装配整体式钢筋混凝土箱涵设计

赖建

【摘要】随着经济的不断发展，城市化脚步的加速，城市的建设越来越快速，用地面积也不断地增大，用地非常的紧张，雨水对城市中地面的积水能力有很大的影响，因此城市的排水系统十分重要，管道的设计使流量不断增大才能减少地面的积水。箱涵设计是城市的排水系统中广泛应用的一种，而装配整体式钢筋混凝土箱涵设计也逐渐取代了原先的现浇式箱涵。本文从对比两种设计的优缺点分析，研究装配整体式钢筋混凝土箱涵设计的可行性。

【关键词】装配整体式；钢筋混凝土；箱涵设计

箱涵设计是高速公路中的一种构筑物，主要目的在于疏通地面积水、方便行人和车辆通行的通道，这种通道的数量占了公路构筑物的很大比例。由于地面的施工不能耽误过长时间，影响到行人和车辆的通行，因为我们要选择一种比较快速而方便的构建方式。装配整体式建立在保证工程的质量和加快施工的进度前提上，同时也便于集中预制，节省了工程模板，极大地缩短了施工的工期。而传统的现浇式箱涵设计施工的工期较长，而且需耗费大量的模板，严重影响了工程的工期。下面我们对比两种设计方式的优缺点，从而分析应用装配整体式钢筋混凝土箱涵设计的可行性。

1 现浇式和装配式的对比

1.1 现浇式钢筋混凝土箱涵设计

它的工程流程是：首先需要挖出明坑，然后需要支模，对混凝土进行浇注，最后要等混凝土强度达到一定程度后拆除模板。

它的优点是：施工中不需要预制的场地，不需要起吊和运输的设备，加上它各部分间的主筋可以不中断，因而它的构件整体性也比较好。

它的缺点是：施工的工期较长，施工中所需的支架和模板用量较大，因而施工的费用也就相对较高了。

1.2 装配整体式钢筋混凝土箱涵设计

首先需要预制场地，可以是预制的工厂，也可以选择交通运输比较方便的路基附件；然后对各个构件进行预制工作，最后采用支撑的方法将预制好的部件进行安装。它的优点就是：由于构件是工厂加工生产制作的，因而质量好，而且能确保构件质量和精密的尺寸度。可以多個箱涵平行操作，施工速度也加快了很多，因而也大大缩短了施工的工期。在工程制作构件的同时，存放的时期内就可以减少混凝土的收缩变形等。

2 装配式箱涵的构造设计和装配设计

2.1 构造：

主要有三个部分四个构件组成：底板、两个侧壁和顶板。底板及顶板的两侧设置成楔形的凹槽，而侧壁的上沿和下沿均有楔形的凸榫，凹槽与凸榫的斜度是一致的，而底板和顶板上的凹槽与凸榫也是一致的。在底板凹槽处与侧壁凸榫处纵向设置密封的条形卡槽，底板两边的宽度要比箱涵的外部长度要宽，以方便设置拉杆及互帮。而在底板的边缘部位要设置出一定间距的预埋件；侧壁的边沿1/2～1/3处的高度要与底板预埋件的部位相对应，便于安装箱涵的拉杆。重要的注浆管应该设置在底板凹槽两侧部位，形成纵横相通的设施，有利于装配时底板的充分安装与稳固。

箱涵的节长一般在2-4M左右（基本上需要是0.5M的倍数），不过要根据箱涵的大小和构件的重量等因素来确定，预埋件至构件的横向处为0.25M，间距需根据相应计算来确定，正常下是0.25～0.5M之间设置一个。采用企口连接箱涵的横向，接口处也需要采用密封条进行密封，而企口的凸榫处相对应的设置横向的密封条卡槽。装配整体式箱涵横切面示意图，如图1.

图1 装配整体式箱涵横切面示意图

2.2 装配设计：

装配整体式钢筋混凝土箱涵需要根据箱涵的尺寸和地基承载力及埋深等因素进行设计，在进行装配时，两侧的下凸榫镶入底板的凹槽里，两侧的上凸榫镶入顶板的凹槽里，侧壁和底板相连接，并加用拉杆和护帮来对底板的固定，由此来承担外壁的压力。装配整体式箱涵的装配断面示意图，如图2.

图2 装配整体式箱涵的装配断面示意图

3 装配整体式钢筋混凝土箱涵的施工

首先要进行常规的管道施工，再进行开挖沟槽和支护。这些基础设工需建立在满足地基承载力的要求之上。混凝土的基础高度要略低于设计的标高，如低了可进行注浆来调整。进而要安装地板，在箱涵的横向安装密封条卡槽和橡胶密封条，其长度要包含箱涵一周，并多留10CM用于搭接箱涵的顶板中心部位，然后将两块地板压紧，按照预埋件进行钢筋的焊接固定，在焊接的同时要注意安装拉杆的位置。在底板及侧壁处镶入的密封条可设计出5-10CM的斜面，挤压就可自行密封。在向底板的注浆管里注浆时，浆体（水泥：煤灰）的比例为1：1，需要浆体完全注满底部。在浆体凝固后进行安装侧壁，可以先用临时物件固定和支撑侧壁，在校正好垂直度和对角线后，先进行一侧的拉杆焊接，之后安装顶板，在顶板的凹槽与侧壁的凸榫完全合槽后，再将其他一侧的拉杆进行焊接好。最后进行支模的互帮浇筑混凝土，沟槽回填是主要的固定部分，需要在设计强度70%的时候进行，同时进行两侧的回填，高度不高于30CM。箱涵内的装配衔接处均要采用聚氨酯材料的密封胶进行填缝。

总结：

综上所述，装配整体式钢筋混凝土箱涵设计相比现浇式箱涵，其施工工期较短，质量保证并安装和装配上极易控制等优点，从而也降低了工程的成本，也提高了城市建设中的稳定。装配式的箱涵采用钢筋混凝土进行预制完成构件，其单个的构件重量比较轻，制作也很方便，运输和施工上也相对比较简单和方便，也减少了人力和财力。这中箱涵的设计可以根据不同的地基承载力及覆土厚度进行不同的规格设计，从而适应不同的地面流水量的需要，形成一种新型的建筑材料进行产业化生产，是在建筑行业中值得推广和大力应用的。

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