钢波纹管涵在山区高等级公路中的应用

摘要：根据钢波纹管涵具有抗拉性强、抗变形、抗沉降、重量轻、安装方便快捷、施工简便等优点，结合山西某高等级公路建设项目中的应用,对钢波纹管涵的施工工艺及技术方面进行研究。

关键词：钢波纹管涵山区公路应用

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

1工程项目概况

山西某公路互通CK0+210处原涵洞进水口与主线K12+135处涵洞出水口偏差太远，而且出水口又直接对着山体，不能保证排水顺畅，并且施工工期短，质量要求高，经设计单位、建设单位协商CK0+210原涵洞变更为钢波纹管涵。

2施工准备

熟悉相关规范、图纸，掌握钢波纹管涵的设计要求。施工现场已经做到路通、电通、水通。各种必备的施工机械、工具、材料全部备齐，并在使用前试运行，保证其状态的良好。钢制波纹涵管材料均为波形钢板,购置的管节和连接螺栓等均采用热浸镀锌防腐处理,其厚度大于或等于84чm。各种原材报驻地监理、代表处抽样检查合格后，方可用于施工。严禁不合格材料进场。

3施工工艺流程图

4施工工艺

4.1施工放样

对施工场地进行平整布置各种材料堆放场地,组织所需机械设备。施工前组织测量人员根据设计文件放出管涵轴线,打好中边桩,在涵管基础范围边缘撒上白色灰线,测出原地面高程。

4.2基础开挖

无设计要求时，基础垫层的厚度在0.2-2.0m之间，开槽基底最小宽度为2.0×1.0m+Φ，有时涵管两侧回填土为便于机械碾压，开槽基底宽度可选为2×3.0m＋Φ。基坑开挖应按要求进行，当基底土为淤泥等不良土层时，应换填处理，应避免超挖。挖至标高的土质基坑不得长期暴露，扰动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸、高程、基底承载力，符合要求后，应立即进行基础施工。

4.3基础砂砾垫层

基础砂砾垫层应采用级配良好的砂砾并应在涵管纵向预留0.3-0.6%的预拱度，并且其压实度不应小于95%。

4.4管身安装

4.4.1施工前准备

备齐安装工具及安装所需螺丝、橡胶石棉垫等配件。检测波纹管各管节的长度、直径是否与该处涵洞相符合。设涵管安装指挥员一名，负责指挥起吊及施工人员现场操作。

4.4.2安装操作方法

（1）安装前工作

检查涵管底部基础平整度、水平、标高，核对土建基准，确定涵洞位置、中心轴线、中点。

（2）连接安装波纹管

根据涵洞实际情况，排放涵管。如果涵洞两侧进出水口是与路基同坡度的斜口形式，安装时先安装中间管节，在基础长度方向留出进出水口的位置。中间管节全部安装完毕，校正就位后再安装两侧进出水口。安装时从一侧排放第一根管节，使其管子中心和基础纵向中心线平行，同样把第二根管放置就位，当两根管相邻法兰间相距3—5cm的缝隙时，用小撬棍对准法兰上的螺栓孔，使其两根管法兰上的螺栓孔对正，这时从第二节管的另一端用撬杠撬动管节，使其纵向平移，使两法兰间距在2cm左右，然后全部穿上螺栓，拧上螺丝，带平扣即可。此后依此方式逐节依次连接，每道涵洞中间管节无先后次序，可以随意连接。

（3）镶石棉垫

由于现场地势等原因，有时相邻两法兰之间间距较小，这时用手锤、凿子把两法兰之间凿开大约1cm的缝隙，用螺丝刀把石棉垫镶在两法兰之间，有时管子顶部两法兰间距较大，石棉垫镶嵌困难，用绑丝把石棉垫绑在螺栓上固定，然后工人开始对称锁紧螺丝，直至从外观看两法兰之间只有2—5mm的缝隙即可。

