高等級(jí)公路圓管涵施工探析

王彥娜

(山西省公路局忻州公路管理段，山西忻州 034000)

0 引言

管涵主要是指埋于地下的水管，通?？勺鳛榈孛鏄?biāo)高以下的過(guò)水通道。圓管涵大多為鋼筋混凝土制作而成，在現(xiàn)代公路工程中應(yīng)用非常普遍。圓管涵在公路工程中往往承擔(dān)著重要的功能，加上其應(yīng)用的普及性，所以其施工工藝、施工質(zhì)量必須得到高度的重視，尤其對(duì)承擔(dān)著重要交通任務(wù)的高等級(jí)公路來(lái)說(shuō)，圓管涵的整個(gè)施工過(guò)程都必須得到全面保障。本文將對(duì)圓管涵的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行具體介紹。

1 施工準(zhǔn)備

圓管涵施工之前要做好施工便道的修筑工作，同時(shí)對(duì)便道頂面進(jìn)行橫坡處理，做好排水措施;對(duì)進(jìn)場(chǎng)的材料做好檢驗(yàn)工作，保證進(jìn)場(chǎng)的碎石、管節(jié)等能夠滿(mǎn)足施工要求;圓管涵施工之前，還要做好放樣工作，使涵洞的平面軸線位置得到確定，使洞身與渠道保持順直，使擋土墻與道路平行。另外，還要對(duì)施工寬度及涵長(zhǎng)進(jìn)行放線，并標(biāo)志出開(kāi)挖線。同時(shí)讓出支模工作面。

2 基礎(chǔ)施工

基礎(chǔ)開(kāi)挖的寬度和深度都應(yīng)該符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)開(kāi)挖到設(shè)計(jì)基礎(chǔ)底面高程后，需要對(duì)圓管涵的基礎(chǔ)地基進(jìn)行處理，對(duì)基底進(jìn)行清理與整平。如果基礎(chǔ)內(nèi)存在積水，應(yīng)該及時(shí)排出，并在基礎(chǔ)兩側(cè)挖好排水溝，將水引到基礎(chǔ)一端的匯水坑并用水泵排出，以保證基礎(chǔ)內(nèi)沒(méi)有積水。然后夯實(shí)到設(shè)計(jì)要求;管座及擋土墻基礎(chǔ)澆筑之前，需要先填上砂礫墊層，墊層厚度可在20 cm左右，這樣可以有效提高基礎(chǔ)的均勻性，進(jìn)行基礎(chǔ)支模及鋼筋的綁扎。一切就緒后澆筑混凝土，混凝土厚度應(yīng)為30 cm。在混凝土施工完成后，在管口兩側(cè)的擋墻上插上立筋。

3 鋼筋混凝土管的預(yù)制

鋼筋混凝土管可以在預(yù)制廠進(jìn)行預(yù)制加工。鋼筋混凝土圓管的預(yù)制方法有傳統(tǒng)預(yù)制法和工藝預(yù)制法兩種。

3.1 傳統(tǒng)預(yù)制法

傳統(tǒng)的鋼筋混凝土管預(yù)制方法是采用震動(dòng)制管器進(jìn)行預(yù)制。傳統(tǒng)的預(yù)制法，預(yù)制圓管節(jié)相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備的要求也不算高。制作時(shí)，將可拆裝的鋼外模與帶有震動(dòng)器的鋼內(nèi)模組合成預(yù)制裝備。外模通常由厚度5 mm左右的兩鋼板半圓筒拼制而成，半圓筒可采用螺栓進(jìn)行連接。內(nèi)模則為一個(gè)整圓筒，下口直徑應(yīng)比上口直徑略小，以方便內(nèi)模的取出;預(yù)制前半模板表面涂上潤(rùn)滑油。鋼筋籠放到模內(nèi)，加以固定，將震動(dòng)機(jī)打開(kāi)，持續(xù)大約10 s的時(shí)間，使模型能夠緊密貼合在地坪上，避免漏漿。每節(jié)管都分層澆筑，每層澆筑好鏟平后開(kāi)啟震動(dòng)器，直到混凝土冒漿為止。然后灌注下一層。在最后一層震動(dòng)至冒漿后，將頂面抹平;在灌注的過(guò)程中逐漸將銷(xiāo)栓抽出;在頂面抹平后，將內(nèi)模吊起，起吊時(shí)要保證垂直，使內(nèi)模脫離混凝土。外模在灌注5 min～10 min后拆開(kāi)，并對(duì)混凝土表面缺陷進(jìn)行修復(fù);采用這種方法進(jìn)行圓管預(yù)制時(shí)，要保證混凝土的和易性，控制好混凝土的坍落度。同時(shí)要做好混凝土的配比設(shè)計(jì);這種方法通常適合應(yīng)用于預(yù)制直徑在200 cm，管長(zhǎng)在100 cm以下的鋼筋混凝土管節(jié)。

3.2 新工藝預(yù)制法

隨著我國(guó)高等級(jí)施工工藝的不斷更新，公路的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升，在某些特殊的情況下，采用傳統(tǒng)管涵預(yù)制工藝，已經(jīng)不能滿(mǎn)足施工要求。因此，在一些高等級(jí)公路施工中，現(xiàn)代公路工程中對(duì)新的工藝方法應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前應(yīng)用較為廣泛的管節(jié)預(yù)制方法是離心制管法。這種工藝主要應(yīng)用了鋼模的高速旋轉(zhuǎn)，使模內(nèi)的混凝土能夠產(chǎn)生離心力，并均勻分布于管模的內(nèi)壁之上，也可以將多余的水分排除出去。這種預(yù)制方法需要鋼模產(chǎn)生5 N/cm2～15 N/cm2的離心力。采用這種方法制作管節(jié)時(shí)，所采用的模型組合主要由模皮、環(huán)向帶、縱向邊板、擋圈、緊固絲桿等部件組成。同時(shí)利用螺栓將兩片半圓模板連接好，并在兩端套上擋圈，然后采用堅(jiān)固絲桿來(lái)進(jìn)行固定。在圓管成型后，將堅(jiān)固絲桿及擋圈拆除，將混凝土管頂出內(nèi)模。

