小桥涵设计

小桥涵设计（共9篇）

小桥涵设计 篇1

摘要：结合实践经验,就高速公路小桥涵设计中关于涵洞的合理定位、涵洞类型的选择以及涵洞孔径的确定进行了探讨,并总结出钢筋混凝土涵式桥设计和施工中应注意的问题,以确保小桥涵设计的合理性。

关键词：高速公路,小桥涵,涵洞,涵式桥,设计

随着安徽省经济的快速发展,我省的高速公路建设也进入了一个高速发展的时期。笔者几年来参加了多条高速公路的外业勘测和内业设计。高速公路在跨越小河沟、人工渠道以及排除路基内侧边沟水流时,常常需要修建各种排水构造物,涵洞正是满足路基连续、水流畅通要求而广泛应用的一种横穿路基的小型排水构造物,在高速公路整个工程中的工程量所占比重较大。因此小桥涵设计是否合理,设置恰当与否,是整条公路排水设计的重要环节,直接关系到整条公路路基的稳定及工程的造价。以下笔者就在多条高速公路设计过程中对小桥涵这一块的设计进行了一些总结和探讨。不正确之处,敬请同行批评指正。

1 涵洞的合理定位

1.1 顺沟设涵

一般涵洞设置的位置应尽量保持河沟的原有形状,尽量与水流方向一致,这样既有利于泄洪,又可减少涡流现象。但是当沟形十分弯曲复杂,我们则可以考虑取直设涵,适当改沟,来达到改善水流条件。

1.2 改沟合并

当路线通过的地段两条河沟相距较近,流量不大,且可通过排水边沟相连,当边沟的宣泄能力大于河沟水流的流量,同时又不危及路基的稳定和产生边沟淤塞时可以考虑改沟合并以减少涵洞的数量从而降低整个工程造价。

1.3 配合路基排水系统

涵洞设计与路基排水设计关系密切,路基排水多数情况下最终是通过排水涵洞引至路基以外。结合地形和路线平纵设计,当排除路基内侧边沟水,位置一般设在凹形竖曲线最低洼处附近;或者在路线纵坡由陡变缓处。当路线通过较长的挖方地段或者低洼地段时,应根据该地段的水流分布情况以及边沟的泄洪能力并结合地形,尽量选择在路基两侧有天然横坡处多设涵洞,避免排水不畅或长时间积水,影响路基稳定和路面车辆的正常行驶。

1.4 结合地质勘探资料

涵洞布置应尽量避开滑坡、断层、崩塌、软土等不良地质地段。涵位通常位于沟壑地段,地下水位较高,地表冲积物较厚,或属软土地层,地基承载力较低,填土较其他地段高,沟心设涵不安全又不经济,综合考虑,可将涵位从沟底移至岸坡上,将基础设置在边坡稳定、土壤密实且地基承载力较高处。当然,如果无法避开不良地质时,则基础以及地基必须进行特殊加固处理。

2 涵洞类型的选择

2.1 钢筋混凝土圆管涵

钢筋混凝土圆管涵一般在农田灌溉区采用的比较多。构造简单,受力情况和适应基础性能较好。不需墩台,圬工数量少,造价低,而且便于工厂预制,有利于装配运输。但是圆管涵过水能力小,而且施工过程中接缝的处理和防水层的设置(倒虹吸)不易保证其质量,常常因漏水问题而影响路基的稳定。

2.2 石拱涵

石拱涵一般是山区公路常采用的类型之一。净空较大,能通过较大的洪水流量,石料丰富的地区便于就地取材,而且结构坚固,跨径较大,承载潜力较大。但是石拱涵的缺点也比较明显:由于自重引起的恒载较大,所以对地基承载能力要求较高,施工工序繁多,工期长,遭受破坏后修复困难,费用高。

2.3 盖板涵

相对于圆管涵和石拱涵而言,既具有就地取材、结构坚固等特点外,对洞顶填土高度要求较低,甚至可以不填土(明盖板),而且对地基承载力要求不高,施工简单,利于修复,因此盖板涵的应用更为广泛,在高速公路小桥涵设计中的使用频率也最高。

2.4 箱涵

箱涵的应用相对前三种形式来讲较少,虽然它对地基要求小,但是它的钢材数量需求大,造价高,施工较困难。所以箱涵的使用一般适用于软土地基路段。

2.5 涵式桥结构

在山岭重丘区高等级公路的设计中,受地形影响路线线位需穿越地势较为开阔的河谷地带,河谷间或有常年流水,或有乡间道路(等级不高),而受路线纵坡控制,若采用高架桥跨越,易导致废弃土石方无法处理,并对环境产生破坏,且工程造价较高;而通过设置涵洞(L<5 m)虽满足排水要求,但随着农村农用生产设备通行要求的提高,其净高、净宽又不能满足车辆的通行标准,因此提出了涵式桥(通道、小桥,单孔跨径不小于6 m)这种新型结构形式。涵式桥结构的特点:1)适应地势、地形,节省工程造价。2)适应通行,排水要求,美观实用。3)易于设计和施工。4)美化环境、使总体设计更加合理。5)计算简单、方便、快捷。6)解决了山区公路高填深挖的难题。

3 涵洞孔径的确定

涵洞孔径是指涵洞洞身过水净空的大小,应根据设计洪水流量、河床地质、河床及进出口加固形式所允许的平均流速等条件来确定。

涵洞孔径的大小首先要足以宣泄设计洪水流量,并保证涵前涌水不致过高,涵内流速不致冲刷河床或结构物。但涵洞洞身随路基填土高度增加而增长,洞身断面尺寸对工程量影响较大,因此要求跨径与台高有一定比例关系,其经济比例一般为1∶1～1∶1.5。对于通道式涵洞而言,其孔径应符合最新的交通部部颁JTG B01-2003公路工程技术标准8.5.4规定的净空要求。对于高等级公路,涵洞一般较长,孔径不宜偏小,这是因为:1)不利于养护和清淤。例如我们在高速公路上采用的倒虹吸,由于孔径选取偏小,在堵塞后清淤十分困难,有的堵塞后基本上就相当于报废了。所以我们一般规定:当涵洞长度为15 m～30 m时,其孔径(净空)不宜小于1.0 m;长度为30 m～40 m时,其孔径(净空)不宜小于1.25 m;长度大于40 m时,则不宜小于1.50 m。2)当通道式涵洞比较长时,易造成通道内光线较差,行人行走不便,小型机械通行不便还有安全隐患,给当地居民生活、生产带来不便。对此,在满足规范要求且条件允许前提下,可适当加大净高,或做天窗设计。另外,对于流量较小、斜度较大的小水沟或行人不多的小路,涵洞、通道若斜交角度过大,造成涵长较长时,就不经济了,此时可适当减小斜度或正交设置,进出口适当改沟(路)顺接原沟(路)。

