混凝土箱涵顶进施工及质量控制措施分析
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箱涵工程质量保证措施箱涵工程质量保证措施箱涵为地下混凝土结构,围绕结构密实强度达标和防渗漏两方面,制定主要质量保证措施。
1.结构混凝土密实度、耐久性措施(1)混凝土浇筑时严格控制每层厚度、顶面标高以及结构厚度,振捣遵循快插慢拔的原则,振捣以混凝土不出现气泡为止,提高密实度。
(2)结构混凝土施工时,加强混凝土质量监控,混凝土严禁掺水,合理正确调整级配,提高结构的耐久性。
(3)混凝土浇筑完成后及时覆盖养护,保证混凝土结构强度。
2.混凝土结构、防渗漏措施(1)严格控制抗渗混凝土质量,保证混凝土抗渗能力满足设计要求。
(2)混凝土浇筑应连续进行,严禁长时间停顿,从而避免结构混凝土出现裂缝,提高结构自身抗渗漏能力。
(3)箱涵防水层原材料质量必须符合设计及规范要求,施工缝、沉降缝、穿墙管周围等细部结构处防水层施工至关重要,其施工工艺必须符合要求,提高防渗漏能力。
(4)防水层基面及表面洁净、平整,铺设过程中与基面密贴,保证防水效果满足要求。
3.钢筋工程质量保证措施(1)钢材进场后,进行复验,按批量随机抽取规定数量的样品进行检查,并将复试报告报监理审查,经审查合格再使用。
不合格产品立即清理出场,记录存档。
(2)钢筋在加工棚内加工成型后运至施工现场绑扎安装。
钢筋加工制做时保持平直,无局部曲折。
如遇死弯,将其切除。
保证所使用钢筋表面洁净,无损伤、油漆和锈蚀。
钢筋级别、钢号、直径符合设计要求。
在常温下进行钢筋弯曲成型,不进行热弯曲,不用锤击或尖角弯折。
(3)钢筋焊接的焊工持证上岗,所使用的焊机、焊条符合加工的材质要求。
每批钢筋正式焊接前,按实际操作条件进行试焊,并报经监理检查。
试验合格后,正式成批焊接。
(4)确保钢筋的保护层达到设计要求。
绑扎双层钢筋网时,设置足够强度的钢筋撑脚,保证钢筋网的定位准确。
(5)受力钢筋采用焊接接头时,设置在同一构件内的焊接接头相互错开,错开距离为钢筋直径的35倍且不小于500mm。
在该区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率为:受拉区不超过50%;受压区和装配构件边界处不限制。
箱涵质量保证措施箱涵施工质量控制点的保证措施一、箱涵基础施工方案1、立模:基底验槽合格后,测量人员用全站仪放样出箱涵中心轴线、边线,并安装基础模板。
采用木模板、钢支撑。
模板经过设计后在加工场地制作好,运至现场安装。
为了防止模板受到混凝土内应力的影响而变形,保证箱涵基础的线形与美观,在模板纵向每50cm加竖向肋骨一根,两侧模板采用对拉螺栓对拉,并用顶托支撑。
模板内涂刷脱模剂并安装严密,严禁使用废机油。
墙板模板之间用对拉螺栓连接,对拉螺栓用Ф12的钢筋制作,上下左右间距为80cm。
侧墙采用双面脚手架,内侧及顶面采用满堂脚手架。
2、沉降缝:涵洞设置沉降缝2cm厚,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。
3、混凝土浇筑:基础泵送现浇而成。
采用商品砼,当混凝土运到现场时,检查其坍落度、均匀性等指标,合格后方可使用。
砼振捣采用插入式振捣器,砼振捣应充分密实为止。
密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆现象为止。
二)、墙身施工:1、当混凝土基础表面硬化以后(24小时后),按照设计尺寸对底板钢筋进行制作编扎成型,并焊接墙身立筋。
然后进行底板水泥砼泵送浇筑。
2、涵身在施工前,应准确检查坍落度及均匀性。
本涵侧墙至涵顶一次性浇注施工方法。
3、涵洞墙身模板安装时,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。
