1序言
福州至莆田泉州厦门漳州高速公路是国家高速公路沈海线在福建境内的重要组成部分，是东南沿海与内地连接的大通道。自建成开通以来，福莆泉厦漳高速公路交通运输量迅速增长，未来仍将保持较高的增长速度，而其使用性能正在逐年下降。随着我省经济的快速发展，特别是省委、省政府提出的建设海峡西岸经济区，可以预见本地区的经济还将有一个快速增长过程，为适应区域经济的快速发展，提高通行能力，迫切需要对福莆泉厦漳高速公路进行扩建。而沿线的成百上千道涵洞、通道测量及拼接问题，是我们设计的重要话题。
2合理的调查步骤
2.1工程内业整理
对于初步设计涵洞、通道拓宽工程由于早期设计没有电子归档，所以首先要认真收集核对竣工图的涵洞、通道位置、结构形式、荷载标准、跨径、高度、长度、基础形式及埋置深度、修复年代、损毁修复、进出口型式、进出口标高、是否兼过人等情况及利用的程度，并核对养护部门调查的情况。列出所收集的涵洞、通道一览表。
2.2工程外业测量
由于竣工图也有一定出入，所以对高速公路拓宽工程，测量成为相当重要的步骤，我们对外业测量进行了如下安排。
2.2.1 “搜点”法
该方法是由专业测量队将高速公路中原有的涵洞通道的工点通过一路徒步搜集确定出每个涵洞通道进出口涵底标高，通道的路面标高及有兼排水的沟底标高；搜集确定出每个涵洞通道进出口的左右侧在拼接处的四个点的坐标D1、D2、D3、D4及其标高；这样将四个点的坐标输入平面图中从而确定出现有涵洞、通道在设计图中所处的准确位置及角度。同时测量出相应的路基横断面地面。如图1所示。
2.2.2 现场沿线徒步调查法
采用6人现场引线徒步调查法，每3人为一组分别沿高速公路的左右侧沿线徒步搜集涵洞、通道。本次沿线徒步搜集主要是①记录涵洞桩号，角度，结构形式，尺寸，用途性质，填土高度（测量填土高度小于1m的填土高度，其余为目估填土高度），原有排水沟渠的尺寸，洞内是否破损等，是否兼排水及尺寸，进出口型式，及进出口积堵情况，同时要考虑积水涵洞的排水处理方案，临时排水管长度；②记录通道桩号，角度，结构形式，尺寸，用途性质，填土高度（测量填土高度小于1m的填土高度，其余为目估填土高度），通道地名，等级，路面尺寸及结构，路面宽度及类型，管线交叉描述及使用情况，交通组织情况和临时排水管长度及安排；③与“搜点”的工点进行核对，确保涵洞通道的遗漏，此现场分组勘察，确实填补了相当一部分“搜点”过程中遗漏的圆管涵等。
2.2.3现场拍照记录法
为了更好的加强设计人员的设计依据，加强视觉直观及弥补遗忘性，我们针对每个涵洞、通道结构、进出口及主要地面情况采用了现场数码相机拍照记录法，通过整理按桩号进行编号。事后证明这些照片作用相当大，具有很强的说服力及依据，让设计人员重临现场的感觉。
2.2.4现场手记记录法
该方法是通过现场记录本将涵洞通道重要尺寸逐一记录下来。这现场记录本正好弥补现场拍照记录法没有具体尺寸的空白。同时也满足ISO9001：2000质量体系认证标准的要求。
3设计要点
3.1设计原则
新建通道、涵洞设计原则应与原路设计相同，即根据通道、涵洞的使用要求合理选择结构形式和跨径。加宽拼接的通道、涵洞接长应考虑与原涵沉降差异，设计应考虑采取相应的措施，接缝处应注意采取措施进行防水处理。加宽拼接的通道接长部分应与原通道的结构相同，原则上应保证原有净空要求不变，可考虑通过调整结构上部厚度尺寸或调整通道纵坡的方法进行。通道接长段应采用与原通道相同的路面类型，为避免通道积水，应有效解决自排水问题。接长后的进出口两端可做一段过渡性路面。加宽拼接的涵洞接长，原则上采用与原涵相同的结构形式。软基地段原涵洞通道沉降较大，已不能满足使用功能，拼接时，可考虑就近采用顶管（箱涵）或重建（分幅施工）方案，以确保高速公路的畅通。
对于明涵加设5m搭板，同时涵顶不足路面层尺寸的应先预留10cm的沥青面层厚，下层采用灌注素混凝土，中加钢筋网处理。
3.2 水文验算
通过对涵洞结构形式，进出口类型，水沟尺寸及走向，用途性质，结构的损坏、安全情况调查后，我们重新对其水文情况进行验算，特别是一些常发生内涝路段（如莆田），我们专门委托了水利部门进行内涝论证。
根据中华人民共和国交通部发布的《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04-2007中的径流成因简化公式（用于汇水面积F≦30平方千米的小流域）Qp＝Ψ×（h－z）3/2×F4/5×β×γ×δ进行重新验算。
式中，Qp——规定频率为P％时的雨洪设计流量（m3/s）；Ψ——地貌系数；H——径流厚度（mm）；z——被植物或坑洼滞留的径流厚度（mm）；F——汇水面积（km2）；β——洪峰传播的流量折减系数；γ——汇水区降雨量不均匀的折减系数；δ——小水库（湖泊）调节作用影响洪峰流量的折减系数。
3.3通道净空复查
