涵洞的分类以及施工

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涵洞的分类以及施工

山东茂隆新材料 2022-09-15 2058


不知道大家对于涵洞了不了解,今天小编来聊一聊各种涵洞以及它的施工方法,下面一起看一下吧。

涵洞作为公路组成的重要部分之一,在排水结构上有着不可替代的地位。而涵洞的施工方法、洞口施工形式以及地基的基础选择,很多都取决于施工现场的环境条件限制。

一般来说,涵洞普遍具有如下特点:

(1)满足排泄洪水能力,保证在50年一遇洪水的情况下,顺利快捷地排泄洪水。

(2)具有足够的整体强度和稳定性,保证在设计荷载的作用下,构件不产生位移和变形。

(3)具有较高的可靠性和耐久性,保证在自然环境中,长期完好,不发生破损。

涵洞大致可以分为三个部分:基础、洞口、洞身。

其中洞口又可分为端墙、翼墙、截水墙、缘石,主要作用是保证涵洞基础和两侧路基免受冲刷,使水流顺流顺畅。

洞身则是分为圆管涵、盖板涵、拱涵、箱涵,作用是承受活载和土压力。

1、圆管涵  

圆管涵主要由管身、基础、接缝及防水层组成。

①管身:

作为管涵的主要组成部分,管身通常由钢筋混凝土制作而成。管身多采用预制安装的方式,其预制长度通常有0.5m和1.0m两类;管径有0.50m、0.75m、1.00m、1.25m、1.50m、2.00m六种。管身的壁厚随管径大小和填土高度而异。 

②基础:

根据地基的强度的不同分为:混凝土或浆砌片石基础、垫层基础等几种类型。

③圆管涵的接口构造及防水层。

涵洞的分类以及施工  第1张

2、盖板涵

盖板涵主要由盖板、涵台、基础、洞身铺底、沉降缝及防水层等部分组成。

①盖板: 

盖板是涵洞的承重结构部分,可分为石盖板或钢筋混凝土盖板。跨径在2m以下,并且石料丰富时,可采用石盖板。当跨径大于2m或在石料贫乏地区时,宜采用钢筋混凝土盖板。

②涵台、基础及洞身铺底:

这些部位多采用浆砌块、片石构成,砂浆强度等级可为M2.5或M5.0。一般情况下,基础厚度60cm,铺底厚度30cm。

③沉降缝:

一般沿洞身方向每隔3~6m设置一道沉降缝,具体位置需结合地质的变化情况及路堤的高度而定;同时在涵洞与急流槽、端墙、翼墙等结构分段处也应设置沉降缝,以免洞口的沉降影响洞身。沉降缝应当贯穿整个断面(包括基础),缝宽约2~3cm。

涵洞的分类以及施工  第2张

3、箱涵

箱涵作为整体闭合式钢筋混凝土框架结构,具有良好的整体性和抗震性,在软土地基及高等级公路上应用广泛。主要组成部分有钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝等。

①涵身  由钢筋混凝土构成,洞口断面一般为长方形或正方形。箱涵常用的跨径有200cm、250cm、300cm、400cm、500cm等,壁厚一般为22~35cm。

②翼墙  在涵身靠洞口侧的两端修建的钢筋混凝土薄壁结构,与洞身连成一个整体。壁厚一般为31~41cm。翼墙主要用于洞身与进出口锥坡的连接,起支挡路基填土的作用。

③基础  箱涵基础一般为双层结构。上层为混凝土结构,厚10cm;下层为砂砾垫层,厚度为40~70cm。

④变形缝  一般设在洞身中部,连同基础变形缝设置一道通缝。设于顶、底板的上面和侧墙的外面。

涵洞的分类以及施工  第3张

4、拱涵

拱涵主要由拱圈、护拱、拱上侧墙、涵台(墩)、基础、铺底、沉降缝及排水设施等部分组成。

①拱圈  拱圈是拱涵的承重结构部分,可由石料、混凝土、砖等材料构成。

②护拱  主要作用是保护拱圈,防止荷载的冲击。通常用石灰砂浆或水泥砂浆砌片石构成,护拱高度一般为矢高的一半。

③涵台(墩) 是支撑拱圈并传递荷载至地基的圬工构造物。

④沉降缝及排水设施  沉降缝的设置方法与盖板涵相同。排水设施设于拱背及台背,其作用主要是排除路基的渗水,使拱圈免受水的浸蚀,确保路基稳定。

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5、倒吸涵

倒虹吸管涵是一种中段埋在地下的有压力管道。

主要由进口段、水平段和出口段三部分组成。进口段主要由进水口沟渠、沉淀池、进水井等部分组成;水平段是倒虹吸管的主体,由基础、管身、接缝等部分组成;出口段主要由出水井及出水沟渠组成。

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施工

 公路工程中的管涵多为钢筋混凝土圆管涵,一般采用在工厂预制管节,然后运往现场安装的施工方法。其施工工艺一般为:管节预制、管节运输和管涵的安装等。

管节预制和运输

圆管涵管节预制时可采用振动制管器法、离心法、悬辊法、立式制管法等。成品圆管涵的尺寸应满足设计要求,管节的端面与其轴线应满足相应的角度关系,管节的端面和管壁内侧等部位应平滑、直顺,管节的强度应符合设计要求。

管涵基础修筑

①岩石地基:

