1.混凝土和钢筋混凝土管涵的涵管预制

公路涵管的施工一般是先预制管节，每节长度多为1 m，然后运往现场安装。为了保证涵管管节的质量，涵管宜在工厂中预制。距大城市较近的公路涵管可在城市工厂中定制，否则应在适当地点设置混凝土涵管预制厂。

预制混凝土涵管可采用振动制管法、离心法、悬辊法和立式挤压法制作。后三种方法制管效率高、速度快、质量好，但制管设备复杂、投资大。如涵管预制数量不多，可采用第一种制管法。下面主要介绍振动制管法。

振动制管法可分外模固定、提升内模法和内模固定、提升外模法两种方法，下面介绍前一种方法。

（1）模板构造。

外模固定、提升内模法采用的模板由可拆装的钢外模与附有振动器的钢内模组成。外模由两片厚约5 mm的钢板半圆管（涵管直径2 m时为3片）拼制，半圆管用带楔的销栓连接。内模为一圆筒，下口直径较上口直径小5 mm，以便取出内模。同时上下各用3对销子将内、外模板间距固定，以保证涵管的设计厚度。

（2）提升内模振动制管。

用提升内模振动制管器制管是在铺放水泥纸袋、筑实平整的地坪或振动台上施工，应注意使模板轴线垂直于平整的地坪底盘或振动台。底盘应平整，以保证管节不歪斜。混凝土浇筑前模板与混凝土接触的表面先涂润滑剂（可用废机油）。钢筋放在内外模之间，设法固定后，先振动10 s左右，使模型贴地密实，以防漏浆。在振动台上浇筑时，不必先振动。每节涵管可分5层浇筑，每层新混凝土摊平后开动振动器振至混凝土冒浆后再浇下一层，最后一层振动冒浆后，抹平顶面，2～3 min后即关闭振动器。

模板的固定销在浇筑中逐渐抽出，先抽下边后抽上边，停振抹平后，用链滑车吊起内模。起吊时应保持内模绝对竖直。刚起吊时应辅以振动（振动2次或3次，每次1s左右），使内模与混凝土脱离。内模吊离外模20 cm高后，就不再振动。为使吊起的内模能顺利移至另一制管位置，宜配合采用龙门桁车起吊。外模在最后一次混凝土浇筑5～10 min后拆除。如不及时拆除，则需待混凝土初凝后才能再拆。外模拆除后，混凝土表面如有缺陷，应及时以抹刀修整。

（3）浇筑混凝土的技术要求。

制管的混凝土坍落度应不超过1 cm；砂率为45%～48%，砂子最大粒径不宜超过5 mm，平均粒径细度模数为2.3～3.0；粗集料粒径为5～10 mm，筛余量宜为40%～45%；每立方米混凝土水泥用量视混凝土设计强度等级经试配确定。水泥品种以硅酸盐水泥或普通水泥为主，长期浸于水中的涵管可用火山灰质硅酸盐水泥。

（4）涵管预制注意事项。

①用振动制管法在工地预制涵管时，必须防止出现内模或外模单独发生水平移动造成管壁厚度不匀的情况（有的周边厚些，有的周边薄些，超过容许偏差）。若超过容许偏差，该管节应报废，并查找原因，采取措施，防止类似事件再次发生。

②直径相同，但因管顶填土高度不同而钢筋配筋数量不同的管节应分别浇筑、分开摊放，脱模后立即在管节上用油漆注明使用时的管顶填土高度和浇筑日期，防止装运管节时弄错或因养护期不够，混凝土强度不符合要求。对无筋混凝土涵管，因填土高度不同而管壁厚度不同时，也要注明使用时的管顶填土高度。

