资源描述
浅析箱涵施工技术【摘 要】 针对现浇钢筋混凝土箱涵施工新技术,简单介绍了施工的全过程,为今后同类施工提供 了可借鉴的经验。【关键词】 箱涵 施工 工艺 我公司多年以来一直从事钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土给排水管道的预制和安装施 工,除了根据管径的大小选择不同的施工工艺外,管体的形式和结构没有太多的变化。2001 年,我公司承建重庆主城排水工程,接触到一项新的施工技术,即现浇钢筋混凝土箱涵施工。箱涵的功用相当于我们以前所施工的大口径排水管道,都是作为城市排水干管。重庆是 个山城,地势起伏大,本项目施工沿线地形最大相对高差达40m。在管线高差变化较大的地 段,如遇天然冲沟,可采用架设管桥的方式通过,管桥的墩距可达15m,主梁即为箱涵本身, 不另设梁架,而对我们目前预制最长5m的混凝土管道来说,这一点很难达到,因此,箱涵 作为排水管道应是首选。箱涵根据地基承载力,地形变化,埋置高度的不同划分成埋地箱涵、架空箱涵、埋地架 空箱涵三种形式。箱涵的施工过程可划分为六部分:基础、钢筋绑扎、支模板、混凝土浇筑、闭水试验、 回填。1 基础箱涵本身要置于具有足够承载能力的基础之上,以防止箱涵的下沉、变形断裂。由于地 质条件的多样性,导致了箱涵基础形式的多样化,实际工程中采用了如下几种形式:垫层基 础、桩基础、桩墩基础。1.1 垫层基础图1 砼垫层埋地箱涵示意图 此种基础适用于埋地箱涵。它基本上属于原地貌高于箱涵设计底标高,施工时需要开挖 沟槽,且基础承载力较好,只需要进行少量的换填,或者不用换填直接作为持力层,像这种 情况有:a. 箱涵置于稳定的老土地基,地基承载力不小于320kPa,若地基承载力达不到要求, 应进行基底换填,分层回填砂卵石夯实,压实系数不小于0.95。b. 基岩面较浅,应超挖至基岩以下300毫米,并用M5水泥砂浆砌MU30块石至砼 垫层底。c. 箱涵置于基岩上时,地基承载力大于320mpa,可直接作为持力层。当上述条件满足要求后,再铺100毫米厚C10混凝土找平层,做为埋地箱涵基础。埋地箱涵涉及的土石方开挖,因计量采用的是矩形收方,给的基槽宽度为:箱涵外结构 宽度另加 1米操作宽度。所以在满足边坡稳定和施工安全的情况下,尽量减小放坡,以免做 无用功造。1.2桩基础护壁桩箱涵土层I J II 岩层桩帽图 2 埋地架空箱涵示意图图 3 挖孔桩示意图当沟槽开挖到箱涵底标高后,沟道的承载力达不到垫层基础要求时,通常情况下是采用 桩基础或改为桩基础,这就是埋地架空箱涵采用的基础。埋地箱涵是指施工完毕回填后处在 地面线以下;架空是指基础采用的是桩的形式,可以说是埋地和架空两种类型的综合。挖孔桩是我们以前管道施工中未接触过的新课题。挖孔桩的跨距正常情况下是15m,在 孔桩开挖之前,先测量好桩中心,然后以桩中心向外引出四个控制点,根据桩的直径,以桩 中心画圆。如果直接在岩石上开挖,桩孔的直径可以取桩的直径;如果开始是在土层上开挖, 桩孔的直径要大于桩径0.46米,每下挖1米,浇灌一节混凝土护壁,以保证孔壁的稳固。 当混凝土护壁有一定的强度以后,接着下挖,到 1 米后,再打一节护壁 ,如此反复,直至 挖到岩层止,到岩层后桩孔的直径缩至桩的直径,开始凿岩石,桩孔的开挖深度要求达到中 风化层以下2.5倍的桩径。在孔桩开挖的过程中要经常校核孔的中心和孔径使之满足设计及 技术规范要求。孔桩开挖到位,经监理检查确认后,依据孔桩深度和箱涵底标高,计算钢筋下料长度和 绘制钢筋的加工、绑扎图,钢筋绑扎验收合格后浇筑混凝土。桩浇筑完成,强度达到要求后,以桩中心放线,绑扎桩帽钢筋,砌砖或支模板,验收合 格之后,浇筑桩帽混凝土。以上工作完成后,桩帽做为支撑箱涵的基础,在基础上绑扎钢筋、支模,浇箱涵。1 .3桩墩基础箱涵墩帽墩地面线图 4 架空箱涵示意图当箱涵跨越冲沟;箱涵设计标高高于原地面线2.5 米以上,且该段较长;附近有建筑物,大 开挖有困难时,采用桩墩基础。桩墩基础,是架空箱涵采用的基础。桩墩基础的桩是指埋入地下的部分,地面以上的部分叫墩。正常情况下,墩径比桩径要 小,少数是等径的。桩的施工同上述的桩基础施工,不同的是钢筋绑扎时,在桩钢筋的基础上搭接了墩的钢 筋。在桩的混凝土浇筑完成之后,在上面支上钢模,吊好中心和找正垂直度,打好拉线,定 好墩的顶高程,再浇墩的混凝土。墩的混凝土达到强度后,拆模、在墩头上凿毛、搭好脚手 架、铺上底模板,以墩中心放线,绑扎墩帽钢筋,支模浇筑墩帽。墩帽的顶面高程为箱涵底 标高。