小桥涵设计中的几点不同看法

最近在做桥涵的设计，发现一篇好的文章，与大家分享
小桥涵设计中的几点不同看法
　　为适应国民经济的高速发展，满足运输的需要，按照公路规划要求各主要干线公路的技术等级将逐步提高到二级或二级以上标准，在对现有公路的改善或改建中，将会遇到许多小桥涵的建设。小桥涵设计多采用《公路小桥涵手册》，手册中对圆管涵、盖板涵、石拱涵等各种跨径、各种角度进行了设计的规范化，该手册既便于设计，又便于施工，是一本具有很高参考价值的工具书。现对其中设计谈3点不同看法。
　 1、圆管涵管节的节头处理
　 该手册设计圆管涵每节长1m，节头采用三层油毛毡柔性节头，沥青麻絮填缝，以避免由于路基出现不均匀沉陷，造成管节受剪切力而破坏。该设计从理论上讲是可行的，然而对施工却造成了很多麻烦：增加工序，延长作业时间，浪费人力。在施工中，个别不负责任承包商或施工人员为加快进度而不讲质量，不严格按设计要求填塞沥青麻絮或减少刷油遍数，使节头处封闭不严而发生渗水，浸透路基而造成基层强度降低，路面出现沉陷，从而破坏路基路面的结构，为了避免出现上述现象，应尽量减少管节节头。以平原二级路为例，规范要求圆管涵涵顶填土高度不小于50cm，二级路路基宽12m，路面宽9m，一般平原地区路基高度在1.5m左右，这就要求管身长达到16m，采用每节管身长2m管代替1m管在许多地区都采用了，营运后，效果很好。即使这样还存在很多节头，从车辆荷载对管身作用的影响分析就要从最不利荷载对管身影响开始，而在路基横断面上找车辆最不利荷载就是车辆在该断面某个部位通行次数即作用次数较集中的部位。即车辆单向行驶时，通常在边轮距油路边1m～1.5m位置车辆作用次数最多。 ]~sm1: xsK
　　由于管身数量根据填土高度的不同存在两种型式，即单数管和双数管，而管节的奇偶性决定管身布局的不同，这样刚柔节头布局可总结为：
　　单数管：路中心管与单向路基管之间设柔性，而单向路基宽度内管节设刚性，路基与边坡之间的节头设柔性，路肩以外边坡范围内的管节设刚性。
　　双数管：路中心下设柔性，单向路基宽度内管节设刚性，路基与边坡之间的节头设柔性，路肩以外边坡范围内的管节设刚性。
　　这样采用刚柔相接的方法设置节头，省时省力便于施工，同时也保证了管身的强度及稳定性。
　2、桥头搭板在盖板涵设计中使用
　　在桥梁设计时，为了避免因桥头与台背填土不均匀沉降产生高差造成桥头跳车而设计搭板，这种设计同样也可用到盖板涵设计中，虽然盖板涵跨径小，造价低，如搭板用到设计中会增加一定量的造价，但与其产生的效果相比，这点增加的投资是值得的。
　　在盖板涵施工中，首先是按照设计尺寸开挖基坑，而开挖的基坑宽度一般比设计跨径大2～3m，均摊到每侧，其宽度的富余量即为1.0～1.5m，在盖板安装后就要处理台背填土。在如此狭小的作业面内大型压实机具无法利用，只能采用小型夯实机具。即使在0～80cm范围内采用低剂量的石灰土处理，但是由于面窄，边多死角多，要达到压实要求，难度较大。事实上，常常会出现台背填土与两侧路基及涵背沉降量不一致，造成一定的沉降差而出现跳车现象，路面与台背接头部位出现病害如网裂、拥抱、啃边等，严重时会因填土范围内产生不同程度的病害而导致整个结构的破坏。而避免出现跳车现象的最好办法就是在板涵背后设置搭板，搭板长度可根据盖板涵的跨径大小不同控制在1.0～1.5m；同时可适当减少基坑的开挖宽度，仅供操作小型夯实机具即可；或在老路基上设置枕梁。这样通过搭板的作用，减少行车荷载对台背填土的影响，降低其沉降量。并可把车辆荷载均匀分布到基层下面，避免了不均匀沉陷。同时避免面层因台背填土密度不均匀而产生沉陷、网裂等病害，减少水对基层的侵害，对保证基层强度，减少养护经费，延长其使用寿命，都起到很好的作用。
　3、现浇小跨径盖板涵
按手册要求盖板涵均设计成预制板，在施工中，如存在跨径、交角相同的盖涵，统一预制，即节省制模材料，也省时省力。在设计中，盖板涵的形式是根据实地的不同情况而定的，一条被改善的路段会出现各种不同跨径与交角的盖板涵，如盖板都设计成预制，会给施工单位带来一些麻烦，增加制模时间，模板的使用率较低，投入的人力多，工期较长，不利于施工。面对上述情况，如采用现浇，小跨径斜交的板涵更能体现其机动、方便的特点。只要台帽强度一到就可采用满堂支撑立模，桥面铺装与板同时浇筑，两道工序合成一道，即可满足设计要求，又可减少工作时间，模板不受板的外型结构限制，制作方便、迅速，可重复使用。但该方法受到跨径的限制，一般适用于跨径不大于3m的板涵，因为小桥涵施工中多采用木支撑，而混凝土的自重大，当跨径大于3m时，其跨中木底模的承载能力明显减弱，跨中挠度明显增大，混凝土板厚均匀度不易控制，因此当跨径大于3m时，仍可采用预制。