某公路涵洞加固工艺及质量控制

张 党

(阳高县公路管理所，山西 阳高 038100)



某公路涵洞加固工艺及质量控制

张 党

(阳高县公路管理所，山西 阳高 038100)

简述了涵洞的组成与类型，从施工准备、基础间回填土挖除、钢筋与模板制作安装、混凝土施工及养护等方面，探讨了某公路涵洞加固施工技术，并提出了加固施工质控措施，旨在提高涵洞的承载力。

涵洞，公路，加固施工，质量控制

近年来，随着我国基础设施的迅猛发展，公路工程建设因此得到快速发展，大交通格局已经形成。涵洞作为公路构造物的重要组成部分，具有不可忽视的重要作用，确保公路自身排水通畅是涵洞的最基本功能，同时还有助于进行公路两侧土地的综合治理，综合发挥其最大的经济效益和社会效益。

涵洞在公路工程中，作为渲泄地面水流设置的小型排水构造物，是公路建设必不可少的重要组成部分。可以说，不存在没有涵洞的公路。涵洞正常运行是确保公路安全运行的关键之一，因各种原因导致的涵洞损坏或承载力降低都严重威胁着公路的正常安全运营。同时，我国早期修筑的一些涵洞已难以满足交通量增长的需要。因此，进行涵洞加固或改造，以适应交通量的增大或重型车的增多就尤为重要。

1 概述

涵洞横穿路基，具有排水和灌溉周围农田的作用，其施工质量会对公路工程的整体质量及使用性能产生重要影响。按构造涵洞可分为拱涵、箱涵、圆涵等(见图1)。

涵洞主要由洞身、基础、端墙和冀墙组成。洞身是涵洞的主体，一般由若干管节组成。洞身贯穿路基，为方便排水，一般设置一定的纵向坡度。位于涵洞出入口及两侧位置的是端墙和翼墙，其作用在于挡土和导流，确保水流不会冲刷路堤边坡。

在公路的建设中，涵洞工程越来越多，公路工程投入使用后，涵洞因反复遭受自然环境、行车荷载振动及人为因素等原因而受到破坏，出现了风化、断裂等现象。涵洞病害的出现和数量的不断增多将会对山区公路的正常使用产生严重的影响。

涵洞的使用状况和寿命直接影响着公路运输的通畅。通过仔细的对涵洞病害成因分析，便于选择和采取合适的加固措施，将涵洞使用性能有效恢复，保证其使用性能和质量，才有助于确保公路的正常安全运营。在本文中，以山区公路涵洞加固工程为例，介绍涵洞加固工艺。

2 涵洞加固施工

阳高县县道马家皂—拣花堡线全长15.4 km，该县道连接山西省和河北省，位置十分重要，有大量重型运煤车绕行，根据交通量调查数据，日交通量为2 500辆，该线路涵洞共有12座，因交通量大，当时设计荷载标准低，已不适应交通量的增大，须进行改造加固。现以其中一道盖板涵K1+150为例，介绍涵洞加固工艺。

该涵洞跨径均为3 m，净空高度3 m，长度16 m，覆土厚度超过4 m(见图2)。涵洞盖板满足不了承载力要求，通过设计单位验算，确定在涵洞跨中处加设支撑梁及基础加固以提高涵洞承载力(见图3)。

在涵洞中加筑支撑梁后，内部空间狭小。模板支护后，涵洞下全是模板支撑杆，且涵洞口与线路中线距离8 m，工人对混凝土振捣困难。为保证施工质量，决定采用具有高流动性、不离析、均匀性和稳定性好的自密实混凝土进行支撑梁及基础施工，在模板侧面安装附着式振捣器，混凝土强度等级为C30。

施工流程：施工准备→堵水、抽水或疏浚→人工挖除涵洞基础间回填土→基础及支撑梁钢筋绑扎→模板支护→校核模板→自密实混凝土浇筑→混凝土养护。

2.1 施工准备

主要包括：施工人员熟悉图纸，施工班组进行安全技术交底；调查涵洞周围地形地貌及水系情况，对涵洞上游水流进行截流疏导，确保施工时模板内没有积水；人工清理涵洞内原有沉淀淤泥；暂时封闭交通，确保施工安全。

2.2 挖除基础间回填土

原涵洞内部空间狭小，无法进行机械施工，基础间回填土清理均采用人工进行。同时将基础内侧凿出钢筋，以便与支撑梁基础相连接，使基础连成整体。

2.3 钢筋、模板制安

1)钢筋入场。严控钢筋质量，每批次进行抽验，杜绝不合格钢筋进场。钢筋须进行机械性能及可焊性性能试验。钢筋存储堆放的平台、垫木或其他支垫上应距离地面不得少于0.5 m，并确保存储过程中不得受到机械损伤，因暴露于大气中产生锈蚀和表面破损必须避免，做到表面无灰尘、油漆、油脂或其他杂质的侵蚀，对表面出现了有害锈蚀、松散锈皮的不得使用。

2)钢筋焊接。须在钢筋加工棚中统一进行钢筋加工，用运输车将完工的成品运到工地。为确保接头牢固，应严格按确定的焊接工艺进行钢筋接头焊接。钢筋接头焊接完毕后，为确保焊接质量，须按要求进行外观检查、抗拉强度及冷弯试验等质量检测措施。

