[PPT]公路工程涵洞施工培训课件_ppt

1、1 1 涵洞通常是为了公路排水或跨越相交道路、管线以及其涵洞通常是为了公路排水或跨越相交道路、管线以及其 它障碍物而修建的结构物。在各条公路上都拥有相当数量的它障碍物而修建的结构物。在各条公路上都拥有相当数量的 涵洞，一般情况下，平原区每公里有涵洞涵洞，一般情况下，平原区每公里有涵洞13道，山区道，山区3 5道，涵洞工程的投资约占公路工程总投资的道，涵洞工程的投资约占公路工程总投资的15%20%。 涵洞设计与施工的合理性，对于整条公路的造价和使用质量涵洞设计与施工的合理性，对于整条公路的造价和使用质量 有很大的影响。与此同时，涵洞还与农田水利建设有着密切有很大的影响。与此同时，涵洞还与农田水利

2、建设有着密切 的关系。的关系。 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 洞身是涵洞的主体，其作用一方面保证水流通过，洞身是涵洞的主体，其作用一方面保证水流通过， 另一方面也直接承受车辆荷载的压力和上部填土的重另一方面也直接承受车辆荷载的压力和上部填土的重 量，并将其传递给地基。既要求它具有保证设计流量量，并将其传递给地基。既要求它具有保证设计流量 通过的必要孔径，同时又要求其本身坚固和稳定。洞通过的必要孔径，同时又要求其本身坚固和稳定。洞 身通常由承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台基础，身通常由承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台基础， 以及防水层和伸缩缝等部分组成。为了便于排水，涵以及防水层和伸缩缝等部分组

3、成。为了便于排水，涵 洞洞身应有适当的纵坡，最小排水纵坡一般要求为洞洞身应有适当的纵坡，最小排水纵坡一般要求为 0.3%0.3%。 6.1.1 洞身洞身 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 1.圆管涵圆管涵 圆管涵主要由管身、基础、接缝及防水层组成的，圆管涵主要由管身、基础、接缝及防水层组成的， 如图如图6-2所示。所示。 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 1 1）管身）管身 作为管涵的主要组成部分，管身通常由钢筋混作为管涵的主要组成部分，管身通常由钢筋混 凝土制作而成。管身多采用预制安装的方式，其预制长度凝土制作而成。管身多采用预制安装的方式，其预制长度 通常有通常有0.5m0.5m和和1.0m1.0

4、m两类；管径有两类；管径有0.50m0.50m、0.75m0.75m、1.00m1.00m、 1.25m1.25m、1.50m1.50m、2.00m2.00m六种。管身的壁厚随管径大小和填土六种。管身的壁厚随管径大小和填土 高度而异。高度而异。 （2 2）基础）基础 根据地基的强度的不同分为：混凝土或浆砌片根据地基的强度的不同分为：混凝土或浆砌片 石基础、垫层基础等几种类型。石基础、垫层基础等几种类型。 （3 3） 圆管涵的接口构造及防水层圆管涵的接口构造及防水层 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 2. 2. 盖板涵盖板涵 盖板涵主要由盖板、涵台、基础、洞身铺底、沉降缝及盖板涵主要由盖板、涵台、基

5、础、洞身铺底、沉降缝及 防水层等部分组成，如图防水层等部分组成，如图6-36-3所示。所示。 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 （1 1）盖板）盖板 盖板是涵洞的承重结构部分，可分为石盖板盖板是涵洞的承重结构部分，可分为石盖板 或钢筋混凝土盖板。跨径在或钢筋混凝土盖板。跨径在2m2m以下，并且石料丰富时，可以下，并且石料丰富时，可 采用石盖板。当跨径大于采用石盖板。当跨径大于2m2m或在石料贫乏地区时，宜采用或在石料贫乏地区时，宜采用 钢筋混凝土盖板。钢筋混凝土盖板。 （2 2）涵台、基础及洞身铺底）涵台、基础及洞身铺底 这些部位多采用浆砌块、这些部位多采用浆砌块、 片石构成，砂浆强度等级可为片石

