涵洞工程施工技术方案

G344东灵线汝州汝阳交界至洛峪段改建工程施工组织设计涵洞工程施工技术方案1结构形式本工程共有新建涵洞28座，钢筋混凝土圆管涵8座，倒虹吸圆管涵1座，钢筋混凝土盖板涵10座，钢波纹管9座，通道3座。具体位置详见下表：表1涵洞位置类型一览表序号桩号名称跨径备注1K0+125.600钢筋混凝土圆管涵1-φ1.0拆除重建2K0+157.350钢筋混凝土圆管涵1-φ1.5拆除重建3K1+067.760钢筋混凝土盖板涵（明）1-2.0拆除重建4K1+207.330钢筋混凝土盖板涵（明）1-3.0拆除重建5K1+478.280钢筋混凝土盖板涵（明）1-2.0拆除重建6K2+277.810倒虹吸圆管涵1-φ1.0拆除重建7K3+048.470钢筋混凝土盖板涵（暗）1-2.08K3+296.755钢筋混凝土圆管涵1-φ1.09K3+423.319钢筋混凝土圆管涵1-φ1.010K3+669.868钢筋混凝土圆管涵1-φ1.511K3+726.230钢筋混凝土圆管涵1-φ1.512K3+860钢筋混凝土圆管涵1-φ1.513K4+348.280钢波纹管涵1-φ4.014K4+670钢筋混凝土盖板涵（暗）1-2.015K5+040钢筋混凝土圆管涵1-φ1.516K5+420钢筋混凝土盖板涵（暗）1-2.017K5+860钢波纹管涵1-φ2.018K5+940钢波纹管涵1-φ2.019K7+680钢波纹管涵1-φ2.020K7+733.935钢波纹管涵1-φ2.021K8+087钢筋混凝土盖板涵（暗）1-2.022K8+280钢筋混凝土盖板涵（暗）1-2.023K8+397钢波纹管涵1-φ4.024K9+112.968钢波纹管涵1-φ4.025ZK7+667.755钢波纹管涵1-φ2.026ZK7+730.606钢波纹管涵1-φ2.027ZK8+074.081钢筋混凝土盖板涵（暗）1-2.028ZK8+261.540钢筋混凝土盖板涵（暗）1-2.029K4+164.00钢筋混凝土盖板通道（暗）1-430K5+137.00钢筋混凝土盖板通道（暗）1-631K5+205.00钢筋混凝土盖板通道（暗）1-42钢波纹管涵施工（1）施工工艺流程图图2-1钢波纹管涵施工工艺流程图（2）材料要求1）波纹管形式及具体尺寸均有生产厂家提供，φ4.0m的钢波纹管壁厚不小于7.0mm，波高64mm，波距230mm，φ2.0m的钢波纹管壁厚不小于3.5mm，波高64mm，波距230mm，钢材均采用Q345；2）波纹管的管节、块件及连接螺栓宜采用定型产品，除满足强度要求外，还应具有足够的刚度，在运输和安装过程中应具备抵抗冲击力的能力，以及在安装就位后填土夯实时仍可保持不产生较大变形的能力；3）波纹管构件进场时，应在检查产品质量证明书的基础上，对其质量进行组批抽样检验。组批时，同一牌号、同一规格、同一制造工艺的产品，应以50个管节或100个块件为一批，数量不足时亦应为一批。抽样时，应将规格和用量最大的管节或块件作为抽取对象，从每批产品中随机抽取一个管节或一个块件进行检验；4）在运输、装卸、堆放和安装管节或块件时，应采取措施防止其变形或损坏，不得对管节和块件进行敲打或碰撞硬物，损伤其防腐涂层。管节在搬运、安装时不得滚动；块件在运输、堆放时应按同规格、同曲度进行叠放，且相互间宜设置适宜的材料予以隔离。对在施工中轻微损坏的防腐涂层，应涂刷防锈漆进行修补；变形严重或防腐涂层脱落的管节和块件不得用于工程中，应作更换处理。（3）测量放样对施工场地进行平整，安排布置各种材料堆放场地，组织所需机械设备。