公路工程施工技術 第六章

1、1 1 涵洞通常是為了公路排水或跨越相交道路、管線以及其涵洞通常是為了公路排水或跨越相交道路、管線以及其它障礙物而修建的結構物。在各條公路上都擁有相當數量的它障礙物而修建的結構物。在各條公路上都擁有相當數量的涵洞，一般情況下，平原區(qū)每公里有涵洞涵洞，一般情況下，平原區(qū)每公里有涵洞13道，山區(qū)道，山區(qū)35道，涵洞工程的投資約占公路工程總投資的道，涵洞工程的投資約占公路工程總投資的15%20%。涵洞設計與施工的合理性，對于整條公路的造價和使用質量涵洞設計與施工的合理性，對于整條公路的造價和使用質量有很大的影響。與此同時，涵洞還與農田水利建設有著密切有很大的影響。與此同時，涵洞還與農田水利建設有著密

2、切的關系。的關系。 第第6章章 涵洞施工涵洞施工6.1 涵洞的構造涵洞的構造 洞身是涵洞的主體，其作用一方面保證水流通過，洞身是涵洞的主體，其作用一方面保證水流通過，另一方面也直接承受車輛荷載的壓力和上部填土的重另一方面也直接承受車輛荷載的壓力和上部填土的重量，并將其傳遞給地基。既要求它具有保證設計流量量，并將其傳遞給地基。既要求它具有保證設計流量通過的必要孔徑，同時又要求其本身堅固和穩(wěn)定。洞通過的必要孔徑，同時又要求其本身堅固和穩(wěn)定。洞身通常由承重結構（如拱圈、蓋板等）、涵臺基礎，身通常由承重結構（如拱圈、蓋板等）、涵臺基礎，以及防水層和伸縮縫等部分組成。為了便于排水，涵以及防水層和伸縮縫等

3、部分組成。為了便于排水，涵洞洞身應有適當的縱坡，最小排水縱坡一般要求為洞洞身應有適當的縱坡，最小排水縱坡一般要求為0.3%0.3%。6.1.1 洞身洞身6.1 涵洞的構造涵洞的構造1.圓管涵圓管涵 圓管涵主要由管身、基礎、接縫及防水層組成的，圓管涵主要由管身、基礎、接縫及防水層組成的，如圖如圖6-2所示。所示。6.1 涵洞的構造涵洞的構造 1 1）管身）管身 作為管涵的主要組成部分，管身通常由鋼筋混作為管涵的主要組成部分，管身通常由鋼筋混凝土制作而成。管身多采用預制安裝的方式，其預制長度凝土制作而成。管身多采用預制安裝的方式，其預制長度通常有通常有0.5m0.5m和和1.0m1.0m兩類；管徑

4、有兩類；管徑有0.50m0.50m、0.75m0.75m、1.00m1.00m、1.25m1.25m、1.50m1.50m、2.00m2.00m六種。管身的壁厚隨管徑大小和填土六種。管身的壁厚隨管徑大小和填土高度而異。高度而異。 （2 2）基礎）基礎 根據地基的強度的不同分為：混凝土或漿砌片根據地基的強度的不同分為：混凝土或漿砌片石基礎、墊層基礎等幾種類型。石基礎、墊層基礎等幾種類型。（3 3） 圓管涵的接口構造及防水層圓管涵的接口構造及防水層 6.1 涵洞的構造涵洞的構造 2. 2. 蓋板涵蓋板涵 蓋板涵主要由蓋板、涵臺、基礎、洞身鋪底、沉降縫及蓋板涵主要由蓋板、涵臺、基礎、洞身鋪底、沉降縫

5、及防水層等部分組成，如圖防水層等部分組成，如圖6-36-3所示。所示。 6.1 涵洞的構造涵洞的構造（1 1）蓋板）蓋板 蓋板是涵洞的承重結構部分，可分為石蓋板蓋板是涵洞的承重結構部分，可分為石蓋板或鋼筋混凝土蓋板。跨徑在或鋼筋混凝土蓋板。跨徑在2m2m以下，并且石料豐富時，可以下，并且石料豐富時，可采用石蓋板。當跨徑大于采用石蓋板。當跨徑大于2m2m或在石料貧乏地區(qū)時，宜采用或在石料貧乏地區(qū)時，宜采用鋼筋混凝土蓋板。鋼筋混凝土蓋板。（2 2）涵臺、基礎及洞身鋪底）涵臺、基礎及洞身鋪底 這些部位多采用漿砌塊、這些部位多采用漿砌塊、片石構成，砂漿強度等級可為片石構成，砂漿強度等級可為M2.5M2

