1.本发明涉及大跨径钢波纹管涵,具体涉及一种钢波纹管涵底部支承加劲并压贴混凝土层施工方法。
背景技术:
2.钢波纹管涵是一种采用螺栓将多片波纹钢板片拼接而成的管涵,波纹形状的存在可提高钢板截面的刚度,使得结构具有较强的承载能力和结构稳定性,因此在道路涵洞等工程中受到越来越广泛的使用,但目前工程涉及的钢波纹管涵大多跨径较小,针对15m以上的大跨径钢波纹管涵涉及较少,且由于上部覆土,随着跨度的增加,结构所受荷载和内力增幅较大,尤其是管腰位置处受力最大,仅靠钢波纹管涵自身无法满足设计使用要求。此外,在传统的钢波纹管涵施工过程中,大多采用先安装波纹钢板,再浇筑混凝土,该方法在管腰处特别是钢波纹管涵底部的狭窄空间内难以进行振捣施工,无法及时排出混凝土内部的气泡,容易造成混凝土与钢波纹管涵底部结合不紧密等缺陷,同时由于混凝土成型质量不高,不能很好地承受来自波纹钢板结构传来的荷载,给后续施工造成严重的质量隐患,若后续施工需要对质量缺陷的混凝土进行维护处理,不仅影响施工工期,也浪费大量的人力、物力资源,且处理后混凝土强度并不能很好的满足设计要求。
技术实现要素:
3.本发明的目的在于针对现有钢波纹管涵施工中存在的问题,提出了钢波纹管涵底部支承加劲并压贴混凝土层施工方法。
4.为实现上述目的,本发明采用下述技术方案。
5.本发明涉及的钢波纹管涵底部支承加劲并压贴混凝土层施工方法,包括如下施工步骤:s1、开挖坡面与砌筑挡墙:按照设计要求逐层开挖坡面,在底部原土层上浇筑一层10cm厚的细石混凝土垫层,并按图纸砌筑挡墙,砌筑后在挡墙与坡面之间采用回填土回填并压实。
6.s2、支撑板施工:根据钢波纹管涵底部所需支撑部分的加劲板形状切割相同形状的钢板,在钢板较高侧按方管横截面尺寸切割凹槽,并将两块钢板对向焊接制作形成具有一定厚度的支撑板,再将支撑板垂直放置于垫板上并焊接固定,随后将其整体按照设计位置均匀安放在垫层上,接着放置方管于凹槽内并与支撑板进行焊接固定。
7.s3、混凝土层浇筑:采用混凝土分层连续在挡墙与垫层之间进行浇筑。
8.s4、沉放下波纹钢板:待混凝土层初凝前,吊装并下放带有加劲板的下半部分波纹钢板,在波纹钢板内表面侧沿纵向位置铺放充气水袋,并灌注水进行预压。
9.s5、拼装上半部分波纹钢板:按照设计要求进行上半部分的波纹钢板拼装。
10.s6、管侧与管顶填土:管体两侧分层压实回填同步对称进行,每填筑并压实一层0.5m后,铺筑一层土工格栅,继续填土并夯实,直至填土高度与地面线齐平。
11.s7、管内施工:钢波纹管涵内底部焊接钢筋,先浇筑管腰两侧人行道部分,再进行行车面部分的浇筑,分段分层进行浇筑,浇筑速度保持均匀,并加强振捣。
12.优选地,所述s2中,在支撑板两侧表面沿竖直方向按照150mm间距均匀焊接ф19
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80mm的栓钉,并在垫板表面均匀钻设直径50mm的孔洞。
13.优选地,所述s2中,加劲板波纹形状与波纹钢板相同,加劲板设于下半部分波纹钢板的底部,加劲板与波纹钢板之间采用螺栓与螺帽固定。
14.优选地,所述s3中,混凝土浇筑时每层厚度不超过300mm,总浇筑厚度为挡墙高度的1/3。
15.优选地,所述s2中,方管通长布置,长度与钢波纹管涵纵向长度相同,支撑板均匀设置于方管下方。
16.优选地,所述s5中,波纹钢板互相拼接形成钢波纹管涵,分为上下两部分,上半部分为半圆形,下半部分为弧形。
17.优选地,所述s4中,充气水袋沿波纹钢板纵向位置铺放的长度与波纹钢板纵向长度相同。
18.本发明涉及的技术方案,与传统技术相比的有益效果是:1、采用预先浇筑混凝土,待混凝土初凝前沉放下半部分的波纹钢板,并在波纹钢板表面放置充气水袋,避免在钢波纹管涵底部狭窄空间内进行振捣施工,施工简单高效,利用波纹钢板自重以及水袋的荷载进行预压,有效保证了混凝土与波纹钢板的紧密结合并避免了气泡的产生,同时由于混凝土完全贴合钢波纹管涵底部弧形,防止了应力集中。
19.2、波纹钢板底部增设了加劲板、支撑板、方管等多重加强结构,在纵向与横向方位上均可分摊并承受来自钢波纹管涵后续使用中的荷载,有效解决了管腰处的巨大应力集中问题,极大增强了大跨径钢波纹管涵的结构强度与稳定性,提高了结构的承载性能,可有效承受来自覆土的荷载及后续使用中结构所受荷载。
20.3、支撑板表面沿竖直方向均匀设置的栓钉,在波纹钢板沉放后与混凝土可以紧密结合,大大加强了支撑板与混凝土的连接强度,提高支撑板的整体受力性能,支撑板与混凝土结合为整体,有效地保证二者材料性能的充分发挥。
