乌达公路涵管施工方案

乌达公路涵管施工方案一、施工准备1.1技术准备组织技术人员对设计图纸进行会审，重点核查涵管位置与沿线地形、地质条件的匹配性，特别是老宗沟、柳树沟等复杂路段的涵管布设参数。结合新疆地质局测绘中心提供的"无人机+激光扫描"三维坐标数据，建立涵管施工数字孪生模型，对设计高程、轴线走向进行复核，确保与公路整体线型一致。编制专项施工技术交底文件，明确戈壁荒漠地区涵管施工的关键控制点，重点包括地基处理参数、接口密封工艺及防风沙措施。1.2材料准备根据设计要求采购Φ1.5m钢筋混凝土承插管，进场时需提供出厂合格证及力学性能检测报告，重点检查管体表面平整度、裂缝宽度及钢筋保护层厚度，允许偏差应符合《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T11836标准。针对乌达地区干燥多风特点，提前储备200m³级配砂石料（含砾量30%-40%）、P.O42.5R早强水泥及遇水膨胀橡胶密封圈，所有材料存储于封闭料棚，砂石料堆放采用防雨布覆盖，水泥设置防潮垫层并控制堆放高度不超过10袋。1.3机械准备配置CAT320挖掘机（带液压破碎锤）、徐工XP303压路机、三一重工混凝土输送泵等主要设备，针对戈壁地形特点，额外配备2台20m³/h柴油发电机、3套移动防风棚及5台Φ50潜水泵。所有设备进场前进行全面检修，重点调试液压系统和电气元件，确保在-20℃至40℃环境下正常工作。测量仪器选用TrimbleS9全站仪（测角精度0.5″）和DSZ2水准仪，使用前经法定计量机构校准。1.4现场准备清理施工区域内的碎石、杂草及建筑垃圾，平整场地并设置3%排水坡度。根据《公路桥涵施工技术规范》要求，在涵管两侧50m范围内设置施工围挡，采用2.5m高彩钢板结合防风抑尘网（密度≥800目），底部砌筑30cm高黏土挡墙防止风沙侵入。划分材料堆放区、混凝土搅拌区及管节存放区，各区之间设置6m宽消防通道，配备4组干粉灭火器（4kg/组）及200m消防水带。二、测量放样2.1控制网布设基于测绘中心提供的一级导线点，采用边角交会法加密施工控制网，在涵管轴线两端各布设3个强制对中观测墩，墩高1.2m，采用C30混凝土现浇，顶部嵌入200mm×200mm不锈钢强制对中盘。使用LeicaTS60全站仪按二等导线精度进行观测，测角2测回、测距4测回，平面位置中误差≤15mm。高程控制采用二等水准测量，往返测较差≤4√Lmm（L为测段长度，以km计）。2.2轴线定位根据设计坐标，使用极坐标法测设涵管中心线，在轴线延长线上设置3个固定测桩（距离涵管两端50m），采用混凝土包封保护。沿涵管纵向每10m设置一个轴线控制桩，横向设置左、中、右三个高程控制点，控制点采用Φ20钢筋打入地下50cm，顶部刻划十字线。对所有放样点进行至少2次独立观测复核，确保轴线偏差≤10mm，高程偏差≤5mm。2.3基坑放样按设计基坑底宽（管外径+2×1.0m工作面）、边坡坡度（1:0.75）及开挖深度（最大4.5m）计算开挖轮廓线，使用白灰撒出开挖边界。在距离基坑边缘1.5m处设置坡顶截水沟，沟宽30cm、深40cm，采用M7.5浆砌片石砌筑，转角处设置1m×1m×1m集水井，配备Φ100潜水泵（扬程≥15m）。对老宗沟等地质复杂段，增设3排深层土体位移观测点，采用测斜仪监测边坡稳定性，预警值设为5mm/天。三、基坑开挖3.1开挖工艺采用"机械为主、人工为辅"的开挖方式，CAT320挖掘机配备0.8m³挖斗，开挖至距设计基底30cm时改用人工清底，避免扰动原状土。对于中风化砂岩地层，采用液压破碎锤破碎，破碎后的岩块粒径控制在30cm以内，由自卸汽车运至指定弃渣场（运距≤5km）。基坑开挖按"由下游向上游"顺序进行，纵向分段长度15m，每段开挖时间控制在8小时内，确保当天完成清底及垫层施工。3.2边坡防护针对乌达地区多风沙特点，基坑开挖后立即采用彩条布覆盖坡面，并用Φ12钢筋（长1.5m，间距1.0m）固定。当开挖深度超过3m时，设置1.2m宽平台，平台以上边坡1:0.5，以下1:1.0。对苏海图煤矿采空区影响路段，采用管棚支护方案：沿基坑周边布设Φ108×6mm无缝钢管（长6m，间距30cm），管内注入M30水泥浆（水灰比0.5:1），注浆压力控制在0.8-1.2MPa。