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摘要：众所周知，中国人口众多，高速公路沿线遍布村庄，高速公路的建设必然会对沿线人民群众生产、生活产生重大影响。为了尽量减少这种影响，除在与公路、河流交叉处采用桥梁工程跨越之外，还大量设置了涵洞，用于沟通原有的水系、路系，满足高速公路沿线群众生产、生活需要。大跨径装配式拱形混凝土涵洞是一种新型的结构形式，采用标准构件工厂化集中预制，现场拼装成涵，可替代传统的现场浇筑涵洞的工艺，有利于提高工程质量、降低造价、缩短工期。基于此，本文主要对大跨径装配式拱形混凝土涵洞施工技术应用进行分析探讨。
关键词：大跨径；装配式；拱形混凝土涵洞；施工技术应用
1、前言
任何一项新工艺的形成，必然要考虑其经济、社会效益。理论上，装配式涵洞可以做到很大跨径，但这无疑会增加运输、吊装难度，对场地的要求更严格，无形中增加了成本，这便失去了其竞争优势及推广价值。经测算，构件断面小于6m、分段质量控制在20t以内较经济，施工难度适中，最能体现装配式涵洞技术特点和优势。
2、施工技术
2.1工艺原理
装配式拱形涵洞采用钢筋混凝土标准节段，通过工厂集中预制、养护，运至现场就位后采用弯螺栓进行环向和纵向连接，涵洞底板采用钢筋混凝土现浇带连接，使预制构件铰接成整体，从而形成埋置于路堤或地下的用于通行、过水的拱形构造物。
2.2技术特点
1）质量易控，形式新颖。充分发挥集中预制、流水作业的优势，方法简单，使生产过程、质量易于控制，观感有了较大的提高。
2）节约资源，保护环境。圬工体积大大降低，消耗材料少，且在现场不产生建筑垃圾、无需养护，有利于节约资源、保护环境。
3）缩短工期。装配式涵洞从垫层施工到附属构造物施工完毕，施工时间在20d左右，且受阴雨、季节气候影响小，减少了对路基土石方施工的干扰，使施工整体进度加快。
2.3工艺流程
1）预制施工工艺流程
预制场建设→模板进场检验→钢筋制作安装、模板拼装→混凝土浇筑→蒸汽养护→模板拆除→构件移运→出厂。
2）现场安装工艺流程
混凝土垫层施工→安装前准备→构件运输→单侧侧墙安装→顶板安装→联接状态检查→节段接缝处理→浇筑底板混凝土→台背回填→洞口整形衔接→检查验收。
3、关键工序操作要点
3.1预制施工操作要点
3.1.1模板制作及安装
1）模板制作采用三维空间体系，“卧式”组合模块，对弯螺栓的槽口以及铰接缝曲面要准确定位。2）为方便模板的使用，在模板制作时，将铰接缝处的端模板及侧墙底模与底座的连接设计成铰链式连接，环缝处的侧模采用整体式可水平移动式组合模板（水平移动幅度5cm），模板间采用螺栓连接，模板使用过程只对模板上盖进行安、拆。
3.1.2钢筋加工制作
1）构件的主要钢筋骨架在支架上制作，支架的结构尺寸与构件预制模板相同，用3mm厚的钢板焊接拼装出钢筋骨架的支架面板，用钢筋和角铁焊成底座，形成定型的钢筋骨架加工模型。2）在支架面板上根据设计钢筋数量和间距，焊接高度为2cm的纵横向钢筋的定位桩，纵横筋安装依靠定位桩完成就位，骨架纵横筋、箍筋、架立筋之间的连接采用二氧化碳气体保护焊点焊连接。
3.1.3混凝土浇筑及养护
1）预制件采用C40抗渗混凝土，混凝土由两侧最低端开始浇筑，浇筑第1块模板位置时打开第2块模板，由第2块模板位置下料。第1块模板位置浇筑完成后将第2块模板安放好，继续由上部下料，依次按30cm厚度、顺方向进行分层浇筑。振捣时注意振捣棒距离模板高度应不小于5cm，不要损伤模板。2）预留弯螺栓孔直径为35mm，采用抽拔管造孔。
3.1.4成品构件的堆放与养生
1）构件拆模后立即进行编号，由龙门吊运至构件存放区分类放置，顶板全部平躺叠放，单件质量在10t以下的构件摞5层，单件质量在10t以上的构件摞3层；侧墙直立排列放置。2）成品构件堆放在存放区后采用喷淋养生，每批构件保证7d的养生时间。
3.2构件安装
