裝配式箱涵設(shè)計(jì)施工中防水措施分析

1 引言

在進(jìn)行裝配式箱涵施工過程中， 需要格外注重箱涵設(shè)計(jì)質(zhì)量以及防水設(shè)計(jì)效果，不僅要保證材料使用的合理性，做好各項(xiàng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的控制，同時(shí)還要加大對(duì)防水部分的研究力度，避免在進(jìn)行箱涵使用過程中， 防水不當(dāng)導(dǎo)致整體工程受到損失的情況。 為設(shè)計(jì)出更加合理的施工處理方案，保證防水部分的施工效果，首先需要對(duì)箱涵施工基本情況進(jìn)行分析和研究，以便為后續(xù)設(shè)計(jì)提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)。

2 箱涵主要材料介紹

在進(jìn)行裝配式箱涵設(shè)計(jì)及施工過程中， 所使用的材料主要包括混凝土以及鋼筋等[1]。在進(jìn)行混凝土材料的選擇以及應(yīng)用過程中，需要做好水泥、細(xì)骨料以及粗骨料等各項(xiàng)材料的選擇。 其中，在進(jìn)行水泥的選擇時(shí)，需要盡量選擇品質(zhì)較為穩(wěn)定的硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥， 保證其含堿量能夠控制在0.6%以下；而在進(jìn)行細(xì)骨料的選擇過程中，需要盡量選擇硬質(zhì)清潔天然粗河砂， 會(huì)通過進(jìn)行試驗(yàn)或者專門展開機(jī)組生產(chǎn)的方式進(jìn)行機(jī)制砂的選擇。

3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 涵身荷載設(shè)計(jì)

在進(jìn)行涵身荷載的設(shè)計(jì)過程中，需要做好涵頂恒載計(jì)算，明確填土柱重量數(shù)值。 根據(jù)新填土情況展開計(jì)算，按照水平壓力強(qiáng)度系數(shù)、豎向壓力強(qiáng)力系數(shù)，填土重度等數(shù)值，展開涵洞水平與豎向壓力計(jì)算[2]。 應(yīng)根據(jù)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)容，展開設(shè)計(jì)分析，做好地震液化地區(qū)的特點(diǎn)研究，做好路基加固與涵洞基礎(chǔ)的研究，確保箱涵使用安全性。

3.2 斜涵涵身設(shè)計(jì)

在進(jìn)行斜涵涵身設(shè)計(jì)過程中， 需要展開正交涵洞簡(jiǎn)化計(jì)算，實(shí)施涵洞長(zhǎng)度與跨徑的計(jì)算[3]。 當(dāng)涵洞長(zhǎng)度方向和斜涵中部主筋布置方向處于垂直狀態(tài)時(shí)， 需要采用梯形平面斜布鋼筋處理方式，保證能夠根據(jù)逐根增大偏斜度，展開頂?shù)装逯麂摻畹牟贾谩?/p>

3.3 其他設(shè)計(jì)

如果通道涵周邊地下水位超過涵底標(biāo)高， 需要對(duì)地下水浮力相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析和考量，應(yīng)按照工程具體情況，展開專項(xiàng)抗浮力設(shè)計(jì)。 應(yīng)按照地基應(yīng)力理論計(jì)算內(nèi)容， 展開深度修正。 如果應(yīng)涵洞基底持力層為原狀土層，需要展開深度修正，并會(huì)將深度修正系數(shù)設(shè)置為1.5[4]。如果持力層為其他土層，如果滿足沉降要求，需要展開重新修正計(jì)算。 如果箱涵所使用的環(huán)境，為設(shè)定環(huán)境作用等級(jí)，需要根據(jù)特殊環(huán)境作用等級(jí)，展開相關(guān)規(guī)范的特殊設(shè)計(jì)。

4 施工注意事項(xiàng)