6、.5或或M5.0M5.0。一般情況下，。一般情況下，基礎厚度基礎厚度60cm60cm，鋪底厚度，鋪底厚度30cm30cm。圖。圖6-4 6-4 箱涵箱涵（3 3）沉降縫）沉降縫 一般沿洞身方向每隔一般沿洞身方向每隔3 36m6m設置一道沉降縫，設置一道沉降縫，具體位置需結合地質的變化情況及路堤的高度而定；同時具體位置需結合地質的變化情況及路堤的高度而定；同時在涵洞與急流槽、端墻、翼墻等結構分段處也應設置沉降在涵洞與急流槽、端墻、翼墻等結構分段處也應設置沉降縫，以免洞口的沉降影響洞身。沉降縫應當貫穿整個斷面縫，以免洞口的沉降影響洞身。沉降縫應當貫穿整個斷面（包括基礎），縫寬約（包括基礎），縫寬約

7、2 23cm3cm。6.1 涵洞的構造涵洞的構造3.箱涵箱涵 箱涵作為整體閉合式鋼筋混凝土框架結構，具有良箱涵作為整體閉合式鋼筋混凝土框架結構，具有良好的整體性和抗震性，在軟土地基及高等級公路上應用好的整體性和抗震性，在軟土地基及高等級公路上應用廣泛。主要組成部分有鋼筋混凝土涵身、翼墻、基礎、廣泛。主要組成部分有鋼筋混凝土涵身、翼墻、基礎、變形縫等，如圖變形縫等，如圖6-4所示。所示。6.1 涵洞的構造涵洞的構造（1）涵身）涵身 由鋼筋混凝土構成，洞口斷面一般為長方形由鋼筋混凝土構成，洞口斷面一般為長方形或正方形。箱涵常用的跨徑有或正方形。箱涵常用的跨徑有200cm、250cm、300cm、4

8、00cm、500cm等，壁厚一般為等，壁厚一般為2235cm。（2）翼墻）翼墻 在涵身靠洞口側的兩端修建的鋼筋混凝土薄在涵身靠洞口側的兩端修建的鋼筋混凝土薄壁結構，與洞身連成一個整體。壁厚一般為壁結構，與洞身連成一個整體。壁厚一般為3141cm。翼墻主要用于洞身與進出口錐坡的連接，起支擋路基填翼墻主要用于洞身與進出口錐坡的連接，起支擋路基填土的作用。土的作用。（3）基礎）基礎 箱涵基礎一般為雙層結構。上層為混凝土結箱涵基礎一般為雙層結構。上層為混凝土結構，厚構，厚10cm；下層為砂礫墊層，厚度為；下層為砂礫墊層，厚度為4070cm。（4）變形縫）變形縫 一般設在洞身中部，連同基礎變形縫設置一般

9、設在洞身中部，連同基礎變形縫設置一道通縫。設于頂、底板的上面和側墻的外面一道通縫。設于頂、底板的上面和側墻的外面。6.1 涵洞的構造涵洞的構造4.拱涵拱涵 拱涵主要由拱圈、護拱、拱上側墻、涵臺（墩）、基礎、拱涵主要由拱圈、護拱、拱上側墻、涵臺（墩）、基礎、鋪底、沉降縫及排水設施等部分組成，如圖鋪底、沉降縫及排水設施等部分組成，如圖6-5所示。所示。6.1 涵洞的構造涵洞的構造（1）拱圈）拱圈 拱圈是拱涵的承重結構部分，可由石料、混凝拱圈是拱涵的承重結構部分，可由石料、混凝土、磚等材料構成。土、磚等材料構成。（2）護拱）護拱 主要作用是保護拱圈，防止荷載的沖擊。通常主要作用是保護拱圈，防止荷載的

