高速铁路桥涵施工与维护——涵洞施工

高速铁路桥涵施工与维护高速铁路桥涵施工与维护Chap11 Chap11 涵洞施工涵洞施工涵洞构造涵洞施工技术涵洞附属结构施工目录目录 涵洞构造1 1、涵洞定义构造涵洞定义构造2 2、涵洞的分类涵洞的分类3 3、施工准备工作施工准备工作 涵洞：是公路工程中的小型 构造物，虽然在总造 价中，其所占比例很 小，但涵洞施工质量 好坏，直接影响到公 路工程的整体质量及 使用性能以及周围 农田的灌溉、排水。涵洞构造 1、涵洞定义构造 1 涵洞定义、构造涵洞的作用及其类型什么是涵洞？涵洞是埋在路基下的建筑物n涵洞的作用用来排泄少量水流通过行人和小型车辆n涵洞的类型拱涵盖板 箱涵圆涵涵洞的构造涵洞的构造洞口的作用是：洞口的作用是：使涵洞与河道顺接，使水流进出顺畅；使涵洞与河道顺接，使水流进出顺畅；确保路基边坡稳定，使之免受水流冲刷。确保路基边坡稳定，使之免受水流冲刷。主体工程主体工程附属工程附属工程洞身洞身出入口出入口基础基础出入口河床出入口河床路堤边坡加固部分路堤边坡加固部分涵洞涵洞 涵洞构造 1、涵洞定义构造涵洞 管涵（圆管涵）盖板涵 拱涵 箱涵 倒虹吸管涵涵洞的分类涵洞的分类 涵洞构造 2、涵洞的分类按构造形式按照构造形式，涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵。圆管涵圆管涵圆管涵由洞身及洞口两部分组成。洞身是过水孔道的主体，主要由管身、基础、接缝组成。洞口是洞身、路基和水流三者的连接部位，主要有八字墙和一字墙两种洞口型式。拱涵拱涵拱涵是指洞身顶部呈拱形的涵洞，一般超载潜力较大，砌筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍的涵洞形式。盖板涵盖板涵盖板涵是涵洞的一种形式，它受力明确，构造简单，施工方便。盖板涵主要由盖板、涵台及基础等部分组成。盖板涵与单跨简支板梁桥的结构形式基本相同，只是盖板涵的跨径较小。箱涵箱涵箱涵不是盖板明渠，箱涵的盖板及涵身、基础是用钢筋砼浇筑起来的一个整体，可用来排水、过人及车辆通过。箱涵适用于软土地基，但造价就会高些。按照填土情况不同分类，涵洞可以分为明涵和暗涵。明涵：洞顶无填土，适用于低路堤及浅沟渠处。暗涵：洞顶有填土，且最小的填土厚度应大于50cm，适用于高路堤及深沟渠处。按建筑材料分类，涵洞可分为按建筑材料分类，涵洞可分为砖涵、石涵、混凝土涵及钢筋混凝土涵等。砖涵、石涵、混凝土涵及钢筋混凝土涵等。按水利性能分类，涵洞可分为按水利性能分类，涵洞可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。圆管涵圆管涵主要由管身、基础、接缝及防水层构成。涵洞构造 2、涵洞的分类 涵洞构造 2、涵洞的分类圆圆 涵涵 盖板涵盖板涵主要由盖板、涵台、洞身铺底、伸缩缝、防水层等构成。涵洞构造 2、涵洞的分类盖板箱涵盖板箱涵 涵洞构造 2、涵洞的分类 拱涵拱涵主要由拱圈、护拱、涵台、基础、铺底、沉降缝及排水设施组成。涵洞构造 2、涵洞的分类拱拱 涵涵 涵洞的构造 涵洞构造 2、涵洞的分类 箱涵箱涵 箱涵主要由钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝等组成。箱涵为整体闭合式钢筋混凝土框架结构，所以具有良好的整体性及抗震性能。一般仅在软土一般仅在软土基上采用基上采用。高速铁路一般使用框架式矩形涵。涵洞构造 2、涵洞的分类箱涵 涵洞构造 2、涵洞的分类 洞口建筑 洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。常用的洞口形式端墙式八字式走廊式平头式无论采取任何形式的洞口，河床都必须铺砌 涵洞构造 2、涵洞的分类正交涵洞的洞口建筑a)端墙式；b）八字式；c)走廊式；d）平头式 涵洞构造 2、涵洞的分类斜交涵洞的洞口建筑（1 1）斜交斜做）斜交斜做（图a)：涵洞洞身端部与路线平行，此种做法称斜交斜做、此法用工较多，但外形美观且适应水流，较常采用。（2 2）斜交正做）斜交正做（图b）：涵洞洞口与涵洞纵轴线垂直，即与正交时完全相同。此做法构造简单。（a a）斜交斜做）斜交斜做 (b)(b)斜交正做斜交正做 涵洞构造 2、涵洞的分类 涵洞构造 3施工准备工作 3 施工准备工作施工准备技术准备物资准备劳动组织准备施工准备现场核对、施工详图、施工放样涵洞施工技术涵洞施工技术1 1 管涵施工技术管涵施工技术 2 2 拱涵、箱涵、盖板涵施工技术拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 涵洞施工：1.施工准备1.1.施工机械已按施工需要进场，已报验合格可以用于涵洞工程施工。1.2.施工材料储备充足，经试验检测合格可用于施工。1.3.为施工方便，将水准点已全部引至施工现场。经测量水准点符合要求，能满足施工要求。1.4.模板加工制作涵洞浇筑按跳节进行，模板配置按最长跳开节段需要的模板长度确定。根据涵洞孔径、涵节长度同一孔径同一类型模板按优先采用标准的原则，每个涵洞配置两个涵节钢模板。1.5.地下管线调查 经实地勘察及与地方相关部门联系，确认段内无任何地下管线后方能进行涵洞施工。2.基础涵洞基础处理与同段路基地基处理形式相同。2.1.基础的定位放样（1）测定基坑中心线、方向、高程。在基坑开挖前，先进行基础的定位放线。根据纵、横轴线，推算出基础边线，再放出基坑的开挖范围。基坑各定位点的标高及开挖过程中标高检查，用水准测量控制。2.2.基坑开挖普通地段基坑开挖到位后，联系监理及设计单位进行地基承载力试验和地质情况核实，基坑开挖采用人工配合挖掘机开挖，先用挖掘机开挖，预留20-30cm人工挖除。