道路与桥梁工程施工技术课件桥梁第15章

项目8涵洞桥梁工程

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涵洞涵洞的类型与构造1涵洞施工2学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞

涵洞是用来宣泄路堤下水流的构造物。通常在建造涵洞处路堤不中断。凡是多孔跨径的全长不到8m和单孔跨径不到5m的泄水结构物，均称为涵洞。

涵洞定义学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞涵洞与小桥区别小桥和涵洞不同，小桥是为跨越障碍物(如人行小道、机耕道或地方道路)而建造的构造物，涵洞穿越路基而建。

学习单元8.1.1涵洞的分类

桥梁工程

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涵洞1.按建筑材料分类：学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞2.按构造形式分类：管涵（圆管涵）盖板涵拱涵箱涵学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞(1)管涵

管涵(圆管涵)即管式涵洞，洞身截面一般为闭合圆形。涵管一般有混凝土管、钢筋混凝土管、铸铁管等。

特点：对基础的适应性及受力性能较好，不需墩台，圬工数量少，造价低，一般用于有足够填土高度的暗涵。

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涵洞(1)管涵

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涵洞(1)管涵

学习单元8.1.1涵洞的分类湖北水利水电职业技术学院制作：余丹丹桥梁工程

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涵洞(2)盖板涵

盖板涵即上有盖板的涵洞，洞身截面一般为非闭合矩形。盖板一般用石板（较小跨径）或钢筋混凝土板（较大跨径），洞身其他部分用石砌或混凝土灌注。特点：其构造简单，维修容易。有利于在低路堤上修建。学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞(2)盖板涵

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涵洞(3)拱涵

拱涵是指由边墙上支以拱形顶盖所构成的涵洞。建筑材料可分别选用砖、石、混凝土和钢筋混凝土，相对应的涵洞分别称为砖拱涵、石拱涵、混凝土拱涵和钢筋混凝土拱涵。特点：拱涵跨径较大，承载能力较大，但自重引起的荷载也较大，施工工序较繁琐，一般在跨越深沟或高路堤时设置。

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涵洞拱涵

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涵洞(4)箱涵

箱涵又称矩形涵，洞身截面一般为闭合矩形。建筑材料一般选用钢筋混凝土。特点：箱涵整体性强，但钢筋用量多，造价高，施工较困难；一般在软土地基时设置。

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涵洞箱涵学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞盖板涵与箱涵区别：学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞涵洞各种构造形式总结学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞3.按洞顶填土情况分类：明涵：洞顶不填土或填土高度小于50cm暗涵：洞顶填土高度大于50cm适用于低路堤，浅沟渠适用于高路堤，深沟渠学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞明涵学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞暗涵学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞4.按水力性能分类：无压力式在涵洞入口、出口及洞身内，水流深度均小于净空高度，即水面不接触洞顶，保持自由水面。

半压力式在涵洞入口处，水深大于洞口高度，仅在进口处充满洞口，在洞身其他部分有自由水面。

有压力式在涵洞入口处，水深大于洞口高度，全涵洞身内充满了水流，无自由水面。

倒虹吸管路线两侧水深都大于涵洞进出水口高度，进出水口设置竖井，水流充满全涵身。学习单元8.1.1涵洞的分类桥梁工程

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涵洞倒虹吸管湖北水利水电职业技术学院制作：余丹丹学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞

1.涵洞由洞身和洞口建筑组成的排水构造物。

2.要求：

洞身有满足计流量的孔径、坚固、稳定；洞口建筑物与洞身和路基边坡衔接要良好。

涵洞构造学习单元8.1.2洞身和洞口构造湖北水利水电职业技术学院制作：余丹丹桥梁工程

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涵洞1.洞身构造组成:

承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台（涵墩）、基础、防水层、伸缩缝等。作用：保证水流通过,直接承受荷载压力和填土压力，并将其传递给地基。学习单元8.1.2洞身和洞口构造湖北水利水电职业技术学院制作：余丹丹桥梁工程

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涵洞管涵洞身构造管涵洞身组成各分段圆管节、支承管节的基础垫层分类刚性管涵：在横断面上是一个刚性圆环；四铰管涵：在涵洞顶、底部、两侧设置四个铰。常用孔径d0=75、100、125、150、200（cm）,对应管壁厚度δ=8、10、12、14、15（cm）。学习单元8.1.2洞身和洞口构造湖北水利水电职业技术学院制作：余丹丹桥梁工程

