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摘要:我国幅员辽阔,地形地势和水文条件复杂,部分地区公路桥梁工程建设中需要设置大量涵洞,因此涵洞施工质量会对工程整体效益形成直接影响。首先探讨了涵洞施工中的主要问题,继而以板式涵洞和波纹管涵洞为例分析了涵洞的施工技术要点。
关键词:公路桥梁工程;涵洞;施工技术
涵洞指的是公路桥梁工程建设过程中,为使公路顺利通过水渠,修建于路面之下的排水孔道,通过此种结构能够使水从公路的下方流过,属于公路桥梁工程中的重要构筑物之一。然而,在涵洞施工中,如何对相应施工技术加以合理应用与组合,展现出更为良好的施工效果,促进公路桥梁工程总体效益的呈现,值得我们深思。
1涵洞施工中的主要问题
涵洞属于公路桥梁工程中的重要组成部分,不管是从工程数量还是工程造价方面来说,涵洞在公路工程建设中都占据较大的比重。在山区高等级公路工程中,桥涵构筑物的建设投资通常可以达到全线总投资的30%以上,平均每公里大约有3座涵洞,多时甚至能达到6座。因此涵洞施工质量与结构安全属于影响公路工程使用安全的关键因素之一,也是我国农田水利与国防安全的重要基础。目前常见的涵洞施工问题主要包括。
1.1涵洞结构问题
(1)涵洞的墙身属于压、弯、剪受力构件,如果墙身采取素混凝土结构,将很难抵抗拉力与弯矩,因此对侧壁设计要足够宽。此外,现浇施工过程要求施工人员处于模板之内对混凝土进行振捣处理,要具备充足的作业空间,这也在一定程度上导致墙身较宽,通常在0.75m以上。虽然如此,现浇涵洞的墙身因为受到拉应力作用而造成开裂的现象依然较为普遍,尤其是高填方涵洞,可以说是“十涵九裂”;(2)墙身现场浇注施工通常利用钢膜进行处理,在对模板进行安装的过程中需要搭设支架,模板的平整度和垂直度控制难度相对较高;(3)因为部分涵洞侧壁当中的钢筋密集程度较大,会在一定程度上对混凝土振捣施工形成阻碍,导致振捣不到位,使墙身混凝土施工质量较差,经常出现蜂窝、麻面、漏浆以及跑模等质量问题;(4)为确保抗弯和抗拉承载力符合涵洞应用需求,高填方路堤之下的涵洞墙身宽度较大,并且混凝土用量较大,对于地基承载力具有较高的要求,很难贴合经济节约的建设需求。
1.2路基结构和施工问题
(1)现浇涵洞通常属于露天施工,因此季节和天气会对涵洞施工与保养过程形成较大影响。特别是我国南方地区,由于阴雨天气较多,会直接影响到涵洞施工质量,并在一定程度上延误施工周期,对后续道路施工带来不良影响,对工程整体工期的控制难度较大;(2)涵洞施工给路基填土质量以及工期带来的影响:传统施工处理方式是先对涵洞之类的结构工程进行处理,随后开展路基填筑施工,一方面会对施工交通运输过程带来一定影响,造成路基填筑过程受阻,使工期延长;另一方面路基会由于涵洞结构设置导致连续性较差,压路机之类的大型机械设备在临近涵洞位置的施工很难到位,继而对路基压实程度和整体质量形成影响,尤其是涵洞密集度较大的路段,这一问题更为突出。
2公路桥梁工程涵洞施工技术
2.1板式涵洞施工