对于钢筋混凝土涵式桥结构,其在山区高速公路设计中具有广泛的发展空间。但在设计和施工中应注意到以下几个问题:1)在结构计算时,对土压力计算应考虑到侧摩阻系数;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,墙身水平分布钢筋宜采用小直径、加密间距布筋;3)涵式结构纵向6 m～10 m应设置沉降缝,贯穿整个断面,缝宽1 cm～2 cm,可用沥青麻絮填缝;4)施工时应设置向上的预拱2 cm,顶板、墙身外侧应涂热沥青2层,每层厚1 mm～1.5 mm,2层间铺油毡纸2层以防水;5)当板顶填土过高时,可考虑将板顶做成拱形,这样结构受力均衡,整体安全性得到提高;6)在同一层回填土时,先填台两边,再回填顶部,以确保基础的整体稳定性,台后2 m范围内宜填筑砂性土等透水性材料;7)施工中应采用泵送混凝土,以缩短浇筑时间和龄期差,降低混凝土浇筑温度,浇筑后应进行遮盖并加强养护。

4结语

高速公路小桥涵的设计是一项复杂多变的工作,由于受地形、地质等条件的影响,在实地调查时给人们带来了一定的难度,这就要求在设计时要反复对比方案,多与实地相联系。在水流计算时要以临界水流状态为参考选择合理的桥孔或涵洞断面,在小桥涵位置的选取上要注意平面的整体协调、纵面的进出口形式选取与涵底铺砌纵坡的调整,还要注意地形、地质条件的联系。为了更有效地消除小桥涵的水毁潜在因素一般要设置其他的设施,如急流槽、消力池、消力槛等。小桥涵运营后期的养护与加固也是其重要的部分,这些也是小桥涵布设时的考虑因素。只有全面综合考虑了各因素,才能确保路线的安全、舒适与经济。

参考文献

[1]顾客明,苏清洪,赵嘉行.公路桥涵设计手册——涵洞[M].北京:人民交通出版社,1993.

[2]JTG B01-2003,公路工程技术标准[S].

[3]孙家驷.公路小桥涵勘测设计[M].北京:人民交通出版社,1990.

[4]张学龄,桥涵水文[M].北京:人民交通出版社,1980.

[5]JTG/T D65-04-2003,公路涵洞设计细则[S].

[6]郁中伟,马良,郑明玉.现行桥梁抗震理论与设计方法[J].山西建筑,2008,34(1):313-314.

小桥涵设计 篇2

这本书主要写得是戴小桥和他的几个哥们儿间发生的故事。书中的戴小桥是一个天真、可爱淘气的小男孩子，同学们都叫他“大香蕉”;他的爸爸叫戴豆豆，同事们都叫他“大土豆”，戴小桥的妈妈说他们像一对大活宝。原来，童年的快乐也可以建立在给别人起外号上。

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这本书中告诉了我们童年最珍贵的是快乐，虽然有时候会很遗憾、有时候会很失落，有时候会很难过……童年是短暂的、是快乐的、是幸福的、友情是永远的。

探讨公路小桥涵的设计和施工问题 篇3

1.1 计算设计流量

流压量计算值与实际情况是否相符,会对整个路线的安全性和工程成本等产生直接影响,所以在进行计算设计流量时,需要结合工程的实际情况,综合运用多种计算方法,以确保流量计算的合理性。修订公式时,要将水系的流域面积、流域坡度、长短度和植被情况等全部考虑进来,再从涵洞设计手册中选择常用公式。当然,不同地区的水利部门经过多年观测和总结,会归纳出一套相对完善和针对性较强的计算方法,尽管它未经过严格的理论推导,但实用性比较强。此外,在河流面积比较大的流域,除了要采用公式计算其流量外,还要配合水利部门的相关资料对计算结果加以验证;调查历年洪水的水位、年限和洪水位处形态断面等,再计算洪水流压量和发生频率,并将设计频率下的洪峰流量确定出来。

1.2 合理选择涵洞类型

公路小桥涵的类型有多种,不同类型适用于不同的情况。

钢筋混凝土圆管涵适用于农田灌溉区,其其构造简单,具备较好的适应基础性能,受力较强,且无需墩台,成本低。但是,这种涵洞过水能力较弱,且施工过程中接缝处和防水层的施工质量难以保证,因此,后续可能会由于漏水问题而对路基的稳定性产生影响。

石拱涵则常用于山区公路,具有较大净空间,一些较大的洪水流量也可顺利通过。石拱涵结构坚固且跨径大,具备较强的承载潜力,但是这种涵洞自重大,相应的恒载也较大,所以对基承载能力要求较高,而且施工过程复杂,被破坏后修复成本高。

在高速公路小桥涵设计中,使用最为广泛的是盖板涵。这种结构不仅坚固,且施工时可就地取材,对洞顶填土高度、地基承载力等也无较高要求,施工过程简单,修复成本低。如果工程为软土地基,则必须采用箱涵,虽然其对地基要求不高,但其成本高,且施工过程复杂,因此应用比较少。

1.3 涵洞定位原则

“顺沟设涵”即涵洞位置与河沟的原有形状尽量保持一致,且与水流方向相同,可起到利于泄洪和减少涡流的作用。当然,如果沟形复杂则要选择直设涵,以改善水流条件。

“改沟合并”即为减少涵洞的数量,在两条河沟相距较近、流量较小、可通过排水沟相连和不影响路基稳定性的前提下,可以采用改沟合并的方案,以降低成本。

与路基排水系统互相配合,涵洞的设计会对路基排水产生直接影响。通常情况下,排水涵洞是路基排水的最终通道,所以设计涵洞时,要与地形、路线平纵相结合。如果路线通过较长的挖方地段或低洼处,要根据水流分布情况和边沟的泄洪能力等,尽可能选择路基两侧横坡处设置涵洞,保证排水的畅通性。最后,与地质勘探资料相结合,设置涵洞时要尽量避开不良地质地段,比如滑坡、断层和软土等。通常涵洞设于沟壑地段,由于其地下水位高、地表冲积物厚,所以地基承载力较低,综合考虑后,可将涵位由沟底移至岸坡。如果无法避免不良地质,则要采取特殊措施来加固处理。

1.4 确定涵洞孔径

所谓“涵洞孔径”是指涵洞洞身过水净空间的大小,确定涵洞孔孔径要考虑设计洪水流量、河床地质和加固形式所允许的平均流速等条件。设计涵洞孔径时,要满足泄洪设计的流压量,且涵前涌水不得过高,涵内流速不会冲刷河床或结构物等。不过在实际工程设计中,路基填土高度越高,涵洞洞身就越高,相应的洞身断面尺寸对工程量的影响也就越大。所以,设计时要注意谐调跨径与台高的比例关系,通常为1:1～1:1.5;针对通道式涵洞,可根据公路工程技术标准中的相关要求来确定其孔径;针对一些高等级公路,考虑出现养护和清淤等情况,要求其孔径设计不宜过小,且高等级公路涵洞通常比较长,如果孔径过小会影响到通道内的光线,给行人行走和小型机械通行造成不便,因此高等级公路可在满足设计标准,并且其他条件允许的情况下,适当加大净高,也可设计天窗透光。

