鋼波紋管涵洞施工控制與質(zhì)量檢驗(yàn)

韓麗琴

鋼波紋管涵是一項(xiàng)新技術(shù)，主要由螺旋波紋鋼圓管(HCSP)、環(huán)形波紋鋼圓管(ACSP)和波紋鋼板件(CSPS)拼裝成的圓形或拱形結(jié)構(gòu)。它具有對(duì)地基的承載力要求不高、施工方便、安裝速度快、性能穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)保、造價(jià)較低、半成品工廠化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。在建的靈河高速繁峙至大營(yíng)段是省政府要求2012年竣工項(xiàng)目，面對(duì)工期短，涵洞多，地形較復(fù)雜，高填土涵洞需要進(jìn)行基底深處理，而且易發(fā)生工后沉降變形，工程質(zhì)量難以保證，等制約路基工程按時(shí)順利完工的因素，建管處與設(shè)計(jì)單位聯(lián)合進(jìn)行了實(shí)地考察，通過(guò)考察確定對(duì)部分涵洞變更為鋼波紋管涵，并付諸實(shí)施。但現(xiàn)行的公路工程施工規(guī)范、規(guī)程中對(duì)“鋼波紋管涵洞的施工控制與質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定”均未有詳細(xì)規(guī)定。

現(xiàn)依據(jù)設(shè)計(jì)文件及JTG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、JT/T 791-2010公路涵洞通道用鋼波紋鋼管(板)、JTG/TF 50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，結(jié)合個(gè)人實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鋼波紋管涵洞施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)哪些重點(diǎn)和關(guān)鍵部位進(jìn)行控制，應(yīng)驗(yàn)收檢測(cè)哪些項(xiàng)目和內(nèi)容才能有效控制工程質(zhì)量進(jìn)行論述。使鋼波紋管涵洞在施工中質(zhì)量能得到很好的控制，以發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)并推廣應(yīng)用。

1 開(kāi)工前準(zhǔn)備

鋼波紋管涵應(yīng)選擇專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行施工，開(kāi)工前應(yīng)編制詳實(shí)可行的施工組織方案并報(bào)監(jiān)理審批，施工組織方案經(jīng)審核批準(zhǔn)，人員、機(jī)械設(shè)備、材料和施工方案得到落實(shí)，具備開(kāi)工條件時(shí)方可開(kāi)工。

2 波紋管涵進(jìn)場(chǎng)施工前質(zhì)量控制

按照設(shè)計(jì)文件及JT/T 791-2010公路涵洞通道用鋼波紋鋼管(板)的要求，管身鋼板屈服強(qiáng)度不小于235mPa，抗拉強(qiáng)度不小于375mPa。

鋼波紋涵管供貨廠家必須提供結(jié)構(gòu)安全計(jì)算書(shū)和質(zhì)量保證書(shū)，連接件、密封材料、瀝青防水層須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)要求。

進(jìn)場(chǎng)需要進(jìn)行的檢測(cè)項(xiàng)目有:管身鋼板屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度，外觀質(zhì)量，波距、波高、壁厚、波紋鋼板件長(zhǎng)度、波紋鋼板件寬度，管節(jié)長(zhǎng)度、直徑或跨徑(后兩項(xiàng)為圓形整體管檢測(cè)項(xiàng))。具體內(nèi)容見(jiàn)表 1，表 2。

表1 外觀質(zhì)量檢驗(yàn)

表2 幾何尺寸檢驗(yàn)

3 施工過(guò)程控制及需進(jìn)行的檢驗(yàn)項(xiàng)目

鋼波紋管涵是一種柔性結(jié)構(gòu)，它建成后與周?chē)馏w形成一種組合結(jié)構(gòu)，共同受力，鋼波紋管涵楔形部及兩側(cè)的回填土很關(guān)鍵，如果回填不密實(shí)或有楔形部中空或局部有大石塊直接作用于管體，將出現(xiàn)局部有較大變形或局部有凸起，存在安全隱患，嚴(yán)重的可能會(huì)造成質(zhì)量事故，所以波紋管涵兩側(cè)及楔形部的回填土在施工中要嚴(yán)格控制。

預(yù)留拱度:埋設(shè)于一般土質(zhì)地基上的波紋管，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，常會(huì)產(chǎn)生一定的下沉，而且往往是管道中部大于兩端。因此，鋪設(shè)于路堤下的波紋管的管身要設(shè)置預(yù)留拱度。其大小根據(jù)地基土可能出現(xiàn)的下沉量，涵底縱坡和填土高度等因素綜合考慮，通常可為管長(zhǎng)的0.2%～1%，以確保管道中部不出現(xiàn)凹陷或反坡。

施工放樣:對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整，安排布置各種材料堆放場(chǎng)地，組織所需機(jī)械設(shè)備。施工前組織測(cè)量人員根據(jù)設(shè)計(jì)文件放出管涵軸線，打好中邊樁，在涵管中軸線和基礎(chǔ)范圍邊緣撒上白色灰線，測(cè)出原地面高程。