4、施工墙体混凝土时,模板采用木胶板加条木骨肋。
肋木采用10×10cm方木做竖向肋木,间距80cm。
在模板施工前,模板内涂刷脱模剂并安装周密,严禁使用废机油。
模板施工好以后,在模板外设立支撑固定,并在侧模上每80cm设置一道拉杆固定。
5、浇筑砼前,对模板进行检查,模板内如有杂物、积水应清理干净。
模板如有缝隙,应用橡胶密封条填塞严密,再用腻子灰修补刮平。
6、自检合格后报监理工程师检验,通过验收后方可进行浇筑。
箱涵施工技术与质量控制要点探讨摘要:结合工程实例,分析了箱涵施工中常见的质量问题与产生原因,并从地基开挖、钢筋绑扎、模板安装、混凝土养生等方面,阐述了箱涵施工的技术要点,提出了施工中的质控措施,有效避免了各种箱涵病害的发生。
关键词:箱涵,质量控制,施工技术,钢筋,模板引言涵洞主要是隐蔽工程,完工后其施工质量不容易检测与控制,因而施工过程中的控制尤为重要。
箱涵作为涵洞的主要形式之一,被广泛应用在市政道路、高速公路、省道国道等各级道路上。
近年来,箱涵在使用过程中出现了很多质量问题,包括涵顶跳车、沉降大、节段错台、洞身开裂等问题,这些问题与施工中对地基处理不当、涵洞主体施工质量不合格都有直接关系。
因此,在施工过程中提高施工人员的技术水平,严格质量控制,是施工中不可或缺的环节。
文章基于对箱涵施工实践,详细阐述箱涵常见质量问题及其成因和施工技术要点,并提出了质量控制措施。
1箱涵施工概述1.1工程概况某高速公路在一处天然冲沟处设置箱涵,涵洞中心桩号为K208 +258。
箱涵全长35 m,横断面为单箱单室,全现浇,每室净空尺寸为2m ×2 m,与道路正交。
本涵洞所在地区年均降雨量较大,涵洞地基需进行换填处理,基坑开挖在5m 以上。
涵洞位于天然冲沟上,雨季施工难度大。
1.2常见质量问题及成因箱涵在使用中发现很多质量问题,包括涵顶跳车、沉降大、节段错台、洞身开裂等问题,这些问题与施工中对地基处理不当、涵洞主体施工质量不合格都有直接关系:对地基处理不当引起的破损。
对地基处理不当,主要是没有按设计要求进行施工,造成地基承载能力不足,引起箱涵出现沉降。
主要引发的病害与成因如下:a.箱涵沉降过大。
箱涵在使用中所产生的沉降远远大于容许值,导致箱涵发生变形,无法正常使用。
箱涵沉降过大主要是对软弱地基处理不当,承载力不足,在箱涵自身重力和外界荷载的作用下使地基产生压缩变形;节段错台。
箱涵在沉降缝处产生不均匀沉降,使涵洞阶段出现错台。
箱涵施工质量控制探析本文结合作者实践经验就砼箱涵施工及质量控制进行论述,供大家参考借鉴。
标签:混凝土;箱涵;施工;质量控制;探析1、工程概况本工程位于某中心区,截流箱涵长度1460m,开挖深度为4.55~7.48m 箱涵尺寸(B×H)3.0×2.5m、3.5×2.5m。
本区域地震基本烈度为Ⅶ度。
场地类型为中等复杂场地,场地类别为Ⅱ类。
据地质钻孔揭露表明,场地内地层自上而下分别为:第四系人工填土层(Q4s)、第四系冲洪积层(Q4al+pl)和燕山第四期黑云母花岗岩(γ53),基底处理型式为开挖至持力层后回填砂夹卵石,设计选用强风化和弱风化砂质泥岩层作为基础持力层,地基承載力特征值要求分别为0.20Mpa和0.45Mpa。
2、施工方案2.1 施工准备施工前,做好测量放样等施工准备工作,施工设备及材料:支架、模板、浇灌砼的设备等配齐检修完好;完成止水带、钢筋等材料材料试验、砼配合比设计等。
2.2 基坑开挖2.2.1沟槽开挖前,按照业管线图对开挖区内的地下管线逐一改移处理,才安排机械进场施工。
2.2.2定出箱涵中心线,考虑到施工工作面、集水井等设置,沟槽宽度按箱涵尺寸+1.2m进行放宽,宽度边线作为钢板桩插打位置。
2.2.3打设钢板桩时应控制好板桩的垂直度和锁口接合部。
