公路涵洞施工技术的探究

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摘 要：随着我国公路建设事业的发展,在公路施工的过程中,人们越来越注重公路施工的工程质量等问题.作为公路建设事业中的一部分,涵洞施工有着极其重要的地位.本文从公路涵洞的基本施工入手,针对公路涵洞施工过程中常见的基本问题,提出相应的解决办法,从整体上来探究一下公路涵洞施工的技术.

关 键 词：公路；涵洞；施工

中图分类号：U44文献标识码：A

涵洞是公路或铁路与沟渠相交汇的地方使水从路过的通道,它起的作用与桥相同.近年来,我国的公路建设进入一个鼎盛时期,虽然涵洞在公路建设中占据比例不大,但因其重要的使用性能,涵洞已经成为公路建设中必不可少的一部分.涵洞因其具有不切断水流且能保证路基连续等优点,而被广泛应用于公路建设中.

1涵洞的选型

涵洞的选型要从公路建设的地形入手,下面几种涵洞型式较为常见：

1.1涵式桥结构

涵式桥是单孔跨径大于6cm的通道、小桥的新型结构形式,其结构介于涵洞和桥梁之间,这种结构一方面可以弥补涵洞无法满足农村生产设备的通行要求,另一方面与高架桥相比,经济性价比较高.涵式桥的优点有以下几种：易设计、便于施工、适用于多重地势地形、工程造价低且对环境破坏较小,总体设计合理.

1.2石拱涵洞

石拱涵洞常见于山区,其主要优点有：可就地取材、造价较低,净空高、过水能力强,跨径比较大、承载能力大且结构坚固,缺点有：施工繁琐、工期较长、对地基的承载能力要求极高.

1.3箱涵

箱涵适用于软弱地基的地区或者具有特殊要求的地区,箱涵的施工工序繁多、造价高、用钢量较大.

1.4钢筋混凝土圆管涵洞

该涵洞主要应用于农业灌溉,公路建设中较少采用.其优点有：结构型式较简单,受造价低,便于工厂批量生产,受力情况以及适用基础性能良好.缺点有：过水能力小,接缝处防水结构复杂,常出现因接缝处漏水影响路基稳定性等现象.

2涵洞孔径的确定

涵洞孔径大小的确定应结合当地的河床地质、洪水流量以及平均流速等因素综合考虑.应保证涵洞的跨径和台高之间的比例限定在1:1～1:1.5范围内,这样可确保涵前的涌水不致太高.通道式涵洞的孔径应满足公路工程技术标准8.5.4规定的净空要求.对于涵洞长度介于15m～30m之间的,其孔径应大于1m；长度介于30m～40m的,孔径应大于1.25m；长度大于40m的,其孔径不应小于1.50m.对于钢筋混凝土涵式桥,在进行施工设计时应注意一下几个问题：①涵式结构的斜交角度应小于30°,考虑到墙身水平的分布以及结构物的分节长度,应选用小直径的钢筋,这样可以加密间距的形式布置.②进行结构受力计算的时候,土压力要考虑侧摩阻力的影响.③每隔6～10m设置沉降缝,缝宽约为1cm～2cm.

3公路涵洞的基础施工

完成基础开挖之后,要检查地质情况和地基的承载能力和设计要求是否相符合,检查合格报送驻地监理验收,同意后进行基础混凝土的施工或者封底.为保证基础混凝土的质量,应实施集中搅拌,并严格控制基础混凝土的混合料搅拌时间.如果基础地基的承载力不符合设计要求时,应对基地片石封底,然后分层填筑碎石并碾压,待基地达到地基承载能力要求之后再进行浇筑缓凝土.

4涵洞施工中常见问题及技术解决措施

4.1盖板预制和安装中常见问题

在涵洞施工中,因涵盖板顶覆土厚度较薄,有压路机碾压或者重车通过等,造成盖板底部产生横向裂缝,其最主要的技术原因在于：①盖板在预制时,主受力钢筋缓凝土的保护层厚度不够.②加工主受力钢筋时,端头弯起的角度不是直角,弯起的长度也不够,这样容易造成主受力钢筋的锚固长度不够.③涂刷在干板底部的隔离剂渗入混凝土内部,大大降低了钢筋和混凝土之间的摩擦力,降低了混凝土和主受力钢筋之间的握裹力.

