南方地區雨水充沛,地下水豐富,軟土分布,做好涵洞基礎及臺背回填對于鋼波紋涵管整體穩定及防水尤為重要。地基要對整個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成型,盡量減少整個區間的變位量。基礎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。鋼波紋涵管臺背宜采用砂礫或碎石進行回填,兩側回填應同時進行,壓實落差應小于20cm。因偏壓造成鋼波紋涵管變形時,應修正截面變形后重新壓實。
加強防腐防沖刷設計。南方地區地下水多帶有不同程度的腐蝕性,同時山嶺重丘地區地表水流湍急,季節性降雨沖刷嚴重。因此,鋼波紋涵管的防腐及防沖刷設計應重點考慮。在涵洞內外壁熱鍍鋅層嚴格按照相關標準控制的基礎上,可采用如下措施加強涵洞的防腐及防沖刷能力:1)對腐蝕及沖刷不嚴重的場合,可在鋼波紋管內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行。該措施也可增強涵洞的防水功能。2)對腐蝕及沖刷較為嚴重的場合,除在外壁增加2道熱涂瀝青層外,可考慮在管內壁包裹一層 C25細石砼,更能加強涵洞受水流沖刷的能力,確保對涵管管壁的保護。C25細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壁一定高度的圓弧內,澆筑厚度為高出波峰3cm,抹平即可。細石砼粘附力很強,能滿足水流及砂石的沖刷要求。此外,也可考慮管身內壁鋪設復合水泥砂漿鋼絲網保護層的做法,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準化生產,通常涵頂填土高度與鋼管厚度、波高等參數規格有明確的對應關系。而山區高速公路涵洞較長,如果某一座涵洞涵頂填土高度位于兩種涵洞規格臨界處,則采用高或低標準生產通常會有幾十萬元的價格差別。在這種情況下,建議在低標準的基礎上采用局部增設加強肋的做法以達到既能保證波紋涵管在施工過程及后期運營的要求,又節約造價的目的。具體做法如圖3所示,在管頂填高超過(H-3)m范圍內的管身頂部設置加強肋,加強肋在圖示范圍內沿洞身每2m(中心間隔)設置1道,加強肋是圓心角為225°的鋼波紋管(型號與涵洞洞身所采用的鋼波紋管型號相同)圓弧片。
鋼波紋涵管基礎施工時應在基礎上縱向預留0.3%~1%的預拱度。埋設于一般土質地基上的鋼波紋管,經過一段時間后常會產生一定的下沉,而且下沉量通常是管道中部大于兩端。因此,敷設于路堤下的鋼波紋管管身要設置中部向上的預拱度。預拱度大小根據地基可能出現的下沉量、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凹陷或滑坡。
鋼波紋涵管具有管節薄,重量輕,便于運輸存放,施工工藝簡單,現場安裝方便,解決北方寒冷地區對橋梁和涵管的結構破壞問題,組裝快速,工期短等優點。為防止波紋涵管銹蝕,波紋管節出廠前內外表面和緊固連接螺栓,進行了熱浸鍍鋅處理,鍍鋅層厚度≥63μm,平均鍍鋅層厚度84μm;施工安裝時增涂瀝青涂層,其設計使用年限100年。鋼波紋涵管是一種柔性結構,它建成后與周圍土體形成一種組合結構,共同受力,波紋涵管楔形部及兩側的回填土很關鍵,如果回填不密實或有楔形部中空,將出現局部有較大變形,存在隱患,嚴重的將造成質量事故。所以波紋涵管兩側及楔形部的回填土在施工中要嚴格控制。
施工工藝
挖基→施工放樣→基礎墊層填筑→管身安裝→涵背回填→洞口鋪砌
1、挖基
1.1有設計要求時,按照設計要求開挖地基;沒有設計要求時,基礎墊層厚和開槽寬度,為了便于機械碾壓,建議采用基礎標準寬度。
地質條件基礎小厚度(cm)基礎小寬度基礎標準寬度
土地基可直接將地基作基礎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,但當填土高度大于5m時,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基坑開挖應按要求進行,當基底土為淤泥等不良土層時,應換填處理,應避免超挖,如超挖,應將松動部分清除,其處理方案應報監理、設計單位批準。
1.3挖至標高的土質基坑不得長期暴露,擾動或浸泡,并應及時檢查基坑尺寸、高程、基底承載力。符合要求后,應立即進行基礎施工。
1.4各種土質地基的處理方法
(1)土地基
未經篩分的砂,碎石,砂礫土以及砂質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)一般性土質地基
承載能力不太高的普通地基,需設一定厚度的基礎。但是,若將涵管地基槽原狀土經嚴格夯實(其夯實度到重型擊實密實度的90%以上)以后,也可直接將波紋管置于地基上。
3)巖石地基
除設計要求有規定之外,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,不但會降低管壁本身所具有的良好柔性,而且還會減小涵管的承載能力。所以對巖石地基應挖掉一部分軟巖,換填上一層土,并認真夯實。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。巖石風化層地基不能作為基礎,需換填上3倍直徑寬度的填土。//hanihanbj.com/
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