施工前，测量人员根据设计文件放出管涵轴线，打好中边柱，在涵管中轴线和基础范围边缘撒上白色灰线，测出原地面高程。基坑边坡坡度可依土质情况按设计和规范要求所列基坑坑壁坡度适当放陡，基坑宽度与涵洞基础尺寸相同，放边桩应考虑换填厚度，一次放够尺寸。（4）基坑开挖为保证路基填筑的质量和钢波纹管管节安装的稳定性，基础开挖采用反开挖的方式，先将管身半径以下的部位全部填筑压实。基坑开挖采用人工配合机械的方式，对开挖深度小，土质较好地段边坡可放陡甚至垂直开挖，对开挖深度较深，有水的地方，以稳定边坡为主，依土质情况以1:0.5至1:1之间的坡比进行放坡，当挖至高于设计0.2-0.3米时，人工开挖至设计高程。弃土统一运往弃土场。基坑边缘需要堆放的材料设备等必须距离基坑壁1米以上，以免因坑壁受压引起坑壁坍塌伤人。（5）基底处理基坑开挖完后，立即组织勘察单位、设计单位、监理单位、建设单位和施工单位一起进行基底验收，钢波纹管涵要求地基承载力不小于250KPa，管节地基应予压实，经检测达到要求后方可填筑垫层及砂砾；检测不满足要求者，按地基处理方案进行处理。垫层需分层填筑，逐层压实；基础上砂砾最大粒径不大于12mm。（6）基础施工基础施工前，应检查基底平面位置、尺寸、基底高程是否符合设计图纸要求，基底的地质情况和承载力是否与设计资料相符，基底处理和排水情况是符合规范要求，施工记录及有关试验资料等。管节的地基应予压实，并应做成与管身弧度密贴的弧形管座，管座所采用的材料应匀质且无大石块等硬物。波纹钢管不得直接置于岩石地基或混凝土基座上，应在管节和地基之间设置砂砾垫层。表2-1钢波纹管涵总体实测项目一览表项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1轴线偏位（mm）明涵≤20全站仪：测中心线5次暗涵≤502流水面高程（mm）±20水准仪：测洞口、中点和其他四分点附近5处3涵底铺砌厚度（mm）+40，-10尺量：测5处4长度+100，-50尺量：测中心线处5跨径或内径（mm）波形钢管涵±2%D尺量：每5m测1处，且不少于3处，测相互垂直两个方向其他±30尺量：测5处6净高（mm）明涵≥设计值-20尺量：测洞口及中心共3处暗涵≥设计值-50（7）管身安装1）管节或块件的形式、规格、直径和厚度等应符合设计规定；2）拼装管节时，上游管节的端头应置于下游管节的内侧，不得反置；采用法兰盘或管箍环向拼接时，立将螺栓孔的位置对准，并应按产品设计规定的扭矩值进行螺栓的施拧；3）管节或块件的拼接处应清理干净，其接缝应采用不透水的弹性材料进行嵌塞，宽度宜为2-5mm；接缝嵌塞材料应连续，不得有漏水现象；4）各管节应顺水流方向安装平顺，垫稳坐实，安装完成后管节内不得遗留泥土等杂物；5）波纹钢管涵宜设置预拱度，其大小应根据地基可能的下沉量、涵底纵坡和填土高度等因素综合确定，但管涵中心的高程应不高于进水口的高程；6）在涵洞的进出水口处，当波纹钢管节的管端与涵洞刚性端墙相连时，宜采用直径不小于20mm的螺栓，按不大于500mm的间距，将管节与端墙墙体予以锚固；7）管身安装完毕后，经检验合格后于管身内外均匀喷涂一层热熔防腐沥青。图2-1第一步安装示意图图2-2第二步安装示意图图2-3第三步安装示意图图2-4第四步安装示意图图2-5第五步安装示意图图2-6第六步安装示意图8）涵洞施工完成后，按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）的有关规定及施工图设计中的相关设计要求进行质量检查，检查主要包括：轴线偏位、流水面高程、涵洞长度等，实测项目见下表。