高原地区矩形涵洞施工工法
一、前言?
????在青藏高原的施工，处于“多年冻土、生态脆弱、高原缺氧”的自然条件中，施工地段不仅高寒、风沙大、紫外线强、雨水多气候条件复杂，而且有效施工工期短。因此，在施工中，如何能合理的更快的组织安排，加快施工进度，成为重要的一环。?
二、工法特点?
???1、混凝土中掺加DZ系列外加剂，提高了混凝土的早期强度及抗冻性能；????
2、涵节施工采用定型钢模进行预制，并设置底模，加快模板周转率；?
???3、基础施工采用整体模板，采用吊车吊装，避免基坑长时间暴露于阳光下；?
???4、在涵节水平位置增设吊环，缩短起吊时间，加快了涵节底模及底座的利用率；?
三、适用范围?
???适用于常年冻土、海拔较高的气候复杂的高寒地区矩涵施工。?
四、施工工艺（见图1）
（一）、矩形涵洞基础开挖
??1、在测量放样前计算好涵洞轴线、路基轴线及涵洞轮廓点各点的坐标，利用全站仪对事先计算好的坐标进行现场放样，每边放宽不少于0.5米，测量中，严格实行换手复核制度，保证涵洞位置及高程的准确性。?
??????2、挖掘机根据测量放样进行基础开挖，并配合人工对基底进行清理，达到设计标高；在涵洞两侧沿水流方向开挖水沟，做好排水工作，避免雨水侵入基坑，造成对基坑的浸泡；开挖完毕后，对开挖断面进行覆盖，防止冻土经晾晒后进行融化。?
??????3、对于基坑较大，深度较浅的基底采用压路机碾压密实，不能使用压路机的用小型打夯机夯实；试验检测人员对基底承载力进行动力触探试验，检测基底承载力，在满足设计要求后方可进行下步施工。?
（二）、钢筋的加工及绑扎??????
?1、钢筋进场后，试验人员按规范抽取试件，对其进行拉伸、冷弯及可焊性试验，试验合格后方可进行加工。?
??2、钢筋加工允许偏差：?
（1）、钢筋顺长度方向全长?，长度≤5m时，允许偏差为±10mm；长度>5m，允许偏差为±20mm。?
（2）、钢筋弯起位置，允许偏差为±20mm。?
??????3、钢筋接头设在钢筋受力较小处，并应分散布置。配置在“同一截面内”受力钢筋接头截面面
积，占受力钢筋截面总面积的百分率，应符合下列规定：?
（1）、电弧焊接接头不受限制，要错开布置。?
（2）、绑扎接头在受拉区不超过25%，在受压区不超过50%。?
（3）、钢筋接头避开钢筋弯曲处，距弯曲点不小于10d。?
??????4、在涵节钢筋水平位置增设吊环，加快涵节起吊时间，以提高涵节底模的利用率；吊环数量依据涵节具体尺寸而定，吊环钢筋采用直径不小于20mm的圆钢。?
??????5、在预制涵节外侧埋设15cm×15cm厚度为10mm的钢板，在涵节安装完毕后采用钢筋进行焊接，对每节涵节进行连接。?
（三）、模板的支护?
??????1、涵洞基础模板采用组合钢模，在基坑开挖前预先按基础尺寸拼装，基坑开挖完毕后，立即由吊车吊装至基坑，防止基坑长时间晾晒，引起水浸和风化，影响地基承载力。钢模间采用对拉螺杆进行加固处理。?
??????2、预制涵节模板采用定型钢模，并设置底模，以确保涵节截面的平整度，避免在涵节连接处出现缝隙。?
（四）、混凝土的浇注?
??????1、混凝土采用拌合站集中拌合，各种原材料在进场后进行复验，对于不合格的材料禁止使用于工程监理中；拌合机械采用有自动计量上料系统的强制式搅拌机。?
??????2、针对高原地区特殊的气候条件，混凝土设计采用抗冻融混凝土，抗冻等级为F300，在混凝土中掺入DZ系列的抗冻性外加剂，并对混凝土的抗冻融循环性能、抗渗性能、氯离子渗扩散系数、抗裂性、碱含量、气泡间隔系数、含气量等耐久性指标进行严格控制。?
??????3、严格控制混凝土的水灰比及坍落度，试验室按规范要求对混凝土进行抽样检测。?
??????4、混凝土的运输采用混凝土罐车，罐车用保温材料进行包裹来保温；在运输过程中不应发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，否则严禁使用。?
