浅谈涵洞附属工程施工技术
2011-12-31陈可富
陈可富
(河南三元工程监理咨询有限公司,河南 信阳 464000)
一、防水层:涵洞的钢筋混凝土结构设置防水层的作用是防止水分侵入混凝土内,使钢筋锈蚀,缩短结构寿命。防水层的材料多种多样。公路涵洞使用的主要防水材料是沥青,有些部位可使用粘土,节省工料费用。
(一)防水层的设置部位。防水层的设置部位如下:
1、各式钢筋混凝土涵洞(不包括圆管涵)的洞身及端墙在基础以上被土掩埋的部分,均须涂以热沥青两道,每道厚1~1.5mm,不另抹砂浆。
2、混凝土及石砌涵洞的洞身、端墙和翼墙的被土掩埋部分,只需将圬工表面凿平,无凹入存水部分,可不设防水层。但北方严寒地区的混凝土结构仍需设防水层。
3、钢筋混凝土圆管涵的防水层可按前面图形所示敷设。图中管节接头采用平头对接,接缝中用麻絮浸以热沥青塞满,管节上半部从外往内填塞;下半部从管内向外填塞。管外靠接缝处裹以热沥青浸透的防水纸8层,宽度15~20cm。包裹方法:在现场用热沥青逐层粘合在管外壁上接缝处,外面再如图在全长管外裹以塑性粘土。
4、钢筋混凝土盖板明涵的盖板部分表面可先涂抹热沥青两次,再于其上设2cm厚的防水水泥砂浆或4~6cm厚的防水混凝土。其上可按照设计铺设路面。涵、台身防水层按照上述方法办理。
(二)沥青的敷设:沥青可用锅、铁桶等容器以火熬制,或使用电热设备。铁桶装的沥青,应打开桶口小盖,将桶横倒搁置在火炉上,以文火使沥青溶化后,从开口流入熬制用的铁锅或大口铁桶中。熬制用的铁锅或铁桶必须有盖,以便在沥青飞溅或着火时,用以覆盖。熬制处应设在工地下风方向,与一般工作人员、料堆、房屋等保持一定距离,锅内沥青不得超过锅容积的2/3。熬制中应不断搅拌至沥青全部为液态为止。溶化后的沥青应继续加温至175°C(不得超过190°C)。熬好的沥青盛在小铁桶中送至工点使用。使用时的热沥青温度宜低于150°C。涂敷热沥青的圬工表面应先用刷子扫净,消除粉屑污泥。涂敷工作宜在干燥温暖 (温度不低于+5°C)的天气进行。
(三)沥青麻絮、油毡、防水纸的浸制方法和质量要求:油毡是用一种特制的纸胎(或其它纤维胎)用软化点低的沥青浸透制成,浸渍石油沥青的称石油毡,浸渍焦油沥青的称焦油沥青油毡。为了防止在储存过程中相互粘着,油毡表面应撒一层云母粉、滑石粉或石棉粉。防水纸(油纸)是用低软化点的沥青材料浸透原纸做成的,除沥青层较薄,没有撤防粘层外,其它性质与油毡相同。油毡和防水纸可以从市场上采购,其外观质量应符合如下要求:(1)油毡和防水纸外表不应有孔眼、断裂、叠皱及边缘撕裂等现象,油毡的表面防粘层应均匀地撒布在油毡表面上。(2)毡胎或原纸内应吸足油量,表面油质均匀,撕开的断面应是黑色的,无未浸透的空白纸层或杂质,浸水后不起泡、不翘曲。(3)气温在25°C以下时,把油毡卷在2cm直径的圆棍上弯曲,不应发生裂缝和防粘层剥落等现象。(4)将油毡加热至80°C时,不应有防粘层剥落、膨胀及表面层损坏等现象。高温下不应粘在一起。
二、沉降缝
(一)沉降缝设置目的:结构物设置沉降缝的目的是避免结构物因荷载或地基承载力不均匀而发生不均匀沉陷,产生不规则的多处裂缝,而使结构物破坏。设置沉降缝后,可限定结构物发生整齐、位置固定的裂缝,并可事先对沉降缝处予以处理;如有不均匀沉降,则将其限制在沉降缝处,有利于结构物的安全、稳定和对防渗 (防止管内水流渗入涵洞基底或路基内,造成土质浸泡松软)。
(二)沉降缝设置的位置和方向:涵洞洞身、洞身与端墙、翼墙、进出水口急流槽交接处必须设置沉降缝,但无圬工基础的圆管涵仅于交接处设置沉降缝,洞身范围不设。具体设置位置视结构物和地基土的情况而定。
1、洞身沉降缝