2 公路小桥涵的施工问题

公路小桥涵的施工包括基底处理、安装钢筋、安装模板、混凝土施工和外表修饰等几个环节,施工过程中要保证施工的连续性和安排的合理性。

2.1 基底处理

不同类型的地基采取不同的处理办法。干处挖基要分析地基土的类型、强度和密度等因素,地基处理范围至少宽出基础外0.5 m。如果进行水中挖基,施工时,要在相距基坑10 m外修排水沟,且排水时远离基坑顶;如果基地有水影响施工,必须先引水后再进行基础的修筑。一些工程基础位于风化岩石层,此时要先清除淤泥、苔藓和石块等杂物,将岩石清洗干净。如果岩石有倾斜,要尽量凿平或凿成多级台阶。

2.2 安装钢筋

在垫层上测量放样,并将钢筋布置大样和立模边线等画出,再进行底板和侧墙钢筋的绑扎,注意绑扎侧墙钢筋时,为防止钢筋笼变形,必须搭设临时支架。绑扎钢筋时要仔细核对图纸,选择对应的钢筋品种、规格和数量,测量人员需确定具体的高程和位置再进行绑扎。

2.3 安装模板

采用直径50 mm的钢管搭设内支撑,采用可调托撑顶纵梁时,要求设置纵横向距离控制在1m以内;设置竖向距离控制在1.2 m;在纵梁上布置横梁,在横梁上再设置顶模。内支撑的横向钢管连接内侧模,以起到横向内支撑的作用。采用1.5m的大平面模板制作内模,模板接缝处要加贴密封条。

2.4 混凝土施工

采用拌和站供应混凝土,用专用罐车运输,浇筑时采用吊车提料斗进行。在混凝土拌和过程中严格控制水灰比,浇筑通道时采用插入式振捣器进行分层振捣,且保证浇筑的连续性。完成浇筑后及时养护,保证混凝土的外观质量。

2.5 外表修饰

小桥涵暴露野外,所以有与周围景观协调性的问题。所以,要在满足结构物质量要求的前提下,严格控制关键材料、工序和工艺,保证工艺精细、线条分明和层次清晰。

3 结束语

公路小桥涵起到排水和通行的作用,是公路工程中重要的构造物。实际工程中要不断总结经验,采取合理的设计方案,提高施工质量,提高路线的安全性、舒适性和经济性。

参考文献

[1]吴晓红.简述高速公路小桥涵施工要点[J].山西建筑.2013(11).

[2]郭云峰,彭邦定,陈涛.山区高速公路小桥涵的设计与优化[J].交通世界,2013(4).

小桥涵设计 篇4

今天我读完了《戴小桥和他的哥们儿》这本书，讲的是戴小桥在家和在学校的故事。

有一天，当当和他的爸爸妈妈要出去旅游，就问戴小桥的爸爸：“喂!你愿意帮我们浇花园吗?我会给你们带海鲜的。”戴小桥爸爸爽快的答应了。戴小桥爸爸才浇了几天，就出差了，并让戴小桥帮他浇花园。戴小桥的的妈妈说他会把花园浇死，但是，戴小桥并没有把花园浇死，而是越浇越好了。等当当他们回来的时候，真的带了海鲜，戴小桥爸爸正好也回来了，说：“儿子呀儿子，你赶快多吃点，补补血。”因为戴小桥浇花的时候被蚊子吸走了很多的血，就这样，他们吃的特别开心。

我明白了答应别人的事情就要做到，不要失信，不要像我们课本一篇文章里的小灰兔一样，不讲信用、不守信。

小桥涵设计 篇5

在公路勘察与设计中,小桥涵设置恰当与否,是公路排水设计的重要环节,直接关系到路基稳定及工程的造价。而在山区,因其地形复杂、山势险峻、坡陡沟深的特点,为公路建设制造了诸多困难,小桥涵的正确布设就显得更为重要。只有加强前期勘察、综合优化设计才能为山区小桥涵建设提供正确合理的建设方案,为工程节省成本、提高质量提供保障。

1 小桥涵概念及重要性

1.1 小桥涵概念

小桥涵是小桥跟涵洞的总称,涵洞主要是为宣泄地面水流而设置的横穿路基的小型排水构造物。小桥是为公路跨越小河流、山谷等天然或人工障碍物而建造的够造物。小桥多孔跨径总长8≤L≤30,单孔跨径为6≤L≤20涵洞单孔跨径L≤5(如表1所示)。

1.2 小桥涵在公路工程中的重要意义

桥涵在道路工程建设过程中占有非常重要的地位,尤其是山区的小桥涵建设关系着农田水利发展,因此应当加强重视。实践中可以看到,山区小桥涵分布在道路的伞线,建设工程量比较大,而且投资额比较高,通常占整个道路建设总投资的二成左右。基于此,山区小桥涵外业勘测、位置布设等,显得非常重要,不仅关系着工程的造价,而且对工程施工质量、安全可靠性,也会产生非常大的影响,因此加强对山区小桥涵外业勘测及设计问题的研究,具有非常重大的现实意义。

2 山区公路小桥涵优化设计

2.1 山区公路小桥涵设计位置的选择

在公路小桥涵工程外业的调查时必须要与实地相结合,并在地形图上仔细认真的校对在初步设计中所确定桥涵的数量、位置以及结构类型等方面是否科学合理。在调查中所确定桥涵设置的合理性,所以就必须全面充分的考虑在排洪、农田水利的灌溉、综合排水功能和在通行道时对人和车通行的相关要求。只有全方面的,各个因素的考虑才能达到真正的符合公路小桥涵勘测设计的原则,做好设计,做到最好。而且随着我国国民经济的不断发展与建设,对于修建公路是其最根本的建设基础,如果在建设中出现了一些差错,就会给人民群众带来生活上的不便,在生产上造成很大的损失。

2.2 山区公路小桥涵平面布设

首先,应当对山区小桥涵的改沟设涵问题进行综合考虑。对较为宽、浅的河沟而言,河底纵坡相对较为平缓一些。当河流较小时,应当考虑如何进行改沟设涵,此时应确保引水、防护工程。同时,还要注意对下游的农田是否会产生严重的影响。如果当两条沟渠之间的距离非常的近,而且汇水区面积非常的小;或者河沟纵坡不超过3%,而且水流流速较小、含砂量不大时,可考虑对其进行改沟合,以此来减少涵洞的实际数量。

其次,应当适当的增加一些边沟涵。对于路线自下坡变成上坡凹形竖曲线点而言,为了能够有效排除内侧边沟中的水流,建议设排水沟。当小桥涵的纵断面纵坡变的较为舒缓时,内侧边沟中的水流由急至缓,此时很容易变成泥砂冲积,对于排水非常不利。实践中,如果在近距离内未设其他涵洞,则在变坡位置应当充分考虑是否要设置边沟排水涵,如(图1、图2)所示。

