公路應急搶險中鋼波紋管應用及施工工藝

張繼承

（甘肅省張掖公路局，甘肅 張掖 734000）

1 概述

對于鋼波紋管來說，一般采用的都是埋置式的結構來參與公路的應急搶險，其中埋置式結構是一種典型的柔性結構，在應用的過程中一般不會受到地質條件的影響，因此適用于地震頻繁以及地質災害較多的地區。鋼波紋管相比于鋼筋混凝土材料制作而成的橋涵來說，有著更多技術和材料上的優勢，同時在應用的過程中能夠和土層緊密結合，能夠使整個鋼波紋管結構的承載能力得到巨大的提升。在現代化城市建設發展的過程中，公路已經成為了城市的重要組成部分，同時在城市功能的發揮中也承擔著非常重要的角色，因此一旦出現險情不僅會給人們的生命財產安全帶來巨大的威脅，還會對城市的正常運轉帶來巨大的影響，因此必須要采取措施給予公路應急搶險工作的開展足夠的重視。

2 鋼波紋管在公路應急搶險中的應用優勢

2.1 工期短

公路應急搶險中的鋼波紋管裝置，在實際施工的過程中不會受到季節因素的限制，在任何季節下都能開展施工作業，其在施工安裝的過程中只需要耗費很少的時間。其次，對于波紋管裝置的安裝來說，整個安裝過程也不會受到溫度、養生齡期、環境以及時間限制的影響，在縮短工期方面也有著非常顯著的作用，因此比較適用于公路搶修等一些緊急搶險任務。

2.2 重量輕

對于鋼波紋管來說，其主要組成材料就是鋼波紋板材以及高強度的螺栓，與一般形式的鋼筋混凝土管涵相比，質量有著大幅度的降低，下面就來以內徑為一米的鋼波紋管來進行具體的分析，每延米波紋管的質量為60～300kg，具體的質量需要根據波紋管的高度以及厚度來進行確定，與相同規格的鋼筋混凝土管涵相比，僅僅是其質量的百分之四到百分之二十，由于質量輕所以操作起來非常方便，不需要大型的吊裝設備以及混凝土攪拌設備就能夠完成整個鋼波紋管的安裝工作，給整個安裝和運輸過程帶來了極大的便利。除此之外，由于整個鋼波紋管的安裝就是螺栓的連接以及管涵的就位，因此所有參與安裝的工作人員必須經過專業的培訓工作就能夠上崗操作。

2.3 造價低

鋼波紋管除了具有工期短、重量輕的應用優勢之外，在功能以及造價上也有著非常大的優勢，首先其具備較強的變形適應能力，擁有著非常小的自重，與相同規格的鋼筋混凝結構相比，從結構設計上來說可以大大降低基礎工程建設的費用。在實際應用的過程中，可以使用瀝青來對鋼波紋管的內外表面進行防水處理，這樣對于鋼波紋管使用壽命的延長來說有著非常顯著的效果，并且后期的養護費用也非常低。在以往的應急施工中，如果采用的是板涵或者是拱涵的話，則在施工中為了能夠使地基變形量在允許的工程范圍內，還需要對地基進行嚴格的處理，此過程需要修建強大的剛性基礎，因此整個項目的工程造價和工期都得到了大幅提升。如果采用鋼波紋管的話，只需要對地基進行一些簡單的處理，同時采用砂墊層作為基礎就能夠滿足涵洞的使用需求，不管是工期和費用都非常低，同時還能夠減少對水泥、砂子和一些木材的使用，也符合施工環境保護的各項規定。

2.4 抗變形能力強

鋼波紋管是一種非常典型的空間結構，有非常突出的抗拉、抗壓以及抗剪強度，當鋼波紋管在正常使用的過程中，在受到其上部荷載作用時，其管壁就會發生非常微小的變化，通過這樣的變化，就能將鋼波紋管上部受到的荷載全部轉移給周圍的土體，因此在相同的荷載條件下，鋼波紋管對地基壓力明顯小于鋼筋混凝土管涵。

2.5 適應性強

如果在公路應急搶險工作開展的過程中，遇到了多年的凍土、軟土以及膨脹土等不良的地質狀況，此時采用鋼波紋管就能夠產生非常顯著的施工效果，早在1997年青藏公路的建設工程中，就已經對鋼波紋管進行使用，實踐證明在凍土地區采用鋼波紋管涵能夠對使管涵遭受凍融病害的概率大大降低，能夠使整個結構的使用壽命大幅提升。

