高填方石拱涵加固方案.doc

高填方石拱涵加固方案文章编号:10099441(2008)11003102高填方石拱涵加固方案口口谢寿平(贵州省高速公路开发总公司,贵州贵阳550008)摘要:结合都新公路改扩建工程,对高填方处旧石拱涵的病害情况进行了分析.经采用内套钢筋混凝土圆管涵的方法进行加固处理,取得了良好的治理效果.关键词:高填方;石拱涵;内套;钢筋混凝土圆管涵;加固中图分类号:u457文献标识码:B引言贵新公路于2001年全线建成通车,其中都匀至新寨段为二级公路.随着贵州省路网规模的形成,该段道路的通行能力成了贵州南出口交通运输的瓶颈,为此通过技术改造使其达到高速公路的标准.在设计调查中,发现某石拱涵出现了不同程度的开裂,下沉,错位,漏水等病害,需进行加固处理,设计采用钢筋混凝土衬砌的方法进行加固.在实际施工中,建设单位组织专家对病害产生的原因进行了分析,并制定了加固方案.根据旧涵的实际情况及地质地形情况,提出了不同的加固方案,首先对原涵基础进行注浆处理,再直接在原石拱涵内增设钢筋混凝土圆管.l病害产生的原因(1)地基承载力不足.虽然采用了碎石垫层分散荷载,但仍产生了不均匀沉降.该石拱涵填土高度为1O.96m,跨径2.0m,经设计计算,涵洞基底最小应力为500kPa,而实测该涵地基承载力仅为400kPa,地基承载力明显不足,造成涵台不均匀下(3)终压.第3阶段终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步.由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度.终压通常使用静力双轮压路机并紧接在复压后进行.终压结束时的温度不应低于JTGF40-2004(公路沥青路面施工技术规范中规定的70,应尽可能在较高温度下结束终压.(4)碾压作业规则.为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应遵循以下规则:由下而上(沿纵坡和横坡);先静压,后振动碾压;初压和终压使用双轮压路机,碾压时驱动轮在前,从动轮在后;后退时沿前进碾压的轮迹行驶;压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡,随摊铺机向前推进;当天碾压完成但尚未冷却的沥青混合料层面上不应停放施工设备;压实成型的沥青面层在完全冷却后方能开放交通.(5)横向接缝的碾压.横向接缝的碾压是工序中的重要一环,应先用双轮压路机进行横向碾压,必要时在摊铺层的外侧应放置供压路机行驶的垫木.碾压时,压路机应主要位于已压实的混合料层上,伸人新铺混合料的宽度20cm,每碾压1遍向新铺混合料移动约20em,直到压路机全部在新铺面层上碾压为止.然后进行正常的纵向碾压.(6)纵向接缝的碾压.压路机先在已压实的路面上行走,同时碾压新铺混合料1015cm,然后碾压新铺混合料,同时跨过已压实路面l015em,将接缝碾压密实.3结语以上从施工机械方面阐述了沥青路面不平整的原因及解决措施,但是,施工机械最终还是要由人来驾驶和使用的.因此,在不断提高施工机械性能的同时,更要不断地提高机械使用人员的素质,强化施工管理,完善施工工艺和施工方法,才能从源头上,根本上解决问题,提高沥青路面的施工质量.作者简介:李幽铮(1975一),女,四川蓬溪人,讲师,工程师,硕士,1998年6月毕业于桂林工学院建筑工程专业,南京工业大学工程项目管理硕士,现从事工程项目管理教学与研究工作.收稿日期:20081013(编辑盛晋生)建材技术与应用11/2008?3l?沉.(2)填土压实不够,土压力较大.在高填土下,涵洞洞身主要承受的荷载是填土自重和土压力,汽车活载效应较小.若填土压实不足,土体本身不能形成自拱,填土自重全部落在涵身上,形成较大的土压力,加之涵台基础采用M7.5浆砌片石分离式基础和碎石垫层的形式,在外力的推动下,涵底铺砌开裂隆起.(3)涵洞砌筑质量差.经检测,砌体砂浆不饱满,整体性差.2加固方案2.1注浆加固该涵洞涵台向涵内隆起,突出,涵台砌石破碎且基础下沉,拱圈开裂多处已贯穿整个涵洞.为了防止涵洞裂缝的进一步扩散,先对涵洞基础,台身及拱圈四周采用M30水泥浆进行灌浆补强,然后再进行下一步加固.2.2套管加固从该涵洞病害产生的原因及现状来看,采用高压灌浆进行加固.考虑到涵洞开裂严重,地基承载力不足,加之该涵洞进出口段需达到拼接路基宽度的目的,路基加宽后荷载会发生变化,存在较大的隐患.所以,采用钢筋混凝土管来加固该涵洞.此方案不破坏原涵的整体性,施工时间快,方案较为理想.在采用钢筋混凝土管涵加固的设计阶段,本着加固后仍能满足排洪要求的原则,首先详细调查了该涵洞的洪水位,用泾流法计算其设计流量.经测绘,该涵洞汇水面积为0.85km,运用流量公式计算得:Q=4.92m/s.该流量需要过水面积为1.98m.经核实,该涵洞原设计主要考虑了排水,故孔径较小.涵洞加固后,实际过水面积为1.77m,基本上能满足泄洪要求.3施工3.1裂缝处理(1)用清水将裂缝冲洗干净,用干硬砂浆堵塞裂缝两侧,每条缝预留5个压浆孔,自上而下压注M30水泥砂浆,注浆压力为2MPa,使裂缝充填密实.(2)用同样的方法对基础,涵台及拱圈其他部位进行压浆处理,保证注浆体密实填充碎石垫层和涵背填土,使基础,涵台及拱圈形成固体.3.2施工(1)为了确保涵洞安全,应按原涵洞沉降缝分段设置钢筋混凝土管.钢筋混凝土圆管涵结构参考公路桥涵设计手册一涵洞设计.(2)设置垫石精确控制标高,使每个节段的管涵沿原涵洞流水纵坡在同一轴线上.(3)由于预制的钢筋混凝土管每个节段长度为1m,所以,按每安装两节管道浇注混凝土1次,施工第1节混凝土管道时,沿原涵洞进口(或出口)沉降缝处开始安装,封闭与原涵洞空隙的一端安装第2节,精确定位后半封闭另一段作为施工段.由于管涵与原涵之间的最小空隙只有25cm,填料及振捣较困难,所以,采用泵送c25混凝土混凝土直接浇注.在混凝土施工时,应从两侧拱脚向拱顶延伸,并振捣密实.从经济的角度考虑,涵洞浇注与其他构造物的浇注同时施工,使搅拌的混凝土能得到合理利用.(4)采用同样的方法继续施工其他节段.(5)施工至原涵沉降缝时,采用2em厚的环氧砂浆做封闭处理.(6)为了防止套拱与原拱圈之间出现空隙而造成接触不牢,在拱顶位置每隔50em预留压浆孔,压注M30水泥浆,直至压满为止.4对今后高填土涵洞设计的建议(1)对高填土涵洞的不同填土高度,应进行专门的受力计算和设计.(2)对于承载力较差的非完整岩石和土质地基,应采用整体式钢筋混凝土基础.(3)为了避免产生偏土压力,涵位应选在两侧填土对称且尽量正交的位置.参考文献:1顾克明,苏清洪,赵嘉行.公路桥涵设计手册一涵洞M.北京:人民交通出版社,1993.2交通部第二公路勘察设计院.公路设计手册一路基(第2版)M.北京:人民交