時(shí)間:2022-10-14 16:40:46
導(dǎo)語(yǔ):在公路裝配式涵洞地基處理技術(shù)分析的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
傳統(tǒng)涵洞地基一般需滿足強(qiáng)度和變形的要求[1-2],但對(duì)于裝配式涵洞工程的地基而言,地基的平整度是確保裝配式涵洞能夠順利安裝并滿足工程質(zhì)量要求的關(guān)鍵。因?yàn)檠b配式涵洞結(jié)構(gòu)將整體式現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)劃分為可拼接的模塊化預(yù)制構(gòu)件,其裝配精度受地基的平整度影響較大。若涵洞地基處理后地基基礎(chǔ)平整度較差,則裝配式涵洞預(yù)制構(gòu)件拼接時(shí)搭接的位置極易錯(cuò)位[3],且對(duì)接精度隨著涵洞高度的增加將大幅下降。接縫拼接位置錯(cuò)位產(chǎn)生的附加應(yīng)力將對(duì)裝配式涵洞的結(jié)構(gòu)力學(xué)特征產(chǎn)生不利影響[4-8]。因此,地基處理的差異變形、施工平整度不足等問題均會(huì)對(duì)裝配式涵洞的受力特性和工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此,提高裝配式涵洞地基處理技術(shù)處理效果,是確保裝配式涵洞良好受力和應(yīng)用效果的重要前提。
1傳統(tǒng)涵洞與裝配式涵洞地基平整度的差異性分析
地基平整度可直接影響裝配式涵洞的豎直度和設(shè)計(jì)高程。當(dāng)?shù)鼗秸炔涣紩r(shí),常常導(dǎo)致不同預(yù)制構(gòu)件拼接位置發(fā)生錯(cuò)縫或不能完全對(duì)應(yīng),從而使裝配式涵洞結(jié)構(gòu)整體安裝精度下降。因此,對(duì)于裝配式涵洞地基,地基或墊層平整度會(huì)直接影響整個(gè)涵洞的施工質(zhì)量。根據(jù)文獻(xiàn)[9]與文獻(xiàn)[10],公路工程涵洞地基設(shè)計(jì)高程一般允許偏差不超過10mm。而裝配式涵洞地墊層設(shè)計(jì)高程允許偏差不超過3mm[11]。這對(duì)裝配式涵洞地基提出了更嚴(yán)格的要求,施工方法和質(zhì)量控制工藝的難度顯著提高。地基平整度將會(huì)影響裝配式涵洞使用期間的地基剛度均勻性,應(yīng)盡量提高地基的平整度。因此對(duì)于天然地基,裝配式涵洞地基設(shè)計(jì)高程允許偏差不超過3mm。對(duì)于設(shè)有換填、粒料類、混凝土墊層的涵洞地基,應(yīng)通過科學(xué)的工藝控制使最終裝配式涵洞結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)面平整度滿足設(shè)計(jì)高程允許偏差不超過3mm的要求。
裝配式涵洞一般會(huì)設(shè)置水泥混凝土墊層,主要作用是找平。通過調(diào)整厚度彌補(bǔ)土方開挖的誤差,使底板受力在一個(gè)平面,提高上部構(gòu)件安裝的精度。然而,若將吊裝精度控制在較小值,通過人工抹平的方法已不能滿足要求。因此,在本項(xiàng)目中自主研制了裝配式涵洞墊層平整度處理裝置[12]。如圖1所示,該裝置采用攤鋪模架作為找平定位固定支架,然后利用碾平裝置、切削裝置和打磨裝置分別對(duì)涵洞粒料類及混凝土墊層進(jìn)行攤鋪、找平和打磨。相比人工抹平、打磨,該裝置能夠有效滿足裝配式涵洞地基或墊層處理的要求。(1)碾平施工工藝與質(zhì)量控制首先將攤鋪模架架設(shè)于需要處理的地基位置上,在模架內(nèi)撒布填料,通過碾平裝置在攤鋪模架上往復(fù)運(yùn)動(dòng)使填料鋪勻并碾壓密實(shí)。碾平過程中,施工人員應(yīng)嚴(yán)格控制砂石粒徑,其最大值不超過20mm。當(dāng)碾平完成后,可通過灌砂法測(cè)定處理后的地基或墊層密度,判斷其密實(shí)性。(2)切削施工工藝與質(zhì)量控制對(duì)于粒料類墊層,可采用切削裝置進(jìn)行最終找平。在攤鋪模架上放置切削裝置,啟動(dòng)電機(jī)使切刀能在攤鋪模架上往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而切削不平整區(qū)段。