涵洞施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)研究

■次仁旺堆 ■西藏自治區(qū)交通勘察設(shè)計研究院，西藏 拉薩 850000

近年來，國民經(jīng)濟(jì)得到飛速發(fā)展，為適應(yīng)時代潮流，國家加快了交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，公路交通事業(yè)得以迅猛發(fā)展。近十余年來是中國公路建設(shè)“大干快上”的高速發(fā)展期，公路總里程從2000年的140萬公里躍升至2012年的424萬公里，其中高速公路里程從2000年的1．63萬公里增長到2012年的9．62萬公里，超越美國成為世界第一大的高速公路網(wǎng)［1］。交通行業(yè)飛速發(fā)展的背后，作為附屬設(shè)施的涵洞成為不可或缺的重要部分。涵洞是鐵路或公路與溝渠或其他交通設(shè)施交匯處設(shè)置的供車輛行人通行或排水的通道。由于其功能性涵洞常處于水流沖刷冰雪等自然荷載及車輛行人荷載作用下，還要承擔(dān)由上部交通設(shè)施傳遞下來的荷載，滿足正常通行或排水的要求。因此，如何有條不紊、按照正確的步驟及工藝組織涵洞施工對公路運(yùn)營安全至關(guān)重要［2］。

1 涵洞分類

涵洞種類繁多，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為多種類型［3-4］。按材質(zhì)可劃分為混凝土涵、加筋混凝土涵、石涵、鋼管涵、磚涵等;按有無覆土可劃分為暗涵、明涵;按構(gòu)造形式可劃分為箱涵、管涵、蓋板涵、拱涵。按照水利性能可劃分為壓力式涵、無壓力式涵和半壓力式涵。無壓力式涵洞指入口水面低于涵洞上緣，涵洞內(nèi)水面全長范圍內(nèi)不接觸洞頂。壓力式涵洞指水流進(jìn)出口全部被淹沒，涵洞全長范圍內(nèi)全斷面泄水。半壓力式涵洞指入口處水位高于洞頂，洞身全長范圍部分受水頭壓力。

石涵雖然具有施工難度大、工期長、地基強(qiáng)度要求高等缺點(diǎn)，但可就地取材、造價低、堅固承載能力大等優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于山區(qū)道路建設(shè)中。箱涵主要用于軟土地基或者有特殊要求的地區(qū)，具有用鋼量大、成本高、工序多等缺點(diǎn)。混凝土管涵常用于農(nóng)業(yè)灌溉、排水工程中，具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、造價低等優(yōu)點(diǎn)，施工中常采用工廠批量化生產(chǎn)成品。明涵是指洞頂無填土，適用于路堤較低處或淺溝渠。暗涵是指洞頂有填土，且厚度不小于0．5m，適用于路堤較高處或深溝渠。

2 施工工藝

在進(jìn)行涵洞施工之前，首先要根據(jù)地形條件、施工水平、功能需求選擇適宜的涵洞類型;然后結(jié)合洪水流量流速、河床地質(zhì)條件等綜合因素確定涵洞孔徑。一般情況下泄洪涵洞要滿足跨徑與高度之比為1∶1～1∶1．5，以保證涵前涌水不致過高。對于行人和車輛通過的涵洞，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［5］要求凈空要滿足要求。對于長度15m～30m的涵洞，孔徑應(yīng)不小于1m;對于長度30m～40m的涵洞，孔徑應(yīng)不小于1．25m;對于長度大于40m的涵洞，孔徑應(yīng)不小于1．5m。

2．1 施工放樣

涵洞施工前，應(yīng)進(jìn)行設(shè)計交底。測量人員按照“先整體后局部，先控制后碎部”的原則進(jìn)行施工放樣，準(zhǔn)確放出涵洞的橫向縱向軸線及基礎(chǔ)開挖的邊線、高程，并用白灰標(biāo)明打下木樁，施工中嚴(yán)禁撞動。施工人員應(yīng)嚴(yán)格參照設(shè)計資料，結(jié)合現(xiàn)場地形地貌、地質(zhì)情況，認(rèn)真查驗核對。

2．2 基坑開挖及基礎(chǔ)施工

基坑開挖應(yīng)根據(jù)基坑深度、地質(zhì)條件、有無地表及地下水等因素采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒āＣ軐?shí)土基坑深度不超過2m，中等密度土基坑深度不超過1．25m，松質(zhì)土基坑深度不超過0．5m時，可采用垂直坑壁。基坑深度小于5m時，可采用斜坡坑壁或挖成臺階，每級高度以0．5-1m為宜，同時可作為清土的臺階。基坑深度大于5m時，要按照表1適當(dāng)放緩坡壁。在開挖過程中，應(yīng)采用機(jī)械開挖為主，并結(jié)合人工開挖、人工清土;當(dāng)挖到離設(shè)計標(biāo)高30cm時，采用人工開挖，并清理到設(shè)計標(biāo)高。挖至設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)對基底進(jìn)行處理，并進(jìn)行承載力驗算，驗收合格后方可進(jìn)行下一階段施工。

