一种预制块拼装式涵洞结构及施工方法与流程

本发明涉及建筑工程，具体是涉及一种预制块拼装式涵洞结构及施工方法。

背景技术：

1、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(过水通道)，通过这种结构可以让水从公路的下面流过。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水，或横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道，或农田灌溉作为水渠。涵洞主要由洞身、基础、端和翼墙等。涵洞是根据连通器的原理，常用砖、石、混凝土和钢筋混凝土等材料筑成。一般孔径较小，形状有管形、箱形及拱形等。

2、目前涵洞施工通常是开挖基坑后通过造模现浇完成，现浇涵洞需要从垫层、侧墙到顶盖依次按顺序施工，现浇涵洞的施工包括模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑和养护等多个环节，每一步都需要等待前一步的混凝土达到足够的强度才能进行下一步施工，因此建造周期长，施工成本高，并且由于现浇混凝土很容易出现裂缝、蜂窝等问题，这些质量问题可能会导致涵洞在使用过程中出现漏水、渗水等问题，从而增加了后期维护的成本，针对上述的问题，现提出一种预制块拼装式涵洞结构及施工方法来进行解决。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供一种预制块拼装式涵洞结构及施工方法，解决了上述的目前的涵洞施工通常是开挖基坑后通过造模现浇完成，现浇涵洞需要从垫层、侧墙到顶盖依次按顺序施工，现浇涵洞的施工包括模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑和养护等多个环节，每一步都需要等待前一步的混凝土达到足够的强度才能进行下一步施工，因此建造周期长，施工成本高，并且由于现浇混凝土很容易出现裂缝、蜂窝等问题，这些质量问题可能会导致涵洞在使用过程中出现漏水、渗水等问题，从而增加了后期维护的成本的问题。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种预制块拼装式涵洞结构及施工方法，包括涵洞边墙、涵洞边拱和第二扇形混凝土预制块，所述涵洞边墙和涵洞边拱均设置有两组，且所述涵洞边拱设置于所述涵洞边墙的上方，两组所述涵洞边墙与两组所述涵洞边拱分别设置于第二扇形混凝土预制块的左右两侧，所述涵洞边墙由若干矩形混凝土预制块拼接而成，所述涵洞边拱由若干第一扇形混凝土预制块拼接而成，所述涵洞边拱与第二扇形混凝土预制块形成一拱形结构，且所述涵洞边墙设置于拱形结构两拱脚处。

3、优选的，所述矩形混凝土预制块的前侧设置有第一拼接条，所述矩形混凝土预制块的后侧开设有与第一拼接条相适配的第一拼接槽。

4、优选的，所述矩形混凝土预制块的顶部固定连接有至少三组拼接凸台，所述矩形混凝土预制块的底部开设有两组与拼接凸台相适配的第一拼接凹槽，所述矩形混凝土预制块底部前后两侧边缘处均开设有第二拼接凹槽，所述第二拼接凹槽的面积为第一拼接凹槽的二分之一。

5、优选的，所述第一扇形混凝土预制块的顶部中间位置处横向设置有第二拼接条，所述第一扇形混凝土预制块的底部中间位置处横向开设有与第二拼接条相适配的第二拼接槽，所述第一扇形混凝土预制块、第二拼接条与第二拼接槽为一体成型结构。

6、优选的，所述第二扇形混凝土预制块的左右两侧中部均开设有第三拼接槽，所述第三拼接槽与第二拼接条相适配。

7、优选的，若干所述矩形混凝土预制块错位堆叠安装，且上下皮竖缝相互错开二分之一矩形混凝土预制块砖长，若干所述第一扇形混凝土预制块平行拼接安装，且所述第一扇形混凝土预制块圆心角为二十度。

8、优选的，所述矩形混凝土预制块、第一扇形混凝土预制块与第二扇形混凝土预制块均采用c碎石混凝土浇筑而成，且厚度相同，所述矩形混凝土预制块、第一扇形混凝土预制块与第二扇形混凝土预制块上均设置有用于吊装的吊装孔。

