青海省公路科研勘测设计院 青海西宁 810001
摘要：随着我国近年来交通量快速的增长，通行能力不强的高速公路路段越来越多，面对这些问题，根据对我国交通发展的预测，高速公路改扩建工程可提升高速公路的通行能力、降低运行成本、能够有效的改善交通压力与运输条件。 关键词：高速公路改扩建工程；涵洞设计；为了缓解交通压力，高速公路的改扩建工程尤为重要。由于在高速公路改扩建工程施工时存在诸多不确定因素，并且对改扩建工程中涵洞设计质量方面有着更高的要求，直接影响了高速公路改扩建工程中涵洞设计的施工进度。
一、高速公路改扩建工程中涵洞设计的基本内容
高速公路改扩建工程是高速公路工程建设的重要工程，高速公路改扩建工程中对旧涵洞的处理方案存在多种设计方法。在对旧涵洞的改建标准中，高速公路改扩建工程中应通过具体的调查、检测情况对旧涵洞实际状况进行分析、判定，再结合涵洞净空、涵顶的填土高度等综合因素来确定旧涵洞是否可以利用。对于不符合改扩建设计要求的旧涵洞不予重建，并要对其进行废除处理。在对旧涵洞的接长处理中，加长涵洞应与旧涵洞采取相同结构、同等断面来进行接长。在接长处理之前，应对旧涵洞局部破损进行修理，将旧涵洞利用段涵底淤积清除，准备接长时应对旧涵洞与接长涵洞间留沉降缝，在涵台身有局部承载能力不够的情况下可采用补强处理的方式，以达到改扩建高速公路的要求。在高速公路改扩建工程中，软土路段的涵洞应采取复合地基处理方式，通过布局的变化完成实现新旧基础沉降的协调性，减少完工后差异沉降。对淤积的涵洞，检测后优先考虑、疏通，后开沟将水引至低洼处，最终可进行涵洞接长处理。在涵洞接长处理时注意要在新旧涵洞连接处设置变形缝，涵洞接长完成后，对拓宽的路基采用增强压实的方式，并按照施工规范对填方路基进行分层填筑保证路基的压实度。在高速公路改扩建工程中，在对单侧加宽高速公路的旧涵利用接长时，应结合地址条件对加宽侧旧涵洞与新建涵洞之间的残余沉降量进行分析，根据分析的结果来确定加长涵洞底标高的采用情况。当加长涵处于进口侧时，应在衔接处确保预留出足够变形量，这样保证加长涵底标高要高于旧涵洞进口标高;在加长涵处于出口侧时，应保证旧涵洞出口表高高于加长涵的底标高。在双侧加宽高速公路涵洞设计方面，对于旧涵洞利用接长时，仍要遵循单侧加宽高速公路涵洞设计原则，此外对于受路拱横坡影响时外侧填土高度达不到要求的涵洞，可尝试采用调整接长部分涵底纵坡以及局部明涵的设计方式。
二、高速公路扩建中涵洞的设计方案
1.对旧涵洞加长的处理办法。在度公安素公路涵洞进行加长时，将原来路段加长部分两侧的土路肩挖除，并且要对接长侧坡进行防护，清除30cm的表层土，在旧路路边设置土台阶。八字墙拆除后，要对其及时支护，避免上面的砂土流失，导致路基坍塌。在路基开挖之前要打入钢板桩，为了在地基开挖的时候对旧路基造成影响，以保证扩建施工的过程中原有的公路结构还能够正常使用。在软土路段应该采用复合地基，以保证新老路基的沉降水平在一个水平线上，尽量能够避免完工后新老路基在一个的沉降水平不一致。对于淤积的涵洞要先将淤积清除，进行疏通后再将水引导到低洼处，进行涵洞的接长处理，在新旧涵洞的接缝处一定要设置变形缝。在对圆管涵进行接长使要将旧涵洞的一节圆管拆除，然后再进行新旧涵洞的拼接，在拼接时同样要设置沉降缝，采用斜交正做的方式。最后对接长处理后的涵洞进行拓宽路基的增强压实，根据施工所规定的原则对路基进行填筑、压实，以保证路基压实度达标。（1）单侧加宽高速公路涵洞设计原则。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对高速公路涵洞进行单侧加宽接长时，不仅要满足上诉原则，还要对地质条件进行勘测和研究，并对新建加宽一侧的涵洞与旧涵洞之间的残余沉降的变形量进行仔细分析，将其作为根据来对长涵底部标准高度的确定。加长涵洞入口处保留足够的变形量，以保证加长涵的底部标高比旧涵要高。如果加长涵在出口处时，应该将加长涵的高度控制在旧涵出口标高以下。（2）对高速公路涵洞进行双侧加宽的设计原则在对高速公路涵洞进行撒谎那个测加宽时，同样要遵循以上的加宽原则，另外在一些受到路拱横坡影响的涵洞，其外侧的填土高度不能满足要求，可以采用对接长部分进行综合调整涵洞底部的纵坡，对于局部涵洞采取明涵设计的措施。
