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摘要:涵洞作为整个交通系统里面的关键结构,其对道路运输的正常运行及人们的正常出行有着十分重要的意义。涵洞的损坏将会致使公路桥梁的安全通行遭受到重大的威胁,在严重的时候,将会直接影响到国家及人民生命财产的损失。由此可见,公路桥梁涵洞施工早已处于相当重要的地位,为保证施工质量的能做到有效提升,我们必须要将涵洞施工放在第一位。本文对公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工技术进行了探讨。
关键词:公路桥梁;钢筋混凝土;涵洞;施工技术
中图分类号:TU997文献标识码: A
一、公路涵洞分类
1、石拱涵洞
此种类型多用于山区,其优点在于:可以就地取材,使得造价十分低廉;净空很高且过水能力较强;跨径大,加之有着很强的承载能力,因此有着结构坚固的特点。同时,其也有自身的缺陷,比如施工较为繁琐,工期也比较长,同时对于地基承载能力有着很高的要求等。
2、钢筋混凝土圆管涵洞
此类涵洞主要作用在于农业灌溉,一般很少使用在公路建设中(但也不例外),其优势在于:有着简单的结构型式;造价较低,因此一般可以批量生产;有着良好的适用基础及受力情况。其缺点主要有:接缝处有着复杂的防水结构;过水能力较小;时常会发生接缝处漏水的现象,从而导致了路基稳定性受损等。
3、箱涵
箱涵属于一种较为特殊的涵洞型式,因为其主要使用在软弱地基及有特殊要求的地区,并且其施工中有着繁多的工序,而且有着很高的造价(主要在于要使用过多的钢量)。
4、涵式桥结构
此类涵洞指的是单孔跨径大于了6厘米的小桥、通道的新型结构,这种结构介于桥梁与涵洞之间,主要作用有两个:其一,可以弥补涵洞无法满足农村生产设备的通行要求;其二,其与高架桥比较,有着很高的经济性。这种结构形式有着易于设计、方便施工、工程造价较低、适用多重地势地形且有着环保等方面的优势,并且总体的设计也十分合理。
二、公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工技术
1、钢筋混凝土管节的制作
钢筋混凝土管节的制作方法较多,其主要工艺都是为了能够为涵洞的铺设提供现成的架设用具。从实施的步骤来看,一般以围绕工程建设需要和涵洞制造大小来进行预设,应该与建设工程的指标要求相一致,以保证质量符合要求。在制作混凝土管节的过程中,可根据施工建设的整体要求和工程建设量的大小来确定制作的方法,主要围绕管节的质量达到建设要求来进行优化设计。在制作过程中,可根据实际来进行运用,主要方法有:
1.1震动制管器法
震动制管器是由可拆装的钢外模与附有震动器的钢内模组成,外模由两片厚约为5mm左右的钢板半圆筒(直径0.2m时为三片)拼制,半圆筒用带楔的销栓连接,内模为一整圆筒,下口直径较上口直径稍小,以便取出内模。用震动制管器制管,可在铺放水泥纸袋的地坪上施工,模板与混凝土接触的表面上应涂润滑剂(如废机油等)钢筋笼放在内外模间固定后,先震动10s左右使模型密贴地坪,以防漏浆.每节涵管分5层灌注,每层灌好铲平后开动震动器,震至混凝土冒浆为止,再灌1层,最后1层震动冒浆后2-3min,抹平顶面,冒浆后即关闭震动器固定销在灌注中逐渐抽出,先抽下边,后抽上边停震抹平后,用链滑车吊起内模滑车吊起内模。起吊时应垂直,刚吊起时应辅以震动(震动2―3次,每次ls左右),使内膜与很凝土脱离。内膜吊起20cm,即不得再震动。外模在灌注5min―10min后拆开,如不及时拆开须至初凝后才能再拆。拆开后混凝土表面缺陷应及时修整。用制管器制管的混凝土和易性要好,坍落度要小,一般<1cm。工作度20s-30s,含砂率45%-48%,5mm以上大粒径尽量减少,平均粒径0.37mm-0.4mm,每方混凝土用水约150kg-160kg,水泥以硅酸盐水泥或普通水泥为好,火山灰水泥次之。震动制管器适用于制造直径200cm,管长100cm以下的钢筋混凝土管节。此法制管时需分层灌注,多次震动,操作麻烦,制管时间长,但因设备简单,建厂投产快,适宜在小批量生产的预制厂中使用。
