陳可富
(河南三元工程監理咨詢有限公司,河南 信陽 464000)
一、防水層:涵洞的鋼筋混凝土結構設置防水層的作用是防止水分侵入混凝土內,使鋼筋銹蝕,縮短結構壽命。防水層的材料多種多樣。公路涵洞使用的主要防水材料是瀝青,有些部位可使用粘土,節省工料費用。
(一)防水層的設置部位。防水層的設置部位如下:
1、各式鋼筋混凝土涵洞(不包括圓管涵)的洞身及端墻在基礎以上被土掩埋的部分,均須涂以熱瀝青兩道,每道厚1~1.5mm,不另抹砂漿。
2、混凝土及石砌涵洞的洞身、端墻和翼墻的被土掩埋部分,只需將圬工表面鑿平,無凹入存水部分,可不設防水層。但北方嚴寒地區的混凝土結構仍需設防水層。
3、鋼筋混凝土圓管涵的防水層可按前面圖形所示敷設。圖中管節接頭采用平頭對接,接縫中用麻絮浸以熱瀝青塞滿,管節上半部從外往內填塞;下半部從管內向外填塞。管外靠接縫處裹以熱瀝青浸透的防水紙8層,寬度15~20cm。包裹方法:在現場用熱瀝青逐層粘合在管外壁上接縫處,外面再如圖在全長管外裹以塑性粘土。
4、鋼筋混凝土蓋板明涵的蓋板部分表面可先涂抹熱瀝青兩次,再于其上設2cm厚的防水水泥砂漿或4~6cm厚的防水混凝土。其上可按照設計鋪設路面。涵、臺身防水層按照上述方法辦理。
(二)瀝青的敷設:瀝青可用鍋、鐵桶等容器以火熬制,或使用電熱設備。鐵桶裝的瀝青,應打開桶口小蓋,將桶橫倒擱置在火爐上,以文火使瀝青溶化后,從開口流入熬制用的鐵鍋或大口鐵桶中。熬制用的鐵鍋或鐵桶必須有蓋,以便在瀝青飛濺或著火時,用以覆蓋。熬制處應設在工地下風方向,與一般工作人員、料堆、房屋等保持一定距離,鍋內瀝青不得超過鍋容積的2/3。熬制中應不斷攪拌至瀝青全部為液態為止。溶化后的瀝青應繼續加溫至175°C(不得超過190°C)。熬好的瀝青盛在小鐵桶中送至工點使用。使用時的熱瀝青溫度宜低于150°C。涂敷熱瀝青的圬工表面應先用刷子掃凈,消除粉屑污泥。涂敷工作宜在干燥溫暖 (溫度不低于+5°C)的天氣進行。
(三)瀝青麻絮、油氈、防水紙的浸制方法和質量要求:油氈是用一種特制的紙胎(或其它纖維胎)用軟化點低的瀝青浸透制成,浸漬石油瀝青的稱石油氈,浸漬焦油瀝青的稱焦油瀝青油氈。為了防止在儲存過程中相互粘著,油氈表面應撒一層云母粉、滑石粉或石棉粉。防水紙(油紙)是用低軟化點的瀝青材料浸透原紙做成的,除瀝青層較薄,沒有撤防粘層外,其它性質與油氈相同。油氈和防水紙可以從市場上采購,其外觀質量應符合如下要求:(1)油氈和防水紙外表不應有孔眼、斷裂、疊皺及邊緣撕裂等現象,油氈的表面防粘層應均勻地撒布在油氈表面上。(2)氈胎或原紙內應吸足油量,表面油質均勻,撕開的斷面應是黑色的,無未浸透的空白紙層或雜質,浸水后不起泡、不翹曲。(3)氣溫在25°C以下時,把油氈卷在2cm直徑的圓棍上彎曲,不應發生裂縫和防粘層剝落等現象。(4)將油氈加熱至80°C時,不應有防粘層剝落、膨脹及表面層損壞等現象。高溫下不應粘在一起。
二、沉降縫
(一)沉降縫設置目的:結構物設置沉降縫的目的是避免結構物因荷載或地基承載力不均勻而發生不均勻沉陷,產生不規則的多處裂縫,而使結構物破壞。設置沉降縫后,可限定結構物發生整齊、位置固定的裂縫,并可事先對沉降縫處予以處理;如有不均勻沉降,則將其限制在沉降縫處,有利于結構物的安全、穩定和對防滲 (防止管內水流滲入涵洞基底或路基內,造成土質浸泡松軟)。
(二)沉降縫設置的位置和方向:涵洞洞身、洞身與端墻、翼墻、進出水口急流槽交接處必須設置沉降縫,但無圬工基礎的圓管涵僅于交接處設置沉降縫,洞身范圍不設。具體設置位置視結構物和地基土的情況而定。
1、洞身沉降縫
