公路桥梁和涵洞施工技术之探索

公路桥梁和涵洞施工技术之探索

提要：随着公路建设的逐步完善,公路桥梁和涵洞建设显得越来越重要,本文从钢筋渴凝土管的预制、管节的运输与装卸、钢筋混凝土管涵施工注意事项等方面对公路桥梁涵洞施工进行探讨,供同行参考。

关键词:公路桥梁;涵洞;施工

一、钢筋混凝土管的预制

钢筋混凝土管应在工厂预制。新线施工时,可在适当地点设置混凝土圆管预制厂。预制钢筋混凝土圆管宣采用震动制管器法、离心法、悬辊法等。

(一)震动制管器法

震动制管器是由可拆装的钢外模与附有震动器的钢内模组成。外模由两片厚约为5mm左右的钢板半圆筒(直径0.2m时为三片)拼制,半圆筒用带楔的销栓连接。内模为一整圆筒,下口直径较上口直径稍小,以便取出内模。用震动制管器制管,可在铺放水泥纸袋的地坪上施工。模板与混凝土接触的表面上应涂润滑剂(如废机油等)。

用制管器制管的混凝土和易性要好,坍落度要小,一般<1cm。工作度20s—30s,含砂率45%—48%,5mm以上大粒径尽量减少,平均粒径0.37mm—0.4mm,每方混凝土用水约150kg—160kg,水泥以硅酸盐水泥或普通水泥为好,火山灰水泥次之。

震动制管器适用于制造直径200cm,管长100cm以下的钢筋混凝土管节。此法制管时需分层灌注,多次震动,操作麻烦,制管时间长,但因设备简单,建厂投产快,适宜在小批量生产的预制厂中使用。

(二)离心法

离心制管法是通过高速旋转的钢模,把离心力传递给灌注于钢模内部的混凝土拌合物,使其均匀地分布在管模的内壁上,多余的水分被离心力甩出,混凝土逐渐干硬密实。当钢模型旋转产生的单位离心力达到5N/cm2—15N/cm2时,即可制成密实的混凝土管。

离心法制管所用钢模是由模皮、环向带、纵向边板、档圈(大头)、紧固丝杆等组成。

钢模由两片半圆形模皮用螺栓连接。模皮两端套上档圈,用紧固丝杆固定即组装成形。管成形后,拆去紧固丝杆和挡圈,可将混凝土管从模内顶出。

当钢模安装完后,可按如下程序进行操作:

1.将钢模吊放到离心制管机的机轮上,此时钢模的档围应压在机轮上。

2.开动电机,通过皮带传动使机轮转动,机轮和钢模的档圈由于摩擦作用而带动钢模旋转,转速由慢逐渐加快,直至达到设计转速。

3.开动安装在制管机一侧钢轨上的喂料机。喂料皮带运输机应对准钢模中心,可利用喂料机行走机构和升降机构进行调节。当位置调好后,即可开动皮带运输机的驱动机构和进退机构,使皮带运输机伸进钢模,从钢模一端向另一端徐徐喂料,投放混凝土拌合料的数量可由边圈控制。

4.喂料完毕,钢模继续旋转,直至形成密实的管壁。

5.减速,关闭电机。

6.吊运管模,养生、脱模。

离心法制管应使用塑性混凝土,水灰比为0.4—0.6,因此当钢模高速旋转时,从拌合物中有游离水排出,导致制管场地泥浆飞溅,极不清洁,加之噪声大,制管效率低(每制1节管约需40分钟)并需用大量的钢模,因此离心法目前已逐步为悬辊法、立式挤压法所代替。

(三)悬辊法

悬辊制管法是利用悬辊制管机的悬辊,带动套在悬辊上的钢模一起转动,再利用钢模旋转时产生的离心力,使投入钢模内的混凝土拌合物均匀地附着在钢模的内壁上。随着投料量的增加,混凝土管壁逐渐增厚,当超过模口时,模口使离开悬辊,此时管内壁混凝土便与旋转的悬辊直接接触,钢模依靠悬辐与混凝土之间的降擦力继续旋转,同时悬辊又对管壁混凝土进行反复辊压,因此促使管壁混凝土能在较短时间内达到要求的密实度和获得光洁的内表面。

悬辊法制管需用主要设备为悬辊制管机、钢模和吊装设备。

悬辊制管机由机架、传动变速机构、悬辊、门架、料斗、喂料机等组成。

离心法所用钢模可用于悬辊法。离心法钢模的档圈需用铸钢制造。成本高,悬辊法钢模型挡圈除可用铸钢制作外,可采用厚钢板焊接加工制造。

悬辊制管法的操作程序如下;

1.操纵液压阀门。拉开门架钡紧油缸,再开动门架旋油油缸。徐徐开启门架回转90度,(对于小型制管机门架的开、关可用人力操作)。

2.将钢模吊起并浮套于悬辊机的悬辊上,此时钢模不能落在悬辊上。

3.操作旋转油缸,用它开动较快一些的速度关闭门架,并用锁紧油缸将门架锁紧。应注意门架开启和关闭时速度必需掌握适当,开启时间一般为20s—30s。

4.将浮套着的管模落到悬辐上。摘去吊钩。

5.开动电机,使悬辊转速由慢到快,稳步达到额定转速。

6.当管模达到设计转速时,即可开动喂料机从管模后部(靠机架的一端)向前部和从前部向后部分两次均匀地喂入混凝土(如系小孔径混凝土管,料可1次喂完)。喂料必须均匀、适量,过量易造成管模在悬辊上跳动,严重时可能损坏机器。欠量则不能形成超高,致使琨压不实而影响混凝土质量。

7.喂料完后继续辊压4min—5min,以形成密实光洁的管壁。

8.停车、吊起管模,开启门架。

9.吊出管模、养生、脱模。

悬辊法制管需用干硬性混凝土,水灰比一般为0.3—0.36,在制管时无游离水析出,场地较清洁。生产效率比离心法高,每生产1根管节只需10min—15mmin。其缺点是需带模养生,用钢模较多。

二、管节的运输与装卸

(一)管节的运输

管节混凝土的强度应达到设计标号的70%,并经检查符合圆管成品质量标准的规定时,管节才允许装运。管节的装卸可根据工地条件使用各种起重机械或小型机械化工具,如滑车、镀滑车等。没有起重设备时,亦可用人力装卸。管节在装卸和运输过程中,应小心谨慎,勿使管节碰撞破坏。严禁由汽车内直接将管节抛下,以免造成管节破裂。为了减轻震动时的冲击影响,在运输时,宜在汽车上铺稻草、木垫板或者用圆木或方木将管节固定。

(二)管节的安装

管节安装可根据地形及设备条件采用下列各种办法:

1.滚木安装法

先将管节沿基础滚至安装位置前1m处,旋转90度,使与涵管方向一致。把薄铁板放在管节前的基础上,摆上圆滚木6根,在管节两端放入半圆形承托木架,以杉木杆插入管内,用力将前端插起,垫入圆滚水,再滚动管节至安装位置,将管节侧向推开,取出滚木及铁板,再滚回来并以撬棍(用硬木护木承垫)仔细调整。