[发明专利]一种基于离心成型法的装配式涵洞管节整体制备与安装方法

摘要

本发明公开了一种基于离心成型法的装配式涵洞管节整体制备及安装方法，本发明的工艺原理如下：管涵受力原理是管土共同受力，与石拱桥受力原理相同。石拱桥的拱块与土体相互作用共同受力，周围的土对石拱块有均匀的反推力，在周围土的反推力作用下，拱圈上部垂直向下的动载荷及静载荷就会转化为拱块与拱块之间的相互作用力，其方向与该点的切线方向平行，形成管土效应。装配式管涵正是利用管土效应使管体与周围的回填土共同受力，两者缺一不可。

主权项

1.一种基于离心成型法的装配式涵洞管节整体制备与安装方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)施工准备：管节预制及配节方式：K116+979处圆管涵从线路左侧至右侧配节分别为20°斜管节一个，0.49m正管节一个，1.99m正管节19个，0.49m正管节一个，20°斜管节一个；在圆管涵生产过程中进行严格跟踪监督，严把质量关，各种原材料抽样检测合格后方能使用，对施工配合比和混凝土强度进行抽查，满足设计要求后方能进场；管节预制、运输、存放时，轻吊轻放，堆放地面平整，必要时铺设5‑10cm砂垫层，使其受力均匀，以免管节开裂；(2)测量放样：涵洞施工前根据图纸设计桩位利用全站仪放出中桩，并设置护桩，根据中桩确定出基坑开挖边线，经测量监理工程师复测合格后进行基坑开挖施工，若有特殊路基处理，按特殊路基处理方案进行处理；(3)管井降水：于基坑顶外侧布置管井，基坑两侧对称布置管井直径35cm，井深初步按15m深设置，施工过程中根据降水效果，在进一步确定管井数量、间距及深度；利用水泵抽去管井中的积水，安排专人24h不间断抽水，保持基坑内始终处于无水状态，同时保持周围的排水灌溉系统畅通；(4)基坑开挖：基坑开挖前根据现场水系情况和基底高程，根据测放好的开挖线，采用人工配合挖掘机，基坑内淤泥先挖至圆管涵右侧晾晒，待晾晒至能够装车后，采用自卸车运走；机械开挖至设计基底标高以上20cm时，采用人工开挖，严禁机械超挖；碎石换填、回填土台阶与基坑开挖一次开挖完成；(5)换填碎石：基底需换填碎石，换填厚度为0.6m，换填长度为42.65m，换填碎石基坑底高程为‑0.816m，由于圆管涵原地貌为沟塘，基底需回填50cm碎石，因此基坑需开挖至‑1.316；(6)地基承载力检测：碎石换填完成后采用触探仪器进行基底承载力检测，检测基底承载力是否达到150kpa，若满足要求进行下部工序，若不满足重新进行处理；(7)砂砾垫层铺设：基底开挖完成后，测量放样确定基础位置和标高，在涵洞基础范围内，按设计要求进行砂砾垫层铺设；首件圆管涵端部1.7m范围内为55cm，中间范围内为20cm，端部和中部均分两层进行铺设，人工整平后，采用小型夯实机具进行夯实，夯实复核垫层标高，误差±1cm，两侧不做围挡，放坡1:1；(8)管基混凝土浇筑：管基混凝土分两次浇筑，注意预留基础沉降缝；第一次浇筑至管底自砂砾垫层以上28cm(预留管壁厚度15cm、座浆混凝土2cm)，模板采用竹胶板，方木做为支撑，混凝土入模后，采用插入式振捣棒振捣使混凝土密实，在混凝土表面呈浮浆和不再下沉为止，振捣时间一般为20～30s，待混凝土凝固2天后方可进行安放管节；(9)管节安装：管节安装前于管基混凝土上抹30cm宽、2cm厚水泥砂浆找平层，注意控制砂浆厚度；管节安装前根据管节配节方式于管基上采用油漆做出位置标记；管节安装时用25T吊车将管节缓慢吊入基坑内，从线路左侧开始安装，使接头面向线路右侧，确保涵管内径平顺，管身与基础管座接触密实使其受力均匀；另外管节之间的普通缝隙控制在1～2cm，无沉降缝处管缝应一致；安装好后管节沿轴线中心对称；管节安装完成后浇筑剩余管腋部分混凝土，高度为45cm，浇筑前将管基混凝土凿毛处理，浇筑过程中注意振捣范围防止破坏管壁；(10)沉降缝设置：基础混凝土浇筑时在设计位置设置基础沉降缝，沉降缝将结构物全部断开，沉降缝宽度2cm，基础沉降缝采用预埋竹胶板的方式设置，于线路中心线位置设置一道，左右两侧对称布置；(11)防水及接缝处理：勾缝前首先应将相连两管节接头处清理干净并进行凿毛处理，圆管涵于管节接头缝处(缝宽10‑15mm)填塞沥青麻絮，然后采用麻绳(D＝20mm)固定，再缠绕20cm宽四层沥青浸制麻布一周，再均匀布置粗铅丝绑扎，外侧基础以上涂沥青两层，晾干后采用刚刷刷毛处理，最后采用1:3水泥砂浆抹带；抹平后盖上塑料薄膜进行养生，管基顶部与管壁结合部位做20cm高，25cm宽粘土保护层；(12)洞口端墙：端墙基础与基坑开挖一并开挖完成，钢筋由钢筋加工场统一下料加工完成运至现场安装绑扎，混凝土分三次浇筑完成，第一次浇筑管节以下基础，宽65cm，高83cm(预留座浆混凝土2cm)，长439cm；第二次浇筑待管节安装完成后浇筑，宽43cm，高165cm，长419cm；第三次浇筑冒石，高25cm正面、左、右两侧均比墙身宽5cm，浇筑完成后顶面棱角做5cmx5cm倒角处理，保证美观；保护层厚度均为3cm，模板采用竹胶板，止水拉杆加固，方木加钢管支撑；分层浇筑注意下层混凝土凿毛，保证新旧混凝土结合；安装过程中严格按照测量组布设的控制点进行控制端墙的线型及纵坡，浇筑前进行复核；(13)涵背回填：基坑开挖时已预留台阶，采用5％灰土分层对称回填，回填至整平高程，松铺厚度为20cm，每层压实度不小于96％，采用小型机具夯实。