摘要:在公路软土路基工程施工中,钢波纹管涵洞技术的应用优势较大,且具备施工周期短、施工效率高、施工可靠性强等优势特点,因此在实际的工程应用中,具有很强的适应力,并被广泛的应用。本文首先针对钢波纹管涵洞技术的特点,针对提出了其技术应用的优势,例如对地基承载力要求低、施工周期短、操作简便等。期望能够为相关的技术人员提供一定的参考。
关键词:公路软土路基;钢波纹管;涵洞技术;施工特点;优势
引言
在公路软土路基涵洞施工中,影响最大的施工因素便是不均匀沉降的产生,由于在涵洞施工的过程中,施工材料与工程整体结构具有一定的关联性,因此在选材的过程中,一般都选用质地均匀、柔性和弹性较高的钢波纹管涵洞,此材料能够很好的适应地基基础变形力的作用,能够有效的发挥因为轴向力而导致的钢波纹管承载能力的下降。钢波纹管能够有效的根据承载力分散的原理,将作用在其上的轴向力和横向力适当进行分散,最大化的发挥钢结构自身优势。此外,在不良工程地质建筑结构施工的过程中,利用钢波纹管结构能够达到不良岩土地区的路基施工要求,最大化发挥钢波纹管涵洞技术的优势。
1钢波纹管涵洞技术特点分析
首先,应针对施工工艺流程,制定施工准备前、施工过程和施工后期的验收环节的质量管理制度,例如排水清淤作业和施工现场场地的整平等。在施工的过程中,应按照施工流程,对现场的地基的压实度和含水量进行实验检测,测量对应水准。其次,对地基结构采取分层回填作业,有效开展压实度和含水量等的检测,并结合管节需求数量进行拼装,检测工程密水情况和相应的管底纵坡数值的试验检测,并有效的观察腐蚀层的厚度,并采取有效的补救措施及时进行处理。
其中,地基压实度和含水量的检测是必备的环节,同样也是影响钢波纹管涵洞技术应用的重要因素。
涵管拼装工艺流程如下:首先,应对涵管的管节进行有效的检测,并选择合适的机械设备进行吊装,进而按照施工的准备位置进行运输,之后按照安装规范的要求,对涵管的进出口进行对应和校对工作,对齐相应的法兰盘和法兰孔,并做好相应的密封工作,最后应选择均匀程度高的沥青在安装好的涵管周围开展侧涂处理。
此外,结合钢波纹管涵洞技术的施工特点,应严格控制和选择适宜的施工季节,并尽可能的避免寒冷季节下的施工,严格的控制基础换料,防止涵管出现内部结构损坏的现象。
2钢波纹管涵洞技术的优势分析
2.1基地承载力要求低
钢波纹管在公路软土路基施工中,主要适应于地基承载力小且沉降与变形大的地基结构,由于其自身的结构刚性与软性互相结合,且受力均匀,不易产生较大的变形,因此在施工过程中,其能够有效的承受来自外部环境的荷载力。钢波纹管在施工中克服恶劣地质环境的能力较强,并具有较强的地形适应能力。在通常情况下,钢波纹管的承载力与该路基地基结构中的承载力要求是一致的,例如,涵顶填土高度小宇10cm,则地基基低的设计承载力应大于190kPa;如果涵顶高度在10cm~15cm之间,则承载力应大于210kPa。由于地基承载力最高可达到300kPa,可完全满足地基承载力的要求。
2.2施工作业周期短、易操作
与相同工程量的桥梁、传统涵洞工程相比,钢波纹管涵洞造价更低,更具经济性,同时 钢波纹管涵洞技术的应用过程中,工程施工所需的工期较短,主要是由于大部分的施工构件都以组装的形式开展,更有流于对工程质量的把控。从施工工艺上进行分析,钢波纹管涵洞技术的施工工艺主要与标准化的设计相结合,进而延长构件的使用寿命。从结构的构造上来分析,钢波纹管涵内部结构与混凝土拱涵、盖板涵等结构构造简单,其主要采用的是波纹管搭接式连接,并借助密封胶和相应的高强度螺栓进行紧固和密封作业。
2.3不同地质条件适应能力强
由于我国幅员辽阔,南北地区温差大,干湿度差异明显,同时地基地质条件的差异性明显,由于在钢波纹管涵洞技术应用的过程中,其具备较大的抗沉降的能力,且抗变形能力强,因此在适应地基结构的基础上,不仅能够适应软土地基,同时能够适应硬质土地基结构,例如膨胀土、黄土等。而且适应于我国东北地区的高寒地质环境,易造成冰冻现象,尤其是受到常年积雪的影响,出现反复性冰冻现象。
2.4运输便捷且环保
由于钢波纹管涵洞所用的原材料基本不需要水泥、木石材等结构,这样就能够大大减小了材料的浪费,同时节约环境,减低能耗。与其他传统的拱涵结构相比较,钢波纹管涵后期维护工作简单,在施工及安装的个过程中,可以有效的而结合现场施工及安装的大型设备,有效的减少水泥、石块等建筑施工材料的应用,提升了环境保护的力度。
3钢波纹管涵洞技术在公路软土路基施工中应用
首先在对应的基础施工中,一般需要进行严实的夯实土进行填方处理,其具体的施工步骤如下:挖掘埋设管道的沟槽结构,结合挖掘深度,实现管侧面结构的填土夯实作业,如果涉及到填土厚度不够的情况下,应根据实际的施工需求,先进行回填土,确保能够保证有效的开展埋设管道的沟槽开挖作业。
在施工前的准备工作应做到,核对土建基准,确认涵洞位置及中心线及中点的位置等,在安装的过程中,首先安装中间管节,再进行两侧进出水的安装作业,将标准化的沥青材料平填在管的外壁,涂抹的厚度应至少1mm。管壁的位置校正需要借助千斤顶来开展。
