波纹钢涵洞是一种利用土体与波纹钢管(板)共同承受荷载的新型结构形式,在工程地质条件差、施工任务重、工期紧、施工环境恶劣的条件下,波纹钢涵洞在工期、适应性、造价、质量控制等方面比传统砌体结构有诸多优势。
采用波形钢结构涵洞替代传统砖石涵洞钢结构施工方案范例,可利用其对地基条件要求低、运输方便、拼装快捷、质量易控制、造价低廉等优势,提高整体效益。本文结合云南某公路桥改路基工程案例,详细介绍了该案例的施工难点及相应的波形钢结构涵洞施工工艺,为类似工程提供借鉴。
1. 项目概况
云南某高速公路原设计采用3×20m预应力混凝土空心板桥连接主线两隧道,桥梁全长66.08m,桥面净宽2×12m,下部结构采用柱式墩、柱式台,墩台全部采用现浇桩基础,施工便道长,原材料进场困难,预制梁运输成本高。
2.施工难点
难点一:大桥所在地势陡峭,修建施工便道成本高。
难点二:现场隧道废弃物大量,无处倾倒。
难点三:空心板吊装设备运抵现场难度大,吊装成本高。
3.解决方案
本工程地处西南山区钢结构施工方案范例,施工便道造价高,隧道渣土处置困难,圬工桥梁施工重。经业主、设计、监理、施工等各方专家讨论,对原设计的3×20m预应力混凝土空心板桥进行优化设计,在满足排水条件的条件下改为2-Ф6.0m波纹钢结构涵洞。涵洞为平行排放的板拼管,单洞长度130m,涵洞流面坡度取2%,流向由右向左,管道顶填高度5~7m,涵洞轴线与路线夹角为85°。
波纹钢结构涵洞主要技术参数:
壁厚:5mm;
波形:230×64mm;
钢板材质:Q355;
防腐:要求镀锌量大于600g/㎡;
连接方式:波纹板搭接,高强度螺栓紧固,密封胶密封。
4、波纹钢结构涵洞施工工艺
图1 施工工艺流程图
地面处理:碎石换基。
涵洞组装:螺栓在结构内侧,螺母在外侧,沿轴向搭接、错缝组装。
防腐密封处理:出厂前镀锌,现场组装后涂沥青进行二次防腐,板块搭接处及螺栓连接处采用密封材料填充。
回填施工:结构物两侧同时分层对称施工,楔形部分压实度符合设计要求,采用“粗砂”防水法振捣密实。
进出口施工:路基回填完成后施工进出口端墙及八字墙。
图2 基础开挖
图 3:平整和压实
图4 中心线铺设
图 5 板块重叠
图6 螺栓紧固
图7 封闭处理
图8 涵洞防腐
图9 喷涂完成
图10 两侧回填
图 11:开孔结构
五、总结
采用波形钢结构涵洞替代传统混凝土桥梁,不仅解决了现有的施工难点,还具有以下优点:
1、对地基承载力要求较低,只需在地基1.5米处填筑碎石即可满足承载力要求,不仅节省了工程成本,也方便了工程施工。
2、可用小型车辆将波纹钢板直接运输至施工现场。
3、波形钢板拼装速度快,6人班组一天即可拼装长度5~10米的涵洞。
4、组织施工迅速,波形钢板拼装、防腐喷涂后即可在涵洞两侧回填。
5.桥梁改建成路基,解决了废渣问题。
该项目的成功实施,为地基条件差、施工环境恶劣、任务重、工期紧的山地工程项目提供了新的解决方案,节省了施工时间,降低了施工成本,提高了经济效益,值得借鉴。
结尾
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文:潘小虎
排版:57号