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    分析鋼波紋管涵施工工藝質(zhì)量控制

    2014-04-29 00:00:00張永
    基層建設(shè) 2014年21期

    摘要:以某鋼波紋管工程為例,"就鋼波紋管涵施工工藝控制以及質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)論述,"并對(duì)比分析了鋼波紋管涵的適用性及優(yōu)缺點(diǎn),"指出該工程通過鋼波紋管的施工,"取得了良好的效果。

    關(guān)鍵詞:鋼波紋管涵;施工工藝;質(zhì)量控制

    一、工程概況

    廣東省汕頭至湛江高速公路揭西大溪至博羅石壩段(簡(jiǎn)稱汕湛高速揭博項(xiàng)目)共分四個(gè)土建工程監(jiān)理合同段,分別為第J1、J2、J3、J4合同段。本項(xiàng)目第J1合同段監(jiān)理單位為廣東華路交通科技有限公司,設(shè)置汕湛高速公路揭博項(xiàng)目J1總監(jiān)辦,下轄T1至T5共五個(gè)施工合同段,路線起點(diǎn)位于揭陽(yáng)市揭西縣境內(nèi)大溪鎮(zhèn)新樓村,與汕湛高速汕頭至揭西段順接,樁號(hào)為K86+096.688,終點(diǎn)位于棉洋鎮(zhèn)富強(qiáng)村,與本項(xiàng)目第J2合同段相接,樁號(hào)為K125+293.283,本合同段路線全長(zhǎng)38.169km。

    其中T4合同段承建的K110+442鋼波紋管涵洞長(zhǎng)度為76.086m,壁厚5.5mm,直徑為4m,和線路夾角95°涵洞頂最大填土高度為5.231m。原設(shè)計(jì)為K110+458.5蓋板涵,因和東嶺隧道左洞洞口施工位置、時(shí)間沖突,涵背回填場(chǎng)地狹小,施工時(shí)間長(zhǎng),影響東嶺隧道左洞施工。經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)和施工單位現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn),決定將位置變更至K110+442,結(jié)構(gòu)形式變更為鋼波紋管涵。變更后的涵洞位置處于沖溝中心線附近,沖溝底地質(zhì)為石塊和淤泥混合沉積物,承載能力低,需進(jìn)行換填處理。進(jìn)出水口為八字墻,出水口八字墻接路基坡面上的急流槽,路基外采用引渠引至右側(cè)自然山谷內(nèi),過揭西地方路處設(shè)線外涵。

    二、施工工藝

    2.1施工放樣

    填筑到距涵底標(biāo)高線120cm時(shí),測(cè)量放樣,調(diào)整路基橫坡及涵洞基底縱坡,并按照設(shè)計(jì)圖在涵長(zhǎng)中心位置設(shè)置0.5%(19cm)的預(yù)拱度。監(jiān)理測(cè)量工程師對(duì)承包人基坑施工放樣進(jìn)行復(fù)核合格后試驗(yàn)工程師對(duì)地基承載力進(jìn)行檢測(cè),按設(shè)計(jì)要求不得低于200Kpa。合格后進(jìn)行基礎(chǔ)砂墊層填筑?;A(chǔ)砂墊層填筑前對(duì)基底砂墊層施工范圍及高程控制標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核。

    2.2基礎(chǔ)砂墊層及砂礫基礎(chǔ)

    ①"管涵基礎(chǔ)采用有足夠強(qiáng)度、穩(wěn)定性和均勻性,基礎(chǔ)采用20cm厚的碎石墊層加80cm厚的砂礫層,碎石墊層攤鋪均勻,采用壓路機(jī)碾壓密實(shí)。

    ②"砂礫層材質(zhì)均勻,無大石塊等硬物。填筑時(shí)分層填筑、分層沖水、插入式振動(dòng)棒振搗,最后壓路機(jī)靜壓或小型平板振動(dòng)器壓實(shí),每層壓實(shí)厚度為20cm,壓實(shí)度達(dá)到要求后方可進(jìn)行下一層填筑,壓實(shí)度不小于96%。

    ③"砂礫墊層基礎(chǔ)設(shè)置一定的預(yù)拱度,預(yù)拱度中間高,兩端低,為管長(zhǎng)的0.5%,以確保拱后管道中間不出現(xiàn)凹陷或反坡。

    ④"基礎(chǔ)填筑完畢后,檢測(cè)基礎(chǔ)的標(biāo)高、平整度,符合要求后才進(jìn)行下一工序。

    為給管節(jié)拼裝提供場(chǎng)地,基礎(chǔ)碎石墊層及砂礫墊層應(yīng)和基礎(chǔ)外路基同層填筑、驗(yàn)收、壓實(shí),為配合碎石及砂礫填筑厚度,缺口范圍內(nèi)路基分層填筑厚度調(diào)整為20cm。

