公路涵洞施工工艺分析

2020-04-14

运输经理世界 2020年9期

1 前言

科学应用先进的涵洞施工工艺可以提高涵洞施工的稳定性与安全性，保证涵洞的整体质量，但是其施工工艺具有一定的独特性，因此相关施工人员要详细掌握并了解具体的施工流程，按照相关的规范标准进行操作，以便保证涵洞施工的效果。

2 涵洞

涵洞是铁路或公路与沟渠或其他交通设施交汇处设置的供车辆行人通行或排水的通道。当前，公路建设过程中采用的涵洞类型众多，比如按照材质可以分为混凝土涵、加筋混凝土涵、石涵、钢管涵、砖涵等，还可以按照有无覆土分为暗涵、明涵；根据构造形式的不同又可以分为箱涵、管涵、盖板涵、拱涵。除此以外，还有其他多种形式。根据涵洞类型的不同，它能够应用于多种施工环境中，比如石涵具有可就地取材、造价低、坚固承载能力大等优点，在山区公路的建设中得到了普及应用；箱涵则是在一些软土地基或者有特殊要求的地区得到较好的应用；混凝土管涵结构简单、施工方便、造价低，一般应用于农业灌溉、排水工程中[1]。

就公路涵洞来说，一般使用的是材质为钢筋混凝土的涵洞。其结构简单，受力情况和适用能力比较高，但是这种型式的涵洞存在过水程度不高、容易出现地缝衔接问题；同时，涵洞在投入使用后会因长期受超载车辆反复作用而出现不同程度的缺损，继而发生整体涵节贯通性裂缝、个别涵节或底板、裂缝、涵节间沉降裂缝等多个问题，甚至会导致涵洞结构被破坏，严重影响涵洞的使用性能[2]。纵观公路涵洞出现质量问题的原因主要包括以下几个方面：

2.1 设计上的问题。一般是因为设计人员对施工区域的了解不全面，没有选择合适的涵洞类型，在设计图纸的设计过程中也没有进行细致的实地考察，进而使得施工方案的可靠性大大下降。

2.2 施工管理上存在问题。主要是因为项目关键管理人员对现场施工管理力度不够，一些施工人员在实际施工中没有科学严谨地进行施工问题的探究，不仅施工工艺使用存在问题，而且施工材料也存在质量问题。

2.3 养护工作的问题。当前常用的混凝土结构的涵洞需要进行养护，如果不注意养护就会发生混凝土开裂等问题，因此我们必须要重视起涵洞施工工艺的应用，加强对其施工工艺的质量控制工作[3]。

3 公路涵洞施工工艺分析

3.1 选择涵洞类型。涵洞施工区域的地形条件、功能需求等对涵洞的类型有着一定的要求，因此在涵洞施工之前需要结合施工区域的地形条件、功能需求以及施工单位的施工水平等选择涵洞类型；同时，还需要结合洪水洪水流量流速、河床地质条件来确定涵洞孔径。一般对于行人和车辆通过的涵洞需要按照公路工程技术标准要求满足净空要求。

3.2 施工放样。施工放样工作就是将设计图纸上所标注的工程位置、高程等相关数据，借助一定的测量器将其标注在施工区域中。相关工作人员需要结合设计图纸以及工程实际的区域位置明确施工路线，确定各个桩体所在的实际位置；然后将其标识在设计图上，计算得出距离、角度、高程、坐标等放样数据以及涵洞中心地理坐标位置及其方位角度等，再按照施工的要求控制好涵洞的结构尺寸，根据涵洞口计算出四个控制角的位置与尺寸。测量后，需要用钢尺反复测量每条边长，确保各项尺寸数值符合工程标准[4]。这一方法可以用于盖板涵放样施工中，但是在施工中尤其需要注意个尺寸数据的准确。

3.3 基坑开挖。在基坑开挖环节中，需要确定好基坑深度、地质条件、有无地表及地下水等工作。在挖掘过程中，如果发现地下结构复杂，应及时研究施工方案是否可行，发现岩石类的障碍物过于坚硬的时候可以采用爆破处理的办法，爆破后的石块应该处理干净；如果发现地下结构中有大量的水，则需要安放钢板类的建筑材料，并对整个施工区域进行防护处理，避免发生塌陷等问题，然后将水抽出，保证施工顺利进行。

3.4 基础混凝土施工。基础混凝土施工包括涵台基础和洞口八字墙两方面的施工。相关设计人员需要依照设计图纸确定涵台和洞口八字墙的整体位置，标记清楚的施工位置，并使用模板对涵洞进行有效加固，比如在结构外侧使用模板进行支撑等。除此以外，还需要注意在混凝土浇筑前应该先处理杂质，并在模板表面涂抹一层防脱模剂，以避免发生脱模问题；在材料的应用上，则需要注意所使用的材料符合相关的标准要求。另外，施工完成后还需要对路面进行洒水保湿、覆盖麻袋等措施，以此保证混凝土的施工质量，防止其出现开裂问题[5]。

