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        淺談公路建設(shè)中鋼波紋管涵施工技術(shù)

        2011-12-20 03:49:24焦安靜
        城市建設(shè)理論研究 2011年23期
        關(guān)鍵詞:施工

        焦安靜

        摘要:通過對鋼波紋管涵的實(shí)例運(yùn)用,闡述了鋼波紋管涵的在高速公路建設(shè)中的施工技術(shù),明確施工關(guān)鍵工藝和技術(shù)要求,為今后類似工程提供借鑒。

        關(guān)鍵詞: 鋼波紋管涵 施工技術(shù)

        21世紀(jì)初,鋼波紋管涵(YTHG)施工技術(shù)引入我國,開始在建設(shè)工程中得到廣泛應(yīng)用,是基于蓋板涵、管涵等構(gòu)筑物基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新型材料。它具有高強(qiáng)、耐久、施工速度快、拼裝方便、對地基要求低等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在軟基、高填、深谷路段。相比之下,經(jīng)濟(jì)效益明顯。本文以某高速公路一處鋼波紋管涵施工技術(shù)為例,介紹如下:

        1、 工程概況

        某雙向六車道高速公路位于平原、微丘地貌,路基寬26m,全長42.3km,要求工期20個(gè)月。K22+268.5位置十多年前的排水溝渠,早已被當(dāng)?shù)匕傩崭脑鞛樘锏兀匦蔚孛惨驯惶钔粮淖?,所以在設(shè)計(jì)調(diào)查階段沒有考慮留構(gòu)造物。項(xiàng)目實(shí)施過程中,按照整體填方路堤通過,附近村莊多次與建設(shè)單位溝通,建議在該處增加涵洞,防止將來洪水澇災(zāi)。經(jīng)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位四方討論,決定在該處設(shè)置一座涵洞,滿足將來排澇需求。為加快施工進(jìn)度、保證施工質(zhì)量,采用設(shè)置鋼波紋管涵。

        該處路堤填方高度最大7.8m,坡率1:1.5,涵洞和原河道交角85o ,經(jīng)水文計(jì)算,采用Q235A熱軋鋼板制作,屈服強(qiáng)度不小于235MPa,抗拉強(qiáng)度不小于375MPa,管直徑2.0m、鋼板厚度4.5mm,鋼制波紋管涵洞長度47m。洞口形式采用八字式,基礎(chǔ)采用M7.5水泥砂漿漿砌片石,基底采用砂礫墊層,厚度80cm。與蓋板涵相比,綜合效益可觀。

        2、 施工工藝及技術(shù)要求

        2.1測量放線

        測量放線是建設(shè)工程產(chǎn)品由設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)物的第一步,測量質(zhì)量的好壞直接決定構(gòu)筑物的定位和標(biāo)高是否正確,并制約著施工過程關(guān)鍵工序的質(zhì)量。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,計(jì)算測量數(shù)據(jù),采用全站儀放設(shè)涵洞軸線、基礎(chǔ)邊界、地基開挖邊界位置,記錄測量數(shù)據(jù),現(xiàn)場定樁、撒白灰線。

        2.2地基開挖及承載力檢測

        根據(jù)勘察報(bào)告顯示:該處0-1.3m為Ⅰ層松散素填土,1.3-3.6m為Ⅱ?qū)涌伤軤罘圪|(zhì)粘土,3.6-10m為Ⅲ層中密粉砂,勘察范圍內(nèi)未見地下水。設(shè)計(jì)涵底落在了素填土上,現(xiàn)場采用1:1.5坡率開挖,開挖坑底寬度大于3.5m。開挖后采用現(xiàn)場釬探進(jìn)行地基承載力檢測,測點(diǎn)沿涵軸線間隔3m布置。釬探1.5m深度范圍內(nèi),素土平均擊數(shù)為7.3擊,粉質(zhì)粘土平均擊數(shù)為18.6擊。素填土的承載力不滿足設(shè)計(jì)要求,決定素土清除,全部換填砂礫至涵底設(shè)計(jì)標(biāo)高。

        2.3基礎(chǔ)墊層施工

        當(dāng)挖機(jī)挖到Ⅱ?qū)臃圪|(zhì)粘土后,由人工輔以清除20cm擾動(dòng)土,然后整平地基。分層填筑砂礫層,填筑底寬度不小于3.5m,要求級配良好,最大粒徑不大于8cm。虛鋪厚度25cm,采用機(jī)械壓實(shí),邊角采用小型振動(dòng)夯機(jī)補(bǔ)夯,保證壓實(shí)度不小于96%,壓實(shí)度檢測頻率滿足每6m不少于一次。

