道路橫截溝施工工藝分析

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摘要:以某市政排水工程橫截溝施工為例，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況及工藝要求，對(duì)橫截溝一體化施工的工藝流程、質(zhì)量控制等方面進(jìn)行分析研究，達(dá)到提高質(zhì)量、安全穩(wěn)定、快速收排水的目的，對(duì)今后同類型雨水橫截溝工程施工具有推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞:道路橫截溝，一體化施工，市政排水

1概述

近年來，隨著城市交通的快速發(fā)展，為快速排除強(qiáng)降雨過程中的地表徑流水，滿足道路沿線“快速安全收排水”的目標(biāo)要求，針對(duì)下穿式市政隧道及縱坡較大的道路工程，在道排設(shè)計(jì)中提出并設(shè)計(jì)了路面橫截溝收水后通過連接管排水至雨水井的設(shè)計(jì)內(nèi)容。道路雨水橫截溝在攔截雨水徑流方面有較大的優(yōu)勢(shì)，其地表雨水截流量大、排水效率高。目前道路上使用橫截溝多為篦式橫截溝，受車輛沖擊輾壓頻繁，橫截溝受損后存在不同程度的安全隱患。通常表現(xiàn)為前期橫截溝混凝土破損開裂，后期發(fā)展至截水溝雨箅子破損、移位，導(dǎo)致該地段積水嚴(yán)重、行車沖擊噪聲強(qiáng)烈、四周路面龜裂下沉損壞、產(chǎn)生跳車現(xiàn)象，嚴(yán)重者引發(fā)道路交通事故。分析產(chǎn)生噪聲、橫截溝破損的原因主要為兩種:一是雨水篦子與橫截溝側(cè)壁之間的緊固件的損壞缺失或減振墊失效造成。二是側(cè)壁預(yù)埋鋼構(gòu)件與混凝土主體連接的破損造成的。針對(duì)第一種現(xiàn)象，主要采用能夠明顯提高減振效果且經(jīng)久耐用的材料如聚氨酯PU牛津板施墊于雨篦下方，同時(shí)對(duì)高強(qiáng)螺栓底部加焊錨板并與異形包邊焊接連接固定徹底解決螺栓松動(dòng)的問題。對(duì)第二種現(xiàn)象主要對(duì)側(cè)壁預(yù)埋鋼構(gòu)件與混凝土主體連接的接口進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2工藝特點(diǎn)

本工藝設(shè)計(jì)采用了優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置、強(qiáng)化質(zhì)量控制的一體化設(shè)計(jì)原則。一體式設(shè)計(jì)原則主要體現(xiàn)在一次性沖壓成型異形包邊鋼板、高強(qiáng)螺栓一次性預(yù)埋錨固到位、混凝土橫截溝一次性澆筑到位，滿足橫截溝主體結(jié)構(gòu)和周圍路面自然順接形成“一體”以及各預(yù)埋鋼構(gòu)件與橫截溝主體結(jié)構(gòu)牢固結(jié)合形成一體等兩個(gè)方面。1)本工藝內(nèi)容結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)道路實(shí)際排水量通過適當(dāng)加大連接管的管徑，連接管直接與雨水井井室連接，對(duì)于雙篦式雨水橫截溝在中隔墻混凝土處設(shè)置多道500連通孔滿足橫截溝兩道收水槽能夠快速收水的基本要求，最大限度的降低了橫截溝發(fā)生堵塞的情況，降低后期維護(hù)成本及短時(shí)封路清掏對(duì)交通的影響。2)橫截溝混凝土澆筑是采用一體澆筑、整體成型的混凝土施工方法，對(duì)橫截溝的底板、側(cè)壁、中隔墻一次整體澆筑成型，最大限度保證了橫截溝的一體性，減少了橫截溝滲漏，保證橫截溝的強(qiáng)度，加快了施工進(jìn)度。3)針對(duì)橫截溝鑄鐵雨篦承壓面處周邊混凝土邊角易破壞的特點(diǎn)，采用工廠預(yù)制8mm厚異形混凝土包邊鋼板對(duì)混凝土邊角采取整體包邊，并對(duì)包邊鋼板采用預(yù)埋錨筋點(diǎn)焊加固，高強(qiáng)螺栓錨板連接預(yù)埋錨固到位保證各鋼構(gòu)件的連接成型整體安裝質(zhì)量。

