【摘要】鋼波紋管涵主要特點是施工耗費的時間較短,并且自身的重量非常輕,進行安裝也十分快捷,比普通的波紋管的耐久性要好很多,而且工程的造價也不是很高,從材料以及結構還有功能的自身的聯系上進行分析,使用柔性和高強度的鋼波紋管涵洞,不但有著很好的和地基以及基礎變形相適應的能力,同時還能夠很好的對因為地基基礎產生不均勻沉降的情況所造成的涵洞破壞問題加以改善,同時鋼波紋管涵洞因為軸向波紋的產生令其有著非常好的受力特點,軸向以及徑向一起分布因荷載產生的應力應變,能夠極大程度上對荷載的應力集中給予分散,更好的把鋼結構的優勢發揮出來。特別是在高寒凍土和軟土以及膨脹土還有濕陷性黃土的地區,有著非常顯著的經濟效益。因此本文主要針對鋼波紋管涵的施工技術進行分析探討。
【關鍵詞】公路;施工;技術
一、工程概況
鶴大高速公路建設項目小溝嶺至撫松段K694+633等21座鋼筋混凝土蓋板涵多位于軟土地基處理段,地基承載力低,施工周期長,且部分涵洞受征拆影響,進度滯后;鋼波紋管涵洞由于其結構安裝方便,施工周期短,地基承載力要求低,適合軟土地基,變形適應性強,可有效減少圬工涵洞的跳車現象,減少水泥、碎石等原材料的使用,利于低碳環保,為盡快完成年度施工計劃,結合交通運輸部雙示范工程,加快涵洞施工,縮短施工周期,方便冬季施工,擬對以上涵洞進行優化設計,變更為鋼波紋管涵。
本文主要是對鋼波紋管涵的施工工藝等內容進行介紹,通過對鶴大高速敦化至撫松段的施工,尤其是對本地區鋼波紋管涵施工的探索及技術數據的積累。同時也為本工程施工帶來了良好的經濟效益和社會效益。該工程于2014年10月底開工,于2014年11月初管身安裝結束。本工程施工全過程無任何安全、質量事故,處于可控狀態,由于施工安全、高效、質量優秀,得到了社會各界的一致好評。
二、鋼波紋管涵相關的施工工藝
近幾年,伴隨著鋼波紋管在被普遍的使用,驗證了這種結構在不同的應用情況下的適應性,并且其使用的壽命已經超出了設計的壽命。因此以下就針對其施工的具體工藝進行分析。
1.挖基
(1)依照設計文件的需要進行地基的開挖,為了方便機械進行碾壓,需要適當的提升基礎的寬度。
(2)基坑開挖需要依照相關的要求去進行,當基底土處于淤泥等一些不良土層的時候,需要進行換填的處理,按照軟基的厚度,使用適當的處置方式。
(3)基礎開挖過程中,需要防止出現超挖的情況
(4)挖至標高的土質基坑不可以長期的暴露,同時需要及時的檢查基坑的尺寸和高程以及基底的承載力。檢查器符合相關的要求之后,需要立刻進行基礎的施工。
(5)預留拱度:埋設于普通土質地基上的波紋管,在過一段時間之后,一般會出現下沉,并且經常是管道中部超出兩端。所以,鋪設于路堤下的波紋管的管身應該設計預留的拱度。其大小參考地基土可能產生的下沉量,涵底縱坡以及填土的高度等去進行整體的考量。
2.施工放樣
保障施工現場的平整,安排設置相關的材料堆放的場地,組織需要的機械和設備。施工之前組織相關的測量人員按照設計的文件放出管涵軸線,并且打好中邊樁,并且測出原地面高程。
3.基礎墊層填筑
基礎墊層材料使用級配的碎石或是砂礫進行填筑。
4.管身安裝
(1)管身安裝前需要精準的放出管涵的軸線以及進出水口的具體位置,在進行拼裝的時候需要注意端頭板片以及中間板片處在的位置,管涵的安裝一定要參照準確的軸線以及圖紙所顯示的坡度進行敷設。
(2)管身安裝需要緊貼在砂礫的墊層上,令管涵可以保持受力的均勻。基礎頂面坡度和設計的坡度保持一致,而且在管身沿橫向設預拱度為管節長度的0.2%到1%,以保障管道的中部不出現凹陷或者是產生逆坡。
(3)管身使用Q235熱軋鋼板幾塊連接一周整體成型之后再去進行縱向的連接。通過中心向兩端對稱實現安裝。安裝的時候需要先進行底片的按照,然后分別向上進行拼接。每安裝五米需要對管節的圓度以及位置進行校正。假如產生偏位,那么則使用千斤頂在偏位的方向向上頂管節做出糾偏。
(4)管節安裝需在管節內外搭設施工腳手架,以便于進行施工的操作。
5.密封膠
管節全部拼裝完成之后,需要對管節位置是不是適合設計的需要進行檢查。同時在管身內側所有鋼板拼縫使用密封膠給予密封預防出現泄漏。
6.涵管回填
(1)為對涵管的回填的質量進行保障,管底兩側楔形部位的填筑需要使用最大粒徑不超出3cm的級配碎石進行回填,然后使用小型的夯實機械斜向進行夯實,保障管底回填的質量。
(2)在管身最大直徑兩側50cm之外選擇18T壓路機進行碾壓,50cm范圍中選擇小型的夯實機械進行夯實,以防止壓路機等一些大型的機械設備對管涵的造成撞擊。
(3)填筑時應分層填筑和分層壓實,壓實度在達到96%的時候才能夠進行下層的填筑。填筑前在管節兩側上使用紅色的油漆按進行標高,填筑的時候按照按標注線進行控制。
(4)填筑一定在涵管兩側保持同步對稱的情況下去進行,而兩側回填土的高差最好不要不超出地域的30厘米。
7.施工特別注意事項
(1)地基如果是軟基的話,一定要對其進行合理的處理,處理之后的承載力需要符合設計的需要,盡令建設大一些的預拱度。
(2)涵管回填選得回填材料一定要使用透水性比較好的天然砂礫或者是級配的碎石。
(3)涵管回填遇到分幅施工的時候,接頭位置的回填非常的關鍵,使用階梯法進行回填,使其保障接頭處管周回填壓實度符合96%。
(4)假如遇到在管體修臨便道的時候,盡量設在上下游洞口的位置,其他的位置在進行回填完成之后后,便道和虛填的部分應該開始進行開挖,然后進行重新的回填密實。
(5)洞口端墻基礎應該按照相關的設計需要,不然就會造成地基出現滲水的情況,導致地基沉降。
8.洞口鋪砌及護坡防護
洞口使用C20混凝土,洞口的鋪砌使用漿砌的片石,依照設計的需要進行施工。
結束語:
鋼波紋管涵有著非常好性能,特別是對地基的要求并不高,同時進行施工的時候也比較簡單,不需要很專業的人員就能夠實現快速的安裝,這種情況極大的降低了工期,可以說是其余普通的涵管沒有辦法比擬的,在公路新和改建工程以及路基養護工程里其發揮著非常重要的作用。
參考文獻:
[1]烏延玲.公路鋼波紋管涵洞受力與變形特性及應用研究[D].長安大學,2012.
[2]王軍剛,劉強.鋼波紋管涵在山區高速公路中的應用[J].中外公路,2010,(2):165-168.