2.2.4土方开挖分两层进行,第一层用挖掘机从原地面开挖不超过3.5m深;第二层人工配合挖掘机开挖至设计槽底高程;开挖采取横向支撑安装和土方开挖交替进行。
开挖长度达1.2m时按设计要求安装第二道横向支撑,…… ,如此交替作业完成整段开挖。
2.2.6基坑开挖完成后及时清底验槽,浇筑垫层封闭基坑,减少地基土暴露时间,并尽快浇筑箱涵。
2.2.7基坑开挖施工时,沟槽周边2m范围内不得堆载及在大于沟槽开挖深度水平距离范围外设置临时堆土场。
开挖边1m设置排水沟,防止地表水流入沟槽内。
2.3 箱涵涵身及顶板2.3.1 模板及支架安装砼垫层达到设计强度后,在垫层面放出中心线,墙边线弹上墨线。
砼箱涵施工及质量控制摘要涵洞是公路或铁路与沟渠相交的地方使水从路下流过的通道,作用与桥相同,但一般孔径较小,形状有管形、箱形及拱形等。
此外,涵洞还是一种洞穴式水利设施,有闸门以调节水量。
箱涵不是盖板明渠,箱涵的盖板及涵身、基础是用钢筋砼浇筑起来的一个整体,可用来排水、过人及车辆通过。
箱涵适用于软土地基。
本文结合作者多年的施工经验就砼箱涵施工及质量控制进行论述,以便与同行共同交流。
关键词混凝土;箱涵;施工;质量控制1 工程概况该工程的两处涵洞均为钢筋砼箱涵,孔径分别为2.8×3.2米、3.0×3.4米。
场区地下水主要分布在地势较低的水田和无名小河沟内,受地形影响较大,本区域内地表水在丰水期主要接受大气降水补给,枯水期受农业活动影响。
据调查,夏季洪水曾将整个沟谷淹没。
两处过街箱涵基底地质情况从上到下一次为:软塑(可塑)粘质土、强风化砂质泥岩、弱风化砂质泥岩。
基底处理型式为开挖至持力层后回填砂夹卵石,设计选用强风化和弱风化砂质泥岩层作为基础持力层,地基承载力特征值要求分别为0.20Mpa和0.45Mpa。
2 施工方案2.1 施工准备施工前,做好测量放样等施工准备工作,同时在现浇顶板施工前,施工所用的设备如下:支架、模板、浇灌砼的设备等配齐检修完好,施工所用的材料如:砂、钢筋等材料按计划进齐,并完成何种材料试验、砼配合比设计。
2.2 基坑开挖基坑开挖前先将原河沟在大里程侧挖明沟改道,沟宽及沟深满足临时排水需要,保证施工作业面能无水作业。
基坑开挖采用挖掘机明挖基础,开挖尺寸按设计图纸断面施工。
挖掘机挖至基底标高后,应及时进行砂卵石回填,避免基坑暴露时间过长,使土层产生风化变质,影响基底承载力。
开挖时,箱涵两边作为料场先进行填筑,基础分段开挖,浇筑形成流水作业。
基坑内有水时应在基坑内挖集水井点,在基础尺寸外挖设引水沟,把水排入集水井点,由抽水机抽出基坑外。
k2+220处2.8m×3.2m箱涵应按设计开挖至强风化砂质泥岩层,地基承载力特征值要求为0.20Mpa;k2+800处3.0m×3.4 m箱涵应按设计开挖至弱风化砂质泥岩层,地基承载力特征值要求为0.45 Mpa。
钢筋混凝土箱涵施工技术及质量控制要点发表时间:2019-08-15T17:04:46.773Z 来源:《建筑实践》2019年第09期作者:宾海深[导读] 对钢筋混凝土箱涵施工的方法进行分析,希望对箱涵施工工作提供一定的支持。
广州建筑工程监理有限公司广东广州 510030摘要:在钢筋混凝土拱顶涵施工过程中,管理人员协调,妥善处理施工中遇到的问题。
技术人员必须熟悉施工过程,加强每个过程的连接和控制,并确保项目的质量。
本文通过对钢筋混凝土箱涵施工的方法进行分析,希望对箱涵施工工作提供一定的支持。
关键词:钢筋混凝土箱涵,施工技术;质量控制引言:钢筋混凝土箱涵是一种常用于道路施工的涵洞。
深入研究钢筋混凝土箱涵施工技术是确保道路施工整体质量的重要手段。
1.施工准备 1.1技术准备控制网复测、加密工作已经完成。
施工图纸已经到位,图纸工程量复合完毕,混凝土盖板采用预制。
现场管理人员、技术人员、施工人员已到位,对作业人员的培训、交底工作已经完成。
