蘆曉蓉
(山西省襄垣縣交通運(yùn)輸局,山西襄垣 046200)
本文結(jié)合某縣城—下良快速通道濱河西路至郝村段的施工實(shí)際情況對(duì)鋼波紋涵的施工工藝和技術(shù)要求進(jìn)行闡述。
某縣縣城—下良快速通道濱河西路至郝村段工程,有兩條大溝,屬于高填方地段(按有關(guān)規(guī)定,路堤邊坡高度大于20 m的就屬于高填方地段),最大填土深度33.6 m,考慮到地形和水文因素的影響,保證路基沉降給其帶來(lái)的影響,在本工程中,K1+800處設(shè)置了一條直徑為2.0 m的組裝波紋管涵,與路基中心線成90°,全長(zhǎng)為130 m,填土高度為24.76 m。K2+250處同樣設(shè)置了一條直徑為2.0 m的組裝波紋管,與路基中心線成90°,全長(zhǎng)為173 m,填土高度為33.6 m。該波紋管涵安裝時(shí)采用拼接式,拼裝時(shí)從涵洞中心線向兩端延伸。該涵洞由于其地基承載力不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求,基礎(chǔ)均采用厚度為80 cm片石擠淤及10 cm厚的砂礫墊層處理,壓實(shí)度均不應(yīng)小于96%,基礎(chǔ)施工時(shí)注意縱向預(yù)留0.5%的預(yù)拱度,管涵流水面預(yù)留1%~3%的坡度,管涵洞口根據(jù)地形設(shè)計(jì)采用了八字墻形式。為了防止流水沖刷,八字墻、洞口鋪砌和護(hù)坡均采用M7.5漿砌片石鋪砌。
鋼波紋管涵對(duì)地基要求低、施工簡(jiǎn)易,具有良好的柔性和剛性、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度較高,且具有軸向和徑向同時(shí)分布因荷載引起的應(yīng)力應(yīng)變特性,充分發(fā)揮鋼材的抗拉性能、變形能力強(qiáng)的特點(diǎn),可以更大程度上分散荷載的應(yīng)力集中,更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),所以在高填方路基和軟土路基施工中是替代圓管涵和蓋板涵的優(yōu)質(zhì)方案,并且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。從施工工期看,普通的鋼筋混凝土蓋板涵、箱涵需要工期為2個(gè)月~3個(gè)月,而鋼波紋管涵洞施工工期為1個(gè)月左右,這樣加快了建設(shè)步伐,節(jié)約了大量的時(shí)間,加快了路基施工進(jìn)度。
2.2.1 挖基
施工中,首先對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理,在其基礎(chǔ)上進(jìn)行80 cm片石擠淤和10 cm厚砂礫墊層,填筑寬度為2 m×2 m+涵管直徑,并夯實(shí)緊密,以保證鋼波紋管涵的均勻受力,采用50 t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行振實(shí)碾壓,壓實(shí)度達(dá)到95%以上。
2.2.2 預(yù)留拱度
施工于一般路基的鋼波紋管涵,為了防止管道一段時(shí)間后產(chǎn)生下沉,特別是在中部大于兩端,所以在施工時(shí)需設(shè)置預(yù)留拱度。本工程中在鋪設(shè)波紋管管身時(shí)設(shè)置了0.5%的預(yù)留拱度,確保了涵管不出現(xiàn)凹陷或滑坡現(xiàn)象。
2.2.3 鋼波紋管的運(yùn)輸及管身安裝
鋼波紋管涵為表層鍍鋅的鋼板現(xiàn)場(chǎng)拼裝組合而成,因此為了運(yùn)輸中防止對(duì)鋼板表層的鍍鋅損傷,不能直接將鍍鋅鋼板從運(yùn)輸車上翻拉下來(lái),應(yīng)采取吊車裝卸。
1)施工前準(zhǔn)備。
安裝前備齊安裝工具、起吊設(shè)備、套筒扳手、定制呆扳、定扭電動(dòng)扳手、定扭扳手。備足腳手、跳板、電源等設(shè)備。并在現(xiàn)場(chǎng)安排技術(shù)及指揮員一名,負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)的指揮和安排操作。
2)管身安裝。
a.管身安裝前準(zhǔn)確放出涵管的位置、中心線,確定管涵底部平整度、標(biāo)高,按照正確的軸線和圖紙要求進(jìn)行敷設(shè)。
b.根據(jù)施工情況,波形鋼管節(jié)、塊件和螺栓宜采用定型產(chǎn)品,并且應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外,具有足夠的柔性,在安裝過(guò)程中具備抵抗沖擊力的能力,以及在安裝就位后填土夯實(shí)時(shí)仍可保持不產(chǎn)生較大的變形能力。