1.2離心法
可按如下程序进行操作:将钢模吊放到离心制管机的机轮上,此时钢模的档围应压在机轮上,开动电机,通过皮带传动使机轮转动,机轮和钢模的档圈由于摩擦作用而带动钢模旋转,转速由慢逐渐加快,直至达到设计转速。开动安装在制管机一侧钢轨上的喂料机,喂料皮带运输机应对准钢模中心,可利用喂料机行走机构和升降机构进行调节,当位置调好后,即可开动皮带运输机的驱动机构和进退机构,使皮带运输机伸进钢模,从钢模一端向另一端徐徐喂料,投放混凝土拌合料的数量可由边圈控制,喂料完毕,钢模继续旋转,直至形成密实的管壁。减速,关闭电机吊运管模,养生,脱模。离心法制管应使用塑性混凝土,水灰比为0.4-0.6,因此当钢模高速旋转时,从拌合物中有游离水排出,导致制管场地泥浆飞溅,极不清洁,加之噪声大,制管效率低(每制1节管约需40分钟)并需用大量的钢模,因此离心法目前已逐步为悬辊法、立式挤压法所代替。
1.3悬辊法
悬辊制管法的操作程序如下:操纵液压阀门,拉开门架钡紧油缸,再开动门架旋油油缸,徐徐开启门架回转90度,(对于小型制管机门架的开关可用人力操作)将钢模吊起并浮,套于悬辊机的悬辊上,此时钢模不能落在悬辊上操作旋转油缸,用它开动较快一些的速度关闭门架,并用锁紧油缸将门架锁紧。应注意门架开启和关闭时速度必需掌握适当,开启时间一般为20-30s,将浮套着的管模落到悬辐上,摘去吊钩,开动电机,使悬辊转速由慢到快,稳步达到额定转速。当管模达到设计转速时,即可开动喂料机从管模后部(靠机架的一端)向前部和从前部向后部分两次均匀地喂入混凝土(如系小孔径混凝土管,料可1次喂完。)
2、管节安装
管节安装要从下游开始,使接头面向上游;每节涵管要紧贴在垫层或基座上,使涵管受力均匀;管节要准确按设计坡度敷设。如管壁厚度有差距,要使内壁齐平。敷设应保持管内清洁,没有多余的砂浆和杂物。管节安装应根据地形及设备条件可采用滚动安装法、滚木安装法、季压绳下管法、龙门架安装法和起重机安装法等。管节安装的施工要点:一是管座混凝土与管身紧密相贴,使圆管受力均匀。无基圆管的基底要夯填密实,要做弧形管座;二是管座接头采用对头拼接,接缝要小于1cm,并用沥青麻絮或其他不透水有弹性的材料填充器;三是管节沉降要与基础沉降一致。沉降缝宽为2cm―3cm,用沥青麻絮或不透水具有弹性的材料填充器;四是各管节要顺流水坡度安装平顺,在管壁的厚度有差距时,要通过调整使内壁齐平,把管节垫稳垫实,清除管道内部的泥土、杂物。
3、钢筋混凝土管节的施工运用
钢筋混凝土管节的施工运用主要是基于一定的施工建设要求基础上的优化组合,即按照设计蓝图建设要求和工程建设时间节点的把握来综合考虑。特别在施工过程中,应该遵循安全和规范操作的要领进行统筹协调。在施工程中,可随时进行质量检查,一方面,能够在发现问题之初就能够进行修补,更好节约建设施工成本:另一方面,能够真正确保工程的建设质量达标,提供安全的工程。在施工的各个环节中,应该注意把握如下的要求:
3.1小心运输,在运输前应该认真检查所需的管节之初类型以及质量达标,特别在运输过程中,应小心谨慎,勿使管节碰撞破坏。严禁由汽车内直接将管节抛下,以免造成管节破裂。为了减轻震动时的冲击影响,在运输时,宜在汽车上铺稻草、木垫板或者用圆木或方木将管节固定,以保证管节完好无损。
