淺談鋼制波紋管綜合管溝在市政道路工程中的應用

何 鳳， 曹小龍， 何亞剛

(中國水利水電第十工程局有限公司, 四川成都 610072)

綜合管溝指建設于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施，為道路的運行起到多重的作用，跟傳統的布置方式相比綜合管溝將道路的電力、通信等管道集中在一起。而雷波縣東西主干道鋼波紋管綜合管溝集中了工程施工成本低、施工工藝簡單、施工質量保證率高等眾多優點，本文從鋼波紋管綜合管溝的總體規劃、斷面結構布置、施工工藝、質量控制等幾個方面介紹了其綜合管溝在市政道路工程中的應用。

1 工程概況及鋼波紋管綜合管溝布置

雷波縣新區東西主干道路建設項目位于雷波縣新區金沙鎮，為新建市政道路，道路全長2 146.948 m，總寬度60 m為雙向，橫穿整個新區，是新區主要城市干道。道路主線由西向東走向，道路起點與規劃道路相交，終點與既有S307順接。東西主干道路工程主要施工內容除道路工程外還包括給排水工程、交通工程、照明工程、綜合管溝、綠化工程和附屬公園景觀，是新區一條綜合性市政道路，為縣城提供多方面的服務工程。

60 m寬道路雙側新建綜合管溝，綜合管溝為鋼波紋管材質,內徑1.9 m，容納10 kV電力電纜及通信線纜；綜合管溝距離較長，為后期拉線、檢修方便，在綠化帶及人行道上每40 m設置1個檢查井，綜合管溝布置詳見圖1道路綜合管溝橫斷面圖所示。

圖1 道路綜合管溝橫斷面

2 鋼波紋管綜合管溝結構形式

2.1 綜合管溝標準結構斷面

綜合管溝為鋼波紋管材質，埋設在道路綠化帶下部，溝槽開挖成型后鋪設人工級配砂礫石作為承載力基礎、砂墊層整平、管道兩側及頂部回填人工級配砂礫石，然后隨路基土方向上回填，具體綜合管溝標準斷面如圖2所示。

圖2 綜合管溝標準斷面

圖3 綜合管溝內部結構斷面

圖4 哈芬槽連接示意

2.2 綜合管溝內部結構布置

綜合管溝內支架雙側對稱布置，水平布置間距為0.8 m，支架由鋼波紋管廠家配套安裝。波紋管內每80 cm布置一道環向哈芬槽，在哈芬槽上部焊接管線支架，用于輔助布設電力、通信管線，管溝內部結構布設、哈芬槽連接如圖3綜合管溝內部結構斷面圖,圖4為哈芬槽連接示意。

3 鋼波紋管材料參數

(1)東西主干道綜合管溝為φ1.9 m的整體鋼波紋管，圓形管道每節長3.0 m左右，整體管管間采用法蘭或卡箍連接，管道采用Q235熱軋鋼板制作而成。鋼波紋管鋼板厚度7 mm,波距23 cm,波高6.4 cm。鋼板屈服強度不低于235 MPa，抗拉強度不應小于375 MPa，鋼板材料應符合GB/T 700-2006《碳素結構鋼》和GB/T 709-2019《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》要求。鋼波紋管構件的外觀質量應符合表1的規定。

表1 鋼波紋管構件外觀質量

(2)鋼波紋管的管壁及配套附件均應經過熱浸鍍鋅處理，其鍍鋅層的平均厚度大于84 μm。鋼波紋管內、外部表面熱鍍鋅總量為600 g/m2；螺栓、螺母熱鍍鋅不小于350 g/m2。

4 綜合管溝施工工藝

路基施工完成、質量驗收合格→平整場地→施工放樣→管溝溝槽開挖→基礎整平→基礎砂礫石分層回填→檢測壓實度、含水量→鋪填砂墊層→水準測量→平整場地→施工放樣→安裝鋼波紋管→管底縱坡→檢測并涂刷防腐涂層→兩側分層回填→檢測壓實度、含水量等→管頂分層回填→檢測壓實度、含水量→檢查井安裝。