实践中,若路线偏角超过90度,而且平面半径相对较小时,路线进入弯道之前的坡度超过4%陡坡时,边沟水流会对路基内侧产生直接顶冲,并且在曲线起点位置,应当充分考虑是否要设边沟排水涵。

最后,岸坡涵设置。对于较为稳定的边沟而言,其土壤密室河沟非常深,此时可充分考虑是否要将涵底移植岸坡之上,从而缩短涵洞自身的长度。在设置岸坡涵时,应当注意上下游引水沟、防护加固工程以及截水坝建设,以免水流沿老沟冲下,导致农田、路堤受损。为了能够有效排除地表的积水,原沟底面应当做片石盲沟,之后在填筑路堤。同时,还要设置相应的曲线涵。对于涵位而言,如果其处于河湾位置,而且涵身相对较长时,为确保洞中的水流通畅性,应充分考虑是否要设置曲线涵。

2.3 山区公路小桥涵在结构类型上的选用

对于在公路小桥涵类型的选择方面一般是根据其水文、地形、工程造价、水力条件、施工的期限、施工的条件、建筑材料的主要情况以及养护维护的问题和地质的条件等多方面因素进行综合的考虑并加以确定。在针对小桥与涵洞的选择上主要就是根据路堤的高度、设计的流量、河床的纵坡和沟谷的深浅以及地基情况与建筑材料等因素来确定的。通常情况下主要是在宣泄能力允许的范围之内,一般跨越常年的水流或都是季节性的水流漂浮物较少,并且不会受到路堤高度的限制时,这样在应用涵洞会比小桥较经济。但是,如果设计的流量较大时,其河道里的漂浮物较多或者是有泥石流等,则两岸是有陡峭的深沟并且同时填土过高,这时就需应用小桥。

2.4 山区公路小桥涵勘测设计中的流量计算

在对小桥涵设计进行流量的计算,也就是水文的计算,它主要就是确定桥涵的孔径和型式作为主要依据的。通常的计算方法主要包括在径流形成法、暴雨推理法、直接类比法以及形态调查法等几种方式。经过调查实践研究,在计算方法中应尽量应用适合本地区的相关参数和计算方法,并且同时要应用两种以上的方法进行计算,做到相互核对比较。根据一定数量的洪水调查资料,对调查算的流量与按公式计算值进行比较,修正公式算的结果。通过调查既有桥涵通过的历史最大流量进行比较验证。

3 工程案例及经济性分析

3.1 工程概况

广东兴畲高速公路全长24.9km,为交通部推行高速公路设计施工总承包模式的试点项目。兴畲高速公路地处粤北山区,是连接天(天津)汕(汕头)高速及梅(梅州)河(河源)高速的重要通道,沿线丘陵山地广布,丘谷相间,地势起伏较大,所经地质复杂,不良地质及山体崩塌随处可见,山间沟壑纵横,通常在山间槽谷洼地里分布有较厚的软土层,且软土层厚度在几米范围发生急剧变化。在二标11.6km的范围内,小桥涵设计36道,结构形式采用盖板涵,圆管涵两种。

3.2 充分认识地质对小桥涵的影响

本工程原设计K18+050涵洞,位于山坳低洼处,涵洞的使用功能为排水兼通行,设计为1-4m盖板涵,涵顶填土高14m,涵长75.46m。设计要求地基承载力不小于400k Pa。地质钻探揭示涵址原地面下有7m厚的软弱层,普通的地基处理方式满足不了设计要求,故采用了桩基础,全涵洞设计了77根桩,共计420延米,工程造价约246万元。

施工期间,承建方认为此涵洞造价太高,此处是一个优化设计、降低工程造价的较佳工点,此时,承建方充分发挥了设计施工总承包的优点,施工方与设计方密切配合,通过触探,在靠近山脚的地方,选出了地质条件较好的涵洞布设位置,将此涵洞变更移位至K18+024,虽然此处地形稍高,但将涵底标高降低,对涵洞进水口进行开挖疏通,丝毫不影响涵洞进口的集水功能,将分离式桩基础改为整体式基础,用换填砂垫层的简单方式即解决了基底承载力不足的问题,变更后涵洞和线路交角55度,涵长88.78延米。优化变更后工程造价185万元,比原设计节约61万元,经济效益非常明显,而且大大缩短了工期。

3.3 涵洞的取消

以取消的K17+800涵洞为例,先计算涵位处的设计径流量Qs=0.67m3/s,然后计算出此处边沟标准断面60cm×60cm的泄水能力Q=0.6m3/s<Qs,边沟的尺寸不能满足设计径流量要求,于是重新拟定边沟尺寸60cm×70cm,这时泄水能力Q=0.73m3/s>Qs,则边沟尺寸定为60cm×70cm即能满足泄水要求.实际施工中,考虑到水文计算的一些不确定性,确保工程安全,此处边沟尺寸加深至60cm×80cm。通过这种方式,施工中取消了4道圆管涵,节省了工程造价,加快了工程进度,可谓一举两得。

4 结束语

山区小桥涵外业勘测设计过程中,首先应当查清桥涵设置草图。小桥涵位置选择应当与路基综合设计之间保持非常紧密的关系,尤其是路基的断面形改河或者改沟等,关系着小桥设计的经济合理性。在山区小桥涵的两侧位置,应当设置有效的防护基础工程,减少勘测设计上的误差。

摘要：桥涵在公路工程建设过程中占有非常重要的地位,尤其是山区的小桥涵建设关系着农田水利发展,因此应当加强重视。然而传统的小桥涵建设方法较为简单,没有综合考虑优化设计对于工程成本及工程质量的制约作用,经常出现预算超支、工期延迟及质量可靠性不高等问题。实践中可以看到,山区小桥涵分布在道路的伞线,建设工程量比较大,而且投资额比较高,通常占整个道路建设总投资的二成左右。因此,山区小桥涵外业勘测、位置布设等,显得非常重要,不仅关系着工程的造价,而且对工程施工质量、安全可靠性,也会产生非常大的影响,因此加强对山区小桥涵外业勘测及优化设计问题的研究,具有非常重大的现实意义。本文重点研究山区公路小桥涵的优化设计,以便为山区小桥涵建设降低成本、提高质量、加快工期做出一定贡献。

关键词：山区公路,小桥涵,优化设计

参考文献

[1]刘红博.对公路施工中桥涵设计的探讨[J].东方企业文化,2013(09).

[2]高涛,罗帅.浅析山区公路桥涵设计[J].科技创新与应用,2012(26).