施工区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、危险建筑等的分布情况已排查清楚。
试验室、拌合站已通过验收。
1.2现场准备施工前现场结构物位置、断面已核对无误,施工段便道已贯穿线路,暗涵施工用材料、设备等均可到达施工现场。
施工现场用水、用电已解决,水用现场井水(水质监测合格,可用于砼施工),自发电。
现场施工使用机械设备已全部进场到位,报请监理工程师现场检查、签认工作已经完成。
2.施工工艺 2.1测量的实施:控制团队使用全站仪释放控制桩。
现场施工技术人员在施工范围外安装支撑桩,然后实施现场设施,利用白灰从基坑中释放横向开挖线,测量地面高程,确定开挖深度。
2.2土方工程定位和基础平滑:测量基坑的中心轴,方向和高程。
在基坑开挖之前,进行基本定位和平滑工作,并精确规定设计图纸的基本位置。
沿垂直轴和水平轴,推回基边的定位点,释放基础井的开挖范围。
通过水位测量执行挖掘期间每个基础井定位点和高程控制的高度。
箱涵顶进施工技术及质量控制浅析前言箱涵顶进技术在不影响地面交通的基础上,达到建设地下通道的目的,得到诸多领域的广泛应用。
目前,我国城市地下空间建设与开发正处于快速发展时期,箱涵顶进技术的采用是促进我国地下空间建设与开发的有效措施。
因此,相关企业与单位应充分认识箱涵顶进技术的优越性,掌握箱涵顶进技术的施工技术,做好箱涵顶进技术质量控制工作,充分发挥箱涵顶进技术的作用与价值。
一、箱涵顶进技术阐述箱涵顶进技术主要包括直接顶进技术、管幕顶进技术以及R&C技术。
(一)直接顶进技术图2直接顶进技术直接顶进技术指选择与通道尺寸相近的矩形顶管机,直接开始顶级工程施工。
换言之,在每顶进一段距离的基础上,安装相应的管节,待管顶机进入接收井后,管节随之完成安装。
由于直接顶进技术具有施工速度快、工期短的优势,在国内应用十分广泛,得到诸多行业与领域的认可。
与此同时,若在浅覆土或特殊环境基础上,直接顶进技术则不适用,易造成地面大幅沉降,影响周围环境与交通。
由此可见,应用直接顶进技术时,必须先检验地面覆土,应用直接顶进技术是否合适。
(二)管幕顶进技术管幕顶进技术指在已有管幕的基础上,进行顶进箱涵工程。
在采用单管顶进的前提下,以小型顶管机为基础设备,将钢管顶进拟建的地下通道周围,致使钢管构成管排形状,通过锁口间隙注入适当的止水剂,以达到止水效果。
在完成管排顶进工程的基础上,迫使由钢管构成的结构层形成,其主要作用在于支撑外部荷载,在管幕中间顶进箱涵后,则标志着通道完成。
应用管幕箱涵顶进技术过程中,在管幕基础上构成具有相对刚性的挡土结构,可达到减少对周围土体干扰的目的,从而实现上部结构正常运转的效果。
其中,以形状差异为划分依据,可将管幕分为半圆形管幕与圆形管幕、门字型管幕与口字型管幕。
若箱涵断面偏大,在应用管幕箱涵顶进技术,需借助大功率工具实现土体开挖,达到增加反力的目的,从而降低施工难度。
(三)R&C技术R&C技术指将箱形管幕设置于箱涵外周,达到防护道路以及轨道的效果,使得箱形管幕与设置箱涵外缘处于高度吻合状态,迫使其贯穿与整个施工进程。
箱涵顶进施工方案一、箱涵顶进的施工流程箱涵顶进采用钢筋混凝土箱涵顶进工法施工地下通道,其原理是在基坑内滑板上预制箱涵,采用油压千斤顶顶推箱涵,将箱涵从地下穿越。
基坑围护及开挖→滑板制作→箱涵浇注→顶进后靠施工及千斤顶安装二、工作基坑施工作为隔离层。
滑板及工作坑详见图3、4。
图3滑板及工作坑平面图图4滑板及工作坑1─1断面图底板的施工步骤为:1、修整、夯实基坑底,如坑底地基承载力不足,拟采取基底换填等加固措施;2、铺碎石垫层并压实;3、绑扎后背梁、锚梁、滑板钢筋及予埋钢板、导向墩;4、灌注混凝土;5、顶面干燥后,浇一层3mm厚的滑石粉浆(机油:滑石粉=3:7)6、铺塑料底板隔离层。