3.2下管检查,即在铺设前对所有的管节进行再次检查验收,以保证铺设的管节能够真正达标符合建设施工要求,以提高工程质量。
3.3在安装过程中,可根据建设场地要求和施工条件等,确定合理的安装方法,像滚木安装法,即先将管节沿基础滚至安装位置前1米处,旋转90度,使与涵管方向一致。把薄铁板放在管节前的基础上,摆上圆滚木6根,在管节两端放入半圆形承托木架,以杉木杆插入管内,用力将前端插起,垫入圆滚水,再滚动管节至安装位置,将管节侧向推开,取出滚木及铁板,再滚回来并以撬棍(用硬木护木承垫)仔细调整。还有吊车安装、压绳下管法等。
3.4施工后的检查验收,即根据工程建设要求,注重对接口处的完好,检查是否存在缝隙等,以此来为最后铺设做好基础准备。
4、钢筋混凝土管涵施工要求
4.1应该做好管座混凝土应与管身紧密相贴。特别在建设中出现管座较大时,应该按照施工建设要求进行适当填补,使之能够与管节相一致,并且做到承受相当。
4.2对接拼贴的缝隙应该越小越好,以不超过1厘米为宜,同时在对接口处沥青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞,以防止水等液体的渗漏。
4.3尽量做到定时定完成作业,即根据施工建设要求,在一定的时间内完成一定的管道量,以形成一定的建设施工标准要求,使之在检查时能够更好发现问题。
4.4保持内壁的平整,各管节应顺流水坡度成平顺直线,特别在一些不规则的涵洞施工过程中,应该按照“内平”要求,保证内壁的平滑,以便能够适应通畅的建设要求。
结束语
涵洞是公路桥梁的重要组成部分,而公路桥涵建设与人民生活关系密切,应综合考虑各方面因素进行设计与施工。涵洞施工在公路施工中发挥非常重要的作用,必须采用科学合理的控制措施,确保涵洞施工质量,为城市交通顺畅运行,提供强有力的保障。
参考文献
[1]马维祥.浅谈公路涵洞施工技术[J].硅谷,2009,(04).
[2]高平平.高速公路涵洞维护加固等级及对策研究[J].科技风,2009,(02).
关键词:公路桥梁;钢筋混凝土;涵洞;施工技术
中图分类号:TU997文献标识码: A
一、公路涵洞分类
1、石拱涵洞
此种类型多用于山区,其优点在于:可以就地取材,使得造价十分低廉;净空很高且过水能力较强;跨径大,加之有着很强的承载能力,因此有着结构坚固的特点。同时,其也有自身的缺陷,比如施工较为繁琐,工期也比较长,同时对于地基承载能力有着很高的要求等。
2、钢筋混凝土圆管涵洞
此类涵洞主要作用在于农业灌溉,一般很少使用在公路建设中(但也不例外),其优势在于:有着简单的结构型式;造价较低,因此一般可以批量生产;有着良好的适用基础及受力情况。其缺点主要有:接缝处有着复杂的防水结构;过水能力较小;时常会发生接缝处漏水的现象,从而导致了路基稳定性受损等。
3、箱涵
箱涵属于一种较为特殊的涵洞型式,因为其主要使用在软弱地基及有特殊要求的地区,并且其施工中有着繁多的工序,而且有着很高的造价(主要在于要使用过多的钢量)。
4、涵式桥结构
此类涵洞指的是单孔跨径大于了6厘米的小桥、通道的新型结构,这种结构介于桥梁与涵洞之间,主要作用有两个:其一,可以弥补涵洞无法满足农村生产设备的通行要求;其二,其与高架桥比较,有着很高的经济性。这种结构形式有着易于设计、方便施工、工程造价较低、适用多重地势地形且有着环保等方面的优势,并且总体的设计也十分合理。
二、公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工技术
