張 雷
(陽黎高速公路建設(shè)管理處,山西 太原 030006)
高速公路箱涵在使用過程中會出現(xiàn)涵頂跳車、局部沉降變形、涵體開裂和節(jié)段錯臺等問題,這主要是對涵洞基礎(chǔ)處理不當或涵洞自身質(zhì)量不合格造成的,文章主要從這兩方面進行闡述和分析。
涵洞基礎(chǔ)承擔著涵洞自身及其上部填土的重量,施工中必須采取措施進行有效處理,確保其地基承載力符合要求。由于涵洞基礎(chǔ)處理不當導致的病害及其成因如下:
1)箱涵整體沉降過大。
由于對基礎(chǔ)處理不當,造成承載力不足,箱涵在使用過程中其沉降量遠遠超過容許值,造成涵洞主體變形嚴重,無法正常使用。主要原因是對基礎(chǔ)處治不當,造成基礎(chǔ)沉降變形,進而造成涵洞整體沉降,變形損壞。
2)節(jié)段錯臺。
在箱涵節(jié)段處產(chǎn)生錯臺,主要是由于基礎(chǔ)不均勻沉降造成的。節(jié)段錯臺是由于兩節(jié)段處于不同的地基土上,不同土體的沉降量不同,產(chǎn)生不均勻沉降,這主要還是對基礎(chǔ)的處治不當導致的。
3)縱向不均勻沉降。
對涵洞主體而言,涵洞中心處所受到的壓應(yīng)力最大,兩段洞口的壓應(yīng)力最小,縱向不均勻沉降主要表現(xiàn)是中間沉降量大,兩側(cè)沉降量小。由于中間沉降量大造成涵洞中間低兩端高,導致涵洞出現(xiàn)積水現(xiàn)象。
1)涵洞洞身縱向開裂。
涵洞洞身縱向開裂是由于土壓力大于涵洞的承載能力造成的,其產(chǎn)生主要是由于涵洞結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方面存在問題。在設(shè)計過程中對涵洞所承受的土壓力估計不足,涵洞洞身設(shè)計時其尺寸和配筋率等方面考慮不足,導致涵洞承載力不足引起的開裂。在施工方面,由于施工現(xiàn)場質(zhì)量控制不嚴格,造成施工中鋼筋和混凝土用量不足,導致質(zhì)量不合格,引起開裂。
2)涵洞洞身橫向開裂。
當涵洞基礎(chǔ)的土質(zhì)不均勻,在橫斷面上存在不同土質(zhì)時,在土體的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力的作用下,使涵洞洞身出現(xiàn)破損,產(chǎn)生橫向開裂。
1)技術(shù)準備。
技術(shù)準備主要是組織施工技術(shù)人員對施工圖紙進行閱讀復核,對發(fā)現(xiàn)的設(shè)計問題進行反饋。項目總工組織自上而下的施工技術(shù)交底和安全技術(shù)交底,確保施工的順利進行。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況制定施工技術(shù)方案,并報監(jiān)理工程師進行審批。建立施工跟蹤記錄檔案,做好施工記錄,以便日后查看。
2)現(xiàn)場準備。
修整施工便道,保證施工材料、施工機具的順利進場。對施工現(xiàn)場用水、用電進行協(xié)調(diào)和布置,以保證工程的順利進展。
根據(jù)設(shè)計圖紙和施工現(xiàn)場提供的控制點,在施工現(xiàn)場進行測量放樣。涵洞施工一般采用全站儀坐標法放樣,先進行涵洞軸線的放樣,再放出基礎(chǔ)邊線?;A(chǔ)高程采用水準儀進行復核。測量放樣必須保證準確無誤,放樣過程中向監(jiān)理工程師報檢,驗收合格后方可進行下一步施工。
基礎(chǔ)開挖前首先將基礎(chǔ)表面的樹木、雜草、淤泥等進行清理,然后采用挖掘機配合自卸汽車進行基礎(chǔ)開挖,涵洞基礎(chǔ)開挖施工中必須設(shè)置臨時排水。基礎(chǔ)加固采用回填壓實的方式,單次回填填料厚度不得超過50 cm,壓實后即進行壓實度檢測。基底處理完畢后必須進行承載力檢測,一般采用動力觸探檢測,細粒土選用輕型觸探儀,粗粒土選用重型觸探儀進行檢測。
砂礫墊層分層攤鋪、分層碾壓,保證施工質(zhì)量。砂礫墊層的壓實度、標高和平整度檢驗合格,即可澆筑混凝土基礎(chǔ)。
