邹正明

（安徽省交通投资集团有限责任公司，安徽 合肥 230088）

0 引言

2011年初，交通运输部向全国交通建设系统发出开展高速公路施工标准化活动的通知，要求在高速公路建设领域实现工地标准化、施工标准化、管理标准化，加快推行现代工程管理，促进工程施工管理的标准化、规范化、精细化，确保工程质量和安全。

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。若按涵洞平均间距300m测算，一条100km的高速公路涵洞数量将达到333道，数量大、分布广，若全线涵洞不能实现标准化，则很难达到交通运输部施工标准化的要求。

鉴于此，为进一步推动施工标准化，安徽省交通投资集团公司在多年实践经验基础上，提出高速公路涵洞标准化设计、工厂化预制、装配化安装新理念，主要思路是，将全线所有涵洞全部集中起来，单独招标形成预制标，高标准集中预制全线所有涵洞构件，然后再由各路基标段根据路基工程进展情况，预制标装运涵洞构件，运至现场后安装成型。通过在徐明高速公路、马巢高速公路的实际运用，取得了提高涵洞工程质量、缩短涵洞现场成型周期、降低工程造价等良好效果，对于涵洞施工标准化起到了很好的推动作用。下文就以安徽省徐明高速公路涵洞为例，阐述设计、施工标准化的各环节。

1 设计标准化

徐明高速公路全长139.06km，投资概算为62.45亿元，为全封闭、全立交双向四车道高速公路，设计行车速度为120km/h，路基宽27m，路面宽23.5m，采用沥青混凝土路面。全线设涵洞583道，平均间距为239m。

1.1 规格标准化

通过设计单位深入沿线进行农业生产生活需求调研，兼顾到近几年皖北大量出现农业收割机的实际情况，对全线涵洞采用标准化设计，优化成2m×1.25m、3m×2.5m、4m×3.2m、4m×4m四种规格管形涵洞（见图1）和4m×2.7m、4m×3.5m、6m×3.5m、6m×4m四种规格箱形涵洞（见图2），主要用于沟通新建高速公路两侧原有的水系、路系，以尽量减小对沿线居民生产生活秩序的影响。

图1 拼装完成的管形涵洞

图2 拼装完成的箱形涵洞

1.2 节段标准化

对于管形涵洞，从横断面上分解为4片，形成顶板+侧板+底板模式（见图1），设置标准节段长度为3m，非标准节段长度为1m，用于调节涵长。

对于箱形涵洞，主要根据吊装重量进行分解，除4m×2.7m采用全断面预制外，另外3种均分解为2片，即顶板和底板轴线各留0.8m宽的现浇混凝土湿接头，将全断面分解成左右2个半框形结构，每个节段长度为1.5m，在涵洞端头异形部分采用局部现浇段调节涵长。

通过节段标准化，使得单个预制构件吊装重量不超过20t，外形尺寸便于公路运输。

1.3 连接标准化

管形涵洞分片预制，运到现场拼装时，统一采用弯螺栓方式进行标准化连接，弯螺栓规格为M25，强度等级为5.8级，性能等级为C级，采用锌铬酸盐涂层防腐。通过标准化的弯螺栓实现各预制构件的连接标准化。

2 施工标准化

2.1 预制标准化

2.1.1 模板标准化

2.1.1.1 根据装配式涵洞不同节段、不同构件的特点，引入高速铁路一些先进理念，到厂家定制标准化的卧式定制整体钢模板57套（见图3），按设计要求精确定位预留弯螺栓等预埋件的槽口，同时做好管形通道企口缝曲面尺寸的精确控制，以便预制构件可以顺利安装。

图3 定制的构件标准钢模板

2.1.1.2 在构件外露面的模板内壁，焊接不锈钢板作为模板表层，这样能对提高混凝土外观质量起到较好的作用。

2.1.1.3 采用铰接式连接底模与侧模，顶模在浇筑过程中逐块拼装，这样混凝土达到强度后，拆除顶模，放下侧模即可。

2.1.2 钢筋标准化

严格按照设计形状和尺寸，统一制作钢筋标准胎架18套，所有钢筋骨架均在标准胎架上完成绑扎、焊接、成型，加工成型的钢筋骨架由龙门吊整体吊装入模，确保钢筋制作的标准化，有效控制了钢筋保护层厚度。

2.1.3 浇筑标准化

预制标段采用配备数字化自动控制系统的大型混凝土搅拌站（2套1000L型拌和楼+1套750L型拌和楼），严格控制黄砂、碎石、水泥、外掺剂、水等原材料质量，加强混凝土搅拌质量，然后采用移动门架配合吊斗成批进行预制涵洞构件混凝土浇筑，分层及时振捣成型，形成标准化混凝土浇筑流程，有效控制混凝土浇筑质量。