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涵洞管涵洞身构造学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞盖板涵洞身构造盖板涵组成涵台（墩）、基础和盖板等组成。跨径盖板Lk=150、200、250、300、400（cm）；相对应的盖厚

d=15~22cm。涵台构造圬工涵台（墩）的临水面一般采用垂直面，背水面采用垂直或斜坡面，顶面常做成L型。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞涵盖板洞身构造1学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞涵盖板洞身构造2学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞拱涵洞身构造拱涵洞身组成拱圈、涵台（墩）、铺底等组成。跨径Lk=150、200、250、300、400、500（cm），相对应的拱圈厚

d=25~35cm。涵墩构造涵台（墩）临水面为竖直面，背水面为斜坡，适应于拱脚处有较大水平推力的要求。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞拱涵洞身构造1学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞拱涵洞身构造2学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞箱涵洞身构造箱涵洞身组成钢筋混凝土涵身、基础、变形缝、铺底等组成。特点整体闭合式钢筋混凝土框架结构，具有良好的整体性及抗震性能。适用软土地基。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞箱涵洞身构造学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞2.洞身分段与接头处理洞身分段：沿纵向分成数段,一般3～6m，每段之间设沉降缝，基础也分开。目的：防止荷载分布不均匀及基底土壤性质不同引起的不均匀沉降而开裂。接头处理：在沉降缝处填塞浸涂沥青的木板、麻絮并加以填筑15cm的胶泥防水层等。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞3.山坡涵洞洞身构造特点：山坡涵洞坡底坡度大，一般为10%-20%或更大，其纵坡主要以进水口和出水口处的高程决定。洞身布置有以下几种形式：1）跌水式底槽；2）急流坡式底槽；3）小坡度底槽。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞1）跌水式底槽

跌水式底槽：由垂直缝分开的管节组成，每节有独立的底面水平的基础；适用于底坡小于12.5%。后一节比前一节垂直向降低一定高度，使涵洞稳定，错台厚度不得大于拱圈或盖板厚度的3/4，管节长度一般不小于台阶高度的10倍。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞2）急流坡式底槽一般为齿形或台阶形，适用坡度大于12.5%。

急流坡式底槽坡度一般为天然坡度，涵洞的稳定性主要靠加深管节基础深度来保证。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞3）小坡度底槽

适用于地质情况不好，不允许修建坡度较大的涵洞时，在进出水口处设置消能设备。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞4.洞口建筑

由进水口和出水口组成，洞口应与洞身、路基连接平顺，并起到调节水流线性的作用，同时使洞身、洞口、两侧路基及上下游河床免受冲刷。常用洞口形式端墙式八字式走廊式平头式无论采取任何形式的洞口，进出水口河床都必须铺砌学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞1）端墙式洞口由一垂直于涵洞轴线的竖直端墙以及盖于其上的帽石和设在其下的基础组成。特点：构造简单、泄水能力小。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞端墙式洞口学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞2）八字式洞口在洞口两侧设张开成八字形的翼墙。特点：工程量较小、水力性能好、施工简单、造价低，最为常用的洞口形式。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞八字式学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞3）走廊式洞口

两道平行的翼墙在前段展开成八字形或曲线形构成；特点：降低了涵洞设计高度，泄水能力大，施工困难。学习单元8.1.2洞身和洞口构造湖北水利水电职业技术学院桥梁工程

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涵洞走廊式学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞4）平头式洞口常采用混凝土圆管涵。特点：耗用模板较多，泄水能力中等。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞平头式学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞5）斜交洞口建筑斜交斜做（图a）：涵洞洞身端部与路线平行，此种做法称斜交斜做、此法用工较多，但外形美观且适应水流，较常采用。斜交正做（图b）：涵洞洞口与涵洞纵轴线垂直，即与正交时完全相同，此做法构造简单。学习单元8.1.2洞身和洞口构造桥梁工程

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涵洞

（a）斜交斜做(b)斜交正做

学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞8.2.1施工准备工作和施工放样8.2.1.1准备工作1．现场核对

涵洞开工前，应根据设计资料，结合现场实际地形、地质情况，对其位置、方向、孔径、长度、出入口高程以及与灌溉系统的连接等进行核对。核对时，还需注意农田灌溉的要求，需要增减涵洞数量、变更涵型和孔径时，应向监理反映，按照合同有关规定办理。学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞8.2.1施工准备工作和施工放样8.2.1.1准备工作2．施工详图

若原设计文件、图纸不能满足施工要求时，例如地形复杂处的陡峻沟谷涵洞、斜交涵洞、平曲线或大纵坡上的涵洞、地质情况与原设计资料不符处的涵洞等应先绘出施工详图或变更设计图，然后再依图放样施工。学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞8.2.1.2施工放样

涵洞施工设计图是施工放样的依据，根据设计中心里程，在地面上标定位置并设置涵洞纵向轴线。

当涵洞位于路线的直线部分时，其中心应根据线路控制桩的方向和附近百米桩里程来测定，位于曲线部分时，应按曲线测设方法测定。正交涵洞的轴线垂直于路线中线，斜交涵洞的轴线与路线中线前进方向的右侧成斜交角θ，θ角与90°之差称为斜度φ（见图8-14）。。学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞

涵洞轴线确定后量出上下游涵长，考虑进出口是否顺畅，当无须改善时，用小木桩标定涵端，用大木桩控制涵洞轴线，并以轴线为基准测定基坑和基础在平面上的所有尺寸，用木桩标出（图8-15）。学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞

图8-14正交与斜交涵洞

图8-15涵洞基础放样学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞

测量放样时，应注意涵洞长度、涵底高程的正确性。对位于曲线和陡坡上的涵洞应考虑加宽、超高和纵坡的影响。涵洞各个细部的高程，均用水准仪测定。对基础面的纵坡，当涵洞填土高度在2m以上时，应预留拱度，便路堤下沉后仍能保持涵洞应有的坡度。学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞8.2.2涵洞施工技术

以盖板涵为例介绍涵洞施工技术。盖板涵的施工分为现场浇筑和在工地预制安装两大类，这里主要介绍后一种施工方法。1．预制构件结构的要求（1)盖板等构件预制长度，应根据起重设备和运输能力决定，但应保证结构的稳定性和刚性，一般不小于1m，但亦不宜太长。（2）盖板和可设吊孔，也可于顶面设立吊环。吊环位置、孔径大小和制环用钢筋应符合设计要求。学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞（3)若采用钢丝绳捆绑起吊可不设吊孔或吊环。2.预制构件常用模板（1）木模（2）土模（3）钢丝网水泥模板（4）翻转模板学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞3.构件运输

构件达到设计强度并经检查质量和尺寸大小符合要求后，才能搬运，常用的运输方法有：

（1）近距离搬运

可在成品下面垫放托木及滚轴沿着地面滚移，用A形架运输或用摇头扒杆起吊，如图8-36所示。图8-36a）为平吊的千斤绳拴绑示意；图8-36b）为立吊的千斤绳示意。立吊时由于靠近起拱线的4个吊孔（兼作平吊之用）在拱圈重心以下，故须另设一根副千斤绳从拱顶吊孔拉紧，以免拱圈翻身（拱顶副千斤绳只需收紧即可，吊重依靠主干斤绳）。学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞图8-35用滑轮控制模板翻转

图8-36构件起吊学习单元8.2涵洞施工桥梁工程

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涵洞（2）远距离运输

可用扒杆或吊机将构件装上汽车、拖车或平板挂车运输。（1）基础、拱涵和盖板涵的涵台身

基础根据地基土类别和基础类型采用就地浇筑的施工方法。台身大都采用砌筑结构，可参看有关施工技术规范。

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涵洞（2）上部构件的安装1)安装之前应再检查构件尺寸、涵台尺寸和涵台间距离，并核对其高程，调整构件大小位置使与沉降缝重合；2)构件砌缝宽度一般为1cm，拼装每段的砌缝应与设计沉降缝重合；3)构件可用扒杆、链滑车或汽车吊进行吊装。

学习单元8.3涵洞附属工程施工桥梁工程

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涵洞8.3.1防水层8.3.1.1防水层的作用和设置部位

涵洞的钢筋混凝土结构设置防水层的作用是防止水分侵入混凝土内，使钢筋锈蚀，缩短结构寿命。北方严寒地区的无筋混凝土结构也需要设置防水层，防止水分侵入混凝土内，因冻胀造成结构破坏。

防水层的设置部位如下：

学习单元8.3涵洞附属工程施工桥梁工程

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涵洞1.各式钢筋混凝土涵洞（不包括圆管涵）2.混凝土及石砌涵洞3．钢筋混凝土圆管涵4.钢筋混凝土盖板明涵5.砖、石、混凝土拱涵

学习单元8.3涵洞附属工程施工桥梁工程

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涵洞8.3.2沉降缝1.沉降缝设置的目的

结构物设置沉降缝的目的是避免结构物因荷载或地基承载力不均匀而发生不均匀沉陷，且产生不规则的多处裂缝，而使结构物破坏。设置沉降缝后，可限定结构物发生整齐、位置固定的裂缝，并可事先在沉降缝处予以处理；如有不均匀沉降，则将其限制在沉降缝处，有利于结构物的安全、稳定和防渗（防止管内水流渗入涵洞基底或路基内，造成土质浸泡松软）。

学习单元8.3涵洞附属工程施工桥梁工程

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涵洞2.沉降缝设置的位置和方向

涵洞洞身、洞身与端墙、翼墙、进出水口急流槽交接处必须设置沉降缝，但无圬工管涵仅于交接处设置沉降缝，洞身范围不设。具体设置位置视结构物和地基土的情况而定。（1）洞身沉降缝

一般每隔4～6m设置一处，但无基础涵洞仅在洞身涵节与出入口涵节设置。缝宽一般3cm，两端与附属工程连接处也各设置1处。

学习单元8.3涵洞附属工程施工桥梁工程

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涵洞（2）其他应设沉降缝处