3.3排水措施在基坑底部四周设置40cm×30cm排水沟，沟内填充5-10mm碎石作为滤水层。每个基坑设置2台Φ50潜水泵（一用一备），排水能力≥50m³/h，抽排的积水经三级沉淀池（容积50m³）处理后排放。遇暴雨天气时，在坡顶设置50cm高挡水土埂，并增加临时排水泵数量至每50m一台，确保基坑内无明水。3.4基底处理基坑验收合格后，采用人工清除30cm厚松散土层，使用25t振动压路机（激振力≥300kN）碾压3-5遍，压实度要求达到93%（重型击实标准）。对地基承载力不足150kPa的路段，采用换填处理：挖除软弱土层至卵石层，分层回填60cm厚级配砂石（含泥量≤5%），每层虚铺厚度20cm，采用平板振动器振捣密实，经平板载荷试验确认承载力达标后方可进行下道工序。四、基础处理4.1砂砾垫层在压实后的基底上铺设30cm厚级配砂砾垫层，砂砾料最大粒径≤50mm，通过0.075mm筛孔的颗粒含量≤5%。采用"方格网法"布料，每10m×10m划分网格，控制每格砂砾用量相等。使用XP303压路机碾压，行驶速度2.0km/h，轮迹重叠1/3，碾压后表面平整度≤15mm/2m。垫层施工完成后及时覆盖土工布，防止风沙侵蚀。4.2混凝土基础采用C25混凝土浇筑管基，分两次施工：先浇筑管底以下部分（厚15cm），待强度达到设计值70%后安装管节，再浇筑管座混凝土（包角135°）。混凝土配合比由中心试验室设计，水泥:砂:碎石:水=1:1.85:3.26:0.42，掺加3%粉煤灰和1.2%聚羧酸减水剂，初凝时间控制在4-6h。采用HZS50搅拌站集中拌制，罐车运输至现场后通过溜槽入模，使用Φ50插入式振捣棒振捣，振捣间距≤30cm，每个振点持续时间20-30s。4.3沉降缝处理按设计要求每10m设置一道沉降缝，缝宽2cm，贯穿整个基础断面。在缝中填塞3cm厚沥青木板，两侧采用泡沫塑料板隔离，表面涂刷2mm厚聚氯乙烯胶泥。沉降缝与管节接口错开布置（距离≥50cm），施工时采用定制钢模板分隔，确保缝面垂直、平整。4.4防水层施工基础混凝土强度达到设计值80%后，在表面涂刷2道聚氨酯防水涂料，第一道实干后（≥4h）方可涂刷第二道，总厚度≥2mm。沿涵管轴线方向铺设30cm宽胎体增强材料（聚酯无纺布），搭接宽度≥10cm，涂刷范围延伸至基础边缘50cm。防水层施工完成后进行闭水试验，蓄水深度20cm，浸泡24h后渗漏量应≤0.05L/(m·h)。五、涵管安装5.1管节运输与存放管节运输采用专用炮车，车厢底部铺设10cm厚橡胶垫，管节之间用木块隔离，运输时速≤30km/h。现场存放时采用两点支撑（距管端1/4处），堆叠高度不超过3层，层间垫设10cm×10cm方木。安装前检查管体质量，裂缝宽度＞0.2mm或长度＞200mm的管节严禁使用。5.2安装工艺采用50t汽车吊（带回转限位器）吊装管节，吊点设置在管体1/3处，使用专用吊装带（宽度15cm），严禁用钢丝绳直接捆绑。安装从下游开始，管节插口端朝向上游，采用"中心线法"控制轴线，使用全站仪实时监测，允许偏差：轴线5mm/10m，高程±20mm。接口处设置2cm厚橡胶密封圈（邵氏硬度60±5），安装前在插口端涂刷硅油润滑剂，采用撬棍配合手拉葫芦（3t）进行顶推，确保密封圈压缩量达到15%-20%。5.3接口处理管节安装完成后，在接口内侧填塞M10水泥砂浆（掺5%防水剂），外侧采用石棉水泥（水:石棉:水泥=1:3:7）打口，深度不小于10cm，分层填塞并使用錾子捣实。接口缝隙处缠绕2层玻璃纤维布，表面涂刷3道环氧树脂涂料（干膜厚度≥0.3mm）。对地基不均匀路段，在接口处增设Φ16钢筋混凝土抱箍（宽30cm，厚10cm）。5.4防风沙措施安装期间遇5级以上大风时，立即停止作业并启用移动防风棚（采用型钢骨架+防火帆布，抗风等级≥10级）。管节临时堆放时采用"品"字形排列，底部用沙袋固定，顶部覆盖防雨布。接口施工在防风棚内进行，棚内设置2台轴流风机（风量≥500m³/h）排除粉尘，确保操作人员视线清晰。六、回填施工6.1回填材料选择选用级配良好的砂砾土（粒径≤10cm，含泥量≤8%）作为回填材料，禁止使用腐殖土、冻土及粒径＞15cm的石块。回填前进行筛分处理，通过10mm筛孔的颗粒含量控制在20%-30%，最大干密度≥1.95g/cm³，最佳含水率12%-15%。