涵洞施工工艺摘要:涵洞是公路工程中的小型构造物,虽然在总造价中仅占很小比例,但涵洞施工质量的好坏直接影响的公路工程的整体质量及其使用性能,以及周围农田的灌溉、排水等。
因此,对涵洞施工同样不可忽视,应在施工前做好充分准备,周密安排,施工过程中严格控制施工质量,确保其质量达到设计及规范要求。
按构造形式的不同,涵洞可以分为管涵(通常为圆管涵)、盖板涵、拱涵、箱涵等。
一、圆管涵施工圆管涵主要有管身、基础、接缝及防水层组成。
基坑开挖:(1)将基坑控制桩延长于基坑外2m加以固定;(2)基坑开挖应保持良好的排水,在基坑外深挖集水井以利基础底面排水彻底;(3)基坑应开挖至设计标高+20cm 处时,然后人工挖除剩余 20cm土,以免机械扰动基底土;(4)基坑开挖后应检验地基承载力,合格后,妥善修整,在最短的时间里铺垫层及浇筑基座。
圆管涵施工方法:(1)砼基座:基坑开挖后,应先进行装模,待模板安装完成并经监理工程师验收合格后,方可进行砼浇筑。
砼采用现场集中拌和,30cm 一层摊铺、振捣、抹平;(2)敷设:待基础砼强度达到 75%以上时,开始安装管节,管节安装从下游开始,使接头面向上游,每节涵管应紧贴于基座上,所有管节应按正确的轴线和坡度敷设,敷设过程中应保持管内清洁无脏物;(3)接缝:涵管接缝宽度不大于5mm,用沥青麻絮填塞接缝内外侧形成柔性封闭层,再用两层15cm宽的浸透沥青的油毡包缠接缝;(4)洞口砌筑:砌体应分层坐浆砌筑,砌筑前应做好砂浆封面,然后才进行砌筑。
二、钢筋混凝土箱涵箱涵主要有钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝等部分组成。
因箱涵为整体闭合式钢筋混凝土框架结构,所以具有良好的整体性及抗震性能。
但由于箱涵施工较困难,造价高,一般仅在软土地基上使用。
2.1 基础处理采用人工配合机械开挖,开挖前注意做好防排水设施,开挖按变形缝设置跳槽开挖,必要时做好临时支护工作。
基底须整平夯实,并做基底承载力检测。
2.2 底板及侧墙钢筋绑扎在垫层上测量放线并画出钢筋布置大样及立模边线,然后绑扎底板及侧墙钢筋,绑扎侧墙钢筋时在外侧用钢管搭设临时支架以防钢筋笼变形。
钢筋主筋保护层为3㎝,底板下层筋保护层为4㎝,钢筋锚固长度为35d,搭接长度为42d,钢筋搭接接头百分率不大于25%。
2.3绑扎顶板钢筋、立外模顶板钢筋底垫双峰式垫块,严格按规范及设计要求绑扎,支撑箍筋应适当予以点焊,保证上层钢筋网片不变形。
外模采用普通钢模板组拼,外模的固定采用φ16拉杆内外对拉,并以圆木或钢管辅助支顶。
2.4 变形缝处理凡地基土质发生变化以及地基填挖交界处,均设置变形缝,缝宽 2~3 ㎝。
箱涵在变形缝设置处,外围砼应加厚一圈,加厚尺寸为 25 ㎝。
在变形缝设置处内侧镶嵌3㎝厚油浸软木板,外侧填塞止水密封膏。
为了保证整个变形逢竖直且在一个截面上,并与内外模板以螺丝杆连接,油浸木板对应中空管处用胶粘贴在堵头钢模上。
三、钢筋混凝土盖板涵盖板涵主要有盖板、涵台、基础、洞身铺底、伸缩缝及防水层等组成。
3.1 基坑开挖采用反铲式挖掘机分层开挖,宜于做路基填筑材料的开挖土可用于附近路基的填筑。
对于不适宜做路基填料的开挖土,按监理工程师的指示弃除。
