摘 要:为提高公路山岭隧道的预制化水平提升工程质量和缩短施工工期基于实际工程研发了一种新型预制混凝土排水沟介绍了其结构形式沉砂井和排水孔等细部构造并阐述了其生产工艺施工技术现场拼装等技术要点实际工程应用表明该预制构件应用效果良好
关键词:公路山岭隧道;预制混凝土排水沟;装配式路缘结构
0 前言
随着城市化进程的加快城市建设需要更多的市政基础设施但同时工程建设对环境的影响也成为评价城市发展水平的关键因素[1-5]由于城区人流车流川流不息 为减少对人们生活的不利影响缩短现场施工工期减少施工污染提升劳动生产效率和质量安全水平近年来预制混凝土构件在市政工程领域被大量应用[6-9] 据了解目前我国部分公路已经使用了预制卵形排水暗沟[10] 港珠澳沉管隧道也使用了大量小型预制混凝土构件如预制清水混凝土盖板沟槽等[11-12] 此外预制混凝土构件在地下电力电缆排管[13-14]桥梁工程等领域也得到了广泛应用 然而在公路山岭隧道工程领域主要结构仍以现场浇筑为主包括路缘结构 由于传统排水沟结构一般体积较小棱角较多壁厚大多为10~15 cm 现场架设模板浇筑难以保证施工质量常常出现侧部沟槽表面粗糙排水不畅杂物淤积开裂缺角路面不平整等问题且现场架设模板施工效率较低工期较长为解决上述问题本文拟结合溧阳至宁德国家高速公路浙江省淳安段和景宁至泰顺段公路山岭隧道工程研发一种新型预制混凝土排水沟渊以下简称预制混凝土排水沟冤 以期为提升公路山岭隧道的预制化水平提供借鉴
1 传统排水沟
传统排水沟通常包括边沟侧石电缆沟及盖板 主要结构形式有暗排水沟和缝隙式排水沟两种见图 1其中暗排水沟施工难度较大边缘处沥青层摊铺较困难摊铺不平整易出现积水且盖板平整度难以控制蜂窝麻面严重缝隙式排水沟便于安装不使用盖板覆盖安装过程无需铺底工序和浆砌工序但缝隙式排水沟高于隧道路面仍存在杂物难清理沥青层渗水难排等问题 两种传统排水沟的典型质量问题见图 2
2 预制混凝土排水沟
2.1 结构形式
针对传统排水沟存在的问题 结合实际工程设计了一种新型预制混凝土排水沟 采用榫接连接其结构和配筋形式见图 3为使隧道路面积水迅速排走和避免隧道路面杂物堵塞水沟预制混凝土跑水沟顶部设计有浅碟排水沟和冲水孔 此外侧沟中间还设计了沉砂井 为防止地下水渗入沥青与混凝土路面层 预制混凝土排水沟侧面对称布置 3个排水孔具体排水孔可根据实际需求采用其他布置形式其三维结构模拟图见图 4
2.2 生产工艺控制要点
预制混凝土排水沟生产工艺流程见图 5 生产工艺要点如下渊1冤模具加工 根据设计和配筋图纸综合考虑结构型式和浇筑方便选用优质钢材通过高精度切割工艺确保模具结构刚度大循环利用率高渊2冤模具清理和脱模剂涂刷 采用刮刀清理模具上残余的混凝土块并用清水冲洗晾干后涂刷脱模剂涂刷时应均匀全面不留死角渊3冤钢筋骨架加工 钢筋骨架应严格按照设计图纸加工为控制保护层厚度采取钢筋网片垫块或扎丝成钩固定于模具边缘渊4冤混凝土浇筑 混凝土设计强度为 C35选择优质原材料 具体配合比根据现场试验进行调整坍落度宜控制在 5~7 cm预制混凝土排水沟成型过程采用附着式振动平台每层混凝土浇筑高度不得超过300 mm 为了确保构件强度采用二次振捣工艺具体振动时间根据混凝土坍落度和初凝时间确定渊通常情况下首次振动时长为 60~80 s二次振动时长为 30~40 s两次振动间隔时长为 60~90 s冤混凝土浇筑过程见图 6渊5冤构件养护 抹面工序完成后采取无纺土工布洒水覆盖待表面混凝土终凝后进行喷淋养护具体喷淋时间根据天气情况确定 渊温度较高情况下白天每间隔 30 min 喷淋 5 min夜间每间隔 1 h喷淋 5 min冤喷淋养护 5 d覆盖养护 7 d渊6冤脱模 待混凝土强度达到设计强度的 75%及以上时进行脱模 为避免脱模过程中出现啃边掉角磕碰等现象采用角钢自制脱模架进行脱模脱模后构件成品见图 7渊7冤成品堆放与运输 预制混凝土排水沟堆放场地应平整按型号种类分开堆放 由于预制混凝土排水沟棱角较多宜采用单块堆放 同时堆放时应设木垫 当采用多块堆放和运输时构件接触面应用棉毡或特制塑料泡沫隔离避免磨损和掉角
2.3 拼装工艺技术要点
拼装过程采用小型机械搬运吊装安装位置应放样整平夯实安装前用砂浆二次调平 为确保构件拼装精度拼装前应进行现场放样 吊运过程中应防止构件磕碰破损 同时还应注意预埋件及预留孔洞的位置按顺序进行拼装作业 拼装完成后进行坡度高程里程以及相邻构件间错台及接缝情况检验 目前预制混凝土排水沟在 G4012 景宁至泰顺段的应用长度已超过 10 km 其工程应用效果见图 8．
3 结语
公路山岭隧道预制混凝土排水沟的应用解决了传统现浇排水沟质量难以控制的缺点改善了现场施工环境提升了工程表观质量节省了后期养护和管理成本具有较好的社会和经济效益
作者：李长俊 何文斌 章彬虎 郑国平 庄一舟 单位：浙江数智交科技股份有限公司 浙江工业大学土木工程学 绍兴市柯桥区交通投资建设集团有限公司
