高速公路大孔徑鋼波紋管涵洞施工技術研究

韓全友　肖紫國

（中交第一公路工程局有限公司北京　100024）

高速公路大孔徑鋼波紋管涵洞施工技術研究

韓全友肖紫國

（中交第一公路工程局有限公司北京100024）

采用波紋狀管材料或者波紋狀弧形板鏈接拼裝而成的一種涵洞形式稱之為波紋管涵洞。波紋管的受力特征表現明顯，原因在于存在軸向波紋，減少荷載應力集中，特別適用于較差的地質區。鋼波紋管涵洞造價低于鋼筋混凝土結構，而且工時少，不用灑水養護，施工不受氣溫影響。本文將對高速公路中的大孔徑鋼波紋管涵洞施工技術進行研究，旨在為鋼波紋管涵洞的施工范圍、施工條件、施工要求提供借鑒。

高速公路；大孔徑；鋼波紋管涵洞；施工技術

就高速公路涵洞而言，其破壞的主要形式之一就是涵洞的變形不均勻。柔性和強度高的鋼波紋管涵洞無論是材料、結構、功能上都是優先選擇，不僅能夠克服地基變形，還可以解決因基礎變形不均勻造成的變形破壞問題，除此之外，鋼波紋管涵洞的軸向波紋能分散應力集中，將鋼結構的優勢更好的發揮出來。

1　施工工藝流程

鋼波紋管涵洞施工方法可分為直接填筑法和反開槽回填法，后者施工多見于新建公路和養護工程，對整體施工進度不造成影響。

1.1直接填筑法

施工準備→測量放樣→圍堰設置→排水清淤→場地平整→含水量和壓實度的檢測→水準測量→分層填筑→含水量和壓實度檢測→水準測量→場地平整→測量放樣→管節拼裝→密水情況及管底縱坡檢測→檢測并補救防腐涂層→涵管到位→兩側分層回填→壓實度和含水量檢測→頂部分層填筑→壓實度和含水量檢測→處理進出口。

1.2反開槽回填法

施工準備→測量放樣→開挖涵管及施工場地→場地平整→含水量和壓實度的檢測→水準測量→分層填筑→含水量和壓實度檢測→水準測量→場地平整→測量放樣→管節拼裝→密水情況及管底縱坡檢測→檢測并補救防腐涂層→涵管到位→兩側分層回填→壓實度和含水量檢測→頂部分層填筑→壓實度和含水量檢測→處理進出口。

2　施工范圍

鋼波紋管涵洞的適應能力極強，國外的應用和研究表明，經過防腐技術處理過后，使用年限可達到50年。即使我國的防腐技術低于國外，但加強鋼波紋管涵洞防腐的養護，設計腐蝕厚度的的安全系數，鋼波紋管涵洞的使用壽命也可達到50年。從我國目前高速公路的使用年限和服務水平來看，涵洞壽命50年能夠滿足需求，因此鋼波紋管涵洞適用于高速公路，特別是特殊巖土地區，基礎沉降導致涵洞破壞，而鋼結構波紋管涵洞能克服這一難題，解決地基變形導致的涵洞損壞。

3　施工控制技術

鋼波紋管涵洞施工時應注意以下幾點關鍵技術：

3.1季節控制

大孔徑鋼波紋管涵洞的施工季節應該嚴格控制，切忌冬季施工對施工質量造成影響。

3.2材料控制

大孔徑鋼波紋管涵洞在低溫地區對換填材料的標準較嚴，重點是對粉粘粒含量的控制，以防止嚴重凍脹損壞涵管。

3.3填筑控制

涵管拼裝就位后進行基礎回填，涵管的兩側及頂部應該分層均勻填筑，碾壓次數和壓實度達到設計規范要求，避免鋼波紋涵管應力集中、變形、損壞和兩側的“跳車”。

3.4地基控制

在壓實均勻合格后的地表進行凹弧形刻槽后再放置鋼波紋管涵管，防止涵管進行滾動。

3.5防腐控制

大孔徑鋼波紋管涵洞拼裝要嚴格控制涵管底部縱坡，并注意做好管節間的防腐措施，保證涵洞的性能要求和使用壽命滿足設計規范要求。

3.6預拱度控制

即使碾壓滿足設計要求也要考慮涵洞的沉降問題，在施工放樣時，應根據施工經驗或者設計要求，針對不同基礎地質在涵管底部縱向位置處設計適當的預拱度，例如軟弱土地區的預拱度應調整在0.5%左右。

4　選用原則

大孔徑鋼波紋管涵洞在高速公路的養護困難路段或者重要路段慎重使用，鋼波紋管涵洞的防腐養護與涵洞使用壽命息息相關，而重要路段需考慮使用壽命和改建的方便。泥石流堆積區或者排砂量過大的區域慎重使用，砂石的沖刷對防腐材料和結構本身造成磨損，影響涵洞本身質量。孔徑過大時要單獨進行受力分析計算，特別是涵洞拼裝施工時，必須加強連接處的設計分析，確保涵洞安全使用，滿足公路要求。高填土路段慎重使用，應根據不同的施工工藝和施工后路堤高度的不同土拱效應進行受力分析，避免涵洞應力集中，保證涵洞受力安全。

5　結束語

綜上所述，本文從大孔徑鋼波紋管涵洞的施工工藝流程、涵洞施工范圍、涵洞施工控制技術和涵洞的選用原則四個方面進行簡要研究。大孔徑鋼波紋管涵洞在公路上的運用將是公路工程發展的趨勢，只有慎重細致的做好涵洞施工工作，才能充分發揮出鋼波紋管涵洞在公路工程的價值，保證公路工程的可持續發展，保障人們的正常安全出行。

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1673-0038（2015）50-0203-02

2015-11-19