公路橋涵的設計、施工與管理

安徽淮北職業(yè)技術學院建筑工程系 王浩忠

公路橋涵的設計、施工與管理

安徽淮北職業(yè)技術學院建筑工程系 王浩忠

隨著我國公路建設的快速發(fā)展，橋涵方面的工程也大量增加，對小橋涵的施工質(zhì)量要求越來越高，受到公路工程技術人員的廣泛關注。橋涵施工質(zhì)量涉及公路主干線質(zhì)量，尤其是小橋涵的設計、施工，質(zhì)量出現(xiàn)問題，就會產(chǎn)生難以彌補的損失，給維修帶來較大的困難，還要投入較高的維修費用。闡述小橋涵的設計、施工、管理，對橋涵施工質(zhì)量具有重要的作用。

一、橋涵的設計

修建公路需要架設橋涵，橋涵基礎設計應保證具有足夠的強度、穩(wěn)定性及耐久性，并根據(jù)水文、地質(zhì)、地形、結(jié)構(gòu)形式、材料供應和施工條件合理地選用基礎類型、地基加固形式以及基礎埋置深度。小橋設計，包括一條(或一段)公路的小橋分布(確切地說，是小橋涵分布，因為小橋和涵洞的分布常是一起進行的)和具體地設計每一座小橋。

1. 關于小橋涵的位置確定。橋涵在進行設計時，應該經(jīng)過實地測繪和調(diào)查取得橋（涵）位地形、地物、洪水泛濫線、河道主河槽、河床位置等資料，并繪制成地形平面圖，比例為1 500～15 000，測繪范圍應根據(jù)工程規(guī)模、重要性、河道情況確定。若有不良地質(zhì)現(xiàn)象，如滑坡、崩坍、泥石流等以及河道彎曲、主支流匯合等，均應在圖中示出。小橋的平面布置一般只需在1 2 000地形圖上進行，現(xiàn)場核對即可。當?shù)匦巍⒌孛矎碗s，上下游有附屬設施，或12 000地形圖不能滿足平面布置的需要時，須實測橋址1 500～1 1 000平面圖。需實測的情況計有如下幾種。

（1）位于挖方段的小橋，其墩臺位置不能僅在現(xiàn)場確定者。

（2）在山坡陡峻、溝槽偏斜等處，不能直接在12 000地形圖和現(xiàn)場布置者。

（3）地物復雜，小橋布置與其他建筑物相互干擾者。

（4）上下游有復雜改溝工程者。

（5）須設置山坡建筑物（如急流槽、緩流井）和導治結(jié)構(gòu)等附屬設施者。

（6）斜交小橋地形復雜者。

橋址平面圖的測繪范圍以能滿足上述情況的小橋設計為原則。小橋的橋址縱斷面一般利用路線中平面測量資料，再根據(jù)地形起伏適當加樁即可。

2. 橋涵的地基承載力和基礎處理。小橋涵基礎的地基應有足夠的承載力。基礎應埋置一定的深度，以防止水流沖刷和冰凍影響。小橋涵的地基承載力和基礎處理問題，在不少工程設計中沒有得到很好地解決，不僅使小橋涵位置、結(jié)構(gòu)形式發(fā)生重大變更，而且還引起投資的大量增加，嚴重耽誤了工期，有的還釀成工程事故，產(chǎn)生了不良影響。

二、橋涵的施工與管理

隨著橋涵增多和行車速度的提高，對橋涵質(zhì)量的要求愈來愈高。一些橋涵發(fā)生了損壞，嚴重影響道路交通。只有在施工中切實解決橋涵的質(zhì)量問題，才能提高橋涵的使用壽命，減少經(jīng)濟損失。

1. 橋面結(jié)構(gòu)及鋪裝材料。

（1）研究常用的混凝土橋面的鋪裝材料性能，設計幾種不同的鋪裝組合，并結(jié)合受力分析，根據(jù)不同道路等級和設計要求，建立橋面鋪裝典型結(jié)構(gòu)，有效地指導橋面鋪裝層的設計。

