■徐曉芳

（中鐵十八局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，天津 300308）

高速公路涵洞工程對(duì)質(zhì)量要求比較高，并且施工工序繁瑣，每道工序之間環(huán)環(huán)相扣，只要其中一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題，必然會(huì)影響總體質(zhì)量。雖然一道涵洞工程施工量并不大，但卻需要對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)認(rèn)真監(jiān)控，以保證總體施工質(zhì)量[1]。因此，在涵洞工程施工之前，需要深入調(diào)查所在區(qū)域的地形地質(zhì)條件，并對(duì)涵洞工程經(jīng)過(guò)的道路情況、路面狀況、大型施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)入的可能性等進(jìn)行全面分析。要求在整個(gè)施工過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程特性，選擇合理有效的施工工藝，并開(kāi)展質(zhì)量自檢工作，才能最大限度上提升涵洞工程施工綜合質(zhì)量水平，以推動(dòng)高速公路事業(yè)高效發(fā)展?；诖?，結(jié)合工程實(shí)例，開(kāi)展高速公路涵洞工程的蓋板涵施工技術(shù)的研究就顯得尤為必要。

一、工程概述

江西省銅鼓至萬(wàn)載高速公路（宜豐聯(lián)絡(luò)線）新建工程C3標(biāo)段位于宜豐縣雙峰鄉(xiāng)境內(nèi)，標(biāo)段起點(diǎn)K14+300過(guò)茜源山塘，設(shè)雙峰隧道一（435米）穿山，到雙峰鄉(xiāng)北面，上跨縣道573，設(shè)3275米雙峰隧道二穿云峰尖大山，在隧道中K16+500為標(biāo)段終點(diǎn)（即C4標(biāo)段起點(diǎn))路線全長(zhǎng)為2.2公里。涵洞工程：鋼筋砼蓋板通道涵（1－4×4.5m）1座、蓋板涵（4×4m）1座。涵洞工程主要工程量如附表1所示。

二、蓋板涵施工技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）測(cè)量放線

蓋板涵施工難度較大，在開(kāi)始施工之前，需要對(duì)涵洞工程的功能特性進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析和研究，可選擇高精度先進(jìn)的設(shè)備儀器，對(duì)具體施工位置、交角、進(jìn)水口高程等參數(shù)進(jìn)行全方位測(cè)量，以最大限度上保證各項(xiàng)施工的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，從而為涵洞施工提供相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)[2]。案例工程K14+300（4×4.5m）通道涵屬于典型的填土式鋼筋混凝土蓋板暗涵，地質(zhì)比較松軟，并且原狀土承載力不足，需要基礎(chǔ)做換填處理，K14+300和K14+975具體開(kāi)挖線平面圖如圖1和圖2所示。

圖1 K14+300開(kāi)挖線平面圖（單位：mm）

圖2 K14+975開(kāi)挖線平面圖（單位：mm）

（二）基礎(chǔ)開(kāi)挖

針對(duì)橫向填挖交界位置的涵洞工程，在開(kāi)始填方一側(cè)，需要重點(diǎn)關(guān)注路基施工質(zhì)量，以符合涵洞工程設(shè)計(jì)和具體使用要求的壓實(shí)度，避免因?yàn)槌休d力不足發(fā)生不均勻沉降問(wèn)題。如果施工條件允許，要盡量使用沖擊式壓路機(jī)，對(duì)路基基礎(chǔ)做壓實(shí)處理，以保證路基的強(qiáng)度及施工質(zhì)量。當(dāng)基坑施工完成之后，還要組織專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行系統(tǒng)的施工質(zhì)量驗(yàn)收，驗(yàn)收合格之后，盡快完成封底和路基澆筑工作，嚴(yán)禁長(zhǎng)期裸露，否則會(huì)影響自身的承載力。本工程在基坑開(kāi)挖時(shí)，嚴(yán)格控制邊坡坡度，避免坡度太陡引發(fā)基坑壁坍塌，邊坡坡度為1∶0.5，且基坑上方開(kāi)挖到換填層底部后要至少預(yù)留出20cm～30cm人工整平層，開(kāi)挖到換填層底部之后，需要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置一定數(shù)量的集水坑，以便將基坑內(nèi)的積水及時(shí)排到基坑之外，避免發(fā)生積水問(wèn)題[3]，同時(shí)還要檢查開(kāi)挖尺寸、換填層地面高程?；A(chǔ)換填處理完成后需檢測(cè)基坑底面承載力，就K14+300基坑而言，蓋板涵基坑底面承載力不能低于220kPa，通過(guò)輕型觸探法進(jìn)行檢測(cè)。

