摘要:本文首先分析了公路涵洞施工過程中常見的基本問題,然后提出了相應(yīng)的解決辦法,最后探討了公路涵洞施工的技術(shù)。 作為公路建設(shè)事業(yè)中的一部分,涵洞施工有著極其重要的地位,本文是個人的一些見解,可供參考。
關(guān)鍵詞: 公路; 涵洞; 施工
前言
公路涵洞的設(shè)計施工是一項(xiàng)重要的工程,運(yùn)用施工技術(shù)進(jìn)行涵洞選型以及確定孔洞等對提高涵洞施工質(zhì)量有著極為重要的意義,對于公路的涵洞施工,應(yīng)在施工前做好充分的準(zhǔn)備工作,要特別重視涵洞的設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),本文從涵洞型式、確定孔洞大小、涵洞基本施工以及施工中常見問題入手,探究了公路涵洞的施工技術(shù),為以后中國公路的建設(shè)事業(yè)貢獻(xiàn)微薄的力量。
一、涵洞的選型問題分析
涵洞的選型要從公路建設(shè)的地形入手,下面幾種涵洞型式較為常見:
1、涵式橋結(jié)構(gòu)。涵式橋是單孔跨徑大于6cm的通道、小橋的新型結(jié)構(gòu)形式,其結(jié)構(gòu)介于涵洞和橋梁之間,這種結(jié)構(gòu)一方面可以彌補(bǔ)涵洞無法滿足農(nóng)村生產(chǎn)設(shè)備的通行要求,另一方面與高架橋相比,經(jīng)濟(jì)性價比較高。涵式橋的優(yōu)點(diǎn)有以下幾種:易設(shè)計、便于施工、適用于多重地勢地形、工程造價低且對環(huán)境破壞較小,總體設(shè)計合理。
2、石拱涵洞。石拱涵洞常見于山區(qū),其主要優(yōu)點(diǎn)有:可就地取材、造價較低,凈空高、過水能力強(qiáng),跨徑比較大、承載能力大且結(jié)構(gòu)堅固,缺點(diǎn)有:施工繁瑣、工期較長、對地基的承載能力要求極高。
3、箱涵。箱涵適用于軟弱地基的地區(qū)或者具有特殊要求的地區(qū),箱涵的施工工序繁多、造價高、用鋼量較大。
4、鋼筋混凝土圓管涵洞。該涵洞主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉,公路建設(shè)中較少采用。其優(yōu)點(diǎn)有:結(jié)構(gòu)型式較簡單,受造價低,便于工廠批量生產(chǎn),受力情況以及適用基礎(chǔ)性能良好。缺點(diǎn)有:過水能力小,接縫處防水結(jié)構(gòu)復(fù)雜,常出現(xiàn)因接縫處漏水影響路基穩(wěn)定性等現(xiàn)象。
二、涵洞孔徑的確定問題分析
洞孔徑大小的確定應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐暮哟驳刭|(zhì)、洪水流量以及平均流速等因素綜合考慮。應(yīng)保證涵洞的跨徑和臺高之間的比例限定在1:1~1:1.5 范圍內(nèi),這樣可確保涵前的涌水不致太高。通道式涵洞的孔徑應(yīng)滿足公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 8.5.4 規(guī)定的凈空要求。對于涵洞長度介于15m~30m 之間的,其孔徑應(yīng)大于 1m;長度介于30m~40m 的,孔徑應(yīng)大于 1.25m;長度大于 40m的,其孔徑不應(yīng)小于1.50m。對于鋼筋混凝土涵式橋,在進(jìn)行施工設(shè)計時應(yīng)注意一下幾個問題:①涵式結(jié)構(gòu)的斜交角度應(yīng)小于30°,考慮到墻身水平的分布以及結(jié)構(gòu)物的分節(jié)長度,應(yīng)選用小直徑的鋼筋,這樣可以加密間距的形式布置。②進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計算的時候,土壓力要考慮側(cè)摩阻力的影響。③每隔6~10m設(shè)置沉降縫,縫寬約為1cm~2cm。
三、公路涵洞的基礎(chǔ)施工問題分析
完成基礎(chǔ)開挖之后,要檢查地質(zhì)情況和地基的承載能力和設(shè)計要求是否相符合,檢查合格報送駐地監(jiān)理驗(yàn)收,同意后進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土的施工或者封底。為保證基礎(chǔ)混凝土的質(zhì)量,應(yīng)實(shí)施集中攪拌,并嚴(yán)格控制基礎(chǔ)混凝土的混合料攪拌時間。如果基礎(chǔ)地基的承載力不符合設(shè)計要求時,應(yīng)對基地片石封底,然后分層填筑碎石并碾壓,待基地達(dá)到地基承載能力要求之后再進(jìn)行澆筑緩凝土。
