唐廊高速公路箱涵预制施工质量控制

2018年第09期（3月 下）

唐廊高速公路箱涵预制施工质量控制

毕 鹏

（河北省公路工程质量安全监督站，河北 石家庄 050000）

摘要：唐山至廊坊高速公路唐山段地处平原区，沿线小结构物较多，如何保证涵洞的施工质量成为了质量监督的重要问题，结合唐山至廊坊高速公路唐山段工程研究箱涵预制施工方法及注意事项，主要分析施工组织计划，施工工艺与混凝土施工技术等内容。

关键词：箱涵预制；浇筑；运输和拼装中图分类号：U445.4

文献标识码：B

试验结果各项指标符合规范要求后，经监理工程师抽检合格批复准予后方可使用；施工用水必须经检测合格。

0 引言

唐山至廊坊高速公路唐山段总体呈自东向西走向，全长14.679km，起点起自唐山西环高速南湖出口互通，终点位于唐山天津界与天津段衔接。本项目主线2m标准节箱涵合计400个，采用小型预制件场集中预制。底板、顶板、腹板厚度均为0.3m，箱内为2×2m的空心结构；每个箱节工程量：Φ12钢筋520.9kg，Φ20钢筋325.625kg，C30混凝土5.52m³。由中国交通建设股份有限公司施工。

2 施工工艺

2.1 施工工艺流程

2m标准节箱涵预制在水稳站存料区的水泥地上施工完成，标准节箱涵钢筋整体在胎架上安装完成，经监理工程师验收合格，然后进行箱涵钢筋骨架吊装；验收合格后进行箱涵混凝土浇筑施工，混凝土采用25t吊车吊装入模，采用插入式振捣器将混凝土振捣密实。2.2 施工方案2.2.1 台座准备

台座采用定型钢模作为箱涵底膜，使用前检查底模尺寸是否符合要求；底模使用角磨机配钢丝刷人工清理打磨干净，底模钢板表面无锈迹等残存物，且线性平顺，表面平整；涂抹脱模剂，脱模剂涂抹必须均匀，以防污染钢筋；底模与侧模的模板拼缝采用原子灰填缝，防止漏浆。2.2.2 钢筋加工及安装

（1）钢筋加工

1 施工组织计划

1.1 施工技术准备

熟悉、审查施工图纸中各项内容及技术要求；编制施工方案及施工进度计划；对现场技术人员及各工班进行逐级技术交底工作，明确各部位施工程序、工艺流程及检验控制标准；C30混凝土配合比须经监理工程师审批通过。1.2 施工机械设备配备

施工机械设备具体配备见表1。

表1 施工设备配备表

序号12345678910

设备名称混凝土拌和站混凝土罐车电焊机数控切断机数控钢筋弯曲机手控钢筋弯曲机

吊车振捣棒钢筋绑扎胎架

模板

25t50自制2m

BX-500GQ45GW40

32次/分

型号120型、90型

6m、10m

3

3

规格数量1台2台2台1台1台2台1台3台2套15套

备注

钢筋具有出厂质量证明书和试验报告单，进场钢筋除应检查其外观和标志外，还应分批抽取试样进行力学性能检验，钢筋经进场检验合格后方可使用；根据施工图绘制钢筋大样图，确定钢筋下料长度；采用数控钢筋切断机批量下料，先下长料后下短料，以降低损耗；在切断机后标出长度标尺，准确控制下料长度，钢筋下料完成后，在钢筋加工场采用数控弯曲机加工，以提高钢筋加工精度。

钢筋加工需符合下列规定：①钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均应清理干净。②钢筋应平直，无局部折曲。③钢筋下料时切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲；加工后的钢

2m1套筋，表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。

钢筋接头焊接要求：①主筋采用单面焊连接，焊缝长度不小于10d+2cm，宽度不小于0.8d，厚度不小于0.3d（d为钢筋直径）；采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先

1.3 施工材料准备

对进场钢筋、水泥、碎石、砂等材料进行自检试验，

收稿日期：2018-02-06

作者简介：毕鹏（1978—），男，高级工程师，主要从事公路工程质量监督工作。

58折向一侧，两结合钢筋的轴线应保持一致。②受力构件焊接时，输入电焊机的电压要满足额定电压要求，且电压要稳定；电焊机输出电流必须稳定，且满足各种规格的钢筋焊接要求，以防止电流过高时烧伤钢筋；电流过低时熔点不足。③电弧焊接头的焊接表面应平整，不得有凹陷或焊瘤；焊接接头区域不得有肉眼可见的裂纹。④每批钢筋焊接前，应先选定焊接工艺和焊接参数，按实际条件进行试焊，并检验接头外观质量及规定的力学性能，试焊质量经检验合格后方可正式施焊。