填土。填筑的过程中不需要特定的土质进行填筑,选用一般的地基土即可,如果涉及到多年的冻土区,应采用含水量不大于5%的沙砾,并对周围2m以内的直径范围进行有效的填筑作业,且压实度应达到重型机械压实度的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行运输作业的过程中,应明确的注重填土层的厚度,在施工机械的选择上不能够利用压路机开展施工,可对管顶进行填土作业的过程中,可以有效的采取路基压实的效果,最大化的解决金属波纹管涵洞技术应用的过程中,如果没有达到相应的施工要求,那么整体结构的耐久性受到较大的影响。
4钢波纹管涵洞技术在公路软土路基工程施工中要求
4.1施工季节控制
由于钢波纹管涵洞技术受寒冷季节低温影响较大,再加上混您土材料热胀冷缩现象影响,因此施工季节宜选取在暖季,华北地区一般在4月底—11月初,东北地区一般控制在5月底—11月初,极寒地区一般控制在6月-9月。
4.2防腐控制
波纹管涵洞结构材料全部为金属制,因此在采购后,使用前都要针对所有管节和螺栓等结构进行防腐处理,还应及时、详细检查施工现场相关建筑结构的防腐层厚度及缺陷,对于防腐效果不佳的施工区域,应加紧补善,以免影响工期。
4.3管周材料质量控制要求
①基础材料要求:
波纹管涵洞为全金属材质,利用砂砾换填即可,不需要再建立混凝土基础结构,整体施工过程中,对于施工材料本身的要求相对较低。例如,在软土底基层结构施工现场,采用混凝土基层波纹管涵洞施工,其处理的效果及使用功能可能不如砂砾基础。此外,在地基层中含有膨胀土和湿陷性黄土的结构基础中,应按照实际施工规范的要求,做好防水、隔水处理。
在较为寒冷地区,基础材料的选择应以粒径、粉粘粒含量、填料强度及压实要求等为指标,一般情况最好选用天然砂砾,且粒径应小于50mm,粉粘粒含量也应低于3%。同时,压实度要符合施工规范要求,此外结合严寒地区的地基抗冻性,应确定合理的换填土深度。根据南方地下水位及含水量的多少,也建议采用砂砾基础。
②两侧及顶部回填材料要求:
由于回填材料受温度影响较大,尤其是在寒冷地区,应确定两侧及顶部回填材料的质量要求,此外回填材料与基础材料的要求应一致。例如在非寒冷区域,两侧及顶部的回填材料易选择路基填筑材料。
4.4其它要求
①关于何时开展旧涵洞的拆除工作,应当在波纹管涵主体结构运至施工现场后开展,同时在拆除作业的过程中,应开展施工材料的准备工作,备料完成以后,开展基坑开挖的检测,依据检测结果判断是否可进入下一施工流程。在波纹管涵在新建公路中使用时,应保证管涵运输、施工材料准备、基坑开挖三者之间同时启动。
②涵洞两侧不能存有积水,同时对于换填的淤泥要及时进行清理,在清理积水和淤泥的过程中,应首先设置围堰,确保积水不发生内流,然后开展抽排作业。
③涵洞整体的进出口结构,可以结合厂家的定制需求,提供相应的尺寸数据。同时可制定直管和具有一定斜率的斜上开口两种形式,同时也可以根据实际施工环境及需求,针对性采用干砌片进行砌筑。尤其是在寒冷地区,需要采用金属波纹管节或者干砌片石结构进行堆砌。此外,在其与河床接头进出口地面结构中,应以边坡范围内为基准,设置对应的双层浆砌片结构,以免发生被冲刷现象,并可做必要性的防渗处理。为有效防止堆砌路基土挡住涵洞洞口应在相应位置设置一定高度、一定厚度的干砌片石墙结构,并可以加以铅丝笼进行维护和防护。
④调节建筑物是为了避免有冲刷的涵洞口被堵塞,因此应结合地形条件和实际受冲刷的洞口展开相应的泄水功能。
4.5回填工艺
管土回填作业中,应以回填区域两侧平衡对称的原则展开。首先进行分层摊铺,并开展逐层压实,确认压实度符合要求后,再进行回填处理。按照压实规范的要求,压实厚度应小于25cm,大于15cm。在管侧面回填土作业的过程中,回填机械不能选择使用压路机,应减小使用空间的约束,应针对性的使用小型振动夯实进行处理。回填工艺开展及实施的过程中,应当确定钢波纹管管顶的机构是否可以达到设计最小厚度,如果厚度不达标且不均匀,应禁止压路机或者重型机械在其表面施工,切实加强对钢波纹管及周边填土结构的保护力度。
5结束语
综上,钢波纹管涵洞技术的应用程度逐步加深,施工作业开展的过程中,往往会由于施工技术的不到位,或者采购建筑材料不符合施工要求,导致钢波纹管涵结构能够很好的适应基础变形的能力,同时对于解决有效的地基沉降和不均匀的现象,同时还能够迅速的找到适应基础变形的能力,并有效的结合沉降不均匀的现象,体现出钢波纹管涵洞技术的各种优势,例如工期短、造价低等。
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作者简介
郝建军(1982-10-11),男,汉族,籍贯:内蒙古乌兰察布市,当前职务:部门经理,当前职称:中级工程师,学历:大学本科,研究方向:道路桥梁施工。
论文作者:郝建军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签:涵洞论文; 波纹管论文; 结构论文; 作业论文; 过程中论文; 地基论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第10期论文;