談鋼波紋管涵在高填方公路中的應用

蘆曉蓉

(山西省襄垣縣交通運輸局，山西襄垣 046200)

0 引言

本文結合某縣城—下良快速通道濱河西路至郝村段的施工實際情況對鋼波紋涵的施工工藝和技術要求進行闡述。

1 工程概況

某縣縣城—下良快速通道濱河西路至郝村段工程，有兩條大溝，屬于高填方地段(按有關規定，路堤邊坡高度大于20 m的就屬于高填方地段)，最大填土深度33.6 m，考慮到地形和水文因素的影響，保證路基沉降給其帶來的影響，在本工程中，K1+800處設置了一條直徑為2.0 m的組裝波紋管涵，與路基中心線成90°，全長為130 m，填土高度為24.76 m。K2+250處同樣設置了一條直徑為2.0 m的組裝波紋管，與路基中心線成90°，全長為173 m，填土高度為33.6 m。該波紋管涵安裝時采用拼接式，拼裝時從涵洞中心線向兩端延伸。該涵洞由于其地基承載力不能滿足設計規范要求，基礎均采用厚度為80 cm片石擠淤及10 cm厚的砂礫墊層處理，壓實度均不應小于96%，基礎施工時注意縱向預留0.5%的預拱度，管涵流水面預留1%～3%的坡度，管涵洞口根據地形設計采用了八字墻形式。為了防止流水沖刷，八字墻、洞口鋪砌和護坡均采用M7.5漿砌片石鋪砌。

2 鋼波紋管主要施工技術要求

2.1 鋼波紋管涵的特性

鋼波紋管涵對地基要求低、施工簡易，具有良好的柔性和剛性、抗拉強度和抗剪強度較高，且具有軸向和徑向同時分布因荷載引起的應力應變特性，充分發揮鋼材的抗拉性能、變形能力強的特點，可以更大程度上分散荷載的應力集中，更好地發揮鋼結構的優勢，所以在高填方路基和軟土路基施工中是替代圓管涵和蓋板涵的優質方案，并且具有良好的經濟效益。從施工工期看，普通的鋼筋混凝土蓋板涵、箱涵需要工期為2個月～3個月，而鋼波紋管涵洞施工工期為1個月左右，這樣加快了建設步伐，節約了大量的時間，加快了路基施工進度。

2.2 鋼波紋管涵施工技術要求

2.2.1 挖基

施工中，首先對軟弱地基進行處理，在其基礎上進行80 cm片石擠淤和10 cm厚砂礫墊層，填筑寬度為2 m×2 m+涵管直徑，并夯實緊密，以保證鋼波紋管涵的均勻受力，采用50 t振動壓路機進行振實碾壓，壓實度達到95%以上。

2.2.2 預留拱度

施工于一般路基的鋼波紋管涵，為了防止管道一段時間后產生下沉，特別是在中部大于兩端，所以在施工時需設置預留拱度。本工程中在鋪設波紋管管身時設置了0.5%的預留拱度，確保了涵管不出現凹陷或滑坡現象。

2.2.3 鋼波紋管的運輸及管身安裝

鋼波紋管涵為表層鍍鋅的鋼板現場拼裝組合而成，因此為了運輸中防止對鋼板表層的鍍鋅損傷，不能直接將鍍鋅鋼板從運輸車上翻拉下來，應采取吊車裝卸。

1)施工前準備。

安裝前備齊安裝工具、起吊設備、套筒扳手、定制呆扳、定扭電動扳手、定扭扳手。備足腳手、跳板、電源等設備。并在現場安排技術及指揮員一名，負責施工現場的指揮和安排操作。

2)管身安裝。

a.管身安裝前準確放出涵管的位置、中心線，確定管涵底部平整度、標高，按照正確的軸線和圖紙要求進行敷設。

b.根據施工情況，波形鋼管節、塊件和螺栓宜采用定型產品，并且應滿足強度要求外，具有足夠的柔性，在安裝過程中具備抵抗沖擊力的能力，以及在安裝就位后填土夯實時仍可保持不產生較大的變形能力。

c.為了能使波紋管涵受力均勻，確保管道不出現凹陷或是逆坡，在管身安裝時應緊貼在基礎砂礫墊層上。基礎頂面坡度與設計坡度應一致，并且在管身沿橫向及預拱度為管節長度的0.2%～1%，以確保管道中部不出現凹陷或逆坡。

d.波紋管涵管身的拼接環形圈由上向下順次連接，一周整體成型后再進行縱向連接，由涵管中心向兩端對稱進行安裝。先安裝中間管節，安裝一截完成后，測定該管的截面形狀，校正就位后，依次進行兩側進出水口安裝。進出水口安裝時先安裝底片，然后分別向上拼接，安裝完5 m的管節，就進行一次截面形狀和位置的校正，達到標準繼續拼裝，如果出現偏位，采用千斤頂在偏位外向上頂管節進行校正，使其中心符合要求。

e.管身安裝全部完成后，進行質量檢測，檢查管身安裝是否符合設計規范要求，管身內側所有鋼板拼縫采用密封膠進行密封防止連接處滲水。

f.鋼波紋管涵為了防止腐蝕和管壁內外防滲處理，可在管節內外管壁涂上兩遍瀝青和煤油拌合物的涂料，瀝青厚度一般為0.3 mm～1 mm，有條件時用噴槍噴涂，效果更好。最后檢測其結構尺寸及防腐是否達到設計要求。

g.在管節施工時，為了方便施工操作，需在管節的內外搭設施工腳手架。

2.2.4 涵管兩側及涵背回填

1)臺背回填應從涵洞洞身兩側不小于2倍的孔徑范圍內，按水平分層對稱填筑，每層回填厚度為20 cm，從涵管的兩端向中心回填，并按設計要求的壓實度填筑夯(壓)實，壓實度達到設計的96%后，再進行下一層的回填?；靥顣r必須兩側同步對稱進行回填，回填高差不能超過一層厚度。

2)臺背兩側應回填透水性較好的材料，如天然砂礫或級配碎石，管體周圍0.5 m范圍內采用小型機具或手扶振動壓路機壓實，以避免壓路機等大型機械設備對管涵的撞擊，也不允許有施工機械通過。在施工過程中，必須嚴格按照要求進行回填。當涵管填土大于80 cm后，可采用壓路機碾壓施工，并且壓實度符合規范要求。

3)波紋管涵回填土厚度沒達到最小填土高度時，不允許任何機械通過。

2.2.5 進出口處理

涵洞進出口的河床應整理順直，與上下游導流排水系統、天溝的連接應圓順、穩固，保證流水順暢，避免水流損害路基，給施工路基造成隱患。進出口根據具體情況利用M7.5漿砌片石砌筑，砌筑時應保證橫縫砌筑，不能出現通縫、豎縫，確保工程外漏面的幾何尺寸和美觀要求。但在其與河床接頭處進出口地面及邊坡一定范圍內應設置雙層漿砌片石以防止沖刷，并作必要的防滲處理。同時洞口應按地形條件作必要的處理，防止洞口受沖刷，以免影響涵洞的泄水能力。

3 結語

鋼波紋管涵對地基要求低、抗變形能力強，是一種特殊的受力合理的結構，既有剛性又具有柔性，且自身重量輕，能加快施工進度，大大縮短施工工期，保證了填土方的施工工期，從總體上為業主加快了施工進度，減少了投資，得到了社會各界的一致好評。

［1］張樹軍.淺談公路鋼波紋管涵設計與施工技術［J］.科學論壇，2010(10):3-5.