浅谈小桥涵施工图内外业设计流程 篇6

1 小桥涵外业测量调查

小桥涵外业调查是一项非常重要的工作,将直接影响桥涵设计的合理性。一次好的外业勘测调查,需要进行充分的准备和辛勤的野外测量。一般外业测量通过专业工序控制表对整个外业工作进行程序化控制。控制的重点为:1)基础资料的准备:主要收集外业调查事先指导书,调查用1∶50 000地形图和1∶2 000地形图,以及沿线气象、水文、风向、冻土深度等。事先指导书用于对外业整个过程的指导,包括人员的组织和安排,仪器的使用,野外注意事项等。1∶50 000地形图主要用于水文计算,而1∶2 000地形图则主要是用于实地的控制测量。沿线气象、水文等主要是对全线小构造物的特点有一个全面的把握。2)实地测量调查:对涵洞和小桥的调查主要以填写已经制备好的外业调查记录薄来控制,调查的内容包括构造物的形式、中心桩号、比高、河沟名或地名、右前夹角、孔数、孔径及结构类型、墩台高、水流方向、进水口形式、出水口形式、地质概况、基础埋深、描述及示意图、沿涵轴方向纵断或比降(小桥桥轴断面)、原路小桥涵洞数据记录、改路改渠情况等。3)整理当天的外业调查资料,及时与其他专业组进行相关资料的互提。外业期间小桥涵与地质专业组联系最为紧密,及时给地质专业组进行构造物设置一览表的互提,能够让地质组顺利开展工作,也能够及时地为桥涵组提供构造物处的地质资料,为内外业设计提供最基础的资料。4)与地方政府、交通局、交通分局、水利局、村镇等部门的沟通协调,签订相应的协议书。道路设计特别是高速公路设计,与地方道路、河流发生交叉、干扰是不可避免的事情。在外业调查的过程中就必须和当地政府以及主管部门进行充分的沟通协调,就构造物设置情况及改路改渠进行探讨,避免到施工的时候与地方发生不必要的矛盾,同时也是贯彻以人为本,服务群众的切实体现。5)对外业调查资料进行系统的整理,为外业验收做准备。进行一段时间的调查之后,收集了大量的资料,只有进行系统的整理之后才能查漏碰错,发现问题,并进行及时的更正。在外业验收的时候,对有些复杂的问题也能够及时向专业老总进行反馈,让专业老总及时指导现场工作,提出宝贵的建议和意见。通过对上述专业工序的控制,基本能够很好地完成外业的测量调查工作。

2 小桥涵内业设计

在外业调查完成之后,往往需要跟路线组进行资料的互提,在与路线组进行沟通协调之后,一个完整的小构造物设置表也就基本完成了。有了小构造物设置表和路线组提供的路基设计表以及其他专业组提供的挡墙等资料,就能够全面地展开小桥涵的内业设计。

2.1 小桥涵孔径的拟定

孔径的拟定往往受纵断和水文的控制,根据外业调查的资料,进行设计频率的水文计算。设计流量计算又是水文计算的重点,流量计算的主要计算方法有暴雨径流法和形态调查法以及直接对比法。通过对不同方法计算出来的流量进行对比分析,最终确定小桥涵的设计流量。有了流量之后,通过设计流量可以拟定出满足泄洪能力的孔径,或者对拟定的孔径进行验算,得到最终的设计孔径。

2.2 小桥涵的结构设计

现在小桥涵的结构设计软件相当多,市场上用的比较多的有:桥梁大师、桥梁通、桥梁博士、桥梁设计师、PVC涵洞设计、超级涵洞、辽宁院小桥涵设计软件等。现在分别介绍小桥设计和涵洞设计:1)小桥结构设计。小桥结构设计主要是下部结构的设计,上部结构可以直接利用交通部的上部结构通用图或者各个设计院自编的上部通用图。下部设计又分桥台设计和桥墩设计,一般可以事先拟定一个结构尺寸,这个结构尺寸通常可以根据设计经验或参考同类型的桥梁。桥台种类形式相对较多,有U台、薄壁台、柱式台、扶壁台等,一般配合桩基础或扩大基础。桥墩一般采用柱式、薄壁式、重力式等,一般配合桩基础或扩大基础。拟定基本尺寸之后,运用现在市面上的设计软件,一般能够很好地设计完成结构。2)涵洞的结构设计。涵洞的结构设计往往分洞身设计、洞口设计、洞外调治构造物设计等。洞身设计主要是根据涵洞的具体形式采用相应的结构尺寸并进行配筋。一般来说,洞身都是参照相应的标准图,在不小于标准图尺寸的基础上进行拟定。拟定之后可以运用相应的涵洞设计软件进行验算。如果验算通过,说明满足安全的设计。洞口的拟定往往要根据涵洞口具体的地形情况,采用不同的结构形式,常用的洞口形式有:八字翼墙、锥形护坡、一字墙护坡、上游急流坡(或跌水井)、上游边沟跌水井、下游急流坡、下游接挡土墙附跌水、倒虹吸等。洞外调治构造物设计,通常是在洞口之外对涵洞采取的一种或多种防护措施。常用的调治构造物有洞外铺砌、急流槽、跌水井等。在拟定尺寸之后,通过现在流行的设计软件,也能够很好地完成涵洞结构部分设计。

2.3 地基处理

对于扩大基础的小桥和涵洞,往往要进行地基处理,才能满足基底的应力需求。地基处理主要采用砂砾垫层、灰土垫层、重锤夯实、强夯等方法;根据实际条件,也可以采用水泥搅拌桩、石灰桩、砂桩、振冲碎石桩和各种浆液灌注法等。具体采用何种处理方法,需要根据基底的应力要求和具体的地质情况进行合理选用。如果要进行验算,可以采用理正设计软件进行基底验算。

2.4其他工程设计

小桥涵设计往往对周围的水网和路网进行了改变,需要根据排水和通行的要求,对现有河流与道路进行改移。在做好以上各项工作之后,将全线桥涵整理成册,小桥涵内业设计也就完成了。

3结语

公路小桥涵设计是一项繁琐而重要的工作,只有对小桥涵的内业和外业有了充分的了解之后,才能很好地指导设计工作。外业设计重在多跑、多看、多问,内业设计重在认真仔细,严谨求实内外业设计是一个有机的整体,只有同时做好这两方面的工作,才可能设计出优秀的产品。

参考文献

[1]JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].

[2]JTG/T D65-04-2007,公路涵洞设计细则[S].

