浅议公路工程小桥涵破坏原因与对策分析

摘要：针对公路工程小桥涵在运营过程中出现不同程度破坏的现象，结合实际工程经验，对不同破坏形式，从设计、施工和管理等角度分析了破坏的原因并提出相应的对策，为公路工程小桥涵建设提供一定借鉴作用。

关键词：小桥涵；破坏；原因；对策

公路排水总体可以分为横向和纵向排水，其中小桥涵是最重要的一类横向排水构造物。公路工程小桥涵单体造价低,但由于数量多,其造价在工程总造价中占有很大的比例。丹通高速公路全线桥涵总计304座，其中小桥涵200座，小桥涵数量占总数量的65.8%。公路通车运营后，小桥涵在设计年限内、甚至运营初期常常发生各种破坏现象，影响高速公路的运行质量。因此，小桥涵设计是否合理、施工质量是否达到规范和设计要求对于建设工程施工和降低公路运营期间的管理和维护费用具有重要的意义。

1 排水系统设计

公路工程排水系统作用是尽快排除公路用地范围内的地表水和地下水，最大限度地减小水源对道路的影响。在小桥涵设计前，应对整个排水系统进行整体布置与设计，使得所有的排水构造物形成一个与道路环境和路线相适应的、连续的、有效的排水系统。在排水系统设计中要注意各种构造物之间的连接并根据流量确定各种构造物的排水断面面积，这样就会避免小桥涵因宣泄能力不足而导致的破坏。

2 基底不均匀沉降

2.1基底处理方法

公路工程中常用基底处理方法有：换填法、强夯法、深层搅拌法（粉喷）等。在选择和确定地基处理措施时，应将上部、基础和地基视为一个整体，考虑它们的共同作用。处理不恰当，不仅会引起地基产生局部或整体承载力不足、剪切破坏，从而导致不均匀沉降，制约工程进度、增加工程造价。

2.2基底换填砂砾

基坑开挖后，基底清理干净、无积水方可换填透水性好、最大粒径不超过10cm的砂砾。公路工程基底换填砂砾施工时必须分层填筑，每层松铺厚度不宜超过20cm，人工夯实并配合小型压实机具压实，压实度达到92%方可进行下一层填筑。底板砼施工完成后应及时进行基坑回填和台背填筑，防止换填的砂砾被冲刷，造成基底不均匀沉降。一次性填筑砂砾或在雨季施工，压实度难以满足施工要求，从而引起地基不均匀沉降。

2.3粉喷桩处理

淤泥质粘土地基宜采用粉喷桩处理方法。粉喷桩应注意以下几点：（1）粉喷桩严格控制水泥的质量；（2）严格控制粉喷时间、停粉时间和水泥喷入量，确保喷桩长度；（3）成桩过程必须一次完成；（4）粉喷桩施工完毕后，需养生至设计强度的80%以上，桩身取芯样的无侧限抗压强度大于1.5Mpa方可进行下一工序。为降低施工成本，减少水泥喷入量或粉喷桩根数，是导致地基承载力不均匀的主要原因。

3 八字翼墙破坏

八字翼墙式洞口是小桥涵常用的洞口形式。在使用过程中易发生墙身前倾（如图1所示）、严重的甚至倒塌。从施工角度看，引起八字翼墙破坏的原因主要有以下几个方面：

3.1 台背填料选择

《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）和招标文件要求台背填料应选择含水量最佳且透水性良好的砂性土或砂砾，并保证摩擦角不小于35°。填筑材料达不到台背填料标准，雨季施工台背土体含水量大，土压力增大，从而导致翼墙破坏。

3.2 台背填料施工要求

在施工时应严格控制台背填料，选择含水量最佳且透水性良好的砂性土或砂砾回填，须严格控制材料的含泥量及级配，并保证压实度达到规范和设计要求。台背填土其范围从基底桥台墙背水平向后2.0m，并以1：1的坡度回填，同时在路基顶面长于搭板。填筑前进行场地清理，全断面施工。要分层填筑夯实，每层松铺厚度不宜大于20cm，每层压实度不应低于98%。埋置式桥台换填至全部锥坡，当换填至桥台盖梁底面时，再允许就地浇筑盖梁。薄壁台身必须先将梁板吊装上，支撑梁施工完成，才能进行台后换填施工，台背填筑应与相邻路基填筑协调进行，不得单独进行台后回填，使换填部分高于相邻路基。

台背回填应严格控制填筑方式，在桥台背（涵背）涂刷沥青防水层后，分层填筑透水性材料,并控制填筑分层厚度及填筑范围。

3.3 台基处理

八字翼墙是一种重力式结构，靠自重维持平衡。特别是土质地基，若基底处理不当，在水流冲刷、含水量变化、冻融等外部条件作用下，导致基底压力不均使八字翼墙受到破坏。

设计过程中应科学地根据桥涵下水流速度确定沟底及进出口铺砌类型和厚度，且严格控制铺砌施工质量。翼墙基底压实度应达到92%以上，必要时进行地基土处理或换填。为保证结构本身的强度，在保证砂浆强度前提下，八字翼墙尽量整体一次性砌筑，避免强度较低的施工缝导致八字翼墙破坏。

4 桥下铺砌冲刷

流水面积过小以及桥下铺砌施工质量达不到设计要求是桥下铺砌毁坏的主要原因，因此保证桥涵有足够的过水面积、提高桥下铺砌的施工质量是防止桥下铺砌被冲刷重要手段。

5 结束语

根据工程实践经验，从设计、施工和管理等角度分析了公路小桥涵破坏的原因并提出相应的对策，为公路工程小桥涵建设提供一定借鉴作用。