③每次浇筑涵管混凝土时，应同时浇筑一定数量（按规范规定的数量）的混凝土试件，在试件上注明浇筑日期，并与预制涵管同条件进行养护。

2.混凝土和钢筋混凝土管节的运输与装卸

（1）待运管节的各项质量指标应符合规范规定的质量标准，应特别注意检查待运管节的管顶填土高度是否符合设计要求，防止错装、错运。

（2）运输管节的工具，可根据道路情况和设备条件采用汽车、拖拉机拖车等。

（3）管节的装卸可根据工地条件，使用各种起重设备，如龙门吊机、汽车吊、小型起重工具滑车、链滑车等。

（4）在装卸和运输过程中，应小心谨慎。运输途中每个管节底面宜铺垫层，用木块楔紧，并用绳索捆绑固定，防止管节滚动、相互碰撞而破坏。

（5）从车上卸下管节时，应采用起重设备。严禁将管节从汽车上滚下，以免造成管节破裂。

3.混凝土和钢筋混凝土涵管施工

（1）涵管施工程序。

现将单孔有圬工基础涵管、单孔无圬工基础涵管、双孔无圬工基础涵管和涵底陡坡台阶式基础涵管的施工程序介绍如下。

①单孔有圬工基础涵管：a.挖基坑并准备修筑涵管基础的材料；b.砌筑圬工基础或浇筑混凝土基础；c.安装涵洞管节，修筑涵管出入口端墙、翼墙及涵底（端墙外涵底铺装）；d.铺设涵管防水层及修整；e.铺设涵管顶部防水黏土（设计需要时），填筑涵洞缺口填土及修建加固工程。

②单孔无圬工基础涵管：a.在捣固夯实的天然土表层或矿砂垫层上，修筑截面为圆弧状的管座，其深度等于管壁的厚度；b.在圆弧管座上铺设垫层的防水层，然后安装管节，管节间接缝宜留1 cm宽；c.在管节的下侧用天然土或砂砾垫层材料作填料，并捣实至设计高程，切实保证填料与管节密贴，再将防水层向上包裹管节，防水层外铺设黏土，水平直径线以下的一部分特别填土，应立即填筑，以免管节下面的砂垫层松散，并保证其与管节密贴，同时在严寒地区这部分特别填土必须填筑不冻胀土料；d.修筑涵管出入口端墙、翼墙及两端涵底，并完成整修工作。

③双孔无圬工基础管涵：a.挖基、备料；b.在捣固夯实的天然土表层或砂垫层上修筑圆弧状管座，其深度等于管壁的厚度；c.先安装右边管并铺设防水层，在左侧管节未安装前，在砂垫层上先铺设垫底的防水层，然后按同样的方法安装管节，管节尽量抵紧，管节内外接缝均以10 MPa水泥砂浆填塞；d.在管节下侧用天然土或砂垫层材料作填料，夯实至设计高程，并切实保证与管节密贴，左孔防水层铺设完后，用混凝土填充管节间的上部空腔，再铺设软塑状黏性土；e.防水层及黏土铺设后，涵管两侧水平直径线以下的一部分填土应立即填筑，以免管节下面的砂垫层松散，且在严寒地区此部分填土必须填筑不冻胀土料；f.修筑出入口两端端墙、翼墙及涵底，并完成整修工作。

④涵底陡坡台阶式基础涵管：a.涵底纵坡很陡时，为防止涵洞基础和管节向下滑移，可采用管节为台阶式的涵管，每段长度一般为3～5 m，台阶高差一般不超过相邻涵节最小壁厚的3/4；b.如坡度较大，可按2～3 m一节分段或加大台阶高度，但台阶高度不应大于0.7 m，且台阶处的净空高度不应小于1.0 m。此时在低处的涵洞顶上应设挡墙，以掩盖可能产生的缝隙；c.无圬工基础的陡坡涵洞，只可采用管节斜置的办法，斜置的坡度不得大于5%。

（2）涵管基础修筑。

①地基土为岩石时，管节下采用无圬工基础，管节下挖去风化层或软土层后，填筑0.4 m厚砂垫层；出入口两端端墙、翼墙下，在岩石层上用C15混凝土作基础，其埋置深度至风化层下0.15～0.25 m，且最小深度等于管壁厚度加0.05 m。风化层过深时，可改用片石圬工，最深不超过1 m。管节下为硬岩时，可用混凝土铺设与管节密贴的垫层。