2.1.4 养生标准化

预制标段统一采用标准化可伸缩的推拉式蒸汽养生棚23套（见图4），混凝土浇筑结束后，便将蒸汽养生棚推到位，开始蒸汽养生，养生时间、温度与强度的关系由现场试验确定。蒸汽养生结束后，运至存放区（见图5）后再通过洒水保湿养生一周时间，确保预制构件混凝土强度稳定增长。通过标准化养生，预制进度能够符合现场工作面安装需求。

图4 可伸缩推拉式蒸汽养生棚

图5 存放区的涵洞构件

2.2 安装标准化

2.2.1 吊装标准化

在预制场，一般采用龙门吊将预制构件吊装上车，吊装一定要严格按照设计的标准吊点进行，依次从预制构件存放区进行吊装作业，吊装过程中应注意加强成品保护，避免损伤预制构件。

2.2.2 运输标准化

预制构件的运输一般采用平板拖车进行（见图6），要求根据施工进场道路、施工便道实际情况选择适当吨位的平板拖车，对于较大构件，应提前向公路相关管理部门申报大件运输许可。预制构件进场对施工便道要求较高，应提前组织好施工便道的维修、保养工作。

图6 采用平板车实现运输标准化

2.2.3 拼装标准化

现场拼装一般采用80t履带吊车（见图7），这样可利用履带吊车在吊装过程中能自由移动的特点，实现预制构件的顺利就位，拼装应按设计要求程序进行，及时安装弯螺栓进行连接，同一道涵洞拼装应连续进行，及时浇筑现浇湿接头混凝土，将结构连接成为一个整体，以确保现场结构安全。

图7 采用履带吊实现拼装标准化

2.2.4 防水标准化

由于采用分解预制再拼装模式，必然会在预制构件之间产生拼接缝，目前主要通过先用热沥青麻絮填塞拼缝，再在外面贴2层0.3m宽的SBS改性沥青防水卷材（见图8）的方法解决防水问题，并形成防水标准化施工。

图8 预制涵洞拼装接缝实现防水标准化

3 与传统涵洞施工的对比

3.1 质量方面

传统的涵洞施工方法，一般是将每3～5道涵洞交给一个施工队伍，模板、支架、劳力甚至混凝土均由施工队自己解决，模板质量不高，便很难浇筑出高品质的混凝土。各个施工队伍的施工水平也参差不齐，施工点多分散，管理难度很大，经常会出现涵洞施工完成后才发现质量不理想的情况，处理起来很困难。

徐明高速公路所采用的施工方法是将全线涵洞集中起来形成单独预制标段，通过工厂化进行集中预制，解决了过去涵洞施工点多分散、模板投入不足、施工水平参差不齐、混凝土品质难以控制等问题，管理起来也相对容易，实行标准化、流程化工序，使得涵洞工程无论是内在质量还是外观质量，都得到了较大幅度的提高。

3.2 进度方面

涵洞的传统施工方法从基础到墙身再到盖板是依次进行的，而且往往还要将基础、墙身再分成若干段进行施工，这样，一道涵洞现场施工周期一般在2个月以上。

涵洞的预制装配化施工方法，是将墙身、盖板等涵洞主体工程转移到工厂集中预制，现场只是做基础，这样基础完成后，构件运到现场，一般3d左右可以完成一道涵洞的拼装，现场时间能大大缩短，有效加快了工程进度。

3.3 投资方面

经测算，新型预制装配式涵洞相比传统现场浇筑的盖板涵洞，工程投资可节约10%左右。

4 结语

新型预制装配式涵洞实现了标准化、工厂化、集成化、规模化，相对于传统涵洞施工方法，达到了提高工程质量、加快工程进度、降低工程投资、提高劳动效率的目标，符合交通运输部推进施工标准化、推行现代工程管理新理念的要求，值得进一步借鉴、应用和推广。

建议今后预制装配式涵洞在总结已有工程实践经验的基础上，进一步在如何减少现浇混凝土数量、如何更加合理地分解节段适用运输吊装、如何适应通道兼排水需求、如何妥善处理涵洞进出口结构与施工便道冲突等方面进行研究，以便预制装配式涵洞今后能够更好地应用于我国高速公路建设领域。

[1]JTG/T F50—2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2]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.

[3]王耀明，陈为成，吴刚.装配式涵洞的有限元分析[J].工程与建设，2007，（1）：28-30.

[4]张鲲.拱形装配式涵洞的设计与应用[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2008，（4）：37-39.