涵洞是城镇道路路基工程的重要组成部分,涵洞有管涵、拱形涵、盖板涵、箱涵。小型断面涵洞通常用作排水,一般采用管涵形式,统称为管涵。大断面涵洞分为拱形涵、盖板涵、箱涵,用作人行通道或车行道,如图5.30所示。
1)管涵施工
(1)管涵施工技术要点
a.管涵是采用工厂预制钢筋混凝土管成品管节做成的涵洞的统称。管节断面形式分为圆形、椭圆形、卵形、矩形等。
b.当管涵设计为混凝土或砌体基础时,基础上面应设混凝土管座,其顶部弧形面应与管身紧密贴合,使管节均匀受力。
c.当管涵为无混凝土(或砌体)基础、管体直接设置在天然地基上时,应按照设计要求将管底土层夯压密实,并做成与管身弧度密贴的弧形管座,安装管节时应注意保持完整。管底土层承载力不符合设计要求时,应按规范要求进行处理、加固。
d.管涵的沉降缝应设在管节接缝处。
e.管涵进出水口的沟床应整理直顺,与上下游导流排水系统连接顺畅、稳固。
(2)拱形涵、盖板涵施工技术要点
a.与路基(土方)同步施工的拱形涵、盖板涵可分为预制拼装钢筋混凝土结构、现场浇筑钢筋混凝土结构和砌筑墙体、预制或现浇钢筋混凝土混合结构等结构形式。
b.依据道路施工流程可采取整幅施工或分幅施工。分幅施工时,临时道路宽度应满足现况交通的要求,且边坡稳定。需支护时,应在施工前对支护结构进行施工设计。
c.挖方区的涵洞基槽开挖应符合设计要求,且边坡稳定;填方区的涵洞应在填土至涵洞基底标高后,及时进行结构施工。
d.遇有地下水时,应先将地下水降至基底以下500mm方可施工,且降水应连续进行直至工程完成到地下水位500mm以上且具有抗浮及防渗漏能力方可停止降水。
e.涵洞地基承载力必须符合设计要求,并应检验确认合格。
f.拱圈和拱上端墙应由两侧向中间同时、对称施工。
g.涵洞两侧的回填土,应在主结构防水层的保护层完成,且保护层砌筑砂浆强度达到3MPa后方可进行。回填时,两侧应对称进行,高差不宜超过300mm。
h.伸缩缝、沉降缝止水带安装应位置准确、牢固,缝宽及填缝材料应符合要求。
i.为涵洞服务的地下管线,应与主体结构同步配合进行。
图5.30 管涵和箱涵
2)箱涵施工
当新建道路下穿铁路、公路、城市道路路基施工时,通常采用箱涵顶进施工技术(见图5.31)。
图5.31 箱涵顶进施工技术
(1)工艺流程
现场调查→工程降水→工作坑开挖→后背制作→滑板制作→铺设润滑隔离层→箱涵制作→顶进设备安装→既有线加固→箱涵试顶进→吃土顶进→监控量测→箱体就位→拆除加固设施→拆除后背及顶进设备→工作坑恢复。
(2)箱涵顶进前的检查工作
①箱涵主体结构混凝土强度必须达到设计强度,防水层级保护层按设计完成。(www.xing528.com)
②顶进作业面包括路基下地下水位已降至基底下500mm以下,并宜避开雨期施工,若在雨期施工,必须做好防洪及防雨排水工作。
③后背施工、线路加固达到施工方案要求;顶进设备及施工机具符合要求。
④顶进设备液压系统安装及预顶试验结果符合要求。
⑤工作坑内与顶进无关人员、材料、物品及设施撤出现场。
⑥所穿越的线路管理部门的配合人员、抢修设备、通信器材准备完毕。
(3)箱涵顶进启动
①启动时,现场必须有主管施工技术人员专人统一指挥。
②液压泵站应空转一段时间,检查系统、电源、仪表无异常情况后试顶。
③液压千斤顶顶进后(顶力在0.1倍结构自重),应暂停加压,检查顶进设备、后背和各部位,无异常时可分级加压试顶。
④每当油压升高5~10MPa时,需停泵观察,应严密监控顶镐、顶柱、后背、滑板、箱涵结构等部位的变形情况,如发现异常情况,立即停止顶进;找出原因并采取措施解决后方可重新加压顶进。
⑤当顶力达到0.8倍结构自重时箱涵未启动,应立即停止顶进,找出原因采取措施解决后方可重新加压顶进。
⑥箱涵启动后,应立即检查后背、工作坑周围土体稳定情况,无异常情况,方可继续顶进。
(4)顶进挖土
①根据箱涵的净空尺寸、土质情况,可采取人工挖土或机械挖土。一般宜选用小型反铲按设计坡度开挖,每次开挖进尺0.4~0.8m,配装载机或直接用挖掘机装汽车出土。顶板切土,侧墙刃脚切土及底板前清土须由人工配合。挖土顶进应三班连续作业,不得间断。
②两侧应欠挖50mm,钢刃脚切土顶进。当属斜交涵时,前端锐角一侧清土困难应优先开挖。如没有中刃脚时应紧切土前进,使上下两层隔开,不得挖通漏天,平台上不得积存土料。
③列车通过时严禁继续挖土,人员应撤离开挖面。当挖土或顶进过程中发生塌方,影响行车安全时,应迅速组织抢修加固,做出有效防护。
④挖土工作应与观测人员密切配合,随时根据箱涵顶进轴线和高程偏差,采取纠偏措施。
(5)顶进作业
①每次顶进应检查液压系统、顶柱(铁)安装和后背变化情况等。
②挖运土方与顶进作业循环交替进行。每前进一顶程,即应切换油路,并将顶进千斤顶活塞回复原位;按顶进长度补放小顶铁,更换长顶铁,安装横梁。
③箱涵身每前进一顶程,应观测轴线和高程,发现偏差及时纠正。
④箱涵吃土顶进前,应及时调整好箱涵的轴线和高程。在铁路路基下吃土顶进,不宜对箱涵做较大的轴线、高程调整动作。
(6)监控与检查
①箱涵顶进前,应对箱涵原始(预制)位置的里程、轴线及高程测定原始数据并记录。顶进过程中,每一顶程要观测并记录各观测点左、右偏差值以及高程偏差值和顶程及总进尺。观测结果要及时报告现场指挥人员,用于控制和校正。
②箱涵自启动起,对顶进全过程的每一个顶程都应详细记录千斤顶开动数量、位置,油泵压力表读数、总顶力及着力点。如出现异常应立即停止顶进,检查分析原因,采取措施处理后方可继续顶进。
③箱涵顶进过程中,每天应定时观测箱涵底板上设置的观测标钉高程,计算相对高差,展图,分析结构竖向变形。对中边墙应测定竖向弯曲,当底板侧墙出现较大变位及转角时应及时分析研究采取措施。
④顶进过程中要定期观测箱涵裂缝及开展情况,重点监测底板、顶板、中边墙,中继间牛腿或剪力铰和顶板前、后悬臂板,发现问题应及时研究采取措施。
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