3施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3．1施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→路面切割開槽→溝槽開挖→墊層施工→鋼筋綁扎施工→預(yù)埋鋼構(gòu)件安裝→模板安裝→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)及拆?！T鐵雨篦安裝。

3．2操作要點(diǎn)

3．2．1施工準(zhǔn)備1)連接橫截溝雨水井室預(yù)留連接管，本工法結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)計(jì)連接管為DN600混凝土預(yù)制管，因此在雨水井施工時(shí)預(yù)埋安裝DN600的雨水連接管，由于連接管埋深較淺所以采用混凝土包封的施工方法保護(hù)連接管。2)預(yù)制異形混凝土包邊鋼板委外加工，采用8mm厚鋼板沖壓制作(如圖1所示)，依據(jù)鑄鐵雨篦定位螺栓位置要求，廠內(nèi)沖壓扁圓螺栓孔便于安裝固定，然后對(duì)節(jié)段鋼板整體沖壓制作而成。3)用于施工的材料如鋼材、異形混凝土包邊鋼板、成品鑄鐵雨篦進(jìn)場(chǎng)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后使用，用于施工的混凝土配合比報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。4)技術(shù)準(zhǔn)備工作，首先進(jìn)行技術(shù)交底工作。經(jīng)測(cè)量放樣后，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相符，與周邊排水系統(tǒng)或自然水系能平順銜接。5)橫截溝施工地段設(shè)置警示標(biāo)識(shí)以策安全。

3．2．2測(cè)量放線根據(jù)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況以及預(yù)留連接管管口的位置精確放樣橫截溝的位置，放線時(shí)應(yīng)在道路左右兩側(cè)測(cè)量放樣橫截溝的控制點(diǎn)，保證橫截溝與道路垂直，放樣預(yù)留連接管管口的位置，使預(yù)留管口與橫截溝能順利連接。

3．2．3路面切割開槽路面面層施工完畢后，根據(jù)施工圖的要求確定開槽寬度，準(zhǔn)確放樣，劃線后用切割機(jī)鋸縫、順直，鋸縫線以外的瀝青混凝土路面，用塑料布覆蓋并用膠帶紙封好。鋸縫應(yīng)整齊、順直，并注意把瀝青混凝土切透，避免開槽時(shí)縫外瀝青混凝土松動(dòng)。

3．2．4溝槽開挖采用人工配合小型機(jī)械明挖法施工，先由人工將瀝青油面附近的基層材料挖除，由小型機(jī)械負(fù)責(zé)將其余部分的土方挖除，距槽底200mm土方以及預(yù)留管口的位置的土方由人工挖除，開挖過程中禁止超挖。最后由人工修整基槽的側(cè)壁及溝底到設(shè)計(jì)尺寸。基坑開挖后，需進(jìn)行溝底高程及基槽尺寸進(jìn)行復(fù)測(cè)。開挖清理完畢后，自檢完成后向監(jiān)理單位報(bào)驗(yàn)，檢驗(yàn)合格進(jìn)行下道工序施工。周邊設(shè)置安全警示標(biāo)識(shí)。

