公路涵洞施工中的若干問題

張曉朋太原市第一建筑工程集團(tuán)有限公司第五工程處，山西太原 030001

公路涵洞施工中的若干問題

張曉朋太原市第一建筑工程集團(tuán)有限公司第五工程處，山西太原 030001

目前，公路和城市道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與日俱增，涵洞的建設(shè)也越來越多。涵洞設(shè)計(jì)是否合理、施工是否合格，會(huì)直接影響到公路的造價(jià)與工程質(zhì)量。本文簡要闡述了公路涵洞施工中應(yīng)注意的若干質(zhì)量問題。

公路；涵洞；施工質(zhì)量

0 引言

涵洞是公路或鐵路與溝渠相交的地方使水從路下流過的通道，作用與橋相同，但一般孔徑較小，形狀有管形、箱形及拱形等。此外，涵洞還是一種洞穴式水利設(shè)施，有閘門以調(diào)節(jié)水量。

1 涵洞的分類和特點(diǎn)

按照構(gòu)造形式，涵洞可分為圓管涵、拱涵、蓋板涵、箱涵等。按照填土情況不同分類，涵洞可以分為明涵和暗涵。按建筑材料分類，涵洞可分為磚涵、石涵、混凝土涵及鋼筋混凝土涵等。按水利性能分類，涵洞可分為無壓力式涵洞、半壓力式涵洞、壓力式涵洞。由于涵洞是處于大自然環(huán)境和行車荷載的作用下，因此要求涵洞必須具備如下特點(diǎn)：滿足排泄洪水能力，保證在50年一遇洪水的情況下，順利快捷地排泄洪水。要具有足夠的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證在設(shè)計(jì)荷載的作用下，構(gòu)件不產(chǎn)生位移和變形。要具有較高的可靠性和耐久性，保證在自然環(huán)境中，長期完好，不發(fā)生破損。

公路涵洞的洞口一般修成八字墻式和一字墻式。八字墻式的工程量較小，對(duì)水流阻力也小，采用較普遍。一字墻式構(gòu)造簡單，須另修護(hù)坡，保護(hù)路堤填土，適用于小孔徑涵洞。公路涵洞洞身的橫截面形狀，常用圓形、矩形和拱形三種。圓形涵洞又稱為圓管涵，它受力性能好，基礎(chǔ)簡單，施工方便，孔徑較小的涵洞一般采用圓管涵。圓管涵頂上要求有至少50cm厚的填土，排泄底沙和漂浮物的能力較差，因而當(dāng)路基不高或者水中夾帶大量泥沙或漂浮物的溝渠，一般不建圓管涵。矩形涵洞也稱方涵或箱涵。拱形涵洞也稱拱涵，它要求較高的路堤和堅(jiān)實(shí)的地基，一般用磚、石和混凝土修筑，其中磚拱涵不宜在鹽堿地區(qū)和嚴(yán)重冰凍地區(qū)修筑。在凍脹土層中，涵洞基底應(yīng)設(shè)于冰凍線以下。在非巖石地基上的拱涵和蓋板式的矩形涵，應(yīng)每隔4m～6m設(shè)置一道沉降縫，從基底直通至涵頂，以防地基不均勻沉陷引起涵洞開裂。在巖石及砂礫石等堅(jiān)實(shí)地基上，圓管涵一般做成無基涵洞，將管節(jié)直接置于砂礫石墊層上。

2 公路涵洞施工中的質(zhì)量控制

2.1 蓋板預(yù)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(jī)振動(dòng)碾壓時(shí)，會(huì)造成蓋板底部出現(xiàn)橫向裂縫，有若干原因：其一蓋板預(yù)制時(shí)主受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不夠；其二，主受力鋼筋加工時(shí)，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；其三，蓋板底模涂刷的隔離劑滲放混凝土內(nèi)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。

