公路橋梁工程涵洞施工技術初探

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公路橋梁工程涵洞施工技術初探

摘要:我國幅員遼闊,地形地勢和水文條件復雜,部分地區公路橋梁工程建設中需要設置大量涵洞,因此涵洞施工質量會對工程整體效益形成直接影響。首先探討了涵洞施工中的主要問題,繼而以板式涵洞和波紋管涵洞為例分析了涵洞的施工技術要點。

關鍵詞:公路橋梁工程;涵洞;施工技術

涵洞指的是公路橋梁工程建設過程中,為使公路順利通過水渠,修建于路面之下的排水孔道,通過此種結構能夠使水從公路的下方流過,屬于公路橋梁工程中的重要構筑物之一。然而,在涵洞施工中,如何對相應施工技術加以合理應用與組合,展現出更為良好的施工效果,促進公路橋梁工程總體效益的呈現,值得我們深思。

1涵洞施工中的主要問題

涵洞屬于公路橋梁工程中的重要組成部分,不管是從工程數量還是工程造價方面來說,涵洞在公路工程建設中都占據較大的比重。在山區高等級公路工程中,橋涵構筑物的建設投資通??梢赃_到全線總投資的30%以上,平均每公里大約有3座涵洞,多時甚至能達到6座。因此涵洞施工質量與結構安全屬于影響公路工程使用安全的關鍵因素之一,也是我國農田水利與國防安全的重要基礎。目前常見的涵洞施工問題主要包括。

1.1涵洞結構問題

(1)涵洞的墻身屬于壓、彎、剪受力構件,如果墻身采取素混凝土結構,將很難抵抗拉力與彎矩,因此對側壁設計要足夠寬。此外,現澆施工過程要求施工人員處于模板之內對混凝土進行振搗處理,要具備充足的作業空間,這也在一定程度上導致墻身較寬,通常在0.75m以上。雖然如此,現澆涵洞的墻身因為受到拉應力作用而造成開裂的現象依然較為普遍,尤其是高填方涵洞,可以說是“十涵九裂”;(2)墻身現場澆注施工通常利用鋼膜進行處理,在對模板進行安裝的過程中需要搭設支架,模板的平整度和垂直度控制難度相對較高;(3)因為部分涵洞側壁當中的鋼筋密集程度較大,會在一定程度上對混凝土振搗施工形成阻礙,導致振搗不到位,使墻身混凝土施工質量較差,經常出現蜂窩、麻面、漏漿以及跑模等質量問題;(4)為確??箯澓涂估休d力符合涵洞應用需求,高填方路堤之下的涵洞墻身寬度較大,并且混凝土用量較大,對于地基承載力具有較高的要求,很難貼合經濟節約的建設需求。

1.2路基結構和施工問題

(1)現澆涵洞通常屬于露天施工,因此季節和天氣會對涵洞施工與保養過程形成較大影響。特別是我國南方地區,由于陰雨天氣較多,會直接影響到涵洞施工質量,并在一定程度上延誤施工周期,對后續道路施工帶來不良影響,對工程整體工期的控制難度較大;(2)涵洞施工給路基填土質量以及工期帶來的影響:傳統施工處理方式是先對涵洞之類的結構工程進行處理,隨后開展路基填筑施工,一方面會對施工交通運輸過程帶來一定影響,造成路基填筑過程受阻,使工期延長;另一方面路基會由于涵洞結構設置導致連續性較差,壓路機之類的大型機械設備在臨近涵洞位置的施工很難到位,繼而對路基壓實程度和整體質量形成影響,尤其是涵洞密集度較大的路段,這一問題更為突出。