一般每隔4~6m設置1處,但無基礎涵洞僅在洞身涵節與出入口涵節間設置,縫寬一般3cm。兩端與附屬工程連接處也各設置1處。
2、其它沉降縫:凡地基土質發生變化、基礎埋置深度不一、基礎對地基的荷載發生較大變化處、基礎填挖交界處、采用填石墊高基礎交界處,均應設置沉降縫。
3、巖石地基上的涵洞:凡置于巖石地基上的涵洞,不設沉降縫。
4、斜交涵洞:斜交涵洞洞口正做的,其沉降縫應與涵洞中心線垂直;斜交涵洞洞口斜做的,沉降縫與路基中心線平行;但拱涵與管涵的沉降縫,一律與涵洞軸線垂直。
(三)沉降縫的施工方法:沉降縫的施工,要求做到使縫兩邊的構造物能自由沉降,又能嚴密防止水分滲漏,故沉降縫必須貫穿整個斷面(包括基礎)。沉降縫具體施工方法如下:
1、基礎部分:可將原基礎施工時嵌入的瀝青木板或瀝青砂板留下,作為防水之用。如基礎施工時不用木板,也可用粘土填入搗實,并在流水面邊緣以1:3水泥砂漿填塞,深度約為15cm。
2、涵身部分:縫外側以熱瀝青浸制的麻筋填塞,深度約為5cm,內側以1:3水泥砂漿填塞,深度約為15cm,視沉降縫處圬工的厚薄而定??p內可以用瀝青麻筋與水泥砂漿填滿;如太厚,亦可將中間部分先填以粘土。
3、沉降縫的施工質量要求:沉降縫端面應整齊、方正,基礎和涵身上下不得交錯,應貫通,嵌塞物應緊密填實。
4、保護層:各式有圬工基礎涵洞的基礎襟邊以上,均順沉降縫周圍設置粘土保護層,厚約20cra,頂寬約20cm。對于無圬工基礎涵洞,保護層宜使用瀝青混凝土或瀝青膠砂,厚度10~20cm。
三、涵洞進出水口:涵洞進出水口工程是指涵洞端墻、翼墻(包括八字墻、錐坡、平行廊墻)以外的部分,如溝底鋪砌和其它進出水口處理工程。
1、平原區的處理工程:涵洞出入口的溝床應整理順直,與上、下排水系統(天溝、路基邊溝、排水溝、取土坑等)的連接應圓順、穩固,保證流水順暢,避免排水損害路堤、村舍、農田、道路等。
2、山丘區的處理工程:在山丘區的涵洞底縱坡超過5%時,除進行上述整理外,還應對溝床進行干砌或漿砌片石防護。翼墻以外的溝床當坡度較大時,也應鋪砌防護。防護長度、砌石寬度、厚度、形狀等,應按設計圖紙施工。如設計圖紙漏列,應按合同規定向業主提出,由業主指定單位作出補充設計。
四、涵洞缺口填土:1、建成的涵管、圬工達到設計要求的強度后,應及時回填?;靥钔烈袑嵶⒁赓|量,嚴格按照有關施工規定和設計要求辦理。若系拱涵,回填土時,應按照本章第三節有關規定施工。2、填土路堤在涵洞每側不小于兩倍孔徑的寬度及高出洞頂lm范圍內,應采用非膨脹的土從兩側分層仔細夯實,每層厚度10~20cm。特殊情況亦可用與路堤填料相同的土填筑。管節兩側夯填土的密實度標準,高速公路和一級公路為95%;其它公路為93%。管節頂部其寬度等于管節外徑的中間部分填土,其密實度要求與該處路基同。如為填石路堤,則在管頂以上1.0m的范圍內應分三層填筑:下層為20cm厚的粘土;中層為50cm厚的砂卵石;上層為30cm厚的小片石或碎石。在兩端的上述范圍及兩側每側寬度不小于孔徑的兩倍范圍內,碼填片石。對于其它各類涵洞的特別填土要求,應分別按照有關的設計要求辦理。3、用機械填筑涵洞缺口時,須待涵洞圬工達到容許強度后,涵身兩側應用人工或小型機具對稱夯填,高出涵頂至少lm,然后再用機械填筑。不得從單側偏推、偏填,使涵洞承受偏壓。4、冬季施工時,涵洞缺口路堤、涵身兩側及涵頂lm內,應用未凍結土填筑。5、回填缺口時,應將已成路堤土方挖出臺階。
結語總之,涵洞附屬工程雖小,但同樣不可忽視,應在施工前做好充分準備,周密安排,施工過程中嚴格控制施工質量,確保其質量達到設計及規范要求。
[1]閔志華,張守平.灌區主體工程施工實例分析.科教導刊,2009.