钢筋加工的质量应符合表2中的规定。

表2 钢筋加工的质量标准项目

允许偏差（mm）受力钢筋顺长度方向加工后的全长

±5（规范要求±10）弯起钢筋各部分尺寸±10（规范要求±20）

箍筋、螺旋筋各部分尺寸

±5

（2）钢筋安装

在胎架上进行钢筋绑扎，然后利用汽车吊将钢筋骨架整体吊装入膜。按照胎模槽钢上的刻槽，首先进行11#、12#主筋的安装和定位，然后进行底板9#横向钢筋和腹板10#竖向钢筋的绑扎及1#、3#纵向水平钢筋的绑扎，最后安装下倒角5#、6#、7#、8#钢筋和2#、4#勾筋。11#、12#主筋安装时，利用胎架槽钢卡槽，保证钢筋间距，与箱身纵向水平钢筋用铁丝绑扎牢固。纵向水平钢筋利用胎架固定钢筋间距。箱涵钢筋绑扎完成后，预埋箱体吊耳，位置按照设计图纸要求进行布置，采用Φ32的圆钢。钢筋配筋图如图1所示：

图1 箱节的断面图（1∶30）

钢筋的交叉点采用铁丝绑扎结实，必要时，也可用点焊焊牢；绑扎宜采取逐点改变绕丝方向的8字形方式交错扎接，绑扎用的铁丝要向内弯，不得伸向保护层内。涵身水平钢筋绑扎时安装直径5cmC30穿心混凝土垫块，每m2不少于4块布置；底板安装3.0cm“爪”形垫块，以保证混凝土保护层厚度，垫块按梅花形布置，每m2不少于6块。垫块穿在水平筋上能自由活动，避免在安装时受模板挤压而产生

交通世界TRANSPOWORLD歪斜，造成保护层厚度不足。2.2.3 模板安装

模板安装前按照出厂时的编号需经过试拼装，检查节段间错台、平整度及各部位尺寸是否符合要求。模板试拼完成后，用1m靠尺、塞尺检查板面平整度和拼缝处错台并进行打磨处理。对模板局部平整度大于1mm，或者错台无法矫正的，进行返厂处理，直至达到要求。

（1）底膜、内膜安装

底膜板面清理干净并涂刷脱模剂后，先在底膜上安装内膜，模板安装采用人工配合汽车吊安装就位。内膜与底膜采用螺栓连接，孔径为22mm，间距为30cm。吊装钢筋骨架之前，先要校核底膜平整度和内膜垂直度。内膜与底膜的拼缝采用原子灰进行填缝处理，最后进行钢筋骨架整体吊装入膜。

（2）外侧膜安装

待钢筋骨架安装完成后进行侧膜安装，模板安装采用人工配合汽车吊安装就位。侧膜下口与底膜采用螺栓固定，内膜与侧膜上口采用拉杆对拉，外模四角采用斜拉拉杆加固，侧膜下口与底膜的拼缝采用原子灰进行填缝处理。

（3）模板安装过程应注意

①按配板设计循序拼装，以保证模板系统的整体稳定。②模板安装前均匀地涂刷专用脱模剂，严禁使用废机油作为脱模剂。③节段间采用螺栓连接，双面胶密封，拼装时注意节段间错台平整，保证混凝土外观质量。④模板的对拉螺栓孔应平直相对，穿插螺栓不得斜拉硬顶。严禁在模板上采用电、气焊灼孔。

3 混凝土施工

3.1 原材料

用于混凝土的水泥，集料及外加剂，分别进行含碱量试验，避免使用发生碱—集料反应（AAR）的集料。水泥采用秦皇岛生产的P.O42.5水泥，粗集料采用连续级配碎石，细集料采用中砂，外加剂采用河北青华混凝土外加剂厂生产的聚羧酸高效减水剂。3.2 混凝土拌和与运输

C30高性能混凝土由拌和站生产。混凝土配料仓采用自动计量装置，各种衡量器的精度符合要求，计量准确，配料仓的衡量器经标定合格，配料数量的质量误差应符合表3和表4的规定：