1、钢筋混凝土管节的制作
钢筋混凝土管节的制作方法较多,其主要工艺都是为了能够为涵洞的铺设提供现成的架设用具。从实施的步骤来看,一般以围绕工程建设需要和涵洞制造大小来进行预设,应该与建设工程的指标要求相一致,以保证质量符合要求。在制作混凝土管节的过程中,可根据施工建设的整体要求和工程建设量的大小来确定制作的方法,主要围绕管节的质量达到建设要求来进行优化设计。在制作过程中,可根据实际来进行运用,主要方法有:
1.1震动制管器法
震动制管器是由可拆装的钢外模与附有震动器的钢内模组成,外模由两片厚约为5mm左右的钢板半圆筒(直径0.2m时为三片)拼制,半圆筒用带楔的销栓连接,内模为一整圆筒,下口直径较上口直径稍小,以便取出内模。用震动制管器制管,可在铺放水泥纸袋的地坪上施工,模板与混凝土接触的表面上应涂润滑剂(如废机油等)钢筋笼放在内外模间固定后,先震动10s左右使模型密贴地坪,以防漏浆.每节涵管分5层灌注,每层灌好铲平后开动震动器,震至混凝土冒浆为止,再灌1层,最后1层震动冒浆后2-3min,抹平顶面,冒浆后即关闭震动器固定销在灌注中逐渐抽出,先抽下边,后抽上边停震抹平后,用链滑车吊起内模滑车吊起内模。起吊时应垂直,刚吊起时应辅以震动(震动2―3次,每次ls左右),使内膜与很凝土脱离。内膜吊起20cm,即不得再震动。外模在灌注5min―10min后拆开,如不及时拆开须至初凝后才能再拆。拆开后混凝土表面缺陷应及时修整。用制管器制管的混凝土和易性要好,坍落度要小,一般<1cm。工作度20s-30s,含砂率45%-48%,5mm以上大粒径尽量减少,平均粒径0.37mm-0.4mm,每方混凝土用水约150kg-160kg,水泥以硅酸盐水泥或普通水泥为好,火山灰水泥次之。震动制管器适用于制造直径200cm,管长100cm以下的钢筋混凝土管节。此法制管时需分层灌注,多次震动,操作麻烦,制管时间长,但因设备简单,建厂投产快,适宜在小批量生产的预制厂中使用。
1.2離心法
可按如下程序进行操作:将钢模吊放到离心制管机的机轮上,此时钢模的档围应压在机轮上,开动电机,通过皮带传动使机轮转动,机轮和钢模的档圈由于摩擦作用而带动钢模旋转,转速由慢逐渐加快,直至达到设计转速。开动安装在制管机一侧钢轨上的喂料机,喂料皮带运输机应对准钢模中心,可利用喂料机行走机构和升降机构进行调节,当位置调好后,即可开动皮带运输机的驱动机构和进退机构,使皮带运输机伸进钢模,从钢模一端向另一端徐徐喂料,投放混凝土拌合料的数量可由边圈控制,喂料完毕,钢模继续旋转,直至形成密实的管壁。减速,关闭电机吊运管模,养生,脱模。离心法制管应使用塑性混凝土,水灰比为0.4-0.6,因此当钢模高速旋转时,从拌合物中有游离水排出,导致制管场地泥浆飞溅,极不清洁,加之噪声大,制管效率低(每制1节管约需40分钟)并需用大量的钢模,因此离心法目前已逐步为悬辊法、立式挤压法所代替。
1.3悬辊法
悬辊制管法的操作程序如下:操纵液压阀门,拉开门架钡紧油缸,再开动门架旋油油缸,徐徐开启门架回转90度,(对于小型制管机门架的开关可用人力操作)将钢模吊起并浮,套于悬辊机的悬辊上,此时钢模不能落在悬辊上操作旋转油缸,用它开动较快一些的速度关闭门架,并用锁紧油缸将门架锁紧。应注意门架开启和关闭时速度必需掌握适当,开启时间一般为20-30s,将浮套着的管模落到悬辐上,摘去吊钩,开动电机,使悬辊转速由慢到快,稳步达到额定转速。当管模达到设计转速时,即可开动喂料机从管模后部(靠机架的一端)向前部和从前部向后部分两次均匀地喂入混凝土(如系小孔径混凝土管,料可1次喂完。)
2、管节安装