地基土为岩石时,管节下可采用无圬工基础,管节下清除风化层或挖除软土层后,填筑0.4m厚的砂垫层;出入口两端的端墙、翼墙下,在岩石层上用C15混凝土作基础,其深度应埋置在风化层以下0.15~0.25m,并且最小等于管壁厚加5cm。当风化层过深时,可改采用片石圬工基础,最深不大于1m。管节下为硬岩时,可用混凝土抹成与管节密贴的垫层。

②砾土地基:

地基土为砾石土、卵石土或砂砾、粗砂、中砂、细砂或匀质粘性土时,管节下一般将采用无圬工基础。

③黏土地基:

管节下应采用0.5m厚的圬工基础,出入口两端的端墙、翼墙基础埋置深度为1.0~1.5m;当地下水的冻结深度较浅时,埋深应不少于冻结深度;当冻结深度大于1.5m时,可在圬工基础下用卵石和砂换填至冻结深度。

④软土地基:

根据软土层的厚度进行相应的处理。

有圬工基础管涵 

① 挖基坑并准备修筑管涵基础的材料;

② 砌筑圬工基础或浇筑混凝土基础;

③ 安装涵洞管节,修筑涵管出人口端墙、翼墙及涵底(端墙外涵底铺装);

④ 铺设管涵防水层及修整;

⑤ 铺设管涵顶部防水粘土(设计需要时),填筑涵洞缺口填土及修建加固工程。

无圬工基础管涵

① 挖基与备料与单孔有圬工基础管涵相同。

② 在捣固夯实的天然土表层或矿砂垫层上,修筑截面为圆弧状的管座,其深度等于管壁的厚度。  

③ 在圆弧管座上铺设垫层的防水层,然后安装管节,管节间接缝宜留lcm宽。  

④ 在管节的下侧再用天然土或砂砾垫层材料作培填料,并捣实至设计高程(如图所示),再将防水层向上包裹管节,防水层外再铺设粘质土,并保证其与管节密贴。在严寒地区这部分特别填土必须填筑不冻胀土料。    

⑤ 修筑管涵出人口端墙、翼墙及两端涵底和进行整修工作。  

涵底陡坡台阶式基础管涵

沟底纵坡很陡时,为防止涵洞基础和管节向下滑移,每段长度一般为3~5m,台阶高差一般不超过相邻涵节最小壁厚的3/4。如破度较大可按2~3m分段或加大台阶高度,但不应大于0.34m,且台阶处的净空高度不小于1.0m此时在低处的涵顶上应设挡墙,以掩盖可能产生的缝隙。

无圬工基础的陡坡管涵,只可采用管节斜置的办法,斜置的坡度不得大于5%。 

管节安装

管节安装应从下游开始,使接头面向上游;每节涵管应紧贴在垫层或基座上,使涵管受力均匀;所有管节应准确地按设计坡度敷设。如管壁厚度不一致,应使内壁齐平。在敷设过程中,要保持管内清洁,无多余的砂浆及其它杂物。

管节安装可根据地形及设备条件,采用滚动安装法、滚木安装法、压绳下管法、龙门架安装法和吊车安装法等。

管节安装的施工要点如下: 

(1)管座混凝土应与管身紧密相贴,使圆管受力均匀。无基圆管的基底应夯填密实,并做好弧形管座。

(2)管座接头采用对头拼接,接缝不应大于1cm,并用沥青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞。

(3)管节沉降必须与基础沉降一致。沉降缝宽一般为2~3cm,采用沥青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞。

(4)各管节应顺流水坡度安装平顺,当管壁的厚度不一致时,应调整高度使内壁齐平,将管节垫稳坐实,清除管道内部的遗留泥土等杂物。

拱涵、盖板涵和箱涵施工

混凝土和钢筋混凝土拱涵、盖板涵的施工,可分成就地浇筑和在工地预制安装两大类。

就地浇筑拱涵

支立牢固、拆卸方便、纵向连接稳定、拱架外弧平顺。

拆卸要求:

a.拱圈圬工强度达到设计值的340%时,拆除拱架后方可填土。

b.拱涵拆除拱架可用木楔。

c.拆卸拱架时应沿桥涵整个宽度上将拱架同时均匀降落,从跨径中点开始逐步向边拆除。 

就地浇筑箱涵

箱涵又称矩形涵,它与盖板涵的区别是盖板涵的台身与盖板是分开浇筑的(台身也可以采用砌石圬工),构成的是简支结构。而箱涵则是上顶板、下底板与左、右两侧的墙身是连续浇筑的,构成了刚性结构。

现场浇筑应连续进行,尽量避免施工缝,当涵身较长时,可沿涵长方向分段进行,每段应连续一次浇筑完成,施工缝应设在涵身沉降缝处。

配式拱涵、盖板涵和箱涵

可以分为三个步骤:

1)预制构件的模板:预制构件的模板可分为土模、木模、钢丝网水泥模板、翻转模板、拼装式模板等。

2)构件运输:构件必须达到设计强度后,经过检查质量和大小符合要求,才能进行搬运。搬运时应注意吊点或支撑点的设置,务必使构件在搬运过程中保持平衡、受力合理,确保搬运过程中的安全。

3)施工和安装。

以上就是今天的内容,感谢大家的阅读和观看,希望对大家有帮助,期待我们以后的合作。



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