赵鑫鑫
中国水利水电第十一工程局有限公司河南郑州450000
摘要：公路桥梁涵洞施工过程复杂，具体工程实施中涉及到的相关技术要素比较多，专业性强，施工要求高。其施工质量直接关乎车辆行驶过程中的安全性及稳定性，影响公路桥梁使用寿命。施工单位要结合实际工程背景，明确公路桥梁涵洞结构、施工内容及施工常见问题，采用相关技术手段予以处理，提升工程性价比。
关键词：公路桥梁涵洞施工技术
前言
作为我国基础设施建设过程中的重要内容，公路桥梁施工繁杂，尤以涵洞施工最为关键。施工单位要立足整体工程背景，严格把控整体施工过程，及时应对复杂多变的外部施工环境，有效规避公路桥梁涵洞施工中的各类问题，采用专业施工方法和技术手段执行各个工序，实现预期工程建设目标。执行实际工程操作时，应全面了解公路桥梁涵洞结构，明确施工内容和各段工序，确保工程实施的完整性及顺利开展。
1公路桥梁涵洞结构
1.1桥梁组成部分
通常情况下，桥梁由上部结构和下部结构组成。前者包括桥面构造、桥梁跨越部分承载结构和支座，后者指的则是桥台、桥墩、墩台基础三部分内容。将桥梁总跨径和单孔跨径作为划分依据，可将桥梁分为特大桥、大桥、巾桥、小桥等不同类别[1]。
1.2桥梁上、下部结构
桥梁上部结构包括桥面构造和承载结构两部分内容。桥面构造涉及到的工序有桥面铺装、排水和防水、伸缩缝、安全带、人行道等。水泥混凝土、沥青混凝土、防水混凝土等不同铺装形式，要求也不同。分别将桥面纵坡和横坡控制为3%和1.5%左右，做好桥面排水、防水工作。伸缩缝通常被设置在两个梁端、梁端与桥台之间或桥梁的铰接部位。倘若桥上不设置人行道，需要设置护轮安全带，宽度和高度均在0.25m以上。将水泥砂浆或沥青混凝土铺设在人行道顶面，将其厚度控制为20mm，并设置排水横坡，在桥面断缝部位设置人行道。梁式桥、拱式桥、悬索桥、组合式桥都属于承载结构。工程实施过程中应适具体情况而定。
桥梁下部结构主要包括桥墩和桥台两部分内容。桥墩又可分为实体、空心两种。倘若是钢筋混凝土桥墩，墩身壁厚应在30cm以上，而素混凝土桥墩厚度以50cm及以上为宜；如果桥墩高度超过40cm，壁厚忽略不计，将隔板设置间距控制为6-10m；将通风孔和泄水孔设置在桥墩周边，并在桥墩顶部对进入洞或相关检查设备进行设置。同时，将薄壁空心墩的配筋率控制在0.5%，或者依据构造情况确定配筋率。桥台通常有重力式、框架式和轻型三种。重力式桥台主要依托自重，对台后土压力进行平衡，而桥台则由石砌、混凝土等材料构筑而成；如果梁桥地基承载力小，跨径大，台身高，可选择框架式桥台；轻型桥台的材料是钢筋混凝土，具备很强的抗弯力，桥身轻[2]。
1.3涵洞
首先，依据构造形式，将涵洞划分为圆管涵洞、拱形涵洞、盖板涵洞和箱涵。圆管涵洞具备很好的基础适应能力和受力性能，仅在两端设置端墙即可，成本低，但不适用于低路堤；盖板涵洞可在低路堤上使用，如果填土下，可设计成明涵；拱形涵洞应用较为广泛；箱涵多被应用到软土地基中，因施工难度大，不常用。其次，根据洞顶填土情况又可划分为明涵和暗涵。前者洞顶没有填土，在低路堤和沟渠部位应用均可；后者洞顶有填土，厚度往往在50cn以上，在高路堤和深沟渠部位应用普遍。第三，依据水力性能，可将涵洞分为压力式、无压力式和半压力式三种。
盖板涵洞具备很好的过水能力，施工时间比较短，但是会用到大量的施工材料，对地基承载力没有太高要求。倘若施工区域排洪量大，地质环境不佳，路堤小，可以采用明涵或者盖板涵施工方式[3]。
2公路桥梁涵洞施工内容
公路桥梁涵洞能够使沟渠中的水从公路或铁路下方通过，相较于桥梁跨径，它的孔径很小。与此同时，其也能够被作为水利工程使用，将阀门设置在涵洞上，用以控制和调节水量。涵洞施工质量直接关系到公路桥梁工程整体施工效果。具体工程实施中，应注重细节控制，在施工初期，严格勘测地形，并审核施工设备和材料等，依据工程需要，对人力、物力资源等进行有效协调和应用，最大程度保障公路桥梁涵洞施工质量及安全性；加强周边地形勘察，了解沿途施工情况，并予以分析，从而使大型设备和施工机械得到有效应用。同时，科学运输钢筋、水泥等原材料，使其安全到达施工场地，兼顾施工材料质量及数量；开展实际操作时，准确使用各项工具进行施工操作[4]。