滑板顶面沿顶进方向做成1%的仰坡,滑板顶面平整度不大于5mm/2m。
2.4后背修筑后背是在箱涵顶进中藉以抗衡顶进反力的临时构筑物,要有足够的强度、刚度和稳定性,充分(宽)的C15后箱涵可采用单节浇注或分节浇注。
箱涵是在工作坑滑板润滑隔离层上进行预制。
首先要进行测量放线,使箱身中心线、工作坑底板中心线和顶进桥位的中心线三者均在一直线上。
箱身预制的施工程序是:安设底板模→绑扎底板钢筋→灌注底板混凝土养护→安内模绑扎侧墙及顶钢筋→安外模→灌注侧墙及顶板混凝土→养护箱身防水层施作模板采用P3015钢模板。
内模支撑采用型钢排架,如图5所示,斜撑、横撑、立柱用I12工字钢,纵向间距1.5m,边墙立档与顶梁用I14槽钢,纵向间距1.5m,立柱横向间距1.5m,横撑竖向间距2m,横撑、斜撑与立柱间用螺栓连合,立柱在纵向用L125×80角钢焊接牢固。
为避免浇筑侧墙混凝土的施工缝,边墙外模用插模法:将工字钢的下端利用底板侧面的预埋螺栓固定,上端用钢筋拉杆对拉,在两工字钢之间插入外模,随着混凝土的逐渐浇筑上升外模亦不断接高,如图5所示。
插模施工模板缝垫湿水泥袋三层,以制止漏浆,因墙体较厚,操作人员须加强振捣,避免漏振。
混凝土采用合理的级配和较低的水灰比。
如何提高箱涵的混凝土施工质量摘要:结合工程实例分析了箱涵混凝土施工容易出现的质量缺陷及其原因,提出了防止混凝土质量缺陷的相关技术措施。
关键词:箱涵;混凝土;施工质量;技术措施1 工程概况由我公司监理的太原市排水管理处住宅楼项目,座落在南内环街南侧的东干渠和污水渠之上,地形北高南低,高差为2.37 m,场地地貌属汾河东岸一级阶地,地层为第四系全新统河流相冲洪积物,纵横方向地层岩性和厚度分布不均。
鉴于整个场地均匀性较差,地基土质较软弱,工程采用了水泥粉喷桩地基处理。
为保证两渠的正常通水,对楼座基础的下水渠采用箱涵结构进行覆盖,污水渠采用双孔式,东干渠采用三孔式,结构尺寸如图1所示。
箱涵的混凝土施工需分两次进行浇筑。
第一次浇筑底板及0.8 m高的墙身;第二次浇筑墙身剩余部分和顶板部分。
设计现浇混凝土为C25抗渗混凝土,现场拌制,抗渗标号为S8,其配合比设计坍落度为120 mm,混凝土骨料采用5~40 mm单粒径级配的碎石和细度模数为2.48的中砂,水泥使用P·S 425水泥,并掺防水剂。
2 箱涵结构容易出现的混凝土缺陷在施工监理中,难度较大的部位是底板和墙身的折角部位的浇筑。
该部位钢筋密集,水平纵横向钢筋以及墙身竖向钢筋和折角斜筋互相交汇、穿插和搭接,钢筋最小间距只有50 mm,加之折角部位斜面模板水平尺寸较大,为300 mm,并在底板处即折角部位下口设有150 mm的水平压浆板。
此外,在第一次混凝土浇筑时,2.3 m高的墙身钢筋已绑扎,因此混凝土振捣、下料等都比较困难,稍有疏忽或不当,该部位就会出现露筋、露石、蜂窝、麻面等缺陷。
折角部位斜表面的另一个通病是气泡孔多而且大,大的气泡孔径可达20 mm。
另外,在浇筑底板时,两侧墙外壁距垫层30~80 mm处的墙根部位容易出现一条露石带,也是施工监理中常见的混凝土表面缺陷。
3 混凝土产生缺陷的原因造成混凝土表面缺陷的原因主要有:①混凝土和易性较差;②浇筑折角部位时,混凝土下料厚度过大;③底板混凝土未填满到折角部位下口齐平位置;④钢筋密集,个别石子过大。
箱涵顶进施工方案一、箱涵顶进的施工流程箱涵顶进采用钢筋混凝土箱涵顶进工法施工地下通道,其原理是在基坑内滑板上预制箱涵,采用油压千斤顶顶推箱涵,将箱涵从地下穿越。
基坑围护及开挖→滑板制作→箱涵浇注→顶进后靠施工及千斤顶安装二、工作基坑施工2。
1工作坑工作坑施工前先进行基坑围护和在地面面布置降水井,再进行基坑开挖。
工作坑、滑板、后背施工顺序如图1所示。
图1 工作坑、滑板、后背工艺流程图2。
