一种预制涵洞施工工艺的制作方法

1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种预制涵洞施工工艺。


背景技术：

2.涵洞是指在公路工程建设中，为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通，设于路基下修筑于路面以下的排水孔道。
3.目前常规的涵洞施工多采用现浇钢筋混凝土施工工艺，现浇涵洞施工点多面广，施工周期长，模板材料投入较多且周转量大，施工质量及外观难以控制。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种预制涵洞施工工艺。
5.本发明所解决的技术问题为：现浇涵洞施工点多面广，施工周期长，模板材料投入较多且周转量大，施工质量及外观难以控制。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种预制涵洞施工工艺，包括以下步骤:
8.s1、根据设计图纸在涵洞的地面开挖基坑；
9.s2、在基坑浇筑混凝土垫层；
10.s3、将涵洞预制件吊装至涵洞内进行节段安装；涵洞预制件包括预制顶板、预制底板和预制侧板；涵洞预制件的安装顺序依次为预制侧板、预制顶板和预制底板；
11.s4、在预制底板上浇筑现浇底板；
12.s5、对涵洞内的板件防水处理后进行台背回填。
13.作为本发明进一步的方案：步骤s1的具体过程包括：
14.s11、根据施工设计图纸，计算涵洞的轴线及四角控制点位置；
15.s12、根据轴线及控制点进行放样，测定出边线，并引入护桩；
16.s13、根据涵洞的轴线及控制点，测量原地面标高，再根据设计尺寸和开挖深度测定开挖边线，用白灰撒出开挖线，经核查后开挖基坑。
17.作为本发明进一步的方案：步骤s13的具体过程包括：
18.s131、采用人工配合挖掘机开挖，坑底预留10cm采用人工清底整平；
19.s132、基坑顶距开挖线1.0m以外开挖临时截、排水沟，并疏通四边排水渠道；
20.s133、开挖出的基坑土堆放处与坑顶边留有不小于1m宽的护道；
21.s134、基坑开挖后基坑深度超过2m时，坑顶四周及时进行围挡，坑内应设置供人员上下的爬梯；
22.s135、基坑挖至设计标高后立即进行报验基底的平面位置、几何尺寸、标高及基底承载力，满足要求后进行下一工序。
23.作为本发明进一步的方案：步骤s1还包括：
24.步骤14、当需要在基坑底部进行回填垫层时，采用透水性材料分层铺筑并逐层压
实。
25.作为本发明进一步的方案：步骤s2的具体过程包括：
26.s21、在基坑内安装垫层模板，垫层模板两侧支撑稳固，拼缝处黏贴双面胶条；垫层模板安装时与混凝土接触面涂抹脱模剂，且每4-6米设置1道沉降缝；
27.s22、在垫层模板之间进行混凝土浇筑；浇筑时采用50型的插入式振捣器振捣，振捣时与侧模应保持l00mm的距离；振动棒移动半径按35cm控制；捣密实后直尺找平，再用水平尺检查横断面方向的水平度，标高误差控制在10mm之内；
28.s23、待混凝土终凝后进行养护，当混凝土强度达到90％后，进行模板拆除。
29.作为本发明进一步的方案：在进行涵洞预制件安装前，检测混凝土垫层平整度，不满足要求的局部采用铁片调平，然后在混凝土垫层上用测量仪器进行放样，弹出涵洞预制件内外侧控制轴线、各节段拼接线以及现浇节段线，确保顶板两条连接缝在同一直线上。
30.作为本发明进一步的方案：步骤s4的具体过程包括：
31.s41、制作钢筋骨架，并将制作好的钢筋骨架安装在混凝土垫层上；
32.s42、在涵洞两端安装现浇底板的模板，模板安装前涂抹脱模剂；
33.s43、清除模板和钢筋骨架上的污垢后在模板之间进行混凝土浇筑；
