公路橋涵的設(shè)計(jì)、施工與管理

安徽淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系 王浩忠

公路橋涵的設(shè)計(jì)、施工與管理

安徽淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系 王浩忠

隨著我國(guó)公路建設(shè)的快速發(fā)展，橋涵方面的工程也大量增加，對(duì)小橋涵的施工質(zhì)量要求越來(lái)越高，受到公路工程技術(shù)人員的廣泛關(guān)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(shè)計(jì)、施工，質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)產(chǎn)生難以彌補(bǔ)的損失，給維修帶來(lái)較大的困難，還要投入較高的維修費(fèi)用。闡述小橋涵的設(shè)計(jì)、施工、管理，對(duì)橋涵施工質(zhì)量具有重要的作用。

一、橋涵的設(shè)計(jì)

修建公路需要架設(shè)橋涵，橋涵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)保證具有足夠的強(qiáng)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(yīng)和施工條件合理地選用基礎(chǔ)類型、地基加固形式以及基礎(chǔ)埋置深度。小橋設(shè)計(jì)，包括一條(或一段)公路的小橋分布(確切地說(shuō)，是小橋涵分布，因?yàn)樾蚝秃吹姆植汲Ｊ且黄疬M(jìn)行的)和具體地設(shè)計(jì)每一座小橋。

1. 關(guān)于小橋涵的位置確定。橋涵在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)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(cè)繪范圍應(yīng)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(yīng)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(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)即可。當(dāng)?shù)匦?、地貌?fù)雜，上下游有附屬設(shè)施，或12 000地形圖不能滿足平面布置的需要時(shí)，須實(shí)測(cè)橋址1 500～1 1 000平面圖。需實(shí)測(cè)的情況計(jì)有如下幾種。

（1）位于挖方段的小橋，其墩臺(tái)位置不能僅在現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)布置者。

（3）地物復(fù)雜，小橋布置與其他建筑物相互干擾者。

（4）上下游有復(fù)雜改溝工程者。

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

（6）斜交小橋地形復(fù)雜者。

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

2. 橋涵的地基承載力和基礎(chǔ)處理。小橋涵基礎(chǔ)的地基應(yīng)有足夠的承載力?；A(chǔ)應(yīng)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(chǔ)處理問(wèn)題，在不少工程設(shè)計(jì)中沒(méi)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(yán)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(duì)橋涵質(zhì)量的要求愈來(lái)愈高。一些橋涵發(fā)生了損壞，嚴(yán)重影響道路交通。只有在施工中切實(shí)解決橋涵的質(zhì)量問(wèn)題，才能提高橋涵的使用壽命，減少經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)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(jí)和設(shè)計(jì)要求，建立橋面鋪裝典型結(jié)構(gòu)，有效地指導(dǎo)橋面鋪裝層的設(shè)計(jì)。

（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(shù)脂來(lái)提高鋪裝層材料的路用性能的方法，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，以獲得經(jīng)濟(jì)效益顯著、耐久性高、維修周期長(zhǎng)的橋面鋪裝材料。具體應(yīng)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(xué)模型。

2. 橋梁墩臺(tái)施工、管理。橋梁墩臺(tái)施工是橋涵工程施工中的一個(gè)重要部分，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系到橋涵的質(zhì)量，墩臺(tái)的位置、尺寸和材料強(qiáng)度等都必須符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。在施工過(guò)程中，首先應(yīng)準(zhǔn)確地測(cè)定墩臺(tái)位置，正確地進(jìn)行模板制作與安裝，同時(shí)采用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的合格建筑材料，嚴(yán)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(tái)，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(guò)側(cè)面散發(fā)，同時(shí)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(yīng)力。因此對(duì)于橋梁墩臺(tái)應(yīng)根據(jù)工程條件，把組織規(guī)范化施工與預(yù)防開(kāi)裂措施有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，因地制宜地采取簡(jiǎn)便、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)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(qiáng)質(zhì)量控制，采用薄層澆筑；設(shè)置沉降縫，保持基底平整。

近年來(lái)，交通建設(shè)迅速發(fā)展，施工機(jī)械（起重機(jī)械、混凝土泵送機(jī)械及運(yùn)輸機(jī)械）也隨之有了很大進(jìn)步，采用預(yù)制裝配構(gòu)件建造橋梁墩臺(tái)的施工方法有了新的進(jìn)展，其特點(diǎn)是既可確保施工質(zhì)量、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又可加快工程進(jìn)度、提高工程效益。對(duì)施工場(chǎng)地狹窄，尤其對(duì)缺少砂石地區(qū)或干旱缺水地區(qū)等建造墩臺(tái)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(gè)步驟：開(kāi)槽、安裝、澆筑混凝土以及養(yǎng)護(hù)。

（1）開(kāi)槽。梁伸縮縫施工時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)施工圖紙的要求確定開(kāi)槽的寬度，準(zhǔn)確放樣，用切割機(jī)進(jìn)行切割，并且注意保護(hù)好鋸縫線以外的路面，防止鋸縫時(shí)產(chǎn)生的石粉污染路面。

（2）安裝。在橋梁伸縮縫安裝時(shí)，應(yīng)考慮到安裝時(shí)的氣溫與出廠時(shí)的氣溫是否有較大出入，若有，在伸縮縫安裝之前應(yīng)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(yīng)＜2cm，在混凝土振搗時(shí)應(yīng)兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，并振搗至出漿，且不再有氣泡為止。

（4）養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓瓿珊螅瑧?yīng)覆蓋麻袋等，并灑水養(yǎng)護(hù)。

因?yàn)闃蛄荷炜s縫質(zhì)量對(duì)于橋梁整體結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的影響，因此，在橋梁伸縮縫施工過(guò)程中必須加強(qiáng)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(duì)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(wú)縫伸縮縫等陸續(xù)出現(xiàn)在市場(chǎng)上，這些新興伸縮縫對(duì)以往伸縮縫的缺憾之處都會(huì)有一定的改進(jìn)，但也會(huì)有一定的適用范圍和條件。在施工時(shí)可以根據(jù)各自不同的條件，考慮選擇改進(jìn)的伸縮縫，提高工程的質(zhì)量。