通道孔径尺寸，路面结构类型，应根据实用情况尽量满足。再根据当地县提交的通道情况，能提高的尽量通过处理进行提高，实在没有办法的通过增加主线下穿分离式桥来满足；同时也根据这些年的村镇发展情况，以长远的发展，利用此次扩建的机会，在人口密集的地方，相应地增加了一些分离式桥及人行天桥。以人为本，创造合谐环境。
根据中华人民共和国交通部发布的《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004中的规定：农村道路从公路下面穿过时，其净空可根据当地通行的车辆和交叉情况而定，人行通道的净高应大于或等于2.2m，净宽应大于或等于4.0m；畜力车及拖拉机通道的净高应大于或等于2.7m；净宽应大于或等于4.0m；农用汽车通道的净高应大于或等于3.2m；并根据交通量和通行农业机械的类型选用净宽，但应大于或等于4.0m；汽车通道的净高应大于或等于3.5m；净宽应大于或等于6.0m.在此规范的基础上，在条件充许下，尽量将通道做宽、做高、做大，来满足村镇未来的发展要求。
3.4拼接处理
（1）为了追求拼接处的工后沉降最小化及考虑拼接处沉降的不可避免性，在拼接处设置沉降缝，同时对拼接涵洞、通道顶部及基础进行了加强处理设计。
在新老涵拼接处位于沉降缝顶部设一层加强钢筋网，以防解路面纵向开裂。
在新老涵拼接处基础进加强处理，基础做大做强，均采用扩大基础处理。
（2）对于斜交圆管涵，拼接时拆除斜交端的一节圆管，然后进行拼接并在此处设沉降缝，采用斜交正做。这样大大地减少了拼接的难度，提高了施工的便捷性。
（3）由于路幅的横坡及路线上下坡的原因，一些明通道拼接一侧处在下坡而路幅横坡又是向下拼接后路面层不足，在保证原明通道净空及路面层厚度要求的情况下，拼接明通道采用平坡或反坡处理，并在建成后的通道洞口处挂牌提示。
3.5设计计算
根据中华人民共和国交通部发布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004进行矩形截面受弯构件斜截面抗剪承载力计算及矩形截面受弯构件配筋、裂缝计算。
由12；0×Vd≤0.51×0.001×√（fcu，k）×b×h0 （kN）
计算抗剪截面是否符合要求；由12；0× Vd≤0.51×0.001×α2×ftd×b×h0 （kN） 进行斜截面抗剪验算；由12；0×Vd ≤Vcs+Vsb+Vpb （kN） 进行斜截面抗剪承载力验算；由12；0×Md＝fcd×b×x×（h0－x/2）进行正截面抗弯配筋计算；由Wtk=C1×C2×C3×σss/Es（（30+d）/（0.28+10×ρ）进行裂缝验算。
式中，12；0—桥梁结构的重要性系数，取0.9；Vd—验算截面处由作用（或荷载）产生的剪力组合设计值（kN）；Md—弯矩组合设计值；b—相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度（mm）；h0—相应于剪力组合设计值处的截面有效高度（mm）；fcu，k—边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa），即为混凝土强度等级；ftd—混凝土抗拉强度设计值；Vcs—斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值（kN）；Vsb—与斜截面相交的普通弯起钢筋抗剪承载力设计值（kN）；Vpb—与斜截面相交的预应力弯起钢筋抗剪承载力设计值（kN）；Wtk—最大裂缝宽度（mm）；C1—钢筋表面形状系数；C2—作用（或荷载）长期效应影响系数；C3—与构件受力性质有关的系数；σss—钢筋应力；Es—钢筋的弹性模量（MPa）。
其它部分涵洞、通道采用桥梁博士设计中的几个问题及处理措施或采用中华人民共和国交通行业标准图发布的《公路桥涵标准图》。
4施工中的几个问题及处治措施
（1）通过对沈海高速公路泉州段莆田段的先行施工工程的现场反应来看，在拆除原涵洞口八字墙及端墙同时，应及时砌筑简易的侧墙封住涵洞台背回填的砂性土，以免砂性土流失，造成路基塌陷。
（2）对跨径较大的、地质情况较差的涵洞、通道，扩建时拟采用薄壁墩、桩基础，或者基础开挖前打入钢板桩，以避免基坑开挖影响原有结构物的安全，保证施工时原有结构物的正常使用。软土路段的涵洞、通道拟采用复合地基处理方式处理，通过复合地基布局的变化实现新老基础沉降的一致性，尽量减少工后差异沉降。对于淤积的涵洞，考虑先清淤、疏通再开沟将水引至低洼处，最后进行涵洞接长处理。
5 结束语
通过福莆泉厦漳高速公路涵洞、通道扩建工程的设计，笔者认为在设计中应踏踏实实做好外业的测量与记录工作，一步一步地由测算汇水流量，通道路面情况，涵洞、通道的结构计算做起，因地制宜地做好每一道涵洞、通道的设计，处理好各种类型的新老涵洞、通道拼接问题。
责任编辑：sealion1986
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