在進(jìn)行施工過程中， 需要再進(jìn)行預(yù)制箱涵階段預(yù)制處理時(shí)，對(duì)企口縫尺寸銜接進(jìn)行有效控制，預(yù)留4 m 跨徑連接箱。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工具體情況以及實(shí)際操作工藝， 做好吊裝方案調(diào)整。 需要對(duì)每種類型關(guān)節(jié)進(jìn)行試吊操作，通過實(shí)驗(yàn)操作的方式確定具體注意事項(xiàng)以及危險(xiǎn)點(diǎn)， 保證后續(xù)吊裝施工能夠順利進(jìn)行。 在進(jìn)行涵洞放樣過程中，需要對(duì)進(jìn)口角度以及標(biāo)高進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)， 如果發(fā)現(xiàn)存在角度差異過大或者實(shí)際取底標(biāo)高與設(shè)計(jì)不符的情況，需要及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整[5]。 需要在進(jìn)行涵洞施工過程中，預(yù)設(shè)上拱度，根據(jù)規(guī)定具體要求，展開路口流水槽面的高程設(shè)計(jì)與控制， 確保不會(huì)低于涵身流水槽面高程數(shù)值。

進(jìn)行混凝土分層澆筑過程中，需要保持連續(xù)澆筑狀態(tài)，如果因?yàn)楣收蠁栴}需要中途停止， 則要保證間歇時(shí)間能夠控制在混凝土初凝時(shí)間范圍之內(nèi)， 避免間歇時(shí)間過長(zhǎng)而導(dǎo)致混凝土施工質(zhì)量受到干擾。 在運(yùn)用插入式振動(dòng)器進(jìn)行處理時(shí)，需要對(duì)振動(dòng)器插入下沉深度進(jìn)行控制， 保證混凝土的澆筑以及運(yùn)輸時(shí)間能夠滿足橋涵施工具體要求[6]。如果存在超出規(guī)定范圍的情況， 需要按澆筑中斷進(jìn)行處理， 并通過設(shè)置施工縫的方式，方便后續(xù)繼續(xù)進(jìn)行施工。 在進(jìn)行上層混凝土澆筑之前，應(yīng)對(duì)施工縫進(jìn)行松軟層鑿除處理， 保證鑿毛處理之后的混凝土面平整，運(yùn)用清潔水進(jìn)行沖洗，確保不會(huì)存在雜質(zhì)等問題，以便為后續(xù)施工做好準(zhǔn)備。

在進(jìn)行涵臺(tái)臺(tái)身沉降縫設(shè)置過程中，會(huì)沿涵長(zhǎng)方向，按照每隔5 m 左右的距離進(jìn)行與涵長(zhǎng)方向垂直的沉降縫設(shè)置[7]。在涵身和八字翼墻之間設(shè)置沉降縫時(shí)， 需要在進(jìn)行翼墻混凝土澆筑過程中，在涵身端面展開數(shù)層瀝青與油氈設(shè)置，厚度會(huì)控制在1.5 cm 左右。如果地基土質(zhì)變化相對(duì)較大，且基礎(chǔ)埋深深度并不相同，需要在路基填挖交界位置設(shè)置沉降縫，通過對(duì)沉降縫的合理應(yīng)用， 避免工程后續(xù)使用出現(xiàn)問題。 需要注意的是，不能在巖石地基中風(fēng)化程度涵洞中進(jìn)行沉降縫設(shè)置，以防出現(xiàn)危險(xiǎn)。

在進(jìn)行沉降縫的施工過程中， 需要對(duì)臺(tái)后填料隨流水漏入涵內(nèi)的問題進(jìn)行有效處理。 通過在頂面進(jìn)行SBS 防水卷材鋪設(shè)的方式，配合外包黏土保護(hù)層，實(shí)施全方位防水保護(hù)。 為避免河床受到過度沖刷的問題，需要采用鋪砌處理方式，對(duì)于傾斜度相對(duì)較大的巖石河床，采用鋪砌和基礎(chǔ)處理的方法，將其作為階梯形進(jìn)行防沖刷處理。 需要保證洞口和洞底鋪砌平整程度，采用兩層鋪砌模式，保證最終施工質(zhì)量。