10、沖擊。通常用石灰砂漿或水泥砂漿砌片石構成，護拱高度一般為矢高用石灰砂漿或水泥砂漿砌片石構成，護拱高度一般為矢高的一半。的一半。（3）涵臺（墩）涵臺（墩） 是支撐拱圈并傳遞荷載至地基的圬工構是支撐拱圈并傳遞荷載至地基的圬工構造物。造物。（4）沉降縫及排水設施）沉降縫及排水設施 沉降縫的設置方法與蓋板涵相同。沉降縫的設置方法與蓋板涵相同。排水設施設于拱背及臺背，其作用主要是排除路基的滲水，排水設施設于拱背及臺背，其作用主要是排除路基的滲水，使拱圈免受水的浸蝕，確保路基穩(wěn)定。使拱圈免受水的浸蝕，確保路基穩(wěn)定。6.1 涵洞的構造涵洞的構造5.倒虹吸管涵倒虹吸管涵 倒虹吸管涵是一種中段埋在地下的有壓力管

11、道，見圖倒虹吸管涵是一種中段埋在地下的有壓力管道，見圖6-6。主要由進口段、水平段和出口段三部分組成。進口。主要由進口段、水平段和出口段三部分組成。進口段主要由進水口溝渠、沉淀池、進水井等部分組成；水平段主要由進水口溝渠、沉淀池、進水井等部分組成；水平段是倒虹吸管的主體，由基礎、管身、接縫等部分組成；段是倒虹吸管的主體，由基礎、管身、接縫等部分組成；出口段主要由出水井及出水溝渠組成。出口段主要由出水井及出水溝渠組成。6.1 涵洞的構造涵洞的構造6.1.2 洞口建筑洞口建筑 洞口是洞身、路基、河道三者的連接構造物。洞口建洞口是洞身、路基、河道三者的連接構造物。洞口建筑一般由進水口、出水口和溝床加

12、固三部分組成。其作用筑一般由進水口、出水口和溝床加固三部分組成。其作用是平順連接涵洞與河道，使水流進出順暢，還起著保護路是平順連接涵洞與河道，使水流進出順暢，還起著保護路基邊坡免受水流沖刷的作用。涵洞洞口的類型很多，有八基邊坡免受水流沖刷的作用。涵洞洞口的類型很多，有八字式、端墻式、跌水井、扭坡式、平頭式、走廊式、流線字式、端墻式、跌水井、扭坡式、平頭式、走廊式、流線形等。其中的八字式、端墻式是常用形式，如圖形等。其中的八字式、端墻式是常用形式，如圖6-7所示。所示。6.2 涵洞施工準備涵洞施工準備6.2.1 準備工作準備工作1.現場考察與圖紙核對現場考察與圖紙核對 涵洞開工前，認真學習、分析

13、和研究設計文件和圖涵洞開工前，認真學習、分析和研究設計文件和圖紙，領會設計意圖，利用設計資料、結合工程現場的地紙，領會設計意圖，利用設計資料、結合工程現場的地形與地質情況，對涵洞的位置、方向、孔徑、長度、出形與地質情況，對涵洞的位置、方向、孔徑、長度、出入口的高程，以及與灌溉系統的連接等進行核對。入口的高程，以及與灌溉系統的連接等進行核對。2.施工測量與放樣施工測量與放樣 在具體放樣中，涵洞施工設計圖是施工放樣的依據，在具體放樣中，涵洞施工設計圖是施工放樣的依據，根據設計中線的里程，在地面上標定涵洞位置，并設置根據設計中線的里程，在地面上標定涵洞位置，并設置涵洞縱向軸線。涵洞縱向軸線。6.3

14、涵洞施工工藝涵洞施工工藝6.3.1 管涵施工管涵施工 公路工程中的管涵多為鋼筋混凝土圓管涵，一般采用在公路工程中的管涵多為鋼筋混凝土圓管涵，一般采用在工廠預制管節(jié)，然后運往現場安裝的施工方法。其施工工廠預制管節(jié)，然后運往現場安裝的施工方法。其施工工藝一般為：管節(jié)預制、管節(jié)運輸和管涵的安裝等。工藝一般為：管節(jié)預制、管節(jié)運輸和管涵的安裝等。1.管節(jié)的預制和運輸管節(jié)的預制和運輸 圓管涵管節(jié)預制時可采用振動制管器法、離心法、懸輥圓管涵管節(jié)預制時可采用振動制管器法、離心法、懸輥法、立式制管法等。成品圓管涵的尺寸應滿足設計要求，法、立式制管法等。成品圓管涵的尺寸應滿足設計要求，管節(jié)的端面與其軸線應滿足相應