34.s44、待混凝土终凝后进行养护，当混凝土强度达到2.5mpa后，进行模板拆除。
35.作为本发明进一步的方案：在进行防水处理时分为内侧接缝处理和外侧接缝处理；
36.内侧接缝处理过程包括：以泡沫塑料板塞缝后用钢丝刷和抹布将内缝边清除干净，并做拉毛处理；再洒水湿润接缝，待晾干后在填充m7.5高稠度水泥砂浆；填塞后2小时，用泡沫板将接缝处水泥浆挂搓，并进行修平处理，用铁抹子进行收光，用铝合金尺检查平度；最后用喷雾器活水养护；
37.外侧接缝处理过程包括：以沥青麻絮塞缝后用钢丝刷和抹布将内缝边清除干净；再沿接缝先涂一层防水涂料，最后粘贴自黏式防水卷材。
38.作为本发明进一步的方案：台背回填时洞身两侧对称填筑及碾压，洞身两侧紧靠涵身部分的回填土采用人工配合小型机械夯填密实；路堤与涵洞连接处设置过渡段，其长度为2～3倍路基填土高度。
39.作为本发明进一步的方案：台背回填时应分层填筑，每层松铺厚度不超过30cm，且在台背墙用红白油漆每20cm一层做好记号并标明层次。
40.本发明的有益效果：
41.(1)采用预制涵洞可减少工程量，节省劳力，降低成本。能充分利用构件截面，与外形尺寸相同的实体结构比较，可减少约50％的圬工量。同现场浇注比较，工厂生产构件能减少材料浪费。采用安装机械化，可节省大量劳力，综合经济效益显著。
42.(2)预制涵洞构件生产与现场拼装几乎是同步进行，且均为机械化作业程度达90％，故工人劳动强度低，效率高，速度快。
附图说明
43.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
44.图1是本发明预制涵洞施工工艺的流程图；
45.图2是本发明预制涵洞施工工艺的施工顺序简图。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
47.请参阅图1-2所示，本发明为一种预制涵洞施工工艺，具体包括如下步骤s1-s5。
48.s1、根据设计图纸在涵洞的地面开挖基坑。在本发明的其中一个实施例中，具体包括如下步骤s11-s13。
49.s11、根据施工设计图纸，计算涵洞的轴线及四角控制点位置，然后上报测量监理工程师认可。
50.s12、按测量监理工程师认可后的轴线及控制点进行放样，测定出边线，并引入护桩。
51.s13、根据涵洞的轴线及控制点，测量原地面标高，再根据设计尺寸、开挖深度、按1：0.75放坡的宽度和基底留工作面的宽度(每侧0.5m)来测定开挖边线，用白灰撒出开挖线，经核查后开挖基坑。
52.步骤s13的具体过程包括：
53.s131、采用人工配合挖掘机开挖，坑底预留10cm采用人工清底整平。开挖时根据设计尺寸、开挖深度、按1：1.5放坡的宽度和基底预留台背回填宽度(每侧3m)来进行。基坑地基承载力检测不满足设计要求时，及时联系业主、设计、监理、中心试验室五方现场确认，根据中心试验室出具的承载力报告确定现场换填方案，施工单位再根据换填方案进行基坑换填处理。
54.s132、基坑顶距开挖线1.0m以外开挖临时截、排水沟(或堆0.4*0.4m的拦水梗)，并疏通四边排水渠道疏导水流，防止地表水浸入基坑。基坑底四周设置临时排水沟，需要时，在最底一侧挖集水井。开挖坑底排水沟时，应注意沟底标高的控制，便于水顺利自流汇于集水井中。待水沿排水沟汇于集水井后，用水泵把汇水井中的水抽出坑外排出，排水管口应在基坑边缘5m以外，以防水再次渗回基坑，致使边坡坍塌，抽水时需有专人负责集水井的清理工作，根据集水井的汇水多少，采取相应的抽水频率，直至施工完毕，基坑排水合理引流至最近原有排水系统内。