小桥涵设计 篇7

1 小桥涵生产管理中存在的问题

小桥涵专业作为高速公路不可或缺的专业, 是高速公路项目系统中重要的组成部分, 小桥涵勘测设计的优质与否, 直接影响着整个项目的优质性。要想做好小桥涵的勘测设计, 做好小桥涵的生产管理是最关键的一步。而在实际的高速公路项目生产中, 由于小桥涵的结构相对简单, 而且单个造价相对较低, 所以容易被轻视, 从而造成小桥涵的生产管理出现问题。

首先, 小桥涵专业缺乏足够的重视。态度决定一切, 要想增强小桥涵专业更好的为高速公路项目的整个方案更好的服务, 必须在客观及主观上给予其与其他专业同等的重视, 端正自己的态度。在目前的一些设计院的项目生产中, 由于时间紧、任务重、生产周期短, 一些管理者考虑到小桥涵基本上不会存在安全问题, 而且设计费用较低, 便本着集中主要力量抓主要专业的态度, 从而造成对小桥涵专业的轻视, 从而也就放松对小桥涵生产的管理, 相应的也影响了具体设计人员对小桥涵的态度, 造成以后生产过程中小桥涵问题的不断产生。

其次, 小桥涵专业的人员配备不整齐。由于一些生产管理者对小桥涵专业不重视的态度, 在小桥涵的不同的项目生产中基本上不配备固定的设计人员, 更有甚者, 从外借调一些对项目根本不了解的设计人员来完成, 造成小桥涵的设计人员素质参差不齐, 从小桥涵的设计质量可想而知。所以, 做为一个设计单位, 应本着小桥涵是一个公路工程必不可少的构造物, 本着对工程负责对当地居民负责的原则;并且从小桥涵与路线、路基的排水、防护之间的密切关系, 保证整个项目方案的合理性出发, 对小桥涵的勘测设计充分重视, 小桥涵组配备一定数量及经验丰富的人员, 以保证小桥涵设计的优质性, 从而为整个项目的优质提供条件。

最后, 小桥涵专业的价值未较好的体现。小桥涵是一条高速公路上个数多、与其他专业间交叉多、需考虑的问题多的专业, 对整个路线方案的合理性具有一定的影响力。要想做好小桥涵的勘测设计, 需要所有参与小桥涵勘测设计的人有较高的主观能动性和较强的责任心。但在目前来说, 一些设计单位忽略了这一问题, 认为小桥涵构造物单位造价较低, 设计取费较低, 没在这个专业上投入过多的人力和物力, 从而大大降低了所有参与小桥涵设计人员的积极性, 不仅降低了小桥涵的生产效率, 而且降低了小桥涵的生产质量和对设计细节的考虑, 造成没有必要的施工变更。所以, 应提高小桥涵的专业价值, 引起每个人的重视, 形成设计质量提高-减少施工变更-优质设计方案-设计质量提高的良性循环。

2 小桥涵野外勘测中存在的问题

小桥涵的野外勘测设计工作中存在的问题总结起来有以下几方面情况:

(1) 野外勘测的准备阶段, 没有收集详尽的资料, 使勘测人员对路线的情况缺乏全面了解, 不能有效地开展工作;勘测阶段, 勘测人员应全面了解路线所处的地理位置, 经过哪些市 (县) 、乡、村, 该地区经济及自然状况如何;该地区的地理状况、地质状况、冰冻层厚度等;收集了解乡村、城镇道路及水网规划资料等;认真阅读前期文件资料, 对前期设计中提出的问题及设计不足全面掌握, 以便勘测时有针对性地改进。

(2) 在勘测中, 未能根据需要增加勘测人员, 客观上造成勘测不仔细、不全面, 或勘测人员经验不足, 对整个结构及附属工程没有整体分析, 对关键部位重视不够也使设计先天不足;所以应本着对工程负责对当地居民负责的原则, 每个勘测人员都应当对小桥涵、通道桥的勘测设计充分重视, 小桥涵组配备一定数量及经验丰富的人员, 以保证测量质量, 同时加强工序管理, 及时复核检查, 发现问题立即补充调查, 保证为设计提供准确、详细的勘测资料。

(3) 没有对构造物作调整规划, 使之与路线相互适应;所以应对小桥涵构造物的设置应前后兼顾, 统筹考虑。在水网地区小桥涵应在一定范围内全面考虑, 充分认识到公路建设对原有水网的局部破坏, 应以满足需要为原则, 分析布置的可能性及合理性, 在该范围内重新规划调整;通道桥净高往往是路线的控制高, 保证使用功能的前提下, 一般应前后结合, 适当选择位置, 既要考虑节约造价, 又要方便群众的生产生活;另外, 应将小桥涵构造物的设置与路基排水、防护结合起来, 使之形成一个统一整体。

(4) 在内业整理时对野外勘测资料不认真复核、检查补充, 把问题留给了设计阶段。测量人员在勘测后应及时整理资料, 对遗漏问题加以回忆, 若记录或测量结果有出入, 应立即安排补测或重新调查补充。

3 结束语

随着高速公路的不断修建和设计行业竞争的不断加剧, 设计单位应不断提高小桥涵的勘测设计质量, 从而增强整个路线方案的合理性, 减少施工变更, 这对提高单位的影响力、增强单位的竞争力显得尤其重要。人们往往认为小桥涵的设计比大中桥容易, 未引起足够的重视。笔者认为搞好小桥涵的设计也不是一件容易的事。因为小桥涵数量多, 遇到的问题也相对较多, 工程中发生和反映的问题小桥涵占的比例较大, 主要集中在基础地基设计和数量、位置、结构型式方面。处理这些问题既耽误工期又增加投资, 由此造成不良影响。因此, 要想设计合理, 少出问题, 首先要加强小桥涵的生产管理, 不仅在技术上重视, 更应从管理上重视起来, 配备足够有经验的设计人员, 并提高小桥涵的价值体现, 进一步发挥设计人员的积极性和主观能动性, 不断的吸取经验教训。其次是勘测人员应针对高等级公路小桥涵的特点, 把好各道工序的质量关, 重视野外勘测设计的各个环节, 采用正确的施测方法和步骤, 提供准确无误的资料作为设计的依据。这样, 小桥涵设计质量一定会有很大的提高。

摘要：结合高速公路设计工程实践, 从小桥涵的生产管理、野外勘测设计过程中总结出小桥涵勘测设计中应注意的有关问题。

关键词：高速公路,小桥涵,勘测设计,生产管理

参考文献

[1]顾克明, 等.公路桥涵设计手册 (涵洞) [M].北京:人民交通出版社, 2001.

[2]刘培文.公路小桥涵设计示例[M].北京:人民交通出版社, 2004.