4.1 溝槽開挖

在路基分層回填完成，壓實度檢測、質量驗收合格后，采用反挖、裝載機整平場地。利用全站儀按照設計斷面進行溝槽開挖開口線放樣，采用神鋼SK350反挖自上而下分層開挖，溝槽開挖按照設計、規范要求放坡，土質穩定邊坡按照1∶1進行放坡，基坑深度超過一定高度，需編制基坑開挖專項方案。

4.1.1 地基承載力檢測及地基處理

溝槽開挖到設計高程后，進行基礎整平，檢查溝槽尺寸、高程，再運用標準貫入法分段檢測溝槽地基承載力，按照設計要求承載力不得低于200 kPa。在基地承載力不滿足設計要求或遇到不良土質的情況下，應采用砂礫石予以換填，厚度不得小于30 cm。

4.2 基礎砂礫石、砂墊層分層回填

為確保φ1.9 m鋼波紋管坐落在一個有足夠強度、穩定性和均勻性的基礎結構上部，在溝槽開挖完成后首先分層填筑2.0 m厚級配良好的砂礫石作為承載基礎層，其壓實度不小于96 %。最后在砂礫石表面鋪設一層厚10 cm的均勻砂墊層整平基礎，其最大粒徑為12 mm。級配良好的砂礫石最大粒徑小于3 cm，在砂礫石填筑前需按照規范要求選擇合適區域完成碾壓試驗，確定碾壓參數，包括碾壓遍數、鋪層厚度、加水量、碾壓設備。砂礫石生產完成采用自卸汽車運至現場進行攤鋪，鋪層厚度為35 m，鋪料平坦后，20 t振動碾進行碾壓，振動碾壓6遍，每層碾壓完成后由試驗室人員進行現場挖坑灌砂或灌水試驗，檢查砂礫石基礎的干密度，確定壓實度，碾壓合格后進行下道工序施工。

4.3 綜合管溝鋼波紋管安裝

4.3.1 原材料檢測

首先現場負責人員對進入現場的鋼波紋管必須檢查出場合格證書、廠家出具的質量檢測報告，仔細觀察鋼波紋管內外鍍鋅的質量，鋅層應均勻完整、顏色一致，無漏鍍缺陷，表面光滑，不允許有流掛、滴瘤或結塊。再者現場實驗室根據規范要求對產品各項物理性能抽樣檢測，主要包括鋼板屈服強度、抗拉強度、厚度、管道鍍鋅厚度、波高、波距。只有待各項指標符合設計要求后可投入使用。

4.3.2 綜合管溝鋼波紋管安裝

管溝基礎砂礫石、砂墊層填筑完成，壓實度檢測合格后，利用汽車吊(15 t)分節、分段安裝鋼波紋管，整體管管間采用法蘭或卡箍連接。采用定扭氣動扳手，按預緊力扭矩270～410 N·m緊固所有螺栓，依次序，螺栓應在回填之前擰緊，保證波紋的重疊部分緊密地嵌套在一起。

4.3.3 綜合管溝鋼波紋管內部支架安設

管道安裝完成后，按照設計要求安設支架，綜合管溝內支架雙側對稱布置，水平布置間距為0.8 m，支架由鋼波紋管廠家配套安裝。波紋管內每80 cm布置一道環向哈芬槽，在哈芬槽上部焊接管線支架。環向哈芬槽采用連接焊板、M12高強螺栓固定。

4.3.4 鋼波紋管防腐處理

鋼波紋板涵管拼裝完畢后，在管外壁均勻涂刷兩遍瀝青。瀝青可為熱瀝青或乳化瀝青或其他防腐涂料。一般瀝青涂層的厚度要達到0.3～1 mm。

4.4 鋼波紋管兩側及頂部回填

4.4.1 管溝回填

管道兩側及頂部1.0 m范圍內回填同樣采用級配良好的砂礫石。鋼波紋管涵在填土之前，在鋼波紋管的側面每35 cm高度作出填高標示，以便確定每層的壓實厚度，每層按要求填筑、碾壓完成后進行灌砂或灌水試驗，檢測壓實度，上一層壓實合格后方可進行下一層施工。