1）现场配备4～6名安装工人，安全员、技术员各1名，即可满足现场安装及施工质量、安全控制需要。管节安装顺序为由高处向低处逐节段进行，先安装一侧侧墙，之后安装另一侧侧墙及顶板，最后采用弯螺栓连接。2）构件装运时应避免构件由于变形过大而引起损伤，组装时避免磕碰。构件安装就位时用铁撬棍引导其向定位桩紧靠，依靠定位桩徐徐下落完成就位。3）单侧侧墙拼装结束，经检查合格后采用纵向弯螺栓连接固定，然后从高处洞口第1个标准节开始，安装另一侧的侧墙。当另一侧第1块侧墙构件安装完成后，随即安装对应截面的顶板，这时用圆木（或钢型材）顶部支撑在另一侧侧墙顶凹槽下约20cm处，圆木（或钢型材）底部通过千斤顶支撑在对面已连接固定的侧墙底部，调整千斤顶使另一侧侧墙顶部向外侧倾斜3cm左右后静止，由吊车将顶板缓慢移至预定位置，待顶板与已连接固定的侧墙凹槽结合后，松开千斤顶使另一侧侧墙恢复原位，下落顶板使其与另一侧侧墙的凹槽咬合，安装并拧紧环向弯螺栓。
3.2.5安装缝的现场处理
1）环缝及纵缝采用沥青麻絮填塞缝隙，内侧采用M10砂浆勾凹缝，外侧勾平缝。2）涵洞外侧纵缝和环缝表面采用30cm宽SBS改性沥青防水卷材沿缝隙粘贴，卷材接头搭接长度≥30cm。
3.2.6底板混凝土浇筑
1）底板横向钢筋采用搭接焊连接，焊接质量应满足JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》要求。2）浇筑前需对侧墙底板结合面进行打毛处理，并冲洗干净。混凝土泵送入模，由低处向高处进行浇筑，浇筑过程中需采取覆盖或擦拭等措施防止其对侧墙造成污染。
3.3台背回填
结构周边回填应在底板混凝土强度达到设计强度的90%后进行，填土后对称分层压实，压实厚度不大于20cm，压实度不小于96%。侧面1m范围内的土体安排工人用振动夯夯实，避免使用压路机以免挤压侧壁。结构撑脚区采用砂或碎石回填，并用振动夯夯实。涵洞顶面填土高度小于0.5m时，严禁重型设备通过并禁止堆放重物。
4、结语
大孔径装配式拱涵结构受力合理、可大量节约材料、施工速度快，可替代传统的现场浇筑涵洞工艺。
参考文献：
[1]吴先锋.大跨径装配式拱形混凝土涵洞施工技术应用[J].市政技术，2012，（1）：43-46.
[2]王耀明，陈为成，吴刚.装配式涵洞的有限元分析[J].工程與建设，2007，（1）：28-30.
关键词：大跨径；装配式；拱形混凝土涵洞；施工技术应用
1、前言
任何一项新工艺的形成，必然要考虑其经济、社会效益。理论上，装配式涵洞可以做到很大跨径，但这无疑会增加运输、吊装难度，对场地的要求更严格，无形中增加了成本，这便失去了其竞争优势及推广价值。经测算，构件断面小于6m、分段质量控制在20t以内较经济，施工难度适中，最能体现装配式涵洞技术特点和优势。
2、施工技术
2.1工艺原理
装配式拱形涵洞采用钢筋混凝土标准节段，通过工厂集中预制、养护，运至现场就位后采用弯螺栓进行环向和纵向连接，涵洞底板采用钢筋混凝土现浇带连接，使预制构件铰接成整体，从而形成埋置于路堤或地下的用于通行、过水的拱形构造物。
2.2技术特点
1）质量易控，形式新颖。充分发挥集中预制、流水作业的优势，方法简单，使生产过程、质量易于控制，观感有了较大的提高。
2）节约资源，保护环境。圬工体积大大降低，消耗材料少，且在现场不产生建筑垃圾、无需养护，有利于节约资源、保护环境。
3）缩短工期。装配式涵洞从垫层施工到附属构造物施工完毕，施工时间在20d左右，且受阴雨、季节气候影响小，减少了对路基土石方施工的干扰，使施工整体进度加快。
2.3工艺流程
1）预制施工工艺流程
预制场建设→模板进场检验→钢筋制作安装、模板拼装→混凝土浇筑→蒸汽养护→模板拆除→构件移运→出厂。
2）现场安装工艺流程
混凝土垫层施工→安装前准备→构件运输→单侧侧墙安装→顶板安装→联接状态检查→节段接缝处理→浇筑底板混凝土→台背回填→洞口整形衔接→检查验收。
3、关键工序操作要点
3.1预制施工操作要点
