涵洞施工技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用分析

魏燕鳳

（中鐵十八局集團(tuán)市政工程有限公司，天津 300222）

目前，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了廣泛重視，特別在公路橋梁的建設(shè)方面，施工建設(shè)的里程已在世界范圍處于領(lǐng)先水平。在公路橋梁施工中，涵洞是最為常見(jiàn)且應(yīng)用最廣泛的組成部分，涵洞的建造主要是為了保障公路和水路之間互相通暢，互不影響。所以在涵洞位置選擇過(guò)程中不僅僅需要考慮到公路的設(shè)計(jì)，還要考慮河流、地形、公路路基的穩(wěn)定性、公路排水和施工區(qū)域地質(zhì)因素等問(wèn)題。公路的建設(shè)以及涵洞的建造力求保證不影響周圍水域的原生狀態(tài)，保證其斜度與周邊環(huán)境的一致性，這樣不僅能夠提升涵洞過(guò)水能力，同時(shí)還能夠減少過(guò)水渦流現(xiàn)象的發(fā)生。在涵洞建設(shè)中，還應(yīng)考慮到涵洞路基的排水問(wèn)題，以保證路基的安全穩(wěn)固。公路建設(shè)不是簡(jiǎn)單的修一段路，它所涉及的路線區(qū)域面積又長(zhǎng)又廣，所以在一段較長(zhǎng)路線施工中，必須結(jié)合實(shí)地的地質(zhì)情況進(jìn)行施工，尤其是對(duì)于一些經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域，如無(wú)法避開(kāi)，在施工過(guò)程中還需要考慮對(duì)涵洞的加固。

1 涵洞的結(jié)構(gòu)選型

在目前的施工過(guò)程中，不同的涵洞類型適用于不同的工程施工需求，以下針對(duì)幾種涵洞類型做具體分析。

1.1 圓管涵

圓管涵是常用于農(nóng)作物灌溉區(qū)域的一種常見(jiàn)的涵洞，由鋼筋混凝土構(gòu)建而成，相對(duì)于其他的涵洞，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、適應(yīng)基礎(chǔ)性好以及受力良好的特點(diǎn)。在建設(shè)過(guò)程中不需要搭建墩臺(tái)，能夠在工廠預(yù)制，易于運(yùn)輸和裝配，提高了施工效率。雖然具備這些優(yōu)勢(shì)，但圓管涵也有它的劣勢(shì)，就是過(guò)水能力差，在施工過(guò)程中，對(duì)接縫和防水層的質(zhì)量很難得到保證，有可能會(huì)出現(xiàn)涵洞漏水的問(wèn)題對(duì)公路路基產(chǎn)生一定的影響。

1.2 石拱涵

石拱涵常用在山區(qū)公路的施工環(huán)境中，在構(gòu)造時(shí)主要采用的材料是不同類型的巖石，它能夠減少對(duì)鋼材的使用量，甚至可以實(shí)現(xiàn)無(wú)鋼材構(gòu)造的情況。石拱涵具有極強(qiáng)的過(guò)水能力，由于采用巖石作為施工材料，所以石拱涵建造對(duì)地基的承載能力有一定的要求。同時(shí)，施工工序繁雜、工期長(zhǎng)、巖石遭到損壞后難以修復(fù)等問(wèn)題也成為石拱涵建造的主要影響因素。

1.3 蓋板涵

蓋板涵是涵洞的一種形式，建造時(shí)可以就地取材，它受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，同時(shí)蓋板涵相對(duì)結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)堅(jiān)固。對(duì)于施工后涵洞洞頂?shù)幕靥钔烈约暗鼗休d力要求都不高。甚至在一些地區(qū)，無(wú)需回填土層，極大方便了施工。即使涵洞受到破壞需要修復(fù)也方便可行，與前面兩個(gè)涵洞類型相較，蓋板涵更具有實(shí)用性。

1.4 涵式橋

涵式橋是橋梁涵洞中的涵洞形式，其單孔的跨徑一般在6cm以上，涵式橋主要是為了滿足農(nóng)村地區(qū)公路橋梁工程建設(shè)的需要。涵式橋的設(shè)計(jì)形式較為簡(jiǎn)單，施工方面十分簡(jiǎn)單，并且適合不同的地形條件，且總體造價(jià)很低，整體的性價(jià)比也很高，不會(huì)給周圍環(huán)境帶來(lái)較大的影響。

