装配式箱涵转向施工工艺的研究

吴斌,周涛

临沂市政集团有限公司276000

摘要：临沂市政集团有限公司于2020年6月承接了解放路补水泵站工程主体之一的过水箱涵的预制生产与吊装工作，而此次工程最大的难点在于预制箱涵的安装需顺应地形实现一个 90°的转向，但这种施工方式在以往的工程中从未出现。在缺少可借鉴的施工经验的前提下，如何在规定时间内完成本次箱涵安装，保证整体的施工进度，对我们来说是一个巨大的挑战

关键词：装配式箱涵转向；预制生产与吊装；预制箱涵

1研究背景

作为老城区的重要组成部分，解放路片区面积约 2500 平方米，位于解放路立交绿化带内的泵站将承担此片区雨水排放功能。解放路泵站分为两格，最大排水能力可达 12.0 立方米每秒。解放路泵站将通过解放路过水箱涵连接城区主要排水内河——青龙河，在汛期可以分流青龙河中游雨水，大大缓解、提升青龙河的排水能力。

2工程要求

要求一：城市交通压力巨大解放路补水泵站施工地点位于老城区解放路与滨河西路交汇解放路立交桥桥底处，车流量巨大，日常拥堵现象极为严重。长时间封路施工极有可能造成兰山区内部车辆交通瘫痪，所以甲方要求主体工程在 7 天之内必须完成。

要求二：目前的安装工艺无法解决我公司常年致力于装配式预制箱涵的生产运输及安装工作，已积累了丰富的施工经验，但目前的装配式预制箱涵都为定向施工，施工方式单一，无法完成此次工程箱涵的转向要求。

3技术研究

因本次预制箱涵的特殊性，若重新购买模具，增加了大量成本的同时模具的后续利用率不高。为控制生产成本，我们计划购买材料，改造现有模具进行生产，计算成本投入预计为 2 万元。并根据甲方要求的 7 天整体施工时间，我方与施工方进行工序推演，推算出留给本次过水箱涵的吊装时间仅为 26 小时，并根据我公司工程质量标准要求，质量要求一次验收合格率 100%。

通过整合查阅到的文献，学习其中优点。小组成员进行头脑风暴，集思广益，结合我们现有的箱涵特点、生产方式及施工工艺，认为可以在箱涵采用分体式的构造基础上从转向角度为90°的方面进行探索。在成本控制方面，本着降本增效的原则，在不考虑重新购买模具的前提下，我们购买材料投入人工，对现有模具进行改造在施工时间方面，因该施工方式目前国内并无先例可借鉴，利用我公司今年已经完成的同为28 节箱涵的北城新区人民医院过街通道与兰山区中昇大街过街通道两处过街通道箱涵的吊装时间进行推演。

4施工工艺

（1）.90°一次成型为了保证对策的实施效果，我们运用了 BIM 技术提前进行模型构筑，将各项对策模拟拼装进行碰撞试验，验证对策可行性。得到验证后，正式进入生产阶段

（2）.异形拼装法措施一.生产上部单臂缺口箱涵我们利用现有的箱涵模具，在不改动模具、不改变箱涵整体构造的前提下，通过设置预埋件的方式，生产出一节上部单臂缺口箱涵。根据计算安装后的承载梁尺寸位置，在焊接箱涵钢筋骨架时提前在该箱涵钢筋骨架的左侧支臂处，按照浇筑完成后的混凝土尺寸，自顶面向下 45 厘米，使用钢板制作一个长 45 厘米、宽 45 厘米、高 50 厘米的临时箱型模具，焊接在左侧支臂钢筋骨架内，预留出缺口，混凝土浇筑完成箱涵脱模后拆除，无需改动模具就可以较为完整的实现上部单臂缺口箱涵的生产

