混凝土圓管涵的病害分析及預防

張起君

摘要:根據(jù)對黑龍江省內(nèi)三級及以下公路圓管涵的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)在交付使用后的不長時間內(nèi),就程度不同發(fā)生了多種病害,從設計、施工、養(yǎng)護等三個方面分析了病害產(chǎn)生的原因,并提出了相應的預防措施和建議。

關鍵詞:混凝土管涵預防

1 涵洞的重要性、結構特征和技術要求

1.1 涵洞的重要作用 涵洞是公路工程中的重要組成部分之一,無論是在工程造價上還是在工程數(shù)量上,在公路工程中都占有相當?shù)谋戎?任何一條公路總要跨越大小不同的水流溝渠,為了使路基連續(xù)、水流暢通,必須修建尺寸不同的排水構照物,其中小橋涵數(shù)量據(jù)統(tǒng)計:平原區(qū)1～3道/KM、山區(qū)3～5道/KM,其造價可達工程全部造價的5～15%。在小橋涵中,涵洞又占絕大多數(shù),在平原地區(qū),混凝土圓管涵占80%以上,有的幾乎達到100%,因此,可以說,涵洞在公路中是不可缺少的。

1.2 涵洞的結構特點 涵洞是用于排泄公路兩側水流的人工構造物,屬于上部受壓,兩側受擠,端部外露,中間流水的半地下工程。

1.3 涵洞的使用要求 由于涵洞是處于大自然環(huán)境和行車荷載反復、長期作用的條件中,因此要求涵洞必須具備以下特點:足夠的洪水宣泄能力;堅固的整體強度和具有一定的剛度;較高的可靠性和耐久性。

2 混凝土圓管涵常見的病害形成和特點

根據(jù)對我省的公路的觀測、調(diào)查和了解,多數(shù)混凝土圓管涵在使用后都出現(xiàn)程度不同的各種病害,涵洞的破壞情況,不論是絕對數(shù)量還是相對數(shù)量方面都大大高于橋梁,在洪水期間是公路水毀的首發(fā)之處和重點部位。病害表現(xiàn)形式:混凝土管節(jié)貫通性(徑向、縱向、裂紋或斷裂、邊緣破損、缺口);管節(jié)一端或整體沉陷、錯口、分裂;管節(jié)縫隙的瀝青麻絮脫落;涵洞上面路基沉陷、出孔洞、涵頂跳車;由裂縫、沉陷等原因造成水從管節(jié)接口滲漏,形成洞外排水;端墻、翼墻向外傾斜、斷裂;洞口鋪砌層碎裂、下流。

3 病害產(chǎn)生的原因分析

3.1 洞身部分的一體性強度、剛度弱,在縱向沒有管節(jié)間相互連接的結構,只依靠節(jié)下的墊層來保持,當有不均勻沉降時,就會造成管節(jié)接頭的上部或下部分離,錯縫,水就會從縫隙中滲漏出去。

3.2 管節(jié)之間的平口對接形式,雖中間縫隙用瀝青麻絮填塞,但其側向抗剪力仍很小,當涵管兩側路基土在填筑和夯實不均勻時,在行車荷載的作用下,涵測的路基土必然是一側先受壓,另一側再受壓,致使產(chǎn)生某管節(jié)的側向移位,管節(jié)接口部位產(chǎn)生錯口,水就會從錯口處排出。

3.3 施工單位不按設計文件和施工規(guī)范要求,違章操作,如洞身兩側土不對稱,有不均衡分層填筑和夯實,過早通車或單車通車等。

3.4 為節(jié)省費用加快工程進度,施工單位對已破損的涵管不予更換,使涵洞還交付使用就留下病害;或施工時偷工減料如混凝土標號不夠、基礎入土深度不夠等;對洞口鋪砌和隔水墻的施工思想上不重視,應付馬虎。

3.5 目前養(yǎng)護單位和人員忽視了對橋涵的 三項常規(guī)檢查工作,不能及時發(fā)現(xiàn)病害和隱患,以致產(chǎn)生不良后果。

4 混凝土圓管涵病害的預防措施

涵洞是一個典型的矛盾事物幾何體,而且是貫穿始終的,它既是“喜水”又“怕水”,我們要求它起到排水的作用,又不被水沖毀,從涵洞的作用和對它的使用要求來講,只有涵洞不被水沖壞的前提下,才能更好的起到排水的作用,也就是防止水對涵洞的破壞作用。

4.1 施工方面的預防措施 要設認真負責的監(jiān)理工程師;對設計文件中的不適從,及時與設計人員進行協(xié)調(diào),消除先天隱患;按《施工技術規(guī)范》和設計文件中的要求施工;來杜絕偷工減料和使用不合格的材料。

4.2 設計方面的預防措施 依據(jù)水文資料計算,使涵洞具有足夠的宣泄能力,保證洪水的排泄,在無可靠水文資料的情況下,盡可能選擇大口徑涵管;在涵洞設置縱向鏈接結構,使各個涵管連接一體,不產(chǎn)生管節(jié)間的縱向分離;涵管上的填土高度必須滿足設計要求。

綜上所述,只有預防了混凝土圓管涵的各種病害,并得到合理的解決,才能提高涵洞的抗病能力,更好的服務公路事業(yè)。