    2.3管身安裝

    ①"安裝前要求承包人備齊安裝工具、起吊設(shè)備、套筒扳手、定扭電動(dòng)扳手、定扭扳手。備足腳手、跳板、電源等設(shè)備。

    ②"鋼波紋管涵在廠制時(shí),業(yè)主、監(jiān)理等到場(chǎng)對(duì)原材料、連接件、鍍層、高強(qiáng)螺栓、孔位布置等進(jìn)行抽檢,并送廣東省交通集團(tuán)檢測(cè)中心進(jìn)行檢驗(yàn),合格后批量生產(chǎn)。廠制完成后,運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),監(jiān)理工程師按以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收:產(chǎn)品質(zhì)量合格證書,逐張檢查波紋板外觀,有無在搬運(yùn)裝卸過程中出現(xiàn)的碰傷、變形鍍層脫落等情況,安裝前檢查鋼波紋管的壁厚、波高、波距及鍍鋅厚度等指標(biāo),符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;管節(jié)、塊件和連接螺栓均必須做防腐處理。

    對(duì)拼裝場(chǎng)地和卸料場(chǎng)地進(jìn)行規(guī)劃,分類堆放,搭設(shè)內(nèi)腳手架。

    2.4管節(jié)安裝

    ①"施工放樣及端翼墻基礎(chǔ)澆筑

    對(duì)墊層標(biāo)高檢查,放樣確定涵管的位置、中心線,進(jìn)出水口位置。

    拼裝前應(yīng)將端翼墻基礎(chǔ)澆筑完畢。

    ②拼裝

    拼裝底板:

    以各管節(jié)采用人工吊車吊入基礎(chǔ)上或待安裝位置,在吊機(jī)配合下人工調(diào)整位置。安裝完成后,人工清除管內(nèi)雜物,保持管內(nèi)干凈、通暢。

    中心軸線、中點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),第一張波紋板就位,依次起點(diǎn)向兩側(cè)延伸,直至兩端。第二張板疊在第一張板(搭接部分)上面,對(duì)正連接孔。螺栓的螺紋部分涂潤(rùn)滑劑,套上墊圈由內(nèi)向外插入孔位,對(duì)面套上墊圈,用套筒扳手?jǐn)Q緊螺母。

    拼裝環(huán)形圈:

    由下向上順次拼接,軸向搭接長(zhǎng)度為120mm,搭接部分上板覆蓋下板,圓周向連接采用階梯形,即上邊兩塊板的連接疊縫與下邊兩塊板疊縫錯(cuò)位,連接孔對(duì)正后,用涂上潤(rùn)滑劑的螺栓,套上墊圈(遇谷用凸墊、遇峰用凹?jí)|,不得裝反)由內(nèi)向外插入孔內(nèi),用套筒扳手預(yù)擰緊。

    圓周向拼裝第三波紋板時(shí),要測(cè)定一次截面形狀,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)再繼續(xù)拼裝,否則及時(shí)調(diào)整。拼裝到環(huán)形圈合攏時(shí),測(cè)定截面形狀,采用定位拉桿固定,調(diào)整預(yù)緊螺栓,拼裝頂部第一塊波紋板。

    拼裝管節(jié)時(shí),上游管節(jié)的端頭置于下游管節(jié)的內(nèi)側(cè),嚴(yán)禁反置;管接拼裝時(shí),法蘭盤螺栓孔的位置必須對(duì)準(zhǔn),并按產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)定的扭矩值進(jìn)行螺栓的施擰。

    ③"管節(jié)之間的接縫采用不透水的彈性材料進(jìn)行塞嵌,寬度為2~5mm,接縫塞嵌材料必須連續(xù),不得有漏水現(xiàn)象。

    ④"管節(jié)拼裝全部完成,用定扭電動(dòng)扳手,按預(yù)緊力340N.m±70"N.m扭矩緊固所有螺栓,依次序不得遺漏,緊固后底螺栓用紅漆標(biāo)示,所有螺栓(包括縱向和環(huán)向接縫)在回填前擰緊,保證波紋的重疊部分緊密地嵌套在一起。

    ⑤"為保證達(dá)到螺栓扭矩的要求值,在回填前隨機(jī)抽取結(jié)構(gòu)上縱縫2%的螺栓,用定扭扳手,定預(yù)緊力扭矩進(jìn)行抽檢試驗(yàn),以確定扭矩值是否滿足要求。

    ⑥"鋼波紋管涵外圈搭接處用預(yù)緊力扭矩符合要求后,用專用密封膠或環(huán)氧樹脂砂漿封填,以防波紋板連接處滲水。

    ⑦注意事項(xiàng):鋼波紋管施工時(shí),供應(yīng)廠家應(yīng)有技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo);設(shè)拼裝指揮員一名,負(fù)責(zé)起吊及施工人員現(xiàn)場(chǎng)操作;腳手架必須牢固、平穩(wěn);架設(shè)內(nèi)腳手架,注意直徑兩端距離,以防安裝時(shí)通道變形。

