摘要：涵洞是高速公路的重要组成部分之一，与高速公路的施工质量与排水能力息息相关，特别是对于高速公路改扩建工程装配式涵洞而言，其施工质量更是十分重要。目前高速公路涵洞设计中常常忽略了防渗漏问题，给后续的使用造成严重影响。对此，文章重点就高速公路改扩建工程装配式涵洞防渗漏的关键技术进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：高速公路；改扩建工程；装配式涵洞；防渗漏
引言
经过高速公路十几年的运营，原有高速公路的桥涵结构物逐渐出现了一定程度的缺陷。随着高速公路的多年运营，针对结构物逐渐出现的缺陷和病害，我国桥梁加固也进入了起步阶段。但由于认识的不足.许多对桥梁加固目的和要求不甚明确，往往只重视安全、适用和技术可靠，而忽视了经济性、耐久性和环境保护等方面的因素。
1高速公路涵洞设计特点
首先，涵洞的结构形式较固定。高速公路常用的涵洞有箱涵、拱涵、盖板涵以及管涵，应根据流量要求、填土高度、地质地形条件合理选用；其次，地质和地形条件复杂。涵洞往往顺沟布置，河沟宽窄不一，沟心冲刷不一，地质条件不一，可能涵洞所在的下游是基岩，上游可能是黄土；最后，涵洞的台顶、台背回填和涵洞的地基处理非常重要。填土是变形较大的柔性体，涵洞是变形很小的刚性体，如果台顶、台背回填和涵洞的地基处理设计不好，会造成涵洞的侧面、周边变形与相邻路基变形不协调，造成高速公路以后的使用过程中会出现凹陷及驼峰路面。涵洞设计中应根据水力、水文条件，地质、地形条件，养护、施工、经济、安全等因素，考虑各种类型涵洞的特点，就地取材、因地制宜地选择设计采用的涵洞类型。要解决好高速公路涵洞设计问题，必须弄清楚常用各类涵洞的特征：第一，箱涵。箱涵对地基条件没什么要求，尤其是软土地段应优先采用箱涵，但箱涵施工难度大，钢材使用数量大，造价较高；第二，拱涵。拱涵能采用石料，石拱涵具有较大净空，过水量大，能就地取材，结构坚固，承载能力强，在高速公路中得到了广泛应用。但石拱涵施工比较复杂，不易修复，需要的施工时间长，费用高，在地基条件好，承载力高的地段可考虑使用，是高速公路常采用的类型之一；第三，管涵。管涵一般采用钢筋混凝土圆管涵，该类涵洞不需要墩台，预制好后运输到现场安装，承载力要求低，结构简单，地基适应性强，造价低，但过水能力小，防水层和接缝处理施工质量不易保证，对过水能力要求不高的情况可考虑采用管涵；第四，盖板涵。盖板涵结构坚固、可就地取材、施工简便、维修方便，洞顶填土厚度要求低，地基承载力要求低。
2高速公路改扩建工程装配式涵洞防渗漏的关键技术
2.1总体思路
由于高速公路的改扩建既要改善其服务水平，提高其服务功能，又要充分利用原有的结构物，对其尽量采取加固改造措施后利用。在设计方案除满足以上要求外，还要考虑对原有高速公路的保通对策及原有结构物拆除过程中的环境保护措施等因素。充分利用原有的公路资源，最大限度地利用现有工程，尽可能地减少拆迁数量，节约土地资源；结合现实条件，提高服务水平，较好地体现以人为本，注重环保；结合实际情况把握标准，积极采用新技术、新结构、新材料和新工艺，最大限度地降低工程费用。
2.2关键技术
2.2.1涵洞通道的加固
对于原有高速公路的涵洞通道，大部分涵洞通道使用现状良好，排水通行顺畅，但也部分涵洞通道出现了病害，原有涵洞的病害及处理措施如下：第一，混凝土缺陷。混凝土的缺陷主要包括碱化、碳化、蜂窝麻面等，处理措施主要是对病害部分进行清洗后，对破损部分用水泥基灌浆材料或用环氧砂浆修补；第二，混凝土裂缝处理，这里的裂缝指的是裂缝宽度较小，对结构的安全性影响不大的裂缝。