箱涵施工方案及病害预防

箱涵施工方案及病害预防一、施工方法施工准备根据招投标文件、施工合同，设计文件及公路桥涵施工技术规范，编制施工组织设计。做好测量资料的复核及导线点、水准点位的复测，将施工组织设计、测量资料的复核及砼的施工配合比设计报监理工程师审批。审批通过后，架设全站仪精确放出箱涵基础的四个角，测出原地面的标高。施工方法第一步基坑开挖。基坑开挖采用人工配合挖掘机作业，当挖至高于设计0.3~0.4m时，用人工配合继续开挖修整成型。基底的平面尺寸要比基础的平面尺寸宽出1m多，基坑挖的不深且土质良好，基坑坑壁不用支护加固。考虑到春天的雨水稀少，基坑口周堆土堆防止地表水的流入，为缩短基坑暴露时间，预计好基坑成型的时间且提前通知监理工程师，在基坑达到设计要求后立即进行检查。基底经监理工程师检验地基承载力符合设计要求并签订隐蔽检查证书后，且按照图纸设计回填20cm砂砾垫层并夯实检测后，才能进行基础砼浇筑。第二步浇筑基础砼。砼用料采用符合设计要求的砂、卵石和水泥，卵石粒径不得超过结构物最小尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4。水泥采用普通硅酸盐水泥32.5R，砼采用SF60型水泥砼拌和楼出料，以确保砼的标号和质量。每隔4m在板接缝处设一道沉降缝，缝宽1〜2cm,沉降缝平行路中线布设，在浇筑时用符合设计要求的泡沫材料填塞。基础砼一次浇筑，不留施工缝。第三步箱底浇筑。箱底采用60cm厚的C30的钢筋砼。在基础上清刷干净后绑扎钢筋，支立定型钢模板，自检合格后报监理工程师，检验合格签字确认后浇筑砼。图纸设计整个涵洞分两次浇筑，先浇筑地板及腹板内壁以上30cm。为了保证两次浇筑有良好的接触面，第一次浇筑完成后应刷毛处理。第四步涵身浇筑。涵洞墙身砼用料和第一次浇筑板底的砼相同。涵洞墙身采用搭支架、支立定型钢模板现浇施工。支架的立柱应保持稳定，并用斜撑拉杆固定；安装侧模板时，应防止模板位移和凸出。模板安装完毕后，必须严格检查其各个平面位置尺寸的准确性和垂直度、顶面标高、节点联系及纵横向稳定性。经自检无误后，报监理工程师验收签字确认后，方可浇筑砼。每隔4m在板接缝处设一道沉降缝，缝宽2cm，沉降缝平行路中线布设，在每浇筑一次之后用符合设计要求的泡沫材料填塞。砼浇筑时按顺序和方向分层、分班浇筑，每层不超过30cm，上下两班同时浇筑，上层和下层的前后浇筑距离要大于1.5以上。使用插入式振动器，振捣时振动棒移动间距不能超过振动棒作业半径的1.5倍；与侧模要保持50〜100mm的距离；插入下层砼50〜100mm；对每一振动部位，必须振动到该部位砼停止下沉，不在有气泡冒出，表面呈现平坦、泛浆为止，但也不可过振。每一处振动完毕后，要边振动边徐徐提出振动棒，避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他锚栓等预埋件。拆模时要避免大的震动，遵循先支后拆、后支先拆的顺序，拆时严禁乱抛乱扔。养护采用土工布覆盖洒水养生，并常保持砼表面湿润。第五步盖板现浇。支立满堂式钢管支架并保证其稳定性、强度及刚度。在支架上铺设底模，模板应保持其表面平整，接缝密实不漏浆，测量模板面标高并保证与设计标高一致。