2 公路橋梁涵洞施工質(zhì)量的影響因素

2.1 施工人員

施工人員是工程項(xiàng)目建設(shè)施工的主要人員，其操作技能決定著整個(gè)公路項(xiàng)目質(zhì)量。施工人員對(duì)工程質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：第一，工作意識(shí)淡薄，未充分認(rèn)識(shí)施工質(zhì)量重要性，工作責(zé)任心不強(qiáng)；第二，施工技術(shù)不足。一般來(lái)講，專業(yè)技能強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的施工團(tuán)隊(duì)是保證工程順利施工的關(guān)鍵，但我國(guó)現(xiàn)如今的施工團(tuán)隊(duì)專業(yè)素養(yǎng)不高，缺乏先進(jìn)的施工工藝、技術(shù)，嚴(yán)重影響工程項(xiàng)目質(zhì)量。

2.2 施工材料

與施工人員相同，施工材料決定了公路橋梁涵洞的施工質(zhì)量。以往施工材料方面存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在：施工材料選擇不符合施工標(biāo)準(zhǔn)、施工材料質(zhì)量不能夠滿足工程標(biāo)準(zhǔn)。為了確保工程質(zhì)量，施工單位必須要嚴(yán)格把控施工材料，依據(jù)施工規(guī)范及計(jì)劃做好材料的選擇工作，同時(shí)做好所選材料質(zhì)量檢查工作，不符合施工材料規(guī)范的商品禁止進(jìn)入施工場(chǎng)地。總之，施工質(zhì)量管控的人員及單位要從把控施工材料質(zhì)量入手，避免施工源頭出現(xiàn)問(wèn)題。

2.3 施工環(huán)境

涵洞工程主要是針對(duì)公路下方的溝谷、排水等進(jìn)行的施工項(xiàng)目，因此，在對(duì)該地區(qū)進(jìn)行涵洞施工時(shí)，不僅需要加強(qiáng)對(duì)該地區(qū)地質(zhì)條件的勘查與檢測(cè)，同時(shí)需要針對(duì)該地區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境、氣候特點(diǎn)等做好調(diào)查工作，同時(shí)結(jié)合涵洞施工特點(diǎn)找出有效的施工技術(shù)方式。如果在施工前并未及時(shí)對(duì)這些進(jìn)行勘查，而是像對(duì)待普通工程一樣進(jìn)行施工準(zhǔn)備，則極易對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及質(zhì)量產(chǎn)生損害，導(dǎo)致整體涵洞工程出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。

2.4 技術(shù)方案及施工工藝

為了保證公路橋梁涵洞的施工質(zhì)量，應(yīng)該選擇更具成熟性、適用性和先進(jìn)性的方案，這樣的方案能更好地避免涵洞整體質(zhì)量受到影響。例如，解決涵頂跳車問(wèn)題時(shí)，要盡可能將排水系統(tǒng)優(yōu)化，在路面和涵洞之間設(shè)置搭板，能夠起到很好的效果。設(shè)計(jì)工作在技術(shù)方案的制定中至關(guān)重要，前期要做好地形勘察工作，根據(jù)勘察的結(jié)果來(lái)制定建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。施工環(huán)節(jié)也是很重要的一個(gè)影響因素，應(yīng)加強(qiáng)該環(huán)節(jié)的規(guī)范化和科學(xué)化。橋涵工程的施工工藝復(fù)雜，無(wú)論是混凝土的配比、混凝土的澆筑過(guò)程、拆模的時(shí)機(jī)，還是焊接時(shí)的接縫處理、涵洞施工過(guò)程中砌料的投擲，都需要嫻熟的施工工藝為基礎(chǔ)才能完成，因此施工人員的技術(shù)水平會(huì)對(duì)橋涵工程的質(zhì)量造成一定的影響。

3 公路橋梁中鋼筋混凝土涵洞的相關(guān)施工技術(shù)

3.1 基礎(chǔ)施工

施工人員進(jìn)行基礎(chǔ)施工的有效處理，為公路橋梁涵洞工程后續(xù)的施工運(yùn)行安全帶來(lái)保障。基礎(chǔ)施工處理的處理方式非常多，比如施工時(shí)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的開(kāi)挖，施工人員在處理過(guò)程中要充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，并且要保證確實(shí)是根據(jù)前面設(shè)計(jì)的具體方案實(shí)施開(kāi)挖工作。在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)開(kāi)挖過(guò)程中，確保開(kāi)挖的準(zhǔn)確性很有必要，這樣才不容易受到地基的不利影響，從而促使整體施工質(zhì)量的提高。