（4）管壁内外涂沥青

管壁内弯涂乳化沥青或热沥青两道，厚度达到0.3-0.5mm，从外观看管壁内外均匀的涂成了黑管即可

（5）校正

用千斤顶校正整道涵管，使其中心在所规定的中心线上。

4.4.3注意事项

管身安装前要求准确放出管涵的轴线和进、出水口的位置,拼装时要注意端头管节和中间管节的位置,管涵的安装必须按照正确的轴线和图纸所示的坡度敷设，管身安装应紧贴在砂垫层上使管涵能受力均匀。基础顶面坡度与设计坡度一致(2%),并且在管身沿横向设预留0.3-0.6%的预拱度,以确保管道中部不出现凹陷或逆坡。管身整体由中心向两端对称进行安装，安装时先安装底片,然后分别向上拼接。每安装5m进行一次管节的位置校正，如出现偏位采用千斤顶在偏位的方向向上顶管节进行纠偏。管节全部拼装完成后,应检查管涵位置是否符合设计要求，并在管身内外侧所有钢板拼缝采用密封胶进行密封。

4.5涵背回填

回填料可以为砂砾或与路基填料相同的材料。涵管两侧回填应对称施工，分层回填，每层厚度为20cm。涵管两侧近处用机械夯实，管底下方楔形部粗砂用“水密法”震荡器振实，或采用15cm*15cm的木棒夯实,但木棒的单次冲击力要达到9kg以上。涵管两侧回填应采用振动夯实机夯实。涵管上方当回填土厚度超过30cm后，采用压路机静压；填土厚度超过60cm后，采用压路机振压，压实度不小于95%。

4.6护坡防护

本项目洞口设计采用端墙和八字墙形式。洞口铺砌及护坡防护均为M7.5浆砌片石,施工中应选用几何尺寸相对长和短的石块交错在同一层使之形成错锁结构,保证错缝砌筑,不得出现竖缝、通缝。外露面要选择石块质地适当,细致色泽均匀,无风化剥落无裂纹的大石块进行凿面凿纹,以确保工程外露面的平整和准确的几何尺寸。

4.7检验评定

通过对本项目建成的钢波纹管涵进行质量检查，外观管壁竖直,接缝平整,填缝饱满，管座垫层混凝土强度满足混凝土抗压规范，垫层宽度及厚度满足设计要求,相邻管节底面错台也均满足要求,评定为施工质量合格。

5结束语

钢波纹管涵具有以下优点:(1)构件制作简单,易于批量化生产,施工简单方便,施工周期短。(2)具有良好的抗变形能力,对于冻胀或融沉等产生的变形具有良好的适应能力,不会由于局部变形而影响整个涵洞的使用功能。也可解决部分煤矿采空区地基沉陷导致的涵洞破坏问题。(3)涵管为柔性结构,有利于改善软土地基结构物与路堤交界处的错台现象,提高行车的舒适度与安全性,很好地解决了构造物刚度与基础刚度差异引起的不均匀沉降问题。(4)在便道施工结束后以及水毁抢修工程中可以重复使用。(5)经过处理,波纹钢涵洞的耐久性足以达到使用要求。鉴于钢波纹管涵洞的上述优点,根据本项目实际施工经验，可以在高等级公路施工中广泛应用。

参考文献：

[1]王军刚,刘强.钢波纹管涵在山区高速公路中的应用[J].中外公路，209年第4期

[2]李国.钢波纹管涵在繁大高速公路的应用[J].山西建筑，2012年第3期

[3]蔡枫.钢制波纹涵管施工应用技术[J].内蒙古公路与运输.2007年第3期

[4]交通部.公路工程技术标准(JTGB01-2003)[S]北京:人民交通出版社,2003

[5]交通部.公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2011)[S]北京:人民交通出版社,2011

作者简介：汪万竹，男，1986年生，本科，助理工程师，2009年毕业于重庆交通大学，主要从事路桥房建的工程建设管理工作。