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波纹涵管

边坡防护网
拼裝波紋管涵施工工藝

一、拼裝涵管概況

    拼装波纹涵管是由多片波形板片用螺栓拼接而成,具有板片薄,重量轻,便于运输存放,施工工艺简单,现场安装方便,解决北方寒冷地区对桥梁和管涵的结构破坏问题,组装快速,工期短等优点。进行纵向连接成型。连接螺栓采用M20,8.8级高强度螺栓及弧形垫圈,边缝及螺栓用密封胶处理,钢板表面采用热浸镀锌。组装完成后用喷涂沥青。洞口铺砌及护坡采用M7.5浆砌片石铺砌货采用钢筋混凝土浇筑洞口。钢波纹管涵是一种柔性结构,它建成后与周围土体形成一种组合结构,共同受力,波纹管涵楔形部及两侧的回填土很关键,如果回填不密实或有楔形部中空或局部有大石块直接作用于管体,将出现局部有较大变形或局部有凸起,存在安全隐患,严重的可能会造成质量事故,所以波纹管涵两侧及楔形部的回填土在施工中要严格控制。

二、施工工藝

    挖基→施工放样→基础垫层填筑→管身安装→涵背回填→洞口鋪砌及護坡防護。
    1、挖基
1.1有設計要求時,按照設計要求開挖地基;沒有設計要求時,基礎墊層厚和開槽寬度參見下表,爲了便于機械碾壓,建議采用基礎標准寬度。
 
