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公路涵洞施工技术大全,值得收藏!

2020-03-12 09:30:35

涵洞是公路工程中小型构造物,虽然在总造价中所占比例很小,但是涵洞施工质量的好坏直接影响到公路工程的整体质量及使用功能,以及周围农田的灌溉、排水。


一、涵洞的分类

涵洞  —— 管涵(圆管涵);盖板涵;拱涵;箱涵;波纹钢涵洞;倒虹吸管涵

⑴ 圆管涵

圆管涵主要由管身、基础、接缝及防水层构成。

(2) 盖板涵

盖板涵主要由盖板、涵台、洞身铺底、伸缩缝、防水层等构成。

⑶ 拱涵

拱涵主要由拱圈、护拱、涵台、基础、铺底、沉降缝及排水设施组成。

⑷ 箱涵

箱涵主要由钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝等组成。

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。一般仅在软土基上采用。

⑸ 波纹钢涵洞

波纹管涵是将1.6-10.0mm薄钢板板面压成波纹后,制成管节或板片, 可以增加其刚度和管轴压力的抵抗强度,用此修建成的涵洞称为波纹 管涵或板通道。

(6)洞口建筑

洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。

常用的洞口形式:端墙式、八字式、走廊式、平头式。

无论采取任何形式的洞口,河床都必须铺砌。

正交涵洞的洞口建筑

a)端墙式;b)八字式;c) 走廊式;d)平头式 

斜交涵洞的洞口建筑

(1)斜交斜做(图a)]:涵洞洞身端部与路线平行,此种做法称斜交斜做、此法用工较多,但外形美观且适应水流,较常采用。

(2)斜交正做(图b):涵洞洞口与涵洞纵轴线垂直,即与正交时完全相同。此做法构浩简单。

二、施工准备工作

施工准备:

1、物资准备

2、技术准备(现场核对、施工详图、施工放样)

3、劳动组织准备

4、施工准备

涵洞施工技术:

1、管涵施工技术  

2、拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 

3波纹钢涵洞、施工技术

1.管涵施工技术:

公路工程中的管涵有混凝土管涵和钢筋混凝土管涵,目前我国公路工程中多采用钢筋混凝土管涵。公路管涵的施工多系预制成管节,每节长度多为1m,然后运往现场安装。 

管涵:单孔有圬工基础,双孔有圬工基础(详细讲解单孔有圬工和无圬工基础管涵),单孔无圬工基础,双孔无圬工基础

⑴ 单孔有圬工基础管涵 

施工程序:

① 挖基坑并准备修筑管涵基础的材料;

② 砌筑圬工基础或浇筑混凝土基础;

③ 安装涵洞管节,修筑涵管出人口端墙、翼墙及涵底(端墙外涵底铺装);

④ 铺设管涵防水层及修整;

⑤ 铺设管涵顶部防水粘土(设计需要时),填筑涵洞缺口填土及修建加固工程。 

单孔有圬工基础管涵施工工序 :

(2) 单孔无圬工基础管涵 

施工程序

① 挖基与备料与单孔有圬工基础管涵相同。

② 在捣固夯实的天然土表层或矿砂垫层上,修筑截面为圆弧状的管座,其深度等于管壁的厚度。  

③ 在圆弧管座上铺设垫层的防水层,然后安装管节,管节间接缝宜留lcm宽

④ 在管节的下侧再用天然土或砂砾垫层材料作培填料,并捣实至设计高程(如图所示),再将防水层向上包裹管节,防水层外再铺设粘质土,并保证其与管节密贴。在严寒地区这部分特别填土必须填筑不冻胀土料。    

⑤ 修筑管涵出人口端墙、翼墙及两端涵底和进行整修工作。 

单孔无圬工基础管涵洞身安装程序

注:砂垫层底宽,非严重冰冻地区为b,严重冰冻地区为a,即上下同宽。

⑶ 涵底陡坡台阶式基础管涵

施工特点

沟底纵坡很陡时,为防止涵洞基础和管节向下滑移,每段长度一般为3~5m,台阶高差一般不超过相邻涵节最小壁厚的3/4。如破度较大可按2~3m分段或加大台阶高度,但不应大于0.7m,且台阶处的净空高度不小于1.0m此时在低处的涵顶上应设挡墙,以掩盖可能产生的缝隙。

无圬工基础的陡坡管涵,只可采用管节斜置的办法,斜置的坡度不得大于5%。 

⑷ 管涵基础修筑:

基础修筑:

地基土为岩石(无圬工基础、挖去风化层或软层)

地基土为砾石土(无圬工基础、用砂填充地基土空隙并压实)

地基土为粘性土(采用0.5m厚的圬工基础)

地基土为软性土(换填、粉喷拌和、木桩)

三、拱涵、箱涵、盖板涵施工技术

拱涵、盖板涵、箱涵的施工——现场浇筑 ——工地预制安装

⑴ 就地浇筑的拱涵和盖板涵 

钢拱架:

甘肃涵洞波纹管

用钢轨制成的跨径1.5~3.0m拱涵的钢拱架 

土牛拱胎:在水流不大的情况下,小桥涵施工可以用土牛拱胎代替拱架,这种方法既能节省木料,又有经济、安全的特点。

安装要求:支立牢固、拆卸方便、纵向连接稳定、拱架外弧平顺

拆卸要求

a.拱圈圬工强度达到设计值的70%时,拆除拱架后方可填土 

b.拱涵拆除拱架可用木楔。

c.拆卸拱架时应沿桥涵整个宽度上将拱架同时均匀降落,从跨径中点开始逐步向边拆除。 

⑵ 就地浇筑的箱涵 

① 箱涵基础

涵身基础分为有圬工基础和无圬工基础两种 

② 箱涵身和底板混凝土的浇筑 

现场浇筑应连续进行,尽量避免施工缝,当涵身较长时,可沿涵长方向分段进行,每段应连续一次浇筑完成,施工缝应设在涵身沉降缝处。

四、波纹钢涵洞的施工

    拼装波纹涵管是由多片波形板片用螺栓拼接而成,具有板片薄,重量轻,便于运输存放,施工工艺简单,现场安装方便,解决北方寒冷地区对桥梁和管涵的结构破坏问题,组装快速,工期短等优点。进行纵向连接成型。连接螺栓采用M20 ,8.8级高强度螺栓及弧型垫圈,边缝及螺栓用密封胶处理,钢板表面采用热浸镀锌。组装完成后用喷涂沥青。洞口铺砌及护坡采用M7.5浆砌片石铺砌或采用钢筋混凝土浇筑洞口。

挖基→施工放样→基础垫层填筑→管身安装→涵背回填→洞口铺砌及护坡防护。

地质条件

基础最小厚度(cm)

基础最小宽度

基础标准宽度

优质土地基

可直接将地基作基础

2×1.5+ø m 

2×3.0+ø m

一般性

管径ø<0.9m

20

2×1.5+ø m

2×3.0+ø m

0.9m≤管径ø≤2.0m

30

2×1.5+ø m

2×3.0+ø m

管径ø>2.0m

0.2ø

2×1.5+ø m

2×3.0+ø m

岩石地基

20-40cm,但当填土高度大于5m时,填土高度每增加1.0m,其厚度增加4cm

2×1.5+ø m

2×3.0+ø m

软土地基

0.3-0.5ø或50cm以上

2×1.5+ø m

2×3.0+ø m

各种土质地基的处理方法

  (1) 优质土地基

未经筛分的砂,碎石,砂砾土以及砂质土都是比较理想的地基材料,但需清除10cm以上的石块等硬物。

  (2) 一般性土质地基

承载能力不太高的普通地基,需设一定厚度的基础。但是,若将涵管地基槽原状土经严格夯实(其夯实度到重型击实密实度的90%以上)以后,也可直接将波纹管置于地基上。

(3) 岩石地基

除设计要求有规定之外,波纹管不能直接置于岩石或混凝土基床上,因过于刚性的支承,不但会降低管壁本身所具有的良好柔性,而且还会减小涵管的承载能力。所以对岩石地基应挖掉一部分软岩,换填上一层优质土,并认真夯实。开挖软岩沟槽,不能使用烈性炸药和放深孔炮,以避免将过多的外层被炸松散。岩石风化层地基不能作为基础,需换填上3倍直径宽度的填土。

(4) 软土地基

当涵管处于软土地基上时,需对软土路基进行处理,然后,在其上填一层大于20cm厚的优质砂砾垫层,并夯实紧密。

涵管回填

(1)为保证涵管的回填质量,管底两侧楔形部位处的填筑可采用5种方案:1、采用粗沙“水密法”振荡器密实。2、采用级配良好的天然砂砾(含水量要求比含水量大2%左右),人工用木棒在管身外向内侧进行夯实,木棒作用点必须紧贴管身,每个凹槽部位都必须夯实到位。3、采用液态粉煤灰回填。4、采用轻型混凝土回填。5、粒径不超过3cm的级配碎石回填。然后用小型夯实机械斜向夯实,确保管底的回填质量

(2)涵管两侧的部位回填采用级配良好的天然砂砾或级配碎石。在管身直径两侧50cm外使用18T压路机碾压,50cm范围内使用小型夯实机械夯实,以避免压路机等大型机械设备对管涵的撞击。

(3)填筑时应分层填筑、分层压实,每层压实后的厚度为20cm,压实度要求达到95%方可进行下层填筑。填筑前在管节两侧上用红色油漆按每20cm高度标注,填筑时按标注线控制。

(4)填筑必须在涵管两侧同步对称进行,两侧的回填土高差不得大于30cm。

(5)管顶填土厚度小于50cm时,不得使用大于6T的压路机械碾压,也不允许施工机械通行。

 (6)施工单位必须严格按照要求进行管涵回填。

(7)管体两侧及顶部20米范围内不允许使用强夯机械。

五、涵洞附属结构施工

1、防水层的敷设  

2、沉降缝的设置

1.防水层的敷设

设置目的

防止水分侵入混凝土内,使钢筋锈蚀,缩短结构寿命北方严寒地区的无筋混凝土结构需要设置防水层,防止侵入混凝土内的水分冻胀造成结构破坏。

设置部位

①各式钢筋混凝土涵洞(不包括圆管涵)的洞身及端墙在基础以上被土掩埋的部分,须涂以热沥青两道每道厚1~1.5mm,不另抹砂浆。 

②混凝土及石砌涵洞的洞身、端墙和翼墙的被土掩埋部分,只需将圬工表面凿平,无凹入存水部分,可不设防水层。但北方严寒地区的混凝土结构仍需设防水层。 

③钢筋混凝土盖板明涵的盖板部分表面可先涂抹热沥青两次,再于其上设2cm厚的防水水泥砂浆或4~6cm厚的防水混凝土。其上可按照设计铺设路面。

2.沉降缝的设置:

设置目的:避免结构物因荷载或地基承载力不均匀而发生不均匀沉陷,产生不规则的多处裂缝,而使结构物破坏 

设置位置:涵洞洞身、洞身与端墙、翼墙、进出水口急流槽交接处必须设置沉降缝,但无圬工基础的圆管涵仅于交接处设置沉降缝,洞身范围不设。 

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