②地基土为砾石土、卵石土、砾砂、粗砂、中砂、细砂或匀质黏性土时，管节下一般采用无圬工基础。对砾石土、卵石土，先用砂填充地基土空隙并夯实，然后填筑0.4 m厚砂垫层；对砾砂、粗砂、中砂、细砂地基土，表层应夯实；对匀质黏性地基土，应做砂垫层。出入口两端端墙、翼墙的圬工基础埋置深度，设计无规定时一般为1.0 m；对于匀质黏性土，负温时的地下水位在冰冻线以上时，出入口两端端墙、翼墙圬工基础埋置深度为1.0～1.5 m；当冻结深度不深时，基础埋置深度等于冻结深度的0.7倍，当此值大于1.5 m时，可采用砂夹卵石在圬工基础下换填至冻结深度的0.7倍。

③地基土为黏性土时，管节下应采用0.5 m厚的圬工基础，出入口两端端墙、翼墙基础埋置深度为1.0～1.5 m；当地下水冻结深度不深时，埋置深度应等于冻结深度；当冻结深度大于1.5 m时，可在圬工基础下用砂夹卵石换填至冻结深度。

④必须采用有圬工基础的涵管：a.管顶填土高度超过5 m；b.达到最大洪水位时，涵前壅水高度超过2.5 m；c.河沟经常流水；d.沼泽地区深度在20 m以内；e.沼泽地区淤积物、泥炭等厚度超过20 m时，应按特别设计的基础施工。

⑤严寒地区的涵管基础（常年最冷月份平均气温低于-15℃的地区称严寒地区）：a.匀质黏性土和一般黏性土基础均须采用圬工基础；b.出入口两端端墙、翼墙基础应埋置在冰冻线以下0.25 m；c.一般黏性土地区的地下水位在冰冻线以上时，管节下基础埋置深度应为H/8（H为涵底至路面填土高度），但不得小于0.5 m，也不得超过1.5 m。

⑥基础砂垫层材料：a.可采用当地的砂、砾石或碎石，但必须注意清除基底植物层；b.为避免管节承受冒尖石料的集中应力而使用碎石、卵石做垫层时，要使用一定级配的材料或掺入一定数量的砂，并夯捣密实。

⑦软土地区涵管地基处理：涵管地基土如为软土，应按软土层厚度分别进行处理。a.当软土层厚度小于2m时，可采取换填法处理，即将软土层全部挖除，换填当地碎石、卵石、砂夹石、土夹石、砾砂、粗砂、中砂等材料并碾压密实，压实度为94%～97%，如采用灰土（石灰土、粉煤灰土）换填，压实度为93%～95%，换填土的干密度宜用重型击实试验法确定，而碎石或卵石的干密度可取22～2.4 t/m3，换填层上面再砌筑0.5 m厚的圬工基础；b.当软土层厚度超过2 m时，应按软土层厚度、路堤高度、软土性质做特殊设计处理。

（3）管节安装。

管节安装可根据地形及设备条件采用下列方法。

①滚动安装法。将管节放置在垫板上滚动至安装位置前，转动90°，使其与涵管方向一致，略偏一侧。在管节后端用木撬棍拨动至设计位置，然后将管节向侧面推开，取出垫板再滚回原位。

②滚木安装法。先将管节沿基础滚至安装位置前1 m处，旋转90°，使其与涵管方向一致。把薄铁板放在管节前的基础上，摆上圆滚木6根，在管节两端放入半圆形承托木架，以杉木杆插入管内，用力将前端撬起，垫入圆滚木，再滚动管节至安装位置，将管节侧向推开，取出滚木及铁板，再滚回来并以撬棍（用硬木护木承垫）仔细调整。

③压绳下管法。当涵洞基坑较深，需沿基坑边坡侧向将管节滚入基坑时，可采用压绳下管法。压绳下管法是侧向下管的方法之一，下管前，应在涵管基坑外3～5 m处埋设木桩，木桩直径不小于25 cm，长2.5 m，埋置深度不小于1 m。桩用于缠绳。在管两端各套一根长绳，绳的一端紧固于桩上，另一端在桩上缠两圈后，绳端分别用两组人或两盘绞车拉紧。下管时由专人指挥，两端徐徐松绳，管子渐渐由边坡滚入基坑内。大绳用优质麻制成，直径50 mm，绳长应满足下管要求。下管前应检查管节质量及绳子、绳扣是否牢固，下管时基坑内严禁站人。管节滚入基坑后，再用滚动安装法或滚木安装法将管节准确安装于设计位置。