        2.4管身拼裝

        嚴(yán)格控制和檢查砂礫地基表面的坡度,保證與設(shè)計(jì)坡度一致,同時(shí),為預(yù)防施工擾動(dòng)地基,波紋管外底部出現(xiàn)凹陷,特設(shè)置涵軸線砂礫地基的預(yù)拱度,為每節(jié)管長度的0.2%-0.5%。

        1)底板拼裝:以中心軸線,中點(diǎn)為基準(zhǔn),第一張波紋板定位,以此為起點(diǎn)向兩側(cè)延伸,直至二端。圓周向搭接長度為50mm,第二張板疊在(搭接部分)第一張板上面,對正連接孔。螺栓的螺紋部涂上潤滑劑,套上墊圈由內(nèi)向外插入孔位,對面套上墊圈旋上螺母,用套筒扳手預(yù)緊螺母。

        2) 環(huán)向拼裝:由下向上順次拼裝。軸向搭接寬度為120mm,搭接部分上板復(fù)蓋下板,圓周向連接采用階梯形,即上面二塊板的連接疊縫與下面二塊板的疊縫錯(cuò)位。兩側(cè)波紋板對稱安裝。連接孔對正后,用涂上潤滑劑的螺栓,套上墊圈(遇谷用凸墊,遇峰用凹墊,不得裝反)由內(nèi)向外插入孔位,用套筒扳手預(yù)緊螺母。(如圖)。

        3)圓周向拼裝滿三片波紋板時(shí),要測定一次截面形狀,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)再繼續(xù)拼裝,達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時(shí)調(diào)整。圓周向拼裝到環(huán)形圈合攏時(shí),測定截面形狀,采用定位拉桿固定,調(diào)整預(yù)緊螺栓。軸向每6m測水平,垂直各一處,鋼波紋管涵內(nèi)徑(mm)規(guī)定值或允許偏差不超過±1%。

        4)管涵拼裝全部完成,用定扭電動(dòng)扳手,按預(yù)緊力扭矩340N.m±70N.m緊固所有螺栓,依次序,不得遺漏,緊固后底螺栓用紅漆標(biāo)示。所有螺栓(包括縱向和環(huán)向接縫)應(yīng)在回填之前擰緊,保證波紋的重疊部分緊密地嵌套在一起。波紋鋼板管涵外圈搭接處用預(yù)緊力扭矩符合要求后,可用環(huán)氧樹脂砂漿封填,以防紋板連接處滲水。

        2.5涵管兩側(cè)及路堤回填施工

        涵管兩側(cè)回填質(zhì)量控制是鋼波紋管涵工程施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵,直接影響管和管周土體彈性抗力共同承擔(dān)荷載的能力。

        2.5.1回填

        鋼波紋管涵兩側(cè)回填材料適宜用粗砂,應(yīng)對稱施工,分層回填,每層虛鋪厚度為20cm。對于有端部擋墻的情況,從兩端向結(jié)構(gòu)的中心進(jìn)行回填;對于沒有端部擋墻的情況,從結(jié)構(gòu)的中心向兩端進(jìn)行回填;管道兩側(cè)和管頂以上500mm范圍內(nèi)的回填材料,不得直接扔在管道上。管道半徑以下回填時(shí)應(yīng)采取防止管道上浮、位移的措施;溝槽回填從管底基礎(chǔ)部位開始到管頂以上500mm范圍內(nèi),必須采用人工回填;當(dāng)涵管頂填土大于50cm后,方可采用YZ12壓路機(jī)施工,每層厚度20cm,壓實(shí)度大于等于96%。

        2.5.2結(jié)構(gòu)形狀監(jiān)測

        在完成回填之后,最終的結(jié)構(gòu)形狀與組裝時(shí)的形狀最大不超過±2%,為保證實(shí)際形狀與設(shè)計(jì)形狀的誤差在±2%以內(nèi),洞口端墻澆筑需分兩次澆筑,先澆筑波鋼紋管道半管以下,半管以上用砂袋擋土,待路基完成并且沉降15天后,再挖開邊坡澆筑半管以上端墻。

        2.5.3路堤填筑

        待鋼波紋管涵頂填土高度超過50cm后,執(zhí)行路基施工技術(shù)要求進(jìn)行路堤填筑施工。

        3、 小結(jié)

        鋼波紋管涵代替以往的蓋板涵、管涵技術(shù),近幾年在我國公路建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用越來越多。以其安裝簡單、運(yùn)輸方便、施工快、強(qiáng)度高、環(huán)保、等優(yōu)點(diǎn)被廣大建設(shè)部門認(rèn)可。隨著我國公路建設(shè)事業(yè)逐步向山區(qū)、西部的步伐,高填、V型溝、凍土越來越多,鋼波紋管涵的使用空間越來越廣,具有綜合效益,使用前景廣闊。

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