6、构成，砂浆强度等级可为M2.5M2.5或或M5.0M5.0。一般情况下，。一般情况下， 基础厚度基础厚度60cm60cm，铺底厚度，铺底厚度30cm30cm。图。图6-4 6-4 箱涵箱涵 （3 3）沉降缝）沉降缝 一般沿洞身方向每隔一般沿洞身方向每隔3 36m6m设置一道沉降缝，设置一道沉降缝， 具体位置需结合地质的变化情况及路堤的高度而定；同时具体位置需结合地质的变化情况及路堤的高度而定；同时 在涵洞与急流槽、端墙、翼墙等结构分段处也应设置沉降在涵洞与急流槽、端墙、翼墙等结构分段处也应设置沉降 缝，以免洞口的沉降影响洞身。沉降缝应当贯穿整个断面缝，以免洞口的沉降影响洞身。沉降缝应当贯穿整个

7、断面 （包括基础），缝宽约（包括基础），缝宽约2 23cm3cm。 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 3.箱涵箱涵 箱涵作为整体闭合式钢筋混凝土框架结构，具有良箱涵作为整体闭合式钢筋混凝土框架结构，具有良 好的整体性和抗震性，在软土地基及高等级公路上应用好的整体性和抗震性，在软土地基及高等级公路上应用 广泛。主要组成部分有钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、广泛。主要组成部分有钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、 变形缝等，如图变形缝等，如图6-4所示。所示。 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 （1）涵身）涵身 由钢筋混凝土构成，洞口断面一般为长方形由钢筋混凝土构成，洞口断面一般为长方形 或正方形。箱涵常用的跨径有或

8、正方形。箱涵常用的跨径有200cm、250cm、 300cm、400cm、500cm等，壁厚一般为等，壁厚一般为2235cm。 （2）翼墙）翼墙 在涵身靠洞口侧的两端修建的钢筋混凝土薄在涵身靠洞口侧的两端修建的钢筋混凝土薄 壁结构，与洞身连成一个整体。壁厚一般为壁结构，与洞身连成一个整体。壁厚一般为3141cm。 翼墙主要用于洞身与进出口锥坡的连接，起支挡路基填翼墙主要用于洞身与进出口锥坡的连接，起支挡路基填 土的作用。土的作用。 （3）基础）基础 箱涵基础一般为双层结构。上层为混凝土结箱涵基础一般为双层结构。上层为混凝土结 构，厚构，厚10cm；下层为砂砾垫层，厚度为；下层为砂砾垫层，厚度为

9、4070cm。 （4）变形缝）变形缝 一般设在洞身中部，连同基础变形缝设置一般设在洞身中部，连同基础变形缝设置 一道通缝。设于顶、底板的上面和侧墙的外面一道通缝。设于顶、底板的上面和侧墙的外面。 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 4.拱涵拱涵 拱涵主要由拱圈、护拱、拱上侧墙、涵台（墩）、基础、拱涵主要由拱圈、护拱、拱上侧墙、涵台（墩）、基础、 铺底、沉降缝及排水设施等部分组成，如图铺底、沉降缝及排水设施等部分组成，如图6-5所示。所示。 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 （1）拱圈）拱圈 拱圈是拱涵的承重结构部分，可由石料、混凝拱圈是拱涵的承重结构部分，可由石料、混凝 土、砖等材料构成。土、砖等材料构

