高速公路小橋涵的設(shè)計(jì)分析

蘭月琴

摘 要：小橋涵作為高速公路的重要組成部分，其設(shè)計(jì)不僅滿足高速公路的行車需求，而且直接影響到高速公路沿線的民生。在此基礎(chǔ)上，分析了高速公路小橋涵設(shè)計(jì)模型，研究了如何建立小橋涵設(shè)計(jì)流量的計(jì)算方法，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了深入分析。

關(guān)鍵詞：高速公路;小橋涵;設(shè)計(jì)模型

1 高速公路小橋涵的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

高速公路是我國貿(mào)易發(fā)展的產(chǎn)物，既能滿足高速行駛的需要，又能為人們提供安全、快捷的綜合駕駛環(huán)境。高速公路有效地連接了城市和城市，它的建成使人們的生活簡單快捷。結(jié)合國外一些公路橋涵的設(shè)計(jì)，闡述了滿足公路行車需要的公路橋涵設(shè)計(jì)理念。高速公路小橋涵設(shè)計(jì)數(shù)量多、造價(jià)低，容易被忽視。一旦小型橋涵設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，將直接影響高速公路沿線居民的生活，給高速公路沿線居民帶來不可估量的財(cái)產(chǎn)損失，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致整個(gè)高速公路工程癱瘓。小橋涵是高速公路建設(shè)過程中常見的設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)對(duì)高速公路建設(shè)的安全性和造價(jià)有著重要影響。近年來，隨著我國高速公路的大規(guī)模建設(shè)，小型橋涵的設(shè)計(jì)往往與高速公路的實(shí)際情況相矛盾，設(shè)計(jì)方案需要再次變更，延誤了工程交付日期，對(duì)沿線居民的生命財(cái)產(chǎn)安全也有一定影響。小橋涵是高速公路的重要組成部分，對(duì)高速公路的運(yùn)營安全、工期和工程預(yù)算有著重要的影響。高速公路小橋涵建設(shè)與沿邊農(nóng)田和居民生活息息相關(guān)。小橋涵是高速公路過河時(shí)需要修建的建筑物，其造價(jià)遠(yuǎn)低于大橋。特別是近年來，我國社會(huì)貿(mào)易發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，高速公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，小橋涵數(shù)量也在不斷增加。小型橋涵的建設(shè)直接影響著高速公路沿線居民的日常生活環(huán)境，對(duì)高速公路安全運(yùn)輸?shù)囊笠苍絹碓礁?。因此，小橋涵的設(shè)計(jì)是否合理，直接影響到整個(gè)高速公路的建設(shè)，并決定著高速公路建設(shè)能否順利完成和后期行車的安全。普通小橋涵設(shè)計(jì)中存在的問題大多是設(shè)計(jì)方法不當(dāng)和施工過程中的變化。雖然大多不是設(shè)計(jì)引起的，但如果在施工過程中出現(xiàn)問題，只能進(jìn)行修補(bǔ)，改變?cè)瓉淼脑O(shè)計(jì)流程，對(duì)存在的問題及時(shí)總結(jié)分析，以后的施工中盡量不要出現(xiàn)類似的問題。

2 高速公路小橋涵的設(shè)計(jì)方法

2.1 確定橋涵位置

高速公路中小橋涵設(shè)計(jì)需結(jié)合施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地調(diào)查測繪，收集河床位置、主河道、受淹縣域、橋涵特征及地形等資料，繪制公路工程施工場地地形圖，結(jié)合周邊河流及水文地質(zhì)情況確定測繪范圍。對(duì)地形、地貌復(fù)雜的高速公路項(xiàng)目，應(yīng)在上下游設(shè)置附屬設(shè)施，并重新進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，確保地形圖符合高速公路橋涵平面設(shè)計(jì)要求，防止設(shè)計(jì)橋涵與公路相互影響周圍結(jié)構(gòu)。如果小橋涵位于高速公路挖方路段，需要綜合收集公路工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)、水文資料，不能僅在公路工程施工現(xiàn)場確定墩臺(tái)位置。當(dāng)高速公路施工中出現(xiàn)溝槽偏斜、陡坡等問題時(shí)，有必要對(duì)高速公路施工場地進(jìn)行布置，優(yōu)化繪制1：2 000地形圖。在公路工程上下游溝渠改造工程復(fù)雜的情況下，要做好高速公路小橋涵排水工作，合理設(shè)置小橋涵換流井和急流槽。

2.2 地基處理

應(yīng)合理埋設(shè)小橋涵涵洞，根據(jù)橋梁涵洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，優(yōu)化小橋涵基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載力;因此，凍結(jié)和沖刷不會(huì)直接影響小橋涵的基礎(chǔ)。在高速公路工程中，有必要處理橋涵的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和地基承載力，從而保證小橋涵的結(jié)構(gòu)類型和位置，降低高速公路建設(shè)投資成本，提高施工進(jìn)度。此外，高速公路設(shè)計(jì)部門應(yīng)與公路工程地基的設(shè)計(jì)方案相比較，優(yōu)化公路橋涵基礎(chǔ)，特別是不良路段的地基處理和承載能力，做好公路工程橋梁場地條件的調(diào)查工作。

