淺談涵洞設計與施工中的質量問題

　　摘要：對于高等級公路建設中，涵洞設計是否合理及施工是否合格，將會直接影響到整條公路的造價與工程質量。本文主要結合多年的工作實踐，闡述了涵洞設計與施工中基本問題進行了分析，并對涵洞施工常見的質量問題提出了具體解決措施。

　　關鍵詞；路橋工程；涵洞；設計；施工質量；措施

　　1、涵洞的選型與孔徑確定

　　1.1涵洞的選型

　　1.1.1鋼筋混凝土圓管涵洞

　　鋼筋混凝土圓管涵在公路中較少應用，主要應用于農業(yè)灌溉。此種型式涵洞主要優(yōu)點為：結構型式簡單，受力情況和適應基礎性能良好。造價低，而且便于工廠批量預制；缺點主要表現(xiàn)為：過水能力較小，接縫處的防水構造措施復雜，常常會因接縫處的漏水而影響路基的穩(wěn)定性。

　　1.1.2箱涵

　　其施工工序復雜、用鋼量大、造價高。一般用于軟弱地基地區(qū)或具有其它特殊要求的地區(qū)。

　　1.1.3石拱涵洞

　　主要被山區(qū)公路采用。主要優(yōu)點為：凈空高、過水能力大能經的起山洪考驗，且可就地取材、造價便宜；當跨徑比較大、承載能力大時結構堅固。缺點：自重較大、對地基承載能力要求較高，且施工工序繁多、工期長。

　　1.1.4涵式橋結構

　　涵式橋的提出是在設計涵洞無法滿足農村生產設備通行要求，且設計成高架橋跨越時不經濟的情況下提出的一種新型結構。這種結構的跨度介于涵洞與橋梁之間。涵式橋是指通道、小橋，單孔跨徑不小于6m的新型結構形式。主要優(yōu)點有：能較好的適用于多種地形、地勢，且工程造價低；易于設計和施工；對環(huán)境破壞小，使總體設計更加合理。

　　1.2涵洞孔徑的確定

　　涵洞孔徑大小的設計應根據當?shù)乜赡馨l(fā)生的洪水流量大小，河床地質、平均流速等綜合考慮。涵洞孔徑的大小應該滿足以涵內流速不致沖刷河床或結構物、設計洪水流量，并保證涵前涌水不致過高。要求跨徑與臺高之比限制在1：1～1：1.5之間。對于通道式涵洞，其孔徑大小應該滿足公路工程技術標準8.5.4規(guī)定的凈空要求。對于較長的涵洞，其孔徑的設計應滿足如下要求：涵洞長度為15m～30m時，其孔徑大小應大于1.0m；當長度介于30m～40m之間時，其孔徑宜大于1.25m；長度大于40m時，則不宜小于1.50m。

　　對于鋼筋混凝土涵式橋結構，其在山區(qū)高速公路中應用廣泛。設計中應考慮以下問題：1）在結構受力計算時，土壓力應考慮側摩阻力的影響；2）涵式結構斜交角度不宜大于30°，同時應考慮結構物的分節(jié)長度，墻身水平的分布鋼筋宜選用小直徑鋼筋，加密間距形式布置；3）沉降縫應每間隔6~10m設置一道，縫寬1cm～2cm。

　　2、涵洞基礎施工

　　基礎開挖完成，應首先復核地質情況是否與設計相符，并檢測地基承載力是否達到設計要求。檢查合格后，應報送駐地監(jiān)理驗收，同意后及時封底或進行基礎混凝土施工。應嚴格控制基礎混凝土的質量�；�礎混凝土配料應按審批的施工配合比進料，嚴控混合料的攪拌時間小低于規(guī)定的最少攪拌時間，最好是集中攪拌。當基礎的地基承載力達不到設計要求時，應對基底進行處理達到地基承載力要求后再澆筑混凝土。基底處理方法為：采用片石封底，再分層填筑碎石并碾壓。

　　3施工質量問題及解決措施

　　3.1蓋板預制、安裝中常見問題及原因分析

　　蓋板底部有橫向裂縫、涵蓋板頂覆土厚度薄，有重車通過或壓路機振動碾壓時，會造成蓋板底部出現(xiàn)橫向裂縫。原因有：

　　1）蓋板預制時主受力鋼筋的混凝土保護層厚度不夠；

　　2）主受力鋼筋加工時，端頭彎起的長度不夠，彎起角度不為直角，造成主受力鋼筋的錨固長度不夠；

　　3）蓋板底模涂刷的隔離劑滲放混凝土內部，降低了混凝土與鋼筋之間的摩擦力，使得混凝土與主受力鋼筋間的握裹力降低。

　　3.2臺背填土施工常見問題

　　臺背回填范圍不合格。引起回填范圍不合理的主要原因為：

　　1）基坑沿坑壁垂直回填至原地面，未做成臺階狀連接；

　　2）臺背回填材料與相接路基填筑材料壓縮模量差異大，易造路基不均勻沉降而發(fā)生橋頭跳車現(xiàn)象；

　　3）原地面以上的臺背回填寬度未達到2倍臺身高。

　　臺背回填料不合格。原因有：

　　1）回填料采用了涵洞周圍非透水性材料；

　　2）回填土方顆粒級配不良；

　　3）采用的透水性材料0.074mm以下顆粒含量及液限指標超限。

　　臺背回填壓實度不合格。原因有：

　　1）碾壓機具壓實功率不足；

　　2）分層灑水不夠或超灑，填料壓實時不在最佳含水量，有回彈或翻漿現(xiàn)象發(fā)生；

　　3）回填時分層填筑厚度超過20cm；

　　4）臺背回填與土方路基連接段碾壓后未挖臺階；

　　5）填料顆粒級配不均勻或有超過50mm的顆粒存在，造成大粒徑料周邊土體松散不密實；

　　6）臺背回填壓實度檢測頻率低，代表性不足，將不合格的填筑層誤判斷為合格，致使填方壓實度不能達到95%的要求。

　　3.3橋頭跳車原因及分析

　　3.3.1橋頭跳車產生的原因

　　1）壓實度達不到標準而產生不均勻沉降

　　臺背回填部位為碾壓的一個薄弱的部位，壓路機難以碾壓到位，且碾壓時機械振動不易過大，否則會影響結構物臺身質量。

　　2）工后沉降產生的變形

　　現(xiàn)階段由于公路建設需要趕工期，工后沉降量占總沉降量的比重越來越大，工后沉降不均勻引起的橋頭跳車現(xiàn)象越發(fā)嚴重。

　　3）橋頭路堤、錐坡范圍內地基處理不徹底

　　橋頭路堤及錐坡一般位于天然地基上，如果在施工前不處理或處理的不徹底，天然地基將會產生極大變形。施工完畢后，如果橋頭路堤重力產生的變形不能在橋頭路面鋪筑時基本完成，將會產生橋不下沉而路基下沉的現(xiàn)象，造成跳車。

　　4）因高填土路基自身引起的變形

　　在高路堤情況下，因路基填土較高，即便在施工時仍按規(guī)范要求逐層碾壓使壓實度達到要求，但仍可產生1%左右的壓縮量。使得與橋臺間將出現(xiàn)沉降差，引起跳車。

　　5）環(huán)境天氣影響

　　雨及雪融化后由路面滲入路基，造成路基土軟化，超成不均勻沉降，引起跳車現(xiàn)象。

　　3.3.2橋頭跳車處理措施