浅谈预制装配式盖板涵洞设计与施工论文_李雪

中国十七冶集团有限公司北京工程设计分公司 北京市 102218

摘要:涵洞施工位置分散,施工管理难度较大,预制装配式涵洞可以有效的解决传统涵洞质量控制差、施工周期长、经济性差等缺点,能够推进施工标准化的建设。

关键词:预制装配式涵洞;经济;质量;施工周期;施工标准化

引言

公路工程中涵洞作为保证地面水流、人、畜、小型车辆等能够横穿公路而设置小型构造物,以山东省岚山至罗庄高速公路为例,每公里涵洞约有2.4座,无论是工程数量上还是工程造价,涵洞在公路工程投资中占比还是相当可观的,因此涵洞结构安全性和良好的使用性能是公路及其周边地区排水、交通顺畅的重要保证。

1.常规盖板涵洞概述

现行公路的通道涵或排水涵洞大部分采用盖板涵或箱涵的结构形式,其设计特点和施工特点存在以下问题:

涵洞墙身是压、弯剪受力构件,盖板涵的涵身一般为素混凝土或浆砌片(块)石结构,由于材料的自身受力特性限制,其涵身厚度尺寸设计较大,浆砌片(块)石施工质量难以控制(一车片石一车浆),素混凝土墙身由于承受拉应力而开裂的现象普遍。

由于现场浇筑,安装模板时,平整度,漏浆不易控制,造成混凝土振捣环境不佳,其结果是侧壁混凝土质量不理想,常出现跑模、漏浆、蜂窝、麻面等外观质量问题。季节、天气对于涵洞的施工养护均有较大影响,尤其是雨季施工,不仅影响施工质量,且影响施工周期,对后续路基施工造成影响,不利于工程的成本控制。

根据以上常规盖板涵存在问题,用装配式盖板涵洞代替常规盖板涵洞,不仅施工质量有保证、还可缩短工期、有利于成本控制、积极的推进施工标准化的建设。

2.预制装配式涵洞构造及装配

预制侧墙为带底座的倒T形构件,预制顶板为带牛腿的板梁,侧墙和顶板均采用分段预制后进行装配施工。涵洞可按下图装配:

恒载考虑填土的重力,按新填土情况计算,填土重力对涵洞的竖向和水平压力强度系数K、λ按《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007)[5]中9.2.2条有关规定计算选用。

活载计算采用车辆荷载,按30°角扩散分布。

地基承载力基本容许值[fa0]应在地基应力理论计算值的基础上,根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)[4]第3.3.4条的有关规定进行深度修正。

当斜交角度较大(≥30°)时,斜涵洞口的端涵身处于两侧土压力不平衡状态,因而可能产生涵身向土侧压力较小的一侧滑动(平移或平面转动),故应在端涵身设置抗滑键的措施。

4.结构尺寸要求

构件的尺寸应符合普通运输车辆的要求,其重量也应复合普通运输车辆载重要求和起吊设备起吊能力要求。

预制顶板的牛腿的最小尺寸不应小于200mm,不得有锐角。

5.配筋要求

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2012)[3]9.1.12条规定,侧墙内外侧钢筋的配筋率不应小于0.2,全部纵向钢筋不应小于0.5。盖板上层钢筋应符合吊装要求,下层钢筋不应小于0.2。基础钢筋配筋率不应小于0.2。配筋示意见下图:

6.施工

施工所使用的水泥、粗集料、细集料和水的质量、规格应严格按照相关规范要求,混凝土配合比由实验确定。

预制侧墙应水平置施工。

构件混凝土应一次浇筑,不得出现冷缝。

模具应具有达到构件公差要求的精度、强度、刚度和整体稳定性,满足预埋吊环的定位要求和清水混凝土表面光洁度要求。

地基承载力应满足涵洞的设计要求,对处理后的地基,应抽检地基处理厚度和承载力。

台背回填应两侧同事按水平分层、对称方式施工。当涵洞上填土高度不足1.0m时,采用人工或小型机具夯填;填土高度超过1.0m时,方可采用机械填筑。

涵洞放样时,应认真核对进出口标高及角度,若发现与实际沟渠底标高、角度差异过大或涵底地面与设计图纸出入较大时,应及时予以调整。

预制构件吊装前吊装负责人应检查吊装有关的安全措施和吊机的工作可靠性。

吊装及运输过程中预制构件边角部或绳索接触的混凝土宜采取衬垫加以保护。

7.结束语

针对传统涵洞设计与施工存在的结构承载能力差、施工质量差、机械化程度低、工期长、经济性差等缺点,通过采用预制装配式混凝土盖板涵的设计施工技术,采用集中预制、现场装配的方法进行施工,能够提高工程质量,加快工程进度,缩短工期方便工程管理,充分发挥钢筋混凝土材料的力学性能,减少材料用量,有利于节约能源、保护环境,并取得良好的经济性。

参考文献

[1]JTG B01-2014.公路工程技术标准

[2]JTG D60-2015.公路桥涵设计通用规范

[3]JTG D62-2012.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

[4]JTG D63-2007.公路桥涵地基与基础设计规范

[5]JTG/T D65-04-2007.公路涵洞设计细则

[6]DB43/T 757-2013.预制装配式钢筋混凝土涵洞

论文作者:李雪

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期

论文发表时间:2018/12/3

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