管节安装要从下游开始,使接头面向上游;每节涵管要紧贴在垫层或基座上,使涵管受力均匀;管节要准确按设计坡度敷设。如管壁厚度有差距,要使内壁齐平。敷设应保持管内清洁,没有多余的砂浆和杂物。管节安装应根据地形及设备条件可采用滚动安装法、滚木安装法、季压绳下管法、龙门架安装法和起重机安装法等。管节安装的施工要点:一是管座混凝土与管身紧密相贴,使圆管受力均匀。无基圆管的基底要夯填密实,要做弧形管座;二是管座接头采用对头拼接,接缝要小于1cm,并用沥青麻絮或其他不透水有弹性的材料填充器;三是管节沉降要与基础沉降一致。沉降缝宽为2cm―3cm,用沥青麻絮或不透水具有弹性的材料填充器;四是各管节要顺流水坡度安装平顺,在管壁的厚度有差距时,要通过调整使内壁齐平,把管节垫稳垫实,清除管道内部的泥土、杂物。
3、钢筋混凝土管节的施工运用
钢筋混凝土管节的施工运用主要是基于一定的施工建设要求基础上的优化组合,即按照设计蓝图建设要求和工程建设时间节点的把握来综合考虑。特别在施工过程中,应该遵循安全和规范操作的要领进行统筹协调。在施工程中,可随时进行质量检查,一方面,能够在发现问题之初就能够进行修补,更好节约建设施工成本:另一方面,能够真正确保工程的建设质量达标,提供安全的工程。在施工的各个环节中,应该注意把握如下的要求:
3.1小心运输,在运输前应该认真检查所需的管节之初类型以及质量达标,特别在运输过程中,应小心谨慎,勿使管节碰撞破坏。严禁由汽车内直接将管节抛下,以免造成管节破裂。为了减轻震动时的冲击影响,在运输时,宜在汽车上铺稻草、木垫板或者用圆木或方木将管节固定,以保证管节完好无损。
3.2下管检查,即在铺设前对所有的管节进行再次检查验收,以保证铺设的管节能够真正达标符合建设施工要求,以提高工程质量。
3.3在安装过程中,可根据建设场地要求和施工条件等,确定合理的安装方法,像滚木安装法,即先将管节沿基础滚至安装位置前1米处,旋转90度,使与涵管方向一致。把薄铁板放在管节前的基础上,摆上圆滚木6根,在管节两端放入半圆形承托木架,以杉木杆插入管内,用力将前端插起,垫入圆滚水,再滚动管节至安装位置,将管节侧向推开,取出滚木及铁板,再滚回来并以撬棍(用硬木护木承垫)仔细调整。还有吊车安装、压绳下管法等。
3.4施工后的检查验收,即根据工程建设要求,注重对接口处的完好,检查是否存在缝隙等,以此来为最后铺设做好基础准备。
4、钢筋混凝土管涵施工要求
4.1应该做好管座混凝土应与管身紧密相贴。特别在建设中出现管座较大时,应该按照施工建设要求进行适当填补,使之能够与管节相一致,并且做到承受相当。
4.2对接拼贴的缝隙应该越小越好,以不超过1厘米为宜,同时在对接口处沥青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞,以防止水等液体的渗漏。
4.3尽量做到定时定完成作业,即根据施工建设要求,在一定的时间内完成一定的管道量,以形成一定的建设施工标准要求,使之在检查时能够更好发现问题。
4.4保持内壁的平整,各管节应顺流水坡度成平顺直线,特别在一些不规则的涵洞施工过程中,应该按照“内平”要求,保证内壁的平滑,以便能够适应通畅的建设要求。
结束语
涵洞是公路桥梁的重要组成部分,而公路桥涵建设与人民生活关系密切,应综合考虑各方面因素进行设计与施工。涵洞施工在公路施工中发挥非常重要的作用,必须采用科学合理的控制措施,确保涵洞施工质量,为城市交通顺畅运行,提供强有力的保障。
参考文献
[1]马维祥.浅谈公路涵洞施工技术[J].硅谷,2009,(04).
[2]高平平.高速公路涵洞维护加固等级及对策研究[J].科技风,2009,(02).