2钢筋绑扎在埋地箱涵垫层;埋地架空箱涵的桩基础、垫层;架空箱涵的桩墩基础、脚手架、底模 铺完之后,就可以进行绑扎钢筋的施工了。绑扎钢筋之前,要在垫层或底模上测好箱涵中心线,弹好箱涵侧模板的边线。埋地箱涵 和埋地架空箱涵,还要在绑扎钢筋之前平铺二层油毛毡,宽度为箱涵的宽度。沿箱涵的边线 搭好钢管架,做为绑扎钢筋的临时支架。箱涵的每段长度,根据不同的地质条件确定,最长 不能超过25 米,最短为5米。对于埋地架空和架空箱涵,箱涵的长度由桩的跨距决定的, 正常情况下是15 米。箱涵钢筋加工和绑扎都要按着施工图进行。箱涵钢筋绑扎完成后,在箱涵钢筋两头焊上固定止水带的专制卡筋,并在箱涵钢筋的两 头,沿侧墙在两层筋网内焊上斜拉筋,以免拆除钢管之后,发生倒排。这一点是很需要注意 的,我们在施工中,曾因忽视这一点,而发生过钢筋倒排。3 支模图 5 箱涵支模示意图箱涵的模图板5箱,涵分支为摸内示、意外图模。在箱涵钢筋绑扎完成之后,就可以进行支模了。外模沿弹 好的箱涵边线安放,内模与外模之间的距离由调好间距两头带锥形套,中间带止水片的对拉 螺杆确定,沿模板对拉螺杆,在内模内,外模外布置横、竖钢管,将弓形钢板套在对拉螺 杆上,卡住钢管后,拧紧螺母。这样内外模之间,即拉又顶,保证浇混凝土时,即不会外胀, 又不发生内缩。内模的底板,要事先按着箱涵流水坡度测好标高,打上拉线,焊上钢支撑后 安装就位。箱涵的两个堵头,在止水带上好之后,用专制的模板封堵。4 箱涵的浇注制作、浇注混凝土的设备使用的是两台搅拌机和一台混凝土输送泵。混凝土搅拌站要随 着施工进展经常转场,相临搅拌站的距离要考虑混凝土泵的最大输送能力和现场的地势情 况。泵混凝土的距离要考虑前后能够搭接上,且泵站要位于地势平缓处。混凝土泵的特点是 向上输送混凝土要比向下输送混凝土容易得多。我们第二次转场时,因缺少这方面经验,使 泵站的高度高于砼浇筑点高度,居高临下输送混凝土,造成频繁堵管,在经济和时间上都带 来了很大的损失,不得已将其废掉另择场地。箱涵采用整体浇注一次完成的施工工艺。混凝土先从箱涵顶板落下,向两个侧墙分摊。 箱涵上部的两个振动棒,将两边的侧墙振实后,振顶板的混凝土,直至箱涵顶板达到结构厚 度后,再一点点向前推进;箱涵内部的震动棒,通过底模通缝,插入两侧的底模下,直达侧 墙,将底模和掖角处的混凝土振实,最后振捣通缝处的混凝土,把通缝处冒出来多余的混凝 土,向前清运,使通逢处振实的混凝土同底模板下平面一平,并随着顶模混凝土的向前推进, 略微滞后一些向前跟进,将整段箱涵浇注完成。在整个混凝土初凝之前,一定要将顶板的混 凝土和底板的混凝土收平抹光。在整个箱涵的施工过程中,振捣橡胶止水带和靠近底模处掖 角的混凝土要细心,因为这两个地方容易出现漏振和产生蜂窝。5 闭水试验根据招标技术文件的要求,箱涵全线的 1/2要求做闭水试验。2002 年 7 月,我们对已施工完 的一段箱涵(Kl+233.00Kl+461总长228米)做了闭水试验。这段箱涵是带200X200倒角的1.5X1.5m箱涵,根据给水排水管道工程施工及验收规范GB5026897中10.3.5.3款的要求,我们做了等周长换算。箱涵内截面周长为:4X(1.5-2X0.2)+4X0.2 J2 =5.531 ( m),相关尺寸见图6。箱涵外壁箱涵止水带箱涵内壁图6图箱涵涵横断面图将周长折算成圆形管道直径:D=5.531宁3.14=1.762 (m ),等同于D=1.762m的圆管。GB5026897中允许的渗水量:Q=1.25D ,式中Q为每km箱涵24小时允许渗水 量, m3;D 为管道内径, mm。经换算每km箱涵24小时允许的渗水量:Q =0762 = 41.98 (m3)228m 箱涵 0.5 小时允许渗水量为:0.228XQ24X0.5= 0.228X41.98宁24X0.5=0.199( m3)。此段验收箱涵包括2个800X800的检查井,实验水头为箱涵顶面以上2m,在做闭水试验时,从检查井处观察,闭水试验合格应满足:0.5小时水面下降的高度应小于等于156 mm (0.199 m3 宁 0.8 X 0.8 m2 宁 2=0.156m=156mm)。在做闭水试验的前两天,我们事先将箱涵的水灌满,做了充分的准备。实验时,在规定 的时间内水头仅下降20 mm,实验一次获得圆满成功。6 土方回填 箱涵的土方回填,与以前管道施工土方回填没有什么区别,这里就不再赘述。作者简介 解绍君,男,1964年出生,1987 年毕业于吉林广播电视大学,现在重庆2.12 项目部工作, 工程师。
展开阅读全文