浅谈高速公路中桥涵结构物精细化施工工艺的应用

徐浩瑜

【摘要】针对高速公路桥梁涵洞管养方面出现的问题，在分析桥梁涵洞自身原因和客观成因的基础上，就高速公路桥梁涵洞的养护工作及存在的一些问题进行了分析，并提出了一些管养策略，以提升高速公路桥梁涵洞养护质量。所以要重视高速公路中桥涵结构物精细化施工工艺的应用。

【关键词】高速公路；桥涵结构物；精细化；施工工艺

引文： 高速公路由于车辆多，负载重，这样就容易造成公路的损害，高速公路中桥梁结构物精细化施工工艺的应用不仅关系到路基的强度，不均匀沉陷和稳定性，还会影响到路面的质量，，所以做好这一工作是非常有必要的。

1、高速公路桥梁涵结构物精细化施工工艺中的作用

作为高速公路工程的重要组成部分，涵洞在高速公路工程中占有很大比例，最突出的体现是无论是在工程造价还是工程数量上，涵洞都占据了整个工程很大比例。有关资料显示：桥涵工程总数的60% ～70%为涵洞工程，在山岭重丘区，平均每公里4～6座涵洞，在平原地区，平均每公里也有1～3座涵洞，涵洞工程的造价基本占到了桥涵工程总造价的40% 左右。

2、高速公路桥梁涵养护中出现的问题

2.1 涵洞洞口部分

主要问题：① 斜交涵洞洞口顶挡墙与进出口的八字墙出现裂缝；② 洞口铺砌层下沉、破裂，并造成水从铺砌层下渗流；③ 墙体断裂，造成渗漏水；④ 端墙、翼墙向外倾斜。

2.2 洞身部分

主要问题：①涵台出现裂缝，情况严重时也会造成基础出现裂缝；② 某些构件碳化严重；③ 在混凝土表面有空洞、蜂窝、麻面等现象；④ 某些构件出现混凝土脱落情况，造成主筋或箍筋外露，进而形成锈蚀；⑤ 涵洞上方路基沉陷，出现跳车现象；⑥ 普遍出现渗水、泛碱现象；⑦ 沉陷、裂缝造成涵洞内积水；⑧ 涵洞沉陷，造成拉裂、错台；⑨纵、横裂缝是涵洞常见的问题；⑩ 节与节之间沉降缝拉开，沥青麻絮脱落。

3、常见高速公路桥梁涵结构物精细化施工工艺问题的成因

3.1 桥梁涵洞自身原因

涵洞墙体出现通缝位置断裂，主要原因有2个：① 砌筑工人水平低；② 施工时采用了强度不达标的石料。空洞形成的原因是水泥砂浆标号不符合设计标号，砂浆填塞不饱满。地基下陷的原因主要是施工时擅自减少基础埋置深度，未检测基础地基承载力，对于出现的问题没有及时采取有效措施；管理松懈，没有重视对隔水墙和洞口铺砌的施工；未按设计要求和施工规范进行施工。例如涵洞两侧的回填压实工作，首先所用渗透性材料质量不好或者根本没有使用渗透性材料，其次是未在回填时使用两侧对称均衡分层填筑压实的方法，最后存在盲目赶工期或过早通车。完工后，没有建立长期的检查、维护制度。

3.2 桥梁涵洞问题的客观成因分析

（1）置于弹性地基上的矩形板作为基础裂缝整体式基础，其地基应力与沉降成正比，离承载处越近地基应力越大，相反地基应力越小。由于台背填土和洞顶的作用，压缩性较大、强度较低的下卧层基础边缘的地基应力会因为超过了规定的承载力而产生非常大的变形，造成地基应力重新分布；不断增高的填土会使地基的变形与基础的变形慢慢协调，直至保持一致，一旦产生的弯矩超过计算弯矩时就会导致基础在跨中截面附近出现明显开裂。