山区公路小桥涵冲刷机理研究 篇8

1 公路小桥涵的水力特性

小桥的泄流分为自由出流和湮灭式出流2类:ht<1.3hk时为自由式出流, ht≥1.3hk时为湮灭式出流。其中:ht为下游水深, hk为桥孔中的临界水深。

因涵洞具有极其广泛的应用性, 并且与小桥的水流特性有一定的相似性, 本文仅以涵洞为主要研究对象, 对涵洞内的水流流态进行分析。

涵洞因进出口型式、洞身长短及断面形式、底坡, 孔径尺寸和上下游水位等的不同, 过涵水流可表现为无压流、半有压流和有压流三种水流形态, 并且具备不同的水流特征。因此, 进行涵洞水力设计时, 须先判明在一定条件下涵洞中可能产生哪一种水流形态, 以便根据具体条件选择合适的水流形态及与之相应的水力计算方法。在公路的设计中, 涵洞一般采用无压涵洞, 本文仅就自由出流条件下涵洞水流型态的转变及相应判别界限进行分析。

对无压涵洞, 可根据整个洞长范围内的水流现象, 按进口段、洞身段和出口段分别进行分析。试验研究表明, 对于进出口形式、洞长、纵坡、洞身断面形式、建筑材料及孔径尺寸已确定的涵洞, 洞中的水流现象主要决定于上、下游水位。

2 小桥涵水毁的冲刷机理

2.1 局部冲刷坑的形成过程

局部冲刷是小桥涵下游及其附近所存在的普遍问题。当小桥涵兴建后, 由于其泄流宽度远较原有河道缩窄, 使得单宽流量增加。同时, 由于抬高上游水位造成显著的上下游水位差, 因而上游来水流经小桥涵后把位能转换为巨大的动能, 集中向下游渲泄, 水流湍急, 即使经过消能措施, 仍有可能超过原有河道的正常流速或河床土质的允许不冲流速, 引起小桥涵后的局部冲刷。如图1所示。

由于在小桥涵铺砌末端垂裙下游形成局部冲刷坑, 冲刷坑深度在水流作用下逐渐加大, 特别是当冲刷坑的深度超过垂裙的基础埋置深度时, 将会严重影响小桥涵出口处的稳定性、安全性。山区公路小桥涵的水毁, 多数发生在出口处, 往往是由于局部冲刷坑的深度超过了垂裙的基础埋置深度, 引起垂裙下沉、坍塌, 进而形成小桥涵出口铺砌段损毁, 严重时会危及小桥涵出口处的安全。加深垂裙的埋置深度是山区公路小桥涵的一种水毁防治办法, 但仅靠加深垂裙的深度是不够的, 因为超过一定的深度, 施工困难程度将显著, 对小桥涵的出口处采取消能和加固措施, 无疑是一种既经济又有效的方法, 它可以减小冲刷深度, 增加小桥涵的稳定性。

2.2 局部冲刷坑的形成机理研究

研究小桥涵出口附近的冲刷问题, 首先应了解冲刷过程和引起冲刷的水流的内部结构, 然后才能在此基础上做进一步的定量分析。而这种研究手段除了必要的理论分析计算以外, 还需要水工模型试验。通过试验观测可知, 冲刷过程分为开始的强烈冲刷与随后的持续发展2个阶段, 并且可以通过垂直剖面和平面上的水流流动特征, 来分析描述冲刷坑的形成、发展过程。

从沿纵剖面的二元水流观点来说, 水流流出下游铺砌末端 (或不致冲动的抛石防护) 进入天然河床时, 就开始紧贴河床向前流动。由于高速水流的直接作用, 河床发生强烈冲刷和急剧变形, 靠近铺砌末端的河床很快就形成冲刷坑, 如图2 (a) 所示。

接着, 由于河床淘刷, 冲出铺砌末端的主流就脱离冲刷坑的前坡面形成平轴漩涡水流区域, 并基本上改变了开始极短时间内该区坡面泥沙的运动方向。旋滚水流的末端大致与冲刷坑最深点相合, 或稍在坑底下游。冲刷坑后坡面的泥沙仍然沿底向下游运动, 而且后坡面逐渐变缓。同时由于主流下面边界处的旋滚水流作用, 冲刷坑底逐渐向下游推移, 深度也逐渐加深至冲刷平衡为止。因此, 前坡面上回漩水流范围随冲刷坑的变化也在加大, 如图2 (b) 所示, 这就是形成最大冲刷坑要延续很久的重要水流形式。至于沿前坡面 (包括坑底在内) 向上游推送的泥沙, 则由于回漩水流的剧烈紊动现象, 随时可能被吸升到主流区内而抛向下游或散落附近, 随后又有坑底淘刷泥沙继续向前坡面补充。同时, 由于前坡面上的局部漩涡不停地扬卷泥沙, 造成时冲时淤的复杂现象。泥沙的搬运则以坑底附近和后坡面为最快, 如图2 (b) 中的影线部分, 前坡面则基本上没有改变。

由于水流内部的紊动现象、波动压力的不平衡、冲刷坑的边界不断变化等, 虽然断面上各点的平均流速分布已相当均匀, 实际水流仍难保持真正的二元水流性质, 故常因局部旋涡或瞬时的不平衡水流现象造成各种复杂的冲刷地形。在试验中可以看到, 很难获得沿横向一致的冲刷坑。如果对试验中水流形态和冲刷坑的发展过程进行仔细观察, 就会发现沿坡面排列着左右成对的回漩, 不断的交替着将侧边泥沙扬卷到中部。以致在水槽中的冲刷地形时常会有中间显著高于两个侧边的情况, 因此, 有必要进一步从水流的平面上来说明冲刷的过程。

在水流的平面图上, 从横向流速的分布来看, 若有流势集中的主流时, 两侧就经常伴随着回漩水流。由于两侧回漩水流是不稳定的, 此消彼涨, 难以保持对称。而可能将主流吸向某一侧, 当主流偏向左侧时, 则左侧回漩 (竖轴旋涡) 区被迫缩小而回旋速度加块, 随之对左侧河床泥沙淘刷加剧, 右侧回漩区扩大而强度降低。反而暂时形成淤积。同时, 部分泥沙则被主流挟向下游。接着左右两侧河床继续冲淤变形。回漩范围逐渐改变, 一直到河床土质与回漩流速相适应, 左右回漩相平衡时, 主流暂时摆列中间, 但是由于水流挟沙运动的惯性和泥沙开始起动的不易, 因此左右回漩的发展往往超过均势状态而迅速把主流吸向右侧, 再冲刷右侧河床, 因此, 主流不断左右摇摆, 两侧冲刷坑就交替地向前推进加深, 主流摆动的幅度也逐渐减小, 直至河床冲刷平衡, 水流稳定时为止。河床泥沙大都在向下游运动的同时, 也同样被左右搬运, 有时冲刷严重者两侧深坑向下游推进的结果也会合二为一。

以上从垂直剖面和平面上观察到的局部冲刷的过程, 实有类似之处, 即主要受主流下面和侧面的回漩水流影响, 而水流因固定边界或消能工程的作用, 使进入冲刷河床的流速分布具有各种各样的不均匀分布情况, 在整个水流横剖面上经常会造成一股或几股集中流, 他们周围都分别伴随着回漩水流, 与地形相互作用构成了复杂的冲刷过程。

3 结语

通过室内水工模型试验及理论分析, 对自由出流条件下涵洞水流形态进行了分析。从垂直剖面和平面上的涵洞水流流动特征考查小桥涵出口局部冲刷坑的形成、发展过程, 明确了山区公路小桥涵冲刷水毁机理, 为防冲、消能的研究提供基础。研究认为, 对小桥涵的出口处采取消能和加固措施, 是一种既经济有效的方法, 可以减小冲刷深度, 增加小桥涵的稳定性。

参考文献

[1]叶振国.水力学与桥涵水文[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[2]马保成, 王效华, 周兵.公路小桥涵水毁灾害评价研究[J].公路交通科技 (应用技术版) , 2009 (3) :6-8.