四、涵洞施工中常見問題及技術(shù)解決措施分析
1、蓋板預(yù)制和安裝中常見問題。在涵洞施工中,因涵蓋板頂覆土厚度較薄,有壓路機(jī)碾壓或者重車通過等,造成蓋板底部產(chǎn)生橫向裂縫,其最主要的技術(shù)原因在于:①蓋板在預(yù)制時,主受力鋼筋緩凝土的保護(hù)層厚度不夠。②加工主受力鋼筋時,端頭彎起的角度不是直角,彎起的長度也不夠,這樣容易造成主受力鋼筋的錨固長度不夠。③涂刷在干板底部的隔離劑滲入混凝土內(nèi)部,大大降低了鋼筋和混凝土之間的摩擦力,降低了混凝土和主受力鋼筋之間的握裹力。
2、臺背填土施工過程中常見的問題。一是臺背回填的范圍不合理。原地面以上的臺背回填寬度沒有達(dá)到兩被臺身高;基坑沿坑壁垂直回填到原地面,沒有以臺階狀連接;用于臺背回填的材料和相接路基的填筑材料壓縮模量差異較大,容易造成路基不均與沉降,從而發(fā)生橋頭跳車的現(xiàn)象等等,以上是引起臺背填土范圍不合理的主要原因。二是臺背回填料不合格。臺背回填料不合格主要有以下三方面的原因:回填料使用涵洞周圍的非透水性材料;回填土方顆粒級配不良;透水性材料0.074mm 以下顆粒含量和液限指標(biāo)超限。三是臺背回填壓實(shí)度不合格。原因主要有以下幾個方面:碾壓機(jī)具的壓實(shí)功率不足;分層灑水不足或者超灑,造成填料壓實(shí)時不是最佳的含水量,有翻漿或回彈的現(xiàn)象發(fā)生;回填時分層填筑的厚度超過20cm;臺背回填和土方路基連接段碾壓后沒有挖臺階;填料顆粒級配不良或者有直徑超過50mm 的顆粒存在,造成大粒徑料周邊土體松散不密實(shí);臺背回填壓實(shí)度的檢測偏綠較低,代表性不足,易將不合格的填筑層判斷為合格,造成填方壓實(shí)度不能達(dá)到95%的要求。
3、橋頭跳車的原因以及解決措施。一是橋頭跳車的原因。臺背回填部位是壓路機(jī)不能碾壓到位的一個部位,并且對該部位進(jìn)行碾壓時,機(jī)械振動不應(yīng)過大,否則,會直接影響到結(jié)構(gòu)物臺身的質(zhì)量,因此,造成壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)生不均勻沉降。公路建設(shè)因?yàn)橐s工期,出現(xiàn)的工后沉降量占據(jù)較大比重,從而因工后沉降不均勻引起的橋頭跳車現(xiàn)象越來越多。高路堤的情況下,因?yàn)槁坊奶钔凛^高,雖然施工時按照規(guī)范逐層碾壓確保壓實(shí)度達(dá)到要求,但依然會出現(xiàn)約 1%的壓縮量,這同樣會出現(xiàn)沉降差引起跳車。施工前對橋頭路堤或錐坡處理不徹底,天然地基會發(fā)生較大變形,待施工結(jié)束,因橋頭路堤重力變形不能在橋頭路面鋪筑時完成,則同樣會產(chǎn)生橋不下沉、路基下沉的現(xiàn)象,從而造成跳車。因雨雪天氣,造成路基土軟化,引起不均勻沉降,從而引起跳車現(xiàn)象。二是橋頭跳車的解決措施。①地基的處理辦法。對于橋頭路堤處于濕陷性黃土地段或者軟土地段的情況,要加固地基,提高地基的承載能力,同時要加強(qiáng)防水排水,防止地表水滲入地基和路基。②選擇合適的臺背填料。選擇合適的臺背填料可以防治橋頭跳車,一般情況下,選擇使用類似于粉煤灰等輕質(zhì)填料。保證臺背的每個平面使用同種填筑材料,這樣可以克服因填筑材料不同而引起的不均勻沉降。③設(shè)置橋頭搭板。一般選擇 4m~12m 的搭板,將其一段支撐在臺背牛腿上面,另一端直接固定在穩(wěn)定的土基層上面或者支撐在矩形截面的枕梁上面,偏長的搭板則在跨中央加設(shè)枕梁或者設(shè)置雙跨搭板。④加強(qiáng)橋頭路堤排水、防水功能。橋頭路堤和錐坡應(yīng)采用混凝土或者漿砌片石進(jìn)行封閉防護(hù),防止橋頭路堤因雨雪的沖刷水土流失,同時也保證了防護(hù)工程基礎(chǔ)的穩(wěn)固,從而加強(qiáng)路堤的穩(wěn)定性。
五、結(jié)語
涵洞是公路或鐵路與溝渠相交匯的地方使水從路下流過的通道,它起的作用與橋相同。近年來,我國的公路建設(shè)進(jìn)入一個鼎盛時期,雖然涵洞在公路建設(shè)中占據(jù)比例不大,但因其重要的使用性能,涵洞已經(jīng)成為公路建設(shè)中必不可少的一部分。涵洞因其具有不切斷水流且能保證路基連續(xù)等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中。
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