鋼波紋管在舊涵維修加固中的應(yīng)用

吳衛(wèi)聰

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

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鋼波紋管在舊涵維修加固中的應(yīng)用

吳衛(wèi)聰

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

摘要：通過(guò)廣明（廣州市番禺區(qū)—佛山市高明區(qū)）高速公路與金山大道共線段舊涵加固工程實(shí)例，介紹了鋼波紋管在舊涵維修加固中的應(yīng)用方法，簡(jiǎn)述了該維修加固方案的設(shè)計(jì)及施工工藝流程，分析了鋼波紋管涵的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，以期為同類工程提供參考。

關(guān)鍵詞：涵洞；鋼波紋管；維修加固

涵洞作為公路工程的重要組成部分，廣泛運(yùn)用于各級(jí)公路中。在交付使用后，部分涵洞因負(fù)擔(dān)沉重的交通荷載及繁重的交通量而不同程度發(fā)生各種病害或由于舊路升級(jí)改造，需要維修加固。鋼波紋管涵作為一種新型公路橋涵構(gòu)筑物，越來(lái)越廣泛運(yùn)用于涵洞設(shè)計(jì)與建造，特別是在舊涵維修加固中。下面以廣明（廣州市番禺區(qū)—佛山市高明區(qū)）高速公路與金山大道共線段舊涵加固工程為例，介紹鋼波紋管在舊涵維修加固中的應(yīng)用。

1　工程概況

廣明高速公路廣州段SG02標(biāo)主線沿原金山大道布線，根據(jù)建設(shè)及設(shè)計(jì)單位的調(diào)查和驗(yàn)算，金山大道舊涵所處位置為廣明高速公路主線路基的，需拆除重建或作加固處理。共有5座舊涵，包括D 1.5 m鋼筋砼圓管涵、（2×2）和（4×2.5）m鋼筋砼蓋板涵3種結(jié)構(gòu)及尺寸類型。經(jīng)綜合比選（如表1所示），對(duì)舊涵采用內(nèi)襯鋼波紋管維修加固方案。

表1　舊涵維修加固方案比選

2　維修加固方案設(shè)計(jì)

D 1.5 m鋼筋砼圓管涵、（2×2）m鋼筋砼蓋板涵分別內(nèi)襯D 1.25 m鋼波紋管、D 1.7 m鋼波紋管（如圖1、圖2所示），采用整體管型。（4×2.5）m鋼筋砼蓋板涵內(nèi)襯D 3.5 m鋼波紋管，為半圓形管（如圖3所示），采用拼裝管型，分片連接形式為板片搭接，采用M20高強(qiáng)螺栓。

圖1　D 1.5 m圓管涵加固斷面（單位：cm）

圖2　（2×2）m蓋板涵加固斷面（單位：cm）

采用Q235熱軋鋼板。波紋鋼板參數(shù)如下：波距l(xiāng)=200 mm；波高d=55 mm；波峰波谷半徑r= 53 mm；鋼板厚度，整體管型4 mm，拼裝管型5.5 mm。防腐處理方法：熱浸鍍鋅≥63μm（雙面）；二次增涂瀝青防腐（刷一層，雙面）。

綜合考慮受力及施工便利性等方面因素，鋼波紋管分節(jié)間采用錐體形連接（如圖4所示）。

圖3　（4×2.5）m蓋板涵加固斷面（單位：cm）

圖4　錐體形管節(jié)連接構(gòu)造示意圖

3　施工工藝

3.1施工工藝流程

（1）清淤，修補(bǔ)。清除原舊涵腔內(nèi)的雜物、泥沙、水，并對(duì)病害進(jìn)行檢查，清除剝落砼碎屑，對(duì)裸露的鋼筋進(jìn)行除銹防腐處理，對(duì)涵臺(tái)裂縫、裂開的伸縮縫進(jìn)行修補(bǔ)處理。

（2）波紋管安裝。將波紋管涵分節(jié)吊裝至涵洞洞口，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)分節(jié)拖入指定位置，按《JDHG金屬波紋管安裝操作規(guī)則》及設(shè)計(jì)圖安裝完畢后，對(duì)管節(jié)端底部?jī)蓚?cè)、頂部設(shè)置均勻支墊墊塊，墊塊可用砂漿砌磚或砼預(yù)制塊，隨后進(jìn)行下一個(gè)管節(jié)的安裝，與之前管節(jié)連接后，設(shè)置墊塊固定該管節(jié)。如此依次進(jìn)行波紋管安裝。鋼波紋管安裝時(shí)，拼接處必須清理干凈，密封材料可采用方形耐久性能較好的天然橡膠、氯丁橡膠、聚乙烯泡沫或耐候密封膠，確保拼縫密實(shí)。