    2.5涵背回填

    ①壓實(shí)方法:距離涵洞管壁兩側(cè)水平方向0.5m范圍,水沉+插入式振動(dòng)棒插搗+手持夯機(jī)夯實(shí);0.5m以外每層鋪設(shè)20cm砂礫,壓路機(jī)靜壓回填;臺(tái)背回填范圍以外路基部分,20t壓路機(jī)分層壓實(shí)。

    ②"臺(tái)背回填前,端墻位置,使用編織袋裝沙土將管節(jié)兩側(cè)堆碼封堵,高度為管頂平齊,端墻外邊坡使用厚度不小于1m的包邊土同層填筑碾壓。填筑施工前,在管身使用紅油漆標(biāo)示填高控制線及層數(shù)。

    ③涵洞兩側(cè)回填對(duì)稱施工,分層回填,每層厚為20cm,從兩端向結(jié)構(gòu)的中心回填。

    涵洞兩側(cè)回填高差不大于20cm,壓實(shí)度不小于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求(96%),涵管上方及兩側(cè)20m范圍內(nèi)嚴(yán)禁使用強(qiáng)夯或沖擊碾壓。

    ④填筑前,在管內(nèi)設(shè)置木質(zhì)豎橫向十字臨時(shí)支撐,支撐與關(guān)節(jié)接觸處設(shè)縱向通長(zhǎng)方木縱梁,避免應(yīng)力集中,防止在回填時(shí)變形,在回填后才拆除。

    ⑤"管頂填土不少于2.5m后才容許施工車輛通過。

    ⑥"波紋管在填筑過程中存在變形,一般變形量為管徑的0.5%~2%,為避免管節(jié)和端墻C20混凝土發(fā)生脫離,采取以下措施:

    端翼墻墻身施工部位先用編織袋封堵,當(dāng)涵頂填土填至路基最大設(shè)計(jì)標(biāo)高15日后,拆除編織袋施工墻身,墻身后口部分,采用小型夯實(shí)機(jī)夯實(shí)。

    進(jìn)水口處,鋼波紋管節(jié)的管端與涵洞剛性端墻相連部位,采用直徑不小于20mm的螺栓,按不大于500mm的間距,將管節(jié)與端墻墻體予以錨固。

    2.6監(jiān)測(cè)

    鋼波紋管在拼裝和回填過程中應(yīng)按照以下幾種情況進(jìn)行變形和應(yīng)力監(jiān)測(cè):

    ①監(jiān)測(cè)時(shí)機(jī)

    回填壓實(shí)厚度到管徑1/4、1/2、"3/4、剛剛覆蓋鋼波紋管涵時(shí)、涵管上方回填厚度50cm及剛剛施工完成后。

    ②變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

    整個(gè)鋼波紋管涵要進(jìn)行6個(gè)斷面監(jiān)測(cè),進(jìn)出口、左右線填土最高處、左右線邊坡線相交位置、填挖交界位置等各設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面,每個(gè)斷面監(jiān)測(cè)4個(gè)點(diǎn)(參照設(shè)計(jì)圖)。

    ③應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

    在整個(gè)波紋管設(shè)8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面,涵洞填挖交界一個(gè)、左右線填土最高處2個(gè)、左右線邊坡線相交位置2個(gè)(點(diǎn)位布設(shè)方式見圖紙)。

    三、鋼波紋管涵質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

    1.一般規(guī)定

    (1)鋼波紋管在出廠前應(yīng)嚴(yán)格按照加工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收,并進(jìn)行必要的預(yù)拼裝,檢驗(yàn)項(xiàng)目包括:

    ①鋼板厚度及數(shù)量;

    ②鋼板端部及螺栓孔表面處理狀態(tài);

    ③鋼板鍍鋅量及厚度;

    ④螺栓、螺母是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

    波紋鋼板涵進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收項(xiàng)目

    項(xiàng)次

    檢查項(xiàng)目

    規(guī)定值或

    允許偏差

    檢查方法和頻率

    權(quán)值

    1

    壁厚(%)

    +11

    板厚千分尺:抽查5%

    2

    2

    管內(nèi)徑(%)

    ±2.0

    尺量:5個(gè)斷面

    1

    3

    外形尺寸

    波距(mm)

    ±3.0

    尺量:抽查5%

    1

    波高(mm)

    ±3.0

    尺量:抽查5%

    1

    波紋鋼板件長(zhǎng)度(%)

    ±1.0

    尺量:抽查5%

    1

    波紋鋼板件寬度(%)

