高速公路涵洞工程施工难点的探讨
摘要
关键词
高速公路;涵洞工程;施工难点
正文
1工程概况
某高速公路施工标段共设置涵洞182道,具体结构类型为6m×3.8m箱形通道49道、4m×3m箱涵78道、5m的圆管涵53道,其中预制节段共计1902节段。施工区域位于长江三角洲平原,地势低平,地表起伏甚微,但水系发达、水网密布。主要分布的软土为(1)2层软土,土性为软粘土层,灰色,流塑,局部软塑,土质不均,含粉土薄层具高孔隙比,高压缩性,一般层顶埋深0.50~7.10m,埋深较浅,层厚整体较小,力学性质较差。本标段涵洞工程在沉降与稳定计算的基础上,确定分别采取了换填法、堆(超)载预压法、混凝土双向搅拌桩等处理措施。
2高速公路涵洞工程的施工难点分析
2.1涵洞施工图纸设计的可行性确定
涵洞是公路跨越沟渠及排出自身路基内侧边沟水流的主要结构物之一、也是保证公路沿线乡村道路通行及农田灌溉的重要手段。因此,公路涵洞工程的设计规划,在对涵洞的定位及选择时,首要考虑整体线路设计中新建高速公路与涉及周边区域既有道路的通行、既有排水沟渠的连通、既有农用灌溉沟渠的连通,并将对周边区域不利因素影响达到最小限度。如此,施工单位施工时将会大幅减少施工阻碍,降低施工单位与当地居民协调工作的难度,开展工作也会更顺畅。但这样就会导致设计师在设计规划涵洞位置上,降低对地质因素影响的考虑,甚至直接从现有地质勘探资料上分析考虑施工的地质条件,从而导致施工单位面临的具体涵洞施工时的地质条件,与施工设计图纸表述内容偏差较大,且按照图纸设计要求施工,并不能满足涵洞的地基承载力需求,给施工单位造成了较大的施工困难,为达到涵洞要求的地基承载力,增加不少的地基处理措施,极大损害了施工单位的经济效益。
2.2节段安装精准定位及现浇与预制节段的结合
与传统箱涵的现场浇筑施工方式相比,装配式公路箱涵在工期、质量和造价等方面可控性更高,具有良好的社会效益和经济效益,在高速公路施工中被广泛应用。
但公路设计线型及宽度并非一成不变,与公路沿线道路及排水体系连接时的角度各不相同,因此,装配式涵洞无法做到完全意义上的全结构预制,涵洞两端为满足连接要求,必须采取现浇形式。涵洞预制节段在安装时,现场地基基础施工的平整度及测量放样定点偏差要严格控制在规定范围,以保证预制节段与后场现浇段的有效结合,为后续接线施工、防排水施工及运营维护减少困难。
2.3涵洞预制节段拼接防水施工的控制
高速公路涵洞钢筋混凝土结构的设计寿命一般在50年以上,因此要保证涵洞在大自然环境(风、霜、雨、雪、冰冻、高温、水流冲击)和行车荷载的长期作用下,钢筋混凝土长期完好,不发生破损,这就要求涵洞防水层必须具有较高的可靠性和耐久性。
但不论装配式涵洞或现浇式涵洞,其结构或多或少的存在拼接缝、螺栓孔及沉降缝,且涵背施工时,防水层极易被土方填筑压实机械破坏,这给涵洞的防水施工带来困扰。
3高速公路涵洞工程施工的难点改善措施
3.1高速公路涵洞工程施工图纸设计可行性复核
在高速公路涵洞工程的施工前,对施工图纸可行性的确定是杜绝因图纸设计考虑不充分,导致涵洞选址需要变更或地基承载力在按设计图纸施工后仍不能满足要求等情况的发生,有效减少施工单位的协调工作难度及重复施工损失。
因此,在确定施工图纸时,应结合实际施工经验,考虑桥梁涵洞图纸的规划与设计,实勘涵洞的选址位置地质、环境等条件,判断高速公路外围及高速公路周边的建设规划是否合理,多重审查,做好施工风险管理,对高速公路涵洞工程的施工图纸可行性进行保障,使桥梁涵洞与周围的地势与环境完美的融合,起到减缓地面压力的效果,且与当地水系、道路的连接效果达到应有的经济建设效益。
3.2防水材料质量和施工精确度控制