??????5、混凝土应分层连续浇筑，一次成型。浇筑时间不宜超过4小时；当允许间歇超时时，应按浇筑中断处理，同时留置施工缝；施工缝的平面与结构的轴线相垂直，并埋入接茬钢筋，并使其长度露出混凝土外一半左右。?
（五）、混凝土的养护?
?????由于高原地区常年低温，因此待混凝土初凝后，立即用棉被或毛毡等保温材料对混凝土进行覆盖，确保混凝土早期的水化质量；拆模时控制好混凝土结构与环境的温差，拆模后应采取适当的保温保湿措施。可先在结构物表面覆盖一层蓄水物质（如麻袋、毛毡等），用水浸湿，然后再用塑料薄膜进行包裹，封闭密实，最后再在外面覆盖几层毛毡或棉被等保温材料进行保温。养生时间一般不得少于14天。停止养生后，在混凝土结构物表面涂一层抗低温、抗紫外线辐射型养护剂，继续加强养护。
?（六）、涵节的安装?
?????混凝土达到设计强度的后，可进行涵节的安装；安装时要将基础顶面清理干净，现场测量放线出涵节位置，并在基础顶面铺设M10水泥砂浆，吊装时将涵节找准位置逐节安放，放置平稳。保证涵节的平顺和坡度的正确，涵节间用M10水泥砂浆塞缝，并用直径不小于12mm的螺纹钢筋将涵节中预埋钢板交叉焊接，保证涵节的整体性。?
（七）、防水处理?
?????在涵洞沉降缝处，均采用遇水膨胀橡胶填塞，橡胶材料应满足下列要求：????
??1、耐低温-45℃，防老化；?
?????2、在水中膨胀率≥50%，且不受水质影响；?
?????3、抗张拉强度≥40kg/cm2；?
?????涵节接缝内侧涂抹M10水泥砂浆，外侧与沉降缝均采用甲种防水层，具体步骤为：?
先用M10水泥砂浆做一层垫层，待砂浆凝固后，洗刷干净；
?2、?用热沥青涂两次；?
3、?铺设用沥青浸制过的石棉一层；?
4、?铺设沥青浸制麻布一层；?
5、?铺设用沥青浸制过的石棉一层；?
6、?用30mm厚沥青混凝土或10mm厚的沥青砂胶做为保护层；
?(八)、进出口施工及回填?
?????1、进出口墙身施工严格控制混凝土的坍落度，以便保证墙身及帽石的线型平顺、美观，避免混凝土缺棱掉角现象的出现。?
?????2、在主体混凝土达到设计强度的70%以上后，进行基坑及涵背的回填；填料选取透水性好的材料，?从涵身两侧宽度不少于孔径二倍的范围内同时分层填筑，每层松铺厚度不大于20cm，使用打夯机夯实，达到设计要求的密实度。?
五、劳动组织（见表1）?
矩涵工程共设混凝土搅拌站、涵节预制场及涵洞基础施工三个作业队伍，各队根据工程实际情况配备各工种人数。
七、质量控制?
?????1、采用TB10203-2002铁路桥涵施工规范；?
采用TB10415-98铁路桥涵工程质量检验评定标准对工程质量进行评定；????
??3、执行《青海省柴木铁路工程建设管理办法》；?
?????4、以“高起点、高质量、高标准”，“少病害、少维修、绿色环保的高原铁路”为质量总目标；?
八、安全措施?
???1、施工便道由专人负责维护及疏导，严格控制行车速度；?????
2.各作业区施工人员必须配带安全帽；?????
?3、涵洞基坑开挖后，在周边设置绿网；??????
4、施工用电由专人负责检查维护；?
九、环保措施?
1、施工便道由洒水车进行洒水，降尘除埃；?
2、各种施工车辆禁止碾压草皮，做到少破坏；?
3、设立泥浆沉淀池，各种施工污水经沉淀后再进行排放；?
4、尽量减少施工用地数量，避免高原植被的大面积破坏；?
5、涵洞基础及各施工场地开挖的草皮，由专人负责养护，在工程施工完毕后，对场地进行回复，植被再植；?
十、效益分析?
???涵节预制场的建立，直接节省施工用地面积1000m2
，节省环保费用3万元；并相应的减少了机械设
备及施工人员的数量，生产效率及施工进度大大加快。?
十一、工程实例?
?????青海省柴木地方铁路DT10标段，由中铁十九局集团第五工程有限公司承建，平均海拔在3850m以上，全线6.743公里，共设矩涵13座，共计220.86延米，设立涵节预制场一处，经过两个月的施工，全部完成，施工进度全线第一，并且外观质量与内在质量均达到优良，受到了建设单位及监理单位的表扬。
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