15、的角度關系，管節(jié)的端管節(jié)的端面與其軸線應滿足相應的角度關系，管節(jié)的端面和管壁內側等部位應平滑、直順，管節(jié)的強度應符合面和管壁內側等部位應平滑、直順，管節(jié)的強度應符合設計要求。設計要求。6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝2.管涵基礎修筑管涵基礎修筑（1）地基土為巖石時，管節(jié)下可采用無圬工基礎，管節(jié)）地基土為巖石時，管節(jié)下可采用無圬工基礎，管節(jié)下清除風化層或挖除軟土層后，填筑下清除風化層或挖除軟土層后，填筑0.4m厚的砂墊層；厚的砂墊層；出入口兩端的端墻、翼墻下，在巖石層上用出入口兩端的端墻、翼墻下，在巖石層上用C15混凝土混凝土作基礎，其深度應埋置在風化層以下作基礎，其深度應埋置在風化層以下0.1

16、50.25m，并，并且最小等于管壁厚加且最小等于管壁厚加5cm。當風化層過深時，可改采用。當風化層過深時，可改采用片石圬工基礎，最深不大于片石圬工基礎，最深不大于1m。管節(jié)下為硬巖時，可用。管節(jié)下為硬巖時，可用混凝土抹成與管節(jié)密貼的墊層。混凝土抹成與管節(jié)密貼的墊層。（2）地基土為礫石土、卵石土或砂礫、粗砂、中砂、細）地基土為礫石土、卵石土或砂礫、粗砂、中砂、細砂或勻質粘性土時，管節(jié)下一般將采用無圬工基礎。砂或勻質粘性土時，管節(jié)下一般將采用無圬工基礎。6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝（3）地基土為粘土時，管節(jié)下應采用）地基土為粘土時，管節(jié)下應采用0.5m厚的圬工基礎，厚的圬工基礎，出入口兩端的端

17、墻、翼墻基礎埋置深度為出入口兩端的端墻、翼墻基礎埋置深度為1.01.5m；當；當地下水的凍結深度較淺時，埋深應不少于凍結深度；當凍地下水的凍結深度較淺時，埋深應不少于凍結深度；當凍結深度大于結深度大于1.5m時，可在圬工基礎下用卵石和砂換填至時，可在圬工基礎下用卵石和砂換填至凍結深度。凍結深度。（4）管涵地基土為軟土時，應根據軟土層的厚度進行相）管涵地基土為軟土時，應根據軟土層的厚度進行相應的處理。應的處理。6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝3.管節(jié)安裝管節(jié)安裝 管節(jié)安裝應從下游開始，使接頭面向上游；每節(jié)管節(jié)安裝應從下游開始，使接頭面向上游；每節(jié)涵管應緊貼在墊層或基座上，使涵管受力均勻；所有涵管

18、應緊貼在墊層或基座上，使涵管受力均勻；所有管節(jié)應準確地按設計坡度敷設。如管壁厚度不一致，管節(jié)應準確地按設計坡度敷設。如管壁厚度不一致，應使內壁齊平。在敷設過程中，要保持管內清潔，無應使內壁齊平。在敷設過程中，要保持管內清潔，無多余的砂漿及其它雜物。多余的砂漿及其它雜物。6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝 管節(jié)安裝可根據地形及設備條件，采用滾動安裝法（圖管節(jié)安裝可根據地形及設備條件，采用滾動安裝法（圖6-86-8）、滾木安裝法、壓繩下管法（圖）、滾木安裝法、壓繩下管法（圖6-96-9）、龍門架安裝）、龍門架安裝法和吊車安裝法等。法和吊車安裝法等。6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝管節(jié)安裝的施工要點如

19、下：管節(jié)安裝的施工要點如下： （1 1）管座混凝土應與管身緊密相貼，使圓管受力均勻。無）管座混凝土應與管身緊密相貼，使圓管受力均勻。無基圓管的基底應夯填密實，并做好弧形管座?；鶊A管的基底應夯填密實，并做好弧形管座。（2 2）管座接頭采用對頭拼接，接縫不應大于）管座接頭采用對頭拼接，接縫不應大于1cm1cm，并用瀝，并用瀝青麻絮或其它具有彈性的不透水材料填塞。青麻絮或其它具有彈性的不透水材料填塞。（3 3）管節(jié)沉降必須與基礎沉降一致。沉降縫寬一般為）管節(jié)沉降必須與基礎沉降一致。沉降縫寬一般為2 23cm3cm，采用瀝青麻絮或其它具有彈性的不透水材料填塞。，采用瀝青麻絮或其它具有彈性的不透水材料填

