淺論泄洪渠箱涵的施工技術

馮安健

摘 要:箱涵指的是洞身以鋼筋混凝土箱形管節修建的涵洞。針對現澆鋼筋混凝土箱涵施工技術,簡要介紹了泄洪渠箱涵的施工過程,為今后的同類施工提供借鑒。

關鍵詞:箱涵地基處理支模現澆混凝土

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0069-02

某防洪渠工程總長度824m,設計流量1.5m3/s。根據引水流量確定工程規模屬5級小型,工程的施工順序為:施工放線→基槽開挖→地基處理→鋼筋綁扎→支模→現澆混凝土→回填→驗收。

1箱涵施工過程

1.1 測量放線

基槽開挖前由專業測量工程師進行測量定位、施工放線。施工放線嚴格控制箱涵在線中位,在箱涵彎道起止釘設標記樁并加以保護,引附樁來檢查開挖過程中的中線位置;在機械開挖之前根據箱涵中線和地質水文資料來確定了開挖坡比為1∶0.3,測放開挖邊線時,根據圖紙會審及設計交底會考慮到箱涵可能需要回填,為防止箱涵施工時對基坑修邊,所以開挖時深度按基底標高低2m考慮,進行放坡,確定開挖線后用石灰粉施放好開挖邊線。

1.2 基槽開挖

根據設計圖紙提供的渠道控制點進行測量放線,渠道采用開挖以機械為主,開挖斷面采用全斷面開挖,用機械開挖采用1∶0.3的放坡系數,機械開挖至設計管底標高以上0.2m時,即停止機械作業,改用人工開挖至設計標高。修坡以人工為主,區間土方開挖后,及時進行人工邊坡整修,個別區段留置較厚土方的地方,先用挖掘機粗清,再用人工按設計斷面控制線清坡,以保證坡面平順,無鼓肚或凹陷尖角或土棱,并符合設計要求。高程控制測量,定出渠道軸線、開口導線,同時按要求劃定棄土控制邊線后,即可進行渠道土方開挖,每進行完一個開挖區即可進行軸線、斷面和高程復測,精確控制開口導線和渠底高程線,以確保不超挖和欠挖。

1.3 地基處理施工

基槽開挖完畢,按規定對基底低洼處進行整平,清除溝底雜物,在墊層基礎下采用40cm厚碎石,基槽地基承載力不小于0.15MPa,達不到要求的地方采用塊石回填。地基受到擾動或基槽超挖的,基槽基礎以下必須分層夯實回填,密實度不小于0.72,對于不良地質情況或承載力不符合要求應與設計及監理單位協商,根據實際情況采用重錘夯實、回填片石、填筑碎石等方法予以處理。經檢查符合設計及規定要求后即抓緊進行基礎施工,以免地基暴露過久。

箱涵本身要置于具有足夠承載能力的基礎之上,以防止箱涵的下沉、變形斷裂。由于地質條件的多樣性,導致了箱涵基礎形式的多樣化,箱涵根據地基承載力,地形變化,埋置高度的不同劃分成埋地箱涵、架空箱涵、埋地架空箱涵三種形式。

此種基礎適用于埋地箱涵。它基本上屬于原地貌高于箱涵設計底標高,施工時需要開挖溝槽,且基礎承載力較好,只需要進行少量的回填,或者不用回填直接作為持力層,像這種情況有以下幾點。

(1)箱涵置于穩定的老土地基,地基承載力不小于320kPa,若地基承載力達不到要求,應進行基底回填,分層回填砂卵石夯實,壓實系數不小于0.72,如圖1所示。(2)基巖面較淺,應超挖至基巖以下300mm,并用M5水泥砂漿砌MU30塊石至砼墊層底,如圖2所示。(3)箱涵置于基巖上時,地基承載力大于320mPa,可直接作為持力層。當上述條件滿足要求后,再鋪100mm厚C20混凝土找平層,做為埋地箱涵基礎,如圖3所示。

1.4 鋼筋綁扎施工

1.4.1 鋪設底板

本段箱涵以變形縫為界分為12段,底板一次性支模成型,分兩次間隔進行砼澆筑,模板采用δ=1.2cm厚鋼模板,外側用短鋼管夾緊支撐于基坑邊坡土壁上,鋼管間距50cm。內側模板支撐可利用在底板鋼筋上焊接鋼筋撐腳,采用鋼管進行對撐。在開挖好的溝槽內設置底墊層再將加工好的鋼筋現場綁扎,支內模和外模,較大的箱涵一般先澆筑底板和側壁的下半部分,再綁扎側壁上部和頂板鋼筋,支好內外模,澆筑側壁上半部分和頂板。待混凝土達到設計要求的強度拆模。

1.4.2 鋼筋綁扎

在埋地箱涵墊層,腳手架、底模鋪完之后,就可以進行綁扎鋼筋的施工了。鋼筋小于等于10mm的采用一級筋,大于10mm的采用二級筋,鋼筋錨固長度為25d,焊接長度為8d,綁扎長度1.2La,鋼筋保護層厚度取2cm,綁扎鋼筋之前,要在墊層或底模上測好箱涵中心線,彈好箱涵側模板的邊線。沿箱涵的邊線搭好鋼管架,做為綁扎鋼筋的臨時支架。頂板鋼筋底墊雙峰式墊塊,嚴格按規范及設計要求綁扎,支撐箍筋應適當予以點焊,保證上層鋼筋網片不變形。

