究。港珠澳大桥总长约 55 km，包括海中桥隧主体工程、三地口岸、三地连接线,其中主体工程长约 29.6 km，涉及大量涵洞结构施工，具有一定研究价值。为确保施工顺利，工作人员根据该工程的实际情况，在保障钢筋混凝土材料质量的基础上进行了涵洞设计，并在正式开始施工前计算确定配筋、地基承载力的设计方案。其中，配筋设计比较复杂，考虑到钢筋混凝土涵洞结构的受力情况，从轴心向的受压力与结构中的受弯力两方面同时入手，以 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 33622018）为依据，确定该涵洞的纵向钢筋配筋率至少为 50%，混凝土强度至少为 C50，才能达到提升钢筋混凝土涵洞承载能力的效果。此外，需要对受拉构件的钢筋配筋率进行设计，从而规避配筋不足导致的质量问题2。3.2钢筋混凝土管节构造技术3.2.1震动器的使用震动器是钢筋混凝土施工过程中最常用的施工设备之一，将其应用到钢筋混凝土管节构造施工中，能够发挥十分可观的效果。本次施工选用了可以任意组装的钢外模及内含震动器的钢内模作为浇筑模具，外模由 2 个厚度在 5 mm 左右的半圆筒钢板组成，上下 2 个钢制模板之间利用消栓连接，内模的上口直径比下口直径更小，为后续脱模提供了一定的便利。在具体进行施工的过程中，工作人员要保证模板和混凝土材料所接触的表面是光滑的，从而确保可以顺利脱模。同时，为确保施工效果，还需要提前准备好钢筋笼并利用震动器对模板进行处理，避免其在后续施工中发生漏浆。此外，钢筋混凝土涵洞结构比较复杂，因此需要分层灌注确保其结构稳定性，在第一层浇筑结束以后，对表面进行清理和找平，利用震动器进行振捣，在钢筋混凝土材料冒浆以后进行下一步施工3。3.2.2运用脱心技术脱心技术是公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工技术的重要组成部分，具体的施工步骤包括:提前打开电动机调速，把钢模板吊运到离心制管机轮上，保证钢模的位置符合设计方案，随后打开电动机利用皮带提供动能，保证脱心正常进行；注料也是比较重要的部分，开启注料机后借助传送带传输原材料，确定传送带和钢模之间的位置关系，从而更好地进行后续的施工，注料过程中应保持一侧向另一侧缓缓注料的原则，并根据模板内部的情况北方建筑第8卷64NORTHERN ARCHITECTURE调整混凝土砂浆送入量，保证涵洞结构的合理性；降速，在注料结束后可适当放低转速，并在控制好混凝土材料水灰比的情况下进行脱模，保证脱心技术能够发挥应有的作用4。3.2.3采用悬辊法悬辊法是公路桥梁中钢筋混凝土涵洞施工中比较常见的施工技术之一，其具体的施工流程包括:打开液压阀门，同时拉紧门架钡紧油缸；打开门架旋油油缸，待其开启到 90以后，开启小型制管机，并将模板放置悬辊结构上，根据事先确定的施工计划内容，做好后续操作；控速，为了确保悬辊法的使用价值，一般需要将钢模放置在悬辊上，随后打开电机使之在设备带动下进行迅速转动。3.3钢筋混凝土管节拼接与安装钢筋混凝土管道结构制造结束以后，遵循从下到上的原则进行拼接施工，确保管节能够顺利连接。应根据管节放置的位置和情况，确定坡度符合设计方案的要求，提升内部连接顺畅程度，对其中存在的杂质进行清理，保证钢筋混凝土管节拼接与安装的有效性。除此之外，要确保混凝土能够和管道内部进行完全接触，同时需要根据管道两侧的实际情况进行管座连接，一般情况下接缝距离需要1 mm，否则可能出现质量问题，特别需要注意的是，一些管节需要制作成没有底座的形式，可以选择制成弧形结构从而保证施工质量。同时，利用沥青、麻絮等材料对接缝位置进行填充和加固，在此基础上对管节的沉降量进行分析，并采取措施避免其过度沉降导致的一系列质量问题。最后，为了确保钢筋混凝土管节拼接与安装质量，需要对运输过程进行管理，确保制作好的管节材料能够顺利运输到施工现场，并利用铺稻草、垫木等方式为管节运输提供保障，同时做好管节的固定连接，避免运输过程中出现管节破损等问题，在正式安装结束以后还需要进行质量检查，确定接缝数据合理，为后续施工做好准备5。3.4钢筋绑扎与模板安装技术钢筋绑扎与模板安装技术也是公路桥梁中钢筋混凝土涵洞施工中不容忽视的重要技术。在绑扎钢筋的过程中，需要对本次钢筋材料的规格、型号、数量、质量资格证书等进行检查，确定所有钢筋材料都符合施工质量要求以后，才能进行下一步操作。在钢筋绑扎结束之后，需要利用闪光焊技术对钢筋材料进行连接固定，保证涵洞台身钢筋骨架结构的稳定性。在安装模板过程中，首先要对模板进行清理，去除其上附着的锈迹和杂质等，并将脱模剂准确地涂抹在模板内部，随后按照设计顺序安装模板，利用螺栓、海绵条等保证模板的密闭性，从而确保浇筑施工能够顺利进行。3.5混凝土结构施工技术要做好混凝土材料的配比分析，在确保混凝土砂浆配比合理性的基础上，利用水泥泵车等进行泵送和浇筑，一般情况下浇筑高度需要30 cm，在浇筑结束后利用振捣棒进行处理，保证混凝土材料均匀性，避免其中存在的气泡空洞等在凝结时造成质量问题。同时，要定期对混凝土材料的凝结程度进行检查，在混凝土材料达到一定硬度后拆除模板，还需要根据现场环境条件等确定混凝土结构养护方案，通过多种方法让混凝土结构快速凝结成型6。3.6钢筋混凝土回填施工由于公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工技术比较复杂，在钢筋混凝土结构制作完成以后，需要将钢筋混凝土结构回填到特定位置。为避免路基沉降等问题，在具体施工之前应该选择恰当的砂石骨料替换软土地基，并尽快建立健全涵洞施工质量检验机制，对钢筋混凝土构件的预制施工过程进行质量控制，同时对拼接过程、钢筋绑扎过程等进行有效监督，从而确保钢筋混凝土涵洞结构的稳定性。3.7做好混凝土养护工作公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工技术中混凝土结构的养护很