21.4、垫板表面钻设的孔洞,在浇筑时混凝土能够穿过垫板与垫层接触,待施工完成后垫板、垫层、混凝土结合为整体,保证了垫板和垫层之间更加紧密的连接,同时也可减少混凝土浇筑时气泡的产生。
22.5、支撑板较高侧端部设有凹槽,方管可快速准确地放置,支撑板与方管施工完成后可为后续波纹钢板沉放起到定位与校准的作用,进一步提高了施工的精确度,同时降低了施工难度,大幅提高了施工效率。
附图说明
23.图1是坡面开挖示意图;图2是安装支撑板并浇筑混凝土示意图;图3是沉放下波纹钢板示意图;图4是波纹钢板底部支撑结构正视图(未画出栓钉);图5是波纹钢板与加劲板连接详图;
图6是支撑板侧视图;图7是支撑结构安装完成侧视图(未画出栓钉);图8是底部波纹钢板拼接完成正视图(未画出栓钉);图9是波纹钢板拼接完成示意图;图10是管侧填土示意图;图11是管顶填土示意图;图12是管内施工完成示意图。
24.图中标注:1-原土层,2-垫层,3-挡墙,4-开挖坡面,5-回填土,6-地面线,7-波纹钢板,8-加劲板,81-螺栓,82-螺帽,9-支撑板,91-栓钉,92-垫板,921-孔洞,93-凹槽,10-钢筋,11-混凝土层,12-行车面,13-人行道,14-土工格栅,15-充气水袋,16-方管。
具体实施方式
25.为了加深对本发明的理解,下面将参考图1至图12,对本发明的实施例作详细说明,以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
26.针对上述,结合附图1-附图12所示,采用如下施工步骤:s1、开挖坡面4与砌筑挡墙3:按照设计要求逐层开挖坡面4,在底部原土层1上浇筑一层10cm厚的细石混凝土垫层2,并按图纸砌筑挡墙3,砌筑后在挡墙3与坡面之间采用回填土5回填并压实。
27.s2、支撑板9施工:根据钢波纹管涵底部所需支撑部分的加劲板8形状切割相同形状的钢板,在钢板较高侧按方管16横截面尺寸切割凹槽93,并将两块钢板对向焊接制作形成具有一定厚度的支撑板9,再将支撑板9垂直放置于垫板92上并焊接固定,随后将其整体按照设计位置均匀安放在垫层2上,接着放置方管16于凹槽93内并与支撑板9进行焊接固定。
28.s3、混凝土层11浇筑:采用混凝土分层连续在挡墙3与垫层2之间进行浇筑。
29.s4、沉放下波纹钢板7:待混凝土层11初凝前,吊装并下放带有加劲板8的下半部分波纹钢板7,在波纹钢板7内表面侧沿纵向位置铺放充气水袋15,并灌注水进行预压。
30.s5、拼装上半部分波纹钢板7:按照设计要求进行上半部分的波纹钢板7拼装。
31.s6、管侧与管顶填土:管体两侧分层压实回填同步对称进行,每填筑并压实一层0.5m后,铺筑一层土工格栅14,继续填土并夯实,直至填土高度与地面线6齐平。
32.s7、管内施工:钢波纹管涵内底部焊接钢筋10,先浇筑管腰两侧人行道13部分,再进行行车面12部分的浇筑,分段分层进行浇筑,浇筑速度保持均匀,并加强振捣。
33.结合附图1、附图2所示,混凝土层11位于垫层2上的两侧挡墙3之间,两侧挡墙3与开挖坡面4之间采用回填土5回填。
34.结合附图3所示,钢波纹管涵底部支承加劲并压贴混凝土层施工方法,由波纹钢板7、加劲板8、支撑板9、混凝土层11组成,加劲板8紧贴合混凝土层11。
35.结合附图5、附图6所示,加劲板8与下半部分的波纹钢板7采用螺栓81与螺帽82连接,所述的支撑板9顶部与加劲板8连接,底部与垫板92垂直连接,支撑板9两侧表面沿竖直方向均匀设有栓钉91,垫板92表面钻设孔洞921,垫板92位于垫层2上表面处。
36.结合附图5所示,加劲板8波纹形状与波纹钢板7相同,加劲板8设于下半部分波纹钢板7的底部。
37.结合附图4、附图6所示,支撑板9形状与钢波纹管涵管腰处至管涵底部贴合垫层之间较高侧1/2处的加劲板8形状相同,支撑板9较高侧边缘设有的凹槽93尺寸与方管16横截面尺寸相同。
38.结合附图3所示,钢波纹管涵底部混凝土层11两侧的高度与两侧的挡墙3高度相同。
39.结合附图6、附图7所示,方管16通长布置,长度与钢波纹管涵纵向长度相同,支撑板9均匀设置于方管16下方。
40.结合附图11所示,回填土5每隔50cm厚铺设一层土工格栅14。
41.结合附图12所示,钢波纹管涵内下半部分波纹钢板7焊接钢筋12,再进行浇筑混凝土至行车面12,最后浇筑两侧人行道13。
42.上述实施例仅用于解释说明本发明的技术构思,而非对本发明权利保护的限定,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应落入本发明的保护范围。