（2）在开始对台身裂缝进行填土时，由于地基不均匀沉降和涵洞两端的台身长短悬殊对其影响，向跨中移动的情况不会发生在短边台身，这个时候台背土压力与静止土压力相同；然而当达到一定高度的填土时，台身结构抗力及静止土压力无法抗衡长边台背的主动土压力，台身结构产生向短边台背方向的转动，由于背墙附近的填土密实度偏低，使得转动绕墙踵（趾）进行，导致台身底面开裂，这时静止土压力又转变为被动土压力；由于在设计之初假设了主动土压力的极限值，而被动土压力远远大于这个值，因此在发生转动不久，产生的弯矩就超过台身的弯矩抗力（台身的受力特点为简支梁），在抗弯曲能力最薄弱的截面短边台身发生开裂。

（3）由于没有对混凝土的徐变及沉降缝的不合理设置加以重视，造成板的裂缝。在设计之初完全可以对裂缝位置进行板面的防水处理。由于一定的设计和施工原因导致产生蜂窝现象，具体原因主要包括：①结构设计不合理，材料配比不合理。出现塌落度过小、混凝土粗骨料粒径太大或者钢筋太密等情况时，都会形成蜂窝现象；②施工原因产生蜂窝现象。如果在混凝土的运输过程中出现离析、支模时模板缝隙不严，或者在灌筑过程中缺乏应有的振捣，造成水泥砂浆流失等原因都可以产生蜂窝现象。

（4）施工质量差引起露筋现象。

例如在进行灌筑时钢筋保护层垫块发生了位移，或者保护层处漏振、振捣不实等。此外，还有一种情况造成露筋现象出现，如梁桥梁体自身或外界原因出现裂缝时，在降雨天气里，雨水会进入梁体裂缝，造成钢筋锈蚀膨胀使表层大面积脱落。出现麻面现象。出现这种现象主要原因是在施工时采用的模板表面不够光滑，湿润不够充分，造成梁体表面混凝土内的水分被模板吸收，最终出现麻面现象。对于空洞的形成原因，主要出现在结构设计之初和施工过程当中。首先在设计结构之初没有选择合适的钢筋，过密的布置钢筋，会引起空洞现象；其次在施工过程中，混凝土被卡住没有充分振捣便继续灌筑上层混凝土会形成空洞。此外，严重漏浆也会产生空洞现象。出现剥落、老化、锈蚀等情况的原因主要包括：①钢筋锈蚀膨胀引起剥落；② 雨水浸入裂缝内使钢筋锈蚀；③保护层太薄，造成剥落，进而出现钢筋腐蚀现象。

4、高速公路中桥涵结构物精细化施工工艺的应用

依据可靠水文资料，设计出具有合理排水功能的涵洞，确保涵洞内不产生积水。在无可靠水文资料的情况下，涵洞设计者应通过实地调查进行孔径选择。严格按规范施工，确保工程质量。

合理設置沉降缝，在条件允许的情况下减少沉降缝的设计，原因是沉降缝位置最为薄弱，最容易出现渗水问题；在涵身纵向设置连结构造，使涵节与涵节之间连成一体 。

使用钢盘混凝土板制作隔水墙和河床、洞口的铺砌，代替传统的浆砌块（片）石方法，同时保证与翼墙、端墙连接牢固，缝隙紧密。为保证墙体具有足够的抗倾覆和基础抗滑力，施工时主要控制好墙背的厚度尺寸，翼墙、端墙的厚度尺寸以及墙背面坡度。设计符合规范要求的墙体基础入土深度。为保证缝隙的密封性，对于沉降缝的填塞应该使用防水、抗压、耐腐蚀的沥青橡胶（或塑胶）。在原地表以下1O～20 cm深处埋设土工格栅（2～3层）或土工布，通过这些隔水墙以外的防护铺筑防止被大水冲毁。

5、结语

通过对高速公路桥梁涵洞问题成因及管养措施分析，说明高速公路桥梁涵洞管理工作有着重要的意义。涵洞管理人员在今后的工作中除借鉴上述几点措施外，还需要加强自身管理技能的提高，掌握涵洞管理知识，熟练使用现代化设备，通过运用先进的管理方法与工具，实现涵洞的科学管理，从而更好地提升高速公路的使用寿命。

参考文献

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