(1)管底下方楔形部用粗砂振動棒振實或級配碎石、砂礫填筑，木棒夯實。

(2)鋼波紋管涵兩側砂礫石壓實用12～20 t的壓路機壓實，兩側回填應同時進行，壓實落差應小于30 cm，靠近管體30 cm范圍采用用小型夯實機械夯實，但一定要達到96 %密實要求。

(3)管道上方回填總厚度小于50 cm時采用手扶振動壓路機壓實或采用小于6 t的靜碾壓路機壓實。回填土大于50 cm后，方可采用YZ12壓路機施工，每層厚度35 cm，壓實度大于等于96 %。

4.4.2 截面變形測量

鋼波紋管涵在組裝完畢之后；回填過程中；施工完畢后都要測量截面的形狀。組裝完畢后在開始回填前的截面大小不超過設計的±2 %，如超出，應重新校正組裝。從回填開始到涵頂填土結束，在各層的密實結束之后馬上測量鋼波紋管截面大(測量不同位置三處以上)，填土完畢后構造物的最終允許變形范圍±5 % D(D為直徑)，如截面變形量超過變形范圍時，應立即終止施工查明原因，采取措施將變形量控制在標準范圍內。

4.5 檢查井優化及安裝

東西主干道鋼波紋管綜合管溝檢查井原設計同樣采用行業內普遍的矩形混凝土結構，在施工過程中發現該結構檢查井工程量雖比較小，模板安裝較復雜，影響施工進度。隨后施工部與綜合管溝專業隊伍、設計單位溝通，將混凝土結構檢查井由豎井直徑80 cm的波紋管替代，內部安設扶梯。相當于在鋼波紋管頂部每40 m安設波紋管豎井，豎井與綜合管溝預留洞口焊接連接，圓周向設置加強肋板12塊。

圖5 鋼波紋管豎井

5 綜合管溝質量控制措施

(1)鋼波紋管體出廠時，必須附有產品質量合格證書。

(2)為避免鋼波紋管的二次切割和管道的緊密連接，現場需結合溝槽長度和檢查井布設位置根據管節長度提前規劃進行管道安裝。

(3)鋼波紋管運到施工現場后，必須逐件檢查，凡在運輸過程中變形的鋼板不得使用。

(4)挖至標高的土質溝槽基礎不得長期暴露，擾動或浸泡，并應及時檢查基坑尺寸，高程，基底承載力，符合要求后，應立即進行基礎施工。

(5)對預計地基有一定沉降的情況，考慮到水流的要求和結構的整體性，應該設置基礎的縱向預拱。基礎在管道縱向預拱度一般為0.3 %～1 %。

(6)管道在運輸裝卸過程中，應采取防碰撞措施，避免管節損壞或碰傷防腐涂層，管道裝卸應采取吊具進行，不允許采用滾板或斜板卸管。

(7)溝槽必須開挖至設計標高，不得欠挖、超挖。

(8)綜合管溝基礎、兩側及頂部砂礫石分層均勻回填，壓實度不得小于96 %，必須碾壓合格。

6 結束語

(1)綜合管溝作為集中、簡約化的市政電力、通信管線布設方式，對于解決市政道路管道的施工和后期維修提供了一個比較優化的方案，加上優化完成后的同鋼波紋管一體的檢查井，綜合管溝在市政道路建設中應用有了很大的優勢。

(2)東西主干道綜合管溝施工過程中，嚴格按照上述施工方法施工和質量控制，對每個檢驗批質量進行評定，其全部符合設計要求，工程質量得到保證。

(3)用鋼波紋管綜合管溝代替傳統的混凝土電力、通信管道雖然材料成本有所增加，但施工方便、規范，耐久性能高。同時對于市政道路施工而言，綜合管溝與其他管道的施工干擾小，空間利用率高。