20、塞。（4 4）各管節(jié)應順流水坡度安裝平順，當管壁的厚度不一致）各管節(jié)應順流水坡度安裝平順，當管壁的厚度不一致時，應調整高度使內壁齊平，將管節(jié)墊穩(wěn)坐實，清除管道時，應調整高度使內壁齊平，將管節(jié)墊穩(wěn)坐實，清除管道內部的遺留泥土等雜物。內部的遺留泥土等雜物。6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝6.3.2 拱涵、蓋板涵和箱涵施工拱涵、蓋板涵和箱涵施工 混凝土和鋼筋混凝土拱涵、蓋板涵的施工，可分成就混凝土和鋼筋混凝土拱涵、蓋板涵的施工，可分成就地澆筑和在工地預制安裝兩大類。地澆筑和在工地預制安裝兩大類。1.就地澆筑（或砌筑）的拱涵、蓋板涵就地澆筑（或砌筑）的拱涵、蓋板涵（1）拱涵與蓋板涵基礎、涵臺、拱圈、蓋

21、板的施工）拱涵與蓋板涵基礎、涵臺、拱圈、蓋板的施工（2）拱架和支架的安裝和拆卸）拱架和支架的安裝和拆卸 1）安裝施工。）安裝施工。 2）拆卸施工。）拆卸施工。6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝2.就地澆筑箱涵就地澆筑箱涵 箱涵又稱矩形涵，它與蓋板涵的區(qū)別是蓋板涵的臺身箱涵又稱矩形涵，它與蓋板涵的區(qū)別是蓋板涵的臺身與蓋板是分開澆筑的（臺身也可以采用砌石圬工），構成與蓋板是分開澆筑的（臺身也可以采用砌石圬工），構成的是簡支結構。而箱涵則是上頂板、下底板與左、右兩側的是簡支結構。而箱涵則是上頂板、下底板與左、右兩側的墻身是連續(xù)澆筑的，構成了剛性結構，見圖的墻身是連續(xù)澆筑的，構成了剛性結構，見圖6-11

22、。6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝3.3.裝配式拱涵、蓋板涵和箱涵裝配式拱涵、蓋板涵和箱涵（1 1）預制構件的模板）預制構件的模板 預制構件的模板可分為土模、木預制構件的模板可分為土模、木模、鋼絲網水泥模板、翻轉模板、拼裝式模板等。模、鋼絲網水泥模板、翻轉模板、拼裝式模板等。（2 2）構件運輸）構件運輸 構件必須達到設計強度后，經過檢查質構件必須達到設計強度后，經過檢查質量和大小符合要求，才能進行搬運。搬運時應注意吊點或量和大小符合要求，才能進行搬運。搬運時應注意吊點或支撐點的設置，務必使構件在搬運過程中保持平衡、受力支撐點的設置，務必使構件在搬運過程中保持平衡、受力合理，確保搬運過程中的安全

23、。常用的運輸方法分為：合理，確保搬運過程中的安全。常用的運輸方法分為： （3 3）施工和安裝）施工和安裝6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝6.3.3 涵洞附屬工程的施工涵洞附屬工程的施工 涵洞主要附屬工程施工主要是指防水層與沉降縫的涵洞主要附屬工程施工主要是指防水層與沉降縫的設置、進出水口處理和涵洞缺口填土等。設置、進出水口處理和涵洞缺口填土等。 1.防水層施工要點防水層施工要點 2.沉降縫施工沉降縫施工 （1）設置位置）設置位置 （2）沉降縫的施工方法）沉降縫的施工方法6.3 涵洞施工工藝涵洞施工工藝3.3.涵洞進出水口涵洞進出水口 涵洞進出水口是指涵洞端墻、翼墻以外的部分，如涵洞進出水口是指涵洞端墻、翼墻以外的部分，如溝底鋪砌和其它進出水口處理等。其施工要點如下：溝底鋪砌和其它