5 箱涵防水措施分析

5.1 雙層防水膠條

需要在裝配式箱涵拼接處位置，預(yù)留出密封條粘貼位置。具體進(jìn)行粘貼之前， 需要對(duì)凹槽進(jìn)行清理， 運(yùn)用鋼刷進(jìn)行清潔，并在完成清潔之后進(jìn)行環(huán)保萬能膠的涂刷。 需要在靜止等待5~10 min 之后，再進(jìn)行膠條粘貼，確保能夠達(dá)到良好的防水狀態(tài)。 需要在拼接位置預(yù)留兩道密封膠條粘貼凹槽，確保在第一條膠條失效的狀態(tài)下， 第二條膠條仍然能夠起到良好的防水效果。 在對(duì)密封膠條進(jìn)行應(yīng)用過程中，需要采用進(jìn)口遇水膨脹止水膠條， 利用膠條擠壓后流動(dòng)性強(qiáng)以及回彈率高等特性，確保其能夠在遇水之后產(chǎn)生1~5 倍的膨脹變形，進(jìn)而完成對(duì)空隙的填補(bǔ)，通過產(chǎn)生巨大接觸壓力的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)接口的有效封堵。 如果在施工縫或者接縫發(fā)生位移時(shí)，且所造成間隙已經(jīng)超過材料彈性范圍，此時(shí)運(yùn)用普通橡膠止水材料，可能會(huì)出現(xiàn)失去止水效果的情況，所以需要運(yùn)用遇水膨脹止水膠條，實(shí)現(xiàn)吸水膨脹進(jìn)行止水的目標(biāo)[8]。 經(jīng)過多個(gè)工程的實(shí)踐證明，遇水膨脹止水膠條能夠達(dá)到良好的預(yù)水膨脹效果， 能夠在0.6 MPa 水壓狀態(tài)下，抵抗?jié)B漏超過10 h 以上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理想化的防滲模式。

5.2 涂抹雙組分聚硫密封膠

為能夠達(dá)到進(jìn)一步防水效果， 需要在裝配式箱涵拼接處位置進(jìn)行合理處理， 確保能夠在拼接處的外部以及內(nèi)部邊緣位置進(jìn)行雙組分聚硫密封膠涂抹。 通過涂抹具有黏結(jié)性能以及具有嵌縫止水能力雙組分聚硫密封膠的方式， 利用其具有耐水以及耐油等特性，確保能夠?qū)ψ冃慰p形成有效處理，做好變形位移同步協(xié)調(diào)操作[9]。 在進(jìn)行配裝式箱涵拼接張拉過程中，需要做好雙組分聚硫密封膠的擠壓和抹平操作，對(duì)接縫處進(jìn)行填充拼接處理，避免水源從縫隙流入箱涵之中，以便達(dá)到良好的防水效果。

5.3 安裝密封膠圈

為能夠有效阻止不可抗因素對(duì)箱涵所產(chǎn)生的不良影響，需要通過在其外部涂刷雙組分聚硫密封膠防水層的基礎(chǔ)上，通過對(duì)第一層遇水膨脹止水膠條失去作用問題的分析， 對(duì)防水層滲透進(jìn)來的水所導(dǎo)致的箱涵內(nèi)部以及張拉鋼絞線腐蝕問題進(jìn)行有效處理[10]。 通過在拼接部位張拉孔位置進(jìn)行圓形密封膠圈安裝的方式， 避免滲透進(jìn)來的水由張拉孔道進(jìn)入箱涵內(nèi)部之中，確保能夠?qū)崿F(xiàn)無死角防水。

5.4 鋪設(shè)SBS 防水卷材

在完成最終的箱涵拼裝處理之后， 需要在頂部預(yù)留出吊裝環(huán)操作位置，確保能夠沿頂部進(jìn)行平整切割，做好頂部的清理和打掃工作[11]。 在外部進(jìn)行基層處理劑的噴涂，運(yùn)用壓邊鋪設(shè)方式進(jìn)行SBS 防水卷材的鋪設(shè)， 確保能夠?qū)⑾浜耆诜浪畬又?，避免出現(xiàn)滲水和地下水流流入箱涵中的情況，確保能夠?qū)崿F(xiàn)全面防水。

5.5 防水效果分析

6 結(jié)語

由于箱涵在橋涵工程建設(shè)中有著重要作用， 所以為有效避免其在使用過程中出現(xiàn)滲水問題， 需要進(jìn)一步加大對(duì)箱涵防水處理工作的研究力度。 需要明確箱涵的具體設(shè)計(jì)以及材料等各項(xiàng)情況， 并在此基礎(chǔ)上確定設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及具體的使用方案，掌握正確的防水處理方法，通過使用密封圈以及進(jìn)行防水涂料處理等一系列防水處理的方式， 形成環(huán)環(huán)緊扣的防水處理模式，確保防水效果能夠達(dá)到最佳，以便達(dá)到理想化的箱