3．2．5墊層施工開挖溝槽并檢查合格后，澆筑C15混凝土墊層。

3．2．6鋼筋綁扎施工鋼筋及預(yù)埋件安裝圖見圖2。1)在墊層施工完成后，由測(cè)量人員對(duì)溝槽位置精確放樣，確定橫截溝溝槽的準(zhǔn)確位置。2)鋼筋施工應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，鋼筋綁扎時(shí)分段綁扎整體成型，在綁扎過程中應(yīng)在中隔墻連通孔以及側(cè)壁連接孔等預(yù)埋管節(jié)應(yīng)在鋼筋綁扎時(shí)同步安裝，并用環(huán)形加強(qiáng)筋固定牢固，保證鋼筋安裝質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;鋼筋安裝過程中按梅花形布置安裝混凝土墊塊以保證保護(hù)層的厚度。3)模板底部蹬筋安裝;橫截溝混凝土一次澆筑施工，中墻及側(cè)壁的模板安裝采用吊模法對(duì)撐施工。按間距40cm要求分別將蹬筋掛線焊接固定于底板鋼筋上，側(cè)模板安裝時(shí)底部固定于底部蹬筋上。

3．2．7鋼構(gòu)件及預(yù)埋件安裝定位預(yù)埋件安裝細(xì)部構(gòu)造圖見圖3。1)異形混凝土包邊鋼板安裝。利用錨筋將異形包邊鋼板與側(cè)壁鋼筋多點(diǎn)焊接連接，打磨鋼板連接處焊縫。用3m直尺檢查鋼板頂面與兩側(cè)道路順接程度，掛線核實(shí)修正包邊鋼板的軸線偏差、變形、接縫平整程度，復(fù)核橫截溝異形包邊鋼板平面定位與高程定位位置，直至滿足鑄鐵雨篦后期安裝要求。2)使用自制定位胎架，安裝高強(qiáng)螺栓。并結(jié)合包邊鋼板扁圓條孔微調(diào)螺栓高度、位置的精度，在螺栓下部端頭施焊錨固鋼板與側(cè)壁鋼筋焊接連接使之定位牢固。3)拼裝完成后掛線核實(shí)修正包邊鋼板的軸線偏差、變形、接縫平整程度，直至與道路高程一致順接平順，鋼構(gòu)件及預(yù)埋件安裝經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道工序。

3．2．8模板安裝橫截溝模板采用木模板，側(cè)壁及中隔墻模板采用吊模安裝固定施工，模板拼裝前放線測(cè)量，確定模板線形直順、美觀;所有模板拼縫間夾軟質(zhì)膠條防漏。

3．2．9混凝土澆筑1)橫截溝混凝土澆筑采用一次性分層澆筑，整體成型，混凝土采用C40P6抗?jié)B混凝土。為降低混凝土入模時(shí)對(duì)側(cè)模板的沖擊壓力采用人工入模。備好人工振搗用的搗鏟、搗釬等工具。2)混凝土入模后立即進(jìn)行全面的振搗，使之形成密實(shí)的均勻體?；炷恋恼駬v采用插入式振搗器，對(duì)于鋼筋密集不易插入混凝土的部位采用30mm棒頭插入振搗。使用時(shí)應(yīng)注意垂直插入，不得觸及模板、鋼筋、預(yù)埋件等，振搗上一層混凝土?xí)r應(yīng)將振搗器略微插入下層5cm～10cm以消除兩層之間的接觸面。振搗至表面平整為止，所需時(shí)間約15s～30s。在混凝土澆筑過程中要仔細(xì)振搗，確?；炷恋拿軐?shí)程度，防止出現(xiàn)蜂窩、麻面、漏漿等現(xiàn)象。先澆筑底板，適時(shí)進(jìn)行過水面高度收面控制，滿足連接管過水面內(nèi)底處混凝土面較最邊緣處底板混凝土面低5cm形成溝內(nèi)排水坡。待底板混凝土流動(dòng)性減小、底板混凝土初凝前澆筑側(cè)壁與中隔墻混凝土，以避免形成施工縫。兩側(cè)側(cè)壁及中隔墻混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)保持對(duì)稱分層連續(xù)澆筑，分層厚度不超過30cm。3)澆筑過程中加強(qiáng)連接管底部的混凝土的澆筑及振搗，采用人工布料、扦插、振搗的方式保證管口周邊混凝土的密實(shí)。最后澆筑至路面高度時(shí)應(yīng)特別注意，混凝土與異形包邊鋼板間應(yīng)插搗密實(shí)，保證邊角的混凝土強(qiáng)度;路面處混凝土與瀝青路面以及雨水蓋板處應(yīng)順接平順，及時(shí)進(jìn)行收面，刮尺收平、鏝刀收光。橫截溝混凝土頂面收漿抹面要嚴(yán)格把握好混凝土終凝時(shí)間關(guān)，以達(dá)到最好的效果。抹面分三次，第一次主要是在振動(dòng)過后10min～15min立即用木抹子抹平。第二次主要是在混凝土初凝前用手指在混凝土面上能按出窩來時(shí)用木抹子用力搓動(dòng)后抹平。第三次主要是在混凝土終凝時(shí)用手指在混凝土表面上按不出窩而僅有手印時(shí)進(jìn)行木抹子搓動(dòng)后再用鐵抹子收光面。澆筑完畢后的混凝土硬化初期混凝土強(qiáng)度達(dá)到1．2MPa前禁止行人及料具、模板在混凝土表面行走或堆放，保證混凝土不受任何擾動(dòng)。