10、成。 （2）护拱）护拱 主要作用是保护拱圈，防止荷载的冲击。通常主要作用是保护拱圈，防止荷载的冲击。通常 用石灰砂浆或水泥砂浆砌片石构成，护拱高度一般为矢高用石灰砂浆或水泥砂浆砌片石构成，护拱高度一般为矢高 的一半。的一半。 （3）涵台（墩）涵台（墩） 是支撑拱圈并传递荷载至地基的圬工构是支撑拱圈并传递荷载至地基的圬工构 造物。造物。 （4）沉降缝及排水设施）沉降缝及排水设施 沉降缝的设置方法与盖板涵相同。沉降缝的设置方法与盖板涵相同。 排水设施设于拱背及台背，其作用主要是排除路基的渗水，排水设施设于拱背及台背，其作用主要是排除路基的渗水， 使拱圈免受水的浸蚀，确保路基稳定。使拱圈免受水的浸蚀

11、，确保路基稳定。 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 5.倒虹吸管涵倒虹吸管涵 倒虹吸管涵是一种中段埋在地下的有压力管道，见图倒虹吸管涵是一种中段埋在地下的有压力管道，见图 6-6。主要由进口段、水平段和出口段三部分组成。进口。主要由进口段、水平段和出口段三部分组成。进口 段主要由进水口沟渠、沉淀池、进水井等部分组成；水平段主要由进水口沟渠、沉淀池、进水井等部分组成；水平 段是倒虹吸管的主体，由基础、管身、接缝等部分组成；段是倒虹吸管的主体，由基础、管身、接缝等部分组成； 出口段主要由出水井及出水沟渠组成。出口段主要由出水井及出水沟渠组成。 6.1 涵洞的构造涵洞的构造 6.1.2 洞口建筑洞口建筑

12、 洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。洞口建洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。洞口建 筑一般由进水口、出水口和沟床加固三部分组成。其作用筑一般由进水口、出水口和沟床加固三部分组成。其作用 是平顺连接涵洞与河道，使水流进出顺畅，还起着保护路是平顺连接涵洞与河道，使水流进出顺畅，还起着保护路 基边坡免受水流冲刷的作用。涵洞洞口的类型很多，有八基边坡免受水流冲刷的作用。涵洞洞口的类型很多，有八 字式、端墙式、跌水井、扭坡式、平头式、走廊式、流线字式、端墙式、跌水井、扭坡式、平头式、走廊式、流线 形等。其中的八字式、端墙式是常用形式，如图形等。其中的八字式、端墙式是常用形式，如图6-7所示。

13、所示。 6.2 涵洞施工准备涵洞施工准备 6.2.1 准备工作准备工作 1.现场考察与图纸核对现场考察与图纸核对 涵洞开工前，认真学习、分析和研究设计文件和图涵洞开工前，认真学习、分析和研究设计文件和图 纸，领会设计意图，利用设计资料、结合工程现场的地纸，领会设计意图，利用设计资料、结合工程现场的地 形与地质情况，对涵洞的位置、方向、孔径、长度、出形与地质情况，对涵洞的位置、方向、孔径、长度、出 入口的高程，以及与灌溉系统的连接等进行核对。入口的高程，以及与灌溉系统的连接等进行核对。 2.施工测量与放样施工测量与放样 在具体放样中，涵洞施工设计图是施工放样的依据，在具体放样中，涵洞施工设计图是

14、施工放样的依据， 根据设计中线的里程，在地面上标定涵洞位置，并设置根据设计中线的里程，在地面上标定涵洞位置，并设置 涵洞纵向轴线。涵洞纵向轴线。 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 6.3.1 管涵施工管涵施工 公路工程中的管涵多为钢筋混凝土圆管涵，一般采用在公路工程中的管涵多为钢筋混凝土圆管涵，一般采用在 工厂预制管节，然后运往现场安装的施工方法。其施工工厂预制管节，然后运往现场安装的施工方法。其施工 工艺一般为：管节预制、管节运输和管涵的安装等。工艺一般为：管节预制、管节运输和管涵的安装等。 1.管节的预制和运输管节的预制和运输 圆管涵管节预制时可采用振动制管器法、离心法、悬辊圆管涵管节预制