2.3 臺(tái)背防水層施工

在高速公路小橋涵設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理設(shè)置臺(tái)背防水層，優(yōu)化箱涵和箱涵的臺(tái)背。當(dāng)橋臺(tái)肋板、暗涵頂板、臺(tái)背被土浸沒時(shí)，應(yīng)均勻涂抹兩層熱瀝青材料，保證每層瀝青材料厚度為1 mm～1.5 mm。高速公路小橋涵防水混凝土施工中，應(yīng)將混凝土表面的垃圾、雜物清理干凈，并在養(yǎng)護(hù)10天后做好防水施工。如果防水層是在炎熱的夏季施工，防水層不應(yīng)暴露在烈日下，并應(yīng)采取遮陽措施，防止熱瀝青材料流動(dòng)。因此，必須嚴(yán)格遵循高速公路小橋涵的設(shè)計(jì)原則。公路橋涵結(jié)構(gòu)未施工時(shí)，應(yīng)結(jié)合公路橋涵施工設(shè)計(jì)要求，在暗涵背面進(jìn)行回填施工。

2.4 路面和橋面施工

在高速公路橋涵施工中，必須優(yōu)化和完善橋面結(jié)構(gòu)，合理選擇鋪裝材料，結(jié)合各種混凝土橋面鋪裝組合方案，進(jìn)行公路工程橋面鋪裝結(jié)構(gòu)施工，高速公路橋涵和道路等級(jí)的設(shè)計(jì)要求。在橋面鋪裝施工中，應(yīng)根據(jù)高速公路小橋涵的施工部位，采用優(yōu)質(zhì)水泥混凝土和改性瀝青材料，同時(shí)可適當(dāng)摻加樹脂和纖維材料，以保證其養(yǎng)護(hù)周期、耐久性和經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 橋梁墩臺(tái)施工

在高速公路小橋涵墩臺(tái)施工中，應(yīng)根據(jù)小橋涵設(shè)計(jì)要求，合理設(shè)計(jì)墩臺(tái)的材料強(qiáng)度、尺寸和位置，準(zhǔn)確測量墩臺(tái)位置，提供保證模板的正確加工、制作和安裝。橋墩和橋臺(tái)的施工要求使用優(yōu)質(zhì)建筑材料，在施工現(xiàn)場進(jìn)行砌筑和澆筑，裝配預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、鋼筋混凝土構(gòu)件或混凝土砌塊。當(dāng)外界溫度因素對(duì)高速公路小橋涵墩臺(tái)產(chǎn)生影響，使施工過程中溫度變化較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取防裂措施，盡量減少公路工程橋涵裂縫的發(fā)生。

2.6 橋涵伸縮縫施工

高速公路小橋涵伸縮縫施工應(yīng)做好開槽。結(jié)合公路工程橋涵設(shè)計(jì)圖紙和施工現(xiàn)場實(shí)際情況，在切割公路橋涵槽孔時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確掌握槽孔寬度，使鋸切過程中的石粉不污染公路路面，保護(hù)公路路面。而且，高速公路小橋涵伸縮縫的安裝施工，必須結(jié)合小橋涵伸縮縫的出廠溫度與安裝施工溫度的差異，合理調(diào)整定位拼裝間隙。另外，高速公路橋涵混凝土澆筑施工中，混凝土坍落度不得超過2 cm，因此高速公路橋涵兩側(cè)不能同時(shí)進(jìn)行混凝土振搗施工，以防止混凝土起泡或泛水。高速公路小橋涵混凝土澆筑施工完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，確保高速公路小橋涵混凝土的施工質(zhì)量，并在混凝土表面覆蓋濕草席和麻袋。

3 結(jié)語

高速公路小橋涵設(shè)計(jì)采用了先進(jìn)技術(shù)，大大提高了工程質(zhì)量，提高了高速公路的排水和抗洪能力。在高速公路建設(shè)中，小型橋涵的施工質(zhì)量直接或間接影響著排水效果。因此，高速公路小橋涵施工中出現(xiàn)的問題將給后期運(yùn)營帶來損失。由于高速公路流水的特殊性，在強(qiáng)降雨的情況下，小橋涵需要承受強(qiáng)降雨的沖擊。如果高速公路小橋涵設(shè)計(jì)流量計(jì)算采用常用的公路小橋涵設(shè)計(jì)流量計(jì)算方法，計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)小于實(shí)際值。本文提出的小橋涵設(shè)計(jì)流量計(jì)算方法簡單、準(zhǔn)確。我國幅員遼闊，各地氣溫、土壤類型差異較大，高速公路小橋涵設(shè)計(jì)十分復(fù)雜。在實(shí)際工程中，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)各種計(jì)算方法相互驗(yàn)證，并對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，使高速公路小橋涵的設(shè)計(jì)更加合理。

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