浅谈涵洞设计与施工中的质量问题
摘要：对于高等级公路建设中，涵洞设计是否合理及施工是否合格，将会直接影响到整条公路的造价与工程质量。本文主要结合多年的工作实践，阐述了涵洞设计与施工中基本问题进行了分析，并对涵洞施工常见的质量问题提出了具体解决措施。
关键词；路桥工程；涵洞；设计；施工质量；措施
1、涵洞的选型与孔径确定
1.1涵洞的选型
1.1.1钢筋混凝土圆管涵洞
钢筋混凝土圆管涵在公路中较少应用，主要应用于农业灌溉。此种型式涵洞主要优点为：结构型式简单，受力情况和适应基础性能良好。造价低，而且便于工厂批量预制；缺点主要表现为：过水能力较小，接缝处的防水构造措施复杂，常常会因接缝处的漏水而影响路基的稳定性。
1.1.2箱涵
其施工工序复杂、用钢量大、造价高。一般用于软弱地基地区或具有其它特殊要求的地区。
1.1.3石拱涵洞
主要被山区公路采用。主要优点为：净空高、过水能力大能经的起山洪考验，且可就地取材、造价便宜；当跨径比较大、承载能力大时结构坚固。缺点：自重较大、对地基承载能力要求较高，且施工工序繁多、工期长。
1.1.4涵式桥结构
涵式桥的提出是在设计涵洞无法满足农村生产设备通行要求，且设计成高架桥跨越时不经济的情况下提出的一种新型结构。这种结构的跨度介于涵洞与桥梁之间。涵式桥是指通道、小桥，单孔跨径不小于6m的新型结构形式。主要优点有：能较好的适用于多种地形、地势，且工程造价低；易于设计和施工；对环境破坏小，使总体设计更加合理。
1.2涵洞孔径的确定
涵洞孔径大小的设计应根据当地可能发生的洪水流量大小，河床地质、平均流速等综合考虑。涵洞孔径的大小应该满足以涵内流速不致冲刷河床或结构物、设计洪水流量，并保证涵前涌水不致过高。要求跨径与台高之比限制在1：1～1：1.5之间。对于通道式涵洞，其孔径大小应该满足公路工程技术标准8.5.4规定的净空要求。对于较长的涵洞，其孔径的设计应满足如下要求：涵洞长度为15m～30m时，其孔径大小应大于1.0m；当长度介于30m～40m之间时，其孔径宜大于1.25m；长度大于40m时，则不宜小于1.50m。
对于钢筋混凝土涵式桥结构，其在山区高速公路中应用广泛。设计中应考虑以下问题：1）在结构受力计算时，土压力应考虑侧摩阻力的影响；2）涵式结构斜交角度不宜大于30°，同时应考虑结构物的分节长度，墙身水平的分布钢筋宜选用小直径钢筋，加密间距形式布置；3）沉降缝应每间隔6~10m设置一道，缝宽1cm～2cm。
2、涵洞基础施工
基础开挖完成，应首先复核地质情况是否与设计相符，并检测地基承载力是否达到设计要求。检查合格后，应报送驻地监理验收，同意后及时封底或进行基础混凝土施工。应严格控制基础混凝土的质量。基础混凝土配料应按审批的施工配合比进料，严控混合料的搅拌时间小低于规定的最少搅拌时间，最好是集中搅拌。当基础的地基承载力达不到设计要求时，应对基底进行处理达到地基承载力要求后再浇筑混凝土。基底处理方法为：采用片石封底，再分层填筑碎石并碾压。
3施工质量问题及解决措施
3.1盖板预制、安装中常见问题及原因分析
盖板底部有横向裂缝、涵盖板顶覆土厚度薄，有重车通过或压路机振动碾压时，会造成盖板底部出现横向裂缝。原因有：
1）盖板预制时主受力钢筋的混凝土保护层厚度不够；
2）主受力钢筋加工时，端头弯起的长度不够，弯起角度不为直角，造成主受力钢筋的锚固长度不够；
3）盖板底模涂刷的隔离剂渗放混凝土内部，降低了混凝土与钢筋之间的摩擦力，使得混凝土与主受力钢筋间的握裹力降低。
3.2台背填土施工常见问题
台背回填范围不合格。引起回填范围不合理的主要原因为：
1）基坑沿坑壁垂直回填至原地面，未做成台阶状连接；
2）台背回填材料与相接路基填筑材料压缩模量差异大，易造路基不均匀沉降而发生桥头跳车现象；
3）原地面以上的台背回填宽度未达到2倍台身高。
台背回填料不合格。原因有：
1）回填料采用了涵洞周围非透水性材料；
2）回填土方颗粒级配不良；
3）采用的透水性材料0.074mm以下颗粒含量及液限指标超限。
台背回填压实度不合格。原因有：
1）碾压机具压实功率不足；
2）分层洒水不够或超洒，填料压实时不在最佳含水量，有回弹或翻浆现象发生；
3）回填时分层填筑厚度超过20cm；
4）台背回填与土方路基连接段碾压后未挖台阶；
5）填料颗粒级配不均匀或有超过50mm的颗粒存在，造成大粒径料周边土体松散不密实；
6）台背回填压实度检测频率低，代表性不足，将不合格的填筑层误判断为合格，致使填方压实度不能达到95%的要求。
3.3桥头跳车原因及分析
3.3.1桥头跳车产生的原因
1）压实度达不到标准而产生不均匀沉降
台背回填部位为碾压的一个薄弱的部位，压路机难以碾压到位，且碾压时机械振动不易过大，否则会影响结构物台身质量。
2）工后沉降产生的变形
现阶段由于公路建设需要赶工期，工后沉降量占总沉降量的比重越来越大，工后沉降不均匀引起的桥头跳车现象越发严重。
3）桥头路堤、锥坡范围内地基处理不彻底
桥头路堤及锥坡一般位于天然地基上，如果在施工前不处理或处理的不彻底，天然地基将会产生极大变形。施工完毕后，如果桥头路堤重力产生的变形不能在桥头路面铺筑时基本完成，将会产生桥不下沉而路基下沉的现象，造成跳车。
4）因高填土路基自身引起的变形
在高路堤情况下，因路基填土较高，即便在施工时仍按规范要求逐层碾压使压实度达到要求，但仍可产生1%左右的压缩量。使得与桥台间将出现沉降差，引起跳车。
5）环境天气影响
雨及雪融化后由路面渗入路基，造成路基土软化，超成不均匀沉降，引起跳车现象。
3.3.2桥头跳车处理措施
