南方地區(qū)雨水充沛,地下水豐富,軟土分布,做好涵洞基礎(chǔ)及臺(tái)背回填對(duì)于鋼波紋涵管整體穩(wěn)定及防水尤為重要。地基要對(duì)整個(gè)鋼波紋涵管保持均勻的承載力,要避免軟弱基和巖基交叉的地基,如果不可避免軟弱地基,要用砂石及礫石壓實(shí)成型,盡量減少整個(gè)區(qū)間的變位量?;A(chǔ)厚度從鋼波紋涵管的底部算起以80cm左右為宜,用透水性好、粒度分布良好的砂礫或碎石成型。材料的大粒徑不得超過波長的1/2。鋼波紋涵管臺(tái)背宜采用砂礫或碎石進(jìn)行回填,兩側(cè)回填應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,壓實(shí)落差應(yīng)小于20cm。因偏壓造成鋼波紋涵管變形時(shí),應(yīng)修正截面變形后重新壓實(shí)。
加強(qiáng)防腐防沖刷設(shè)計(jì)。南方地區(qū)地下水多帶有不同程度的腐蝕性,同時(shí)山嶺重丘地區(qū)地表水流湍急,季節(jié)性降雨沖刷嚴(yán)重。因此,鋼波紋涵管的防腐及防沖刷設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)考慮。在涵洞內(nèi)外壁熱鍍鋅層嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)控制的基礎(chǔ)上,可采用如下措施加強(qiáng)涵洞的防腐及防沖刷能力:1)對(duì)腐蝕及沖刷不嚴(yán)重的場(chǎng)合,可在鋼波紋管內(nèi)外壁增加熱涂瀝青層2道,每道厚約1.5mm,瀝青涂抹需在回填之前進(jìn)行。該措施也可增強(qiáng)涵洞的防水功能。2)對(duì)腐蝕及沖刷較為嚴(yán)重的場(chǎng)合,除在外壁增加2道熱涂瀝青層外,可考慮在管內(nèi)壁包裹一層 C25細(xì)石砼,更能加強(qiáng)涵洞受水流沖刷的能力,確保對(duì)涵管管壁的保護(hù)。C25細(xì)石砼體積配合比為水泥∶砂子∶ 石子=1∶1.16∶2.93,加水混合均勻后澆筑在管內(nèi)壁一定高度的圓弧內(nèi),澆筑厚度為高出波峰3cm,抹平即可。細(xì)石砼粘附力很強(qiáng),能滿足水流及砂石的沖刷要求。此外,也可考慮管身內(nèi)壁鋪設(shè)復(fù)合水泥砂漿鋼絲網(wǎng)保護(hù)層的做法,要求小厚度不小于5cm。但此法施工較為困難,不推薦采用。
鋼波紋涵管采用工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),通常涵頂填土高度與鋼管厚度、波高等參數(shù)規(guī)格有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。而山區(qū)高速公路涵洞較長,如果某一座涵洞涵頂填土高度位于兩種涵洞規(guī)格臨界處,則采用高或低標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)通常會(huì)有幾十萬元的價(jià)格差別。在這種情況下,建議在低標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上采用局部增設(shè)加強(qiáng)肋的做法以達(dá)到既能保證波紋涵管在施工過程及后期運(yùn)營的要求,又節(jié)約造價(jià)的目的。具體做法如圖3所示,在管頂填高超過(H-3)m范圍內(nèi)的管身頂部設(shè)置加強(qiáng)肋,加強(qiáng)肋在圖示范圍內(nèi)沿洞身每2m(中心間隔)設(shè)置1道,加強(qiáng)肋是圓心角為225°的鋼波紋管(型號(hào)與涵洞洞身所采用的鋼波紋管型號(hào)相同)圓弧片。
鋼波紋涵管基礎(chǔ)施工時(shí)應(yīng)在基礎(chǔ)上縱向預(yù)留0.3%~1%的預(yù)拱度。埋設(shè)于一般土質(zhì)地基上的鋼波紋管,經(jīng)過一段時(shí)間后常會(huì)產(chǎn)生一定的下沉,而且下沉量通常是管道中部大于兩端。因此,敷設(shè)于路堤下的鋼波紋管管身要設(shè)置中部向上的預(yù)拱度。預(yù)拱度大小根據(jù)地基可能出現(xiàn)的下沉量、涵底縱坡和填土高度等因素綜合考慮,通常為管長的0.3%~1%,大不超過2%,以確保管道中部不出現(xiàn)凹陷或滑坡。