表2-2波形钢管涵安装实测项目一览表项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1地基压实度满足设计要求按规范附录B的方法检查，每5m测1处，且不少于3处2管涵内径（mm）±1%D尺量：每5m测1处，且不少于3处，测相互垂直两个方向3底面高程（mm）±10水准仪：洞口、中点和其他四分点附近5处4△高强度螺栓扭矩±10%扭矩扳手：检查5%，且不少于2个5工地防腐涂层满足设计要求按涂刷遍数检查，全部（8）涵背回填1）涵背回填材料采用砂砾，管涵两侧的填土应对称、均衡地进行，水平分层的压实厚度宜为20cm。管两侧填土不小于两倍孔径范围，并须同时在涵管两侧分层对称压实，压实度不小于96%；管身底部楔形回填区域应严格控制填筑密实性，涵洞两侧目填应同时进行，压实落差应小于20cm，如果因偏土压造成钢波纹管涵变形时，应修正截面形象后重新压实；2）在距波纹钢管节或块件0.3m范围内的填土中，不得含有尺寸超过80mm的石块、混凝土块、冻土块、高塑性黏土块或其他有害腐蚀材料；3）在对涵洞两侧的回填土进行压实时，距波纹钢管节或块件外边缘2m范围内，宜采用小型压实机械或夯实机具进行作业，重型压实机械或其他重型机械均不得进入该范围；管节下方楔形部位的回填可采用砂砾料，并可采用“水密法”使其振荡密实；4）管涵项部填土前，对直径1.25m及以上的波纹钢管节，宜在管内设置一排竖向临时支撑；对直径大于2.0m的波纹钢管节，宜在管内设置竖向和横向十字临时支撑，防止其在填土和压实施工过程中产生变形。管内的临时支撑应在填土不再下沉后方可拆除；5）对涵洞两侧的填土进行压实施工时，压实或夯实机械的作业方向应平行于涵洞的长度方向；对涵洞顶部的填土进行压实施工时，压实或夯实机械的作业方向应与涵洞的长度方向相垂直。在施工过程中，当涵顶覆土厚度小于0.5m时，严禁任何重型机械和车辆通过；6）波纹钢涵洞顶部填土的最小厚度应在符合表中的规定后，方可允许车辆或筑路机械通行。表2-3波纹钢涵洞顶部最小填土厚度一览表直径或跨径（m）车辆轴载（kN）100-200201-500501-10000.755006008000.80-1.2560080012001.30-2.00800120016003.00-4.00120016002000图2-7波纹钢涵涵背回填碾压示意图（9）洞口施工1）一字墙采用C25混凝土形式，八字墙采用M7.5砂浆片石砌筑。一字墙和八字墙施工基本要求有：地基承载力及基础埋置深度应满足设计要求；沉降缝应竖直、贯通，填缝密实、饱满；砌块应错缝、坐浆挤紧，砌块间嵌缝料和砂浆饱满；勾缝砂浆强度不得小于砌筑砂浆强度。2）洞口处设置2cm沉降缝，缝内填塞沥青麻絮或者其他不透水材料。3）应选择几何尺寸相对长和短的石块交错在同一层使之形成错锁结构，保证错缝砌筑，不得出现竖缝、通缝。外露面要选择石块质地适当，细致色泽均匀，无风化剥落无裂纹的大石块进行凿面凿纹，以确保工程外露面的平整和准确的几何尺寸。4）片石应分层砌筑，宜以2~3层砌块组成一工作层，每一工作层的水平缝应大致找平。较大的砌块应用于下层，安砌时应选取形状和尺寸较为合适的砌块，尖锐凸出部分应敲除。竖缝较宽时，应在砂浆中塞以小石块，但不得在石块下面用高于砂浆砌缝的小石片支垫。勾缝采用凸缝，勾缝前冲洗干净，砂浆嵌入缝中与石料牢固结合，砂浆初凝后，及时进行养生，砂浆终凝前砌体覆盖保湿，保湿养护不少于养生期。