试析箱涵施工技术在路桥工程中的应用

时间：2024-05-20

陈传胜，于海，郑莉娜

开封市通达公路勘察设计有限公司，河南开封 475000

0 引言

箱涵【box culvert】指的是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。箱涵由一个或多个方形或矩形断面组成，一般由钢筋混凝土或圬工制成，但钢筋混凝土应用较广，当跨径小于4m 时，采用箱涵，对于管涵，钢筋混凝土箱涵是一个便宜的替代品，墩台，上下板都全部一致浇筑。在PCVX 中，涵洞的孔数支持任意孔涵洞的布置；涵洞的布置形式除开明涵和箱涵只支持斜交斜做外，都支持斜交正做和斜交斜做。支持的修筑涵洞类型便为箱涵。在箱涵的修建过程中，提供下面几种细部构造图的绘制：箱涵涵身配筋构造图，箱涵明涵涵面铺装构造图，箱涵牛腿构造图，箱涵右翼墙构造图，箱涵左翼墙构造图，箱涵搭板构造图等6 种细部构造图的设置和绘制。它们的作用在于可用来排水，又可确保人流和车辆顺利通过。箱涵的最主要组成部分为钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝等。箱涵在流砂地区路桥工程中的应用已经有了很长的历史，并且随着施工技术人员不断的研究和探索技术，箱涵施工技术的水平也才逐年上升，相应的也就提高了路桥工程整体的质量、

1 箱涵施工技术在路桥工程中的应用分析

箱涵施工一般采用现浇，在开挖好的沟槽内设置底层，浇筑一层混凝土垫层，再将加工好的钢筋现场绑扎，支内模和外模，较大的箱涵一般先浇筑底板和侧壁的下半部分，再绑扎侧壁上部和顶板钢筋，支好内外模，浇筑侧壁上半部分和顶板，待混凝土达到设计要求的强度拆模。具体施工步骤如下：

1.1 对基坑的开挖

一般流砂地区的地下水位非常高，土质又多为细砂，这时开挖深度常处于3m ～4m，开挖的稳定边坡控制在1：1，面底开挖时经常会为孔宽预留1m 将其用作施工通道。施工单位经常会结合土质情况设置相应的降水井以开展基础施工作业。等到监理工程师在确保开挖坡面取得的实地放样成果再次复审没有问题后，才可继续开挖。在采用机械开挖时，要采用适合的挖掘机进行挖桩，废弃土要运到弃渣场，开挖时要一次采用推进和自上而下的顺序进行。从地质报告可知这项技术可以直接挖到我施工设计的高程，一般需要机械开挖时预留0.2m 的位置，人工清理要满足施工设计规定的标高要求，这样就可以避免原有土体受到扰动或者造成土方破坏。

1.2 建立完善的排水系统

箱涵开挖以及混凝土施工期间，一定要确保基坑处于干燥状态，所以一定要完善基坑排水设施，及时的把地下水与雨水排除出去。一般排水系统由三部分组成，一是临时改沟，二是降水井降水，三四上部排水沟。临时改沟经常会设置在和进水口上侧保持10m距离的位置；改沟路堑经常距离原渠10m以上，以免出现渗水垮塌，改沟的长度为250m，等到施工结束后就可根据实际所需把改沟填平或者恢复其表面上的植被。开挖过程中因为地下水的水位比较高，所以开挖前要在基坑附近选择8个合适的位置设置降水井，降水井下置单机的流量及扬程都要达到施工规范要求，对于泵的数量直接根据施工现场数量来定便可。降水井所抽的水要排入地表水渠之后排进现有的水沟里面。需注意的是原则上是不允许基坑里面有积水出现的。

1.3 箱涵的基础施工

开挖部分结束后，施工人员需要对基底换填50cm 的卵石，之后铺筑10cm 厚的砂砾垫层，并将其夯实；路桥基底的承载力最好可以满足施工设计规定的110KPa 的标准；最后还要对其测量校核等到监理工程师验收合格后，才可在垫层上铺筑10cm 厚的混凝土。