④龙门架安装法。这种方法适用于孔径较大的管节的安装，移动龙门架时，可在柱脚下放3根滚杠，用撬棒拨移。(www.daowen.com)

（4）涵管施工注意事项。

①有圬工基础的管座混凝土浇筑时应与管座紧密相贴，浆砌块石基础应加做一层混凝土管座，使涵管受力均匀，无圬工基础的圆管基底应夯填密实，并做好弧形管座。

②无企口的管节接头采用顶头接缝，应尽量顶紧，缝宽不得大于1 cm，严禁因涵身长度不够，将所有接缝宽度加大。管身周围无防水层设计的接缝，须用沥青麻絮或其他具有弹性的不透水材料从内、外侧仔细填塞。设计规定在管身外围做防水层的，按前述施工程序施工。

③长度较大的管涵设计有沉降缝的，管身沉降缝应与圬工基础的沉降缝位置一致，缝宽为2～3 cm，应采用沥青麻絮或其他具有弹性的不透水材料从内、外侧仔细填塞。

④长度较大、填土较高的管涵应设预拱度，预拱度大小应按照设计规定设置。

⑤各管节设预拱度后，管内底面应呈平顺圆滑曲线，不得有逆坡。相邻管节如因管壁厚不一致（在允许偏差内）产生台阶时，应凿平后用水泥环氧砂浆抹补。

4.混凝土和钢筋混凝土拱涵、盖板涵和箱涵

混凝土和钢筋混凝土拱涵、盖板涵、箱涵的施工分为现场浇筑和在工地预制安装两大类，下面主要介绍后一种施工方法。

（1）预制构件的结构要求。

①拱圈、盖板、箱涵节等构件的预制长度，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度，一般不小于1 m，但也不宜太长。

②拱圈构件上应设吊装孔，以便起吊。吊孔应考虑是采用平吊还是采用立吊，安装后可用砂浆填塞吊孔。箱涵节、盖板和半环节等构件，可设吊孔，也可于顶面设吊环。吊环位置、孔径大小和制环用钢筋应符合设计要求，并要求吊钩伸入吊环内和吊装时吊环不断裂。安装完毕，吊环应锯掉或采用气割割掉。

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木模板。木模板所用木材应符合现行《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650—2020）的有关规定。木模板与混凝土接触的表面应平直，在拼装前，应仔细选择木模板厚度，并将模板表面刨光。木模板接缝可做成平缝、搭接缝或企口缝。当采用平缝时，应在拼缝内镶嵌塑料管（线）或在拼缝外钉以板条，内压水泥袋纸，以防漏浆。若在模板内侧表面铺一层混纺粗布，可提前拆模。

②土模。为了节约木材、钢材，预制构件时，可采用土模、砖模。土模分为地下式、半地下式和地上式三类。土模宜用低液限黏土（W1＜50，W1为液限），土中不应含杂质，粒径应小于1.5 cm，土的湿度应适当。夯筑土模时含水量一般控制在20%左右，夏季含水量可高一些，冬季含水量可低一些。预制土模的场地必须坚实、平整，按照构件的放线位置进行找平、拍实。为了减少土方挖填量，一般根据自然地坪拉线顺平即可。如场地土质不好，含砂多，湿度大，可以夯打厚10 cm灰土（体积比2∶8）后，再行找平、拍实。

③钢丝网水泥模板。用角钢做边框，用φ6 mm的钢筋做横向筋，焊成骨架，铺一层钢丝网，上面抹水泥砂浆制成。钢丝网水泥模板坚固耐用，可以周转使用，宜做成工具式模板。模板规格不宜过多，质量不能太大，这样安装、拆除比较方便。常用模板尺寸：长度1500 mm、2000 mm、2500 mm；宽度200 mm、300 mm、400 mm、500 mm；厚度10～12 mm。