    ±1.0

    尺量:抽查5%

    1

    4

    鍍鋅層厚度(μm)

    ≥84μm

    測(cè)厚儀:抽查10%

    2

    5

    外觀

    表面光潔、平滑、鍍層均勻

    目測(cè)

    1

    (2)鋼波紋管現(xiàn)場(chǎng)拼裝,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及施工安裝規(guī)范要求施工,土建部分按照J(rèn)TGF80/1-2004第6.9.6.10節(jié)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收;回填土驗(yàn)收歸入路基工程中。

    2.基本要求

    (1)每座波紋管涵單體出廠時(shí),必須附有產(chǎn)品質(zhì)量合格證書;

    (2)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后必須逐塊檢查,凡在運(yùn)輸過程中變形的鋼板不得使用;

    (3)基礎(chǔ)地基承載力必須滿足設(shè)計(jì)要求,且不應(yīng)小于200Kpa,壓實(shí)度達(dá)到93%;

    (4)安裝時(shí),接縫處必須處理干凈,確保拼接緊密;

    (5)安裝鋪設(shè)應(yīng)平順、穩(wěn)固、管底坡度不得出現(xiàn)反坡,管內(nèi)不得有泥土、磚石等雜物;

    (6)必須采取有效措施,確保涵外路堤填土質(zhì)量;

    (7)高強(qiáng)度螺栓緊固后,在二次防腐處理前,應(yīng)在搭接處用密封防水材料(或熱瀝青)涂裝;

    (8)驗(yàn)收方式采用交通部(JTGF80/1-2004).

    3.實(shí)測(cè)項(xiàng)目

    波紋鋼板涵安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目(1)

    項(xiàng)次

    檢查項(xiàng)目

    規(guī)定值或

    允許偏差

    檢查方法和頻率

    權(quán)值

    1

    拼接螺栓抗拉強(qiáng)度(Mpa)

    ≥600

    抽樣做拉力試驗(yàn):3組

    2

    2

    相鄰板片接頭錯(cuò)臺(tái)(mm)

    1

    尺量:檢查3~5個(gè)斷面

    1

    3

    高強(qiáng)度螺栓扭矩

    ±10%

    強(qiáng)度8.8級(jí)

    測(cè)力扳手:抽查5%

    2

    4

    涂防腐層厚度(mm)

    符合設(shè)計(jì)

    測(cè)厚儀:抽查10%

    2

    5

    橫向搭接長(zhǎng)度(cm)

    ≥4

    尺量:10m檢查一組

    /

    縱向搭接長(zhǎng)度小頭(cm)

    ≥4

    尺量:10m檢查一組

    縱向搭接長(zhǎng)度大頭(cm)

    ≥8

    尺量:10m檢查一組

    注:1.實(shí)際波紋板生產(chǎn)過程中螺栓孔會(huì)高于標(biāo)準(zhǔn)1cm,實(shí)際搭接長(zhǎng)度約5cm,縱向小頭搭接長(zhǎng)度5cm、縱向大頭搭接長(zhǎng)度10cm。如有特殊,再進(jìn)行特殊施工;

    2.高強(qiáng)度螺栓采用定扭扳手進(jìn)行檢測(cè),定預(yù)緊力扭矩為240KN.m±70N.m,抽檢縱向、環(huán)向接縫螺栓各5%,如90%達(dá)到以上扭矩要求,則認(rèn)為安裝時(shí)合格的。

    波紋鋼板涵安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目(2)

    項(xiàng)次

    檢查項(xiàng)目

    規(guī)定值或

    允許偏差

    檢查方法和頻率

    1

    涵底土石壓

    實(shí)度(%)

    達(dá)到設(shè)

    計(jì)要求

    涵軸線投影土基每6米測(cè)一處,且不小于2處

    2

    涵軸線偏位

    (mm)

    20

    經(jīng)緯儀或拉線:每6m測(cè)一處,且不少于2處

    3

    涵管底高程

    (mm)

    ±10

    水準(zhǔn)儀:每6m測(cè)一處,且不少于2處

    4

    安裝涵管內(nèi)徑

    (mm)

    ±1%

    尺量:每6m測(cè)水平、豎直各一處,但不少于2處

    四 結(jié)語(yǔ)

    通過該鋼波紋管涵的施工,較原設(shè)計(jì)蓋板涵施工縮短了工期,避免了與隧道施工的沖突,"從總體工程考慮節(jié)約了投資,"得到了各參建單位單位的一致好評(píng)。

    參考文獻(xiàn):

    [1]"JTG"041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范["S].

    [2]"JTG"D60-2004,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范["S].

    [3]熊燕,"謝應(yīng)爽.山區(qū)橋涵設(shè)計(jì)淺析["J].山西建筑,"2007,"33(36):315-31

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