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摘要:本文结合工程实践，从高速公路拱涵出現裂缝的现状出发,探讨了高速公路拱涵裂缝的处理措施。仅供参考。
关键词:高速公路；拱涵裂缝；处理措施
Combined with a highway arch culvert fracture treatment measures are discussed
YangFei
Guizhou bridge construction group co., LTDGuizhou guiyang 550001
Abstract: this paper, combining with engineering practice, and from highway arch culvert crack situation, discusses the highway arch culvert fracture treatment measures. For reference only.
Keywords: highway, Arch culvert crack; Treatment measures
中图分类号：U412.36+6文献标识码： A 文章编号：
1.原因分析
(1)拱涵涵洞变形的主要原因在于基础放在土基上,土层厚度不均,沉降差异大。
(2)涵底为分离式基础,基础调节能力差,没有形成整体刚性结构共同受力,产生不均匀沉降造成。
(3)设计要求的承载力偏小(或基础底面积过小),因为左侧第一节由于基础底面积较大(包含端墙基础),所以虽落在土基上,并未产生裂缝。
2.处理措施
(1)拱圈裂缝用压环氧树脂补强处理。
(2)挖除分离式基础中间素土,用片石砼补齐并采取植筋技术加设钢筋砼连系梁加固基础。
(3)拱涵地基土层采取下沉压浆加固,用以消除不均匀沉降现象,以及由于不均匀沉降造成地基土的附加应力。
3.基础加固
3.1基础加固的目的
(1)加大基础底面积,减小地基附加应力,通过减少沉降而缩小差异沉降量。
(2)把分离式基础连为整体式,通过增强基础的协调受力能力来减小差异沉降量。
(3)对地基土层下沉压浆加固,减小地基土层的压缩性带来的地基土的附加应力,消除不均匀沉降。
3.2基础加固方法
(1)分段间隔10m开挖分离式基础中间的土体,采取植筋技术加设钢筋砼连系(支撑)梁。
(2)在两侧拱涵基底钻孔、注浆。
(3)每隔2m分段开挖分离式基础中间的土体,用C20片石砼分层浇注捣固密实。施工顺序从两端向中间依次开挖浇注。
3.3注意事项
(1)严格按照图示开挖浇注顺序施工。
(2)开挖的深度不超过原设计基坑底,标高比原设计基底标高高30cm,以免扰动原地基土。
(3)基坑开挖后,原片石砼强度达到80%时,才能开挖未浇注部分。
3.4钢筋砼连系(支撑)梁的设置与浇注
为保证后浇段片石砼能与原基础受力协调均匀,在基础受拉区设置部分钢筋,在基础顶部50cm高范围内设置4根Φ25钢筋、箍筋Φ8@200一道,钢筋位置根据伸缩缝的位置进行调整,每节墙身位置设置2～3道,钢筋伸入原基础90cm。
3.5基底下沉压浆加固
3.5.1工艺流程
施工准备→机具就位→测量放样→钻孔→安装注浆管→双液注浆→验收→清洗机具→转入下一个钻孔。
3.5.2施工工艺
(1)施工准备。施工准备的内容包括人员的组织、施工机械的调集、施工方案的上报批准。
(2)机具就位。拟采用1台KY-3/6空压机,2台YT24型钻机,1台2TGZ-60/210型注浆机,电焊机、气割机、调丝机、潜水泵及搅拌罐各1台,水玻璃容器1座,在开工前用自卸汽车运输至施工现场并安装调试完毕。
(3)测量放样。严格按照图示位置在现场测量放样,完毕后用白灰点醒目示出。