9、优选的，一种预制块拼装式涵洞结构施工方法，包括如下步骤：

10、步骤1，预制块的预制：根据设计要求，预制矩形混凝土预制块、第一扇形混凝土预制块与第二扇形混凝土预制块，将固化的预制块放入低温烘烤后脱模，养护28天后待其通过刚度和强度试验检测后运送至施工现场堆放，堆放高度不应超过1.5米；

11、步骤2，土方开挖：按图纸设计要求，进行土方开挖和整平一定要挖至原土层，如需换土，换土质量及压实度符合设计要求，换土分层厚度要合适，每层换土的松铺厚度应根据土质和机具的压实功能通过试验确定，不得超厚，采用12t～15t三轮压路机碾压时，一般不大于30cm；人工夯实时，不大于20cm；振动式压路机视其功能确定；

12、步骤3，涵洞混凝土底板浇筑：在底板浇筑前，必须清除基底上的所有杂物，确保浇筑面的清洁，按照设计图纸的要求，将钢筋捆绑好，并经过检查验收，并与钢筋四周设立长方形模板，采用标号不低于c25的碎石混凝土进行浇筑，在浇筑过程中，应严格控制浇筑质量，确保混凝土的强度和密实度符合设计要求；

13、步骤4，测量放样：基于图纸设计要求，使用全站仪和经纬仪等测量仪器，采用墨线将涵洞边墙的位置标记出，并使用水平仪测量出涵洞边墙的安装高度，并进行标记；

14、步骤5，混凝土预制块涵洞边墙安装：根据步骤4中标记出的涵洞边墙位置，使用吊装设备将矩形混凝土预制块进行放置，矩形混凝土预制块在拼接时第一拼接条与第一拼接槽相互卡接，拼接凸台与第一拼接凹槽和第二拼接凹槽，上下两块矩形混凝土预制块错位安装，达到设计高度后，在涵洞边墙内外使用砂浆粉刷，砂浆标号不低于m75号，使涵洞边墙不透水；

15、步骤6，涵洞边墙外侧还土、压实：土方含水量可通过试验确定，可采用人工打夯或机械碾压，土压力不得使涵洞边墙产生位移或倾斜；机械打夯，机械距离墙体要大于50cm，靠近墙体的土要人工打夯；

16、步骤7，汽车带滚轮弧形支撑就位：根据设计要求，调节汽车弧形的支撑高度，高度调节完成后由司机将汽车驶入两侧涵洞边墙之间；

17、步骤8，涵洞边拱及第二扇形混凝土预制块安装：第一扇形混凝土预制块中的第二拼接条和第二拼接槽进行卡接安装，汽车可以边安装第一扇形混凝土预制块边向前行走，两侧涵洞边拱安装完毕后将第二扇形混凝土预制块卡接于两侧涵洞边拱之间并利用重载设备进行压实，涵洞边拱与第二扇形混凝土预制块内外用砂浆粉刷，砂浆标号不低于m75号，使涵洞边拱不透水；

18、步骤9，涵洞顶还土：土方含水量通过试验确定，从涵洞两侧均匀向涵洞中间对称还土，防止土压力偏心，造成涵洞弧形顶偏移。用小型打夯机械均匀碾压式打夯，分层打夯土厚度不得超过20cm，不得使用重型机械碾压或者受力偏向一边。回填超过1米后，等待24小时，才可以用1吨以下滚筒式压路机碾压，要沿着涵洞轴线方向碾压，分层碾压，土层厚度不大于30cm，土层压缝交接不得小于20cm，压实度不得小于95％。

19、与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过采用装配式的建筑方式进行涵洞的搭建，相比较于现浇涵洞的方式，装配式涵洞通过工厂化、标准化、模块化的方式设计和制造，可以大幅缩短施工周期，其快速安装的特性使得箱体能够通过吊装的方式快速组合起来，从而显著减少施工时间，相比较于现浇混凝土品质难以控制的问题，采用预制件这种标准化的生产方式提高了涵洞构件的精度和混凝土内外在质量，从而提升了整体工程的建设品质，装配式涵洞实行标准化、流程化的施工工序，有利于提升施工管理和工艺控制的效率。此外，通过工厂化生产和装配化施工，还可以降低工程成本，提高经济效益。