55.s133、开挖出的基坑土堆放处与坑顶边留有不小于1m宽的护道。并避开事前规划的施工便道和吊装平台位置，开挖时现场要有专人指挥，边开挖边检查坡率和坑壁安全，挖出的土不能任意堆放，基坑土不适宜填筑时应清理出场，及时用自卸车装运至附近弃土场统一堆放，以免影响开挖基坑及其他作业。
56.s134、基坑开挖后基坑深度超过2m以上时，坑顶四周及时进行围挡，坑内应设置供人员上下的爬梯。
57.s135、基坑挖至设计标高后立即进行报验基底的平面位置、几何尺寸、标高及基底承载力，满足要求后进行下一工序，防止基坑暴露时间过长。
58.需要注意的是，根据施工便道条件，为不受天气影响，必要时还包括s14、开挖前应
预先备料以便及时回填垫层，备料选用透水性材料。垫层应分层铺筑并逐层压实，压实的方法应根据场地和地基情况而选择合适的夯实机具。
59.s2、在基坑浇筑混凝土垫层。在本发明的其中一个实施例中，具体包括如下步骤s21-s23。
60.s21、模板安装。混凝土垫层厚10cm，垫层模板安装前与混凝土接触面涂脱模剂。安装垫层模板时应轻起轻放，避免碰撞，防止垫层模板变形。垫层模板两侧支撑稳固，拼缝处黏贴双面胶条，防止漏浆。垫层模板安装根据设计要求可每4～6米设置1道沉降缝。为更好的控制底基层顶面标高，在垫层模板安装后标高点要加密控制，洞身控制点间距不大于5m。垫层模板及支撑加固牢靠后，检查垫层模板拼缝，检查支撑体系的牢固程度，检查垫层模板表面平整度、内侧线型顺直度、内部尺寸，符合设计及规范要求报监理工程师同意后方能浇筑混凝土。
61.s22、混凝土浇筑。混凝土浇注采用拌合站集中拌制、混凝土罐车运输，混凝土出厂前，由试验室和监理工程师共同进行坍落度试验，检查混凝土和易性，试验结果满足规范要求后才能使用，并留有混凝土试块。混凝土运输至现场后，混凝土浇筑采用吊车配全料斗浇注。浇筑混凝土时出料口与浇筑面之间的距离控制在2米之内，以防止混凝土离析。当倾落高度超过2m时，应设置串筒。振捣采用50型的插入式振捣器振捣，振捣时与侧模应保持l00mm的距离；振动棒移动半径按35cm控制。振捣必须振动到该部位混凝土密实为止，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。浇筑混凝土期间，设专人检查支撑、垫层模板的稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时进行处理。洞身混凝土浇筑振捣密实后及时用3米直尺找平，再用水平尺检查横断面方向的水平度，洞身二次收浆时仍需要再次检查平整度，标高误差控制在10mm之内，平整理底控制3mm之内。
62.s23、养护及拆模。待混凝土终凝后采用土工布覆盖洒水养护不少于7天，每天撒水的次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度，派专人洒水养护。当混凝土强度达到90％后，可以进行垫层模板拆除，施工过程中应特别注意不得对混凝土表面产生撞击，以免损坏混凝土边角。拆除垫层模板不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行，拆时严禁抛扔。垫层模板、支架拆除后，应将垫层模板表面灰浆、污垢清理干净，并维修整理，分类妥善存放，等待下次使用。
63.s3、将涵洞预制件吊装至涵洞内进行节段安装。涵洞预制件包括预制顶板、预制底板和预制侧板。涵洞预制件的安装顺序依次为预制侧板、预制顶板和预制底板。在进行节段安装过程中需要注意满足以下条件。
64.预制侧板最下端含有与预制底板相配合的水平部。
65.构件起吊前先检查吊绳的安全状况，再对构件进行预起吊小幅度高度，以便检查吊车的工作状况和安全性。
66.构件卸车若需要临时放置的，必需放于水平地面上；若需要翻转的，为防止翻转过程中构件边角与地面接触处破损，需要放于松软水平地面上。