对特殊地质水文地段，结合现场情况，决定支护方案、开挖范围和防排水措施。1 管涵施工技术公路工程中的管涵有混凝土管涵和钢筋混凝土管涵，目前我国公路工程中多采用钢筋混凝土管涵。公路管涵的施工多系预制成管节，每节长度多为1m，然后运往现场安装。涵洞施工技术 1管涵施工技术管涵单孔有圬工基础双孔有圬工基础单孔无圬工基础双孔无圬工基础 涵洞施工技术 1管涵施工技术 涵洞施工技术 1管涵施工技术 单孔有圬工基础管涵 挖基坑并准备修筑管涵基础的材料；砌筑圬工基础或浇筑混凝土基础；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)；铺设管涵防水层及修整；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。施工程序 涵洞施工技术 1管涵施工技术混凝土基础 涵洞施工技术 1管涵施工技术夯实机 涵洞施工技术 1管涵施工技术单孔有圬工基础管涵施工工序 涵洞施工技术 1管涵施工技术(2)单孔无圬工基础管涵 施工程序 挖基与备料与单孔有圬工基础管涵相同。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。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。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在严寒地区这部分特别填土必须填筑不冻胀土料。修筑管涵出人口端墙、翼墙及两端涵底和进行整修工作。涵洞施工技术 1管涵施工技术单孔无圬工基础管涵洞身安装程序注：砂垫层底宽，非严重冰冻地区为b，严重冰冻地区为a，即上下同宽宽碎石基础 涵洞施工技术 1管涵施工技术 涵洞施工技术 1管涵施工技术 涵底陡坡台阶式基础管涵 施工特点陡坡台阶管涵 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35m，台阶高差一般不超过相邻涵节最小壁厚的3/4。如坡度较大可按23m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。涵洞施工技术 1管涵施工技术 管涵基础修筑地基土为岩石地基土为砾石土地基土为粘性土地基土为软性土无圬工基础、挖去风化层或软层无圬工基础、用砂填充地基土空隙并压实采用0.5m厚的圬工基础换填、粉喷拌和、木桩基础修筑 涵洞施工技术 2 拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 2 拱涵、箱涵、盖板涵施工技术拱涵、盖板涵、箱涵的施工现场浇筑 工地预制安装 涵洞施工技术 2 拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 就地浇筑的拱涵和盖板涵 钢拱架拱涵钢拱架 图示是用钢轨制成的跨径1 15 53 30m0m拱涵的钢拱架 涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 土牛拱胎在水流不大的情况下，小桥涵施工可以用土牛拱胎土牛拱胎代替拱架，这种方法既能节省木料节省木料，又有经济经济、安全安全的特点。涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 安装要求支立牢固、拆卸方便、纵向连接稳定、拱架外弧平顺 涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 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。涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 就地浇筑的箱涵 箱涵基础涵身基础分为有圬工基础和无圬工基础两种 涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 箱涵身和底板混凝土的浇筑 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。涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 涵洞施工技术 2拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 装配式拱涵、盖板涵和箱涵 涵洞涵洞附属结构施工附属结构施工 1 1 防水层的敷设防水层的敷设 2 2 沉降缝的设置沉降缝的设置 涵洞附属结构施工 1防水层的敷设 1 防水层的敷设防止水分侵入混凝土内，使钢筋锈蚀，缩短结构寿命，北方严寒地区的无筋混凝土结构需要设置防水层，防止侵入混凝土内的水分冻胀造成结构破坏。设置目的 涵洞附属结构施工 1防水层的敷设 设置部位各式钢筋混凝土涵洞(不包括圆管涵)的洞身及端墙在基础以上被土掩埋的部分，须涂以热沥青两道，每道厚11.5mm，不另抹砂浆。混凝土及石砌涵洞的洞身、端墙和翼墙的被土掩埋部分，只 需将圬工表面凿平，无凹入存水部分，可不设防水层。但北方 严寒地区的混凝土结构仍需设防水层。钢筋混凝土盖板明涵的盖板部分表面可先涂抹热沥青两次，再于其上设2cm厚的防水水泥砂浆或46cm厚的防水混凝土。其上可按照设计铺设路面。涵洞附属结构施工 2沉降缝的设置 2 沉降缝的设置 设置目的避免结构物因荷载或地基承载力不均匀而发生不均匀沉陷，产生不规则的多处裂缝，而使结构物破坏。涵洞附属结构施工 2沉降缝的设置 设置位置涵洞洞身、洞身与端墙、翼墙、进出水口急流槽交接处必须设置沉降缝，但无圬工基础的圆管涵仅于交接处设置沉降缝，洞身范围不设。