(4)钻孔。在测设孔位点按照设计的孔深、倾角进行钻孔,钻孔直径为Φ50mm。岩石及砼部分用钻机成孔,土质部分用洛阳铲成孔。
(5)安装注浆孔。注浆花管采用外径Φ38mm的焊接管,花管长度与孔深一致,并在下端500mm范围内割20mm×60mm长型放射孔,然后将花管置入钻孔中,置入时管子周围必须用棉纱缠紧,用以保证浆液不外流冒出。注浆管安装好后与注浆机连接。
(6)双液注浆。a、使用新出厂的硅酸盐水泥,标号不低于32.5#,每批号水泥要有质量检验报告单;b、水灰比为1:0.6,水玻璃用Be40°以上,施工中要调至Be26°～Be29°为宜,约为水泥重量比的10%～25%左右;c、采取间歇式注浆,峰值压力应达到5MPa～7MPa,当周边发生冒浆时,应停泵3min～5min再重新注浆,注浆期间,施工员及现场技术员要密切注意注浆泵的运转情况,当发现压力忽大忽小或溢浆时,应停泵检查。
(7)验收。压浆完毕后,由监理工程师对孔位、孔深、孔数、单孔注浆压力、注浆量等现场签认。
(8)清洗机具转入下一个孔。每注完一个孔后,应停止供应水玻璃及水泥浆,并将所有管道清洗疏通,保证其灵活、紧固,以备下一孔继续使用。
4.拱圈加固
4.1裂缝处理
较小的裂缝用钢丝刷清除其表面灰尘、浮渣和松散层等污层,用毛刷刷去浮灰,再用毛刷蘸甲苯、酒精或丙酮将裂缝两侧2cm～3cm处擦干净。较宽深裂缝应凿成V形槽,槽宽5cm～10cm,深3cm～5cm,然后再用钢丝刷及压缩空气将砼碎屑粉尘清除干净,最后进行充分自然干燥或用喷灯哄干。
4.2埋设注浆嘴
对已凿槽的较大裂缝应埋设注浆嘴,注浆嘴间距根据裂缝大小、走向及结构形式而定。一般缝宽0.5mm时间距为30cm～50cm;缝宽5mm时间距20cm～30cm;纵横交叉处及缝端均需设置,贯通裂缝必须在两面交错设置,在一条缝上必须设置有进浆、排气、出浆的注浆嘴。
4.3封缝
裂缝表面应涂刮环氧胶泥或环氧树脂抹面胶泥进行封闭,宽度应填塞满沟槽,表面还应酌情加宽1cm。
4.4压气试漏
待胶泥或浆液凝固并具有一定强度(常温季节约需3h)后,需进行压气试漏和通顺情况。气压保持0.2MPa～0.4MPa,试漏时应封闭及注浆嘴四周涂肥皂水检查,如出现泡沫,表示漏气,应采用速凝灰浆修补密封。
4.5压浆
①备齐压浆机具、器具及管子、接通管路;②注浆及排气嘴上如无阀门时可套上8cm长的乳胶管,以备压浆及封口用;③压浆前应将所有注浆嘴上阀门打开,用压缩空气将孔道及裂缝吹干净,达到无水、无尘状态;④压浆依次可采用单孔压浆,若裂缝区域大可采用分区群孔压浆,在一条裂缝上压浆可由浅到深、由下到上、由一端到另一端;⑤压浆时先将配好的浆液倒入罐内,旋紧罐口,或将接头接在注浆嘴上,开动空气压缩机,使压力在0.2MPa～0.5MPa,随即打开阀门,浆液即被压入缝中,经3min～5min,待浆液从邻近注浆嘴冒出后,即关闭阀门(或扎紧乳浆管),如此顺序进行;⑥为达到连续压浆,应预配适量不加硬化剂的浆液,随压浆随即加入乙二胺,并拌匀随时使用;⑦初压开动以后压浆常用压力,对较宽的缝为0.15MPa～0.25MPa,细缝用0.3MPa～0.4MPa。
4.6压浆结束
压浆结束标准一般以吸浆率<0.1L/min,再继续压注几分钟即可停止压注,当结束压浆关闭阀门后,应立即拆除管路,及时用压缩空气将压浆罐和注浆管中残留浆液吹净,并以丙酮冲洗管路及擦洗工具。
4.7养护
环氧浆液采取自然养护,在常温(20℃～25℃)经24h可硬化,注浆嘴在浆液硬化12h～24h后可拆下再用。
参考文献：
[1]彭波,程玉梅.斜交拱涵异形拱圈有限元分析.交通科技,2009,(05).
[2]刘刚.拱涵开裂的原因分析.内蒙古科技与经济，2009（9）.
[4]谢寿平.高填方石拱涵加固方案.建材技术与应用,2008,(11).