15、时可采用振动制管器法、离心法、悬辊 法、立式制管法等。成品圆管涵的尺寸应满足设计要求，法、立式制管法等。成品圆管涵的尺寸应满足设计要求， 管节的端面与其轴线应满足相应的角度关系，管节的端管节的端面与其轴线应满足相应的角度关系，管节的端 面和管壁内侧等部位应平滑、直顺，管节的强度应符合面和管壁内侧等部位应平滑、直顺，管节的强度应符合 设计要求。设计要求。 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 2.管涵基础修筑管涵基础修筑 （1）地基土为岩石时，管节下可采用无圬工基础，管节）地基土为岩石时，管节下可采用无圬工基础，管节 下清除风化层或挖除软土层后，填筑下清除风化层或挖除软土层后，填筑0.4m厚的砂垫层

16、；厚的砂垫层； 出入口两端的端墙、翼墙下，在岩石层上用出入口两端的端墙、翼墙下，在岩石层上用C15混凝土混凝土 作基础，其深度应埋置在风化层以下作基础，其深度应埋置在风化层以下0.150.25m，并，并 且最小等于管壁厚加且最小等于管壁厚加5cm。当风化层过深时，可改采用。当风化层过深时，可改采用 片石圬工基础，最深不大于片石圬工基础，最深不大于1m。管节下为硬岩时，可用。管节下为硬岩时，可用 混凝土抹成与管节密贴的垫层。混凝土抹成与管节密贴的垫层。 （2）地基土为砾石土、卵石土或砂砾、粗砂、中砂、细）地基土为砾石土、卵石土或砂砾、粗砂、中砂、细 砂或匀质粘性土时，管节下一般将采用无圬工基础。

17、砂或匀质粘性土时，管节下一般将采用无圬工基础。 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 （3）地基土为粘土时，管节下应采用）地基土为粘土时，管节下应采用0.5m厚的圬工基础，厚的圬工基础， 出入口两端的端墙、翼墙基础埋置深度为出入口两端的端墙、翼墙基础埋置深度为1.01.5m；当；当 地下水的冻结深度较浅时，埋深应不少于冻结深度；当冻地下水的冻结深度较浅时，埋深应不少于冻结深度；当冻 结深度大于结深度大于1.5m时，可在圬工基础下用卵石和砂换填至时，可在圬工基础下用卵石和砂换填至 冻结深度。冻结深度。 （4）管涵地基土为软土时，应根据软土层的厚度进行相）管涵地基土为软土时，应根据软土层的厚度进行相

18、应的处理。应的处理。 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 3.管节安装管节安装 管节安装应从下游开始，使接头面向上游；每节管节安装应从下游开始，使接头面向上游；每节 涵管应紧贴在垫层或基座上，使涵管受力均匀；所有涵管应紧贴在垫层或基座上，使涵管受力均匀；所有 管节应准确地按设计坡度敷设。如管壁厚度不一致，管节应准确地按设计坡度敷设。如管壁厚度不一致， 应使内壁齐平。在敷设过程中，要保持管内清洁，无应使内壁齐平。在敷设过程中，要保持管内清洁，无 多余的砂浆及其它杂物。多余的砂浆及其它杂物。 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 管节安装可根据地形及设备条件，采用滚动安装法（图管节安装可根据地形及设备条

19、件，采用滚动安装法（图 6-86-8）、滚木安装法、压绳下管法（图）、滚木安装法、压绳下管法（图6-96-9）、龙门架安装）、龙门架安装 法和吊车安装法等。法和吊车安装法等。 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 管节安装的施工要点如下：管节安装的施工要点如下： （1 1）管座混凝土应与管身紧密相贴，使圆管受力均匀。无）管座混凝土应与管身紧密相贴，使圆管受力均匀。无 基圆管的基底应夯填密实，并做好弧形管座。基圆管的基底应夯填密实，并做好弧形管座。 （2 2）管座接头采用对头拼接，接缝不应大于）管座接头采用对头拼接，接缝不应大于1cm1cm，并用沥，并用沥 青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞。青麻

