普通铁路箱型预制拼装涵施工技术

普通铁路箱型预制拼装涵施工技术

金坡

甘肃第七建设集团股份有限公司 

内容摘要：

新疆红淖三铁路S4标段地处戈壁荒滩，气候干旱少雨，自然环境恶劣，标段路基长80.8km，桥梁3.4km，其中涵洞176座，因此施工就显得特别重要。鉴于气候条件的限制，除个别水流量汇集比较集中的地方、动物通道和车站立交部分设置大孔径涵洞外，其它大部分涵洞为孔径1.5m、2m的涵洞。孔径1.5m、2m的涵洞采用预制拼装法施工，可以大大降低施工成本，减少在干旱环境带来的混凝土养护困难的问题，也缩短了工期，这样也就要求预制厂预制涵节要实现工厂化的流程。从涵节制作、混凝土浇筑养护、现场拼装、沉降缝及防水处理、涵背回填等一系列的施工工艺都起了关键作用。

关键词：箱型、预制、拼装、涵洞、施工技术

引言：

 新疆红淖三铁路S4标段路基比重较大，标段内共有176座涵洞，其中孔径1.5m和2m的涵洞有97座，占所有涵洞的55%，针对项目预制箱涵的经验研究决定对孔径3m以下涵洞采取预制厂集中预制，现场运输、拼装的方式进行施工。这样减少了逐一施工涵洞带来的困难，同样也响应了公司提倡的降本增效的号召，在业主规定的节点工期上也起了重要作用。现对预制拼装涵的施工工艺及一些关键的质量控制要点做以具体的陈述。

1.施工准备阶段

1.1预制厂规划

1.1.1布置原则

由于戈壁滩内植被稀少，且很长一段时间才能长出一株，正是这些顽强的生命力对戈壁滩的防风固沙起了关键作用，因此预制厂的设置要尽量少占用自然环境土地，不过场地大小还得需满足工厂化施工的条件。

涵节预制前应先对涵节预制台座、养护区及存放区进行测量放样，根据施组要求按相应的尺寸界线划分对应的区域，并对各自区域按照是否满足施工要求整平碾压场地或硬化。预制厂区布置时应尽量靠近拌合站，以方便涵节浇筑及减少其它预算成本。本标段一工区预制涵节共计585片，计划工期95天。除去前期准备工作及其它影响因素只剩85天，根据钢筋绑扎、模板安装及拆模等因素综合分析3天为一个周期，则实际工作时间为30天，由此可见每天必须生产20片，再除去自然因素等条件的影响，得出预制厂内至少要设置20个预制台座。具体平面布置图如图一所示：

图一   预制厂平面布置图

1.2涵节预制台座制作

涵节预制台座为30cm厚混凝土矩形空心基础，埋置地面以下20cm，外露10cm。台座制作时要注意该区域的原地面抗压强度是否达到要求，避免涵节因多次浇筑造成台座顶面不均匀沉降。台座顶面根据涵节孔径大小不同分别埋置如图一（A、B平面图）所示的钢板，钢板的顶面必须要求水平。埋置钢板时应注意钢板四周边缘与混凝土台座四周的尺寸，防止台座有效工作面积变小。台座浇筑的同时在混凝土基础外四个角向内埋置∠13×13的角钢如图一所示，且与预埋钢板焊接在一起，用以定位加固模板同时也可以以此作为沉降观测点。

图二   涵节预制台座结构图

1.3涵节养护及存放区

养护区需要对场地硬化，硬化采用C20混凝土。这也与戈壁滩干旱的气候有关，防止在涵节养护过程中因水分过快散失而影响涵节的强度。养护场地地面最好铺设一层厚质塑料，以便减少养护水的使用，降低戈壁滩缺水带来的巨大成本。

涵节存放区根据现场要求仅对场地整平碾压达到相应承载力即可。

    这样整个拼装涵的前期工作就已经准备完毕了，接下来便是涵节的预制过程，预制过程中现场形成了一个工厂流水线的形式施工。

2.涵节制作

2.1钢筋绑扎

台座及其它必备条件都已准备完毕，检查各项均符合制作要求后即可在上面绑扎钢筋。根据设计要求在台座顶面设定相应的定位标记，以便更好的保证混凝土保护层及模板快捷有效的安装。绑扎涵身每一圈钢筋时一定要注意钢筋的绑扎顺序及钢筋型号，尽量不要打乱设计绑扎顺序，同时也要避免出现涵节底板和顶板处钢筋互相不搭配，影响运营后涵节的受力。由于涵节为现场吊运拼装，故在绑扎的同时一定要注意在相应的位置留出吊装孔，吊装孔的位置也要加设螺旋筋。每个涵节上预留三个吊装孔，预埋φ75mmPVC管成孔。在顶板涵节中心线上预留两个，每个孔洞预留在涵节长度的三分之一处，底板预留孔与涵节直立时顶板的上孔位置齐平。