④翻转模板。该模板适用于中、小型混凝土预制构件，如涵洞盖板、人行道块、路缘石、栏杆等。构件尺寸不宜过长，对矩形板、梁，长度不宜超过4 m，宽度不宜超过0.8 m，高度不宜超过0.2 m。构件中钢筋直径一般不宜超过14 mm。翻转模板应轻便坚固，制造简单，装拆灵活，一般可做成钢木混合模板。

（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，常用的运输方法有以下几种。

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。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，吊重依靠主千斤绳）。

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。

（4）施工和安装。

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。涵台身大都采用砌筑结构，可参看有关施工技术规范。

②上部构件的安装。拱圈、盖板、箱涵节的安装技术要求：a.安装之前应检查构件尺寸、涵台尺寸和涵台间距离，并核对其高程，调整构件大小、位置，使其沉降缝重合；b.拱座接触面及拱圈两边均应凿毛（沉降缝处除外）并浇水湿润，用灰浆砌筑，灰浆坍落度宜小一些，以免流失；c.构件砌缝宽度一般为1 cm，每段拼装的砌缝应与设计沉降缝重合；d.构件可用扒杆、链滑车或汽车吊进行吊装。

5.倒虹吸管

（1）适用范围。

当路线穿过沟渠，路堤高度很低或在浅挖方地段通过，填、挖高度不足，难以修建明涵时，或因灌溉需要，必须提高渠底高程，建筑架空渡槽又不能满足路上净空要求时，常修建倒虹吸管。

（2）施工布置和注意事项。

①管节结构。一般可采用预制的钢筋混凝土圆管，管径可按有压力式的流量选择，一般为0.5～1.5 m。管节长度一般为1 m，调整管涵长度的管节长0.5 m，并有正交、斜交两种，可根据实际情况选用。

②倒虹吸管埋置深度的确定。埋置深度应适当，过浅则车轮荷载传布影响较大，受力状况不利，管节有可能被压破，在严寒地区还可能受到冻害影响；埋置过深，则工程量增加，造成浪费。埋置深度一般要求：a.管顶面距路基边缘深度不小于50 cm；b.管顶距边沟底覆土不小于25 cm；c.管节顶部必须埋置在当地最深冰冻线以下。

③倒虹吸管底纵坡。倒虹吸管内水流为有压力水流，水流状态与管底纵坡大小无关，管底一般均做成水平式的。

④管基。管基宜采用外包混凝土管基形式。混凝土基础下面宜填筑15～30 cm厚砂砾垫层，并用重锤夯实。

⑤防漏接缝。过去对圆管涵的防漏接缝处理，一般采用浸过沥青的麻絮填塞，外用满涂热沥青的毛毡包裹两道。这种接缝形式，对有压水流防渗效果不够理想。比较好的办法是按上述程序处理之后，外包就地浇筑的钢筋混凝土方形套梁，形成整体。套梁底设置15 cm厚砂砾或碎石基础垫层。

⑥进出口竖井。倒虹吸管上、下游两端的连接构造物宜用C15混凝土就地浇筑。

⑦沉淀池。水流进入竖井和虹吸管前各设沉淀池一个。一般沉淀池深度为30 cm。

⑧拦污栅。为防止漂浮物、人、畜被吸入或者跌入竖井和倒虹吸管内，在竖井进口处设立拦污栅，其尺寸随竖井进水口尺寸而定，可用钢筋或扁钢制成，用现浇混凝土固定于竖井框壁。

⑨泄水管及阀门。泄水管用直径150 mm的铸铁管制成，附设相应阀门以排除管阀高度以上竖井积水，便于人员下井清除泥污。如能将水流在进入竖井之前临时分流出去，也可不设泄水管及阀门，而用小型抽水机将井管内的水排走后，人员再下井清除污泥。

⑩铁脚蹬。各阶相距30 cm，用φ16 mm的钢筋制成，施工时浇入井壁，以便清除泥污和检查人员上、下。

⑪井盖。用C20钢筋混凝土制成，覆盖于井口顶上，防止人、畜跌入井内。

⑫管槽及井槽回填土。填土覆盖前应做灌水试验，符合要求后再填土。