鋼波紋涵管具有管節(jié)薄,重量輕,便于運(yùn)輸存放,施工工藝簡單,現(xiàn)場(chǎng)安裝方便,解決北方寒冷地區(qū)對(duì)橋梁和涵管的結(jié)構(gòu)破壞問題,組裝快速,工期短等優(yōu)點(diǎn)。為防止波紋涵管銹蝕,波紋管節(jié)出廠前內(nèi)外表面和緊固連接螺栓,進(jìn)行了熱浸鍍鋅處理,鍍鋅層厚度≥63μm,平均鍍鋅層厚度84μm;施工安裝時(shí)增涂瀝青涂層,其設(shè)計(jì)使用年限100年。鋼波紋涵管是一種柔性結(jié)構(gòu),它建成后與周圍土體形成一種組合結(jié)構(gòu),共同受力,波紋涵管楔形部及兩側(cè)的回填土很關(guān)鍵,如果回填不密實(shí)或有楔形部中空,將出現(xiàn)局部有較大變形,存在隱患,嚴(yán)重的將造成質(zhì)量事故。所以波紋涵管兩側(cè)及楔形部的回填土在施工中要嚴(yán)格控制。
施工工藝
挖基→施工放樣→基礎(chǔ)墊層填筑→管身安裝→涵背回填→洞口鋪砌
1、挖基
1.1有設(shè)計(jì)要求時(shí),按照設(shè)計(jì)要求開挖地基;沒有設(shè)計(jì)要求時(shí),基礎(chǔ)墊層厚和開槽寬度,為了便于機(jī)械碾壓,建議采用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)寬度。
地質(zhì)條件基礎(chǔ)小厚度(cm)基礎(chǔ)小寬度基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)寬度
土地基可直接將地基作基礎(chǔ)2×1.0+?m 2×3.0+?m
一般性管徑?<0.9m 20 2×1.0+?m 2×3.0+?m
0.9m≤管徑?≤2.0m 30 2×1.0+?m 2×3.0+?m
管徑?>2.0m 0.2?2×1.0+?m 2×3.0+?m
巖石地基20-40cm,但當(dāng)填土高度大于5m時(shí),填土高度每增加1.0m,其厚度增加4cm 2×1.0+?m 2×3.0+?m
軟土地基0.3-0.5?或50cm以上2×1.0+?m 2×3.0+?m
1.2基坑開挖應(yīng)按要求進(jìn)行,當(dāng)基底土為淤泥等不良土層時(shí),應(yīng)換填處理,應(yīng)避免超挖,如超挖,應(yīng)將松動(dòng)部分清除,其處理方案應(yīng)報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)。
1.3挖至標(biāo)高的土質(zhì)基坑不得長期暴露,擾動(dòng)或浸泡,并應(yīng)及時(shí)檢查基坑尺寸、高程、基底承載力。符合要求后,應(yīng)立即進(jìn)行基礎(chǔ)施工。
1.4各種土質(zhì)地基的處理方法
(1)土地基
未經(jīng)篩分的砂,碎石,砂礫土以及砂質(zhì)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(zhì)地基
承載能力不太高的普通地基,需設(shè)一定厚度的基礎(chǔ)。但是,若將涵管地基槽原狀土經(jīng)嚴(yán)格夯實(shí)(其夯實(shí)度到重型擊實(shí)密實(shí)度的90%以上)以后,也可直接將波紋管置于地基上。
3)巖石地基
除設(shè)計(jì)要求有規(guī)定之外,波紋管不能直接置于巖石或混凝土基床上,因過于剛性的支承,不但會(huì)降低管壁本身所具有的良好柔性,而且還會(huì)減小涵管的承載能力。所以對(duì)巖石地基應(yīng)挖掉一部分軟巖,換填上一層土,并認(rèn)真夯實(shí)。開挖軟巖溝槽,不能使用烈性炸藥和放深孔炮,以避免將過多的外層被炸松散。巖石風(fēng)化層地基不能作為基礎(chǔ),需換填上3倍直徑寬度的填土。http://topusaedu.com.cn/
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