3.5 涵身混凝土施工。涵身混凝土施工中需要注意以下问题：

3.5.1 要在模板处的连接位置进行堵漏施工。施工中使用的材料是M10 砂浆，以此将连接处填充密实，防止振捣阶段出现漏浆问题，避免安全隐患。

3.5.2 在涵身混凝土中插入振捣器进行振捣处理的时候，需要控制好凝土水灰比例参数和自由下落的高度数值，以便防止混凝土浇筑中出现离析问题，且高度控制应该在30cm 左右，避免钢筋与模板上被振捣带出的泥浆污染。

3.5.3 应确保混凝土浇筑过程的连续性。浇筑完成以后需要立刻进行养护，确保是施工质量可以满足下一阶段施工的需要，最后洒水养生防止开裂。在该环节的振捣施工中，还需要注意振捣棒的具体尺寸，按照施工台身的具体尺寸进行选择，确保每个振捣棒的结构距离保持在35cm 左右，且后一个振捣棒的深入距离要始终比前一个振捣棒的深入距离深入5cm 左右；同时，振捣过程中还要避免触碰钢筋或者重复振捣，振捣质量以不出现气泡为主进行判断[6]。

3.6 防水层施工。防水层施工是防治涵洞结构不被积水破坏的重要施工环节。在实际施工中，如果涵洞填土高度＜1m的情况，则可以采用甲种防水层；涵洞填土高度＞1m，则需要使用两层热沥青材料进行施工，以确保防水层施工满足施工要求。另外，在实际施工中还需要注意以下几个问题：

3.6.1 要彻底将施工区域清理干净后才能够进行施工，确保防水材料能够涂抹均匀。

3.6.2 要选择质量高的防水材料，严禁使用一些质量不合格且不符合施工要求的材料。

3.7 拆模。混凝土浇筑的固定模板拆除后需要在上面覆盖一层塑料薄膜，以提高浇筑物的凝固性。期间，需要加固塑料膜，防止风大被吹跑。在拆模工作中，应确保涵洞洞身混凝土结构表面及边角没有发生破损，依照先后顺序拆除，另外也可以采用吊车的方式对连接螺栓进行全部拆除，然后使用具有更高强度的混凝土对连接螺栓孔位置进行封堵，从而有效避免出现损伤混凝土结构的问题。

3.8 盖板安装及沉降缝。洞身混凝土强度达到设计强度后需要进行盖板安装，一般会通过现浇和预制安装两种方式。其中，预制在预制场集中进行，然后运进施工现场。相关设计人员需要测量放线，确定相邻两道沉降缝的间距和盖板宽度。只有两种方式合理搭配，才能够保证盖板缝与沉降缝刚好落在同处。为了使每块板受力均匀，还需要调整台帽高度，最后进行盖板安装，另外安装完成以后还应进行灌缝处理。

在正式安装之前，施工人员需要核对设计尺寸与编号、台帽线、高度与宽度尺寸等；盖板结束后，施工人员需要清理干净杂物，然后按照施工顺序安装沉降缝两侧的盖板，并在缝隙上面再涂抹一层砂浆，最后在板与台帽墙上涂抹热沥青，并做好防水处理。需要注意的是，如果出现下沉缝，则需要用泡沫板或者麻絮填充，应将沉降缝的宽度控制在2cm 左右。

3.9 出入口及附属工程。在公路涵洞出入口及附属工程的施工中，相关施工人员主要需要注意以下几方面的工作：

3.9.1 需要使用透水性较好的砂性土进行填筑，保持其厚度在20cm 左右即可；然后使用机械设备进行压实处理。

3.9.2 在涵洞入口用钢模板对墙体混凝土进行浇筑和加固，同时混凝土施工后需要立即进行覆盖养护。

4 加强公路涵洞养护与管理质量的措施

4.1 建立健全涵洞养护管理制度

公路涵洞在投入运行后会有来自车辆、行人等多方面的作用力，极易发生缺损问题。要想保证涵洞长期的使用性能，需要建立健全涵洞养护管理制度，坚持预防为主、防治结合的原则。在日常的管理中，相关人员应该加强对涵洞的评估、维修、养护以及检查等方面的工作，如果发现不符合公路荷载等级要求，则需要及时进行改造；另外，发现存在养护问题时，应及时上报并进行处理，从而不断提高公路涵洞的运行质量。

4.2 加大工作人员培训力度

高速公路涵洞养护与管理需要大量工作人员的参与，同时其自身的专业能力和综合素质会直接影响养护管理工作的效率和质量，因此在公路涵洞养护与管理工作中还应重视其对相关工作人员的培训工作。培训期间要按照公路涵洞的实际情况开展相关的技能培训，定期考核工作人员的培训效果，并通过适当的物质奖励或者精神奖励来激发工作人员的积极性；另外，还可以为员工提供交流以及进修的机会，使其不断丰富自身的专业知识，以此为涵洞的管理打下坚实的基础。