[5]郑华.对钢筋混凝土管涵施工工艺的探讨.黑龙江科技信息，2010（15）
关键词:高速公路；拱涵裂缝；处理措施
Combined with a highway arch culvert fracture treatment measures are discussed
YangFei
Guizhou bridge construction group co., LTDGuizhou guiyang 550001
Abstract: this paper, combining with engineering practice, and from highway arch culvert crack situation, discusses the highway arch culvert fracture treatment measures. For reference only.
Keywords: highway, Arch culvert crack; Treatment measures
中图分类号：U412.36+6文献标识码： A 文章编号：
1.原因分析
(1)拱涵涵洞变形的主要原因在于基础放在土基上,土层厚度不均,沉降差异大。
(2)涵底为分离式基础,基础调节能力差,没有形成整体刚性结构共同受力,产生不均匀沉降造成。
(3)设计要求的承载力偏小(或基础底面积过小),因为左侧第一节由于基础底面积较大(包含端墙基础),所以虽落在土基上,并未产生裂缝。
2.处理措施
(1)拱圈裂缝用压环氧树脂补强处理。
(2)挖除分离式基础中间素土,用片石砼补齐并采取植筋技术加设钢筋砼连系梁加固基础。
(3)拱涵地基土层采取下沉压浆加固,用以消除不均匀沉降现象,以及由于不均匀沉降造成地基土的附加应力。
3.基础加固
3.1基础加固的目的
(1)加大基础底面积,减小地基附加应力,通过减少沉降而缩小差异沉降量。
(2)把分离式基础连为整体式,通过增强基础的协调受力能力来减小差异沉降量。
(3)对地基土层下沉压浆加固,减小地基土层的压缩性带来的地基土的附加应力,消除不均匀沉降。
3.2基础加固方法
(1)分段间隔10m开挖分离式基础中间的土体,采取植筋技术加设钢筋砼连系(支撑)梁。
(2)在两侧拱涵基底钻孔、注浆。
(3)每隔2m分段开挖分离式基础中间的土体,用C20片石砼分层浇注捣固密实。施工顺序从两端向中间依次开挖浇注。
3.3注意事项
(1)严格按照图示开挖浇注顺序施工。
(2)开挖的深度不超过原设计基坑底,标高比原设计基底标高高30cm,以免扰动原地基土。
(3)基坑开挖后,原片石砼强度达到80%时,才能开挖未浇注部分。
3.4钢筋砼连系(支撑)梁的设置与浇注
为保证后浇段片石砼能与原基础受力协调均匀,在基础受拉区设置部分钢筋,在基础顶部50cm高范围内设置4根Φ25钢筋、箍筋Φ8@200一道,钢筋位置根据伸缩缝的位置进行调整,每节墙身位置设置2～3道,钢筋伸入原基础90cm。
3.5基底下沉压浆加固
3.5.1工艺流程
施工准备→机具就位→测量放样→钻孔→安装注浆管→双液注浆→验收→清洗机具→转入下一个钻孔。
3.5.2施工工艺
(1)施工准备。施工准备的内容包括人员的组织、施工机械的调集、施工方案的上报批准。
(2)机具就位。拟采用1台KY-3/6空压机,2台YT24型钻机,1台2TGZ-60/210型注浆机,电焊机、气割机、调丝机、潜水泵及搅拌罐各1台,水玻璃容器1座,在开工前用自卸汽车运输至施工现场并安装调试完毕。
(3)测量放样。严格按照图示位置在现场测量放样,完毕后用白灰点醒目示出。
(4)钻孔。在测设孔位点按照设计的孔深、倾角进行钻孔,钻孔直径为Φ50mm。岩石及砼部分用钻机成孔,土质部分用洛阳铲成孔。
