淺談公路建設中鋼波紋管涵施工技術

焦安靜

摘要：通過對鋼波紋管涵的實例運用，闡述了鋼波紋管涵的在高速公路建設中的施工技術，明確施工關鍵工藝和技術要求，為今后類似工程提供借鑒。

關鍵詞： 鋼波紋管涵 施工技術

21世紀初，鋼波紋管涵（YTHG）施工技術引入我國，開始在建設工程中得到廣泛應用，是基于蓋板涵、管涵等構筑物基礎上發展而來的新型材料。它具有高強、耐久、施工速度快、拼裝方便、對地基要求低等特點，被廣泛應用在軟基、高填、深谷路段。相比之下，經濟效益明顯。本文以某高速公路一處鋼波紋管涵施工技術為例，介紹如下：

1、 工程概況

某雙向六車道高速公路位于平原、微丘地貌，路基寬26m，全長42.3km，要求工期20個月。K22+268.5位置十多年前的排水溝渠，早已被當地百姓改造為田地，地形地貌已被填土改變，所以在設計調查階段沒有考慮留構造物。項目實施過程中，按照整體填方路堤通過，附近村莊多次與建設單位溝通，建議在該處增加涵洞，防止將來洪水澇災。經建設單位、設計單位、監理單位、施工單位四方討論，決定在該處設置一座涵洞，滿足將來排澇需求。為加快施工進度、保證施工質量，采用設置鋼波紋管涵。

該處路堤填方高度最大7.8m，坡率1：1.5，涵洞和原河道交角85o ，經水文計算，采用Q235A熱軋鋼板制作，屈服強度不小于235MPa，抗拉強度不小于375MPa，管直徑2.0m、鋼板厚度4.5mm，鋼制波紋管涵洞長度47m。洞口形式采用八字式，基礎采用M7.5水泥砂漿漿砌片石，基底采用砂礫墊層，厚度80cm。與蓋板涵相比，綜合效益可觀。

2、 施工工藝及技術要求

2.1測量放線

測量放線是建設工程產品由設計轉化為實物的第一步，測量質量的好壞直接決定構筑物的定位和標高是否正確，并制約著施工過程關鍵工序的質量。根據設計圖紙，計算測量數據，采用全站儀放設涵洞軸線、基礎邊界、地基開挖邊界位置，記錄測量數據，現場定樁、撒白灰線。

2.2地基開挖及承載力檢測

根據勘察報告顯示：該處0-1.3m為Ⅰ層松散素填土,1.3-3.6m為Ⅱ層可塑狀粉質粘土，3.6-10m為Ⅲ層中密粉砂，勘察范圍內未見地下水。設計涵底落在了素填土上，現場采用1:1.5坡率開挖，開挖坑底寬度大于3.5m。開挖后采用現場釬探進行地基承載力檢測，測點沿涵軸線間隔3m布置。釬探1.5m深度范圍內，素土平均擊數為7.3擊，粉質粘土平均擊數為18.6擊。素填土的承載力不滿足設計要求，決定素土清除，全部換填砂礫至涵底設計標高。

2.3基礎墊層施工

當挖機挖到Ⅱ層粉質粘土后，由人工輔以清除20cm擾動土，然后整平地基。分層填筑砂礫層，填筑底寬度不小于3.5m，要求級配良好，最大粒徑不大于8cm。虛鋪厚度25cm，采用機械壓實，邊角采用小型振動夯機補夯，保證壓實度不小于96%，壓實度檢測頻率滿足每6m不少于一次。

2.4管身拼裝

嚴格控制和檢查砂礫地基表面的坡度，保證與設計坡度一致，同時，為預防施工擾動地基，波紋管外底部出現凹陷，特設置涵軸線砂礫地基的預拱度，為每節管長度的0.2%-0.5%。

1)底板拼裝：以中心軸線，中點為基準，第一張波紋板定位，以此為起點向兩側延伸，直至二端。圓周向搭接長度為50mm，第二張板疊在（搭接部分）第一張板上面，對正連接孔。螺栓的螺紋部涂上潤滑劑，套上墊圈由內向外插入孔位，對面套上墊圈旋上螺母，用套筒扳手預緊螺母。

2) 環向拼裝：由下向上順次拼裝。軸向搭接寬度為120mm，搭接部分上板復蓋下板，圓周向連接采用階梯形，即上面二塊板的連接疊縫與下面二塊板的疊縫錯位。兩側波紋板對稱安裝。連接孔對正后，用涂上潤滑劑的螺栓，套上墊圈（遇谷用凸墊，遇峰用凹墊，不得裝反）由內向外插入孔位，用套筒扳手預緊螺母。（如圖）。

3）圓周向拼裝滿三片波紋板時，要測定一次截面形狀，達到標準再繼續拼裝，達不到標準應及時調整。圓周向拼裝到環形圈合攏時，測定截面形狀，采用定位拉桿固定，調整預緊螺栓。軸向每6m測水平，垂直各一處，鋼波紋管涵內徑（mm）規定值或允許偏差不超過±1％。

4）管涵拼裝全部完成，用定扭電動扳手，按預緊力扭矩340N.m±70N.m緊固所有螺栓，依次序，不得遺漏，緊固后底螺栓用紅漆標示。所有螺栓（包括縱向和環向接縫）應在回填之前擰緊，保證波紋的重疊部分緊密地嵌套在一起。波紋鋼板管涵外圈搭接處用預緊力扭矩符合要求后，可用環氧樹脂砂漿封填，以防紋板連接處滲水。

2.5涵管兩側及路堤回填施工

涵管兩側回填質量控制是鋼波紋管涵工程施工質量控制的關鍵，直接影響管和管周土體彈性抗力共同承擔荷載的能力。

2.5.1回填

鋼波紋管涵兩側回填材料適宜用粗砂，應對稱施工，分層回填，每層虛鋪厚度為20cm。對于有端部擋墻的情況，從兩端向結構的中心進行回填；對于沒有端部擋墻的情況，從結構的中心向兩端進行回填；管道兩側和管頂以上500mm范圍內的回填材料，不得直接扔在管道上。管道半徑以下回填時應采取防止管道上浮、位移的措施；溝槽回填從管底基礎部位開始到管頂以上500mm范圍內，必須采用人工回填；當涵管頂填土大于50cm后，方可采用YZ12壓路機施工，每層厚度20cm，壓實度大于等于96％。

2．5.2結構形狀監測

在完成回填之后，最終的結構形狀與組裝時的形狀最大不超過±2%，為保證實際形狀與設計形狀的誤差在±2%以內，洞口端墻澆筑需分兩次澆筑,先澆筑波鋼紋管道半管以下，半管以上用砂袋擋土，待路基完成并且沉降15天后，再挖開邊坡澆筑半管以上端墻。

2.5.3路堤填筑

待鋼波紋管涵頂填土高度超過50cm后，執行路基施工技術要求進行路堤填筑施工。

3、 小結

鋼波紋管涵代替以往的蓋板涵、管涵技術，近幾年在我國公路建設項目中應用越來越多。以其安裝簡單、運輸方便、施工快、強度高、環保、等優點被廣大建設部門認可。隨著我國公路建設事業逐步向山區、西部的步伐，高填、V型溝、凍土越來越多，鋼波紋管涵的使用空間越來越廣，具有綜合效益，使用前景廣闊。