3公路桥梁涵洞施工技术问题
3.1盖板预制和安装问题
开展公路桥梁涵洞施工时，倘若盖板顶层附着了一层很薄的土，一旦有重型车辆经过，盖板便会出现裂缝，导致工程质量不达标。预制盖板过程中，受力钢筋混凝土因保护层厚度不达标，端头角度和长度都会对钢筋加工产生干扰。安装盖板时，底部隔离不仅会对混凝土质量产生影响，而且还会干扰钢筋、混凝土的摩擦力，导致混凝土与受力钢筋之间仅存在非常的细微的摩擦。
3.2台背填土问题
台背回填不当会直接影响公路涵洞路基施工质量及效果。倘若没有及时予以处理，会导致回填部分沉降问题，以至于出现桥头跳车、路面破坏、路基失稳沉陷等工程病害。无论是台背回填宽度不达标，还是台背回填材料与相接路基填筑材料压缩模量存在较大差异，都会干扰台背填土效果。回填过程中，如果分层建筑厚度远远超出回填范围，会直接干扰压实度。而压重时间不足，也会影响工程稳定性，以至于通车之后，各类沉降问题频发[5]。
3.3桥头跳车问题
回填部位出现沉降主要是因台背回填处理不当所致，直接后果是桥头跳车。虽说，施工过程中路基高度与压实度要求符合，但仍会因压缩量变化，导致跳车问题。而施工初期没有对坡度进行严格处理，导致工程后期地基出现变形情况，以至于路基发生下沉，加之，外部天气因素影响，出现桥头跳车问题。
4公路桥梁涵洞施工技术分析
4.1基底处理技术
施工过程中，各类设备尚未进到施工场地时，要采用专业方法，开展基坑测量、放样工作，及时记录测量数据，在公路桥梁涵洞后续施工中予以应用；开挖基坑以人工、机械相结合为宜，将测量数据作为参考，依托机械设备执行基坑开挖工作，直至20cm后停止操作，以人工开挖方式替代，从而确保基坑挖掘的精度。施工单位要严格执行基坑开挖工作，严禁发生超出开挖范围又再次回填的情况，避免因这一问题，干扰基底稳定性；当基坑开挖深度与基底设计标准吻合时，要及时清理基坑底部的杂物，使其保持干净整洁，同时测量基底密度，确保其满足具体施工要求。
4.2涵洞台身钢筋绑扎
首先，绑扎涵洞台身钢筋时，应参考设计图纸，对钢筋的规格、质量等进行优选，以免出现与设计要求不符的情况。同时，也要严格控制钢筋数量，以免数量不达标或者超出设计要求，影响绑扎效果；其次，将初期测量结果作为钢筋预埋进工作的依据，并辅助以其他工程措施，确保钢筋在预埋过程中位置准确，并兼顾其垂直度；焊接钢筋时可采用对焊的方式，以免接头质量受损，从而与施工技术要求相符合。结束钢筋焊接工作后，表明钢筋绑扎工作已经顺利完成，立马使用小垫块加垫已绑扎好的钢筋，并测试钢筋骨架是否结实，从而使其牢固性满足具体工程要求[6]。
4.3涵洞模板安装
公路桥梁涵洞施工过程中经常会用到定型钢模，该过程中，手脚架被用作斜向支撑。加工模板时，要注重该过程的严谨性，依据具体设计要求，对模板斜面形式进行确定。模板加工与混凝土质量息息相关，同时也关乎整体结构是否美观。模板施工之前，应采用专业方法，去除外部锈蚀，将脱模剂涂在模板上，模板成型之后，运送至施工场地。施工处理过程中，依托砂浆和水平尺，找平支承部位顶面模板，确保模板的垂直度达标。严格控制模板安装过程，确保这一操作过程的安全性，严格按照正确的顺序执行，既要使模板设计尺寸合理，又要确保模板之间保持紧密。将螺栓等连接工具应用到模板安装工作中，借助海绵条处理螺栓，以免浇筑过程中出现漏浆情况，确保施工安全及整体工程性能[7]。
4.4涵洞混凝土结构施工
优选符合标准的水泥混凝土泵车，将其应用到涵洞混凝土结构施工中，执行浇筑工作，明确混凝土水灰比，以免因配比不科学，出现离析情况，或者混凝土表面麻面等。浇筑过程中，要依托专业技术严密封堵基底和模板交接部位，从而对振捣过程中的漏浆问题进行规避。与此同时，严格控制浇筑过程，以免水泥浆飞溅至模板上，影响浇筑质量。该过程中，一线施工人员应将浇筑高度控制在30cm及以下；将插入式振捣器应用到混凝土结构振捣工作中，采用逐层振捣方式，执行混凝土结构振捣工作。在该过程中，对重复振捣或漏捣情况进行严格规避；当浇筑高度与设计要求相符合，要立即对浇筑施工进行终止，采用木抹子抹平表面。如果混凝土表面出现初凝，进行二次抹平工作，通过该种方式，从根本上对混凝土裂缝问题进行规避；混凝土结构强度与设计要求相符合，要立即将模板拆除，并借助水、塑料薄膜等，执行混凝土结构养护工作。
