徐穎琦
(衢州市交通工程質量安全監(jiān)督站,浙江 杭州 324000)
涵洞作為公路建設的重要通道,具有構造簡單、工程造價低等特點。裝配式公路箱涵是針對公路涵洞在建設中的缺陷和不足而提出的一種新型結構體系。結合相關研究人員的研究成果,相比于傳統(tǒng)箱涵的現場澆筑施工方式,裝配式公路箱涵在工期、質量和造價等方面更加可控,具有良好的社會效益和經濟效益。
351國道龍游橫山至開化華埠段公路工程,裝配式公路箱涵施工位于丘陵前坡洪積斜地,地勢起伏較小,淺部分布坡洪積含礫粉質黏土等,厚約3~5m;局部零星分布填土,厚約1~3m,下伏基巖為白堊系下統(tǒng)方巖組礫巖(礫石主要為灰?guī)r)礫巖巖溶弱發(fā)育,此段受隱伏構造影響,中風化層面起伏大,工程地質差。本項目箱涵均為鋼筋混凝土蓋板箱涵,實際涵長為31m,箱涵截面尺寸為4m×3m規(guī)格,管節(jié)數長2m為15個,1m為1個。
裝配式公路箱涵預制及安裝施工工藝流程如圖1、圖2所示。
步驟1:工廠預制好箱涵構件后,在預留孔洞內穿入高強螺栓,并將開孔鋼板擰緊在結構兩側立墻上,然后利用開孔板上的吊耳及頂板吊環(huán)將構件翻轉至水平地面,以備裝車,為防止翻轉過程中構件側墻與地面接觸處破損,應在水平地面上預鋪柔軟材料或墊松軟沙土。如圖3(a)所示。
步驟2:構件翻轉至水平地面后,采用平衡梁起吊系統(tǒng),將構件水平吊至平板車,運送至施工現場后,采用同樣的水平起吊方式,將構件卸下放置在預鋪松軟沙土的水平地面上,起吊之前,應將高強螺栓擰緊至設計預緊力,以保證結構受力均勻。如圖3(b)所示。
步驟3:構件從平板車卸至松軟水平地面后,采用起吊頂板側開孔板和頂板吊環(huán)的方式,平穩(wěn)將構件翻轉至安裝姿態(tài)。如圖3(c)所示。
步驟4:拆除開孔板,起吊構件頂板預埋的8個吊環(huán)(每個角點并排放置2個)同一側墻上的梁吊耳為一對,按圖示連接,然后兩對繩索采用平衡梁起吊系統(tǒng)起吊,將構件安裝到位。如圖3(d)所示。
吊裝前需要復核裝配式構件型號、尺寸,并檢查復核通道基礎中線、基礎標高、基礎平整度、沉降縫、通道長度和洞身寬度是否達到要求或與現場相符。門式框架吊裝前,應先將混凝土墊層表面洗凈、濕潤,再抹5cm厚水泥砂漿及時坐漿,抹漿不要超出撐腳范圍,溢漿部分及時清除干凈。
先吊裝第一節(jié)段作為基準,第一節(jié)段就位時嚴格按照基礎彈好的就位墨線就位,檢查復核側墻的位置和垂直度,符合要求后,以該節(jié)段作為基準構件,在框架側墻的內側掛線。側墻中心及基座位置分別掛線,吊裝其他側墻時以掛好的兩條線為基準,依次吊裝,節(jié)段之間采用平口連接,連接處采用密封膠黏結。結構下部以現澆混凝土底板連接(沉降縫處斷開)。沉降縫每5~10m設置一道,根據實際地質情況可通過標準節(jié)段長度靈活調節(jié),沉降縫必須貫穿整個斷面。
(1)吊裝前應先試組裝,依據試組裝結果調整方案,滿足構件定位和結構穩(wěn)定,可結合鋼絲繩和支撐桿輔助結構穩(wěn)定。
(2)節(jié)段安裝順序為由低處向高處,最低處節(jié)段安裝首先施工洞口鋪砌(卡墻+鋪砌+截水墻)以防止節(jié)段滑移,并做好首節(jié)段穩(wěn)定性保障措施。
(3)安裝過程中做好預制構件縱向、橫向直補措施以防傾倒。
(4)節(jié)段座位與墊層頂面必須保持穩(wěn)定,不容許出現側墻底座與墊層接觸面有脫空現象,吊裝時安排專人檢查。如發(fā)現有個別地方存在墊層表面平整度不滿足要求的,用水泥砂漿重新抹平后再吊裝側墻就位。
鋼筋在裝配式箱涵通道預制中心內加工,鋼筋調直和清除污銹應符合規(guī)范要求。底板混凝土澆筑前應先進行測量放樣,保證平面位置正確和頂部標高符合設計,澆筑C40混凝土。首件裝配式箱型通道混凝土由拌和站集中拌和,用混凝土罐車送至施工現場,采用自卸方式,分層分段(與基礎沉降縫的分段相對應)澆筑,澆筑時用振搗器振搗密實,待初凝后及時覆蓋土工布養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不得少于7d。