（三）涵洞基礎(chǔ)處理

1.基礎(chǔ)配筋

按照設(shè)計(jì)單位出具的銅鼓至萬(wàn)載高速公路涵洞設(shè)計(jì)圖紙，本工程涵洞基礎(chǔ)和涵身部位并不含有鋼筋。因此，為保證施工質(zhì)量，提升蓋板涵洞的穩(wěn)定性。在基礎(chǔ)混凝土澆筑之前，需要按照設(shè)計(jì)要求提前預(yù)埋直徑為16mm的連接鋼筋，每隔15cm布置一排，用于提升基礎(chǔ)和墻身之間連接的緊密性。按照涵洞長(zhǎng)度方向，連接鋼筋的預(yù)埋數(shù)量為44.24kg/m[4]。

2.模板加工

本涵洞工程的孔跨為4.0m，凈高4.5m，因此模板單塊也要按照此數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，綜合考慮涵洞墻身混凝土澆筑模板使用尺寸，選擇了100塊，長(zhǎng)度為1.2m，寬度為1.5m的鋼模板。嚴(yán)格按照此規(guī)定制作模板[5]，面板為3～5mmQ235鋼，邊框則為5.0mm厚扁鐵焊接而成，背肋為＜50×4角鋼焊接而成，模板和支架制作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如附表2所示。

3.混凝土澆筑

涵洞施工時(shí)按照設(shè)計(jì)要求每隔4m～6m，設(shè)置一道沉降縫，且基礎(chǔ)模板安裝時(shí)已按此位置斷開(kāi)，涵洞基礎(chǔ)共分為10節(jié)，選擇汽車(chē)泵澆筑方式進(jìn)行混凝土澆筑。運(yùn)輸?shù)呐渲啤⑦\(yùn)輸、振搗、分層澆筑厚度等都要滿(mǎn)足施工規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求，由拌合站統(tǒng)一供應(yīng)，在整個(gè)澆筑過(guò)程中，應(yīng)由專(zhuān)業(yè)的施工人員旁站管理[6]。

（四）涵洞臺(tái)帽施工

本涵洞工程臺(tái)帽外露采用了定型鋼模，不能采用竹膠板，定型鋼模時(shí)嚴(yán)格按照蓋板的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行制作，保證每個(gè)棱角線順直。臺(tái)帽制作長(zhǎng)度需要按照臺(tái)帽長(zhǎng)度嚴(yán)格控制，合理消除接縫。提升模板支持和加固效果，尤其是加固時(shí)要采用對(duì)稱(chēng)頂托，通過(guò)鋼管支撐固定。通過(guò)焊接的方法，將拉桿焊接在墻身預(yù)留鋼筋上，將涵洞墻身和臺(tái)帽混凝土連接成一個(gè)整體，避免墻身和臺(tái)帽之間發(fā)生水平裂縫。

（五）蓋板施工

在蓋板施工時(shí)，可利用已經(jīng)填筑完成的路基，進(jìn)行提前預(yù)制，以提升涵洞施工效率。蓋板施工使用到的鋼筋，在加工現(xiàn)場(chǎng)集中制作，現(xiàn)場(chǎng)綁扎。在下料鋼筋制作時(shí)，可使用相同斷面接頭不大于50%，每根鋼筋之間的交接處，用扎絲逐點(diǎn)綁扎。此外，為最大限度上保證保護(hù)層厚度符合要求，在鋼筋和模板之間設(shè)置強(qiáng)度等級(jí)相同的砂漿墊塊。當(dāng)蓋板鋼筋綁扎完成之后，報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查驗(yàn)收，達(dá)到要求之后，才能開(kāi)展混凝土澆筑施工[7]。本工程蓋板采用C30混凝土澆筑，蓋板集中預(yù)制，通過(guò)吊車(chē)吊裝，汽車(chē)運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢眠M(jìn)行安裝。嚴(yán)格控制混凝土配合比，保證所配制的混凝土具有良好的和易性及坍落度。蓋板混凝土和基礎(chǔ)、墻身混凝土應(yīng)由拌合站統(tǒng)一拌合，通過(guò)混凝土罐車(chē)運(yùn)輸?shù)街付ㄊ┕c(diǎn)，并用插入式振搗棒合理振搗。具體蓋板結(jié)構(gòu)要素如圖3所示。