67.安装前，检测混凝土垫层平整度，不满足要求的局部采用薄铁片调平，然后在混凝土垫层上用测量仪器进行放样，弹出涵洞预制件内外侧控制轴线、各节段拼接线以及现浇节段线，确保顶板两条连接缝在同一直线上。
68.起吊的构件临近已安装好的构件时，撬棍卡好一定的间隔，再指挥吊车慢速吊近，
避免速度过快导致构件之间发生碰撞掉角。由于构件起吊时，不能完全做到竖直或基础有纵坡，撬棍定位构件后再完全落下时构件可能存在偏移现象，故构件精确定位时，需要安装工人记住上次撬棍支撑点，并根据上次完全落下时偏差值去调整撬棍位置，反复操作直到精确就位。
69.由于设计拼缝处有铁片支垫，故需要用透明胶带事先固定在构件端部；顶板与墙身之间接缝采用凹接缝，顶板安装前应在凹缝中填充一层高稠度水泥砂浆。安装完毕后用高稠度水泥砂浆将缝隙抹平。安装完成后，在底板外侧采用砂浆封堵，待全部节段安装完成后，对铁片支垫部位底部空洞进行注浆处理。
70.吊车选用型号为：最大额定起重量75t，工作半径3m，可满足最重预制板(23t)吊装作业要求。根据吊车主臂工况起重性能表可得，该吊车最大臂长45m、角度42.2
°‑
78.4
°
自由旋转时最小起重量42.2t，满足最重构件(1-6.0
×
4.5m侧板)23t起吊要求。
71.s4、在预制底板上浇筑现浇底板。在本发明的其中一个实施例中，具体包括如下步骤s41-s44。
72.s41、制作钢筋骨架，并将制作好的钢筋骨架安装在混凝土垫层上。本步骤在故涵节现场安装后，将底板横向钢筋两侧焊接，并制作安装上下层纵向钢筋和竖向架立筋。钢筋在进场后必须进行检验，检验合格并报监理审批后方可使用。材料进场后应存放在仓库或料棚内，不得直接堆放在地面上，必须用方木或工字钢垫起。运至现场的半成品钢筋临时存放时，应尽量放于洞身内。若放于洞身外，应选择地势高，地面干燥的场所，并进行上盖下垫。钢筋在钢筋加工厂根据图纸尺寸和规格进行下料，将下料好的钢筋按图纸所示尺寸进行绑扎制作成型。安装成型的钢筋应牢固、稳定，同时能承受混凝土施工带来的冲击影响，钢筋数量、尺寸和规格应符合图纸和技术规范的要求。从下料、钢筋制作、钢筋安装，每道工序经自检合格后填写有关施工记录报请监理工程师现场验收，验收合格后才能进入下道工序。现浇底板钢筋安装前，应先将预制底板与现浇底板结合面进行凿毛处理，再清理底部杂物，钢筋安装后，应对仍有污染的部位再次清理。钢筋间距的控制：采用在预制厂出厂已安装的横向钢筋上用粉笔标线定位。
73.s42、在涵洞两端安装现浇底板的模板，模板安装前涂抹脱模剂。
74.s43、清除模板和钢筋骨架上的污垢后在模板之间进行混凝土浇筑。钢筋及模板安装好后，现场技术员进行自检，各工序检测数据确认无误，项目质检工程师复检，复检合格后报验监理，经监理工程师验收合格后方可浇筑混凝土。混凝土浇注前，要把模板、钢筋上的污垢清理干净。浇筑混凝土期间，设专人检查支撑、模板、钢筋和预埋件的稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时进行处理。
75.s44、待混凝土终凝后进行养护，当混凝土强度达到2.5mpa后，进行模板拆除。待混凝土终凝后采用土工布覆盖洒水养护不少于7天，每天撒水的次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度，派专人洒水养护。当混凝土强度达到2.5mpa后，可以进行模板拆除，施工过程中应特别注意不得对混凝土表面产生撞击，以免损坏混凝土边角。拆除模板不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行，拆时严禁抛扔。模板、支架拆除后，应将模板表面灰浆、污垢清理干净，并维修整理，分类妥善存放，等待下次使用。