基坑开挖两侧成 1:1 坡度,并清除坡壁松土、浮土。
若基坑过深,根据实际情况适当加大坡度,确保边壁土坡稳定。
3.2 垫层施工垫层施工前,先将基底平整、夯实,进行测量放线布点,然后用符合设计要求的砂砾进行人工铺筑,铺筑前用蛙式打夯机夯填密实。
对于狭小地段不能使用机械压实时,用人工夯实。
3.3 浆砌片石施工精确进行测量放线布点后,进行浆砌片石施工。
砂浆采用拌和机按实验室确定的配合比、经监理工程师确认后拌制。
采用挤浆法砌筑,砌筑时分层、分段砌筑。
先选择表面较平且尺寸较大的定位石进行砌筑,再砌筑腹石。
满足规范规定的尺寸要求,并且大面向下,砂浆要饱满,不得留有孔隙;面层相互错开,不得出现通缝、瞎缝,沉降缝用沥青麻絮塞填密实。
3.4 板座施工盖板涵在墙身砌筑完成后进行板座混凝土的浇注。
板座施工时,墙身砌体的砂浆强度应达到规范要求。
板座采用 6015 或 3015 钢模板,内贴 PVC 或宝丽板。
支立板座模板时,保证模板拼缝密实,与墙体片石接触处填塞紧密,以防止漏浆。
PVC板或宝丽板与钢模板紧贴,无起鼓现象,并防止受潮变形,同时还要横平竖直,无错台。
板座模板安装完毕后,对砌体表面进行清洗,湿润,然后采用吊车或搭设梯道进行混凝土的浇注,采用机械进行振捣,因板座表面安放盖板,要保证其表面平整度。
3.5盖板安装及铺装台帽强度达设计强度的70%以后进行安装盖板。
安装后,吊装位置用砂浆或监理工程师批准的材料填满,相邻板快之间用 1:2 水泥砂浆塞填密实。
3.6 防水层混凝土盖板或顶板、侧板外表面涂刷沥青胶结材料作防水层。
沥青胶结材料应涂2层,每层 1.5—2.0mm,或按监理工程师指示施工。
3.7帽石施工涵洞端翼墙砌筑时预留帽石接茬石,盖板混凝土浇筑前预埋帽石接茬筋。
涵洞帽石采用木模,内贴PVC板或宝丽板,混凝土浇筑时,机械振捣不到的地方采取人工用钢钎进行充分捣固。
3.8 基坑回填涵洞基坑回填前保证基坑内无水,并对基坑内的杂物进行清理,基坑回填要待结构强度达到规范要求后进行,并对称、同步、分层进行,每层厚度不得超过20cm,填料满足设计要求,距离结构较近处采用小型夯实设备分层夯实。
3.9 附属施工涵洞锥体采用修面后的片石进行砌筑,并设置泄水孔进行排水,泄水孔直径 10cm,梅花形布置,间距1.0m,并由内向外设置4%的排水坡。
涵洞检查台阶采用粗料石或混凝土砌块进行砌筑,砌体表面严禁进行抹面处理,混凝土砌块表面设置防滑槽。
四、拱涵施工拱涵主要有拱圈、护拱、拱上测圈、涵台、基础、铺底、沉降缝及排水设施等组成。
1.拱涵基础1)整体式基础两座涵台的下面和孔径中间使用整块的混凝土浇筑的基础称为整体式基础。
其地基土的承载力应满足设计文件规定。
2)非整体式基础两座涵台的下面为独立的现浇混凝土或浆砌片石基础,两者之间不相连的称为非整体式基础。
其地基土要求的容许承载力较上述的基础为高。
3)板凳式基础两座涵台下面的混凝土基础之间用较薄的混凝土或钢筋混凝土板载顶部连接,一起浇筑成似同板凳一样的基础。
其地基土容许承载力的要求处于前两者之间。
2.拱涵基础的施工无论是圬工基础或砂垫层基础,施工前必须先对下卧层地基土进行检查验收,地基土承载力或密实度符合设计要求时,才可进行基础施工。