4.5台背回填
公路桥梁涵洞施工过程中，结合具体工程背景，对排水系统进行合理设置，以免因积水问题，使路基出现下沉情况。软土地基处理是涵洞台背地基处理过程中的关键工作，施工初期应选用科学的方式对软土地基进行加固，或者改变原有地基形式，选择稳定性和密实度好的材料对其进行回填，提升地基稳定性及工程适用性；搭板选择过程中也应对桥梁涵洞的高度进行考量，倘若搭板比涵洞高度长，需要衬以枕梁，以免出现搭板弯曲；涵洞过度阶段是否稳定，受台背填充材料影响，具体工程实施中，粉煤灰因稳定性较好，常被作为填充材料使用[8]。
4.6隧道明洞及钢支撑施工
隧道明洞施工应满足材料及工艺要求。参照施工规定，优选泥沙和施工用水，倘若区域温度过低，应及时进行抗冻测试，并测试材料是否防水；通过测绘放样，科学开展基槽挖掘工作。采用敞口放坡的方式，执行洞口明挖工作；借助地质雷达探测基底，并依托重型动力触探仪对基底承载力进行测试。倘若基底承载力与具体设计施工要求相符合，需要在第一时间对仰拱混凝土进行浇筑。钢支撑施工过程中，集中放置支撑，调直、清理后应用到施工中；分别开展断面及挖掘平面检测工作，倘若出现过度挖掘或者挖掘力度不够，要对其进行二次处理，挖掘平面达标后，进行混凝土喷射，并对钢架位置进行确定。隧道施工现场，如图1所示。
图1隧道施工现场
5公路桥梁涵洞施工注意事项
公路桥梁涵洞施工除了主体工程要素之外，也应注意施工方案的制定、风水电技术规划及相关排水工作等，提升涵洞施工质量，实现预期工程目标。首先，综合考虑地质情况、设计理念，采用中导洞先行的方式，完成50m挖掘后，浇筑中墙。倘若墙体强度在70%以上，处理洞穴。继而对围岩变形情况进行测量，直至其稳定，方可开展后续工作；其次，在公路桥梁涵洞施工中，兼顾风水电技术规划。将空气压缩机站分别设置在公路桥梁涵洞进出口位置，确保隧道通风良好。通常，以三台空气压缩机为宜。同时考量隧道施工中的用水问题，设置高山水池，将其修砌在隧道拱顶30m以上，并在隧道靠近山脚部位，对蓄水池进行设置，用以储水，为公路桥梁涵洞建设提供便利。与周边电网公司联系，为项目提供电力资源供应，确保其有效运作；严格落实工程排水工作，及时排出地下水和废弃水，将1.54%上坡，设置在隧道进、出口之间[9]。
结语
综上所述，公路桥梁涵洞施工设计中涉及到的专业内容和要素比较多，既要结合具体施工情况，对涵洞进行科学选型，又要优化孔洞设置，促进公路桥梁涵洞施工质量的提升。施工单位要依据整体工程要求，优选公路桥梁涵洞施工技术，并对基底处理、涵洞台身钢筋捆扎、模板安装、混凝土结构施工、台背回填、隧道明洞及钢支撑施工等各个施工环节进行严格把控，提升整体工程质量，有效规避桥头跳车等不良行车问题。
参考文献：
[1]蔡坤明.针对公路桥梁涵洞施工技术分析[J].建筑工程技术与设计，2017，（12）:32-34.
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[3]赵娜.公路桥梁工程中的涵洞施工技术分析[J].江西建材，2015，（13）:171-171.
[4]梁家红.浅析公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工技术[J].工程技术：引文版，2016，（4）:00122-00123.
[5]郭艳.浅析公路桥梁中钢筋混凝土涵洞的施工技术{J].城市建筑，2016，（33）:295-295.
[6]刘明龙.公路桥梁涵洞隧道工程施工技术的应用浅析[J].工程技术：引文版，2017，（2）:00179-00179.
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[8]范文秀.公路桥梁涵洞施工技术与质量控制研究[J].建筑工程技术与设计，2014，（36）:33-34.
[9]周晏鹏.对道路工程桥梁涵洞施工相关工作进行的质量监控及管理分析[J].工程技术：全文版，2016，（8）：00142-00142.