表2-4一字墙和八字墙实测项目一览表项次检查项目规定值或允许偏差检查方式和频率1△混凝土或砂浆强度（MPa）在合格标准内按规范附录D或F检查2平面检查（mm）≦50全站仪：测墙顶内边线3点3顶面高程（mm）±20水准仪：测3处4坡度（%）≦0.5铅锤法：长度方向测3处5△断面尺寸（mm）≧设计值尺量：测2个断面3盖板涵施工施工工艺流程图3-1盖板涵施工工艺流程图（2）基坑开挖基坑使用机械开挖，满足施工与安全的要求，边坡按照规范及现场土质情况确定。土质基坑开挖至基底设计标高0.5m时，按照地质资料核实地层土质，验证基底承载力。机械开挖基坑预留20～30cm，人工清底，保证原状地基不受扰动。对于地基承载力达不到设计要求的，按设计要求进行处理。挖基坑的土石方应集中堆放，基坑底需整平夯实至规范要求，同时做好排水和基础施工准备工作。基础浇筑1）基础浇筑前由施工测量人员做好轴线、标高、断面控制，做好管理层、操作层三级施工前技术交底工作。2）基础浇注模板采用钢模，面板要求整洁光滑、无变形，板缝间加塞密封条，确保模板不漏浆，对于批准使用的模板，应定期进行检查和维护加固，对于因使用造成表面光度降低不满足要求的模板，不得使用。支模时要特别注意沉降缝处的模板，一定要支立准确、牢固，确保不变形，不跑模。基础砼浇筑凝固后，表面要进行拉毛处理，以利墙身施工时连接牢固。（4）墙身浇筑墙身浇筑采用C25混凝土；采用分段一次浇筑成型的施工方法。墙身模板安装时，墙身模板沉降缝按设计位置设置，做到两端竖直、平整、上下贯通，沉降缝的填塞符合设计及规范要求。（5）盖板浇筑1）支架和底模安装涵洞盖板采用现浇法施工，先在现场根据计算确定钢管支架的布设距离与位置，然后搭设支架，钢管支架为碗扣式支架，便于短幅调节高度而使底模处于正确位置。支架要求地基牢实，沉降较小。支架搭设后在其上放置5×8cm方木做为横梁，然后铺设底模，底模用大块木模，其强度及刚度应符合《公路桥涵施工技术规范》要求，要求拼接牢实，接缝用透明胶粘实以防漏浆。考虑沉降因素，底模应设置一定的预拱度。2）钢筋制作安装钢筋制作在底模平台上进行，钢筋应先除锈、调直，按设计长度切断下料。其连接应按规范和设计要求进行焊接和绑扎，应按照先纵向钢筋，然后水平钢筋，再箍筋的顺序进行。应在钢筋和模板间设置垫块，垫块应与钢筋扎紧，并互相错开，钢筋骨架的多层钢筋之间，应用短钢筋支垫，保证位置准确。受力钢筋同一截面的接头数量、搭接长度、搭接接头质量应符合施工技术规范要求。沉降缝位置应安设泡沫并与墙身保持同一垂直面上。3）端模安装在钢筋绑扎完毕后，开始支端模，模板采用木模板，其强度及刚度应符合《公路桥涵施工技术规范》要求。尺寸符合图纸设计要求，模板应事先清理干净并刷上机油作为脱模剂。4）检验当所有这些工作做完后，对模板和钢筋按图纸要求进行自检，自检合格后，在经监理工程师检查认可后，才能浇筑混凝土。5）混凝土浇筑按照图纸设计要求，本合同段涵洞盖板的混凝土标号为C30，混凝土根据试验室的配合比，由拌和站统一进行拌和，用罐车运输至现场，用吊车吊送进行施工。混凝土一经浇筑，应立即进行全面的捣实，混凝土的捣实，均采用50型插入式振捣器振捣。振捣应在浇筑点和新浇筑混凝土面上进行，振捣器插入混凝土或拔出时速度要慢，以免产生空洞。振捣器要垂直地插入混凝土内，并要插至前一层混凝土，以保证新浇混凝土与先浇混凝土结合良好，插进深度一般为50~80cm。插入式振捣器移动间距不得超过有效振动半径的1.5倍。当使用插入式振捣器时，应尽可能地避免与钢筋和预埋构件相接触。模板角落以及振捣器不能达到的地方，辅以插针振捣，以保证混凝土密实及其表面平滑。不能在模板内利用振捣器使混凝土长距离流动或运送混凝土，以致引起离析。混凝土振捣密实的标志是混凝土停止下沉、不冒气泡、泛浆、表面平坦。