基于公路涵洞施工問題的分析與研究

摘要：本文首先分析了公路涵洞施工過程中常見的基本問題，然后提出了相應的解決辦法，最后探討了公路涵洞施工的技術。 作為公路建設事業中的一部分，涵洞施工有著極其重要的地位，本文是個人的一些見解，可供參考。

關鍵詞： 公路； 涵洞； 施工

前言

公路涵洞的設計施工是一項重要的工程，運用施工技術進行涵洞選型以及確定孔洞等對提高涵洞施工質量有著極為重要的意義，對于公路的涵洞施工，應在施工前做好充分的準備工作，要特別重視涵洞的設計規范標準，本文從涵洞型式、確定孔洞大小、涵洞基本施工以及施工中常見問題入手，探究了公路涵洞的施工技術，為以后中國公路的建設事業貢獻微薄的力量。

一、涵洞的選型問題分析

涵洞的選型要從公路建設的地形入手，下面幾種涵洞型式較為常見：

1、涵式橋結構。涵式橋是單孔跨徑大于6cm的通道、小橋的新型結構形式，其結構介于涵洞和橋梁之間，這種結構一方面可以彌補涵洞無法滿足農村生產設備的通行要求，另一方面與高架橋相比，經濟性價比較高。涵式橋的優點有以下幾種：易設計、便于施工、適用于多重地勢地形、工程造價低且對環境破壞較小，總體設計合理。

2、石拱涵洞。石拱涵洞常見于山區，其主要優點有：可就地取材、造價較低，凈空高、過水能力強，跨徑比較大、承載能力大且結構堅固，缺點有：施工繁瑣、工期較長、對地基的承載能力要求極高。

3、箱涵。箱涵適用于軟弱地基的地區或者具有特殊要求的地區，箱涵的施工工序繁多、造價高、用鋼量較大。

4、鋼筋混凝土圓管涵洞。該涵洞主要應用于農業灌溉，公路建設中較少采用。其優點有：結構型式較簡單，受造價低，便于工廠批量生產，受力情況以及適用基礎性能良好。缺點有：過水能力小，接縫處防水結構復雜，常出現因接縫處漏水影響路基穩定性等現象。

二、涵洞孔徑的確定問題分析

洞孔徑大小的確定應結合當地的河床地質、洪水流量以及平均流速等因素綜合考慮。應保證涵洞的跨徑和臺高之間的比例限定在1：1～1：1.5 范圍內，這樣可確保涵前的涌水不致太高。通道式涵洞的孔徑應滿足公路工程技術標準 8.5.4 規定的凈空要求。對于涵洞長度介于15m～30m 之間的，其孔徑應大于 1m；長度介于30m～40m 的，孔徑應大于 1.25m；長度大于 40m的，其孔徑不應小于1.50m。對于鋼筋混凝土涵式橋，在進行施工設計時應注意一下幾個問題：①涵式結構的斜交角度應小于30°，考慮到墻身水平的分布以及結構物的分節長度，應選用小直徑的鋼筋，這樣可以加密間距的形式布置。②進行結構受力計算的時候，土壓力要考慮側摩阻力的影響。③每隔6～10m設置沉降縫，縫寬約為1cm～2cm。

三、公路涵洞的基礎施工問題分析

完成基礎開挖之后，要檢查地質情況和地基的承載能力和設計要求是否相符合，檢查合格報送駐地監理驗收，同意后進行基礎混凝土的施工或者封底。為保證基礎混凝土的質量，應實施集中攪拌，并嚴格控制基礎混凝土的混合料攪拌時間。如果基礎地基的承載力不符合設計要求時，應對基地片石封底，然后分層填筑碎石并碾壓，待基地達到地基承載能力要求之后再進行澆筑緩凝土。

四、涵洞施工中常見問題及技術解決措施分析

1、蓋板預制和安裝中常見問題。在涵洞施工中，因涵蓋板頂覆土厚度較薄，有壓路機碾壓或者重車通過等，造成蓋板底部產生橫向裂縫，其最主要的技術原因在于：①蓋板在預制時，主受力鋼筋緩凝土的保護層厚度不夠。②加工主受力鋼筋時，端頭彎起的角度不是直角，彎起的長度也不夠，這樣容易造成主受力鋼筋的錨固長度不夠。③涂刷在干板底部的隔離劑滲入混凝土內部，大大降低了鋼筋和混凝土之間的摩擦力，降低了混凝土和主受力鋼筋之間的握裹力。

