關(guān)于改建公路涵洞加寬加固設(shè)計的探討

張明

摘 要 隨著私家車輛的增多，人們對公路提出更高要求，早期修建的公路已經(jīng)無法滿足需求，并且，車流量的增大，早期公路病害逐漸增多，需要改建。對于現(xiàn)有公路涵洞，需要對其加寬加固，以便之后更好利用，為人們出行提供便利。對此，文章探討了公路涵洞當(dāng)前情況，探討了公路涵洞破損原因，之后概述了改建公路涵洞加寬加固設(shè)計，以供參考。

關(guān)鍵詞 公路涵洞;改建;加寬加固;設(shè)計

前言

交通運(yùn)輸事業(yè)的迅猛發(fā)展，早期在各地城鎮(zhèn)修建的各級公路橋梁擔(dān)負(fù)著繁重交通量，交通荷載非常沉重。在長期暴雨烈日、車船撞擊、寒冬酷暑等的影響下，部分橋梁出現(xiàn)各種病害，鋼筋銹蝕、混凝土剝落、橋頭跳車等，公路橋梁壽命明顯縮短。對此，改建公路涵洞，對涵洞加寬加固，提高公路橋梁承載力與安全性，保障公路橋梁正常運(yùn)行，成為重點(diǎn)。

1改進(jìn)公路涵洞構(gòu)造現(xiàn)狀與損壞原因

通過觀看、分析近幾年公路涵洞改建工程的檔案數(shù)據(jù)，筆者認(rèn)為，在早期公路涵洞建設(shè)中，我國施工技術(shù)并不完善，公路設(shè)計、施工規(guī)范等仍存在缺陷，加之，設(shè)計與施工經(jīng)驗(yàn)欠缺，不可避免的為公路與橋梁工程埋下一定隱患[1]。隨著社會發(fā)展，交通量猛增，超載車輛顯著擴(kuò)大，原先建設(shè)的諸多公路、橋涵等迅速破損，部分橋涵破損非常嚴(yán)重，影響了車輛運(yùn)輸安全，橋涵公路壽命也受到影響。其中，主要問題包括橋面鋪裝剝落、伸縮縫被破壞、橋頭跳著、鋼筋外漏、錐坡滑移、縱橫裂縫等。對此，改建公路涵洞并加寬、加固成為必然。

對本次改建工程現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計缺陷主要表現(xiàn)在拱頂、拱腳等部位，拱頂受到破壞，主要是因回填土的土層較高，拱腳和側(cè)墻頂過渡不夠平滑，致使應(yīng)力集中，當(dāng)拱頂因荷載過高而出現(xiàn)問題，拱腳應(yīng)力集中，加劇拱腳荷載，拱腳被破壞。對此，在公路涵洞改建中，加寬加固設(shè)計應(yīng)重視該方面。

2改建公路涵洞加寬加固設(shè)計資料準(zhǔn)備

在對原有公路涵洞進(jìn)行改建時，為保障加寬加固工程設(shè)計的可行性，各項(xiàng)資料準(zhǔn)備非常重要。首先，應(yīng)做好外業(yè)測量工作，掌握改建路橋需要加寬、加固的路線、橋面標(biāo)高、過橋位置、橋梁上下結(jié)構(gòu)形式等資料[2]。如：若橋梁上下結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破損，不存在加寬再利用價值，若一味強(qiáng)調(diào)涵洞的加寬與加固，卻忽視了橋梁使用壽命，如此是不可取的。

其次，收集原有路橋竣工資料與養(yǎng)護(hù)資料。在資料收集中，因早期建設(shè)時檔案并未實(shí)現(xiàn)電子化，紙質(zhì)檔案存在部分遺失，不過，收集到的部分舊路舊橋檔案資料、養(yǎng)護(hù)資料等，設(shè)計人員詳細(xì)掌握原有公路涵洞的隱蔽工程、配筋情況等，掌握路橋建成以來使用與改造情況，為公路涵洞加寬加固改建設(shè)計提供了幫助。再次，荷載試驗(yàn)資料準(zhǔn)備。在公路涵洞改建時，若原路橋竣工與養(yǎng)護(hù)資料缺失過多，應(yīng)該在條件允許下展開靜載試驗(yàn)，以便快速掌握改建工程各處特征，以便準(zhǔn)確計算原工程的承載力，為加寬加固改建設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。最后，應(yīng)準(zhǔn)備地質(zhì)水文資料，對原工程的水文地質(zhì)情況重新計算，以此決定是否對原工程該區(qū)防護(hù)措施，或者過水面積是否滿足要求等，保障工程改建完畢的可用性。