表1 無圍護(hù)基坑坑壁坡度

基坑驗收合格后進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土澆筑。首先安裝模版，并根據(jù)涵洞長度、蓋板寬度每4-6m設(shè)置一個沉降縫，并確保蓋板縫與沉降縫處于同一位置。基礎(chǔ)施工應(yīng)按照沉降縫分段交錯進(jìn)行澆筑。基礎(chǔ)澆筑應(yīng)分層進(jìn)行，每層厚度控制在25-35cm，下層振動密實(shí)均勻后方可進(jìn)行上層施工，且需在初凝之前完成，澆筑到頂面設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)人工進(jìn)行收面，與洞身的接觸面應(yīng)進(jìn)行拉毛處理。基礎(chǔ)混凝土施工完畢后，應(yīng)覆蓋麻袋，灑水養(yǎng)生。

2．3 墻身施工

基礎(chǔ)驗收合格，測量人員放出墻身邊線后，采用組合鋼板安裝混凝土模板，模板要求具有足夠的強(qiáng)度、剛度、光滑度，以保證墻面光滑美觀、不變形、不漏漿。澆筑混凝土前，與墻身相連的基礎(chǔ)部分應(yīng)鑿毛并沖洗干凈。墻身應(yīng)采用分層澆筑，每層厚度控制在50cm左右，下層施工完畢之后初凝之前必須進(jìn)行上層施工。墻身施工完畢后灑水養(yǎng)生，保證質(zhì)量。

2．4 蓋板施工

洞身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，進(jìn)行蓋板施工。蓋板施工分為現(xiàn)澆和預(yù)制安裝兩種。蓋板預(yù)制在預(yù)制場集中進(jìn)行，強(qiáng)度達(dá)到一定要求后方可運(yùn)至施工現(xiàn)場。蓋板安裝前應(yīng)進(jìn)行測量放線，確定相鄰兩道沉降縫的間距和蓋板寬度的合理搭配，使蓋板縫與沉降縫剛好落在同處。調(diào)整臺帽高度，以使每塊板受力均勻，然后方可進(jìn)行蓋板安裝，安裝完畢后進(jìn)行灌縫處理。

2．5 附屬工程

主體工程施工完畢后，根據(jù)涵洞出入口設(shè)計方案，進(jìn)行八字墻施工放樣，然后進(jìn)行基坑開挖、清基、基礎(chǔ)施工，養(yǎng)生達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后進(jìn)行八字墻及錐坡施工。八字墻頂面應(yīng)平順，表面光滑、邊角整齊、邊線平順美觀。

2．6 防水層施工

按照設(shè)計要求做好防水層施工，防水層施工前應(yīng)對防水材料進(jìn)行檢驗，并進(jìn)行基層處理，表面沖刷干凈。

2．7 回填

涵洞回填之前，首先應(yīng)該對原地面進(jìn)行整平夯實(shí)，當(dāng)墻體混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上，采用級配碎石對稱分層回填夯實(shí)，采用蛙式打夯機(jī)或錘式打夯機(jī)分層充分夯實(shí)，每層厚度控制在15cm左右，壓實(shí)度要求達(dá)到96%以上。

3 質(zhì)量控制

基坑開挖過程中要根據(jù)地質(zhì)條件及開挖深度采用合適的坡度及支護(hù)方式，以保證施工安全。清基完成后，要對基底進(jìn)行整平及夯實(shí)，并進(jìn)行承載力驗算。基礎(chǔ)及墻身要嚴(yán)格采用分層澆筑，下層施工完畢后，需在初凝之前進(jìn)行上層施工。蓋板安裝過程中兩板之間的縫隙要與沉降縫落在相同的位置。主體工程施工完畢后采用合適的填料進(jìn)行涵洞回填，并采用對稱分層回填夯實(shí)，要求壓實(shí)度達(dá)到96%以上。整個涵洞施工過程中要做好防排水工作，并做好嚴(yán)格的檢查驗收工作，既要對工程原材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗，又要對各個工序進(jìn)行檢查驗收，以保證不合格的隱蔽工程進(jìn)行下一道工序。

4 結(jié)語

涵洞作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的附屬工程，其施工質(zhì)量影響著公路的正常運(yùn)營。施工前應(yīng)根據(jù)功能需要、地形地質(zhì)條件選擇合適的類型，并確定最佳的施工方法。在施工中要嚴(yán)格按照施工組織及流程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，并做好各個工序的檢驗驗收工作，確保工程質(zhì)量。

［1］公路里程．2013-2017年中國公路養(yǎng)護(hù)行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測分析報告［R］．

［2］黎自安．涵洞工程施工質(zhì)量控制［J］．廣西航務(wù)工程處，2010(5):27-28．

［3］馬鵬翀．公路涵洞施工技術(shù)的探究［J］．工業(yè)技術(shù)，2012，NO．17∶99．

［4］武斌．公路涵洞設(shè)計與施工探討［J］．科技傳播，2010(1):27-28．

［5］中華人民共和國交通運(yùn)輸部．公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)［s］．人民交通出版社，2004∶95-96．