2.正常涵洞接长设计方案。（1）涵洞单侧接长设计，以某高速公路为例，其全长93.48km其中改建的部分为79.85km。它利用已有的加格达奇至锦州的路段进行改建，对加锦路段到拐脖店到红旗路段的179m实行一级公路标准分期实施，其右半部分的路宽约为12.75m。这个路段内的施工包括利用钢筋混凝土作盖板的明涵、箱涵、暗涵三种形式。其洞口采用端墙、八字墙。对涵洞的设计分别是采用钢筋混凝土盖板明涵数量是1个，洞口采用八字墙；钢筋混凝土盖板暗涵数量为33个，洞口同样采用八字墙；钢筋混凝土箱涵的数量为1个，其洞口采用端翼墙。（2）对涵洞进行双侧正常加长的设计。以快大茂到大连的路段为例，其第四车道扩建成六道，此项目改建扩建设计所采用的刚钢筋混凝土盖板明涵的数量为7个，而圆管涵数量则为1个。在钢筋混凝土盖板明涵中洞口形式分别是集水井形式、端墙形式、八字墙形式以及挡土墙形式，圆管涵洞口在用的是端翼墙形式。在接长部分与旧涵洞相接部分设置沉降缝，不能使其与原来的涵洞刚性相接，以达到避免新旧涵洞沉降不一而造成开裂。
3.涵洞窄幅加长设计方案。（1）在对涵洞进行窄幅加长时，可以利用植筋技术把旧涵洞与新涵洞进行衔接。例如长春到农安的路段，所采用的使钢筋混凝土箱涵，其加长涵为1.65m。由于其涵洞台背的压实空间过小，施工较为困难，因此可将旧涵洞涵身以外的原翼墙进行拆除处理，将钢筋头处的锈迹进行处理。并对加长涵的长短问题充分考虑，将其作为一个独立的涵节荷载问题，因此对其采用植筋方式，对原来涵身一侧的混凝土采用凿毛的方式，并对其进行钻孔、钻孔后进行清理、并使孔内干燥、注入专用的胶、对其进行植筋。在不影响植筋的基础上，对凿毛的混凝土表面涂上一层A级界面剂以便于新混凝土与旧混凝之间能够紧密结合，从而使得新涵洞与旧涵洞能够牢固的连接在一起。（2）在利用旧涵洞的时候路基的加宽较窄、涵洞难以加长。这种情况下，可以采用对石帽进行加高的方式对挡墙进行过度修筑。例如某高速公路的改建和扩建中，A匝道的涵洞AK0+310.5处其路基的左侧加宽了十几厘米，对于这种情况只对左侧的石帽增高十厘米就可以了，旧涵洞可以完全利用。高速公路中通话到新开岭中的一处涵洞所采用的是管线交叉涵。其加宽形式要通过管线改移工作，因此工作量增加，重复工作增多。对此可以采用对局部挡土的方式，跨国这个路段。在其顶端已经实施的盖板处利用混凝土填充找平，并在此基础上架设过梁，使其的顶面达到水平状态。将过梁中的纵向钢筋深入到挡土墙内，达到上挡土墙的稳定。在上挡土墙与台身两边的挡土墙中间设置沉降缝。对于钢筋选用要按照相关规定。要充分考虑挡土墙与涵洞之间的相对位移，因此要对过梁布设置上下两层钢筋。旧涵洞要完全利用。
总之，在公路改建和扩建过程中，应特别注意涵洞的设计。在涵洞加长前，对旧涵洞进行勘察分析，确定旧涵洞是否仍能满足使用要求。确定后，应当制定合理的涵洞设计方案。
参考文献：
[1]侯晓岩.高速公路改扩建工程中涵洞设计.2017.
[2]王明亮.赵艳红，高速公路改扩建工程中涵洞设计探讨.2017.
论文作者:王夏青
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
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