涵洞施工技术
一、涵洞的组成
涵洞由进口段、洞身和出口段三部分组成。进口、出口段是洞身与渠道或沟溪的连接部分,其形式选择应使水流平顺地进出洞身,以减小水头损失。为防止水流冲刷,进口段需做一段浆砌石或干砌石护底与护坡,长度不小于3~5m。出口段应结合工程的实际情况决定是否需要采取适当的消能防冲措施。 二、钢筋混凝土管涵施工
现浇钢筋混凝土管的施工方法同前一节倒虹吸管现浇施工方法相似。此处专门介绍钢筋混凝土管的施工。
(一) 钢筋混凝土管涵预制
钢筋混凝土管涵应在工厂预制。预制钢筋混凝土圆管采用震动制管器法、悬辊法、离心法或立式挤压法挤压而成。
(二) 管节的运输与装卸
管节混凝土的强度应大于设计强度的70%,并经检查符合圆管成品质量标准的规定时,管节允许装运。
管节运输可根据工地车辆和道路情况选用汽车、拖拉机或马车等。 管节的装卸可根据工地条件使用各种起重机械或小型机械化工具,如滑车、链滑车等,亦可用人力装卸。
管节在装卸和动输过程中应小心谨慎,勿使管节碰撞破坏。严禁从汽车内直接将管节抛下,以免造成管节破裂。
(三) 管节安装
管节安装可根据地形及设备条件采用下列方法:
(1)滚动安装法。如图15-28 所示,管节在垫板上滚动至安装位置前,转动90°使其与涵管方向一致,略偏一侧。在管节后端用木撬棍拨动至设计位置,然后将管节向侧面推开,取出垫板再滚回原位。
(2)滚木安装法。如图15-29 所示,先将管节沿基础滚至安装位置前1m 处,旋转90°,使之与涵管方向一致 [见图15-29(a)、(b)]。把薄铁板放在管节前的基础上,摆上圆滚木6 根,在管节两端放入半圆形承托木架,以杉木杆插
入管内,用力将前端撬起,垫入圆滚木 [见图1529 (c)、(d)],再滚动管节至安装位置,将管节侧向推开,取出滚木及铁板,再滚回来并以撬棍仔细调整。
图15-28 涵洞管节滚动安装法
(3)压绳下管法,当涵洞基坑较深,需沿基坑边坡侧向将管滚入基坑时,可采用压绳下管法,见图15-30。
压绳下管法是侧向下管的方法之一,下管前,应在涵管基坑外3 ~5m 处埋设木桩,木桩桩径不小于25 cm,长2.5m,埋深最少1m。桩为缠绳用。在管两端各套一根长绳,绳一端紧固于桩上,另一端在桩上缠两圈后,绳端分别用一组人或两盘较车拉紧。下管时由专人指挥,两端徐徐松绳,管子渐渐滚入基坑内。再用滚动安装法或滚木安装法将管节安放于设计位置。
图15-29 涵管滚木安装法
图1-5 30 涵管压绳下管法示意
(4)吊车安装法,使用汽车或履带吊车安装管节非常方便,但一般零星工点,机械台班利用率不高,宜在工作量集中的工点使用。
(四) 钢筋混凝土管涵施工注意事项
(1)管座混凝土应与管身紧密相贴,使圆管受力均匀。圆管的基底应夯填密实。
(2)管节接头采用对头拼接,接缝应不大于1cm,并用沥青麻絮或其他具有弹性的不透水材料填塞。
(3)管节沉降缝必须与基础沉降缝一致。 (4)所有管节接缝和沉缝均应密实不透水。 (5)各管壁厚度不一致时,应在内壁取平。 三、拱圈、盖板的预制和安装
就地浇筑拱涵及盖板涵的施工方法与砌石拱渡槽施工方法相似。这里主要介绍拱圈、盖板的预制和安装方法。
1.对预制构件结构的要求
(1)拱圈和盖板预制宽度应根据起重设备、运输能力决定,但应保证结构的稳定性和刚性。
(2)拱圈构件上应设吊装孔,以便起吊。吊孔应考虑设置平吊及立吊两种,安装后可用砂浆将吊孔填塞。盖板构件可设吊环,若采用钢丝绳绑捆起吊,则可不设吊环。
(3)拱圈和盖板砌缝宽为1cm。 (4)拼装宽度应与设计沉降缝吻合。 2.预制构件常用模板
(1)木模。预制构件木模与混凝土接触的表面应平直,在拼装前,应仔细选择木模厚度,并将模板表面刨光。木模接缝可做成平缝、搭接缝或企口缝,当采用平缝时,应在拼缝内镶嵌塑料管(线)或在拼缝处钉以板条,内压水泥袋纸,以防漏浆。
预制拱圈木模见图15-31,竖向施工,支立方法与圆管模板同。
图15-31 预制拱圈木模
(2)土模。为了节约木材、钢材,在构件预制时,可采用土、砖模。土模分为地下式、半地下式和地上式三类,见图15-32。
土模宜用亚黏土,土中不含杂质,粒径应小于15mm,土的湿度要适当,夯筑土模时含水量一般控制在20%左右。
预制土模的场地必须坚实,平整。按照构件的放样位置进行拍底找平。为了减少土方挖填量,一般根据自然地坪拉线顺平即可。如场地不好,含砂多,湿度大,可先夯打厚10cm 灰土 (2 ∶8)后,再行找平、拍实。
(3)钢丝网水泥模板。用角钢作边框,直径为6mm钢筋或直径为4mm 的冷拔钢丝作横向筋焊成骨架,铺一层钢丝网,一面抹水泥砂浆制成,其构造见图15-33。
钢丝网水泥模板坚固耐用,可以周转使用,宜做成工具模板。模板规格不宜过多,重量不能太大,便于安装和拆除,一般采用以下尺寸:模板长度为1500mm、2000mm、2500mm。
(4)翻转模板。适用于中、小型混凝土预制构件,如涵洞盖板、人行道板、缘石拦杆等。构件尺寸不宜过长,对矩形板、梁长度不宜超过4m,宽度不宜超过0.8,高度不宜超过0.2m。构件中钢筋直径一般不宜超过14mm。
翻转模板应轻便坚固,制造简单,装拆灵活,一般可做成钢木混合模板,见图15-34。
3.构件运输
构件达到设计强度后才能搬运,常用以下运输方法:
(1)近距离搬运。可在成品下面垫放托木及滚轴沿着地面滚移,用A 形架运输或用摇头扒杆起吊,见图15-35。
图15-32 土模 (单位:cm)
(a)地下式土模;(b)半地下式培土土模;(c)地上式培土土模;(d)地上式 “板
打样”土模
图15-33 钢丝网水泥模板
图15-34 钢翻转架模板构造(单位:mm)
(2)远距离运输。可用扒杆或吊机装上汽车、拖车和平板车等运输。 4.构件安装
(1)检查构件及边墙尺寸,调整沉降缝。
(2)拱座接触面及拱圈两边均应凿毛 (沉降缝降外)并浇水湿润,用灰冻浆砌筑。灰浆坍落度宜小一些,以免流失。
(3)拱圈和盖板装吊可用扒杆、链滑车或吊车进行。
图15-35
构件起吊
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