3 鋼波紋管的應用以及相關的施工工藝

當前階段的鋼波紋管管涵施工主要可以分為兩種施工形式，分別是直接填筑法以及反開槽回填法，但是在公路的應急搶險方面一般采用的是反開槽回填法，雖然兩種施工形式在外力上可能存在著較大的差別，但是在施工工藝上的差別卻很小，下面就來對鋼波紋管的工藝流程進行介紹，主要包括：施工準備-基坑開挖-基底處理-管身安裝-涵背回填-涵口鋪砌及護坡防護-質量檢測。

3.1 施工準備

對于鋼波紋管施工前的準備工作來說，主要就是技術準備、組織準備以及物料準備三個方面的內容：（1）物資準備就是要備好一些施工需要的原材料以及機械器具，對于原材料來說，為了使施工質量得到可靠的保障，在原材料進入施工現場之前，必須要做好全面的質量檢測工作，各項指標都符合實際要求后才能夠投入使用；（2）技術準備就是要能夠對施工設計圖進行復核，確保設計圖紙的科學性與合理性，同時要對測量放樣以及相關的規范都有著全面的掌握；（3）組織準備就是在施工過程中，合理選擇和布置施工場地，對各人員的施工人員進行明確。

3.2 基坑開挖

（1）按照施工設計要求，開展測量放線工作，在基坑開挖的過程中，當開挖至設計標高后，要立即對基底的尺寸、高程以及地基承載能力進行全面的檢測，并做好完善的排水工作；（2）在整個開挖的過程中，都要能夠嚴格按照施工規范和要求，一旦發生基底土是不良土層時，應立即進行換填處理，同時要避免超挖問題的出現，如果出現超挖則需要立即將松動部分清除；（3）在基坑開挖至設計標高之后，不得將其長期暴露，同時也要避免外界因素的影響導致其出現擾動以及浸泡問題，并且要能夠對基坑的尺寸、基底承載了以及高程都進行仔細的檢查，所有指標都符合規定后再繼續開展基礎工程。

3.3 管身安裝

（1）每個鋼波紋管在出廠之前都已經經過了全面的防銹處理，如果施工區域不會出現鹽堿水或者是工業廢水的浸泡，則鋼波紋管是不會受到腐蝕的，否則需要利用瀝青和石油材料的拌和物來對其進行二次防腐處理，但是經過瀝青處理的鋼波紋管要曬干后才能安裝；

（2）鋼波紋管管身的安裝工作是整個施工的核心部分，主要的安裝步驟如下：在施工現場對管片進行拼裝，同時要對每一節管段涵洞的中心位置進行適當的調整。在拼接工作開展前，還需要對管的端部進行清理，保證搭接處的密封性符合要求。在鋼波紋管安裝好之后，需要對其安裝質量進行檢測，檢測內容包括軸線偏位、管涵內徑等。

3.4 涵背回填

由于鋼波紋管涵屬于一種柔性結構，其建成后與周圍的土體能夠形成一個共同的組合結構，共同受到上部荷載的作用，因此對涵背回填工作的質量就有著較高的要求，如果回填不密實就容易在后期承受荷載的過程中發生變形，從而發生帶來巨大的安全隱患。具體的回填工藝流程如下：（1）鋼波紋管的兩側及頂部0.5～2m厚度范圍內，要使用與基礎相同的材料進行換填，如果是寒冷地區，換填材料還要能夠滿足抗凍要求；（2）楔形部回填，可以利用級配情況良好的天然砂礫或者是碎石來進行人工夯實處理，或者可以選擇輕型混凝土材料回填；（3）對于管涵兩側部位的回填，要保證填土的高度達到每層15cm，同時為了防止壓路機在運行的過程中對管涵造成沖擊，靠近管身的部位可以采用夯實機具進行夯實。

4 結束語

綜上所述，鋼波紋管在公路的應急搶修工作中發揮著非常重要的作用，同時也能夠產生非常大的應用效果，在未來的發展過程中，要能夠繼續加強對鋼波紋管的研究力度，對其施工工藝流程進行不斷的優化，從而推動整個鋼波紋管應用事業的快速發展。