摘要 涵洞設計是否合理、施工是否合格,會直接影響到整條高速公路的造價與工程質量。本文簡單介紹了涵洞設計與施工中的一些基本問題,並對涵洞施工常見的質量問題提出了具體解決措施。
關鍵詞 涵洞;設計;施工;措施
中圖分類號 U412文獻標識碼 A文章編號 1674-6708(2010)11-0027-02
0 引言
隨著國內經濟的快速發展與擴大內需的需求,我國的高速公路建設已經進入了一個鼎盛時期。高速公路在跨越人上渠道、小河溝等,以及為了排除路基內側水流時,常常需要修建各種各樣的排水構造物,涵洞可以滿足不切斷水流且使路基連續的要求,因而得到廣泛應用的一種橫穿路基的小型排水構造物。
1 涵洞的選型與孔徑確定
1.1涵洞的選型
1.1.1鋼筋混凝土圓管涵洞
鋼筋混凝上圓管涵在公路中較小應用,主要應用於農業灌溉。此種型式涵洞主要優點為:結構型式簡單,受力情況和適應基礎性能良好。造價低,而且便於工廠批量預製;缺點主要表現為:過水能力較小,接縫處的防水構造措施複雜,常常會因接縫處的漏水而影響路基的穩定性。
1.1.2箱涵
其施工工序複雜、用鋼量大、造價高。一般用於軟弱地基地區或具有其它特殊要求的地區。
1.1.3石拱涵洞
主要被山區公路采用。主要優點為:淨空高、過水能力大能經的起山洪考驗,且可就地取材、造價便宜。當跨徑比較大、承載能力大、結構堅固;缺點:自重較大、對地基承載能力要求較高,且施工工序繁多、工期長。
1.1.4涵式橋結構
涵式橋的提出是在設計涵洞無法滿足農村生產設備通行要求,且設計成高架橋跨越時不經濟的情況下提出的一種新型結構。這種結構的跨度介於涵洞與橋梁之間。涵式橋是指通道、小橋,單孔跨徑不小於6m的新型結構形式。主要優點有:能較好的適用於多種地形、地勢,且工程造價低;易於設計和施工;對環境破壞小,使總體設計更加合理。
1.2涵洞孔徑的確定
涵洞孔徑大小的設計應根據當地可能發生的洪水流量大小,河床地質、平均流速等綜合考慮。涵洞孔徑的大小應該滿足以涵內流速不致衝刷河床或結構物、設計洪水流量,並保證涵前湧水不致過高。要求跨徑與台高之比限製在1:1~1:1.5之間。對於通道式涵洞,其孔徑大小應該滿足公路工程技術標準8.5.4規定的淨空要求。對於較長的涵洞,其孔徑的設計應滿足如下要求:涵洞長度為15m~30m時,其孔徑大小應大於1.0m;當長度介於30m~40m之間時,其孔徑宜大於1.25m;長度大於40m時,則不宜小於1.50m。
對於鋼筋混凝土涵式橋結構,其在山區高速公路中應用廣泛。設計中應考慮以下問題:1)在結構受力計算時,土壓力應考慮側摩阻力的影響;2)涵式結構斜交角度不宜大於30°,同時應考慮結構物的分節長度,牆身水平的分布鋼筋宜選用小直徑鋼筋,加密間距形式布置;3)沉降縫應每間隔6~10m設置一道,縫寬1cm~2cm。
2 涵洞基礎施工
基礎開挖完成,應首先複核地質情況是否與設計相符,並檢測地基承載力是否達到設計要求。檢查合格後,應報送駐地監理驗收,同意後及時封底或進行基礎混凝土施工。應嚴格控製基礎混凝土的質量。基礎混凝土配料應按審批的施工配合比進料,嚴控混合料的攪拌時間小低於規定的最少攪拌時間,最好是集中攪拌。當基礎的地基承載力達不到設計要求時,應對基底進行處理達到地基承載力要求後再澆築混凝土。基底處理方法為:采用片石封底,再分層填築碎石並碾壓。
3 施工質量問題及解決措施
3.1蓋板預製、安裝中常見問題及原因分析
蓋板底部有橫向裂縫、涵蓋板頂覆土厚度薄,有重車通過或壓路機振動碾壓時,會造成蓋板底部出現橫向裂縫。原因有:1)蓋板預製時主受力鋼筋的混凝土保護層厚度不夠;2)主受力鋼筋加工時,端頭彎起的長度不夠,彎起角度不為直角,造成主受力鋼筋的錨固長度不夠;3)蓋板底模塗刷的隔離劑滲放混凝土內部,降低了混凝土與鋼筋之間的摩擦力,使得混凝土與主受力鋼筋間的握裹力降低。