1坑底地基处理为提高坑底地基的承载力,需对地基处理。
对坑底土体松软的情况下,在内适当深度内换入层,可采用回填粗沙、晒水夯实或采用深层搅拌桩加固土体.2。
2工作坑开挖在基坑围护和坑底加固完成后再进行基坑开挖,基坑开挖必须放坡开挖土方,确保边坡的稳定。
土石方堆放要远离基坑,防止因基坑周围土体超载增大围护结构变形而影响施工安全。
同时,基坑在施工过程中必须做到挖好排水沟,将基坑内的水汇集至积水井后再用潜水泵抽排至基坑外.2.3 滑板制作滑板为加锚梁的钢筋砼(C15)板,滑板厚20cm,锚梁横断面为50cm×50cm。
锚梁、滑板及后背梁同时浇注混凝土,连结成整体。
滑板靠铁路一侧延伸一段同标号、同厚度的混凝土过渡段。
滑板下铺10cm厚的碎石垫层,滑板上铺机油、滑石粉(3:7,厚3mm)作为润滑层,铺塑料底板作为隔离层。
滑板及工作坑详见图3 滑板及工作坑平面图图4 滑板及工作坑1─1断面图底板的施工步骤为:1、修整、夯实基坑底,如坑底地基承载力不足,拟采取基底换填等加固措施;2、铺碎石垫层并压实;3、绑扎后背梁、锚梁、滑板钢筋及予埋钢板、导向墩;4、灌注混凝土;5、顶面干燥后,浇一层3mm厚的滑石粉浆(机油:滑石粉=3:7)6、铺塑料底板隔离层。
滑板顶面沿顶进方向做成1%的仰坡,滑板顶面平整度不大于5mm/2m.2.4 后背修筑后背是在箱涵顶进中藉以抗衡顶进反力的临时构筑物,要有足够的强度、刚度和稳定性,充分利用地形地物,因地制宜的修建,达到安全可靠并便于拆除。
阐述钢筋混凝土箱涵施工与质量控制钢筋混凝土箱涵用于市政道路排水工程时,要求具有足够的强度和良好的防水性能。
从结构上看,施工并不困难,但要满足设计要求,达到优良工程的质量标准,并非易事。
本文结合工程实际,介绍市政道路工程中钢筋混凝土排水箱涵的施工过程以及针对实际工程中广泛存在的质量通病采取的预防措施。
1、工程概况广州市白云区某市政道路,全长1166米,道路设置为双向6车道,计算行车速度为60km/h。
其中5号箱涵位于DK0+460—DK0+560,规格为2-6m×3.5m,箱涵长112米。
箱涵采用C30混凝土,抗渗等级S6,工程合理使用年限50年,顶板、底板混凝土厚600mm,边墙、中墙混凝土厚500mm。
2、施工方案(1)基坑支护与土方开挖箱涵基坑开挖前,施工现场结合后续道路软基换填处理,将原地面标高整体下降了0.68m至现基坑开挖面标高。
箱涵基坑最深处为4.72米,现场实际地质情况从上到下为:人工填土层、淤泥质亚粘土层、可塑质粘土层以及硬塑质粘土层。
场区地下水类型主要有上层滞水和孔隙承压水,其稳定水位埋深为0.50~3.80m。
由于开挖场地较狭窄,为确保安全,采用长度为9米拉森Ⅳ型钢板桩支护。
钢板桩采用履带式挖土机(带震动锤机)屏风式打入法施工。
土方开挖采用后退式分层分台阶开挖法,从左侧向右侧施工,台阶宽度不少于8米,放坡坡度为1:2,每级台阶高度为1.5米。
基坑支护断面图如下:(2)高支模施工箱涵顶板厚度为600mm,其模板支撑采用门式钢管脚手架,门架横向间距为750mm,竖向间距为600mm,支顶上加活动支托,以调整其高度,下垫木枋,使支顶形成一个稳定的受力体系。
模板采用18mm厚夹板。
次龙骨采用80×80mm 木枋,间距为200mm,主龙骨采用Φ48,3.0mm厚双钢管,间距分别为:顶板1200mm,侧墙600mm。
侧墙模板用直径16mm之水螺栓对拉固定,间距为500mm。
混凝土箱涵顶进施工及质量控制措施分析摘要:当在建公路从已建铁路、公路路基下面通过时,为加固原有路线,目前普遍采用顶入法施工混凝土箱涵。
由于该方法技术复杂,所以施工质量受到影响,因此本文简单分析了混凝土箱涵顶进施工及质量控制措施。
关键词:混凝土箱涵;顶进施工;质量控制
中图分类号: o213.1 文献标识码: a 文章编号:
在20世纪70年代,混凝土箱涵顶进施工首先出现在日本,而且发展了很多工法,在70年代末,比利时采用该方法修建地铁车站,到了80年代初,新加坡也采用该方法修建地下通道。
在1994年,美国才首次使用该方法。
顶进法在我国桥涵也有广泛应用。
由于它具有很多优点,并适合我国施工水平,受到铁路、公路、市政等有关部门的普遍欢迎,因此,天津建成多孔地道桥,随后唐山、石家庄、北京、郑州等地先后施工了多座大跨度箱涵,遂使该项施工技术如雨后春笋般迅速在全国各地发展起来。
首先是在大、中城市改建平交道口,逐步发展到铁路和公路沿线的重要道口。
座数逐渐增多,跨度逐渐增大,长度也逐渐增加。
箱涵顶进工艺不断地改进和完善。
顶进箱涵的尺寸由小到大,孔数由单孔、双孔、三孔到四孔连续框架。
由横向分节顶进、纵向分节顶进到四孔整体顶进。
顶部覆土由厚到薄。
箱涵与公路的交角由正交发展到斜交,顶进方法也由顶入法发展到对顶法、顶拉法、牵拉法、中继间法等。
1、顶进法施工工艺流程
线路下顶进箱涵有四个施工阶段需要关键控制,依次是开挖工作坑,预制箱涵,线路架空以及箱涵顶进。
如果箱涵所处位置地下水位较高,则在开挖工作坑前需要排水,一般可以使用井点降水,以便于工作坑的开挖和箱涵的顶进施工。
工作坑开挖前先对与箱涵中心线相重合的工作坑中心线进行施放,并在工作坑两侧距坑边一定距离处定基桩,同时开挖线要用白灰进行标记,用挖掘机开挖,人工配合清理,严禁超挖。
工作坑的尺寸除应根据结构尺寸确定外,宜在涵身底板前留适当的空顶长度;在涵身底板后部亦宜留适当的空地,布置后背梁及其他顶进、装运、起吊设备。
开挖工作坑应与修筑后背统筹安排,当采用钢板桩做后背墙时,应先打板桩再开挖工作坑和填筑后背土。
工作坑底应密实平整,并有足够的承载力。
对工作坑滑板进行修筑时,首先对预制桥涵,其主体结构必须有足够的强度和稳定性,其次与相关规定相符:滑板中心线应与桥涵设计中心线相重合;滑板与原地基接触部分应有防滑措施,必要时在滑板下设锚梁;根据地质及线路使用情况可将滑板顶面做成前高后低的仰坡;当桥涵空顶时,可在滑板两侧设方向支墩。
预制箱涵的施工顺序为:在工作坑底板上测量定位放线,定位绑扎底板钢筋及支底板模板,浇筑底板混凝土,绑扎边墙钢筋,立边墙及顶板模型,绑扎顶板及悬臂人行道钢筋,浇筑边墙、顶板、悬臂人行道混凝土,箱涵混凝土养护,做防水层。
线路架空一般采用3孔100号工字钢梁,其中上、下行线间一
片工字钢梁共用,横抬梁一般采用51号工字梁,每组51号工字钢采用两片并排放置。
横抬梁5l号工字钢支点在上下行线路外侧的挖孔桩上,其上纵抬梁采用并排钢枕。
挖孔桩均采用混凝土灌注。
箱涵顶进施工一共包括8个工序,如图1所示。
图1 箱涵顶进施工工序图
2、混凝土箱涵的施工病害
由图1得知,混凝土箱涵顶一共包括8个工序,工序较多,导致施工周期也相对较长,外界因素影响大,容易出现一些施工病害。
1)混凝土箱涵裂缝
就结构形式而言,大型箱涵工程属于薄壁结构,虽然施工较为容易,但是施工质量要达到优良工程的标准比较困难,因为钢筋混凝土箱涵易出现裂缝,而裂缝可能引起渗漏,影响结构应力状态,同时箱涵中的污水会通过裂缝浸入周边环境中,容易引起钢筋锈蚀,继而可能影响承载能力、构筑物安全。
众所周知,混凝土由于收缩的原因,导致裂缝的产生,而收缩的过程是一个物化过程,包含的影响因素较多。
综合起来混凝土的收缩变形主要有浇筑初期(终凝前)的塑性收缩变形、混凝土干缩变形、硬化混凝土收缩变形、混凝土自缩变形以及温度下降引起的冷缩变形五种。
塑性收缩发生在混凝土(或浆体)处于塑性状态期间,其持续的时间较短,大约1h~2h,开始于混凝土表面光泽消失时,结束于混凝土凝结时。
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的1周左右,如果温湿度变化过快,则