1.5 支模

箱涵的模板,分為內、外模。在箱涵鋼筋綁扎完成之后,就可以進行支模了。外模沿彈好的箱涵邊線安放,內模與外模之間的距離由調好間距兩頭帶錐形套,中間帶止水片的對拉螺桿確定,沿模板對拉螺桿,在內模內,外模外布置橫、豎鋼管,內支撐采用φ50鋼管搭設,縱橫向布距不大于1m,豎向布距不大于1.2m,頂部用可調托撐頂縱梁,縱梁上布置橫梁,橫梁上為頂模。內支撐的橫向鋼管應與內側模在橫豎帶節點處用鋼管卡子連接,起到橫向內支撐作用。表面要求光潔,模板接縫加貼密封膠條。外模采用普通鋼模板組拼,外模的固定采用φ16拉桿內外對拉,并以圓木或鋼管輔助支頂。

1.6 箱涵的澆注

混凝土采用商品混凝土。混凝土強度等級為:C20,方量為:6.600m。澆注混凝土的設備使用的是兩臺攪拌機和一臺混凝土輸送泵。混凝土攪拌站要隨著施工進展經常轉場,相臨攪拌站的距離要考慮混凝土泵的最大輸送能力和現場的地勢情況。泵混凝土的距離要考慮前后能夠搭接上,且泵站要位于地勢平緩處。混凝土泵的特點是向上輸送混凝土要比向下輸送混凝土容易得多。

本段箱涵采用兩次澆注,先澆注底板混凝土,后澆注側墻和頂板混凝土的施工工藝。先澆筑底板混凝土,等到混凝土終凝后再澆筑側墻和頂板混凝土,混凝土先從箱涵頂板落下,向兩個側邊分攤。箱涵上部的兩個振動棒,將兩邊的側邊振實后,振頂板的混凝土,直至箱涵頂板達到結構厚度后,再一點點向前推進;箱涵內部的震動棒,通過底模通縫,插入兩側的底模下,將底模和拐角處的混凝土振實,最后振搗通縫處的混凝土,把通縫處冒出來多余的混凝土,向前清運,使通逢處振實的混凝土同底模板下平面一平,并隨著頂模混凝土的向前推進,略微滯后一些向前跟進,將整段箱涵澆注完成。在整個混凝土初凝之前,一定要將頂板的混凝土和底板的混凝土收平抹光。在整個箱涵的施工過程中,振搗橡膠止水帶和靠近底模處拐角的混凝土要細心,因為這兩個地方容易出現漏振和產生蜂窩。

1.7 伸縮縫處理

箱涵涵身每隔6m設伸縮縫一圈,凡地基土質發生變化以及地基填挖交界處,均設置伸縮縫,縫寬2cm。伸縮縫采用P651橡膠止水帶,用苯板填縫,聚氨酯砂漿閉縫。

1.8 箱涵溝槽的回填

待鋼筋混凝土箱涵澆筑完20d左右時,并經驗收合格,清除箱涵外的積水和松軟土石方后進行人工回填,采用防凍戈壁土、碎石土回填,相對密度≥0.72,原狀土回填應滿足壓實干容重≥16kN/m3,試驗合格后再進行下道工序。回填土分層碾壓,達到要求密度后方可進行上層土方填筑,碾壓采用機械進行進行碾壓,局部邊角用手扶式震動夯夯實,碾壓時料的含水量控制在確定的最優含水量范圍之內;箱涵外兩側的回填要對稱,每層回填厚度不大于50m,采用電動重型打夯機3～5遍夯實。每層必須作壓實度檢測,要達到設計和相關規范要求。

2箱涵在施工中應注意問題

(1)嚴格控制不要超挖或欠挖。(2)對鋼筋質量要抽檢,合格后方可使用。(3)在墻體鋼筋綁扎時,需將保護層厚度的鋼筋焊牢。(4)禁止使用塑料薄膜內襯模板。(5)墻體支模時,應準確定出墻根模板位置。(6)混凝土施工腳手架及支撐要搭設牢固,模板做到橫平豎直,嚴禁跑模現象發生。(7)防水層與混凝土面要粘貼密實,避免施工完成后出現漏水現象。(8)在振搗一些拐角處要細心,以免造成空洞,對工程造成影響。(9)涵洞工程砌體圬工施工時,要認真選好石料。(10)混凝土澆注不能中斷,以免出現施工縫。(11)要做好對混凝土的養護。(12)涵背填土嚴格按規范要求施工,兩側對稱夯填。

3結語

箱涵施工完畢,即對已施工完的一段箱涵做了閉水試驗,實驗時,在規定的時間內水頭從(0+000-0+155.5)僅下降35mm,實驗一次獲得圓滿成功。

參考文獻

[1] 楊康寧.水利水電工程施工技術[M].北京:中國水利水電出版社,2001.

[2] 袁光欲.水利工程施工[M].北京:中國水利水電出版社,1998.