混凝土捣实后1.5～24h之内，不得受到振动。浇筑应连续进行，如因故必须间断，间断时间应经试验确定，并经监理工程师认可，若超过允许间隔时间，按施工缝处理。对混凝土表面操作应仔细周到，使砂浆紧贴模板，以使混凝土表面光滑、无水囊、气囊或蜂窝。混凝土浇筑完成后，待表面收浆后尽快对混凝土进行养生，洒水养生应最少保持7天。6）在盖板每一段混凝土浇筑完，达到终凝时间时，采用覆盖土工布进行浇筑保湿养护，养护时间为7天。养护用水按就近取材为原则。试验人员对养护用水进行检测，检测合格后方可继续使用。7）拆模顶板在混凝土强度达到设计强度的85%以上，方可拆除。拆模时自上而下，左右对称进行，拆模时要注意安全，由专人负责，统一指挥。钢筋混凝土结构的承重模板、支架、排架，应在混凝土的强度能承受其自重力及其它可能的叠加荷载时，方可拆除。模板拆除应遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆时严禁抛扔。（6）洞口施工1）在进行洞口建筑及附属结构施工时测量人员应准确控制其位置、高程、断面及细部尺寸，质检人员应认真复查、复核，加强监督管理职能，使各项检查指标及外观质量符合设计、规范要求，自检合格后应及时报检监理工程师，经监理工程师检验合格后方可进行下一步施工。2）洞口的铺砌砌块应分层错缝砌筑，坐浆挤紧，嵌填饱满密实，不得有空洞。抹面应压光、无空鼓现象。填土密实度应达到设计要求，对坡面刷坡整平后方可铺砌。洞口施工要严格按设计图纸要求进行，保证涵身和沟床衔接顺畅，使上、下的水流稳定畅通。模板采用竹胶板木模，砼施工按常规方法进行施工。（7）台背回填台背回填在管节安装完成、沉降缝、防水层处理完时方可进行施工。涵台回填必须在锚固上部构件栓钉的混凝土强度达到80%后进行，台背回填采用振动夯施工，回填时在侧墙两边同时分层对称进行填筑，每侧填土不小于两倍孔径范围，压实度不低于96%。在施工过程中，当涵顶覆土厚度小于0.5m时，严禁任何重型机械和车辆通过。回填时在墙背上用红油漆标注出每层的填筑高度，便于现场控制。下层夯实完成后，检测其压实度符合设计要求后，经监理工程师同意，方可进行下层填筑。（8）施工注意事项1）根据涵底纵坡及地基土情况，一般每隔4〜6米设一道沉降缝，沉降缝必须贯穿整个断面(包括台帽和基础)，缝宽2厘米，沉降缝位置应与盖板板缝位置相对应。凡地基土质发生变化、基础埋置深度不一或基础的压力发生较大变化及基础填挖交界处，均应设沉降缝。洞口与洞身应分开浇筑。沉降缝内用沥青麻絮或其它具有弹性且不透水的材料堵塞密实。位于岩石地基上的涵洞可不设沉缝。2）台背填土应在砌体砂浆或混凝土强度达到设计强度的85%时方可进行，洞身两侧填土应对称均衡分层夯实，压实度不应小于96%；采用人工或小型机具对称夯填，不得釆用振动碾压，待填方高出涵顶不小于1.0m时，可釆用机械填筑。3）涵洞台背及暗涵板顶等与路基填土直接接触的部分均应热涂沥青两道，做好防水处理。4）涵洞在砌筑前应对地基作承载力实验，如不满足要求，作换填砂砾或其他相应处理后才可以进行砌筑。4圆管涵施工（1）施工工艺流程图4-1圆管涵施工工艺流程图（2）测量放样由测量人员用全站仪放出涵洞中心十字线，进而放出基坑边线，并打上木桩，撒白灰线。对原地面进行复测，并对涵洞各部尺寸、各部标高等进行全面核查，无误后进行基坑的开挖。（3）基础开挖基坑开挖前测量地面高程，控制开挖深度，开挖尺寸比圆管涵基础宽出50cm。基坑开挖用人工配合挖掘机进行，开挖至设计标高上20-30厘米时，改用人工清理至设计标高，整平后检查基坑平面尺寸、位置、标高是否符合图纸设计，并进行基底承载力试验，合格后进行下步工序。