提高混凝土箱涵伸缩缝质量的措施

孔 敏 洁

(合肥市规划设计研究院，安徽 合肥 230041)



提高混凝土箱涵伸缩缝质量的措施

孔 敏 洁

(合肥市规划设计研究院，安徽 合肥 230041)

分析了混凝土箱涵伸缩缝出现各种质量问题的原因，从设计与施工两个角度，阐述了提高混凝土箱涵伸缩缝质量的措施，并探讨了新老箱涵接头部位的处理技术，从而延长箱涵的使用年限。

箱涵，伸缩缝，止水带，软土地基

0 引言

在市政给排水工程中，砖混箱涵和钢筋混凝土箱涵是经常采用的附属构筑物形式。这种箱涵通常由一个或多个方形及矩形断面组合而成，其中钢筋混凝土箱涵具有整体性好、强度高、施工便捷、成本低等特点，因此应用十分普遍。目前砖混箱涵和钢筋混凝土箱涵结构设计水平及质量都能得到保证。然而设计人员往往对箱涵的伸缩缝构造设计重视不够，施工中对伸缩缝质量控制不严等，使得箱涵在运行使用过程中，伸缩缝部位容易出现质量问题。在已建成的箱涵检查中，发现大量的伸缩缝处出现拉裂、错台、渗水漏土等病害，影响到箱涵的安全正常使用。因此，应该在设计、施工、管理等方面，提高箱涵伸缩缝的质量，采取切实可行的预防措施。

1 箱涵伸缩缝出现质量问题的原因

考虑到混凝土会因为温差作用而发生伸缩变形、因地基土变化而发生沉降变形等等，所以在箱涵纵向每隔20 m～30 m处就要设置一道伸缩缝，并将特制的整个橡胶质地的止水带预埋在伸缩缝中，这样就达到了防渗和适应变形的目的。

然而，设计时往往重视箱涵断面尺寸是否满足过流要求，配筋是否满足强度及刚度要求，忽略了箱涵伸缩缝接头的构造处理。有些图纸中伸缩缝详图未出，箱涵分段长度考虑也不尽合理，新老箱涵接头未采取有效措施使其顺接，这些都会造成箱涵伸缩缝存在缺陷，埋下隐患。

如果设计图纸交底不清楚，施工中又没有进一步的沟通及补充说明，再加上施工中混凝土浇筑不到位，振捣不密实，橡胶止水带安装不规范，基础施工、台背回填土施工不规范等等原因，那么，箱涵伸缩缝这个重要部位将会发生质量问题。

2 设计方面采取的措施

2.1 伸缩缝的间距

箱涵伸缩缝是结构受力和渗漏水的薄弱部位，留设位置不合理或接头处处理不当都会影响整个箱涵的性能与安全，而处理“后遗症”不仅花费大量人力、物力和财力，还因施工难度大，处理效果也很难保证。因此，设计中需加以重视。箱涵伸缩缝的间距应根据箱涵的受力情况及地基土的特性综合考虑。按照规范要求，一般情况下，砖混箱涵其伸缩缝间距取15 m，现浇钢筋混凝土箱涵伸缩缝间距取20 m～30 m，当构筑物的地基土有显著变化或承受的荷载差别较大时，伸缩缝的间距应适当减小。

箱涵横穿道路时，宜将伸缩缝设置在中央绿化带或机非分隔带下；在箱涵转弯处，宜设伸缩缝；根据地勘报告，遇地基承载力变化处，应增设伸缩缝。另外，在遇到软土地基的地区，应缩短伸缩缝的间距，以降低因地基沉降引起涵身的纵向应力，从而避免出现箱体裂缝以及伸缩缝的破坏。

2.2 伸缩缝的构造要求

1)伸缩缝应做成贯通式，其缝宽为20 mm～30 mm。2)缝处的防水构造应设置止水板材、填缝材料和嵌缝材料。3)止水带与混凝土表面的距离不宜小于止水带埋入混凝土内的长度，否则，宜在缝的端部局部加厚。4)填缝材料应采用具有适应变形功能的板材。5)嵌缝材料应采用具有适应变形功能及能与混凝土表面粘结牢固的柔性材料，且具有不老化不变质的性能。

2.3 伸缩缝的断面设计

砖混箱涵(盖板、底板为混凝土结构，侧墙为砖砌体结构)伸缩缝平面详图见图1。

在砖混箱涵的伸缩缝位置，将箱涵的侧墙和底板断开，在侧墙上留出满足安放橡胶止水带的企口断面。墙体中设置预埋钢筋，企口断面中布置构造钢筋。其目的是加强伸缩缝端部承载能力，使伸缩缝的质量得到保证，也便于安装橡胶止水带。

钢筋混凝土箱涵伸缩缝详图见图2。

在箱涵的端部，将顶板、侧墙、底板的纵向钢筋弯折成图2b)中形状，以利于安放橡胶止水带，增设直径12 mm附加钢筋。迎水面可选择双组分聚硫密封胶嵌缝，填缝材料可选择沥青麻丝。为了适应地基的不均匀沉降，在箱涵的外侧加400×400的钢筋混凝土抱箍，上下配置3根直径20 mm、中间配置2根直径16 mm的环向主筋；以及直径10 mm、间距200 mm的箍筋。抱箍与箱涵之间用沥青麻丝填缝，两侧用砂浆抹三角。通过采取以上设计措施，充分保证了伸缩缝的质量。