在模板上绑扎钢筋，钢筋应用铁丝绑扎结实，间距匀称，接头布置在内力较小处并错开布置。钢筋与底模间设置垫块，垫块要与钢筋绑扎结实。侧模板安装要设立支撑固定、拉杆，力求牢稳。经自检合格后报监理工程师，验收签字确认后方可浇筑砼。养护同样采用土工布覆盖洒水养生，并常保持砼表面湿润。第六步涵背两侧的填筑。在涵洞防水层作好且顶板砼强度达到100%后，方可安排涵洞台背回填，涵洞两侧应对称均匀分层同步进行填筑施工。在涵洞两侧不少于2倍孔径范围内对称进行，涵台背后1m范围内采用轻型夯实机械施工，当顶部填筑厚度大于1m后允许使用重型施工机械。涵洞台背回填必须分层填筑压实，并检测每一层压实度，符合规范要求则报监理，确认后再进行下一层填筑，分层填筑厚度为20cm。二、涵洞病害产生的原因分析涵洞设计原因涵洞的形式，如压力涵和无压力涵的断面型式选择不当;涵洞设计时混凝土强度、钢筋配置不合理;涵节与涵节之间的平直对接形式，中间缝隙用沥青麻袋填塞，其侧向抗剪力相对来说很小，当涵两侧路基土在填筑或夯实不均匀时在行车荷载的作用下，使某些涵节与涵节之间发生侧向位移而产生错台;洞口铺砌面短，特别是出水洞口，一般都没有超过翼墙尾端，而且隔水墙外也没对沟渠底进行有效加固，造成涵洞的底部冲刷由此处发生;翼墙、端墙厚度偏小，墙背面坡比小，墙体自重轻，抗倾覆能力低，在墙外填土压力作用下，特别是当涵洞偏短，路基边坡较陡，路面上有车辆行驶时，致使墙体向外倾斜，直至倒塌;墙体基础埋深浅，对最大冲刷和最大冻深考虑不周，从而造成墙体的破坏。材料原因涵洞防水材料通常有防水混凝土、沥青、油毡等，这些防水材料不能满足要求，导致防水能力下降，最终导致渗漏的发生;所采用的砌石或混凝土强度达不到设计要求。施工原因不按施工规范和设计文件的要求施工。突出表现在：没有采用渗透性材料回填;回填时未采取洞身两侧对称均衡分层填筑压实，并未达到设计要求的压实度;盲目赶进度而过早通车或单向单侧通车;施工时偷工减料，使水泥砂浆和混凝土标号低于设计要求，基础埋深未达到设计要求的深度等;对护坡、洞口铺砌及隔水墙等附属结构施工不重视，施工质量差;施工时不重视对混凝土的后期养护，造成混凝土的收缩徐变过大最终导致混凝土开裂;对基础开挖后的地基承载力未进行检测，造成地基承载力不能满足设计要求;为节省费用加快工程进度，施工单位对已破损的涵管不予更换，对涵洞安全使用留下隐患。养护与运营原因管养单位和人员忽视规范的日常检查工作，不能及时发现病害和隐患，以致产生不良后果。在运营中汽车的超速、超载造成并加剧病害发展、恶化。环境影响由于涵洞都处在恶劣的自然环境（雨、雪、风、霜、冰冻、高温、地震、水流冲击）下，难免受到不同程度的影响。尤其在遭遇地震时，由于地形地貌产生剧烈变化（如地裂、断层等），致使涵洞结构难以抵抗巨大的压力而导致破坏；地基失效致使基础急剧下沉或不均匀下沉也是引起涵洞结构破坏的的主要原因。