20、絮或其它具有弹性的不透水材料填塞。 （3 3）管节沉降必须与基础沉降一致。沉降缝宽一般为）管节沉降必须与基础沉降一致。沉降缝宽一般为2 2 3cm3cm，采用沥青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞。，采用沥青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞。 （4 4）各管节应顺流水坡度安装平顺，当管壁的厚度不一致）各管节应顺流水坡度安装平顺，当管壁的厚度不一致 时，应调整高度使内壁齐平，将管节垫稳坐实，清除管道时，应调整高度使内壁齐平，将管节垫稳坐实，清除管道 内部的遗留泥土等杂物。内部的遗留泥土等杂物。 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 6.3.2 拱涵、盖板涵和箱涵施工拱涵、盖板涵和箱涵施工 混凝土和

21、钢筋混凝土拱涵、盖板涵的施工，可分成就混凝土和钢筋混凝土拱涵、盖板涵的施工，可分成就 地浇筑和在工地预制安装两大类。地浇筑和在工地预制安装两大类。 1.就地浇筑（或砌筑）的拱涵、盖板涵就地浇筑（或砌筑）的拱涵、盖板涵 （1）拱涵与盖板涵基础、涵台、拱圈、盖板的施工）拱涵与盖板涵基础、涵台、拱圈、盖板的施工 （2）拱架和支架的安装和拆卸）拱架和支架的安装和拆卸 1）安装施工。）安装施工。 2）拆卸施工。）拆卸施工。 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 2.就地浇筑箱涵就地浇筑箱涵 箱涵又称矩形涵，它与盖板涵的区别是盖板涵的台身箱涵又称矩形涵，它与盖板涵的区别是盖板涵的台身 与盖板是分开浇筑的（台身

22、也可以采用砌石圬工），构成与盖板是分开浇筑的（台身也可以采用砌石圬工），构成 的是简支结构。而箱涵则是上顶板、下底板与左、右两侧的是简支结构。而箱涵则是上顶板、下底板与左、右两侧 的墙身是连续浇筑的，构成了刚性结构，见图的墙身是连续浇筑的，构成了刚性结构，见图6-11。 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 3.3.装配式拱涵、盖板涵和箱涵装配式拱涵、盖板涵和箱涵 （1 1）预制构件的模板）预制构件的模板 预制构件的模板可分为土模、木预制构件的模板可分为土模、木 模、钢丝网水泥模板、翻转模板、拼装式模板等。模、钢丝网水泥模板、翻转模板、拼装式模板等。 （2 2）构件运输）构件运输 构件必须达到设计

23、强度后，经过检查质构件必须达到设计强度后，经过检查质 量和大小符合要求，才能进行搬运。搬运时应注意吊点或量和大小符合要求，才能进行搬运。搬运时应注意吊点或 支撑点的设置，务必使构件在搬运过程中保持平衡、受力支撑点的设置，务必使构件在搬运过程中保持平衡、受力 合理，确保搬运过程中的安全。常用的运输方法分为：合理，确保搬运过程中的安全。常用的运输方法分为： （3 3）施工和安装）施工和安装 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 6.3.3 涵洞附属工程的施工涵洞附属工程的施工 涵洞主要附属工程施工主要是指防水层与沉降缝的涵洞主要附属工程施工主要是指防水层与沉降缝的 设置、进出水口处理和涵洞缺口填土等。设置、进出水口处理和涵洞缺口填土等。 1.防水层施工要点防水层施工要点 2.沉降缝施工沉降缝施工 （1）设置位置）设置位置 （2）沉降缝的施工方法）沉降缝的施工方法 6.3 涵洞施工工艺涵洞施工工艺 3.3.涵洞进出水口涵洞进出水口 涵洞进出水口是指涵洞端墙、翼墙以外的部分，如涵洞进出水口是指涵洞端墙、翼墙以外的部分，如 沟底铺砌和其它进出水口处理等。其施工要点如下：沟底铺砌和其它进出水