各節(jié)段接縫及沉降縫防水處理后,進行頂板12cm厚C40鋼筋混凝土抗?jié)B調平層施工。
(1)模板拼裝及鋼筋綁扎
①鋼筋綁扎前將箱涵頂部雜物清除干凈,保持頂面干凈整潔。
②鋼筋綁扎前將頂板模板鋪裝好,然后方可綁扎頂板鋼筋,模板拼裝要按照預先指定位置進行拼裝,同時注意頂部倒角位置的密封性,避免澆筑時混凝土泄露。
③頂板鋼筋在頂模上對縱、橫向底層網筋位置放樣,然后采用拉線控制鋼筋位置。
④頂板底層鋼筋完成后,沿縱橫各1m鋪設墊塊,并同底板一樣設支撐筋,用以控制上層網筋位置,支撐筋點焊時,應在模板上墊好鋼板,用以保護模板不被電焊燒傷。按設計要求,頂板鋼筋距頂板底部7cm,距頂部5cm。
(2)混凝土澆筑
混凝土一次性澆筑到位,澆筑時采用振搗棒進行振搗,同時嚴格控制混凝土頂面高程,按照設計路基橫坡比例,調整混凝土調平層頂面高程。混凝土澆筑完畢,初凝后立即進行覆蓋并灑水養(yǎng)生。
(3)模板拆除
人工拆除模板,拆除模板時間不宜過早,防止混凝土邊角脫落。
(4)調平層斷縫處理
調平層斷縫應設置在標準節(jié)段(2m)中心位置并貫穿整個斷面,如圖4所示。
構件安裝及底板澆筑施工結束后進行洞口施工。洞口施工包括洞口鋪砌、截水墻、帽石、端墻。
(1)帽石施工
帽石設計為C25混凝土,帽石施工時先進行施工放樣,并按照設計圖進行模板加工與安裝,并澆筑混凝土,養(yǎng)生。
(2)洞口鋪砌、截水墻施工
洞口鋪砌、截水墻采用M7.5漿砌片石。片石在施工前需要澆水濕潤。砌筑第一層砌塊時,對地基碾壓整體性較好時,可直接坐漿砌筑。砌體應分層砌筑,片石高度應大致保持一致,外圈定位行應丁順相間或兩順一丁排列。砌筑上層時,應避免對下層砌塊振動影響。砌筑工作中斷而恢復砌筑時,應將已砌筑的片石表面先清理和濕潤。砌筑片石應確保砌墻的整體穩(wěn)定性,避免出現通縫。砌筑片石的豎縫寬度不大于40mm,平縫寬度不大于30mm。
(3)端墻施工
洞口端墻為設計厚度不小于40cm的C25混凝土一字墻,見圖4。
①洞口端墻施工采用鋼模板進行,為避免模板上浮,模板底部采用地釘施工控制或膨脹螺絲固定。
②混凝土應分層澆筑,分層厚度不大于30cm,采用插入式振搗棒振搗。振搗棒移動間距不超過振搗棒作用半徑的1.5倍,并與模板保持5~10cm的距離。振搗棒應插入下層混凝土5~10cm,振搗時做到快插慢拔,每一部位必須振搗至混凝土表面沒有明顯下沉,不再冒氣泡,表面呈現平坦、泛漿為止。
③拆模后對墻身進行土工布覆蓋灑水養(yǎng)生,養(yǎng)生時間不少于7d。
跨徑4m箱型通道節(jié)段接縫外側填塞深約10cm的瀝青麻絮,再注入3cm雙組分聚硫密封膠,最外側覆蓋寬為25cm、厚為2.5mm的SBS改性瀝青防水卷材。節(jié)段內側僅需填塞10cm深的瀝青麻絮和3cm深的雙組分聚硫密封膠。如圖5所示。
框架頂板頂面、側墻外側防水處理措施同階段接縫防水處理措施相同,頂板底面、側墻內側僅需填充雙組分聚硫密封膠。如圖6所示。
底板頂面沉降縫填充15cm深雙組分聚硫密封膠,底板底面填塞瀝青麻絮并搗實。如圖7所示。
固定接縫處:固定接縫采用遇水膨脹止水條處理,處理界面需要保持平整、干燥,安裝前清除界面浮渣塵土及雜物,用鋼釘或膠水將止水條固定在已確定的安裝部位,注意預留膠孔。
雙組分聚硫密封膠填充接縫:去除粘貼表面的附著物、油污及灰塵,接縫表面保持完全干燥、清潔;采用擠膠槍自下而上將拌好的雙組分聚硫密封膠壓入縫內填實滿,膠體需密實連續(xù),無斷裂脫膠、滲水現象;雙組分聚硫密封膠隨拌隨用,并應在攪拌好之后2h內使用完;聚硫密封膠填縫完成后,加強對成品養(yǎng)護,24h內應避免雨水沖淋。
節(jié)段接縫、沉降縫防水施工:聚硫密封膠在固化時間7d后達到最佳強度,先將縫邊多余的密封膠清除干凈并保持接縫平滑,再粘貼25cm寬2.5mm厚的SBS改性瀝青防水卷材,需專用膠水粘貼。
裝配式公路箱涵施工工藝,通過應用于箱涵的標準化建設,預制裝配式構件有效地提高了節(jié)段縫、沉降縫施工質量和防水性能,同時具有縮短箱涵現場施工周期、節(jié)約工程造價等良好應用效果。對箱涵施工標準化起到了很好的推動作用,依據項目的工程特點,合理選擇更合適的箱涵施工工藝,裝配式管型通道將有廣泛的應用前景。