三、箱涵病害预防方法公路涵洞常见病害的对策（一）结构设计方面依据水文资料计算，使涵洞具有足够的宣泄能力，保证洪水的排泄，在无可靠水文资料的情况下，进行实地调查洪水痕迹，按经验选择孔径及形式；对于管涵将管节间的平口对接改为企口较接，在纵向连结构造的保证下，不产生错口和沉陷;洞口铺砌和隔水墙，用钢筋混凝土板代替浆砌块（片）石，并保证与端墙、翼墙连接牢固，缝隙紧密;端墙、翼墙的厚度尺寸与墙背面坡度应以保证墙体具有足够的抗倾覆力矩，基础抗滑动力为控制数据;墙体基础埋置深度要按最大冲刷深度和当地标准冻深双因素确定;在隔水墙以外且抗冲刷能力弱的条件下，可采取简易、有效、可靠的铺砌或防护类型加以防护，防止水毁的发生;沉降缝位置是最薄弱、最易渗水的位置，在可能的情况下，尽量少设沉降缝。（二） 新材料、新工艺方面使用耐腐、抗压橡胶（或塑胶）填塞管节接口的缝隙，可保证缝隙的密实，不使用或少使用沥青麻絮填塞工艺;使用涂玻璃纤维布防水层及钢纤维混凝土保护层等新材料、新工艺，其具有良好的延伸性、防水性能强、耐老化、耐腐蚀、耐热、抗冻、不污染环境等优点;隔水墙以外的防护铺砌，可应用土工布或土工格栅（2〜3层），埋设在原地表面下10〜20cm深处，提高其整体抗冲刷能力。（三） 施工方面施工时若地质条件与设计文件不符，及时反馈设计人员进行修改，消除先天性隐患；改进施工方法，加强结构重要部位的施工及前后施工顺序的合理衔接；所用施工材料要严格按照设计要求选用，严把质量关，杜绝偷工减料和使用不合格材料；涵洞施工抓住：承载力要均匀、沉降缝要竖直、涵背填土要对称、出人口要及时铺砌疏通、碾压要均衡等环节。（四） 日常养护方面在涵洞的运营过程中，要加强管理和维护。及时清除洞口及洞内的淤积物，以保持洞内排水畅通。经常检查附属设施与涵洞结合的整体性，发现裂缝要及时观察观测，确定裂缝是否稳定或发展，发现问题及早处理，做到防患于未然。涵洞作为公路的一个重要组成部分，不管是在外业勘测还是在内业设计上都要引起足够的重视。作为桥涵设计人员应不断学习相关专业知识、技术规范等，勤于总结经验，这样才能使涵洞设计成果更加合理。四、维护方法（一） 进出水口沟床加固及防护在涵洞上、下游河沟和路基边坡一定范围内，宜采取冲刷防护措施。当沟底纵坡小于或等于15%时，可铺砌到上、下游翼墙端部，并应在上、下游铺砌端部设置截水墙。其埋置深度不小于台身或翼墙基础深度。（二） 进水口沟床加固及防护当河沟纵坡小于10%，河沟顺直，且土质和流速许可时，可对进口采用干砌片石铺砌加固。当河沟纵坡为10%〜50%时，除岩石沟槽外，沟底和沟槽侧向边坡以及路基边沟均须采取人工铺砌加固。加固类型由水流流速确定。2.1当采用缓坡涵进口时，涵前沟底纵坡较陡，涵身纵坡较缓，应在进口段设置缓坡段，其长度为1〜2倍的涵洞孔径。2.2当采用陡坡涵进口时，涵身纵坡较大，水流呈急流状态，涵底坡度与涵前沟底纵坡基本平顺衔接，可不设缓坡段，只做人工铺砌加固。当河沟纵坡大于50%时，流速很大，进口处宜设置跌水井，可采用急流槽与天然河沟连接。急流槽底每隔1.5〜2.0m宜设一防滑墙。为减缓槽内流速，可在槽底增设人工加糙设施。为便于检查、养护、清淤，涵洞可设置养护阶梯。（三）出水洞口沟床加固及防护在河沟纵坡小于3%的缓坡涵洞中。当出水流速小于土壤的允许冲刷流速时，下游洞口河床可不作处理；当出水口流速大于或等于土壤的允许冲刷流速时，下游洞口沟床应铺砌片石进行加固或设置挑坎防护。在河沟纵坡小于或等于15%的缓坡涵洞中，出水口流速较小时，可对下游河床进行一般的铺砌加固，并在铺砌末端设置截水墙。其埋置深度不小于洞身或翼墙基