表3 配料数量允许质量偏差表

材料类别

允许偏差（%）

现场拌制预制场或集中搅拌站拌制

水泥、干燥状态的掺合料

±2±1粗细集料±3±2水、外加剂

±2

±1

混凝土拌和时，要经常检测骨料的含水量，以调整加

59总459期

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表4 预制箱涵Ｃ30配合比

水胶比砂率％材料用量（kg/m3）

水泥砂碎石水高炉矿渣粉

0.4

38

300

710

1159

153

42

水量，严格控制水胶比和坍落度。混凝土采用混凝土罐车运输。混凝土运输过程中应以2～4r/min的慢速进行搅拌，卸料前应以常速再次搅拌。

混凝土原材料采用电子计量系统进行计量。计量后先向搅拌机投入细骨料、水泥和掺合料，加水和外加剂并将其搅拌成砂浆，向搅拌机投入粗骨料，到搅拌均匀为止。每盘总搅拌时间控制在不少于180s（结合试验确定）。3.3 混凝土浇筑前注意事项

（1）箱涵钢筋、模板、预埋钢筋等均已通过监理工程师验收合格。

（2）炎热季节浇筑混凝土时，应避免模板和新浇混凝土直接受阳光照射，混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不超过40℃。

（3）尽可能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天，也不在早上浇筑以避免气温升到最高时加剧混凝土内部温度升高，导致混凝土开裂。在相对湿度较小、风速较大的环境下，可采取喷雾、挡风等措施。3.4 混凝土浇筑注意事项

混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能；拌和物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。为保证工人安全操作混凝土施工，在箱涵内模板上搭设操作平台。平台材料选用不小于3cm厚的木板，要求满铺，对施工人员起到有效的保护作用。3.4.1 混凝土拌和

混凝土采用有自动计量装置的混凝土拌和站集中拌和，各种计量仪器经检测部门标定合格后使用。成品的混合料以石子表面砂浆饱满、拌和颜色均匀为标准，在整个拌和过程中，严格控制拌和速度、混凝土水胶比和坍落度。3.4.2 混凝土运输

应选用运输能力与混凝土搅拌能力相匹配的运输设备运输混凝土，且混凝土运输设备的运输能力应适应混凝土凝结速度的需要，能确保浇筑工作的连续进行；尽量减少混凝土的转载次数和运输时间，从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。3.4.3 混凝土浇筑

在浇筑前检查施工机具的完好性及各种设施的安全性，是否达到安全规定要求；混凝土投料机具采用汽车吊+料斗（料斗储料后的总重应小于汽车吊最大起吊重量）；浇筑混凝土时，宜采取对称浇筑方式，一个浇筑点完成后，浇筑对称位置，防止模板发生移位。3.4.4 混凝土振捣

混凝土振捣由专人负责，振捣器采用直径50mm插入式

60坍落度平均抗压强度（MPa）粉煤灰减水剂（mm）7d28d

42

3.84

175

41.1

振捣棒；应快插慢拔，时间控制在20～30s，插点要均匀排列，逐点移动，移动间距不超过30cm，做到均匀振实；混凝土坍落度控制在16～20cm，每层混凝土不超过30cm，缩短上下层振捣时间间隔；当在上一层振捣时，振捣棒插入下层混凝土5～10cm，以保证两层混凝土结合良好，插进时应避免振捣棒触碰模板、钢筋；混凝土表面直至停止下沉、不再冒气泡，表面平整、开始泛浆为止。3.4.5 混凝土收浆

当浇筑达到设计高度时，混凝土表面用木抹子收浆，铁抹子收面。3.5 模板拆除

预制箱涵混凝土浇筑完成后，根据试块试压，混凝土强度达到2.5MPa时方可拆模，拆除时不允许用力猛烈敲打和强扭等方式进行，在拆除过程中，模板底部用绳索人工牵引，防止模板在拆除过程中与预制构件混凝土面发生碰撞。3.6 养生

预制箱涵养护采用箱身自动喷淋养生的方式，在箱身外包裹土工布，进行喷淋养生，水量大小以持续保证箱身表面湿润为原则，养生期不小于7d。3.7 编号

箱涵预制完成后进行编号，编号写明箱涵桩号、箱节编号、浇筑日期、施工单位、监理单位等信息。3.8 成品存放

1 脱模后先将成品进行编号，所有的标准箱节均应对号入座、分区堆放。

2 成品在搬运转场过程中应轻吊轻放，避免碰撞损坏制品的边、角，影响制品的外观。

3 为方便装卸和运输，防止在运输过程中的碰损，在最下层预制构件下方衬垫木制托盘,托盘由方木制成。

4 成品移运至成品区之后，在28 d以内仍需要进行适当的养护。混凝土强度达到设计强度后方可吊装运输到现场，吊装时设专人指挥，防止小箱涵在吊装和运输过程中碰坏破损。

