混凝土圆管涵的病害分析及预防

张起君

摘要:根据对黑龙江省内三级及以下公路圆管涵的调查,发现在交付使用后的不长时间内,就程度不同发生了多种病害,从设计、施工、养护等三个方面分析了病害产生的原因,并提出了相应的预防措施和建议。

关键词:混凝土管涵预防

1 涵洞的重要性、结构特征和技术要求

1.1 涵洞的重要作用 涵洞是公路工程中的重要组成部分之一,无论是在工程造价上还是在工程数量上,在公路工程中都占有相当的比重,任何一条公路总要跨越大小不同的水流沟渠,为了使路基连续、水流畅通,必须修建尺寸不同的排水构照物,其中小桥涵数量据统计:平原区1～3道/KM、山区3～5道/KM,其造价可达工程全部造价的5～15%。在小桥涵中,涵洞又占绝大多数,在平原地区,混凝土圆管涵占80%以上,有的几乎达到100%,因此,可以说,涵洞在公路中是不可缺少的。

1.2 涵洞的结构特点 涵洞是用于排泄公路两侧水流的人工构造物,属于上部受压,两侧受挤,端部外露,中间流水的半地下工程。

1.3 涵洞的使用要求 由于涵洞是处于大自然环境和行车荷载反复、长期作用的条件中,因此要求涵洞必须具备以下特点:足够的洪水宣泄能力;坚固的整体强度和具有一定的刚度;较高的可靠性和耐久性。

2 混凝土圆管涵常见的病害形成和特点

根据对我省的公路的观测、调查和了解,多数混凝土圆管涵在使用后都出现程度不同的各种病害,涵洞的破坏情况,不论是绝对数量还是相对数量方面都大大高于桥梁,在洪水期间是公路水毁的首发之处和重点部位。病害表现形式:混凝土管节贯通性(径向、纵向、裂纹或断裂、边缘破损、缺口);管节一端或整体沉陷、错口、分裂;管节缝隙的沥青麻絮脱落;涵洞上面路基沉陷、出孔洞、涵顶跳车;由裂缝、沉陷等原因造成水从管节接口渗漏,形成洞外排水;端墙、翼墙向外倾斜、断裂;洞口铺砌层碎裂、下流。

3 病害产生的原因分析

3.1 洞身部分的一体性强度、刚度弱,在纵向没有管节间相互连接的结构,只依靠节下的垫层来保持,当有不均匀沉降时,就会造成管节接头的上部或下部分离,错缝,水就会从缝隙中渗漏出去。

3.2 管节之间的平口对接形式,虽中间缝隙用沥青麻絮填塞,但其侧向抗剪力仍很小,当涵管两侧路基土在填筑和夯实不均匀时,在行车荷载的作用下,涵测的路基土必然是一侧先受压,另一侧再受压,致使产生某管节的侧向移位,管节接口部位产生错口,水就会从错口处排出。

3.3 施工单位不按设计文件和施工规范要求,违章操作,如洞身两侧土不对称,有不均衡分层填筑和夯实,过早通车或单车通车等。

3.4 为节省费用加快工程进度,施工单位对已破损的涵管不予更换,使涵洞还交付使用就留下病害;或施工时偷工减料如混凝土标号不够、基础入土深度不够等;对洞口铺砌和隔水墙的施工思想上不重视,应付马虎。

3.5 目前养护单位和人员忽视了对桥涵的 三项常规检查工作,不能及时发现病害和隐患,以致产生不良后果。

4 混凝土圆管涵病害的预防措施

涵洞是一个典型的矛盾事物几何体,而且是贯穿始终的,它既是“喜水”又“怕水”,我们要求它起到排水的作用,又不被水冲毁,从涵洞的作用和对它的使用要求来讲,只有涵洞不被水冲坏的前提下,才能更好的起到排水的作用,也就是防止水对涵洞的破坏作用。

4.1 施工方面的预防措施 要设认真负责的监理工程师;对设计文件中的不适从,及时与设计人员进行协调,消除先天隐患;按《施工技术规范》和设计文件中的要求施工;来杜绝偷工减料和使用不合格的材料。

4.2 设计方面的预防措施 依据水文资料计算,使涵洞具有足够的宣泄能力,保证洪水的排泄,在无可靠水文资料的情况下,尽可能选择大口径涵管;在涵洞设置纵向链接结构,使各个涵管连接一体,不产生管节间的纵向分离;涵管上的填土高度必须满足设计要求。

综上所述,只有预防了混凝土圆管涵的各种病害,并得到合理的解决,才能提高涵洞的抗病能力,更好的服务公路事业。