流砂地质处箱涵施工技术浅析

流砂地质处箱涵施工技术浅析

王跃强

流砂地质处箱涵施工技术浅析王跃强（中国铁建十九局集团第四工程有限公司，内蒙古通辽，028000）

摘要：流砂地质处结构物施工关键在于处理好地表水及地下潜层水,不扰动结构物外侧原状土,合理安排降水时间,使工作衔接紧凑,在保证施工质量的前提条件下能节约施工成本。

关键词：流砂；箱涵；施工技术

箱涵做为公路工程中已有起讫，现以陶乐黄河特大桥引导工程箱涵为例：简单分析并阐述针对流沙所设计的箱涵施工。

K13+054.00涵洞为灌渠过水钢筋混凝土箱涵，位处陶乐黄河公路特大桥引道路基K13+000～K13+767段，涵长61.51m，跨径6.0m，涵洞主体结构与基础共设变形缝7道。该处地质条件为渠底以下4m为粉砂、细砂土质，地下水位较高。

本工程的施工流程为：测量放线→基抗土方开挖→箱涵基底处理→基础砼浇筑→箱涵底板钢筋及下半部涵身钢筋绑扎→安装下半部涵身模板→箱涵底板及下半部涵身砼浇筑→箱涵砼面进行凿毛→箱涵上半部涵身钢筋绑扎→安装上半部涵身模板及内部顶板模板→箱涵上半部涵身及顶板砼浇筑→拆模验收→涵背回填。

1、基坑开挖

由于该涵地处黄河漫滩区，地下水位高，土质为细砂，开挖深度一般3～4m，开挖稳定边坡拟定为1:1，开挖面底宽为孔宽两边各留1m作施工通道。根据土质情况设置8个降水井进行基础施工。经监理工程师对开挖剖面的实地放样成果复核无误后，即进行开挖。采用机械开挖，以反铲1m3的挖掘机挖装，作弃土运至弃碴场，开挖采用推进、自上而下顺序进行。根据地质报告可直接挖到设计高程，机械开挖预留0.2m采用人工清理到设计标高，以防对原有基础土体的扰动或破土方。削坡1:1部分用50D装载机配合1m3挖掘机开挖转运。

2、排水系统

开挖及箱涵砼施工过程中，基坑抗均要求保持干燥。因此要做好基坑排水，及时排除地下水和雨水。排水系统由临时改沟、降水井降水和上部排水沟组成。

临时改沟设在距进水口上侧10m处，改沟路线均距原渠10m以上，防止渗水垮塌，改沟长250m，待施工完毕达到使用要求时将改沟填平且恢复植被。

开挖时地下水水位较高，开挖前在基坑四周设置的8个降水井内下置单机流量为20m3/s水泵，扬程10m，泵数量由现场水量定。经抽水后，进入地表排水渠排入现有水沟。原则上保证基坑内无积水。

3、箱涵基础施工

开挖完成后，进行基底换填卵石50cm，再铺筑10cm砂砾垫层，夯实。基底承载力可达到设计要求110KPa。经测量校核并经监理工程师验收后，即进行10cm砼的垫层铺筑。

4、钢筋混凝土箱涵施工

（1）施工程序。整体施工为一个工作面，施工时由中间向两头推进。每一个箱涵单元以结构分缝分段为准，连续进行。每一标准单元箱涵钢筋砼施工流程图：箱涵底板钢筋及下半部涵身钢筋绑扎→安装下半部涵身模板→箱涵底板及下半部涵身砼浇筑→箱涵砼面进行凿毛→箱涵上半部涵身钢筋绑扎→安装上半部涵身模板及内部顶板模板→箱涵上半部涵身及顶板砼浇筑→拆模验收→涵背回填。

（2）模板工程。为达到节约工期、保证质量、增强砼表面的光滑度和节约木材等目的，本工程箱涵身采用钢模板，其它部位采用木模板。模板要求具备足够的稳定性、刚度和强度，要保证不胀模、不变形、不走样。内外模均用圆木或钢管支撑，并适当斜拉钢筋加以固定，顶板模的固定也可用钢架支撑（脚手架）。模板在安装过程中保证不变形，安装前要刷涂脱模剂，以保证表面光滑。安装时要保证接缝严密不漏浆。整体钢模板由尺寸为120×100×3mm的小模板组合而成，错台偏差控制在±2mm范围内。