(5)安装注浆孔。注浆花管采用外径Φ38mm的焊接管,花管长度与孔深一致,并在下端500mm范围内割20mm×60mm长型放射孔,然后将花管置入钻孔中,置入时管子周围必须用棉纱缠紧,用以保证浆液不外流冒出。注浆管安装好后与注浆机连接。
(6)双液注浆。a、使用新出厂的硅酸盐水泥,标号不低于32.5#,每批号水泥要有质量检验报告单;b、水灰比为1:0.6,水玻璃用Be40°以上,施工中要调至Be26°～Be29°为宜,约为水泥重量比的10%～25%左右;c、采取间歇式注浆,峰值压力应达到5MPa～7MPa,当周边发生冒浆时,应停泵3min～5min再重新注浆,注浆期间,施工员及现场技术员要密切注意注浆泵的运转情况,当发现压力忽大忽小或溢浆时,应停泵检查。
(7)验收。压浆完毕后,由监理工程师对孔位、孔深、孔数、单孔注浆压力、注浆量等现场签认。
(8)清洗机具转入下一个孔。每注完一个孔后,应停止供应水玻璃及水泥浆,并将所有管道清洗疏通,保证其灵活、紧固,以备下一孔继续使用。
4.拱圈加固
4.1裂缝处理
较小的裂缝用钢丝刷清除其表面灰尘、浮渣和松散层等污层,用毛刷刷去浮灰,再用毛刷蘸甲苯、酒精或丙酮将裂缝两侧2cm～3cm处擦干净。较宽深裂缝应凿成V形槽,槽宽5cm～10cm,深3cm～5cm,然后再用钢丝刷及压缩空气将砼碎屑粉尘清除干净,最后进行充分自然干燥或用喷灯哄干。
4.2埋设注浆嘴
对已凿槽的较大裂缝应埋设注浆嘴,注浆嘴间距根据裂缝大小、走向及结构形式而定。一般缝宽0.5mm时间距为30cm～50cm;缝宽5mm时间距20cm～30cm;纵横交叉处及缝端均需设置,贯通裂缝必须在两面交错设置,在一条缝上必须设置有进浆、排气、出浆的注浆嘴。
4.3封缝
裂缝表面应涂刮环氧胶泥或环氧树脂抹面胶泥进行封闭,宽度应填塞满沟槽,表面还应酌情加宽1cm。
4.4压气试漏
待胶泥或浆液凝固并具有一定强度(常温季节约需3h)后,需进行压气试漏和通顺情况。气压保持0.2MPa～0.4MPa,试漏时应封闭及注浆嘴四周涂肥皂水检查,如出现泡沫,表示漏气,应采用速凝灰浆修补密封。
4.5压浆
①备齐压浆机具、器具及管子、接通管路;②注浆及排气嘴上如无阀门时可套上8cm长的乳胶管,以备压浆及封口用;③压浆前应将所有注浆嘴上阀门打开,用压缩空气将孔道及裂缝吹干净,达到无水、无尘状态;④压浆依次可采用单孔压浆,若裂缝区域大可采用分区群孔压浆,在一条裂缝上压浆可由浅到深、由下到上、由一端到另一端;⑤压浆时先将配好的浆液倒入罐内,旋紧罐口,或将接头接在注浆嘴上,开动空气压缩机,使压力在0.2MPa～0.5MPa,随即打开阀门,浆液即被压入缝中,经3min～5min,待浆液从邻近注浆嘴冒出后,即关闭阀门(或扎紧乳浆管),如此顺序进行;⑥为达到连续压浆,应预配适量不加硬化剂的浆液,随压浆随即加入乙二胺,并拌匀随时使用;⑦初压开动以后压浆常用压力,对较宽的缝为0.15MPa～0.25MPa,细缝用0.3MPa～0.4MPa。
4.6压浆结束
压浆结束标准一般以吸浆率<0.1L/min,再继续压注几分钟即可停止压注,当结束压浆关闭阀门后,应立即拆除管路,及时用压缩空气将压浆罐和注浆管中残留浆液吹净,并以丙酮冲洗管路及擦洗工具。
4.7养护
环氧浆液采取自然养护,在常温(20℃～25℃)经24h可硬化,注浆嘴在浆液硬化12h～24h后可拆下再用。
参考文献：
[1]彭波,程玉梅.斜交拱涵异形拱圈有限元分析.交通科技,2009,(05).
[2]刘刚.拱涵开裂的原因分析.内蒙古科技与经济，2009（9）.
[4]谢寿平.高填方石拱涵加固方案.建材技术与应用,2008,(11).
[5]郑华.对钢筋混凝土管涵施工工艺的探讨.黑龙江科技信息，2010（15）