高速公路在一处天然冲沟处设置综合管廊模具构件,涵洞中心桩号为K208+258。综合管廊模具全长35 m,横断面为单箱单室,全现浇,每室净空尺寸为2 m×2 m,与道路正交。综合管廊模具所在地区年均降雨量较大,涵洞地基需进行换填处理,基坑开挖在5 m以上。综合管廊模具构件位于天然冲沟上,雨季施工难度大。
1.城市地下综合管廊模具构件常见质量问题及成因
综合管廊模具在使用中发现很多质量问题,包括涵顶跳车、沉降大、节段错台、洞身开裂等问题,这些问题与施工中对地基处理不当、涵洞主体施工质量不合格都有直接关系。
1)对地基处理不当引起的破损。对地基处理不当,主要是没有按设计要求进行施工,造成地基承载能力不足,引起综合管廊模具出现沉降。主要引发的病害与成因如下:
a.综合管廊模具沉降过大。综合管廊模具在使用中所产生的沉降远远大于容许值,导致综合管廊模具发生变形,无法正常使用。综合管廊模具沉降过大主要是对软弱地基处理不当,承载力不足,在综合管廊模具自身重力和外界荷载的作用下使地基产生压缩变形。
b.节段错台。综合管廊模具在沉降缝处产生不均匀沉降,使涵洞阶段出现错台。其产生原因主要是两节段处于不同的地基土体上,产生变形量不同,出现不均匀沉降。
c.纵向不均匀沉降。综合管廊模具从洞口到中心,所产生的压应力越来越大,导致涵洞中间沉降量大于两侧洞口,造成中间低两边高,进一步造成涵洞积水。
2)综合管廊模具自身原因产生的破坏。a.涵洞洞身纵向开裂。综合管廊模具洞身纵向开裂是由于在设计中,对作用在涵洞上的土压力估计不足,造成涵洞尺寸、配筋率等方面不能满足要求,进而引起的开裂。另外,施工中人为造成的钢筋和混凝土数量不足也是主要原因。b.涵洞洞身横向开裂。当涵洞在横断面上处于不同土质时,容易在土体拉应力或剪应力的作用下产生横向开裂。