对于软土地基应按照设计规定进行加固处理,符合要求后,才可进行基础施工。
对孔径较宽的拱涵兼作行人和车辆通道时,其底面应按照设计用圬工加固,以承受行人和车辆荷载及磨耗。
3.拱架和支架的安装与拆卸1)安装的一般要求拱架和支架应支立牢固,拆卸方便(可用木楔作支垫),纵向连接应稳定,拱架外弧应平顺。
拱架不得超越拱模位置,拱模不得侵入圬工断面。
拱架和支架安装完毕后,应对其位置、顶部标高、节点联系纵横向稳定性进行检查,不符合要求者,立即进行纠正。
2)拆卸的一般要求拱架和支架的拆除及拱顶填土,在具备下列条件之一时方可进行:(1)拱圈圬工强度达到设计值的70%时,即可拆除拱架,但必须达到设计值后方可填土。
(2)当拱架未拆除,拱圈强度达到设计值得70%时,可进行拱顶填土,但应在拱圈达到强度设计值时,方可拆除拱架。
(3)拆卸拱架时应沿桥涵整个宽度上将拱架同时均匀降落,并从跨径中点开始,逐步向两边拆除。
五、质量及安全保证措施1、质量保证措施 1.1 涵洞机械挖基时预留20cm人工开挖清理,达到设计标高后,检测其断面尺寸、承载力是否满足设计要求,经监理检查合格并签字后才可进入下道工序。
1.2 钢筋在安装时必须采用钢筋限位,钢筋先划线后绑扎,竖向主筋和横向水平分布钢筋按照设计位置要求绑扎牢固,形成规范施工,严格保证钢筋的保护层厚度。
1.3混凝土施工脚手架及支撑要搭设牢固,模板做到横平竖直,杜绝跑模现象发生;捣固设专人进行作业,严格分层厚度、布点振捣,防止出现蜂窝、麻面。
1.4涵洞工程砌体圬工施工时,要认真选好石料,砂浆严格按照配合比拌制,采用挤浆法砌筑,砌体要大面朝下,禁止立砌。
1.5 沉降缝、防水层严格按照设计以及施工规范要求施工,达到无渗漏。
1.6 涵背填土严格按规范要求施工,两侧对称夯填。
涵顶填土厚度大于1m时,方可允许施工机械通过,防止混凝土出现开裂等人为破坏。
2、安全保证措施 2.1 施工现场必须设置配电箱,且进出电缆线要有套管,电线进出不混乱。
严禁使用花线或塑料胶质线,导线不得随地拖拉或绑在脚手架上。
2.2 开挖基坑时,应根据设计的边坡开挖,做好临时支护工作防止塌方。
2.3 模板安装时,内外要支撑牢固,捣固人员应戴绝缘防电手套;拆除模板时,应按规定的程序进行,模板、材料、工具不得直接往下扔。
2.4 高空作业,必须系安全带,周围设防护栏,人员走动要小心,严禁患有恐高症、心脏病,近视眼的人进行高空作业。
2.5 现场设置的照明灯具、护栏、围栏、警告标志经常维修,保持其正常使用功能,并在有危险地点悬挂规定的安全警示标牌。
3、施工中应重点注意的问题 3.1 混凝土浇注的准备工作要做好,浇注不能中断,避免出现施工缝。
3.2 边墙沉缝缝木板固定要牢,混凝土浇注要对称进行,防止沉降缝木板不垂直。
3.3 防水层与混凝土面要粘贴密实,避免施工完成后出现漏水现象。
参考文献:【1】:路桥工程施工技术/吴继锋,谭健领主编.—郑州:黄河水利出版社,2008.8【2】:中华共和国交通不标准.JTJ041—2000公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.【3】:刘吉士,阎洪河,李文琪.公路桥涵施工技术规范实施手册[M].北京:人民交通出版社,2007.。