产生收缩裂缝,通常发生在表面,这种裂缝宽度小且没有规则。
对于硬化混凝土,其收缩变形又称化学收缩,由于水泥的水化作用的反应使混凝土的强度得到发展,同时,伴随着放热和水泥浆体的体积减小。
一般来说,化学收缩大部分发生在混凝土硬化前且数值较小,因此对于普通混凝土一般可不予考虑。
混凝土初凝后,由于水泥水化作用使胶凝材料宏观体积得到减小。
自收缩引起的体积变化的原因不包括以下几种:温度发生变化,物质的损失或侵入,有外部力量或限制物等。
一般认为混凝土在开始凝结后的几天或十几天内即可完成,所以自收缩和干缩发生的时间在一定范围内是重合的。
在形成强度期间,由于混凝土内外存在较大的温差,从而出现降温收缩,最终导致裂缝的出现。
2)混凝土箱涵顶进过程中抬(扎)头
采用顶进法施工的涵体的底板与涵体通常情况下为一个整体,由于土质不同,涵体在顶进施工中会发生微倾,而且随着施工的进行逐渐表现出抬(扎)头现象,顶程长且未采取有效措施时都可能发生抬(扎)头现象,发生抬(扎)头现象得不到及时处理,必然超过设计及规范要求甚至影响正常使用。
3)地基沉降过大
一般在软基地区,箱涵地基均经过软基处理,诸如采用水泥搅拌桩复合地基等,但是软土的固结不可能在短时间内实现,而是一个长期的过程。
而箱涵建设周期较短,一般软基处理结束后就会开
始进行涵洞施工,随着施工的进行,荷载不断增加,沉降在所难免。
不均匀沉降就会导致涵洞一系列病害的发生,也是其最根本的原因。
3、质量控制措施
1)混凝土箱涵裂缝控制措施
对于混凝土的收缩变形,绝大部分是干缩变形,而且随着时间的推移,可以认为混凝土总的收缩变形近似等于混凝土的干缩变形。
因此箱涵裂缝控制的重点在于控制干缩裂缝的产生,其具体控制措施如下:研究表明,采用双掺技术不但有利于混凝土的后期强度增长,提高混凝土的抗渗性,也相应减小了其收缩值。
水胶比也是影响干缩的重要因素。
研究表明:水胶比对混凝土7cl内的收缩影响并不大,而且表现为水胶比越大,其收缩越小;而在后期,则存在临界的水胶比,当水胶比大于0.47时,水胶比的变化并不影响它们的干缩值,但当水胶比小于0.47时,则随水胶比的减小而干缩值不断减小。
如果温度场对混凝土结构收缩的影响和相对湿度变化引起混凝土的收缩变形较大时,上述的裂缝综合防治措施就不起作用,因此有必要界定裂缝综合防治措施的使用范围,即混凝土结构的收缩应力是否超过混凝土的抗拉应力,进一步分析并采取相应的措施。
对大体积混凝土,如果能够将事前准备、事中控制、事后养护3个阶段的各种因素考虑充分,并采取相应施进行控制,就能很好的控制裂缝的产生。
归纳起来,大体积混凝土裂缝的预防控制可概括
为4句话:优良配比是前提,早期养护很关键,科学施工最重要,温控检测不能少。
4.2顶进过程中抬(扎)头防治措施
如果尺寸较小的箱涵发生扎头现象时,可采用改善土质、增大吃土量以及往涵底塞废弃混凝土枕等方法进行调整,使其恢复正常状态;涵体如发生抬头现象也可以通过减小吃土量,挖短横沟或加载(将弃土向涵头堆放)等方式来调整涵体状态。
大跨度涵体顶进时如发生扎头现象可以通过打混凝土带来调整,如发现扎头现象时涵体离到位还有一段距离,施工中一般都采用打混凝土薄带来逐渐调整;而当距离很短时,一般采用打混凝土通带办法来调整。
3)地基沉降过大防治措施
在箱涵进行施工前,首先对地基进行超载预压,当地基沉降稳定后再进行下一步施工。
结束语
通过对混凝土箱涵顶进施工的工艺流程及施工中常见病害的归纳总结,并相应提出了一些预防和补救措施,为以后工程实践提供借鉴。
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注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。