2、臺背填土施工過程中常見的問題。一是臺背回填的范圍不合理。原地面以上的臺背回填寬度沒有達到兩被臺身高；基坑沿坑壁垂直回填到原地面，沒有以臺階狀連接；用于臺背回填的材料和相接路基的填筑材料壓縮模量差異較大，容易造成路基不均與沉降，從而發生橋頭跳車的現象等等，以上是引起臺背填土范圍不合理的主要原因。二是臺背回填料不合格。臺背回填料不合格主要有以下三方面的原因：回填料使用涵洞周圍的非透水性材料；回填土方顆粒級配不良；透水性材料0.074mm 以下顆粒含量和液限指標超限。三是臺背回填壓實度不合格。原因主要有以下幾個方面：碾壓機具的壓實功率不足；分層灑水不足或者超灑，造成填料壓實時不是最佳的含水量，有翻漿或回彈的現象發生；回填時分層填筑的厚度超過20cm；臺背回填和土方路基連接段碾壓后沒有挖臺階；填料顆粒級配不良或者有直徑超過50mm 的顆粒存在，造成大粒徑料周邊土體松散不密實；臺背回填壓實度的檢測偏綠較低，代表性不足，易將不合格的填筑層判斷為合格，造成填方壓實度不能達到95%的要求。

3、橋頭跳車的原因以及解決措施。一是橋頭跳車的原因。臺背回填部位是壓路機不能碾壓到位的一個部位，并且對該部位進行碾壓時，機械振動不應過大，否則，會直接影響到結構物臺身的質量，因此，造成壓實度不達標準，產生不均勻沉降。公路建設因為要趕工期，出現的工后沉降量占據較大比重，從而因工后沉降不均勻引起的橋頭跳車現象越來越多。高路堤的情況下，因為路基的填土較高，雖然施工時按照規范逐層碾壓確保壓實度達到要求，但依然會出現約 1%的壓縮量，這同樣會出現沉降差引起跳車。施工前對橋頭路堤或錐坡處理不徹底，天然地基會發生較大變形，待施工結束，因橋頭路堤重力變形不能在橋頭路面鋪筑時完成，則同樣會產生橋不下沉、路基下沉的現象，從而造成跳車。因雨雪天氣，造成路基土軟化，引起不均勻沉降，從而引起跳車現象。二是橋頭跳車的解決措施。①地基的處理辦法。對于橋頭路堤處于濕陷性黃土地段或者軟土地段的情況，要加固地基，提高地基的承載能力，同時要加強防水排水，防止地表水滲入地基和路基。②選擇合適的臺背填料。選擇合適的臺背填料可以防治橋頭跳車，一般情況下，選擇使用類似于粉煤灰等輕質填料。保證臺背的每個平面使用同種填筑材料，這樣可以克服因填筑材料不同而引起的不均勻沉降。③設置橋頭搭板。一般選擇 4m～12m 的搭板，將其一段支撐在臺背牛腿上面，另一端直接固定在穩定的土基層上面或者支撐在矩形截面的枕梁上面，偏長的搭板則在跨中央加設枕梁或者設置雙跨搭板。④加強橋頭路堤排水、防水功能。橋頭路堤和錐坡應采用混凝土或者漿砌片石進行封閉防護，防止橋頭路堤因雨雪的沖刷水土流失，同時也保證了防護工程基礎的穩固，從而加強路堤的穩定性。

五、結語

涵洞是公路或鐵路與溝渠相交匯的地方使水從路下流過的通道，它起的作用與橋相同。近年來，我國的公路建設進入一個鼎盛時期，雖然涵洞在公路建設中占據比例不大，但因其重要的使用性能，涵洞已經成為公路建設中必不可少的一部分。涵洞因其具有不切斷水流且能保證路基連續等優點，而被廣泛應用于公路建設中。

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