高速公路小橋涵構造與設計

陳衛鎮

（汕頭市公路勘察設計院，廣東 汕頭 515000）

小橋涵設計及施工在高速公路非常重要，若設計中考慮不周，就會給構造物的正常使用留下隱患。若施工不當，一旦發生問題便直接造成經濟損失和社會的負面影響。針對近幾年高速公路小橋涵施工要點總結一些經驗，例舉常見的幾種涵洞加以說明，供廣大小橋涵工作者參考。

1 蓋板涵

1.1 構造

蓋板涵一般左右洞口形式為八字翼墻，帽石的尺寸采用高×長：20×35（或20×40），帽石上倒角尺寸采用：5×5，不同跨徑蓋板涵構造尺寸見表1。臺背坡度10。以冰凍深度1.1 m為例，整體式基礎：涵臺基礎高度：80；鋪底厚度：40；鋪底距基礎：0。分離式基礎：涵臺基礎高度：60；鋪底厚度：40；鋪底距基礎設置墊層厚度：20。采用分離式臺帽，臺帽高度40，椅背式臺帽，背坡坡度采用1∶0。不同跨徑蓋板涵構造尺寸，見表1。

1.2 蓋板暗涵矩形標準板設計參數

鋼筋凈距：3 cm，鋼筋邊距：2 cm，不設置吊裝鋼筋。箍筋：鋼筋等級：R235鋼筋，鋼筋直徑：8，彎折長：5，不設置加密鋼筋，以間距15 cm布置鋼筋。栓釘：距涵臺：15，鋼筋等級：HRB335鋼筋，鋼筋直徑：25，頂板孔徑：8，底板孔徑：6。總長度＝支點蓋板厚度＋臺帽高度－2。下層主筋參數（不設置角隅鋼筋）：跨徑為4 m，填土高：0.5～7.5 m，鋼筋等級：HRB335鋼筋，鋼筋直徑：22，以間距7 cm布置鋼筋。跨徑為3 m，填土高：0.5～7.5 m，鋼筋等級：HRB335鋼筋，鋼筋直徑：20，以間距7 cm布置鋼筋。跨徑為2 m，填土高：0.5～7.5 m，鋼筋等級：HRB335鋼筋，鋼筋直徑：16，以間距7 cm布置鋼筋。

表1 不同跨徑蓋板涵構造尺寸

1.3 蓋板暗涵異形板設計參數

參照蓋板暗涵矩形標準板設計參數，注意：在上層架立筋參數與下層主鋼筋參數中布置鋼筋時，支點蓋板長邊鋼筋間距小于20 cm，支點蓋板短邊鋼筋間距小于8 cm。如果無法滿足條件時，通過調整異形板尺寸來調試。

1.4 臺帽設計參數

鋼筋邊距：4 cm，鋼筋端距：3 cm，保護層厚度：5 cm。軸向鋼筋：鋼筋等級：R235鋼筋，鋼筋直徑：8，臺帽分段長以對應臺帽長度定。臺帽箍筋：鋼筋等級：R235鋼筋，鋼筋直徑：8，彎折長：5，以間距20 cm布置鋼筋。椅背箍筋：鋼筋等級：R235鋼筋，鋼筋直徑：8，彎折長：6，彎折半徑：2。

1.5 基礎設計參數

鋼筋邊距：4 cm，鋼筋端距：2 cm，保護層厚度：8 cm。底層鋼筋網配筋參數：沿路向的鋼筋間距：20，沿路向的鋼筋等級：HRB335鋼筋，沿路向的鋼筋直徑：12。縱向的鋼筋間距：20，沿軸向的鋼筋等級：HRB335鋼筋，沿軸向的鋼筋直徑：20。頂層鋼筋網配筋參數：沿路向的鋼筋間距：20，沿路向的鋼筋等級：HRB335鋼筋，沿路向的鋼筋直徑：12。縱向的鋼筋間距：20，沿軸向的鋼筋等級：HRB335鋼筋，沿軸向的鋼筋直徑：20。

2 圓管涵

2.1 構造

圓管涵一般左右洞口形式用錐坡洞口，洞口與洞身結合部形式為一字墻，帽石的尺寸采用高×長：20×35，帽石上倒角尺寸采用：5×5。

2.2 管涵身斷面參數

單管內徑：150（100），壁厚：14（10）。基礎與墊層參數：包封角度：120，端部墊層厚度：90，端部襟邊寬度：0，中部墊層厚度：30，基礎厚度：30，端部長：200，上斜坡面比：1.75，下斜坡面比：1，下斜坡面高度：30。