2.4 软土地基的处理

软土地基对箱涵的沉降影响较大。在施工过程中和通车运行以后，都会产生不均匀沉降，对给排水箱涵工程造成危害。为了控制沉降量，必须对软土地基进行处理。常采用的工程措施有水泥搅拌桩复合地基、换填灰土和碎石、打复合桩等。利用置换、挤密、排水胶结、加筋等方法对软土地基进行加固，以改善软土地基的强度、压缩性、渗透性等特性，使得处理后的地基满足箱涵承载力的要求。

3 施工工艺方面采取的措施

3.1 基础施工

基础开挖后，要对地基进行保护，采取有效排水措施，避免地基浸泡在水中。机械开挖到设计标高附近时，保留25 cm左右土层厚度，采用人工开挖找平。对于超挖部分，用素土或素混凝土等材料回填，并振捣密实。

3.2 注重止水带的安装

橡胶止水带是呈柔性的，其安装固定比较困难，混凝土浇筑时在振捣力作用下易受挤压变形移位，甚至倒伏，形成混凝土浇筑的空隙，从而容易造成局部渗漏。为了使其与混凝土良好结合，应注意以下几点：

1)利用附加钢筋固定止水带，或采取其他可靠措施，但不得损坏本体的部分。

2)在定位止水带时，一定要使其在界面部位保持平展，不能让止水带翻滚、扭结，如发现有扭结不展等现象应及时进行调顺。

3)止水带接头必须粘结牢固，接缝不得设在转角处。施工中，尽可能采用溶接法拼接，不得采用不加任何处理的“搭接”。

4)在固定止水带时，应防止止水带偏移，要求中间空心圆环与伸缩缝中心重合，以免单侧缩短，影响止水效果。

5)混凝土浇筑时，先将止水带下面的混凝土填满、振实、再浇筑止水带上面的混凝土。掌控浇捣的冲击力，避免力量过大而损坏橡胶止水带。

3.3 填缝、嵌缝材料

为确保伸缩缝尺寸满足设计要求，在箱涵支设模板及浇筑混凝土过程中，在伸缩缝处放置3 cm泡沫板，待混凝土终凝7 d后拆除泡沫板，并人工填塞沥青麻丝。先将沥青麻丝原料控制成绳状，然后浸泡液体沥青。取出预留泡沫板，缝壁涂热沥青，植入沥青麻丝，压实紧密。在缝的迎水面用双组分聚硫密封胶作为嵌缝材料。

4 新老箱涵接头部位采取的措施

在工程建设中，常遇到箱涵分期分批施工。已建成箱涵出口临时就近将水排入沟、塘。等该地块有新的项目上马，又要将已建

成的箱涵延长。这就出现了如何处理新老箱涵接头设计、施工问题。

新老箱涵接头伸缩缝详图见图3。

4.1 减少不均匀沉降

新老箱涵接头处，往往是已建箱涵出水口位置，这里的地基长年累月浸泡在水下，形成了淤泥质软土，应加以处理。若厚度不深，可采用换填灰土或级配碎石的方法；对厚度较深淤泥质软土，可采用桩基对地基进行加固处理。

在伸缩缝基础位置，加大新老箱涵底板厚度。用C25混凝土浇筑一个顶宽600 mm，高450 mm的倒梯形断面，中间留一个100×100矩形沟槽，灌入热沥青，提高新老箱涵的整体性。

另外，也可缩短首节新箱涵的长度，提高箱涵抵抗不均匀沉降的能力。

4.2 解决防渗方法

不少已建箱涵在末端未设置橡胶止水带。即使设置了止水带，也因为其一半裸露在外，经日晒雨淋，已老化、破损，无法利用。而新的止水带安装困难。可采用图3中的方法，能起到一定的防渗效果。

1)在新老箱涵伸缩缝中，用沥青麻丝填实。2)箱涵断面内侧底板和侧墙，先将两端各500 mm范围清理干净；后用素水泥浆打底10 mm；再用1∶2水泥砂浆抹面10 mm；最后用SBS高聚物改性沥青防水卷材4 mm铺平。3)箱涵顶板外侧贴1 m宽的二毡三油防水层。4)箱涵沟槽用2∶8灰土回填，且两侧对称回填，高差不得大于500 mm，压实度应不小于95%。

5 结语

混凝土箱涵伸缩缝因各种因素影响，在使用运行过程中，常常发现有漏土、渗水等病害，危及路基安全，给维护工作带来一定困难。因此，无论设计还是施工方面，都应当注重细节，防患于未然。只有正确设计、精心施工，才能保证伸缩缝的工程质量，延长箱涵的使用年限。

[1] GB 50069—2002,给水排水工程构筑物设计规范[S].

[2] GB 50268—2008，给水排水管道工程施工及验收规范[S].

[3] 刘伟旺.钢筋混凝土箱涵伸缩缝渗漏治理技术探讨[J].海河水利，2011(1)：35-37.

On measures for extension joint quality of concrete box culvert

Kong Minjie

(HefeiCityPlanningDesignandResearchInstitute,Hefei230041,China)

The paper analyzes the reasons for quality problems in the extension joint of the concrete box culvert, illustrates the measures to improve its quality from the design and construction, and explores the treatment techniques for the joints of the old and new box culverts, so as to prolong the lifespan of the box culvert.

box culvert, extension joint, waterproof belt, soft-soil foundation

1009-6825(2016)22-0122-02

2016-05-26

孔敏洁(1959- )，女，高级工程师

TU755

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