混凝土基礎(chǔ)施工必須采用振動棒進行充分振搗,并對其寬度、厚度、平整度進行檢驗。混凝土基礎(chǔ)施工后復測控制點樁位和標高,確定控制邊線和中心線。在混凝土基礎(chǔ)上確定鋼筋和模板的施工位置,并對混凝土表面進行鑿毛處理。
鋼筋進場后必須進行抽樣檢驗,進行拉伸、冷彎和可焊性檢驗,檢驗結(jié)果合格后方可使用。
1)注意防潮防雨,將鋼筋存放在鋼筋棚,并做墊起處理;
2)對鋼筋進行除銹處理,銹蝕嚴重的鋼筋不得使用;
3)鋼筋應(yīng)在鋼筋加工廠進行加工,然后運送到施工現(xiàn)場進行安裝;
4)箱涵鋼筋必須進行嚴格的質(zhì)量檢驗,確保其直徑、數(shù)量和加工尺寸等符合設(shè)計要求;
5)底板鋼筋應(yīng)預留出一定的高度,以保證與上部鋼筋的搭接;
6)施工中采用砂漿墊塊和塑料墊塊保證鋼筋保護層厚度,砂漿墊塊必須滿足強度要求;
7)鋼筋施工完成后,必須報現(xiàn)場監(jiān)理工程師檢驗,合格后方可進行下一步施工。
模板必須采用尺寸合格,不易變形的材料,應(yīng)盡量選用鋼模,不得使用木模。
1)模板安裝應(yīng)牢固,保證在混凝土澆筑過程中不跑模,應(yīng)采用鋼管、木材等材料進行支撐;
2)所選用的模板應(yīng)具有足夠的剛度,在混凝土澆筑過程中不出現(xiàn)破壞變形;
3)模板上必須涂抹脫模劑,嚴禁使用廢機油,以便于脫模;
4)模板接縫處應(yīng)進行適當填充,防止漏漿。
模板檢驗合格后,即可進行混凝土澆筑,混凝土澆筑前應(yīng)對原材料進行抽樣檢驗,確保混凝土質(zhì)量合格。
1)混凝土澆筑應(yīng)分層進行,澆筑高度超過2 m時應(yīng)設(shè)串筒;
2)混凝土澆筑應(yīng)采用插入式振搗器,并保證振搗質(zhì)量;
3)混凝土接縫應(yīng)及時施作,采用木板或瀝青麻絮進行填充;
4)為了保證結(jié)合良好,分兩次澆筑時必須對混凝土表面進行鑿毛;
5)斜面上混凝土澆筑應(yīng)由低處向高處澆筑,保證混凝土分布均勻;
6)混凝土養(yǎng)生應(yīng)保水保濕,高溫季節(jié)(25 ℃以上)施工需覆蓋土工布,防止產(chǎn)生干縮裂縫。
1)重視進行施工技術(shù)交底和安全技術(shù)交底。
施工前由項目部總工和工程部長負責,對施工現(xiàn)場技術(shù)負責人、施工隊管理人員進行自上而下的施工技術(shù)交底和安全技術(shù)交底?,F(xiàn)場施工技術(shù)人員包括現(xiàn)場技術(shù)員、測量員、安全員等;施工隊管理人員主要包括施工隊長、副隊長、現(xiàn)場帶班人員。
2)必須具備開工條件方可開工。
施工人員、施工機具和施工材料必須全部到場方可開工,原材料質(zhì)量、機械型號和數(shù)量必須符合施工要求,施工人員必須持證上崗。
1)涵洞基礎(chǔ)必須進行有效處理,壓實度、承載力檢驗合格后方可進行施工;
2)涵洞主體鋼筋、混凝土施工必須進行嚴格的質(zhì)量控制,可采取旁站等方式進行過程質(zhì)量控制;
3)模板應(yīng)選用1 m2以上的鋼模,并重點進行沉降縫的設(shè)置;
4)嚴格控制混凝土水灰比和坍落度,保證混凝土具有良好的施工和易性。
近年來,涵洞在高速公路施工中得到了廣泛的應(yīng)用,其施工技術(shù)也不斷發(fā)展并趨于成熟。隨著各種新技術(shù)、新工藝被應(yīng)用到涵洞施工中,對涵洞施工技術(shù)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。同時,結(jié)合涵洞常見病害及其成因,對涵洞施工現(xiàn)場基本情況進行分析,在涵洞施工過程中采取有效措施有針對性地進行質(zhì)量控制,達到了預期的質(zhì)量控制效果,也取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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