一种基于工厂化预制箱涵的涵通结构论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种基于工厂化预制箱涵的涵通结构，该涵通结构包括设在基础垫层上与涵通同向布置的卡槽和底部设在所述卡槽中依序拼装的多个预制箱涵，所述预制箱涵为中间通透的长方体；相邻两个所述预制箱涵之间的拼接缝中，底部的外侧由小石子填塞、内侧用水泥砂浆抹面，两侧和顶部的外侧由沥青麻筋填塞、内侧用水泥砂浆抹面、中间空隙由粘土填塞。本实用新型涵通结构所使用的箱涵涵节结构简单，工厂化预制快、造价低；在现场拼接施工时，卡槽起到精准的定位作用，涵节之间衔接方式简单、专业性弱、拼接快。本实用新型的应用能够有效地缩短建设工期，降低工程造价，还可以有保障的控制工程质量。

主设计要求

1.一种基于工厂化预制箱涵的涵通结构，其特征在于，该涵通结构包括设在基础垫层上与涵通同向布置的卡槽和底部设在所述卡槽中依序拼装的多个预制箱涵，所述预制箱涵为中间通透的长方体；所述卡槽的宽度与所述预制箱涵的底部长度相适应；相邻两个所述预制箱涵之间的拼接缝中，底部的外侧由小石子填塞、内侧用水泥砂浆抹面，两侧和顶部的外侧由沥青麻筋填塞、内侧用水泥砂浆抹面、中间空隙由粘土填塞。

设计方案

2.如权利要求1所述的涵通结构，其特征在于，所述拼接缝宽度范围为0.8~1.2cm。

3.如权利要求1所述的涵通结构，其特征在于，该涵通结构还包括设在所述预制箱涵外侧与所述卡槽之间的灌缝砂浆。

4.如权利要求1所述的涵通结构，其特征在于，所述预制箱涵的顶部外侧具有供吊装使用的吊装孔。

5.如权利要求1所述的涵通结构，其特征在于，还包括在所述预制箱涵拼接完毕后涂设在整个涵通结构外壁与填土接触部分的防水沥青。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及涵洞通道建设技术领域，尤其涉及一种基于工厂化预制箱涵的涵通结构。

背景技术

涵洞、通道是高速公路修建中必不可少的一种结构，其横贯公路路基，用以泄水或通过人、畜、车辆的小型构筑物。涵洞、通道在高速公路上具有数量大、分布广的特点，其施工进度和质量在公路建设中起举足轻重的作用。

传统涵洞、通道的修筑、改扩建和接长工作大多采用砼现浇的施工方法。由于施工工点分散，施工水平参差不齐等原因造成工程质量控制难度大，在现浇、养护过程中质量不容易得到保障；此外，受天气、材料周转周期、砼龄期等影响，施工速度缓慢，施工周期往往较长。因此，采用标准化设计、工厂化预制、装配式安装新理念可以提高工程质量，缩短施工工期，降低工程造价，减少土地占用和环境污染。

现有的预制箱涵，其涵节连接多采用预应力和环状钢筋及销接钢筋连接，涵节拼装完成后需要逐节连接点进行预应力张拉和环状钢筋及销接钢筋的焊接，连接方式复杂、专业性强、成本高。另外现有预制箱涵在现场都是直接在平面基础上拼接，因预制箱涵自重大，吊装麻烦，一旦现场出现基础浇筑精度不高、箱涵安装偏位和箱涵安装标高不符时。就需要纠偏甚至吊起重新安装，这样一来即费时又费财。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够准确定位、快速拼装的基于工厂化预制箱涵的涵通结构。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种基于工厂化预制箱涵的涵通结构结构包括设在基础垫层上与涵通同向布置的卡槽和底部设在所述卡槽中依序拼装的多个预制箱涵，所述预制箱涵为中间通透的长方体；所述卡槽的宽度与所述预制箱涵的底部长度相适应；相邻两个所述预制箱涵之间的拼接缝中，底部的外侧由小石子填塞、内侧用水泥砂浆抹面，两侧和顶部的外侧由沥青麻筋填塞、内侧用水泥砂浆抹面、中间空隙由粘土填塞。

优选的，所述拼接缝宽度范围为0.8~1.2cm。

优选的，该涵通结构还包括设在所述预制箱涵外侧与所述卡槽之间的灌缝砂浆。

优选的，所述预制箱涵的顶部外侧具有供吊装使用的吊装孔。

优选的，还包括在所述预制箱涵拼接完毕后涂设在整个涵通结构外壁与填土接触部分的防水沥青。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型中，涵通结构所使用的箱涵涵节为中间通透的长方体，结构简单，工厂化预制快、造价低；在现场拼接施工时，卡槽起到精准的定位作用，涵节之间衔接方式简单、专业性弱，相对于已有的预应力连接形式和环状钢筋及销接钢筋连接省去预应力张拉和环状钢筋及销接钢筋之间的焊接等工序；此外，本实用新型涵通结构为整体闭合框架结构，具有整体性好、抗地基沉降和地震能力强的特点。因此，本实用新型的应用能够有效地缩短建设工期，降低工程造价，还可以有保障的控制工程质量。

经过现场调查：现场现浇一节3.0x2.5（m）箱涵，平均需要20个工作日，造价3616元，使用本实用新型提出的涵通结构，工厂预制后现场拼装平均需要7个工作日，造价3285元。相比之下，时间节省了65%，造价减少了9.15%。