（4）基底承载力检测基坑开挖完成后应及时根据规范要求及试验操作规程进行地基承载力检验，圆管涵不得低于0.2Mpa，倒虹吸管涵不得低于0.3Mpa，满足设计要求后方可施工下一道工序。若地基承载力不满足要求，按照设计要求进行换土或其他加固措施。（5）基础施工1）基坑支护对于地下水位较高容易塌方的基坑使用钢管支护，沿挡土位置先打入钢管，间距0.5m，每根钢管打入地下3m，钢管间空隙采用竹胶板横向填充，对土体进行支护。2）模板基坑换填达到设计要求后，测量人员精确地放样出涵洞基础边缘线，现场技术人员根据设计图纸确定出沉降缝位置。按照沉降缝位置分段跳仓支设模板、浇筑混凝土。基础模板要求内表面平整，均匀涂刷脱模剂，并且保证接缝严密，支撑稳固。选用木模板时采用15mm厚镜面竹胶板作面板，40mm*80mm木方作次龙骨，次龙骨间距为250mm；采用双钢管为主龙骨，直径12对拉螺杆拉结，对拉螺杆间距为500mm*500mm，基础底部第一道高度为150mm，其余竖向间距均为400mm，以防基础根部胀模，螺杆均采用双螺帽。在第一排和最后一排处搭设一排斜撑钢管，钢管间距1米进行加固，斜撑与地面的夹角宜为45°~60°，下端砸入钢筋作为防滑移的措施，模板接缝处应粘双面泡沫胶条，防止混凝土漏浆。3）混凝土浇筑根据涵洞基础尺寸将基坑两侧整理成型或用模板进行浇筑。管基分两次进行浇筑，圆管加固部分单独浇筑。第一次浇筑管底以下部分，注意预留管基厚度及安放管节时的座浆混凝土2－3cm厚，待安放管节后，再浇筑圆管底以上部分。第二次支模板浇筑圆管加固部分混凝土。混凝土浇筑时底部人工填充管底，并用振捣棒充分振捣，确保新混凝土与老混凝土和管节接触密实。混凝土浇筑前，再次检查混凝土的均匀性和坍落度。混凝土浇筑进行分层浇筑，每层30cm，采用插入式振捣器，插入点间距不得超过有效振动半径的2.0倍。第一次浇筑应使混凝土顶面符合设计坡度表面平整。第二次浇筑前应将顶面打毛，在管节两侧进行对称浇筑。浇筑完成后，用木抹及铁抹分别收光、抹平。混凝土由拌和站集中拌和，混凝土所用砂石料、水泥均应符合规范要求，严格按实验室给定的施工配合比拌制砼，拌和均匀。按施工图纸和技术规范的要求浇筑管座基础。管基分两次浇筑，先浇筑底下部分，注意预留管基厚度及安放管节座浆混凝土2-3cm，待安放管节后再浇筑管底以上部分。（6）管节安装安装管节采用人工配合吊机安装，安装时从下游开始，使接头面向上游，每节涵管应紧贴于基座上，使管节受力均匀；所有管节应按正确的轴线和图纸所示坡度敷设。敷设时应保证内壁齐平，管内清洁无赃物，无多余的砂浆及其它杂物。安装管节完成后，浇筑剩余基础混凝土。安装时应注意下列事项：应注意按涵顶填土高度取用相应的管节；各管节应流水安装平顺，管节必须垫稳坐实，管道内不得遗留泥土等杂物；管节沉降缝与基础沉降缝的端面必须严格一致，不得有犬牙交错现象，非沉降缝的管节接缝，应尽量顶紧；圆管在运输、装卸过程中应防止碰撞，避免管节损坏或产生裂纹；接缝宽度不大于10mm，铺设钢丝网，并用水泥砂浆抹带，形成密封层。（7）一字墙墙身及基础施工一字墙外露面的模板应使用平整度良好的模板拼装制成。模板应严格控制其位置结构尺寸及垂直度。根据设计要求，一字墙基础和墙身采用M7.5浆砌片石，一字墙墙身支立模板前将墙身与涵管联结的管身部位进行凿毛，使墙身和涵管联结紧密牢固。（8）八字墙砌筑1）砌筑采用挤浆法分层、分段砌筑，严禁采用灌浆法砌筑，各砌块的砌缝应互相错开、砌缝应饱满，不得干砌、堆砌或架空。砌筑基础的第一层砌块时，如基底为岩层或砼基础，先将基底表面清洗、湿润，再坐浆砌筑