通過調(diào)整切刀的角度可控制不同位置的切削深度。(3)打磨施工工藝與質(zhì)量控制對(duì)于混凝土墊層,在碾平完成后,在混凝土初凝前1小時(shí),進(jìn)行第一遍表面打磨與修整工序。將打磨裝置放置于攤鋪模架上,打磨裝置可調(diào)整振動(dòng)頻率和打磨轉(zhuǎn)速,對(duì)各類處理?xiàng)l件進(jìn)行打磨。可調(diào)節(jié)打磨盤的位置高度并進(jìn)行定位,使打磨盤高度與設(shè)計(jì)高程一致。在混凝土初凝前15分鐘,進(jìn)行最終打磨。初凝后,通過3m長(zhǎng)的直尺來開展相關(guān)檢測(cè),控制最大平整度幅值不超過3mm。之后進(jìn)行灑水養(yǎng)生。
3工程應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)
上述成果成功應(yīng)用于昔榆高速公路6座裝配式涵洞地基處理中,實(shí)際涵洞結(jié)構(gòu)跨徑和凈高均為4m,如圖2所示。涵洞結(jié)構(gòu)由預(yù)制頂板、預(yù)制側(cè)墻和現(xiàn)澆底板構(gòu)成,頂板與側(cè)墻通過鉸縫銜接。預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)縱向長(zhǎng)度為3m。根據(jù)勘察設(shè)計(jì)資料,黃土地基承載力最低為150kPa,地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)不小于160kPa。因此,對(duì)裝配式涵洞地基采用換土墊層法進(jìn)行地基處理。本通道基底為Ⅱ級(jí)非自重濕陷性黃土,需強(qiáng)夯處理,強(qiáng)夯寬度在涵洞寬度外側(cè)加寬2m,振動(dòng)碾壓30cm厚,4%水泥土墊層襟邊為50cm,壓實(shí)度滿足96%。通過采用4%水泥土和C30混土墊層的地基處理方法,其最終強(qiáng)度可保證大于160kPa,滿足了對(duì)地基強(qiáng)度和變形的要求。通過采用本項(xiàng)目自主研發(fā)的整平裝置,實(shí)現(xiàn)了對(duì)地基平整度的精準(zhǔn)控制,最大平整度誤差不超過3mm,為后續(xù)各預(yù)制構(gòu)件吊放與安裝時(shí)的精度控制提供了可靠保障。吊裝完成后的裝配式涵洞如圖3所示,其墊層平整度良好,各類接縫對(duì)接精度高,提高了裝配式涵洞的應(yīng)用效益。
4結(jié)語(yǔ)
隨著綠色低碳建設(shè)理念的落實(shí),公路裝配式涵洞的應(yīng)用將顯著增加,裝配式涵洞的施工要求及標(biāo)準(zhǔn)化的控制要求也會(huì)更高。在公路裝配式涵洞設(shè)計(jì)施工中,預(yù)制構(gòu)件的安裝精度是確保最終應(yīng)用效果的關(guān)鍵工藝。地基、墊層的精度控制是裝配式涵洞結(jié)構(gòu)精度控制體系中的首要控制技術(shù)。裝配式涵洞地基相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆法施工的涵洞而言,不僅要滿足強(qiáng)度與變形的承載力要求,也要滿足平整度的精度要求,最大平整度誤差不超過3mm。施工過程中,應(yīng)通過采用標(biāo)準(zhǔn)化的處理方法才能克服現(xiàn)場(chǎng)人工抹平、刮平的不足,進(jìn)而充分提高裝配式涵洞地基或墊層的平整度,提升裝配式涵洞的工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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[4]郭國(guó)和,韓富慶,馬增琦,等.云茂高速公路預(yù)制裝配式涵洞應(yīng)用[J].公路,2020,65(10):73-77.
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作者:溫郁斌 張琦 張永剛 王思琦 王靜 單位:山西昔榆高速公路有限公司 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司