某公路涵洞加固工藝及質量控制

張 黨

(陽高縣公路管理所，山西 陽高 038100)

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某公路涵洞加固工藝及質量控制

張 黨

(陽高縣公路管理所，山西 陽高 038100)

簡述了涵洞的組成與類型，從施工準備、基礎間回填土挖除、鋼筋與模板制作安裝、混凝土施工及養護等方面，探討了某公路涵洞加固施工技術，并提出了加固施工質控措施，旨在提高涵洞的承載力。

涵洞，公路，加固施工，質量控制

近年來，隨著我國基礎設施的迅猛發展，公路工程建設因此得到快速發展，大交通格局已經形成。涵洞作為公路構造物的重要組成部分，具有不可忽視的重要作用，確保公路自身排水通暢是涵洞的最基本功能，同時還有助于進行公路兩側土地的綜合治理，綜合發揮其最大的經濟效益和社會效益。

涵洞在公路工程中，作為渲泄地面水流設置的小型排水構造物，是公路建設必不可少的重要組成部分。可以說，不存在沒有涵洞的公路。涵洞正常運行是確保公路安全運行的關鍵之一，因各種原因導致的涵洞損壞或承載力降低都嚴重威脅著公路的正常安全運營。同時，我國早期修筑的一些涵洞已難以滿足交通量增長的需要。因此，進行涵洞加固或改造，以適應交通量的增大或重型車的增多就尤為重要。

1 概述

涵洞橫穿路基，具有排水和灌溉周圍農田的作用，其施工質量會對公路工程的整體質量及使用性能產生重要影響。按構造涵洞可分為拱涵、箱涵、圓涵等(見圖1)。

涵洞主要由洞身、基礎、端墻和冀墻組成。洞身是涵洞的主體，一般由若干管節組成。洞身貫穿路基，為方便排水，一般設置一定的縱向坡度。位于涵洞出入口及兩側位置的是端墻和翼墻，其作用在于擋土和導流，確保水流不會沖刷路堤邊坡。

在公路的建設中，涵洞工程越來越多，公路工程投入使用后，涵洞因反復遭受自然環境、行車荷載振動及人為因素等原因而受到破壞，出現了風化、斷裂等現象。涵洞病害的出現和數量的不斷增多將會對山區公路的正常使用產生嚴重的影響。

涵洞的使用狀況和壽命直接影響著公路運輸的通暢。通過仔細的對涵洞病害成因分析，便于選擇和采取合適的加固措施，將涵洞使用性能有效恢復，保證其使用性能和質量，才有助于確保公路的正常安全運營。在本文中，以山區公路涵洞加固工程為例，介紹涵洞加固工藝。

2 涵洞加固施工

陽高縣縣道馬家皂—揀花堡線全長15.4 km，該縣道連接山西省和河北省，位置十分重要，有大量重型運煤車繞行，根據交通量調查數據，日交通量為2 500輛，該線路涵洞共有12座，因交通量大，當時設計荷載標準低，已不適應交通量的增大，須進行改造加固。現以其中一道蓋板涵K1+150為例，介紹涵洞加固工藝。

該涵洞跨徑均為3 m，凈空高度3 m，長度16 m，覆土厚度超過4 m(見圖2)。涵洞蓋板滿足不了承載力要求，通過設計單位驗算，確定在涵洞跨中處加設支撐梁及基礎加固以提高涵洞承載力(見圖3)。

在涵洞中加筑支撐梁后，內部空間狹小。模板支護后，涵洞下全是模板支撐桿，且涵洞口與線路中線距離8 m，工人對混凝土振搗困難。為保證施工質量，決定采用具有高流動性、不離析、均勻性和穩定性好的自密實混凝土進行支撐梁及基礎施工，在模板側面安裝附著式振搗器，混凝土強度等級為C30。

施工流程：施工準備→堵水、抽水或疏浚→人工挖除涵洞基礎間回填土→基礎及支撐梁鋼筋綁扎→模板支護→校核模板→自密實混凝土澆筑→混凝土養護。

2.1 施工準備

主要包括：施工人員熟悉圖紙，施工班組進行安全技術交底；調查涵洞周圍地形地貌及水系情況，對涵洞上游水流進行截流疏導，確保施工時模板內沒有積水；人工清理涵洞內原有沉淀淤泥；暫時封閉交通，確保施工安全。

2.2 挖除基礎間回填土

原涵洞內部空間狹小，無法進行機械施工，基礎間回填土清理均采用人工進行。同時將基礎內側鑿出鋼筋，以便與支撐梁基礎相連接，使基礎連成整體。

2.3 鋼筋、模板制安

1)鋼筋入場。嚴控鋼筋質量，每批次進行抽驗，杜絕不合格鋼筋進場。鋼筋須進行機械性能及可焊性性能試驗。鋼筋存儲堆放的平臺、墊木或其他支墊上應距離地面不得少于0.5 m，并確保存儲過程中不得受到機械損傷，因暴露于大氣中產生銹蝕和表面破損必須避免，做到表面無灰塵、油漆、油脂或其他雜質的侵蝕，對表面出現了有害銹蝕、松散銹皮的不得使用。

2)鋼筋焊接。須在鋼筋加工棚中統一進行鋼筋加工，用運輸車將完工的成品運到工地。為確保接頭牢固，應嚴格按確定的焊接工藝進行鋼筋接頭焊接。鋼筋接頭焊接完畢后，為確保焊接質量，須按要求進行外觀檢查、抗拉強度及冷彎試驗等質量檢測措施。