地質條件 基礎最小厚度(cm) 基礎最小寬度 基礎標准寬度
優質土地基 可直接將地基作基礎 2×1.5+Φ m 2×3.0+ m
一般性 管徑Φ<0.9m 20 2×1.5+Φ m 2×3.0+ m
0.9≤管径   Φ≤2.0m 30 2×1.5+Φ m 2×3.0+ m
  管徑Φ>2.0m 0.2Φ 2×1.5+Φ m 2×3.0+ m
岩石地基 20-40cm,但當填土高度大于5m時,填土高度每增加1.0m,其厚度增加4cm 2×1.5+Φ m 2×3.0+ m
軟土地基 0.3-0.5Φ或50cm以上 2×1.5+Φ m 2×3.0+ m
1.2基坑開挖應按要求進行,當基底土爲淤泥等不良土層時,應換填處理,應避免超挖,如超挖,應將松動部分清除,其處理方案應報監理、設計單位批准。
1.3挖至標高的土質基坑不得長期暴露,擾動或浸泡,並應及時檢查基坑尺寸、高程、基底承載力。符合要求後,應立即進行基礎施工。
1.4各種土質地基的處理方法
    (1)優質土地基
未經篩分的砂、碎石、砂礫土以及砂質土都是比較理想的地基材料,但需清除10cm以上的石塊等硬物。
(2)一般性土質地基
承載能力不太高的普通地基,需設一定厚度的基礎。但是,若將涵管地基槽原狀土經嚴格夯實(其夯實度到重型擊實密度的90%以上)以後,也可直接將波紋管置于地基上。
(3)岩石地基
除設計要求有規定之外,波紋管不能直接置于岩石或混凝土基床上,因過于剛性的支承,不但會降低管壁本身所具有的良好柔性,而且還會減小涵管的承載能力。所以對岩石地基應挖掉一部分軟岩,換填上一層優質土,並認真夯實。開挖軟岩溝槽,不能使用烈性炸藥和放深孔炮,以避免過多的處層被炸松散。岩石風化層地基不能作爲基礎,需換填上3倍直徑寬度的填土。
(4)軟土地基
  当涵管处于軟土地基上时,需对软土路基进行处理,然后,在其上填一层大于20cm厚的优质砂砾垫层,并夯实紧密。
1.5預留拱度
 埋設于一般土質地基上的波紋管,經過一段時間後,常會生産一定的下沈,而且往往是管道中部大雨兩端。因此,鋪設于路堤下的波紋管的管身要設置預留拱度。其大小根據地基土可能出現的下沈量,涵底縱坡和填土高度等因素綜合考慮,通常可爲管長的0.2%~1%,以確保管道中部不出現凹現或滑坡。
 2、施工放樣
   对施工场地进行平整,安排布置各种材料堆放场地,阻止所需机械设备。施工前组织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。
 3、基礎墊層填築
  基础垫层材料采用碎石土或砂砾填筑。
4、管身安裝
(1)管身安裝前要求准確放出管涵的軸線和進、出水口的位置,拼裝時要注意端頭板片和中間板片的位置,管涵的安裝必須按照正常的軸線和圖紙所示的坡度敷設。
(2)管身安裝應緊貼在砂礫層上,使管涵能受力均勻。基層頂面坡度與設計坡度一致,並且在管身沿橫向設預拱度爲管節長度的0.2%~1%,以確保管道中部不出現凹陷或逆坡。
(3)管身采用Q235熱軋鋼板幾塊連接一周整體成型後再進行縱向連接。由中心向兩端對稱進行安裝。安裝時先安裝底片,然後分別向上拼接。每安裝5m進行一次管節的圓度和位置校正。如出現偏位的方向向上頂管節進行糾偏。
(4)管節安裝需在管節內外搭設施工腳手架,以方便施工操作。
5、密封膠
管節全部拼裝完成後,應檢查管節位置是否符合設計要求。並在管身內側所有鋼板拼縫采用密封膠進行密封防止泄漏。
6、塗刷瀝青
涵管出廠時,涵管及配套附件已經經過鍍鋅處理。其鍍鋅厚度大于等于63微米,平均厚度84微米,在沒有鹽堿水或有害工業廢水浸泡以及涵管內不經常流水的情況下。其鍍膜即可防止鏽蝕,否則,一般情況下,可在管節內外管壁塗上或噴上含有石棉纖維的厚瀝青一道。或塗刷兩遍瀝青和石油的拌和物,以加強防腐蝕作用。從外觀看管壁內外均勻的塗成了黑管即可。但是必須要等到瀝青晾幹後方可回填。一般瀝青塗層的厚度要達到0.4~0.5mm。此外,還可采用加厚管壁的辦法,一般管壁每年蝕耗厚度爲0.01mm~0.03mm。可按計劃使用年數和此年數值估計增加厚度。兩種塗刷劑的配合比和塗刷方法如下:
(1)含有石棉纖維的厚瀝青塗料
塗料的溶劑是高質量的瀝青,石棉粉的含量≥30%。噴塗方法:可用氣壓噴塗,或毛刷噴塗,每次噴塗層厚7mm~8mm,噴塗用量爲1kg/m2左右。被噴塗物表面應特別幹爽,無油汙。塗刷在廢水浸泡或水位以下部分的涵管。
(2)瀝青與煤油的拌和物塗料
塗料瀝青與煤油之配合比爲54:56,使用此塗料時應塗刷2遍,使塗刷層總厚度達到0.4mm~0.5mm,塗刷用量爲0.6kg/m2。有條件時用噴槍噴塗,效果更好,塗刷部位與上述相同。
6.涵管回填
(1)爲保證涵管的回填質量,管底兩側楔形部位處的填築可采用5種方案:1.采用粗沙“水密法”振蕩器密實。2.采用級配良好的天然砂礫(含水量要求比最佳含水量大2%左右),人工用棒在管身外向內側進行夯實,木棒作用點必須緊貼管身,每個凹槽部位都必須夯實到位。3.采用液態粉炭灰回填。4.采用輕型混凝土回填。5.最大粒徑不超過3cm的級配碎石回填。然後用小型夯實機械斜向夯實,確保管底的回填質量
(2)涵管兩側的部位回填采用級配良好的天然砂礫或級配碎石。在管身最大直徑兩側50cm範圍內使用小型夯實機械夯實,以避免壓路機等大型機械設備對管涵的撞擊。
(3)填築時應分層填築,分層壓實,每層壓實後的厚度爲20cm,壓實度要求達到95%方可進行下層建築。填築前在管節兩側上用紅色油漆按每20cm高度標注,填築時按標注線控制。
(4)填築必須在涵管兩側同步對稱進行,兩側的回填土高差不得大于30cm。
(5)管頂填土厚度小于50cm時,不得使用大于6T的壓路機械碾壓,也不允許施工機械通行。
(6)施工單位必須嚴格按照要求進行管涵回填。
(7)管體兩側及頂部20米範圍內不允許使用強夯機械。
7.洞口鋪砌及護坡防護
洞口采用端墙型式或与路基边坡同坡率的斜口形式。洞口鋪砌及護坡防護为M7.5浆砌片石,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。
8.防止拼裝鋼波紋管涵漿砌片石端牆裂縫的施工措施
目前在拼裝波紋管施工現場發現,有些施工單位在管體頂部還沒有完全終止時,就將波紋管上下遊的擋牆砌築完成了,這種施工方式將存在填土完畢後端牆裂縫的弊病,因波紋管在填土過程中存在管壁變形,一般變形量爲管壁的±0.5-2%,當然此變形數值和管側回填土的密實度有很大的關系。但填土終止後波紋管不再變形,建成後行車動載對其影響很微小,(管壁的變形爲0.06-0.15mm)。因此,爲防止端牆裂縫,可采取以下兩種措施:(1)基礎做好後,上下遊的片石砌築高度和砂礫基礎上頂面標高一致即可,開始拼裝波紋管,在管體安裝就位完畢後,可以采取不砌築端牆,而將波紋管的填土填至路頂面標高十五日後在砌築端牆。也就是波紋管終止了管壁的變形後。(2)波紋管安裝就位完畢後,可以將兩端端牆砌至與波紋管管頂一平就不再砌築,波紋管管頂部未砌築的部分片石可以排列兩排沙土袋來擋土,等到波紋管管頂填土填至路基最大設計標高十五日後再將沙袋清理掉砌築上下遊的端牆。
希望各項目施工方能引起重視,避免端牆裂縫現象的發生。
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