2.2 臺(tái)背填土施工常見問題

臺(tái)背回填范圍不合理，該問題有幾個(gè)原因?qū)е?，其一，基坑沿坑壁垂直回填至原地面，未做成臺(tái)階狀連接；其二，臺(tái)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；其三，原地面以上的臺(tái)背回填寬度未達(dá)到2倍臺(tái)身高。臺(tái)背回填料不合格，通常是因?yàn)椋靥盍喜捎昧撕粗車峭杆圆牧?，或者回填土方顆粒級(jí)配不良；另外，采用的透水性材料0.074mm以下顆粒含量及液限指標(biāo)超限亦可引起該狀況。臺(tái)背回填壓實(shí)度不合格的原因包括：碾壓機(jī)具壓實(shí)功率不足；分層灑水不夠或超灑，填料壓實(shí)時(shí)不在最佳含水量，有回彈或翻漿現(xiàn)象發(fā)生；回填時(shí)分層填筑厚度超過20cm；臺(tái)背回填與土方路基連接段碾壓后未挖臺(tái)階；填料顆粒級(jí)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(shí)；臺(tái)背回填壓實(shí)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(shí)度不能達(dá)到95%的要求。

2.3 橋頭跳車的原因及處理措施

橋頭跳車產(chǎn)生的原因通常有以下幾種：其一，壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生不均勻沉降。臺(tái)背回填部位為碾壓的一個(gè)薄弱的部位，壓路機(jī)難以碾壓到位，且碾壓時(shí)機(jī)械振動(dòng)不易過大，否則會(huì)影響結(jié)構(gòu)物臺(tái)身質(zhì)量；其二，工后沉降產(chǎn)生的變形?，F(xiàn)階段由于公路建設(shè)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(yán)重；其三，橋頭路堤、錐坡范圍內(nèi)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(huì)產(chǎn)生極大變形。施工完畢后，如果橋頭路堤重力產(chǎn)生的變形不能在橋頭路面鋪筑時(shí)基本完成，將會(huì)產(chǎn)生橋不下沉而路基下沉的現(xiàn)象，造成跳車。其四，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(shí)仍按規(guī)范要求逐層碾壓使壓實(shí)度達(dá)到要求，但仍可產(chǎn)生1%左右的壓縮量。使得與橋臺(tái)間將出現(xiàn)沉降差，引起跳車。另外還有環(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。

通常橋頭跳處理包括以下幾種方式：第一，地基處理方法。當(dāng)橋頭路堤位于軟土、濕陷性黃土地段時(shí)，首先應(yīng)加固地基，提高地基承載能力，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防水排水處理，防止地表水滲入路基和地基；第二，選擇合適的臺(tái)背填料。臺(tái)背填料的選擇是防治橋頭跳車的關(guān)鍵。可采用粉煤灰等輕質(zhì)填料。在臺(tái)背每一個(gè)平面內(nèi)只允許采用同一種填筑材料，使每一層填料的內(nèi)摩擦角基本一致，以克服由填筑材料不同而造成的不均勻沉降；第三，設(shè)置橋頭搭板。根據(jù)橋頭路堤填土高度及實(shí)際沉降差的大小來確定，一般為4m～12m，搭板的一端支撐在臺(tái)背牛腿上，另一端支撐在矩形截面的枕梁上或直接置于穩(wěn)定土基層上，較長的搭板應(yīng)在跨中央加設(shè)枕梁或設(shè)置雙跨搭板。第四，橋頭路堤的排水、防水。橋頭路堤和錐坡采用漿砌片石或混凝土進(jìn)行封閉式防護(hù)，防止橋頭兩側(cè)路堤土因雨、雪水的沖刷造成水土流失，同時(shí)也保證防護(hù)工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，從而保持路堤的穩(wěn)定性。

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U449.5

A

1674-6708（2010）30-0141-02

張曉朋，助理工程師，工作單位：太原市第一建筑工程集團(tuán)有限公司第五工程處技術(shù)部，職務(wù)：技術(shù)主管