圖3 蓋板結(jié)構(gòu)要素示意圖

為有效解決本工程地下水位比較低的問(wèn)題，當(dāng)基坑開(kāi)挖到基底和遇坑壁透水比較小的問(wèn)題時(shí)，原基底或經(jīng)處理后，必須滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)的要求。在涵背回填時(shí)必須在全部蓋板完成之后，并且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上之后，進(jìn)行防水層檢測(cè)，待達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，再進(jìn)行下一道工序施工。

（六）洞口八字墻、一字墻

K14+300（4×4.5m）、K14+975（4×4m）蓋板通道涵進(jìn)出口形式為混凝土結(jié)構(gòu)墻，施工方法基本同墻身部位。涵底鋪砌為40cm厚M7.5漿砌片石。具體K14+975洞口八字墻、一字墻平面圖見(jiàn)圖4。

本工程蓋板涵的相關(guān)參數(shù)為：凈跨徑：L0=4.5m；單側(cè)擱置長(zhǎng)度：0.30m；計(jì)算跨徑：L=4.76m；填土高：H=1m；蓋板板端厚d1=26cm；蓋板板中厚d2=35cm；蓋板寬b=1.00m；保護(hù)層厚度c=4cm；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30；軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cd=13.8Mpa；軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)td=1.39Mpa；主拉鋼筋等級(jí)為HRB335；抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fsd=280Mpa；蓋板容重γ1=26kN/m3；土容重γ2=18kN/m3

圖4 K14+975洞口八字墻、一字墻平面圖（單位：mm）

擬用主筋為HRB335級(jí)鋼筋，直徑為16mm，外徑為17.5mm，單根面積為2.011cm2

（1）截面有效高度

（2）試算受壓區(qū)高度

（3）計(jì)算鋼筋面積

選用主筋為HRB335級(jí)鋼筋，直徑為16mm，共17根，選用鋼筋總面積As=0.003419m2

（七）沉降縫處理

在蓋板涵洞施工時(shí)，需要每隔4m～6m就設(shè)置一道沉降縫，寬度控制在2cm左右，在施工時(shí)可嵌入瀝青麻絮，嵌入位置要通過(guò)鋼尺精確測(cè)量，并做好標(biāo)記。沉降縫的兩端應(yīng)當(dāng)豎直、平整，避免上下交叉。

三、施工體會(huì)

第一，在蓋板涵施工放樣時(shí)，需要結(jié)合具體的數(shù)據(jù)信息，對(duì)涵洞的中心里程坐標(biāo)、方位角等進(jìn)行精確計(jì)算。然后結(jié)合具體的設(shè)計(jì)要求，計(jì)算控制角點(diǎn)的坐標(biāo)，以保證放樣精度，為后期施工提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)支持[8]。

第二，在基坑施工時(shí)，為保證施工質(zhì)量，主要至少留出20～30cm的富余，用人工處理，避免發(fā)生超挖或者欠挖問(wèn)題。

第三，在混凝土澆筑施工之前，基礎(chǔ)和涵身相互交接的位置，要先用M10砂漿進(jìn)行堵漏處理，并保證混凝土填筑的充實(shí)性和緊密性。

文章結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)高速公路涵洞工程的蓋板涵施工技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用分析。分析結(jié)果表明，涵洞工程具有很強(qiáng)的綜合性，通過(guò)對(duì)涵洞基礎(chǔ)開(kāi)挖，涵洞臺(tái)帽、蓋板施工及相應(yīng)參數(shù)等要點(diǎn)的應(yīng)用分析，保證了整個(gè)工程的施工進(jìn)度及施工安全，提升了涵洞工程施工質(zhì)量，值得類(lèi)似工程借鑒。

附表1 涵洞工程主要工程量表

附表2 模板和支架制作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表