（3）.生产上、下部单臂箱涵我们现有 4 套模具，将两套模具的调节块合为一套使用，将调节块互相叠加，放置在模具的一侧支臂内，隔绝箱涵的一侧支臂。在调节块顶面覆盖钢板隔绝箱涵内部倒角。通过这种方式实现了单臂箱涵的生产。在制定对策过程中也考虑到方涵构造的改变会导致起吊失衡。后重新设计了吊装鼻的预埋位置，平衡吊装角度，方便生产与现场安装

（4）.生产承载梁考虑到时间问题及质量保证，我们使用了现有的梁板模板进行改造，制作出临时模具，生产一根长 6.9 米，宽 90 厘米，高 50 厘米的承载梁。使用预埋吊钉配合鸭嘴扣的起吊方式，可避免安装后还需切割吊装鼻，增加施工难度的问题。绑扎钢筋骨架时， 计算出承载梁与箱涵拼装时箱涵张拉孔的位置，使用方管在梁体的两端预留出张拉孔，保证安装质量。同时考虑到使用环境，在承载梁侧面使用不锈钢套筒每隔 1 米预留出一道通气孔，使箱涵内部的水流由暗流变为明流，有利于加快水流速。

（5）.孔道压浆使用成品压浆料，采用抽真空辅助压浆，压浆完成后使用专用灰浆封堵端口，而后封堵整个预留张拉槽口钢绞线张拉连接做为我公司箱涵安装施工的常用作业方式，经验积累已经十分丰富，连接效果也在以往工程中得到了充分验证，可以充分保证整体连接质量，符合本次解放路补水泵站转向箱涵的施工要求。

（6）.上部双臂缺口箱涵使用生产上部单臂缺口箱涵时同样的方法，根据计算安装后的承载梁尺寸位置，使用安装预埋件的方式，生产出一节上部双臂缺口的箱涵。

（7）.封端板同样使用现有的梁板模板进行改造，生产两块长 6.9 米、宽 45 厘米、高 195 厘米的封端板。将整体改为分体的方式，可以更便于运输。在制作钢筋骨架时，按照浇筑完成后的混凝土尺寸计算，自上部封端板顶面向下 45 厘米，使用钢板制作一个长 45 厘米、宽 45 厘米、高 50 厘米的临时箱型模具，焊接在封端板骨架内，预留出缺口用于穿插支撑承载梁。同时计算出与箱涵拼装时箱涵张拉孔的位置、与承载梁拼装时承载梁张拉孔的位置，使用方管和钢板在内部预留出张拉孔道，保证安装质量。为了方便生产与吊装，封端板采用两种起吊构件。生产时使用预埋吊装鼻起吊，方便生产及运输。安装时使用侧面预埋吊钉、配合鸭嘴扣起吊，方便安装施工。

（8）.张拉连接.措施一.张拉设备及钢绞线材料检测工程开始前需对张拉作业所使用的的液压千斤顶及钢绞线原材进行送检检验，确保符合施工要求。

（9）.张拉方式将钢绞线穿入箱涵预留张拉孔道，使用锚具夹片首先锁紧一端钢绞线，另外一端使用穿心千斤顶进行张拉。两台千斤顶成对同时进行张拉，张拉到设定数值的力后进行锁紧。使用切割机切断多余钢绞线，张拉作业结束后检查锁紧效果

（10）.场地试拼装对所有生产出的异形箱涵及其配套构件按照设计顺序在场地内进行了试拼装，模拟施工现场，在安装过程中查寻可能出现的问题点，保证最终现场施工的顺利。

6结果

经济效益及社会效益经济效益：完成本次装配式箱涵转向施工工程，我们利用现有模具自带的调节块，使用常规材料制作临时预埋件，完成了异形箱涵的生产。没有重新购买模具，也没有对现有模具造成损坏，节省了极大的成本费用，也没有因模具问题耽误工期。

社会效益：解放路补水泵站作为连通老市区和青龙河之间的重要枢纽，按计划工期完工对老城区地下水疏导可以起到重要作用。效果验证后，形成了装配式箱涵转向施工标准化，对箱涵安装班组工人进行了教育培训和交底，并计划将该方法应用到后续的装配式箱涵安装施工过程当中。

参考文献

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