钢筋连接点纵横交错排列，焊接时的相互搭接长度须符合设计要求。在双面焊接时，搭接长度为钢筋直径的5倍。当单面焊接时，搭接长度为钢筋直径的10倍。采用绑扎方式时，相互搭接的长度为钢筋直径的35倍。

3)绑扎钢筋时，交叉点部位应绑扎牢靠。钢筋交叉点相互靠紧，按逐点使用直径为0.7 mm～2 mm的铁丝通过8字形分布交错扎结。

4)模板搭设。模板采用1.2 cm厚竹胶板及10 cm×10 cm方木组合模板，并采用脚手管搭配顶底托进行加固、支撑。

5)通过在钢筋与钢模间插入的M40砂浆垫块，可有效确保钢筋骨架的保护层厚度。在安装垫块时，垫块应相互错开，布置采用梅花状，还须注意垫块横贯保护层全部截面是不允许的。

6)在钢筋绑扎过程中，还应进行容许偏差控制。如受力钢筋顺长度方向的全长净尺寸长度容许的偏差范围应控制在±10 mm内；箍筋内边距离尺寸容许的偏差范围应控制在±3 mm内。

2.4 混凝土施工

浇筑前应将模板内异物、积水清除干净。

运输途中应确保混合料的均匀性，运输途中，罐车应低速运转不停，出料前高速运行1 min，以不产生离析、分层和不均匀现象为准。

混凝土运输时间应进行控制，应在装车后90 min内卸料完毕。当施工现场最高气温在25 ℃以下时，在途运输时间可适当延长30 min。

涵洞支撑墙及基础混凝土采用车载泵车架设泵管浇筑。为确保混凝土能填充满模板，泵管伸入模板距端头2 m位置。

分层浇筑，在下一层混凝土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕，以确保上下层混凝土一体化。

支撑梁沉降缝设置应与原涵洞沉降缝一致，涵洞支撑梁要分4次浇筑完成。每4 m设置一道2 cm厚泡沫板，待模板拆除达到一定强度后采用沥青麻絮塞缝处理。

浇筑完毕后，应采取措施封闭浇筑孔。

2.5 养护

应充分重视养护效果，这是保证混凝土强度和防止裂缝的重要措施。派专人负责养护工作，支撑梁混凝土强度达到2.5 MPa后，可松动模板，在上部缝隙架设淋水管，淋水养护。拆除模板以后覆盖薄膜并洒水养护。养护时间不少于14 d。

3 质量控制

1)施工时间选择，应尽量避开雨季施工。

2)挖除涵洞基础间填土时，全程监控涵洞沉降，必要时采取临时支护措施。

3)涵洞道路下方为盖板涵形式，道路边缘至进、出水口段采用钢筋混凝土管连接，距离较远，施工较困难，在改造施工前须将靠近道路涵洞洞口处的圆管涵挖除作为施工通道入口，待支撑梁及基础改造完成后恢复原状。

4)运抵现场的混凝土坍落度扩展度低于600 mm时，现场不得使用。

5)浇筑时最大自由下落高度宜在5 m以下，最大水平距离不宜大于7 m，混凝土自涵洞洞口灌入，浇筑的混凝土应填充到模板内壁的各个角落。

6)为保证混凝土填充到模板内的各个角落，采用顶升法浇筑施工，保证入口不漏浆，混凝土浇筑口模板标高高出支撑梁顶100 cm～150 cm。

7)支撑梁与原涵洞盖板接触处很容易因混凝土微收缩而存在缝隙，则不能发挥支撑梁的作用，用敲击模板法检测混凝土是否充满模板，如存在缝隙可注入微膨胀水泥砂浆。

8)浇筑正式开始后，须连续不间断进行。当因故必须中止时，间歇时间不得超过混凝土终凝时间。

9)涵洞内均为人工施工，须做好安全保障措施。如佩戴防尘面具，进行必要的通风及照明等。

4 效益对比

该涵洞加固费用为3.4万元，几乎未中断交通。如拆除新建，费用预算为15.8万元，而且还要中断交通40 d。通过此涵洞的加固，证明针对产生病害的不同原因，采取合理对策预防涵洞病害至关重要，不一定非要拆除重建。涵洞加固后，提高了其承载能力，延长了使用寿命，降低了工程造价，同时不用封闭交通，实现了良好的工程效益和社会效益。

[1] 中交建设公司.高大上项目涵洞加固施工方案[Z].2014.

[2] 徐日雄.公路涵洞加固方法探讨与实例[J].交通世界，2016(24)：21-22.

[3] 袁 博.桥梁涵洞地基加固技术的应用[J].交通世界，2015(15)：60-61.

Concerning on the highway culvert reinforcement technology and quality control

Zhang Dang

(YanggaoCountyHighwayAdministration，Yanggao038100,China)

The thesis briefly describes the culvert compositions and types, explores the highway culvert reinforcement construction technologies from aspects of construction preparation, foundation backfilling demolition, steel and template installation, concrete construction and maintenance, and puts forward reinforcement construction quality control measures, with a view to improve the culvert bearing capacity.

culvert, highway, reinforcement construction, quality control

1009-6825(2017)09-0124-02

2017-01-15

张 党(1973- )，男，工程师

U418

A