预制装配式混凝土拱形涵洞的制作方法

本实用新型属于公路、市政、铁路及轨道交通工程技术领域，具体来说是一种预制装配式混凝土拱形涵洞。

背景技术：

随着社会的发展，基础设施的建设也在日新月异地发生变化，铁路、公路、市政及轨道交通等方面的交通系统也越来越发达，交通网络的快速发展，给人们的出行也带来了越来越多的便利。新建的铁路、公路、市政道路及轨道交通不可避免与既有水沟、乡村小型通道交叉，为了确保水系畅通及方便当地生产、生活需要，大部分以涵洞形式疏通。

特别是所新建长大线路的铁路、公路，涵洞所占比例较大，涵洞往往是控制路基成型的重要因素。涵洞一般分为圆管涵、盖板涵、箱涵及拱涵，根据结构受力特点，盖板涵、箱涵一般填土高度较低，在较高填土上采用不经济；圆管涵及拱涵可以适应不同的填土高度，但圆管涵孔径一般在2m以内，且其排水能力极为有限，限制了其局限性，而拱涵孔径可不受限制，可满足不同的排水需要及通道宽度需要。可见拱涵在应用中优势极为明显。

传统上除圆管涵采用预制场预制外，其余采用现场浇筑方式施工。传统的涵洞（除圆管涵外）施工方式一般为：先施工基础或桩基础（现场浇筑混凝土）；待基础混凝土强度达到设计要求后，架设模板，绑扎钢筋，现场浇筑涵身混凝土；如盖板为预制构件，则预制盖板，待混凝土强度达到设计要求后，运输盖板至涵洞位置，吊装盖板；如为现浇框架结构，则分两次现浇，先浇筑底板及部分边墙，后浇筑剩余部分，连接部分按施工缝处理；待涵洞完成后施工附属工程。整座涵洞施工工期在3个月以上。

传统的涵洞（除圆管涵外）施工方式，需要一步步从下到上现场浇筑施工，一环紧接一环，如某环节有问题，则会影响后续施工，整个施工工期较长，特别在填方较高，涵洞较长时，则各种模板使用量大，需要大量人力、物力，造成投资增加；各施工单位施工水平的差异，现场由于各种因素控制，景观效果一般较差，难以保证施工质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种预制装配式混凝土拱形涵洞。除了基础加固处理及局部底板需要现浇外，整座涵洞均采用预制构件，实现标准化、工厂化、机械化施工，从而加快施工进度；可以节约施工模板及人力、物力，降低工程造价；预制结构施工精度容易控制，可确保涵洞的整体质量；能够满足结构受力要求，采用多层防水设施，提高涵洞结构的耐久性，施工方便，经济适用，是一种新型的处理方式。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：预制装配式混凝土拱形涵洞,包括底板基础现浇段、混凝土垫层和拱圈，所述拱圈由分段分块预制的与底板连在一起的拱片和拱顶部分的拱片组成，底板基础现浇段和与底板连在一起的拱片连接在混凝土垫层上，两块与底板连在一起的拱片分别连接在底板基础现浇段两端，两块与底板连在一起的拱片上连接拱顶部分的拱片。

所述与底板连在一起的拱片和拱顶部分的拱片采用拱片之间连接齿口连接，齿口处粘贴高模量聚氨酯密封胶。

所述与底板连在一起的拱片和拱顶部分的拱片，每段横向宽度为2～4m，材料采用不小于c40混凝土，抗渗不小于p8。

本实用新型预制装配式混凝土拱形涵洞具有以下优点：

（1）由于拱片在预制场加工制作，可与涵洞基础施工同步进行，甚至可以提前预制，完全可以达到类似预制管加工方式，待基础垫层施工完成，达到设计要求后便可以进行拼装拱片，一般在1～2天可以拼装完成。施工速度快，所需工期短。

（2）涵洞拱片完全达到标准化、工厂化、机械化施工，可以有效地降低人力、物力，施工模板可循环利用，从而降低工程造价。

（3）涵洞拱片采用工厂加工制作，容易控制施工精度，从钢筋加工到混凝土养护等，都可以达到标准化施工，可以保证了涵洞整体质量。

（4）拱片采用抗渗性能好的混凝土，拱片间设置密封装置，并在拱圈顶面设置防水层，采用多层次的防水措施，保证了结构的耐久性。

（5）安装简单、方便，施工工期较短，技术可靠、安全，运营养护成本少，经济适用，技术创新。

附图说明

图1为预制装配式混凝土拱形涵洞实体图；

图2为预制装配式混凝土拱形涵洞断面图；

图3为预制装配式混凝土拱形涵洞平面图；

图4为单孔装配式拱形通道拱片间连接齿口大样。

其中，1—混凝土垫层、2—底板基础现浇段、3—与底板连在一起的拱片、4—拱顶部分的拱片、5—拱片之间连接齿口、6—理论拱轴线。

具体实施方式

下面结合附图1-4及具体实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1-4所示所述预制装配式混凝土拱形涵洞，上面为沥青混凝土路面或铁路线上设施，下面为拱顶及两侧填土，后为拱圈及其基础。车辆荷载通过填土，全部传递至主拱圈上，通过拱圈再传递至基础。

所述预制装配式混凝土拱形涵洞,主要由三部分组成，拱脚底板基础现浇段2、混凝土垫层1；由分段分块预制的与底板连在一起的拱片3和拱顶部分的拱片4组合成的拱圈，拱圈形状可结合所计算的理论拱轴线6确定，拱片可为等厚度或不等厚度；与底板连在一起的拱片3和拱顶部分的拱片4之间采用拱片之间连接齿口5连接，限制拱片纵、横及竖向位移。

预制装配式混凝土拱形涵洞的施工方法包括以下顺序和步骤：

（1）施工前，建设预制场地，为了保证拱片精度制作拱片钢模。

（2）整个拱圈为了考虑吊装及安装方便，一般分为三段，每段横向宽度为2～4m，与底板连在一起的拱片3和拱顶部分的拱片4为预制构件，采用分段分块形式。由于拱片为薄壁结构，为了确保施工质量，拱片采用不小于c40混凝土，抗渗不小于p8。

（3）按图示分段预制与底板连在一起的拱片3和拱顶部分的拱片4，并注意预留吊装钢筋及与底板连在一起的拱片3在拱脚处预留连接钢筋。

（4）基坑开挖后找平场地，如地质条件较好，则现场浇筑混凝土垫层1，如地质条件极差，可在垫层以下进行基础加固，比如换填、旋喷桩或桩基等形式。

（5）垫层施工完成、达到设计强度后，在上面放样拱圈的拱脚位置。

（6）拱片预制完成并达到设计强度后，利用汽车运输至工地。

（7）拱片齿口处粘贴高模量聚氨酯密封胶，利用吊机吊装两侧的与底板连在一起的拱片3，其墙背采用拉杆临时固定。

（8）后吊装中间拱顶部分的拱片4，根据拱片之间连接齿口5位置对接好与底板连在一起的拱片3和拱顶部分的拱片4。

（9）顺桥向纵缝粘贴高模量聚氨酯密封胶，同样沿横向依次吊装与底板连在一起的拱片3和拱顶部分的拱片4，直至全部拼装完成。

（10）利用与底板连在一起的拱片3在拱脚处所预留连接钢筋，连接分布钢筋，现浇拱脚底板基础现浇段2。

（11）混凝土强度达到设计要求后，可进行涵洞回填及附属工程施工。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，凡在本实用新型的精神和原则之内，其对上述具体实施例所记载的技术方案或部分技术特征进行的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。