3改建公路涵洞加寬加固設(shè)計施工

3.1 改建公路涵洞加寬加固設(shè)計

根據(jù)工程實(shí)際情況，在本次加寬加固設(shè)計中，應(yīng)滿足如下原則：其一，加強(qiáng)拱部抗彎剛度;其二，加強(qiáng)拱腳兩側(cè)約束力，抵消拱腳側(cè)向分力，降低拱頂彎矩;其三，對拱部、邊墻的連接線形修正，將應(yīng)力分散，改善拱部、邊墻傳力途徑，便于拱部圍巖壓力向邊墻傳遞。

通過經(jīng)濟(jì)核算、結(jié)構(gòu)計算，加固圓套拱部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，以此發(fā)揮成本優(yōu)勢。圓套拱能夠增強(qiáng)拱頂?shù)目箯潉偠?，對拱部、?cè)壁的過渡線形進(jìn)行優(yōu)化，保障結(jié)構(gòu)的合理性，提高施工便利性[3]。并且，圓套拱造價經(jīng)濟(jì)，箍筋在植入原有的混凝土結(jié)構(gòu)時，應(yīng)擁有一定深度，且以環(huán)氧樹脂將箍筋和混凝土之間連接，加強(qiáng)對加固環(huán)向鋼筋約束力。另外，在不降低涵洞過水截面的同時，保障施工簡單、加工成本經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上，引進(jìn)植筋方式，提高截面的加固，對結(jié)構(gòu)線形進(jìn)行優(yōu)化，以此改善受力狀態(tài)，提高公路涵洞設(shè)計水平。

3.2 公路涵洞加寬加固工程施工

（1）鋼筋砼圓管涵施工。根據(jù)原有工程管節(jié)情況，直接將嚴(yán)重破損的部分拆除，對于一般破損部分進(jìn)行加固。在對公路涵洞加寬時，原涵洞的斜端管節(jié)直接拆除，正端管節(jié)不需要拆除。加長涵身與基礎(chǔ)，并不需要和原有的涵洞聯(lián)結(jié)，在新舊涵洞之間設(shè)置施工縫。同時，新加長的涵管內(nèi)徑和原有涵管內(nèi)徑一致。同時，加強(qiáng)新管節(jié)的基礎(chǔ)處理。

（2）明蓋板涵工程施工。在原涵臺不需要加高時，蓋板若能夠利用，則直接利用，若不能利用，可直接將蓋板拆除，和加寬涵身都選擇新蓋板。在縱斷設(shè)計時，若縱斷升高，加寬涵身后，若有條件，盡可能構(gòu)成暗蓋板涵，提高行車舒適性。明蓋板設(shè)計時，25號混凝土鋪設(shè)8cm厚即可。新加長的涵身英語基礎(chǔ)、臺帽有效聯(lián)合，將原先的涵身墻砌體拆為約30cm的鋸齒企口，全部鑿除原涵洞臺帽端，鋼筋深入新臺帽。若原涵臺存在破損、東海等，應(yīng)挖除并填筑新的透水性材料，若涵洞被嚴(yán)重破壞，應(yīng)將原先的涵洞直接拆除。

（3）箱涵與拱涵施工。在新路基箱涵設(shè)計中，涵頂填土不能大于1.5m;當(dāng)原有箱涵的翼板處于路面結(jié)構(gòu)層的內(nèi)部，應(yīng)鑿除翼板的頂部;當(dāng)原涵側(cè)墻與頂板需要采用機(jī)械設(shè)備水平鉆孔，將連接鋼筋植入時，應(yīng)將底板鑿毛清洗，將其和加寬部分統(tǒng)一澆筑混凝土，使其連接為一個整體。若路基箱涵的涵頂填土高于1.5m，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況展開分析，新箱涵不能和原有箱涵連接，中間應(yīng)設(shè)置施工縫。而在拱涵施工中，應(yīng)在新拱涵和原有拱涵之間設(shè)置施工縫。同時，原有涵洞的側(cè)墻并不需要拆除，加長涵臺時，應(yīng)與原先涵洞選擇同種材料。

4結(jié)束語

總而言之，在公路涵洞加寬與加工設(shè)計中，因原公路涵洞的實(shí)際情況不同，設(shè)計方可也存在相應(yīng)不同。在具體設(shè)計中，應(yīng)做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料的準(zhǔn)備工作，為加寬加固設(shè)計提供支持，增強(qiáng)設(shè)計的可行性，以此保障改建后公路涵洞繼續(xù)運(yùn)行，為人們?nèi)粘３鲂刑峁椭?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 劉春艷.淺談公路涵洞加寬與加固設(shè)計[J].工程技術(shù)（全文版），2017，

（3）：00113.

[2] 劉奎明，崔學(xué)斌.關(guān)于涵洞設(shè)計中的問題討論[C].北京力學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會.2019.

[3] 張晉濤.公路高填土涵洞的加固設(shè)計[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019，

（21）：104.