2.2模板安装

模板采用定型钢模板，安装前对定型钢模要进行打磨处理、并刷脱模剂。安装时一定要注意涵节模板底部的加固，防止因工人浇筑顺序不当造成模板的偏移以至于出现漏浆。由于模板为组合钢模，所以在安装时也要注意各个部件的尺寸，直到调整到符合规范要求为止。模板加固的方式如图三所示。安装模板时底部及接缝处一定要用双面胶进行堵封，尽量减少成品涵节外观上出现烂根和水印的缺陷。

图三  模板加固

2.3混凝土浇筑、养护

模板加固及尺寸检查无误后可以进行混凝土浇筑，由于涵节模板本身不属于特大承重模板类，所以在浇筑的时候一定要注意浇筑顺序。浇筑时应对称浇筑，振捣过程中尽量不要接触模板，防止振捣器致使模板位置移动，进而影响涵节的外观尺寸。浇筑时还应注意预留的吊装孔，避免浇筑过程中发生偏位。浇筑完毕后应立即对涵节进行覆盖养护，派专人不定期的进行洒水养护，待混凝土强度达到2.5Mpa以上时即可拆模，吊离预制台座至养护区集中化养护。养护过程采用塑料养护棚进行遮盖养护，利用戈壁滩独特的气候条件，使之与养护场地地面形成一个巨大的“温室棚”，既可以节省养护水的使用，也使得自然洒水养护变成了蒸汽养护。不但加快了混凝土的强度，也对转移涵节至存放区及再预制起了推进作用，提升了作业速度和工期。实现了现场作业工厂化的模式。

以上过程都要形成一个工厂流水线的形式，这样以来就能更加有效的节省人工、材料及施工混乱的状况，也就能及时的按节点工期完成涵节的预制及方便现场涵节的拼装。

3.涵节运输及安装

3.1涵节运输

运输采用吊车吊运，板车运输。运输过程中尽量避免颠簸，以防止对成品涵节造成磕碰，影响涵节的使用效果。

3.2涵节安装

根据现场具体条件，合理确定待拼构件存放地点、吊车停车位置及现场拼装道路，做到涵节现场拼装施工无碍。提前修筑平整场地，造好涵洞基础顶面的检查验收，在基顶定出中线、水平及其它有关拼装控制标记，各待拼构件也要标出中心线和高度标记。根据基础涵节位置及设计要求安排好拼装顺序，吊车就位，先进行试吊，待各项要求符合吊装指标后即可进行吊装作业。吊离安装前应先在基顶铺设砂浆进行找平，派专人对整个基础顶面重新找平，找平砂浆尽量不要太厚，防止有些填土低的涵洞在回填后冒出路基。找平完成后即可吊装涵节，涵节下放时一定要轻，下放后暂不脱钩，根据涵节内中心线和基础中心线调整涵节位置，待到涵节各个方向均符合要求时就可以脱钩了。安装时还得注意基础的沉降缝一定要和涵节的边缘对齐，不能出现压沉降缝的情形。做到基础沉降缝和涵节边缘在空间上成一条线，以达到预期的使用效果。本标段内所有涵洞因地形的要求，基础成阶梯形布置以便更有利的排水，所以在涵节安装时也要注意做到涵节成阶梯形布置，避免出现涵节底板布置与设计不相符。安装涵节时还需注意沉降缝的宽度一定要符合要求，避免出现沉降缝过宽。因为过宽的沉降缝在遇到填土低的涵洞时，由于列车强烈的振动和冲击下对道碴进行相互挤压，此时沉降缝过宽也就成为了薄弱环节，过大的压力也就会导致防水卷材及内部添堵物的破裂，造成沉降缝处填土及道碴下落，进而造成钢轨下弯，给列车的运营也造成了不必要的麻烦，所以沉降缝的施工也是一关键所在。

4.沉降缝及防水

沉降缝内应按照设计要求进行堵封，并且在涵节沉降缝外侧铺设防水卷材。封堵完沉降缝后在涵节内各个涵节接缝处用沥青密封。处理完沉降缝后开始对整个涵节涂刷防水涂料，涂料一定要涂抹均匀，避免出现厚度不均匀及部分色差的现象。

5.翼墙及涵背回填

涵节安装及各个接缝处理完毕后即可完成两侧翼墙的施工。待施工完毕后及时补充处理剩余接缝及涂刷翼墙防水涂料。整个施工过程结束后即可根据设计及规范要求对涵洞进行回填。

6.结束语

工厂化预制及拼装涵节既可以降低施工成本又可以减少戈壁滩涵洞施工的困难，也能够使得线路提前达成运营的条件。

参考

文献

1.《最新铁路工程施工技术指南与质量验收标准实施手册》 编委会 中国科技文化出版

2.《新编铁路桥梁涵洞隧道施工规范及检测养护紧急抢修实用手册》 王丽 人民交通出版社