鋼筋連接點縱橫交錯排列，焊接時的相互搭接長度須符合設計要求。在雙面焊接時，搭接長度為鋼筋直徑的5倍。當單面焊接時，搭接長度為鋼筋直徑的10倍。采用綁扎方式時，相互搭接的長度為鋼筋直徑的35倍。

3)綁扎鋼筋時，交叉點部位應綁扎牢靠。鋼筋交叉點相互靠緊，按逐點使用直徑為0.7 mm～2 mm的鐵絲通過8字形分布交錯扎結。

4)模板搭設。模板采用1.2 cm厚竹膠板及10 cm×10 cm方木組合模板，并采用腳手管搭配頂底托進行加固、支撐。

5)通過在鋼筋與鋼模間插入的M40砂漿墊塊，可有效確保鋼筋骨架的保護層厚度。在安裝墊塊時，墊塊應相互錯開，布置采用梅花狀，還須注意墊塊橫貫保護層全部截面是不允許的。

6)在鋼筋綁扎過程中，還應進行容許偏差控制。如受力鋼筋順長度方向的全長凈尺寸長度容許的偏差范圍應控制在±10 mm內；箍筋內邊距離尺寸容許的偏差范圍應控制在±3 mm內。

2.4 混凝土施工

澆筑前應將模板內異物、積水清除干凈。

運輸途中應確保混合料的均勻性，運輸途中，罐車應低速運轉不停，出料前高速運行1 min，以不產生離析、分層和不均勻現象為準。

混凝土運輸時間應進行控制，應在裝車后90 min內卸料完畢。當施工現場最高氣溫在25 ℃以下時，在途運輸時間可適當延長30 min。

涵洞支撐墻及基礎混凝土采用車載泵車架設泵管澆筑。為確保混凝土能填充滿模板，泵管伸入模板距端頭2 m位置。

分層澆筑，在下一層混凝土初凝前將上一層混凝土澆筑完畢，以確保上下層混凝土一體化。

支撐梁沉降縫設置應與原涵洞沉降縫一致，涵洞支撐梁要分4次澆筑完成。每4 m設置一道2 cm厚泡沫板，待模板拆除達到一定強度后采用瀝青麻絮塞縫處理。

澆筑完畢后，應采取措施封閉澆筑孔。

2.5 養護

應充分重視養護效果，這是保證混凝土強度和防止裂縫的重要措施。派專人負責養護工作，支撐梁混凝土強度達到2.5 MPa后，可松動模板，在上部縫隙架設淋水管，淋水養護。拆除模板以后覆蓋薄膜并灑水養護。養護時間不少于14 d。

3 質量控制

1)施工時間選擇，應盡量避開雨季施工。

2)挖除涵洞基礎間填土時，全程監控涵洞沉降，必要時采取臨時支護措施。

3)涵洞道路下方為蓋板涵形式，道路邊緣至進、出水口段采用鋼筋混凝土管連接，距離較遠，施工較困難，在改造施工前須將靠近道路涵洞洞口處的圓管涵挖除作為施工通道入口，待支撐梁及基礎改造完成后恢復原狀。

4)運抵現場的混凝土坍落度擴展度低于600 mm時，現場不得使用。

5)澆筑時最大自由下落高度宜在5 m以下，最大水平距離不宜大于7 m，混凝土自涵洞洞口灌入，澆筑的混凝土應填充到模板內壁的各個角落。

6)為保證混凝土填充到模板內的各個角落，采用頂升法澆筑施工，保證入口不漏漿，混凝土澆筑口模板標高高出支撐梁頂100 cm～150 cm。

7)支撐梁與原涵洞蓋板接觸處很容易因混凝土微收縮而存在縫隙，則不能發揮支撐梁的作用，用敲擊模板法檢測混凝土是否充滿模板，如存在縫隙可注入微膨脹水泥砂漿。

8)澆筑正式開始后，須連續不間斷進行。當因故必須中止時，間歇時間不得超過混凝土終凝時間。

9)涵洞內均為人工施工，須做好安全保障措施。如佩戴防塵面具，進行必要的通風及照明等。

4 效益對比

該涵洞加固費用為3.4萬元，幾乎未中斷交通。如拆除新建，費用預算為15.8萬元，而且還要中斷交通40 d。通過此涵洞的加固，證明針對產生病害的不同原因，采取合理對策預防涵洞病害至關重要，不一定非要拆除重建。涵洞加固后，提高了其承載能力，延長了使用壽命，降低了工程造價，同時不用封閉交通，實現了良好的工程效益和社會效益。

[1] 中交建設公司.高大上項目涵洞加固施工方案[Z].2014.

[2] 徐日雄.公路涵洞加固方法探討與實例[J].交通世界，2016(24)：21-22.

[3] 袁 博.橋梁涵洞地基加固技術的應用[J].交通世界，2015(15)：60-61.

Concerning on the highway culvert reinforcement technology and quality control

Zhang Dang

(YanggaoCountyHighwayAdministration，Yanggao038100,China)

The thesis briefly describes the culvert compositions and types, explores the highway culvert reinforcement construction technologies from aspects of construction preparation, foundation backfilling demolition, steel and template installation, concrete construction and maintenance, and puts forward reinforcement construction quality control measures, with a view to improve the culvert bearing capacity.

culvert, highway, reinforcement construction, quality control

1009-6825(2017)09-0124-02

2017-01-15

張 黨(1973- )，男，工程師

U418

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