現(xiàn)場(chǎng)安裝:安裝時(shí)先安裝底片，然后分別向上拼接。每安裝5m進(jìn)行一次管節(jié)的圓度和位置校正。如出現(xiàn)偏位，采用千斤頂在偏位的方向向上頂管節(jié)進(jìn)行糾偏。管節(jié)全部拼裝完成后，應(yīng)檢查管節(jié)位置是否符合設(shè)計(jì)要求，并在管身內(nèi)側(cè)所有鋼板拼縫采用密封膠進(jìn)行密封防止?jié)B漏。

涂刷瀝青:涂刷兩遍瀝青或石油的拌和物，以加強(qiáng)防腐蝕作用。一般瀝青涂層的厚度要達(dá)到0.4mm～0.5mm。從外觀看管壁內(nèi)外均勻的涂成了黑管即可，但是必須要等到瀝青晾干后方可回填。

涵管回填:為保證涵管的回填質(zhì)量，并根據(jù)繁大高速施工路線周邊地材情況，管底兩側(cè)楔形部位處的填筑可采用:1)級(jí)配良好的天然砂礫(含水量要求比最佳含水量大2%左右)，人工用木棒在管身外向內(nèi)側(cè)進(jìn)行夯實(shí)，木棒作用點(diǎn)必須緊貼管身，每個(gè)凹槽部位都必須夯實(shí)到位。2)最大粒徑不超過(guò)3cm的級(jí)配碎石回填。然后用小型夯實(shí)機(jī)械斜向夯實(shí)，確保管底的回填質(zhì)量。

涵管兩側(cè)的部位回填采用級(jí)配良好的天然砂礫或級(jí)配碎石。在管身最大直徑兩側(cè)50cm外使用18t壓路機(jī)碾壓，50cm范圍內(nèi)使用小型夯實(shí)機(jī)械夯實(shí)，以避免壓路機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備對(duì)管涵的撞擊。填筑時(shí)應(yīng)分層填筑、分層壓實(shí)，每層壓實(shí)后的厚度為20cm，壓實(shí)度要求達(dá)到96%方可進(jìn)行下層填筑。填筑前在管節(jié)兩側(cè)上用紅色油漆按每20cm高度標(biāo)注，填筑時(shí)按標(biāo)注線控制。填筑必須在涵管兩側(cè)同步對(duì)稱進(jìn)行，兩側(cè)的回填土高差不得大于30cm。管頂填土厚度小于50cm時(shí)，不得使用大于6t的壓路機(jī)械碾壓，也不允許施工機(jī)械通行。管體兩側(cè)及頂部20m范圍內(nèi)不允許使用強(qiáng)夯機(jī)械。

表3 施工質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目

洞口建筑:洞口建筑應(yīng)在管體頂部回填土完全終止后進(jìn)行。如果在波紋管安裝完成，填土還未進(jìn)行之前就洞口建筑施工，這種施工方式將存在填土完畢后端墻裂縫的弊病，因波紋管在填土過(guò)程中存在管壁變形，一般變形量為管徑的±0.5%～2%，當(dāng)然此變形數(shù)值和管側(cè)回填土的密實(shí)度有很大的關(guān)系。但填土終止后波紋管不再變形，建成后行車(chē)動(dòng)載對(duì)其影響很微小(管壁的變形為0.06mm～0.15mm)。因此，為防止端墻裂縫，可采取以下兩種措施:1)基礎(chǔ)做好后，上下游的片石砌筑高度和砂礫基礎(chǔ)上頂面標(biāo)高一致即可，開(kāi)始拼裝波紋管，在管體安裝就位完畢后，可以采取不砌筑端墻，而將波紋管的填土填至路頂面標(biāo)高15 d后再砌筑端墻。也就是波紋管終止了管壁的變形后。2)波紋管安裝就位完畢后，可以將兩端端墻砌至與波紋管管頂相平就不再砌筑，波紋管管頂部未砌筑的部分片石可以排列兩排砂土袋來(lái)?yè)跬粒鹊讲y管管頂填土填至路基最大設(shè)計(jì)標(biāo)高15 d后再將砂袋清理掉砌筑上下游的端墻。施工質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表3。

4 驗(yàn)收評(píng)定

按照J(rèn)TG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 第一冊(cè) 土建工程的要求，并結(jié)合實(shí)際情況作了相應(yīng)的調(diào)整。具體內(nèi)容如下:

1)涵洞總體。

基本要求:各接縫位置正確，填縫無(wú)漏水現(xiàn)象，瀝青防水層無(wú)漏白現(xiàn)象，涵洞總體實(shí)測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表4。

表4 涵洞總體實(shí)測(cè)項(xiàng)目 mm

2)管座及涵管安裝。

基本要求:接縫間密封材料嵌填密實(shí)，接縫表面平整，無(wú)間斷、裂縫、空鼓現(xiàn)象。進(jìn)出水口端頭平齊，無(wú)交錯(cuò)不平整現(xiàn)象?；A(chǔ)砂礫墊層的級(jí)配、壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求。管座及涵管安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表5。

表5 管座及涵管安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目

3)一字墻和八字墻。

錐坡嚴(yán)格按照J(rèn)TG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè) 土建工程標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。