(1)涵洞挖基。将中轴线以及基础开挖线准确放出,将基础开挖到工程设计底标高位置,如果发现有地下水,便要在基坑之外挖出一个集水坑,随后作抽水处理;(2)基础与墙身施工。在对基础和墙身浇筑混凝土之前,要先检查所使用施工材料能否符合工程设计要求,保证砂和碎石中没有泥和杂质,并确保粒径符合施工需求,对于无法符合使用要求的材料坚决禁止使用。针对混凝土基础和墙身的施工可以采取现场装模浇注的方式,先利用全站仪放出实样线,随后通过钢管和模板设置基础实样,查看管架是否已经固定牢靠。以机械形式搅拌混凝土,通过试验确定配合比,并在施工过程中严格依据设计比例进行配置,通过机械振捣让混凝土具有良好的密实程度,不会出现蜂窝麻面。在基础混凝土强度达到设计强度的90%之后作拆模处理,随后开始墙身混凝土施工,其施工过程与基础施工相似。在施工过程中,需要充分关注对于沉降缝的设置,按照设计方案进行处理,并在施工现场依据地基承载力的区别进行分段,继而避免由于地基出现不均匀沉降带来的安全隐患,确保施工质量符合设计要求;(3)盖板施工。施工过程中需要充分关注对钢筋安装效果、盖板厚度以及浇注质量的检查。依据工程设计图纸对沉降缝进行设置并分段浇注。对于盖板的预制和安装,主要采取预制场预制和吊车吊装等方式进行处理。
2.2波纹管涵洞施工
(1)在开始安装之前,先要检查波纹管涵洞底部的标高、水平以及平整度。对土建基准进行核对,以确认焊管的具体位置、中点以及中心轴线;(2)拼装底板。将中点和中心轴线作为基准,通过第一张波纹板进行定位,将其作为起点逐渐向两侧延伸。圆周向搭接长度约为5mm,将第二张波纹板叠在第一张波纹板之上,并将连接孔对正。在螺栓的螺纹位置涂膜润滑油,随后套上垫圈从内而外插进孔位,在对面位置套上垫圈并旋上螺母,利用套筒扳手对螺母进行预紧处理;(3)拼装环形圈。采取从下至上的顺序进行拼装处理,其轴向搭接宽度约为120mm,搭接位置上板覆盖下板,而圆周向连接则采取阶梯形式,也就是上侧两块板之间的连接叠缝需要和下侧两块板之间的叠缝形成错位。在将连接孔对正之后,利用润滑油涂膜螺栓,随后套上垫圈(遇谷使用凸垫,遇峰则用凹垫,防止装反),将其从内至外插入到孔位,并利用套筒扳手对螺母作预紧处理;(4)当圆周向拼装完三块波纹板之后,需要对截面形状进行测量,确定符合施工标准之后继续进行拼装,如果发现未符合标准则要及时进行调整。当圆周向拼装至环形圈合拢位置的时候,还要对截面形状进行一次测量,采取定位拉杆进行固定处理,随后对螺栓进行调整预紧,对顶部第一块波纹板进行拼装;(5)在完成全部管涵拼装处理之后,需要利用电动扳手依据应力扭矩对全部螺栓进行紧固,按照顺序进行处理,以防止出现遗漏,在紧固之后利用红漆做上记号。对于全部螺栓(包括环向与纵向接缝),都要在回填处理之前拧紧,确保波纹板之间的重叠部位可以紧密连接在一起;(6)为确保充分满足螺栓扭矩要求值,回填以前要随机选择结构当中纵向裂缝上的部分螺栓进行抽检试验。倘若发现有任何超过设定扭矩范围的情况,均要适当加大抽查范围。倘若经过试验发现90%以上的螺栓均能满足要求,便确认安装合格。如果出现不合格情况,便要进行重新复核设计,以达到所需扭矩值要求为止;(7)在确定波纹管外圈搭接位置预紧力扭矩可以符合工程设计要求之后,需要利用环氧树脂砂浆作封填处理,从而避免波纹板连接位置出现渗水情况。
3结束语
总而言之,涵洞属于公路桥梁工程中的主要构筑物,其施工质量和施工效率会直接影响到工程整体建设效果,应该在其中投入更多的人力、物力和财力促进施工技术的不断优化,以创造更为优质的工程效益,促进我国交通运输网络的持续完善化发展。
参考文献:
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[2]张小庆.公路工程涵洞施工技术分析[J].科技视界,2019(28):205-206.
[3]朱旭辉,万怡.关于公路桥梁涵洞的施工技术及其质量控制措施分析[J].四川水泥,2018(10):35.
作者:李伟 单位:贵州路桥集团有限公司