4.2台背填土施工过程中常见的问题

4.2.1台背回填的范围不合理

原地面以上的台背回填宽度没有达到两被台身高；基坑沿坑壁垂直回填到原地面,没有以台阶状连接；用于台背回填的材料和相接路基的填筑材料压缩模量差异较大,容易造成路基不均与沉降,从而发生桥头跳车的现象等等,以上是引起台背填土范围不合理的主要原因.

4.2.2台背回填料不合格

台背回填料不合格主要有以下三方面的原因：回填料使用涵洞周围的非透水性材料；回填土方颗粒级配不良；透水性材料0.074mm以下颗粒含量和液限指标超限.

4.2.3台背回填压实度不合格

原因主要有以下几个方面：碾压机具的压实功率不足；分层洒水不足或者超洒,造成填料压实时不是最佳的含水量,有翻浆或回弹的现象发生；回填时分层填筑的厚度超过20cm；台背回填和土方路基连接段碾压后没有挖台阶；填料颗粒级配不良或者有直径超过50mm的颗粒存在,造成大粒径料周边土体松散不密实；台背回填压实度的检测偏绿较低,代表性不足,易将不合格的填筑层判断为合格,造成填方压实度不能达到95%的要求.

4.3桥头跳车的原因以及解决措施

4.3.1桥头跳车的原因

台背回填部位是压路机不能碾压到位的一个部位,并且对该部位进行碾压时,机械振动不应过大,否则,会直接影响到结构物台身的质量,因此,造成压实度不达标准,产生不均匀沉降.

公路建设因为要赶工期,出现的工后沉降量占据较大比重,从而因工后沉降不均匀引起的桥头跳车现象越来越多.

高路堤的情况下,因为路基的填土较高,虽然施工时按照规范逐层碾压确保压实度达到要求,但依然会出现约1%的压缩量,这同样会出现沉降差引起跳车.

施工前对桥头路堤或锥坡处理不彻底,天然地基会发生较大变形,待施工结束,因桥头路堤重力变形不能在桥头路面铺筑时完成,则同样会产生桥不下沉、路基下沉的现象,从而造成跳车.

因雨雪天气,造成路基土软化,引起不均匀沉降,从而引起跳车现象.

4.3.2桥头跳车的解决措施

①地基的处理办法

对于桥头路堤处于湿陷性黄土地段或者软土地段的情况,要加固地基,提高地基的承载能力,同时要加强防水排水,防止地表水渗入地基和路基.

②选择合适的台背填料

选择合适的台背填料可以防治桥头跳车,一般情况下,选择使用类似于粉煤灰等轻质填料.保证台背的每个平面使用同种填筑材料,这样可以克服因填筑材料不同而引起的不均匀沉降.

③设置桥头搭板

一般选择4m～12m的搭板,将其一段支撑在台背牛腿上面,另一端直接固定在稳定的土基层上面或者支撑在矩形截面的枕梁上面,偏长的搭板则在跨加设枕梁或者设置双跨搭板.

④加强桥头路堤排水、防水功能

桥头路堤和锥坡应采用混凝土或者浆砌片石进行封闭防护,防止桥头路堤因雨雪的冲刷水土流失,同时也保证了防护工程基础的稳固,从而加强路堤的稳定性.

结语

公路涵洞的设计施工是一项重要的工程,运用施工技术进行涵洞选型以及确定孔洞等对提高涵洞施工质量有着极为重要的意义,对于公路的涵洞施工,应在施工前做好充分的准备工作,要特别重视涵洞的设计规范标准,本文从涵洞型式、确定孔洞大小、涵洞基本施工以及施工中常见问题入手,探究了公路涵洞的施工技术,为以后中国公路的建设事业贡献微薄的力量.