3.2 鋼筋捆綁

在進(jìn)行鋼筋捆綁工作時(shí)，要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙規(guī)定來(lái)施工操作。在選擇鋼筋時(shí)，需要慎重選擇，對(duì)其進(jìn)行捆綁時(shí)，一定要有橋涵專業(yè)人士對(duì)此進(jìn)行監(jiān)督和檢查。在鋼筋捆綁時(shí)，要注意基礎(chǔ)的鋼筋定位架及其腳手架的搭建。我國(guó)在進(jìn)行橋涵鋼筋焊接時(shí)，選用的方式是閃光對(duì)接方式，這種方式在實(shí)施過(guò)程中，要注意接頭的范圍要在50%以下。在焊接完成后，鋼筋捆綁的基本工作已完成，這時(shí)需根據(jù)具體的施工要求來(lái)進(jìn)行墊塊的選擇，墊塊的材質(zhì)選擇可根據(jù)具體的施工情況來(lái)確定。

3.3 模板安裝

涵洞模板的施工材料一般是定型的模板，定型模板能夠避免出現(xiàn)傾斜問(wèn)題。為確保目標(biāo)質(zhì)量滿足相關(guān)要求與規(guī)范，在加工模板時(shí)，需要保證截面設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)要求相符，提升模板美觀度。在安裝涵洞模板前，需要對(duì)模板除銹，然后抹上適量的脫模劑，再安裝涵洞模板。安裝過(guò)程需要保證涵洞模板尺寸與安裝的要求相符，并且需要避免模板材料的連接處出現(xiàn)不銜接的問(wèn)題。此外，在整個(gè)安裝過(guò)程中，需要應(yīng)用腳手架進(jìn)行安全的防護(hù)，用螺栓來(lái)連接模板。在完成涵洞模板安裝后，需要澆筑混凝土，為避免漿液泄露，需要采取海綿條密封，同時(shí)全方面的檢查，保證模板的安裝水平滿足施工要求。

3.4 混凝土澆筑

首先，應(yīng)當(dāng)根據(jù)涵洞工程特點(diǎn)及混凝土材料要求等對(duì)材料進(jìn)行配比，嚴(yán)格控制材料配比及質(zhì)量，為降低水化熱，可利用粉煤灰等礦渣材料代替部分水泥，同時(shí)利用減水劑等控制水分的配比，以降低在攪拌過(guò)程中水分蒸發(fā)量，同時(shí)提升混凝土材料質(zhì)量；其次，在攪拌后應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行振搗，將其中的空氣排出，提升材料密實(shí)度；第三，在澆筑時(shí)應(yīng)當(dāng)以勻速、緩慢的方式施工，在澆筑時(shí)及時(shí)對(duì)材料進(jìn)行振搗，振搗過(guò)程中避免出現(xiàn)磕碰鋼筋的情況。

3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)及拆模

混凝土澆筑施工結(jié)束后，待初凝后就要開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，模板拆除后，應(yīng)在表層覆蓋土工布，也可使用塑料膜進(jìn)行包裹，做好加固處理工作，以免被風(fēng)吹破，涵洞墻身頂部位置上應(yīng)該設(shè)置水桶接上塑料管，兩側(cè)要開(kāi)孔進(jìn)行滴灌，保證水份沿著表面流動(dòng)，養(yǎng)護(hù)期不少于7d。墻身結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度＞2.5MPa后，需要在保證其邊角和表面不被損壞的前提下進(jìn)行拆模。拆除過(guò)程中，應(yīng)使用吊車，將連接螺栓逐個(gè)拆除，并且要避免造成模板和混凝土結(jié)構(gòu)的損傷，將模板中的連接螺栓孔的位置上使用更高強(qiáng)度的混凝土進(jìn)行封堵。

3.6 臺(tái)背回填

在公路施工中，需要在兩側(cè)對(duì)稱的對(duì)臺(tái)背進(jìn)行施工與填土，并根據(jù)土層的厚度適當(dāng)選擇合理的施工工具，當(dāng)涵洞蓋板上的土層厚度低于50cm時(shí)，不應(yīng)該選擇大型的機(jī)器進(jìn)行施工與碾壓。在臺(tái)背壓實(shí)步驟中，應(yīng)該盡量使用橫向碾壓的方法，從而為大型施工工具的使用提供便利，使得臺(tái)背能夠得到充分的碾壓，并逐步攤鋪相關(guān)的填料，保證壓實(shí)質(zhì)量。當(dāng)臺(tái)背回填的高度達(dá)到相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該再往上填20cm的高度，并適當(dāng)增加碾壓機(jī)器的重量，對(duì)臺(tái)背進(jìn)一步壓實(shí)，使得填料的密度得到最大程度的提升，最大程度提升壓實(shí)時(shí)間，增強(qiáng)臺(tái)背與公路工程的穩(wěn)定性，保證在公路后期使用過(guò)程中避免跳車現(xiàn)象的發(fā)生。