高速公路涵洞工程防水施工要从严格选材和精准施工两方面控制,首先要选择优质的防水施工材料,其次要注重施工过程要点的控制。本项目涵洞预制节段接缝外侧填塞深约10cm的沥青麻絮,再注入3cm双组分聚硫密封胶,最外侧覆盖宽为25cm、厚为2.5mm的SBS改性沥青防水卷材。
节段内侧仅需填塞10cm深的沥青麻絮和3cm深的双组分聚硫密封胶。框架顶板顶面、侧墙外侧防水处理措施同阶段接缝防水处理措施相同,顶板底面、侧墙内侧仅需填充双组分聚硫密封胶。底板顶面沉降缝填充15cm深双组分聚硫密封胶,底板底面填塞沥青麻絮并捣实。
施工过程中要通过以下几点保证防水施工精确度。(1)固定接缝处理界面要保持平整、干燥,安装前清除界面浮渣尘土及杂物,用钢钉或胶水将止水条固定在安装部位,注意预留注胶孔。(2)双组分聚硫密封胶填充接缝时,要去除粘贴表面的附着物、油污及灰尘,接缝表面保持完全干燥、清洁;采用挤胶枪自下而上将拌好的双组分聚硫密封胶压入缝内填实,胶体需密实连续,不能有断裂脱胶、渗水现象;双组分聚硫密封胶要随拌随用,并应在搅拌好之后2h内使用完;聚硫密封胶填缝完成后,加强对成品养护,24h内应避免雨水冲淋。(3)聚硫密封胶在固化时间7d后达到最佳强度,先将缝边多余的密封胶清除干净并保持接缝平滑,再粘贴25cm宽、2.5mm厚的SBS改性沥青防水卷材,需使用专用胶水粘贴。
3.3施工软件及精密仪器组合使用
通过精密仪器采集的准确数据,结合设计图纸及规范要求,充分利用信息化施工软件对涵洞的建设过程进行三维立体建模复核,将施工建设全过程准确推演,实现系统性的作业规划,既能检验施工放样数据的准确性,有效减少人员主观上的干扰,又能及时发现施工中可以优化或不合理的地方,增强施工的预见性,给施工组织和工艺上的优化提供便利。因此,高速公路涵洞工程施工信息化施工软件和精密仪器的组合使用,将有效降低涵洞工程装配式预制节段安装以及与现浇部分结合施工的难度。
3.4涵背回填施工中加大工艺的优化创新力度
基于涵洞工程小跨度结构物的台背回填施工特点,在确保填料性能优越、填料压实度合格、不损害结构物、不遗留质量隐患的前提下,根据实际施工条件,大胆引进和创新工艺工法,可大幅提高涵背回填施工效率和质量,降低施工难度。
在涵背施工前,应结合当地可供应的回填材料情况,将图纸原设计4%+2%的水泥石灰土优化为6%石灰土,既保证填料的水稳性好和强度高的特点,又节约水泥的用量。开挖涵背回填台阶时,使用激光放样设备精准标记台阶开挖尺寸,保证台阶开挖一次成型率,使台阶开挖质量和效率成倍提高。在施工涵背回填顶层时,为强化涵背填土与路基填土结合,在涵背顶层土上增设了土工格栅来加强路基结构纵向的有效连接,提高路基结构整体稳定性,防止路基不均匀沉降及路面结构横向反射裂缝,保证路基顺利度过堆载预压期。
3.5建立严密的质量管控小组
在桥梁涵洞工程施工过程中建立严密的质量等级管控小组,使桥梁涵洞工程建设项目形成完整的质量保证体系,可以时刻掌控桥梁涵洞工程施工情况,对施工过程进行有效的质量管理,提高高速公路涵洞工程施工的质量。
4结束语
高速公路涵洞的施工质量不达标,不仅会对高速公路涵洞周边路基路面结构埋下永久病害隐患,同时会对线路中的其他运维设施造成损害,严重影响高速公路交通运输的安全,无法为人们提供安全稳定运输服务保障,给公路部门造成巨大的经济损失。因此,为了推动高速公路建设项目涵洞工程施工方法和工艺不断发展与进步,施工质量监督与管理水平的不断提高,使得对高速公路涵洞工程施工难点的探讨显得更加重要。
参考文献
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