2、本实用新型中，箱涵涵节在工厂集中预制，易于控制质量，施工时吊装方便，对环境和安全影响小。基坑开挖后暴露时间短，从而降低了安全风险，有利于植被恢复。采用工厂集中预制的方式解决了传统现场浇筑施工的问题，从而大大减少了传统现浇施工模板的使用量。

3、本实用新型的应用能够大大缩短施工工期，一定程度上减少了对环境的污染，符合了现在绿色设计、绿色交通的理念。尤其，对于我国中西部地区，地域辽阔，公路建设里程长，地表植被稀疏，汇水区域大，防洪、泄洪的需要决定了该地区公路建设中具有涵通工程分部较多，工程量所占比重的的特点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例提供的预制箱涵安装示意图。

图2为本实用新型实施例提供的预制箱涵涵节之间连接示意图。

图3为本实用新型实施例提供的涵通结构外壁防水措施示意图。

图4为本实用新型实施例提供的箱涵工厂预制横断面。

图中：1—外模板，2—内模板，3—钢筋笼，4—混凝土，5—遮吊装孔，6—预制箱涵，7—卡槽，8—基础垫层，9—灌缝砂浆，10—沥青麻筋，11—粘土，12—水泥砂浆，13—小石子，14—防水沥青。

具体实施方式

参考图1~3，本实用新型实施例提供了一种基于工厂化预制箱涵的涵通结构，其具体包括设在基础垫层8上与涵通同向布置的卡槽7和底部设在卡槽7中依序拼装的多个预制箱涵6，预制箱涵6为中间通透的长方体；卡槽7的宽度与预制箱涵6的底部长度相适应；相邻两个预制箱涵6之间的拼接缝宽度范围为0.8~1.2cm，拼接缝底部的外侧由小石子13填塞、内侧用水泥砂浆12抹面，两侧和顶部的外侧由沥青麻筋10填塞、内侧用水泥砂浆12抹面、中间空隙由粘土11填塞。

进一步地，该涵通结构还包括设在预制箱涵6外侧与卡槽7之间的灌缝砂浆9，从而很好地固定箱涵的位置；在预制箱涵6拼接完毕后涂设在整个涵通结构外壁与填土接触部分的防水沥青14。

预制箱涵6的顶部外侧具有供吊装使用的吊装孔。

以下结合实际应用，对预制箱涵6的预制、拼接等过程进行举例说明。本实用新型将传统的高速公路现浇涵通施工技术转变为工厂化预制、现场拼装的施工方式。本实用新型在甘肃省境内瓜州至敦煌新建高速公路、G309金崖至河口公路改建工程、定临新建高速公路等项目上得到了广泛的运用。运用中具体选取四边预制箱涵作为快速拼装箱涵的结构形式，其横断面尺寸规格为净宽（H）x净高（B）（m）：2.0x1.5、2.0x2.0、2.0x2.5、3.0x2.5、3.0x3.0、3.0x3.5、4.0x3.0、4.0x3.5或4.0x4.0，箱涵顶板厚度α为（m）：0.26、0.30或0.36，箱涵侧墙厚度α（m）：0.23、0.28或0.34，箱涵顶填土（m）：0.05~3.0。涵节在内角处设5x5cm的加腋，涵顶内部设15x15cm倒角。

1、工厂化预制

由于本实用新型中箱涵为工厂化预制，所以省去了预制场地平整、硬化等工序。箱涵工厂预制整个流程为：模板组拼→外模安装、涂抹脱模剂→龙门吊安装钢筋笼→内侧模板安装→拌制混凝土→泵送混凝土入摸→抹面→蒸汽养护→拆模、标记→龙门吊运至存放区→喷淋养护→出厂。

具体地，参考图2，预制时，在工厂借助龙门吊将外模板1、箱涵的钢筋笼3、内模板2安装就位，浇筑混凝土，待混凝土达到70%强度后拆模、标记。同时在拼装箱涵现场进行涵位的基础垫层8和卡槽7的施工：先对涵位现场进行硬化处理并对地质不良处做（1~1.5）m厚的砂砾土垫层，然后在硬化或砂砾土垫层上做C30混凝土卡槽。

2、现场拼装

工厂预制好箱涵后，将预制箱涵6吊装运输到拼装现场，对箱涵进行现场拼装。

（1）箱涵定位：按照设计尺寸及安装标高将预制箱涵6吊入卡槽7中，箱涵定位后用M30砂浆进行卡槽7与箱涵外侧的罐缝处理。

（2）拼接缝处理：每涵节之间留有1cm的拼接缝，由于拼接缝为1cm，相对缝隙较小。考虑到施工的可操作性：选用小石子、粘土、M10水泥砂浆和热沥青麻筋进行填塞。

具体地，对于这1cm的拼接缝底部，先填塞小石子再M10水泥砂浆进行抹面（15cm），对于拼接缝两侧和顶部的外侧，先在外侧填塞1cm左右的沥青麻筋再填塞粘土（64-84cm），最后用水泥砂浆M10水泥砂浆进行抹面（15cm）。

3、防水措施

箱涵拼装结束后，在箱涵外侧与填土接触部分涂热沥青两道，每道厚度1.5mm，涂后不再另抹砂浆，在预制拼装箱涵外侧防水措施施工完后，进行回填和恢复上部道路等工序施工。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

设计图

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主设计要求

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