在某些特殊的施工地区,比如沿海为填海造陆形成的陆地,由于地基固结时间较短,地基承载力较差,修建在软土地基上的箱涵往往会出现一些病害,给运营期间的公路养护和维修带来了较大的麻烦,花费了大量的维修费用。

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箱涵施工的主要问题

箱涵不均匀沉降

软土地基处理一般采用换填法加固,但是由于该地区为吹填造陆,土体以粉质土和淤泥质土为主,当箱涵基坑开挖时,如果挖出的土体堆放在距离基坑较近的地方,由于土体压力的影响,当基坑完成以后,基坑中心容易出现局部隆起现象,堆土量的不同直接影响到地基的隆起量,为了保证箱涵的施工,需要对地基隆起的部位进行挖除,但是当箱涵施工完毕以后,箱涵顶部的土体回填以后,局部超挖的地方就容易出现过大的沉降变形。

沉降缝间距较大

桥涵设计规范规定, 每隔 4m~ 6m 应设置一道沉降缝,设计院设计时取上限,每隔 6m 设置了一道沉降缝,当箱涵施工完成后的一个月,发现箱体出现了裂缝,裂缝宽度约为 2mm,裂缝间距约为 4.5m。

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底板网状裂缝

某箱涵底板施工完成后的第三天发现,底板出现大量网状裂缝,裂缝深度为 1mm~2mm,裂缝无规则。通过研究发现,该箱涵的底板厚度达 1m,在底板浇筑时,由于振捣设备较少,采用竖向一次浇筑完成的施工方法,浇筑完成后再进行集中振捣。由于混凝土一次浇筑厚度过大,在混凝土振捣过程中,不能将下部混凝土振捣密实,且气泡不能及时上浮的混凝土的表面。由于每次振捣棒的插入位置间距大于振捣棒的作用半径,混凝土出现了漏振现象,当混凝土凝聚硬化后就会出现网状裂缝。

台背脱空现象

箱涵台背脱空现象比较普遍,导致出现该病害的原因主要有以下两方面: 一方面由于箱涵的台背处施工空间狭小,不利于大型机械的施工。另一方面,台背回填时一次堆土高度过大,远远大于小型施工机械的作用范围。由于上述原因导致土体的压实度不能保证,造成台背处容易出现脱空现象。

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解决方案

不均匀沉降问题

为了减小不均匀沉降,在箱涵基坑开挖之前,先进行真空预压排水,待土体的含水量减少到合适范围内时,再进行开挖。基坑开挖时,将弃土堆放在 15m 以外的地方,并且在开挖过程中应设置排水设施,排水设置应该连续排水,知道箱涵施工完毕。对完成开挖的基坑,如果地基为淤泥质土,可以采用抛石挤淤等方式进行处理,然后在上层铺设一层不应小于 60cm 的碎石层,以减少不均匀沉降。

基坑开挖完成以后应立即进行箱涵施工,避免出现地基隆起现象。

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沉降缝间距问题

由于该工业区的特殊地理条件,在箱涵设计时,沉降缝的间距应取下限,每隔 4m 设置一道沉降缝,以减小不均匀沉降造成的影响。沉降缝内应用沥青麻絮或其他具有弹性且不透水的材料填塞,避免直接填塞木板。

底板网状裂缝问题

底板混凝土应分层浇筑,每次浇筑厚度不宜大于30cm,且边浇筑边振捣,振动棒间距不应大于振动棒的作用半径。如果箱涵长度不大,可以采用平铺法施工,但是浇筑上层混凝土之前混凝土不能发生初凝。如果箱涵较长,可以采用分段施工的方式进行施工。

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台背脱空现象

台背宜采用二灰土或液体粉煤灰填筑,填土时,应分层填筑,一次铺土厚度不宜大于 30cm,铺土完成后应在最佳含水率时进行碾压,碾压设备和碾压遍数应满足设计要求。