（3）钢筋工程。本段钢筋总需求量为77.095T，钢筋到场后进行力学试验，合格后方可使用。钢筋集中贮存，集中加工，并采取有效的措施防止锈蚀或污染。钢筋加工：在现场集中、分不同型号加工，钢筋表面要求洁净，先清除表面的污质及锈蚀。钢筋绑扎为了保证砼保护层的厚度，在钢筋与模板之间设垫C30的砼预制小块或者2.5cm的塑料垫块，垫块梅花型布置，两排钢筋之间用短网筋支撑以保证位置精确。钢筋的交叉点用铁丝绑扎。钢筋的接头要保证足够的搭接长度。架立完毕后的钢筋网要保证不变形、稳定性好。

（4）砼的浇筑。本箱涵混凝土施工拟定分两次进行浇筑，第一次浇筑高度为底板以上1.5m高，第二次浇筑剩余部分。混凝土运输采用混凝土搅拌运输车运送，将混凝土卸入施工现场安设的输送泵内，再泵送入模。砼振捣采用插入式振动器振捣。浇筑层厚拟为30-40cm，若因故间歇浇筑砼，并超过初凝时间，按工作缝处理，进行表面凿毛、高压力、水冲洗，施工过程中，每一段箱涵尽量减少冷缝的数量。施工时安排有施工经验的混凝土振捣工，掌握混凝土的振捣时间、振捣范围，振捣时振动器避免触及模板。

（5）砼养护。根据不同的气候条件和结构部位，严格控制拆模时间，在砼浇筑完毕12～18小时内开始养护，并用饱水物覆盖，避免太阳暴晒，并经常洒水养护。养护时间为28天。

（6）变形缝4X6cm的槽口设在顶、底板的上面和侧墙的外面，箱涵底板变形缝的顶面可不设油毛毡，而在填塞沥青麻絮后再灌注热沥青即可。

5、涵背回填

箱涵主体结构经过验收及强度试验满足设计要求后，经监理工程师批准，即进行涵背回填，分层回填，层厚度不超过20cm为限，用蛙式振动夯机，局部地方人工夯实，并按样本需求取样进行土工试验，直至达到设计要求再进行下一层回填、夯实。回填土面高程按设计要求进行。

6、护坡工程

该处箱涵进出水口护坡长分别为30m和40m，在施工时护坡与原沟顺接。砌筑材料采用结构密实，质地均匀、不易风化且无裂缝的硬质石料，其抗压强度不小于30MPa，并尽量选用较大的石料砌筑。块石选用形状大致方正，上下面大致平整，厚度不小于0.2m，宽度和长度约为厚度的1～1.5和1.5～3倍，用作镶面时，由外露面四周向内稍加修凿。片石选用具有两个大致平行的面，其厚度不小于0.15m，宽度和长度不小于厚度的1.5倍，用作镶面的片石，选择表面平整，尺寸较大的石料并稍加修整。

砌体采用座浆法砌筑，准确放线，砌体曲面做到曲面圆滑，不能砌成折线面相连。分层砌筑，砂浆饱满定顺结合。砌体外露面勾缝采用平缝法进行。先用水将砌体浇洒湿润再勾缝，按“自上而下：的顺序先勾水平缝后勾坚缝。勾水平缝时用长溜子将灰浆压入缝内，自左向右随压随勾，勾完一段后，溜子自左向右在缝内溜压密实、平整，使其深浅一致。勾坚缝时用短溜子在灰板上将灰刮起，然后勾入竖缝中，塞密、压平。最后用扫帚用扫清余灰。

新砌体砌筑成形时，用水将砌体浇湿润，在砌完2～3h以内及时洒水养护，在养护期间确保砌体经常保持湿润，在一般条件下，最初的3d，昼间至少每隔3h浇水一次，夜间至少浇水一次，在以后的日子中每昼夜至少浇水3次。养护时间一般不小于7d通过对流沙地质的箱涵施工进行合理的排、导、降水，为整个施工过程创造良好条件，保证整体工程质量，节省了公路工程成本，此外也为黄河流沙地质的工程施工提供良好的经验。