裂缝封闭的原则裂缝宽度≥0.1mm的裂缝采用压浆法进行修补，裂缝宽度<0.1mm的裂缝采用封闭法进行修补；第三，八字翼墙处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆用干燥麻絮浸透沥青后填实，对于需要双侧加宽的涵洞和通道，由于原八字翼墙需进行拆除，因此原有八字翼墙的病害不再进行处理；第四，沉降缝处理。在沉降缝两侧各凿标准凹槽，在槽内塞满沥青麻丝，安装止水橡皮，再用沥青油膏填平凹槽；第五，边坡处理。对于边坡坍陷，在边坡上挖台阶重新填土冲击碾压后，恢复原有的护坡；第六，铰缝脱落、涵顶铺装处理。加固时首先将涵顶铺装全部凿除，将铰缝的细石混凝土清理干净，植筋及加焊连接钢板后，加铺涵顶铺装。涵顶铺装按照新的结构进行施工；第七，盖板处理。采用原位铆粘钢板修复，原有暗涵、暗通道间脱落的混凝土采用环氧砂浆进行勾缝；第八，拱涵裂缝处理。在拱涵、拱通道处理时，根据裂缝宽度的不同，分别采用以下几种处理措施，即对缝宽<0.1mm的拱涵、拱通道进行封缝处理；对0.1-2mm的拱涵拱通道进行压力灌浆法灌缝。对裂缝较大的拱涵、拱通道进行压力灌浆法灌缝，对侧墙后背进行灌浆处理，再在拱顶部分区域浇筑25cm厚的钢筋砼内衬。考虑到拱涵、拱通道的地基经过十几年的运营，固结已基本完成，对地基不再进行处理；第九，洞口洞内淤积，排水不畅，对淤积物进行及时清理，保持通畅。
2.2.2通道加高处理
随着经济的发展，原的通道已不能满足现有车辆的通行要求，严重制约了地方经济的发展，当地群众迫切要求增加部分通道的净空，同时在通道改造施工过程中不能影响高速的正常通行。针对这种问题，根据不同的结构型式，采用了不同的加高方式：第一，对于整体式基础盖板通道采用U型槽跳仓施工，U型槽通过植筋与原有基础连接在一起；第二，对于重力式分离基础采用加厚原通道铺底跳仓施工；第三，对于箱型通道采用设置加固加筋水泥土桩锚侧壁支护后，增加新底板跳仓施工。
2.2.3涵洞通道的净空保障
受高速公路路面横坡影响，暗通道加宽后涵顶最小填土高度会有所降低。当加宽后填土高度≥0.5米时，拼宽的通道底纵坡按照原通道设计；当加宽后填土高度<0.5米时，通道底纵坡根据主线纵坡、路面横坡进行调整，使暗通道加宽后最小填土高度≥0.5米。为保证通道净空，明通道底纵坡根据主线纵坡、路面横坡调整确定。
2.2.4通道的积水处理
通过对原有通道的实地调查，在设计中遵循“以人为本”的设计原则，改善原有通道的通行条件。通道积水处理主要采取在通道两侧硬化，设置人行平台，将水引入边沟、河流、沟渠或专用蒸发池中。
2.2.5涵洞通道的水毁处理
当路线经过不良地质地区，特别是黄土地区，由于黄土湿陷性及原有排水系统不完善等原因，部分涵洞通道会出现了水毁现象，影响到结构物的稳定和安全，同时水毁也对附近居民正常生产生活造成一定的影响。在设计中针对不同情况对水毁路段排水尽可能地高接远送，向远处延伸，解决水的出路问题，并采取措施防止水的下渗对黄土的冲刷。对在水毁附近没有沟渠可供利用的，设置蒸发池。对出水口采取措施，减少水能，尽可能减少冲刷。
结束语
综上所述，目前因涵洞设计不合理，造成涵洞洞口需大量处治、地基需额外加固、边坡被冲毁、路基横向排水不畅等情况经常发生，给高速公路建设带来较大的经济损失和不良社会影响。高速公路桥涵设计应掌握涵洞设计的特点、常用涵洞的特点，选择好涵洞位置及孔径，处理好涵洞斜交，搞好涵洞结构设计，才能保证涵洞质量，充分发挥涵洞作用。
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论文作者:潘邦群
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：涵洞论文; 通道论文; 高速公路论文; 裂缝论文; 结构论文; 地基论文; 盖板论文; 《基层建设》2019年第32期论文;