具體的操作如下:

將鋼模吊到制管機(jī)的機(jī)輪上，使鋼模檔圍能夠壓在機(jī)輪上。打開(kāi)制管機(jī)電機(jī)，使皮帶能夠帶動(dòng)機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼模便可在機(jī)輪的帶動(dòng)下迅速旋轉(zhuǎn)，并逐漸加速，直至設(shè)計(jì)要求的轉(zhuǎn)速;將喂料機(jī)打開(kāi)，使喂料機(jī)的皮帶運(yùn)輸機(jī)與鋼模中心對(duì)準(zhǔn)，并伸進(jìn)鋼模當(dāng)中，喂料應(yīng)從一端開(kāi)始直到另一端;喂料完成后，要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)鋼模以保證混凝土管壁的密實(shí)度，在達(dá)到要求后關(guān)機(jī)。這種方法應(yīng)該使用塑性混凝土，對(duì)水灰比應(yīng)該嚴(yán)格控制。

4 管節(jié)的運(yùn)輸與裝卸

在混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，對(duì)管節(jié)檢查符合質(zhì)量要求后，便可進(jìn)行裝運(yùn)。管節(jié)裝卸時(shí)要小心謹(jǐn)慎，避免碰撞并破壞到管節(jié)。為了減少運(yùn)輸震動(dòng)對(duì)管節(jié)造成的破壞，應(yīng)該在運(yùn)輸車(chē)箱底部鋪上稻草墊層，同時(shí)利用方木進(jìn)行固定。

5 管節(jié)的安裝

在基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度合格后，需要對(duì)管節(jié)進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件及地形情況，來(lái)選擇合適的安裝方法，常用的安裝方法如下。

5.1 滾木安裝法

將管節(jié)滾到安裝位置前的1 m范圍內(nèi)，使管節(jié)與涵的位置方向一致。將薄鐵板設(shè)置在管節(jié)前的基礎(chǔ)上，同時(shí)擺上幾根圓滾木，管節(jié)兩端放置好半圓形的托架，將杉木桿插在管內(nèi)，用力抬起前端，墊入滾木，將管節(jié)滾動(dòng)到安裝位置。

5.2 壓繩法

如果管涵的基礎(chǔ)開(kāi)挖較深，可采用壓繩法來(lái)進(jìn)行安裝，壓繩法可以將管節(jié)沿基坑邊坡側(cè)向滾入開(kāi)挖坑中。這種安裝方法是一種側(cè)向的下管方法，下管之前需要將用來(lái)纏繩的樁埋設(shè)在基坑外3 m～5 m處。木樁的尺寸及埋深必須符合要求。將長(zhǎng)繩套于管的兩端，將繩的一端固定在樁上，將另一端在樁上纏繞兩圈，用絞車(chē)或人工將繩的兩端拉緊。下管過(guò)程中兩端慢慢松繩，使管節(jié)緩慢下降到基坑內(nèi)。下管時(shí)基坑內(nèi)不能留人，當(dāng)管節(jié)滾入基坑后，再用其他方法進(jìn)行定位。

5.3 吊裝

吊裝是指采用汽車(chē)或吊車(chē)進(jìn)行管節(jié)的安裝，這種方法較為方便，效率也較高，所以使用頻率較高。在采用吊車(chē)安裝時(shí)吊鉤較為特殊，吊鉤應(yīng)由一個(gè)支柱和兩個(gè)橫梁組成，要保證支柱與橫梁的剛度。

6 接縫的處理

在涵管的接縫處做好防水處理，避免接頭處出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，將管口接縫用防水麻絮塞緊，然后再進(jìn)行熱瀝青防水處理，最后用油毛氈包裹嚴(yán)實(shí)。

7 擋土墻施工

洞口擋土墻的模板如果采用的是木模板，則應(yīng)該根據(jù)管徑尺寸，摳除正背面模板的中間部分。支模前需要將擋土墻的邊線彈出，同時(shí)將鋼筋支架焊接牢固;模板需要支在擋土墻邊線上，并采用螺桿將正背面模板對(duì)拉緊密。在兩側(cè)正面模與管口正對(duì)的位置，各加設(shè)兩根鋼管，同時(shí)采用緊線器將通過(guò)中間涵管的鋼筋拉緊，以使外模與管口緊貼，使模板與涵管能夠連成一個(gè)整體。最后澆筑混凝土，混凝土應(yīng)該分層澆筑，并用振搗器振搗密實(shí)。

8 涵背回填

在擋土墻的強(qiáng)度達(dá)到要求之后，需要進(jìn)行涵背回填施工，回填時(shí)應(yīng)在洞身兩側(cè)大于兩倍管徑的范圍進(jìn)行分層回填和夯實(shí)。

9 結(jié)語(yǔ)

高等級(jí)公路的鋼筋混凝土圓管涵施工質(zhì)量控制非常關(guān)鍵，如果控制不好，就容易發(fā)生管涵開(kāi)裂、沉降等破壞。因此，施工時(shí)不僅要處理好涵身的基礎(chǔ)，還要保證圓管節(jié)的預(yù)制質(zhì)量、安裝質(zhì)量以及涵背的回填質(zhì)量，通過(guò)層層的技術(shù)控制，來(lái)全面保證圓管涵的整體質(zhì)量。

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