（3）封端。所有管節(jié)安裝完畢后，對(duì)波紋管涵和舊涵之間的空隙進(jìn)行封端處理。采用水泥砂漿砌磚封端，砌3層磚（厚度不小于36 cm），表面采用砼砂漿封閉（砂漿厚度不小于3 cm），并在涵底高程較大的一側(cè)預(yù)留泵送口和排氣孔。封端完成后靜置48 h，達(dá)到一定強(qiáng)度后再進(jìn)行注漿。

（4）注漿。注漿分3步進(jìn)行：1）泵送水泥砂漿，直至無(wú)法泵送為止；插入注漿鋼花管，封堵泵送口，預(yù)留鋼花管注漿口及排氣口。2）通過(guò)鋼花管壓力注入砂漿，壓力值宜為0.8～1.2 MPa，壓漿至排氣孔排出漿液濃度與入口一致為止。3）檢測(cè)注漿質(zhì)量，若有較大縫隙或氣泡，改用壓力注水泥漿。最后封閉出漿口，保持5 min的不小于0.8 MPa穩(wěn)壓期。采用水泥漿M20，其配合比（重量比）為水泥∶HL-80壓漿劑∶水=1 435∶159∶446。采用P.O42.5水泥、飲用水或潔凈的地下水。

（5）調(diào)順排水。鋼波紋管涵兩個(gè)端部與洞口之間采用C20細(xì)石砼順接，使排水通暢。

（6）定期檢查。施工完畢2年內(nèi)，設(shè)專人每月對(duì)加固鋼波紋管涵進(jìn)行常規(guī)檢查，并作詳細(xì)記錄，2年后與其他涵洞一樣作常規(guī)維護(hù)即可。檢查維護(hù)重點(diǎn)為鋼波紋管的變形、銹蝕等。

3.2施工注意事項(xiàng)

（1）材料進(jìn)場(chǎng)檢查。施工前檢查波紋管是否存在因運(yùn)輸過(guò)程中受到撞擊、磨損或其他原因造成的彎曲變形或截面端口變形等現(xiàn)象。損壞的鋼波紋管應(yīng)予以更換，鍍鋅層刮落部位應(yīng)涂刷瀝青防腐。

（2）波紋管端頭封閉應(yīng)牢固，表面平整無(wú)縫隙，預(yù)留管牢固無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，確保注漿過(guò)程中不漏漿。

（3）若注漿過(guò)程中發(fā)現(xiàn)波紋管接縫處或周圍坡（地）面有冒漿點(diǎn)，要暫停注漿，用水玻璃水泥砂漿封堵冒漿口后方可繼續(xù)注漿。

（4）養(yǎng)生期間避免超載車輛通過(guò)。

4　鋼波紋管涵的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

（1）強(qiáng)度高，軸向柔性好，同時(shí)具有剛性和柔性。鋼波紋管強(qiáng)度為水泥管的1.5～3倍。《公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則》指出，鋼波紋管涵適用于地基承載力較低或有較大沉降與變形的路基。有利于改善軟土地基結(jié)構(gòu)物與路堤交界處的錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，提高行車安全性與舒適性。

（2）施工便捷，工期短。鋼波紋管采用工廠標(biāo)準(zhǔn)規(guī)模化生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。管壁薄、重量輕，便于運(yùn)輸、存放。現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，不需使用大型設(shè)備。工期短，不受季節(jié)及地質(zhì)情況影響，方便快捷。舊涵內(nèi)襯鋼波紋管進(jìn)行維修加固，不影響路面交通。

（3）環(huán)保、后期養(yǎng)護(hù)方便。可減少水泥、砂石等材料的使用，有利于環(huán)保。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗腐蝕性高，壽命長(zhǎng)。后期養(yǎng)護(hù)工作量小，養(yǎng)護(hù)成本低。

（4）造價(jià)低。減少了機(jī)械及材料的使用量，工期短，后期養(yǎng)護(hù)量小，可顯著降低工程造價(jià)。

5　結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，鋼波紋管涵具有適用性廣、造價(jià)低、施工便捷、工期短及后期養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，特別是在舊涵維修加固中，不會(huì)對(duì)路面交通造成影響。隨著越來(lái)越多公路交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)及投入使用，鋼波紋管的應(yīng)用及發(fā)展前景將更加廣闊。

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中圖分類號(hào)：U449.7

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1671-2668（2016）03-0239-02

收稿日期：2016-01-23