大孔徑鋼波紋管涵施工技術研究

程 建 華

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

1 大孔徑波紋管涵的應用優勢

大孔徑鋼波紋管涵由于生產標準化程度高、施工速度快、對地基環境適應性強，且管涵受力狀態好，近年來被廣泛應用在我國高速公路中，其優勢主要表現在以下幾個方面：

1)大孔徑鋼波紋管涵所使用的波紋鋼管生產容易實現標準化，產品生產質量容易控制，且安裝容易，施工現場施工難度低。

2)大孔徑鋼波紋管涵施工工藝簡單，施工速度快，可以節省工期。

3)對于軟土地基和膨脹土地基，仍然可以選用大孔徑鋼波紋管涵，其適用范圍廣泛，對地基要求低。

4)采用大孔徑鋼波紋管涵施工，利用鋼波紋管作為涵洞主題，不需要進行鋼筋混凝土施工，施工工序簡單，節約原材料。

5)與傳統的涵洞施工相比，鋼波紋管涵施工法對周邊環境影響小，污染小，施工噪聲小。

2 高速公路橋梁高墩施工技術要點

2.1 施工準備工作

大孔徑鋼波紋管涵在施工前除了對施工人員、施工機械進行檢查外，重點進行鋼波紋管的質量檢測。進場使用的鋼波紋管必須有廠家提供的結構計算書以及質量合格證。并在施工現場對鋼波紋管的管徑、壁厚、長度、強度和外觀質量等指標進行詳細檢查，確保質量合格后方可使用。

2.2 地基處理

大孔徑鋼波紋管涵的基礎必須具有足夠的承載力，對濕軟地基應采用措施進行加固。地基處理后即可進行鋼波紋管的安裝，地基不可采用剛性基礎，如水泥混凝土基礎，也不得直接將鋼波紋管放置在巖石上。

同時，當回填高度大于8 m時，還應考慮大孔徑鋼波紋管涵回填后的沉降量，一般采取在涵洞底部設置預拱度的方法，但同時應滿足涵洞排水的要求。

2.3 大孔徑鋼波紋管涵的拼裝

大孔徑鋼波紋管涵的拼裝，應根據鋼波紋管的形式選擇拼裝方法，并根據拼裝方法設計施工工序。

1)鋼波紋管安裝前首先對地基的標高、縱坡進行檢查，并保證鋼波紋管中線與涵洞中心線重合。

2)大孔徑鋼波紋管涵的拼裝是以中心軸線為基準，安裝自上而下的順序，使用螺栓螺母等連接件將板片拼裝起來。

3)頂板板片的拼裝應進行準確的測定，確定截面尺寸準確后方可使用螺栓螺母固定。

4)鋼波紋管涵安裝完成后，必須對其線形進行嚴格檢查，發現問題及時調整。

2.4 涵管回填

涵管回填是大孔徑鋼波紋管涵施工的關鍵環節，必須進行嚴格的施工質量控制，否則會造成嚴重的施工質量問題。

1)回填所使用的材料為級配良好的天然砂礫，也可使用砂類土或礫類土，靠近鋼波紋管的部分應采用木棍插搗夯實，不得出現漏夯。

2)采用級配碎石回填時，其碎石的最大粒徑不得超過30 mm，并采用小型夯實機具進行仔細夯實，不得漏夯。

3)當回填至涵洞最大直徑兩側時，在鋼波紋管以外50 cm可以采用靜力式壓路機碾壓，鋼波紋管50 cm范圍內必須采用小型壓實機具，且應注意保護涵管。

4)大孔徑鋼波紋管涵回填必須對稱進行，分層填筑、分層壓實，每層攤鋪厚度控制在20 cm。

2.5 截面變形測量

大孔徑鋼波紋管涵施工過程中受到外界因素的影響，比如管涵拼裝質量不合格或回填厚度過大，造成施工后鋼波紋管涵出現較大變形，施工中應對鋼波紋管涵的變形進行量測。

1)大孔徑鋼波紋管涵拼裝施工完成后，截面尺寸的變形量應控制在±1%以內。

2)涵洞回填完成后，大孔徑鋼波紋管涵結構的變形量應控制在±2%以內，如在施工中發現變形量較大的情況，應立即停止施工并查找原因，處理后方可繼續回填。

2.6 防腐控制

大孔徑鋼波紋管涵洞在施工中容易受到各種自然因素的影響，造成鋼波紋管腐蝕破壞，因此必須進行防腐處理。一般主要是對進場后鋼波紋管進行補鋅，修補表面破損的鍍鋅層。另外，拼裝施工完成后，應在鋼波紋管的內外管壁涂抹瀝青，以達到防腐的效果。

2.7 質量控制

1)地基及涵洞回填后，必須進行壓實度檢驗，合格后方可進行下一步施工。

2)大孔徑鋼波紋管涵在進場前應進行預拼裝，施工中如發現有較大變形時應進行試拼裝，合格后方可組織拼裝施工。

3)按照相應的施工和規范要求，對完工后的大孔徑鋼波紋管涵進行質量驗收。

3 鋼波紋管涵施工效益分析

3.1 經濟效益分析

表1 大孔徑鋼波紋管涵工程造價對比分析

某高速公路四處涵洞原設計采用鋼筋混凝土拱涵，經設計變更后采用大孔徑鋼波紋管涵，表1為設計變更前后工程造價對比分析結果統計。

根據表1數據分析，采用鋼筋混凝土拱涵總工程造價為9 129 450元，變更后采用φ4和φ5兩種鋼波紋管涵，其總工程造價為7 049 857元，采用兩種類型的鋼波紋管涵分別節約工程造價33.32%和13.20%。另外，鋼筋混凝土拱涵的施工工期平均為3個月，而鋼波紋管涵施工工期僅為一半，工程造價和施工效率都大大提高了。

3.2 社會效益分析

1)與鋼筋混凝土類涵洞相比，鋼波紋管涵施工法所使用的原材料少、總體結構質量輕、便于運輸存放、安裝施工工藝簡單、施工工期短，且不受到天氣情況的制約。

2)與傳統的鋼筋混凝土涵洞相比，大孔徑鋼波紋管涵工程造價低，與路基路面結構結合牢固，不易出現涵臺跳車類病害，可以保證路基路面結構的使用性能。

3)鋼波紋管涵在使用過程中需要做好防腐處理，一般可采用涂刷瀝青的方式，拆除后也可以作為廢舊鋼材回收利用。而鋼筋混凝土管涵報廢后會殘留大量的水泥混凝土塊等建筑垃圾，對周邊環境造成污染。

4)近年來，我國鋼材出現了嚴重的產能過剩情況，將鋼波紋管用在高速公路涵洞上，可以幫助解決產能過剩問題。同時，鋼波紋管涵可以減少圬工工程，這也就減少了石料、砂和水泥的使用，節約了原材料。

4 結語

近年來，大孔徑鋼波紋管涵被廣泛應用在高速公路施工中，其應用優勢也不斷顯現出來。大孔徑鋼波紋管涵的質量控制必須貫穿于整個施工過程中，并制定專項施工方案。在施工中進行動態施工管理，可以有效縮短工期，提高施工效率，保證大孔徑波紋管涵施工質量。通過進行經濟效益分析，說明鋼波紋管涵較鋼筋混凝土類涵洞更加經濟，具有較高的推廣價值。

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