1.4 钢筋混凝土的箱涵施工

1）施工流程

钢筋混凝土的箱涵施工在整体上为一个工作面，施工期间要从中间逐渐往两头推进；每个箱涵单元要将结构分缝分段作为标准，连续开展施工作业。

2）模板工程的施工

路桥工程的箱涵在施工时经常会采用钢模板当作施工材料，其优势在于可以缩短工期，提高工程施工质量，增强混凝土表面光滑度，节省木材，降低工程成本。不过钢模板经常用在箱涵部位，其它部位的施工仍然采用木模板。施工时采用的模板必须确保它具备充足的稳定性、刚度以及强度，这样就不会出现胀模、变形以及走样现象。一般内外模都需采用圆木或者钢管作支撑，并且要适当的斜拉钢筋将其固定住，对于顶板模施工人员可以采用钢架作支撑（一般脚手架）。安装模板时为了确保不会出现变形现象，安装之前要刷涂一层脱模剂，使得表面有足够的光滑度；安装过程中要确保接缝严密不允许漏浆现象的出现。

3）钢筋工程的施工

钢筋运送到施工现场以后要先进行力学试验，等到合格之后才能投入使用。所有采购的钢筋需集中贮存起来，并且要采取有效措施以免锈蚀或者污染现象出现。钢筋加工时需集中放在现场中且要根据不同型号进行加工，钢筋的表面必须保持洁净，如果钢筋表面有污渍和锈蚀也要事先清除干净。绑扎钢筋时要确保砼保护层厚度达到施工规范的要求，一般需在钢筋和模板二者夹缝里垫上型号为C30 的混凝土预制小块，也可采用2.5cm 的塑料垫块，并以梅花型将垫块布置好；平行的两排钢筋要采用短网筋作支撑以确保位置的准确；钢筋交叉点需采用铁丝绑扎好；钢筋接头必须具有充足的搭接长度；钢筋网架立好后必须确保具备极好的稳定性，并且不会出现变形现象。

4）混凝土浇筑

该路桥箱涵混凝土的浇筑需要分两次完成，第一次浇筑的高度需保持在底板上面1.5m 高，第二次的浇筑只需完成剩下的部分。运输混凝土时需借用混凝土搅拌运输车，之后把混凝土卸到施工场地设置好的输送泵里面，最后泵送入模。混凝土的振捣需要采取插入式振动器进行振捣；其浇筑层的厚度一般需控制在30cm ～40cm，如果中途出现停歇，而且超过了初凝的时间，就要以工作缝来处理，先对表面凿毛、高压力和水冲洗；整个施工期间，每段箱涵都要尽可能降低冷缝的数量。施工过程中必须派施工经验丰富的混凝土振捣工开展施工作业，以便充分掌握住混凝土振捣时间以及振捣的范围，另外需注意的是振捣过程中振捣器不能接触到模板。

1.5 涵背的回填

箱涵的主体结构一定要在确保验收和强度试验达到施工设计规定的标准后，需监理工程师批准合格后对涵背进行回填，并且需要分层进行回填，每层回填的厚度不得大于20cm，之后采取蛙式振动夯机，但局部地区则需人工进行夯实，并且要结合样本所需取样开展土工试验，等到满足施工设计要求的标准后才可对下一层进行回填和夯实；另外回填土面的高程则需严格执行施工规范的标准。

1.6 护坡工程的施工

箱涵进出口的护坡长度在30cm 与40cm 之间，施工过程中护坡要和原沟顺接在一起。砌筑所用材料必须是结构密实、不会出现分化、没有裂缝而且质地非常均匀的硬质石料，它们的抗压强度通常不会低于30MPa，而且最好选择较大的石料进行砌筑；所用块石必须选择形状大致方正，其上下面能够保持大致平整，厚度也不会低于0.2m，宽度与长度大概为厚度的1 到1.5 或者1.5 到3 倍，再将其用作镶面时，需从外露面逐渐往内部进行略微的修凿。片石要选择两个大致能够平行的面，它们的厚度不得低于0.15m，其宽度与长度也不能低于厚度1.5倍，被用作镶面的片石，必须保持表面平整，一些尺寸比较多的石料需稍微休整后才能投入使用。