76.在本发明的一个实施例中，在进行防水处理时分为内侧接缝处理和外侧接缝处理。
77.内侧接缝处理过程包括：以泡沫塑料板塞缝后用钢丝刷和抹布将内缝边清除干净，并做拉毛处理。再洒水湿润接缝，待晾干后在填充m7.5高稠度水泥砂浆。填塞后约2小时，用泡沫板将接缝处水泥浆挂搓，并进行修平处理，用铁抹子进行收光，用铝合金尺检查平度。最后用喷雾器活水养护。
78.外侧接缝处理过程包括：以沥青麻絮塞缝后用钢丝刷和抹布将内缝边清除干净。再沿接缝先涂一层防水涂料，最后粘贴自黏式防水卷材。
79.自黏式防水卷材安装时需要注意：
80.1)防水卷材粘附的混凝土基面应平整、洁净、干燥、无裂缝，其平整度允许偏差为3mm；
81.2)防水卷材必须固定牢固；
82.3)防水卷材与节段接界面粘贴要紧密，沿接缝方向不得留断点，不能被浮渣尘土等阻隔；
83.4)防水卷材存放及运输时，应免湿和挤压；
84.5)防水工程完成前，应避免正水帮被雨水施工用水浸泡。
85.在本发明的一个实施例中，台背回填时需要满足以下条件。
86.涵洞、通道施工完成后，接缝砂浆强度达到设计强度的90％时方可进行台背回填。洞身两侧对称填筑及碾压，洞身两侧紧靠涵身部分的回填土不宜采用大型机械进行压实施工，宜采用人工配合小型机械的方法夯填密实。路堤与涵洞连接处应设置过渡段，其长度为2～3倍路基填土高度。
87.首先由测量班按照设计台背回填范围进行测量定位，清除回填范围内的杂物，清除完毕后进行填前碾压，夯实后报监理进行验收，验收合格后方能进行台背回填。
88.台背回填应分层填筑，每层松铺厚度不超过30cm，为防止每层填筑厚度超厚和漏检，应在台背墙用红白油漆每20cm一层做好记号并标明层次，以便施工易于控制。
89.在回填压实施工中，使用压路机对称压实并保持结构物完好无损，对压路机压不到的地方采用小型夯实机具进行夯实。
90.台背回填应慎重选择填料，应选用强度和水稳性好的材料。宜采用天然砂砾、粒径小于15cm的石渣、水泥稳定类的半刚性材料填筑或石粉参配填筑。
91.当顶面填土压实厚度大于50cm时，方可使重型机械通过。
92.本发明的施工工艺采用工厂化集中加工、存储、养护，变分散施工为工厂化集中施工，大大节约了人力、物力、财力，提高了施工质量，降低了施工成本，缩短了施工工期。如常规现浇涵洞施工，需人工约180个工日，而预制涵洞安装只需60个工日，模板材料无需长距离周转，亦可重复利用，经济效益明显。如长度30m,净空4m*4m的通道涵，以每节段长5m,约5天一节段，最后一个节段浇筑完成后，养护7天，单个涵洞施工周期约37天；而采用预制涵洞，可提前在后场预制、存储、养护，运输至现场2天，安装6天，现浇底板2天，底板养护7天，单个涵洞施工周期约17天，相对于现浇涵洞可缩短工期约20天。
93.具有以下有益效果：
94.1.采用预制涵洞可减少工程量，节省劳力，降低成本。能充分利用构件截面，与外形尺寸相同的实体结构比较，可减少约50％的圬工量。同现场浇注比较，工厂生产构件能减少材料浪费。采用安装机械化，可节省大量劳力，综合经济效益显著。
95.2.预制涵洞构件生产与现场拼装几乎是同步进行，且均为机械化作业程度达90％，故工人劳动强度低，效率高，速度快。
96.3.施工作业标准化，工程质量好。管型预制、构件安装均按照标准化管理机械化流水作业，施工人员专业化，管理人员技术水平高，又便于推广新技术和新工艺，工程质量易于控制和提高。
97.4.受气候影响小，可全年施工。
98.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。