3.1.1模板制作及安装
1）模板制作采用三维空间体系，“卧式”组合模块，对弯螺栓的槽口以及铰接缝曲面要准确定位。2）为方便模板的使用，在模板制作时，将铰接缝处的端模板及侧墙底模与底座的连接设计成铰链式连接，环缝处的侧模采用整体式可水平移动式组合模板（水平移动幅度5cm），模板间采用螺栓连接，模板使用过程只对模板上盖进行安、拆。
3.1.2钢筋加工制作
1）构件的主要钢筋骨架在支架上制作，支架的结构尺寸与构件预制模板相同，用3mm厚的钢板焊接拼装出钢筋骨架的支架面板，用钢筋和角铁焊成底座，形成定型的钢筋骨架加工模型。2）在支架面板上根据设计钢筋数量和间距，焊接高度为2cm的纵横向钢筋的定位桩，纵横筋安装依靠定位桩完成就位，骨架纵横筋、箍筋、架立筋之间的连接采用二氧化碳气体保护焊点焊连接。
3.1.3混凝土浇筑及养护
1）预制件采用C40抗渗混凝土，混凝土由两侧最低端开始浇筑，浇筑第1块模板位置时打开第2块模板，由第2块模板位置下料。第1块模板位置浇筑完成后将第2块模板安放好，继续由上部下料，依次按30cm厚度、顺方向进行分层浇筑。振捣时注意振捣棒距离模板高度应不小于5cm，不要损伤模板。2）预留弯螺栓孔直径为35mm，采用抽拔管造孔。
3.1.4成品构件的堆放与养生
1）构件拆模后立即进行编号，由龙门吊运至构件存放区分类放置，顶板全部平躺叠放，单件质量在10t以下的构件摞5层，单件质量在10t以上的构件摞3层；侧墙直立排列放置。2）成品构件堆放在存放区后采用喷淋养生，每批构件保证7d的养生时间。
3.2构件安装
1）现场配备4～6名安装工人，安全员、技术员各1名，即可满足现场安装及施工质量、安全控制需要。管节安装顺序为由高处向低处逐节段进行，先安装一侧侧墙，之后安装另一侧侧墙及顶板，最后采用弯螺栓连接。2）构件装运时应避免构件由于变形过大而引起损伤，组装时避免磕碰。构件安装就位时用铁撬棍引导其向定位桩紧靠，依靠定位桩徐徐下落完成就位。3）单侧侧墙拼装结束，经检查合格后采用纵向弯螺栓连接固定，然后从高处洞口第1个标准节开始，安装另一侧的侧墙。当另一侧第1块侧墙构件安装完成后，随即安装对应截面的顶板，这时用圆木（或钢型材）顶部支撑在另一侧侧墙顶凹槽下约20cm处，圆木（或钢型材）底部通过千斤顶支撑在对面已连接固定的侧墙底部，调整千斤顶使另一侧侧墙顶部向外侧倾斜3cm左右后静止，由吊车将顶板缓慢移至预定位置，待顶板与已连接固定的侧墙凹槽结合后，松开千斤顶使另一侧侧墙恢复原位，下落顶板使其与另一侧侧墙的凹槽咬合，安装并拧紧环向弯螺栓。
3.2.5安装缝的现场处理
1）环缝及纵缝采用沥青麻絮填塞缝隙，内侧采用M10砂浆勾凹缝，外侧勾平缝。2）涵洞外侧纵缝和环缝表面采用30cm宽SBS改性沥青防水卷材沿缝隙粘贴，卷材接头搭接长度≥30cm。
3.2.6底板混凝土浇筑
1）底板横向钢筋采用搭接焊连接，焊接质量应满足JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》要求。2）浇筑前需对侧墙底板结合面进行打毛处理，并冲洗干净。混凝土泵送入模，由低处向高处进行浇筑，浇筑过程中需采取覆盖或擦拭等措施防止其对侧墙造成污染。
3.3台背回填
结构周边回填应在底板混凝土强度达到设计强度的90%后进行，填土后对称分层压实，压实厚度不大于20cm，压实度不小于96%。侧面1m范围内的土体安排工人用振动夯夯实，避免使用压路机以免挤压侧壁。结构撑脚区采用砂或碎石回填，并用振动夯夯实。涵洞顶面填土高度小于0.5m时，严禁重型设备通过并禁止堆放重物。
4、结语
大孔径装配式拱涵结构受力合理、可大量节约材料、施工速度快，可替代传统的现场浇筑涵洞工艺。
参考文献：
[1]吴先锋.大跨径装配式拱形混凝土涵洞施工技术应用[J].市政技术，2012，（1）：43-46.
[2]王耀明，陈为成，吴刚.装配式涵洞的有限元分析[J].工程與建设，2007，（1）：28-30.