高速公路小桥涵的设计分析

兰月琴

摘 要：小桥涵作为高速公路的重要组成部分，其设计不仅满足高速公路的行车需求，而且直接影响到高速公路沿线的民生。在此基础上，分析了高速公路小桥涵设计模型，研究了如何建立小桥涵设计流量的计算方法，并对试验结果进行了深入分析。

关键词：高速公路;小桥涵;设计模型

1 高速公路小桥涵的设计现状

高速公路是我国贸易发展的产物，既能满足高速行驶的需要，又能为人们提供安全、快捷的综合驾驶环境。高速公路有效地连接了城市和城市，它的建成使人们的生活简单快捷。结合国外一些公路桥涵的设计，阐述了满足公路行车需要的公路桥涵设计理念。高速公路小桥涵设计数量多、造价低，容易被忽视。一旦小型桥涵设计出现问题，将直接影响高速公路沿线居民的生活，给高速公路沿线居民带来不可估量的财产损失，严重时甚至导致整个高速公路工程瘫痪。小桥涵是高速公路建设过程中常见的设计，其结构对高速公路建设的安全性和造价有着重要影响。近年来，随着我国高速公路的大规模建设，小型桥涵的设计往往与高速公路的实际情况相矛盾，设计方案需要再次变更，延误了工程交付日期，对沿线居民的生命财产安全也有一定影响。小桥涵是高速公路的重要组成部分，对高速公路的运营安全、工期和工程预算有着重要的影响。高速公路小桥涵建设与沿边农田和居民生活息息相关。小桥涵是高速公路过河时需要修建的建筑物，其造价远低于大桥。特别是近年来，我国社会贸易发展势头强劲，高速公路建设规模不断扩大，小桥涵数量也在不断增加。小型桥涵的建设直接影响着高速公路沿线居民的日常生活环境，对高速公路安全运输的要求也越来越高。因此，小桥涵的设计是否合理，直接影响到整个高速公路的建设，并决定着高速公路建设能否顺利完成和后期行车的安全。普通小桥涵设计中存在的问题大多是设计方法不当和施工过程中的变化。虽然大多不是设计引起的，但如果在施工过程中出现问题，只能进行修补，改变原来的设计流程，对存在的问题及时总结分析，以后的施工中尽量不要出现类似的问题。

2 高速公路小桥涵的设计方法

2.1 确定桥涵位置

高速公路中小桥涵设计需结合施工现场进行实地调查测绘，收集河床位置、主河道、受淹县域、桥涵特征及地形等资料，绘制公路工程施工场地地形图，结合周边河流及水文地质情况确定测绘范围。对地形、地貌复杂的高速公路项目，应在上下游设置附属设施，并重新进行现场踏勘，确保地形图符合高速公路桥涵平面设计要求，防止设计桥涵与公路相互影响周围结构。如果小桥涵位于高速公路挖方路段，需要综合收集公路工程施工现场的地质、水文资料，不能仅在公路工程施工现场确定墩台位置。当高速公路施工中出现沟槽偏斜、陡坡等问题时，有必要对高速公路施工场地进行布置，优化绘制1：2 000地形图。在公路工程上下游沟渠改造工程复杂的情况下，要做好高速公路小桥涵排水工作，合理设置小桥涵换流井和急流槽。

2.2 地基处理

应合理埋设小桥涵涵洞，根据桥梁涵洞结构设计要求，优化小桥涵基础的稳定性和承载力;因此，冻结和冲刷不会直接影响小桥涵的基础。在高速公路工程中，有必要处理桥涵的设计基础和地基承载力，从而保证小桥涵的结构类型和位置，降低高速公路建设投资成本，提高施工进度。此外，高速公路设计部门应与公路工程地基的设计方案相比较，优化公路桥涵基础，特别是不良路段的地基处理和承载能力，做好公路工程桥梁场地条件的调查工作。

2.3 台背防水层施工

在高速公路小桥涵设计中，应合理设置台背防水层，优化箱涵和箱涵的台背。当桥台肋板、暗涵顶板、台背被土浸没时，应均匀涂抹两层热沥青材料，保证每层沥青材料厚度为1 mm～1.5 mm。高速公路小桥涵防水混凝土施工中，应将混凝土表面的垃圾、杂物清理干净，并在养护10天后做好防水施工。如果防水层是在炎热的夏季施工，防水层不应暴露在烈日下，并应采取遮阳措施，防止热沥青材料流动。因此，必须严格遵循高速公路小桥涵的设计原则。公路桥涵结构未施工时，应结合公路桥涵施工设计要求，在暗涵背面进行回填施工。

2.4 路面和桥面施工

在高速公路桥涵施工中，必须优化和完善桥面结构，合理选择铺装材料，结合各种混凝土桥面铺装组合方案，进行公路工程桥面铺装结构施工，高速公路桥涵和道路等级的设计要求。在桥面铺装施工中，应根据高速公路小桥涵的施工部位，采用优质水泥混凝土和改性沥青材料，同时可适当掺加树脂和纤维材料，以保证其养护周期、耐久性和经济效益。

2.5 桥梁墩台施工

在高速公路小桥涵墩台施工中，应根据小桥涵设计要求，合理设计墩台的材料强度、尺寸和位置，准确测量墩台位置，提供保证模板的正确加工、制作和安装。桥墩和桥台的施工要求使用优质建筑材料，在施工现场进行砌筑和浇筑，装配预应力混凝土构件、钢筋混凝土构件或混凝土砌块。当外界温度因素对高速公路小桥涵墩台产生影响，使施工过程中温度变化较大时，应及时采取防裂措施，尽量减少公路工程桥涵裂缝的发生。

2.6 桥涵伸缩缝施工

高速公路小桥涵伸缩缝施工应做好开槽。结合公路工程桥涵设计图纸和施工现场实际情况，在切割公路桥涵槽孔时，应准确掌握槽孔宽度，使锯切过程中的石粉不污染公路路面，保护公路路面。而且，高速公路小桥涵伸缩缝的安装施工，必须结合小桥涵伸缩缝的出厂温度与安装施工温度的差异，合理调整定位拼装间隙。另外，高速公路桥涵混凝土浇筑施工中，混凝土坍落度不得超过2 cm，因此高速公路桥涵两侧不能同时进行混凝土振捣施工，以防止混凝土起泡或泛水。高速公路小桥涵混凝土浇筑施工完成后，應及时进行洒水养护，确保高速公路小桥涵混凝土的施工质量，并在混凝土表面覆盖湿草席和麻袋。

3 结语

高速公路小桥涵设计采用了先进技术，大大提高了工程质量，提高了高速公路的排水和抗洪能力。在高速公路建设中，小型桥涵的施工质量直接或间接影响着排水效果。因此，高速公路小桥涵施工中出现的问题将给后期运营带来损失。由于高速公路流水的特殊性，在强降雨的情况下，小桥涵需要承受强降雨的冲击。如果高速公路小桥涵设计流量计算采用常用的公路小桥涵设计流量计算方法，计算结果远小于实际值。本文提出的小桥涵设计流量计算方法简单、准确。我国幅员辽阔，各地气温、土壤类型差异较大，高速公路小桥涵设计十分复杂。在实际工程中，设计者可以根据各种计算方法相互验证，并对设计结果进行综合分析，使高速公路小桥涵的设计更加合理。

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