高速公路涵洞的养护与管理措施

高速公路涵洞在高速公路使用中的作用

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。据有关资料显示，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座的涵洞。涵洞工程的造价也占到了桥涵工程总造价的40%左右。

高速公路涵洞存在的问题

涵洞洞口部分

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

洞身部分

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

高速公路涵洞病害的产生原因研究

自身主观原因的分析

涵洞墙体出现通缝位置断裂，主要原因有两个，一是砌筑工人水平低，

二是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。

病害客观成因的分析

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

成重新分布地基应力；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。

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

短边台身开裂。

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：结构设计不合理，材料配比

不合理。出现塌落度过小、砼粗骨料粒

径太大或者钢筋太密等情况时，都会形

成蜂窝现象；施工原因产生蜂窝现象。

如果在砼的运输过程中出现离析、支模

时模板缝隙不严，或者在灌筑过程中如

果缺乏应有的振捣，造成水泥砂浆流失

等原因都可以产生蜂窝现象。

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，在湿润时不够充分，造成梁体表

面砼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

高速公路涵洞的养护与管理措施

文/张会军

2012年第15期271

(8月上)《交通世界》

B RIDGE&TUNNEL

桥梁隧道

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，会引起空洞现象的初心。其次在施工过程中，砼被卡住有没有充分振捣便继续灌筑上层砼会形成空洞。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：a. 钢筋锈蚀膨胀引起剥落；b.雨水浸入裂缝内造成，使钢筋锈蚀；c.保护层太薄，造成剥落现象，进而造成钢筋腐蚀现象出现。

高速公路涵洞病害的防治与管理策略

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，

涵洞设计者要通过实地调查所掌握的资

料进行孔径选择。严格按规范施工，确

保工程质量。设置沉降缝，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、

耐腐的沥青橡胶(或塑胶)。在原地表以下

10～20cm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。

结语

综上所述，高速涵洞管理工作有

着重要的意义，涵洞管理人员在今后的

工作中除借鉴采用上述几点措施外，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，更好的为经济和社会的

发展服务。

作者单位：迁西县交通运输局公路养护管理站

现浇混凝土箱梁结构模板施工方案

现浇混凝土结构施工用的模板(包括支架)，是保证混凝土结构按设计要求浇筑混凝土成形的一种临时模型结构，它要承受混凝土结构施工过程中的水平荷载(混凝土的侧压力)和垂直荷载(模板自重、材料和施工荷载)，因此必须有足够的承载能力和刚度。模板结构像其他结构设计一样，必须进行设计计算。那种仅凭不成熟的经验来确定模板结构的断面尺寸及结构构造是不安全的，也可能是不经济的。对此，我们经过仔细计算和经济对比，拟采用如下结构型式。

支架

采用钢管支架，以承受箱梁的恒载和施工荷载，支架间距根据计算确定，纵向分为4排(单幅)，间距1.5m；横向每跨42m，分为9排，间距4m。钢管与钢管间用纵横水平槽钢和剪刀撑槽

钢联结，共同形成空间稳定体系，使支

架保持稳定。支架计划一次安装跨、间

隔7m来进行周转。

支架基础

支架地基处理得好坏将直接影响

连续箱梁底模预留沉降的大小，而且

对防止梁底部混凝土产生裂纹有决定

作用，因此支架地基处理必须坚实。

根据支架间距布置，先挖基坑，然后

砌筑片石基础，再在其上加钢筋混凝

土条基，混凝土条基施工时预埋固定

钢管支撑的地脚螺栓。条基要做成可

使用的活动式。

支架施工

测量定位人工拼装钢管，支撑底

托支固在基础混凝土面上。顶托按箱梁

底面高程来调整，上下支撑两位一体时

其接点要牢固并保持垂直，随时安装斜

撑、水平撑保持稳定。支撑稳定后再安

装底模的纵横向槽钢和方木，并复测其

高程和平整度。支架顶托上面放置。支

架施工预拱度。在支架上浇筑箱梁混凝

土，在施工时和卸架后，上部构造要发

生一定的下沉和产生一定的挠度。因

此，为使上部构造在卸架后能获得设计

规定的满意的外形，须在施工时放置一

定数值的预拱度。

预拱度考虑因素

卸架后构造本身及活载一半所产

生的竖向挠度。支架在荷载作用下的弹

性压缩口。支架在荷载作用下的非弹性

变形。支架基底在荷载作用下的非弹性

沉陷。由混凝土收缩及温度变化而引起

的挠度。根据梁的挠度和支架的变形所

计算出来的预拱度之和，最高值应设置

在梁的跨径中点。其他各点的预拱度应

以中间点为最高值，以梁的两端为零，

按二次抛物线比例进行分配，并将其计

算值作为支架施工时预拱高度。支架预

现浇预应力混凝土连续梁施工及质量控制文/秦 锋

TRANSPOWORLD 2012No.15(Aug)

272