一般每隔4~6m设置1处,但无基础涵洞仅在洞身涵节与出入口涵节间设置,缝宽一般3cm。两端与附属工程连接处也各设置1处。
2、其它沉降缝:凡地基土质发生变化、基础埋置深度不一、基础对地基的荷载发生较大变化处、基础填挖交界处、采用填石垫高基础交界处,均应设置沉降缝。
3、岩石地基上的涵洞:凡置于岩石地基上的涵洞,不设沉降缝。
4、斜交涵洞:斜交涵洞洞口正做的,其沉降缝应与涵洞中心线垂直;斜交涵洞洞口斜做的,沉降缝与路基中心线平行;但拱涵与管涵的沉降缝,一律与涵洞轴线垂直。
(三)沉降缝的施工方法:沉降缝的施工,要求做到使缝两边的构造物能自由沉降,又能严密防止水分渗漏,故沉降缝必须贯穿整个断面(包括基础)。沉降缝具体施工方法如下:
1、基础部分:可将原基础施工时嵌入的沥青木板或沥青砂板留下,作为防水之用。如基础施工时不用木板,也可用粘土填入捣实,并在流水面边缘以1:3水泥砂浆填塞,深度约为15cm。
2、涵身部分:缝外侧以热沥青浸制的麻筋填塞,深度约为5cm,内侧以1:3水泥砂浆填塞,深度约为15cm,视沉降缝处圬工的厚薄而定。缝内可以用沥青麻筋与水泥砂浆填满;如太厚,亦可将中间部分先填以粘土。
3、沉降缝的施工质量要求:沉降缝端面应整齐、方正,基础和涵身上下不得交错,应贯通,嵌塞物应紧密填实。
4、保护层:各式有圬工基础涵洞的基础襟边以上,均顺沉降缝周围设置粘土保护层,厚约20cra,顶宽约20cm。对于无圬工基础涵洞,保护层宜使用沥青混凝土或沥青胶砂,厚度10~20cm。
三、涵洞进出水口:涵洞进出水口工程是指涵洞端墙、翼墙(包括八字墙、锥坡、平行廊墙)以外的部分,如沟底铺砌和其它进出水口处理工程。
1、平原区的处理工程:涵洞出入口的沟床应整理顺直,与上、下排水系统(天沟、路基边沟、排水沟、取土坑等)的连接应圆顺、稳固,保证流水顺畅,避免排水损害路堤、村舍、农田、道路等。
2、山丘区的处理工程:在山丘区的涵洞底纵坡超过5%时,除进行上述整理外,还应对沟床进行干砌或浆砌片石防护。翼墙以外的沟床当坡度较大时,也应铺砌防护。防护长度、砌石宽度、厚度、形状等,应按设计图纸施工。如设计图纸漏列,应按合同规定向业主提出,由业主指定单位作出补充设计。
四、涵洞缺口填土:1、建成的涵管、圬工达到设计要求的强度后,应及时回填。回填土要切实注意质量,严格按照有关施工规定和设计要求办理。若系拱涵,回填土时,应按照本章第三节有关规定施工。2、填土路堤在涵洞每侧不小于两倍孔径的宽度及高出洞顶lm范围内,应采用非膨胀的土从两侧分层仔细夯实,每层厚度10~20cm。特殊情况亦可用与路堤填料相同的土填筑。管节两侧夯填土的密实度标准,高速公路和一级公路为95%;其它公路为93%。管节顶部其宽度等于管节外径的中间部分填土,其密实度要求与该处路基同。如为填石路堤,则在管顶以上1.0m的范围内应分三层填筑:下层为20cm厚的粘土;中层为50cm厚的砂卵石;上层为30cm厚的小片石或碎石。在两端的上述范围及两侧每侧宽度不小于孔径的两倍范围内,码填片石。对于其它各类涵洞的特别填土要求,应分别按照有关的设计要求办理。3、用机械填筑涵洞缺口时,须待涵洞圬工达到容许强度后,涵身两侧应用人工或小型机具对称夯填,高出涵顶至少lm,然后再用机械填筑。不得从单侧偏推、偏填,使涵洞承受偏压。4、冬季施工时,涵洞缺口路堤、涵身两侧及涵顶lm内,应用未冻结土填筑。5、回填缺口时,应将已成路堤土方挖出台阶。
结语总之,涵洞附属工程虽小,但同样不可忽视,应在施工前做好充分准备,周密安排,施工过程中严格控制施工质量,确保其质量达到设计及规范要求。
[1]闵志华,张守平.灌区主体工程施工实例分析.科教导刊,2009.