4 箱节运输和拼装

4.1 箱节运输

每节预制箱涵重量为13.8t，运输采用平板车，吊装采用25t吊车，人工配合吊装；吊装过程中，采取保护措施，轻吊轻放，用吊环挂住箱涵吊筋，放在平板运输车枕木上，箱节之间采用枕木隔离，防止磕碰预制箱节棱角。4.2 箱节拼装

箱涵基坑基础完成后，测量工程师放出预制箱节边

（下转第63页）

交通世界TRANSPOWORLD121.7MPa，最大压应力为83.3MPa，均小于强度设计值[f]=205MPa，因此满足要求。各杆件应力均小于临界应力，稳定性满足要求。该工况下最大竖向变形为3.5mm，最大横向变形为3.0mm，满足要求。其中围圈桁架最大横向变形1.9mm，最大竖向变形1.8mm。对该工况进行屈曲稳定分析，得到临界荷载系数为35.5，满足要求。

4 结语

综上所述，工程建设都在从事桥梁工程施工时，应从实际出发，选择合适的施工方案，并进行精心设计，才能有效保证工程质量，确保施工安全，保证建设工期，减小资源配置，节约施工成本。

图3 工况二模型图

工况一时的支座竖向最大反力为91.9kN，支座最大水平反力17.2kN。所有杆件最大拉应力为57.7MPa，最大压应力为42.8 MPa，均小于强度设计值[f]=205MPa，最大压应力小于各杆件临界应力，因此满足要求。此外，最大竖向变形为4.6mm，出现在上架体横系梁，最大横向变形为0.5mm，满足要求。对该工况进行屈曲稳定分析，得到临界荷载系数为35.5，满足要求。

工况二时的千斤顶处竖向最大反力为89.1kN，围圈桁架水平最大反力为32.1kN。所有杆件最大拉应力为（上接第60页）

线和中线位置，采用记号笔标出四个角位置；吊车在基坑边就位，人工配合，将预制块吊入基坑；四人在基坑内配合，每人控制一个角，缓慢将预制块就位，轻轻吊起，反复调整，直至准确到位；块与块之间预留2cm宽沉降缝，吊装时，在块与块之间插入2cm厚的木板，准确预留沉降缝，就位准确后取出木板，用沥青麻絮填充满伸缩缝。

参考文献：

[1] 樊晓旭，程攀，黄思友. 液压爬模快速施工工艺在高墩

中的应用[J]. 公路交通科技（应用技术版），2017，13（7）：72-74.

[2] 赵喜红. 特大桥薄壁高墩液压自爬模施工技术控制[J]. 山

西建筑，2014，40（6）：194-196.

[3] 尹基德. 桥梁空心高墩液压爬模的设计与施工[J]. 城市道

桥与防洪，1994（2）：38-42.

（编辑：钱宇宁）

6 结语

目前涵洞质量通病较多，混凝土不密实、渗水及修饰等现象较多，箱涵预制有利于标准化施工，提高施工效率和施工质量，避免质量缺陷的发生。在当前全国公路行业发扬工匠精神，创建品质工程的环境下，参建各方更要坚守质量底线，严格标准化施工，精益求精，力争把唐山至廊坊高速公路唐山段打造成品质工程，为加快京津冀一体化建设做出贡献。

5 施工质量验收标准

施工质量验收标准箱涵实测各项见表3。

参考文献：

[1] 中交第一公路工程局有限公司. 公路桥涵施工技术规

范：JTG/T F50－2011[S]. 北京：人民交通出版社， 2011.[2] 交通部公路科学研究所. 公路工程质量检验评定标准：

表3 箱涵实测项目表

项次123456

检查项目混凝土强度（mm）高度（mm）宽度（mm）顶板厚（mm）

明涵暗涵

规定值或允许偏差在合格标准内＋5，-10±30+10，-0不小于设计值不小于设计值

5

检查方法和频

率按附录D检查尺量：检查3个断面尺量：检查3～5处尺量：检查3～5处2m直尺量：每10m检查2处*3

尺

权值311211

JTG F80/1—2004[S]. 北京：人民交通出版社， 2004.[3] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标

准化管理委员会. 钢筋混凝土用钢（第2部分）热轧带肋钢筋：GB1499.2—2007[S]. 北京：中国标准出版社，2007.[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家

标准化管理委员会. 金属材料室温拉伸试验方法：GB/T228.1—2010[S]. 北京：中国标准出版社，2010.[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家

标准化管理委员会. 焊接接头拉伸试验方法标准：GB/T2651—2008[S]. 北京：中国标准出版社，2008.

（编辑：钱宇宁）

侧墙和底板厚（mm）

平整度（mm）

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