2公路橋梁工程涵洞施工技術

2.1板式涵洞施工

(1)涵洞挖基。將中軸線以及基礎開挖線準確放出,將基礎開挖到工程設計底標高位置,如果發現有地下水,便要在基坑之外挖出一個集水坑,隨后作抽水處理;(2)基礎與墻身施工。在對基礎和墻身澆筑混凝土之前,要先檢查所使用施工材料能否符合工程設計要求,保證砂和碎石中沒有泥和雜質,并確保粒徑符合施工需求,對于無法符合使用要求的材料堅決禁止使用。針對混凝土基礎和墻身的施工可以采取現場裝模澆注的方式,先利用全站儀放出實樣線,隨后通過鋼管和模板設置基礎實樣,查看管架是否已經固定牢靠。以機械形式攪拌混凝土,通過試驗確定配合比,并在施工過程中嚴格依據設計比例進行配置,通過機械振搗讓混凝土具有良好的密實程度,不會出現蜂窩麻面。在基礎混凝土強度達到設計強度的90%之后作拆模處理,隨后開始墻身混凝土施工,其施工過程與基礎施工相似。在施工過程中,需要充分關注對于沉降縫的設置,按照設計方案進行處理,并在施工現場依據地基承載力的區別進行分段,繼而避免由于地基出現不均勻沉降帶來的安全隱患,確保施工質量符合設計要求;(3)蓋板施工。施工過程中需要充分關注對鋼筋安裝效果、蓋板厚度以及澆注質量的檢查。依據工程設計圖紙對沉降縫進行設置并分段澆注。對于蓋板的預制和安裝,主要采取預制場預制和吊車吊裝等方式進行處理。

2.2波紋管涵洞施工

(1)在開始安裝之前,先要檢查波紋管涵洞底部的標高、水平以及平整度。對土建基準進行核對,以確認焊管的具體位置、中點以及中心軸線;(2)拼裝底板。將中點和中心軸線作為基準,通過第一張波紋板進行定位,將其作為起點逐漸向兩側延伸。圓周向搭接長度約為5mm,將第二張波紋板疊在第一張波紋板之上,并將連接孔對正。在螺栓的螺紋位置涂膜潤滑油,隨后套上墊圈從內而外插進孔位,在對面位置套上墊圈并旋上螺母,利用套筒扳手對螺母進行預緊處理;(3)拼裝環形圈。采取從下至上的順序進行拼裝處理,其軸向搭接寬度約為120mm,搭接位置上板覆蓋下板,而圓周向連接則采取階梯形式,也就是上側兩塊板之間的連接疊縫需要和下側兩塊板之間的疊縫形成錯位。在將連接孔對正之后,利用潤滑油涂膜螺栓,隨后套上墊圈(遇谷使用凸墊,遇峰則用凹墊,防止裝反),將其從內至外插入到孔位,并利用套筒扳手對螺母作預緊處理;(4)當圓周向拼裝完三塊波紋板之后,需要對截面形狀進行測量,確定符合施工標準之后繼續進行拼裝,如果發現未符合標準則要及時進行調整。當圓周向拼裝至環形圈合攏位置的時候,還要對截面形狀進行一次測量,采取定位拉桿進行固定處理,隨后對螺栓進行調整預緊,對頂部第一塊波紋板進行拼裝;(5)在完成全部管涵拼裝處理之后,需要利用電動扳手依據應力扭矩對全部螺栓進行緊固,按照順序進行處理,以防止出現遺漏,在緊固之后利用紅漆做上記號。對于全部螺栓(包括環向與縱向接縫),都要在回填處理之前擰緊,確保波紋板之間的重疊部位可以緊密連接在一起;(6)為確保充分滿足螺栓扭矩要求值,回填以前要隨機選擇結構當中縱向裂縫上的部分螺栓進行抽檢試驗。倘若發現有任何超過設定扭矩范圍的情況,均要適當加大抽查范圍。倘若經過試驗發現90%以上的螺栓均能滿足要求,便確認安裝合格。如果出現不合格情況,便要進行重新復核設計,以達到所需扭矩值要求為止;(7)在確定波紋管外圈搭接位置預緊力扭矩可以符合工程設計要求之后,需要利用環氧樹脂砂漿作封填處理,從而避免波紋板連接位置出現滲水情況。

3結束語

總而言之,涵洞屬于公路橋梁工程中的主要構筑物,其施工質量和施工效率會直接影響到工程整體建設效果,應該在其中投入更多的人力、物力和財力促進施工技術的不斷優化,以創造更為優質的工程效益,促進我國交通運輸網絡的持續完善化發展。

參考文獻:

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[3]朱旭輝,萬怡.關于公路橋梁涵洞的施工技術及其質量控制措施分析[J].四川水泥,2018(10):35.

作者:李偉 單位:貴州路橋集團有限公司

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