[3]王亚玲, 田伟平.小桥涵抗水灾综合评价指标[J].长安大学学报 (自然科学版) , 2005, 25 (5) :11-14.

[4]李家春, 董卫卫, 马保成.小桥涵水毁形式分析及防治措施[J].西部交通科技, 2008 (2) :14-16.

[5]黎粤桥.新建顶进涵下的软基处理[J].甘肃科技, 2004, 20 (10) :65-67.

小桥涵单板受力原因及分析 篇9

随着社会经济的快速增长和运输市场的激烈竞争, 超载车辆急剧增加, 这对公路通行能力提高了要求, 同时也对早期建成公路桥梁造成了严重破坏。尤其是在我省海西州地区, 厂矿较多。一些国道主干线上桥梁上出现“单板受力”病害引起了设计单位和管理部门的广泛重视。

单板受力就是桥面板铰缝出现混凝土脱落, 铰缝钢筋没有有机的达到互相扣合, 梁板之间的横向联系能力差, 使得预制板梁呈现单独承受车轮荷载作用的病害。其降低了桥涵的承载能力, 上部主要承重构件处于非常不利的受力状态, 加速了桥涵上部结构病害发展, 达到一定程度将会影响到公路的正常运营, 造成严重的经济损失, 也给安全行车造成了严重隐患。

2 单板受力典型特征

2.1 单板受力病害在重型车辆通过梁板时产生明显弹性下挠, 使其与两侧板上下错动后, 形成台阶。

待重车过后, 这种错动消除, 又恢复原状。单板受力致使桥梁上部构造整体受力体系受到严重削弱。

2.2 一般发生在各种不同跨径钢筋混凝土预制板梁桥上, 反射在桥面病害现象就是行车道范围内钢筋混凝土板上。

2.3 桥面行车道上桥面层普遍存在纵向贯通裂缝, 纵向裂缝具有规律性地分布在行车道铰缝上方, 严重时形成一条破碎带。

2.4 发生病害的钢筋混凝土板梁桥, 板底铰缝出现混凝土脱落, 出现漏空, 沿着铰缝有明显的渗水痕迹。

3 单板受力的原因分析

单板受力从根本上来说, 是由于板间铰缝被破坏所致, 其原因可以从设计、施工和养护运营三个方面来分析。

3.1 设计方面的原因

3.1.1 铰缝钢筋布置不合理, 混凝土标号等级与桥面板差距较大。

3.1.2 铰缝设计理论不够完善, 难以真实体现梁板间实际受力状况。

从荷载的横向分配理论可知, 设计理论是按铰接形式对单个荷载进行横向分配的, 但实际受力却介于铰接与刚接之间。

3.2 施工方面的原因

预制梁板的单板受力与施工质量有着密切的关联。因为在同一条路线、同一种结构形式的桥梁, 有的发生单板受力, 有的却没有发生。因此在施工环节可能存在以下几个问题。

3.2.1 铰缝施工时预制板侧面未凿毛, 降低了新旧混凝土间的粘结和抗剪能力。

3.2.2 铰缝混凝土浇注完毕后没进行必要合理的养生。

3.2.3 梁板吊装时要支座悬空。

3.3 运营养护方面的原因

3.3.1 超载车辆急剧增加, 目前已建成桥涵出现超负荷工作, 对桥梁安全使用形成了安全隐患。

3.3.2 养护不到位, 致使桥面排水不通畅, 造成雨水下漏, 存在铰缝安全隐患。

4“单板受力”病害的处理措施

单板受力造成上部结构横向联系薄弱, 整体性能较差, 使得上部主要承重构件处于非常不利的状态, 加速了上部结构的破坏。因此通过加强梁板的横向联系, 提高梁板的整体承载力, 提出以下处理:

4.1 对已经出现单板受力病害的桥涵凿除桥面铺装层重新铺

筑, 并采取以下措施: (1) 改变桥面铺装结构层, 由沥青混凝土+水泥混凝土改为一层防水混凝土, 再在防水混凝土上加1cm的微表处; (2) 铺装层钢筋设置根据《公路桥涵设计通用规范》结合交通情况现状提出加强措施; (3) 提高防水混凝土标号为40号, 并在其中适量掺加聚丙烯纤维, 改善混凝土的抗裂、抗渗性能; (4) 在梁板顶面植筋, 加强桥面铺装与梁板的共同作用。

4.2 凿除松散的铰缝混凝土并重新浇筑, 同时采取以下措施:

(1) 保证铰缝混凝土的标号与板梁同标号或提高一级标号; (2) 对于跨径不小于8米的桥涵构造物, 在铰缝中增设铰缝钢筋, 加强梁板的横向联系。跨径小于8米的桥涵构造物, 在铰缝顶面增设铰缝联结钢板, 加强梁板的横向联系。

4.3 施工时严格按照操作规范进行。

4.4 加强养护, 加大力度限制超载车辆的通行。

4.5 凿除桥面铺装时, 注意保留板间铰缝横向联结构造, 检查并补焊损坏的铰缝横向联结构造。

对非TST伸缩缝须采取措施保证伸缩装置不受损坏。

4.6 凿除桥面铺装后, 若发现板顶存在孔洞或混凝土局部松散,

则应先凿除松散的混凝土直至露出混凝土新茬, 对钢筋进行除锈、修补板顶孔洞, 然后再浇筑铺装混凝土。

5 结论

钢筋混凝土空心板 (矩形板) 做为中、小桥涵 (通道) 的上部构造, 由于其具有施工简单等优点, 目前已广泛应用, 根据目前出现的一些问题和现有车辆的状况, 特提出以下建议:

5.1 设计时适当考虑板与板之间的横向连接, 应采用钢筋或钢

板进行部分连接以增加桥涵的整体稳定性, 使空心板能够共同抵抗荷载。

5.2 合理设置桥面铺装层和铰缝钢筋。

5.3 施工时要严格按照操作规范进行, 加强铰缝混凝土和桥面铺装混凝土的施工质量的检查力度。

5.4 加强桥涵养护, 及时清理桥面杂物, 保证桥面系统排水畅通。

5.5 随着交通量和运输业的发展, 超过荷载标准的重载运输是

客观存在的, 公路管养部门应加强管理, 规范控制超载超限车辆的出入。

摘要：随着社会经济的发展, 超载车辆急剧增加, 公路小桥涵出现的“单板受力”病害引起了设计单位和管理部门的高度重视。通过对“单板受力”现象的表面特征、产生原因分析, 提出了有效的处理措施。

关键词：小桥涵,单板受力,原因分析,处理措施

参考文献

[1]JTG B01-2003.公路工程技术标准.

[2]JTG H11-2004.公路桥涵养护规范.

[3]JTG D60-2004.公路桥涵设计通用规范.