针对乌达地区干旱特点，回填前24h对填料进行洒水预湿润，使含水率达到最佳值的90%-110%。6.2分层回填工艺采用"两侧对称、分层填筑"法，每层虚铺厚度25cm（压实厚度20cm），使用小型振动压路机（激振力≥50kN）碾压，碾压方向由低到高，轮迹重叠1/2，碾压遍数6-8遍。管顶以上50cm范围内采用人工夯实（使用25kg蛙式打夯机），压实度要求：管底基础95%，管侧（0-50cm）90%，管顶以上（0-100cm）93%，以上部分96%（均为重型击实标准）。6.3特殊部位处理在涵管与路基衔接处设置2m宽过渡段，采用级配碎石（掺3%水泥）填筑，分层厚度15cm，使用冲击夯夯实。管节接口处30cm范围内回填级配砂石，采用水撼法密实（注水至饱和状态后用Φ16钢筋振捣）。回填过程中在管顶设置沉降观测点，每3d观测一次，直至沉降稳定（连续7d沉降量≤2mm）。6.4防风固沙措施回填完成后，在涵管两侧20m范围内种植沙蒿、沙打旺等固沙植物，株距30cm，行距50cm，形成防护带。地表铺设土工格室（高度10cm，网格尺寸30cm×30cm），格室内填充细砂并种植固沙草。在施工便道与路基之间设置1.5m高芦苇沙障，间距2m，呈"人"字形布置，降低风沙对回填体的侵蚀。七、质量验收7.1分项工程验收基础工程验收内容包括：混凝土强度（≥C25）、轴线偏差（≤15mm）、表面平整度（≤8mm/2m）及防水层完整性。管节安装验收重点检查：接口间隙（≤5mm）、橡胶圈压缩量（15%-20%）、相邻管节错口（≤3mm）。回填工程采用环刀法取样检测压实度，每50m取3个点，允许偏差-1个百分点。所有检测数据及时录入公路工程质量监管平台，形成电子档案。7.2功能性试验涵管安装完成后进行闭水试验，试验段长度100m，上游水头高度2m，下游设置量水堰。试验前封堵两端管口，注水浸泡24h后开始计时，观测30min内的渗漏量，允许渗水量应符合Q≤0.05L/(m·min)（Q为实测渗水量，m为试验管段长度）。对严寒季节施工的涵管，额外进行抗冻性试验，在-20℃环境下冷冻4h，再在20℃水中融化4h，循环5次后检查管体及接口无裂缝。7.3竣工验收组织设计、监理、施工单位进行联合验收，对照设计图纸核查各部位尺寸、高程及结构完整性。提交完整的竣工资料，包括：施工日志、测量记录、试验报告、隐蔽工程验收单等共12类文件。验收合格后签署《公路涵管工程竣工验收证书》，明确质量等级（合格/优良）及使用注意事项。八、专项技术措施8.1干旱风沙防治材料保湿：混凝土浇筑后12h内覆盖土工布并洒水养护，采用智能喷淋系统（每2h喷水一次，每次30min），养护期不少于14d。在料场设置自动喷雾降尘系统，雾滴直径5-10μm，覆盖半径15m。施工防护：在搅拌站、水泥库等粉尘源处安装PM10在线监测仪（报警值≤0.5mg/m³），超标时启动雾炮降尘。工人配备N95防尘口罩、护目镜及防风安全帽，每2h轮换作业一次。临时设施：施工营地搭建防风帐篷（抗风等级12级），帐篷门设置双重门帘，地面铺设5cm厚细砂并喷洒抑尘剂（浓度1.5%）。生活区设置30m³蓄水池，收集雨水及施工废水经处理后用于降尘。8.2温差控制措施夏季施工：当室外气温≥35℃时，调整作业时间为6:00-10:00、16:00-20:00，在基坑周边搭设遮阳棚（遮光率≥90%），混凝土拌合水采用地下水（温度≤15℃），掺加0.2%木质素磺酸钙缓凝剂。冬季施工：当气温≤5℃时，采用热水拌合混凝土（水温≤80℃），骨料预热至5℃以上，掺加3%早强防冻剂（含气量≥3%）。混凝土浇筑后覆盖电热毯+阻燃棉被养护，确保临界强度≥7MPa前不冻结。温度监测：在混凝土内部埋设JMT-36型温度传感器，实时监测核心温度与表面温度差，当温差＞25℃时，采取表面覆盖或内部通水管降温措施。8.3地质病害处理采空区处理：对苏海图煤矿采空区路段，采用地质雷达（探测深度≥30m）进行扫描，圈定空洞范围后采用注浆填充：钻孔直径110mm，间距3m×3m，注浆材料为水泥-水玻璃双液浆（水灰比1:1，水玻璃浓度35Be'），注浆压力0.5-1.0MPa。软弱地基：对地基承载力＜120kPa的路段，采用碎石桩处理：桩径50cm，间距1.5m，呈等边三角形布置，桩长6-8m，采用振动沉管法施工，桩体压实度≥90%。边坡稳定：在老宗沟等陡峭路段，采用