装配式管涵安装技术要点及质量控制难点分析

邓自立

(保利长大工程有限公司，广东 广州 511431)

1 引 言

安徽省德州至上饶高速公路池州至祁门段应用装配式涵洞，采用先预制场集中生产，后现场拼装。项目引用安徽北沿江高速公路马鞍山至巢湖段施工经验，按照安徽省地方标准施工，并通过自身项目首件施工经验总结，形成池祁高速装配式管涵安装作业指导书。本文就例举4×4 m装配式管型涵洞安装及防水施工进行介绍分析，提出相应质量控制措施。

2 工程概况

K43+412装配式管涵，采用四构件单拱组合结构，结构各标准节段由顶板、底板、两侧墙四个稳定构件组成(见图1、图2)。构件组装后，浇筑底板，接缝防水施工。涵洞于主线正交，孔数-跨径为1-4.0×4，单节段长3 m，涵洞总长度57 m。

图1 装配式管型通道示意图

图2 装配式管型通道洞口示意图

3 施工工艺流程

施工测量放样—→基坑开挖、地基处理—→铺设砂砾垫层—→浇筑混凝土垫层—→预制构件拼装—→浇筑底板—→接缝防水处理—→分层回填—→附属工程。

4 施工技术要点及对应质量控制措施

(1)放样及临时排水：基坑开挖放样前复核当地水系通道位置和高程情况，可以适当调整设计涵洞位置及高程，确保排水通畅。做好基坑上游地表水拦截，基坑地下水位较高时，在基坑四周设临时排水沟，并在基坑低处设置集水井抽排积水。基坑地基承载力如不足，需进行换填处理。

(2)浇筑混凝土垫层：垫层平整度质量直接影响管涵拼装效果和接缝大小，垫层混凝土平整度为拼装施工关键控制点。在设计管涵侧墙底座位置设置4排短钢筋头(纵向间距2 m)，经测量放样，并拉线标记垫层混凝土顶面位置，调整埋设钢筋头位置至拉线处，作为混凝土收面控制标准。浇筑后，进行二次压光收面，并覆盖土工布进行洒水养生7 d，防止垫层裂缝发育。养生结束后，在混凝土垫层上放出拼装构件位置，并用墨线标记。每6 m设置一道沉降缝，缝宽2 cm；并在垫层沉降缝处切缝断开。

(3)构件运输：本涵洞预制构件采用13 m长拖车运输，每车安装2片侧板，1块顶板。预制构件采用泡沫板或软塑胶板等进行支垫保护，侧墙预留钢筋处垫枕木，防止钢筋折弯。运输过程中，构件采用宽条绳及手拉葫芦拉紧固定，防止发生倾覆。山区施工便道需要放缓纵坡，保证车辆运输安全。

(4)现场拼装：单节管涵先安装两侧侧墙，再安装顶板。侧墙安装时通过测量放样并弹墨线大致控制安装位置，同时量测顶板两端面宽度，依此微调侧墙位置(调整侧墙底座垫薄钢板数量)，保证后续顶板安装顺利。顶板安装就位前，应于侧墙顶凹槽内涂设粘稠状态的M10水泥砂浆，用以顶板就位时的铰缝自行填塞。各节段由高处依次向低处安装，下节段侧墙安装参考上节段侧墙位置，通过控制节段内侧错台，控制涵洞整体线型。

(5)底板浇筑：绑扎钢筋，浇筑底板混凝土，每6 dm设置一道沉降缝，预设沉降缝处并用泡沫板隔断底板钢筋及混凝土。底板浇筑后，需要对侧墙底部空隙进行灌注砂浆，防止后期路基回填承载后侧墙基础下沉变形。

(6)接缝防水处理：受预制构件生产误差及现场拼装误差，各节段环向接缝存在缝宽不均匀，局部接缝宽度偏大等问题(见图3、图4)。为保证后续防水质量，特加强接缝防水施工质量控制。(1)内侧接缝，填塞M7.5高粘稠水泥砂浆，并构3 cm×3 cm凹角，待砂浆具有一定强度后洒水养生。(2)外侧接缝全部按照沉降缝处理，先在缝内填塞沥青麻絮，塞紧压实(必要情况可再次灌入热沥青封闭接缝)；再用M7.5高粘稠水泥砂浆将接缝填满抹平，洒水养生。接缝处涂覆30 cm宽5 mm厚热沥青，采用喷枪加热SBS改性沥青防水卷材(25 cm宽)，同步密贴于接缝处。

图3 预制构件尺寸偏差造成环缝宽度不均匀

图4 因垫层混凝土不平造成环缝宽度不均匀

(7)台背回填：采用未筛分碎石分层对称回填，构件侧边1 m范围内采用小型夯实机具夯实。在回填接近涵洞接缝30 cm范围，采用掺和石屑等细料或者接缝涂抹保护层砂浆，避免回填碎石夯实刺破防水卷材。顶板回填时，厚度小于0.5 m应控制使用压实设备，严禁通过重型设备及堆放重物。压实顶板填料时，压实设备的运行方向应与结构物轴线垂直。

5 存在质量通病及处理措施

(1)垫层混凝土不平整，导致顶板与侧墙拼装不密合，节段间接缝不均匀、相邻节段错台等。加强垫层混凝土施工质量，严格控制平整度；侧墙安装时，通过薄钢板再次调整两侧墙顶端相对距离，便于顶板安装密合；相邻节段错台优先保证内壁平顺，通过水平尺与上节段接顺，各节段间允许1 cm以内错台，避免累计错台偏大。

(2)防水效果不佳，接缝处渗漏水。受接缝宽度不均匀影响，缝内只能填塞沥青麻絮，麻絮填塞不密实，厚度不足、沥青油稠度偏稀等均影响接缝防水效果；外侧接缝处SBS改性沥青防水卷材安装质量尤为关键，使用时加热融化，并与构件混凝土压紧密贴，卷材边线需再次检查，密贴严实。防水卷材要求低温柔性好，有较高的弹性和耐疲劳性。防水卷材铺装后，需要对成品进行保护或涂抹保护层砂浆，防止后续回填施工划破卷材，造成渗漏水。

(3)山岭地区台背回填通常采用透水性较好的砂砾或未筛分碎石，冬季路基渗水会对涵洞接缝防水材料进行侵蚀，如有结构沉降，导致沉降缝开裂，易在接缝处渗漏水，影响涵洞通行安全。涵洞渗漏水使人们对高速公路结构物质量感观直接降低，冬季低温会形成冰凌或路面结冰影响通行，形成安全隐患。后续可考虑涵洞整体设置防水板或碎石灰土封层，阻断路基水对涵洞影响；也可以在涵洞外墙基础面设置泄水孔，及时排除涵洞外侧积水。

6 结束语

装配式涵洞在工程质量控制、工期、造价等方面较传统现浇涵洞均存在巨大优势，在高速公路建设施工标准化的大趋势下，涵洞采用工厂化集中预制，现场装配有较大应用前景。山岭地区涵洞接缝防水设计及施工工艺仍停留在传统水平，接缝渗水问题比较突出，这将是装配式涵洞不断完善提高和总结的新方向。