c.為了能使波紋管涵受力均勻,確保管道不出現(xiàn)凹陷或是逆坡,在管身安裝時(shí)應(yīng)緊貼在基礎(chǔ)砂礫墊層上?;A(chǔ)頂面坡度與設(shè)計(jì)坡度應(yīng)一致,并且在管身沿橫向及預(yù)拱度為管節(jié)長(zhǎng)度的0.2%~1%,以確保管道中部不出現(xiàn)凹陷或逆坡。
d.波紋管涵管身的拼接環(huán)形圈由上向下順次連接,一周整體成型后再進(jìn)行縱向連接,由涵管中心向兩端對(duì)稱進(jìn)行安裝。先安裝中間管節(jié),安裝一截完成后,測(cè)定該管的截面形狀,校正就位后,依次進(jìn)行兩側(cè)進(jìn)出水口安裝。進(jìn)出水口安裝時(shí)先安裝底片,然后分別向上拼接,安裝完5 m的管節(jié),就進(jìn)行一次截面形狀和位置的校正,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)拼裝,如果出現(xiàn)偏位,采用千斤頂在偏位外向上頂管節(jié)進(jìn)行校正,使其中心符合要求。
e.管身安裝全部完成后,進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),檢查管身安裝是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求,管身內(nèi)側(cè)所有鋼板拼縫采用密封膠進(jìn)行密封防止連接處滲水。
f.鋼波紋管涵為了防止腐蝕和管壁內(nèi)外防滲處理,可在管節(jié)內(nèi)外管壁涂上兩遍瀝青和煤油拌合物的涂料,瀝青厚度一般為0.3 mm~1 mm,有條件時(shí)用噴槍噴涂,效果更好。最后檢測(cè)其結(jié)構(gòu)尺寸及防腐是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
g.在管節(jié)施工時(shí),為了方便施工操作,需在管節(jié)的內(nèi)外搭設(shè)施工腳手架。
2.2.4 涵管兩側(cè)及涵背回填
1)臺(tái)背回填應(yīng)從涵洞洞身兩側(cè)不小于2倍的孔徑范圍內(nèi),按水平分層對(duì)稱填筑,每層回填厚度為20 cm,從涵管的兩端向中心回填,并按設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度填筑夯(壓)實(shí),壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)的96%后,再進(jìn)行下一層的回填?;靥顣r(shí)必須兩側(cè)同步對(duì)稱進(jìn)行回填,回填高差不能超過(guò)一層厚度。
2)臺(tái)背兩側(cè)應(yīng)回填透水性較好的材料,如天然砂礫或級(jí)配碎石,管體周圍0.5 m范圍內(nèi)采用小型機(jī)具或手扶振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí),以避免壓路機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備對(duì)管涵的撞擊,也不允許有施工機(jī)械通過(guò)。在施工過(guò)程中,必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行回填。當(dāng)涵管填土大于80 cm后,可采用壓路機(jī)碾壓施工,并且壓實(shí)度符合規(guī)范要求。
3)波紋管涵回填土厚度沒達(dá)到最小填土高度時(shí),不允許任何機(jī)械通過(guò)。
2.2.5 進(jìn)出口處理
涵洞進(jìn)出口的河床應(yīng)整理順直,與上下游導(dǎo)流排水系統(tǒng)、天溝的連接應(yīng)圓順、穩(wěn)固,保證流水順暢,避免水流損害路基,給施工路基造成隱患。進(jìn)出口根據(jù)具體情況利用M7.5漿砌片石砌筑,砌筑時(shí)應(yīng)保證橫縫砌筑,不能出現(xiàn)通縫、豎縫,確保工程外漏面的幾何尺寸和美觀要求。但在其與河床接頭處進(jìn)出口地面及邊坡一定范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置雙層漿砌片石以防止沖刷,并作必要的防滲處理。同時(shí)洞口應(yīng)按地形條件作必要的處理,防止洞口受沖刷,以免影響涵洞的泄水能力。
鋼波紋管涵對(duì)地基要求低、抗變形能力強(qiáng),是一種特殊的受力合理的結(jié)構(gòu),既有剛性又具有柔性,且自身重量輕,能加快施工進(jìn)度,大大縮短施工工期,保證了填土方的施工工期,從總體上為業(yè)主加快了施工進(jìn)度,減少了投資,得到了社會(huì)各界的一致好評(píng)。
[1]張樹軍.淺談公路鋼波紋管涵設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J].科學(xué)論壇,2010(10):3-5.