（2）研究采用高性能的改性瀝青、高性能的水泥混凝土等材料作為橋面的鋪裝層的可行性，并采用在常用鋪裝層材料中添加纖維或樹脂來提高鋪裝層材料的路用性能的方法，進行經(jīng)濟性比較，以獲得經(jīng)濟效益顯著、耐久性高、維修周期長的橋面鋪裝材料。具體應根據(jù)混凝土橋面的瀝青混凝土鋪裝層受力特性，考慮到瀝青混合料的本構(gòu)方程，建立合理的力學模型。

2. 橋梁墩臺施工、管理。橋梁墩臺施工是橋涵工程施工中的一個重要部分，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣，關系到橋涵的質(zhì)量，墩臺的位置、尺寸和材料強度等都必須符合設計規(guī)范要求。在施工過程中，首先應準確地測定墩臺位置，正確地進行模板制作與安裝，同時采用經(jīng)過檢驗的合格建筑材料，嚴格執(zhí)行施工規(guī)定，以確保施工質(zhì)量。公路常用的橋梁墩臺，一般都具有較大的幾何尺寸和斷面厚度。施工中如用厚層澆筑，水化熱基本不能通過側(cè)面散發(fā)，同時又容易受到外界氣溫變化的影響，施工期和使用期都可能產(chǎn)生較大的溫度變化和溫度應力。因此對于橋梁墩臺應根據(jù)工程條件，把組織規(guī)范化施工與預防開裂措施有機地結(jié)合起來，因地制宜地采取簡便、實用、經(jīng)濟有效的方法，最大限度地消除或減少有害裂縫，抑制表面裂縫，具體措施有：合理選擇原材料，加強質(zhì)量控制，采用薄層澆筑；設置沉降縫，保持基底平整。

近年來，交通建設迅速發(fā)展，施工機械（起重機械、混凝土泵送機械及運輸機械）也隨之有了很大進步，采用預制裝配構(gòu)件建造橋梁墩臺的施工方法有了新的進展，其特點是既可確保施工質(zhì)量、減輕工人勞動強度，又可加快工程進度、提高工程效益。對施工場地狹窄，尤其對缺少砂石地區(qū)或干旱缺水地區(qū)等建造墩臺更有著重要意義。

3. 橋梁伸縮縫施工、管理。橋梁伸縮縫的施工分為四個步驟：開槽、安裝、澆筑混凝土以及養(yǎng)護。

（1）開槽。梁伸縮縫施工時，首先應根據(jù)施工圖紙的要求確定開槽的寬度，準確放樣，用切割機進行切割，并且注意保護好鋸縫線以外的路面，防止鋸縫時產(chǎn)生的石粉污染路面。

（2）安裝。在橋梁伸縮縫安裝時，應考慮到安裝時的氣溫與出廠時的氣溫是否有較大出入，若有，在伸縮縫安裝之前應調(diào)整組裝定位的空隙值。

（3）澆筑混凝土。混凝土的坍落度應＜2cm，在混凝土振搗時應兩側(cè)同時進行，并振搗至出漿，且不再有氣泡為止。

（4）養(yǎng)護。混凝土澆筑完成后，應覆蓋麻袋等，并灑水養(yǎng)護。

因為橋梁伸縮縫質(zhì)量對于橋梁整體結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大的影響，因此，在橋梁伸縮縫施工過程中必須加強管理，保證橋梁伸縮縫的質(zhì)量。在材料選擇上要合理選擇伸縮縫裝置，剛度和質(zhì)量是伸縮縫裝置選擇首要考慮的因素。考慮選擇新型伸縮縫，針對以往伸縮縫的種種不足，一些新型的伸縮縫如BEJ彈性混凝土伸縮縫、GTF無縫伸縮縫等陸續(xù)出現(xiàn)在市場上，這些新興伸縮縫對以往伸縮縫的缺憾之處都會有一定的改進，但也會有一定的適用范圍和條件。在施工時可以根據(jù)各自不同的條件，考慮選擇改進的伸縮縫，提高工程的質(zhì)量。