鋼波紋管在農田水利涵管橋建設中的應用

孫長華　凌培柱

鋼波紋管在農田水利涵管橋建設中的應用

孫長華凌培柱

一、概述

傳統的農田水利工程多采用現澆混凝土與漿砌石混合結構，工期短、任務重。為了保證質量和使用壽命，目前農田水利工程設計、施工逐漸趨向規范化、工廠化、裝配化。實踐證明，裝配式建筑物在施工、管理、使用維護等方面都具有一系列的優點，值得大力推廣。

橋涵建設在小型農田水利工程中比例大，跨度在1.5m以下的農田水利橋涵中大量使用鋼筋混凝土。而在鋼筋混凝土涵管橋建設過程中，因沒有足夠重視，習慣性認為沒有技術含量，可以簡單地套用圖紙，不必進行深入研究和改進，新技術、新材料沒有得到很好的利用。

二、現有工程技術應用對比分析

1.鋼筋混凝土涵管橋構造及存在的問題

鋼筋混凝土涵管橋主要包括基礎、鋼筋混凝土管、對接處理和洞口端墻。每節鋼筋混凝土管長度受限（如：直徑1.0m，長2.0m，壁厚100mm，則自重為1.7t），運輸、安裝都不便。鋼筋混凝土管受到生產和自重的限制，故現場要進行對接處理，以避免滲漏。

由于存在大量的現場濕地作業，在施工中出現的問題主要有：一是外觀陳舊難看；二是施工效率低，而且受天氣的影響很大；三是質量無法保證，剛性基礎的處理、鋼筋混凝土管的水泥接頭處理、回填土的密實等易出問題；四是人工占用比例大，占投資的40%以上；五是無法高效地進行機械施工。此外，鋼筋混凝土涵管橋不均勻沉降后，車輛碾軋容易造成一字墻開裂、混凝土管接頭分離，導致管橋破壞。

2.鋼波紋管涵橋

鋼波紋管涵橋是用鋼波紋管拼接的橋梁。鋼波紋管是采用波紋狀管或由波紋狀板通過螺栓連接、拼裝形成的一種管的形式，是替代鋼筋混凝土管涵、箱涵、拱涵、蓋板涵和小橋的優質建材。進出口也可按照邊坡比例做成斜口，管徑范圍為Φ0.5～8.0m，管壁厚度為1.5～7.0mm，能夠滿足填土0.5～40.0m厚的需要。

（1）鋼波紋管優點

鋼波紋管自重較輕，如：直徑1.0m，長10.0m，則自重為0.85t，相當于1m鋼筋混凝土管的重量，可在工廠做成所需長度的整管，無需現場對接，便于運輸和安裝；對基礎要求不高，適應變形能力強，適應各種土、砂礫土基礎；處理簡單，清除硬物后壓實即可作為基礎使用，非常適宜農田等軟土地基。

（2）施工方便，工序簡單

一般性土質地基：如承載能力不高，清除表面后，需鋪設100~300mm砂礫墊層。若將管底基槽原狀土經嚴格夯實以后（壓實度達96%以上），也可直接將鋼波紋管置于該地基上。特殊地基：當處于軟土地基上時，需進行處理，然后在其上鋪設一層大于200mm厚的優質砂礫墊層，緊密夯實。

洞口采用平頭式，路基邊坡按1∶1.5放坡，可采用現澆混凝土護坡、預制混凝土塊護坡、拋碎石護坡等形式。施工速度快，護坡面積小。

由于鋼波紋管現場主要為土方開挖和回填作業，鋼波紋管中心標高以下，應采用砂礫回填，水密法振蕩器振實；標高以上采用現場可利用土即可，用壓路機壓實。一臺挖掘機配合兩個工人的班組，每天能完成5個以上的涵管橋，施工速度是鋼筋混凝土涵管橋的3倍以上，非常適合不利天氣下的工期要求。

（3）防腐

鋼波紋管在出廠時已經過熱浸鍍鋅，鍍鋅量要求大于600g/m2，平均厚度不小于84μm，使用年限大于50年。水質、環境較差情況下，可采用內外加涂含有石棉纖維的厚瀝青一道，或瀝青和煤油的拌合物兩遍，以加強防腐蝕作用。

（4）案例

2014年11月，安徽省阜陽市水利設計院在阜南公橋鄉美好鄉村建設項目中采用鋼波紋管，削竹式1∶2放坡，美觀新穎。

2015年11月，安徽省·淮委水利科學研究院（安徽省大禹工程勘察設計院）在阜陽市潁東區2015年度小型農田水利項目涵管橋工程中再次采用鋼波紋管；2015 年12月，阜陽水利設計院在太和苗原河治理工程中大量應用鋼波紋管，涉及4000余座涵管橋，施工單位反映良好。

涵管橋采用柔性、高強度的鋼波紋管，不僅具有適應地基與基礎變形的能力，可以解決因地基基礎不均勻沉降導致的涵管橋破壞問題；而且鋼波紋管由于軸向波紋的存在使其具有優良的受力特征，軸向和徑向同時分布因荷載引起的應力應變，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，具有比鋼筋混凝土管更高的承載力。

（5）造價

雖然鋼波紋管比鋼筋混凝土管單位造價高，但管橋綜合單價和預制混凝土涵管橋相當甚至較低。此外，鋼波紋管提高了施工速度，確保了施工質量，減少了對環境的影響，延長了使用壽命，可重復使用，綜合效益明顯。

三、推廣的意義和作用

鋼波紋管在農田水利上的成功應用，將逐步帶動其他水利項目的應用和推廣。比如水利上大量的混凝土穿堤箱涵、蓋板涵、板梁橋、輸水管線等都完全可以用鋼波紋管取代。特別是目前水利上的調水輸水工程多采用經常出現爆裂事故的PCCP預應力鋼管，若采用鋼波紋管，將是水利行業在新材料、新技術應用推廣方面革命性、里程碑式的突破■

（作者單位：安徽省阜陽市水利規劃設計院236002安徽省阜陽市水務局236000）

（專欄編輯：顧梅）