3．2．10養(yǎng)護(hù)及拆?；炷潦┕ね瓿珊?，應(yīng)在收漿后盡快覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，采用土工布覆蓋，覆蓋時(shí)間寧早勿遲。養(yǎng)護(hù)時(shí)以能保持混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為度。當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，采取棉被覆蓋保溫措施，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。拆除橫截溝側(cè)模時(shí)，混凝土強(qiáng)度一般應(yīng)達(dá)到2．5MPa，以保證不損壞混凝土表面及棱角。

3．2．11鑄鐵雨篦安裝聚氨酯牛津墊片及雨水篦子安裝細(xì)部構(gòu)造圖見圖4。1)安裝減振墊片，減振墊片采用聚氨脂牛津墊片，聚氨酯牛津墊片是新型復(fù)合材料，強(qiáng)度高，彈性好，抗疲勞、抗老化性能好。將聚氨酯牛津墊按照預(yù)埋螺栓的分布位置用電鉆打孔，然后將減振墊片密貼排布在異形包邊鋼板上。2)安裝雨篦前，需在橫截溝兩側(cè)(縱向)拉線確定蓋板安裝高度，保證安裝完成后與兩側(cè)原有路面順接良好。同時(shí)需在橫截溝兩側(cè)(橫向)拉線確定雨篦安裝整體線形，雨篦外廓平齊。調(diào)平時(shí)需保證與前后路面及兩側(cè)雨篦同時(shí)處于一個(gè)平面上，局部支撐面存在不平整時(shí)加設(shè)薄鋼墊板方便調(diào)整。用3m直尺檢測(cè)順接及平整程度合格后及時(shí)安裝彈簧墊片和自鎖螺母擰緊壓實(shí)固定。

4結(jié)語

本工藝通過對(duì)道路橫截溝施工工藝的優(yōu)化創(chuàng)新，在不降低橫截溝施工質(zhì)量要求的前提下，簡化了異形混凝土包邊鋼板等鋼構(gòu)件的制作過程，細(xì)化了混凝土橫截溝的一次性澆筑施工要點(diǎn)。通過提高橫截溝的過程施工工藝控制，橫截溝外觀質(zhì)量、橫截溝整體堅(jiān)固度均有大幅提升，保證了橫截溝結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。實(shí)踐證明，在確保排水效果的基礎(chǔ)上，該工藝滿足了橫截溝在車輛通行時(shí)防跳降噪的環(huán)保要求。有效延長了橫截溝使用周期、提升道路行車舒適度及安全性，為其他類似工程提供了有效借鑒。

參考文獻(xiàn):

［1］GB50666—2011，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范［S］．

［2］GB50204—2015，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］．

［3］GB50141—2008，給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］．

作者：吳博 單位：太原市政建設(shè)集團(tuán)有限公司