4 公路橋梁涵洞施工中需要注意的問(wèn)題

4.1 從排水系統(tǒng)的角度分析

橋梁在很大的程度上是與水源有關(guān)系的一種建筑設(shè)施，因此對(duì)相關(guān)橋梁的排水控制非常重要。橋梁對(duì)于水源能有直接接觸的部位就是橋梁涵洞，因此對(duì)橋梁涵洞的排水方面的問(wèn)題就要進(jìn)行深入的考慮。目前，很多施工企業(yè)對(duì)橋梁涵洞的排水方面的重視程度不夠，導(dǎo)致橋梁在施工過(guò)程中并沒(méi)有做到嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，使得公路路面上存在的積水沒(méi)有及時(shí)清理，導(dǎo)致涵洞出現(xiàn)了積水，進(jìn)一步導(dǎo)致了橋梁的路基受了積水的浸泡出現(xiàn)下沉的情況，這種情況就會(huì)出現(xiàn)跳車的現(xiàn)象。

4.2 從高填土路基的角度分析

公路橋梁涵洞的施工對(duì)橋梁路基的要求也很高，路基施工時(shí)要對(duì)高填土進(jìn)行重視，這是因?yàn)楦咛钔灵L(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些變形的情況，這種變形會(huì)在很大的程度上導(dǎo)致橋梁涵洞出現(xiàn)跳車。另外在橋梁施工過(guò)程中，路基的高填土要與路堤保持一定的高度和距離，雖然施工人員對(duì)路面的壓實(shí)程度通過(guò)相應(yīng)的壓實(shí)工藝進(jìn)行保證，但在使用過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)一些沉降的現(xiàn)象，在很大程度上還會(huì)導(dǎo)致跳車的情況發(fā)生。

4.3 從涵洞處的錐坡以及路堤的角度分析

橋梁在一定的程度上是需要利用相應(yīng)的錐坡進(jìn)行施工建造的，這種錐坡和相應(yīng)路堤之間存在一定的角度，這種角度如果沒(méi)有按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，或者在施工過(guò)程中沒(méi)按照相應(yīng)規(guī)定進(jìn)行操作，就會(huì)導(dǎo)致橋梁涵洞在使用過(guò)程中出現(xiàn)沉降，如果相應(yīng)的路堤即將發(fā)生變形，但是在變形前還與相關(guān)涵洞進(jìn)行銜接，就會(huì)導(dǎo)致路基發(fā)生一定的沉降，從而導(dǎo)致跳車現(xiàn)象發(fā)生。

4.4 嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，加強(qiáng)材料管理

首先，采購(gòu)人員應(yīng)當(dāng)與管理人員共同參與采購(gòu)活動(dòng)，通過(guò)對(duì)材料廠家進(jìn)行多家對(duì)比，選擇具有高質(zhì)量、低價(jià)格的廠家，如果對(duì)廠家調(diào)查發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量滿足涵洞施工，可采取長(zhǎng)期合作的方式，在降低價(jià)格的同時(shí)保證材料質(zhì)量；第二，材料進(jìn)入施工場(chǎng)地前必須進(jìn)行審核，由審核小組對(duì)材料數(shù)量、規(guī)格、種類等進(jìn)行全面檢查并記錄，以免出現(xiàn)混入劣質(zhì)材料或材料丟失的情況；第三，材料進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)當(dāng)分類管理，且根據(jù)材料的物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分類保存，例如鋼筋材料屬于金屬，在存放時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制其存放空間內(nèi)的空氣濕度，避免出現(xiàn)腐蝕等情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，公路涵洞施工復(fù)雜性較高，涉及到的專業(yè)技術(shù)也比較多，需要選擇合適的施工工藝和技術(shù)才能保證工程質(zhì)量，同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)督管理，促進(jìn)工程質(zhì)量的提升，以提升我國(guó)公路施工的技術(shù)水平，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。