3 箱涵

3.1 構造

箱涵一般左右洞口形式用錐坡洞口，洞口與洞身結合部形式為翼墻，帽石的尺寸采用高×長：20×40，帽石上倒角尺寸采用：5×5。跨徑：8（6）m，凈空高：5（4）m。水平板厚度：60（45），側板厚度：60（45），端部長度：200，基礎厚度：10，端部墊層加厚：40（55），墊層厚度：10，基礎襟邊寬：20，上倒角寬度：100（60），上倒角高度：30，下倒角寬度：5，下倒角高度：5。冰凍深度＝水平板厚度＋端部墊層加厚＋基礎厚度。基礎較厚（超過1 m以上）時，可將基礎的剖面澆砌成臺階形。橋梁墩臺基礎襟邊最小值20～30 cm。

3.2 箱涵涵身設計參數

鋼筋邊距：4 cm，鋼筋端距：2 cm，保護層厚度：3 cm。角鋼筋等級：HRB335鋼筋，角鋼筋直徑：16。軸向筋等級：HRB335鋼筋，軸向鋼筋直徑：16，軸向鋼筋間距：20。拉筋等級：HRB335鋼筋，鋼筋直徑：16，鋼筋彎折長：5。組合筋等級：HRB335鋼筋，鋼筋直徑：25或28。

4 拱涵

4.1 構造

拱涵一般左右洞口形式用八字翼墻，洞口與洞身結合部形式為側墻，帽石的尺寸采用高×長：20×35（或 20×40），帽石上倒角尺寸采用：5×5。跨徑為2 m，拱圈厚度為40，臺身頂寬（包括拱圈）為150。跨徑為3 m，拱圈厚度為50，臺身頂寬（包括拱圈）為200。跨徑為4 m，拱圈厚度為70，臺身頂寬（包括拱圈）為220。矢跨比：當地基承載力在500 kPa以上或將涵洞設置在基巖上時，可采用1/2，因為此時拱圈只產生垂直作用力，對地基要求較高。較多采用1/3，因為拱圈會分解出一個水平力和一個垂直力，對地基要求可有所減小。一般不小于1/4。在矢跨比為1/3時，要采用分離式拱座，以便于拱圈鋼筋錨固，錨固長度參照規范。拱座高/拱座寬為2/3或3/5，拱座寬/臺身頂寬（包括拱圈）為2/3或3/5，采用這樣的尺寸是因為：①保證錨固長度；②減小臺身偏壓；③美觀。護拱高度為矢高的一半，涵臺基礎襟邊寬度為涵臺基礎高度的一半。設跨徑為L，則當L≤2時，臺背坡比為4∶1；當2＜L＜3時，臺背坡比為3.5∶1；當 3≤L＜4時，臺背坡比為3∶1；當 L≥2時，臺背坡比為2.5∶1。

4.2 拱圈配筋參數

鋼筋邊距：4 cm，鋼筋端距：3 cm，保護層厚度：5 cm。錨固鋼筋等級：HRB335鋼筋，錨固鋼筋直徑：16，其余鋼筋皆采用等級：HRB335鋼筋，直徑：12。

4.3 基礎設計參數同蓋板涵

5 小橋涵設計及施工注意事項

高速公路橋涵施工是繁瑣的工程，一道橋涵的工程量并不是很大，但是它與修橋一樣，在準備階段要除調查地形條件外，還要調查所經過的道路情況，道路寬度、彎道半徑、路面狀況，以便解決挖槽機械、重型機械進場的可能性。橋涵所需用到的材料有水泥、碎石、片石、鋼筋等；所用到的機備、工具有攪拌機、發電機、模板等，這些材料的布置存放……這些場地布置上的問題要解決。

首先就要調查地形，放料的地方既要方便澆筑時配料斗車的運輸，又要滿足運料汽車爬坡的難易程度等因素；此外，還要考慮到施工平臺和工棚的布置，施工平臺既要滿足吊機、攪拌機等的合理布置，還要顧及到筑平臺所產生的土方量或機械工時的大小。在開工前對埋在地下的鋼筋砼結構物和各種管道、電纜進行詳細的勘察，有地下管線處在開工前先進行刨驗工作，在施工之前加以排除。

6 結束語

總之，不僅在設計和小橋涵施工中，不斷總結經驗，同時應提高施工質量，設計出高質量的高速公路，而且小橋涵運營后期的養護與加固也是其重要的部分，這也是小橋涵布設時的考慮因素。只有全面綜合考慮了各因素，才能確保路線的安全、舒適與經濟。