貴州山區公路鋼波紋管涵的運用

周裕濤

(貴州省公路工程集團有限總公司)

貴州山區公路鋼波紋管涵的運用

周裕濤

(貴州省公路工程集團有限總公司)

鋼波紋管(金屬波紋涵管涵)在國外已有70多年的歷史，我國從2001開始使用，并取得了明顯的經濟效益和社會效益。結合貴州某一公路鋼波紋管涵洞工程對鋼波紋管涵的施工過程控制和主要技術指標進行詳細闡述，分析了鋼波紋管涵洞的經濟性和適用性的優點。

鋼波紋管;山路路基;施工工藝;應用研究

1 鋼波紋涵管

鋼波紋管(金屬波紋涵管涵)是一種替代圓管涵、拱涵、小型橋梁的道路建筑材料。鋼波紋管涵洞具有優良的路用性能，在公路路基改建工程中，可以大大縮短施工工期，安裝快速，施工簡便。鋼波紋管涵強度高、洞軟，不但具有良好的地基變形能力適應使用的基礎，還可解決涵洞損壞引起的地基不均勻沉降，具有重量輕，方便運輸的優點，建設周期短，工藝簡單，成本低，具有良好的耐久性，對地面干擾小，對地基要求低，具有較強的抗拉、抗剪、抗疲勞能力，其廣泛的應用前景。特別是在高填方路基、高寒凍土地區、軟土路基、V字型的U形槽，鋼波紋管施工具有明顯的優勢。

2 工程概況

貴州山區某一公路路基施工中，標段內設計有鋼波紋管涵65道，其中 1～1.5 m鋼波紋管涵 64道總長度為865.1 m;1～2 m鋼波紋管涵1道長度49.5 m;進出口采用C20片石混凝土，附屬工程錐坡及護坡等采用漿砌片石。鋼波紋涵管產品工程造價低，同時具有工期短、重量輕、安裝方便、耐久性好、抗變形能力強等特點，此外，在減少通車后養護成本方面效果也很顯著，鋼波紋管施工在軟土路基、高寒凍土地區應用也具有明顯的社會效益和經濟效益。鋼波紋涵管是替代鋼筋混凝土圓管涵的良好的公路建材。

3 貴州山區公路路基施工中鋼波紋管涵的運用

3.1 測量放樣

首先在管涵施工前，依規范要求，定位出管涵中心線以及縱橫軸線。確定所列基坑土質情況以及坑壁坡度，涵洞基礎尺寸與基坑寬度相同，適當放陡基坑邊坡坡度。考慮換填厚度，確保放邊樁一次放夠尺寸。

3.2 基坑開挖

采用機械開挖配合人工開挖的辦法，對有水的處或者開挖深度較深的地方，以穩定邊坡為主;對土質較好地段邊坡或者開挖深度小的區域，可放陡甚至垂直開挖，以1∶0.5～1∶1之間的坡比，依土質情況進行放坡。為避免坑壁受壓引起坍塌傷人，必須距離基坑壁1 m以上，堆放基坑邊緣需要的材料設備。棄土統一運往棄土場。

3.3 基礎施工

深度挖掘30～40 cm，然后填充砂礫石并壓實。需要進行基底換填時，應分層壓實砂礫石墊層，壓實度依據規范要求。對于高寒季節性凍土地區，應重視基礎換填材料的控制，特別是粉黏粒含量，0.047 mm以下粉黏粒含量不得超過3%，基礎材料應采用天然砂礫石，最大粒徑不超過60 mm，級配合理以防止產生凍脹破壞。

3.4 管節拼裝、連接

檢查涵管底部標高以及平整度，對基礎預拱度進行合理設置，確定涵管的中心軸線以及位置的中點。拼裝底板，第一張波紋板定位，以中點以及中心軸線為基準，并以此為起點向兩側延伸，直至涵管進出口兩端;第二張搭接長度為50 mm，對正連接孔，板疊在第一張板上面。由內向外，對面套上墊圈螺，螺栓插入螺孔，用套筒扳手預緊。

由下向上順次拼裝環形圈:搭接部分圓周向連接采用階梯形，上板覆蓋下板，由內向外用螺栓插入連接孔對正后用套筒扳手預緊。鋼波紋管涵安裝實測項目見表1。

表1 鋼波紋管涵安裝實測項目表

3.5 整體鋼波紋管施工

排放管涵需要根據實際情況操作。安裝第一根管節從一側排放開始進行，平行基礎縱向中心線與其管中心。

全組構建全部安裝完畢后，再逐個擰緊螺母。擰扳時用機動扳手時應持續3～6 s。每個螺母的扭力矩最大不得超過2 000 N·m，最小不能小于130 N·m。從外觀看，瀝青涂層的總厚度應不小于1 mm，涂熱瀝青或乳化瀝青兩道，內外管壁均勻涂成黑管就可以了。

3.6 兩側及頂部回填

填土之前，按每15 cm高度用紅油漆在波紋管涵兩側面作出填高標示，按標注線控制填筑。可采用12～18 t的壓路機在管身最大直徑兩側50 cm外壓實。不允許大于50 mm的石塊等硬物靠近管體周圍0.5 m范圍內。為了避免大型機械設備對管涵的撞擊，一般采用小型夯實機械在50 cm范圍內夯實。填筑時應分層填筑再分層壓實，下一層填筑必須在上層壓實達到規范要求后方可進行，一般而言，每層壓實厚度為15 cm。在涵管兩側，填筑必須對稱同步進行，回填土高差兩側不得大于15 cm。

涵管上方回填厚度小于50 cm時，為了保證壓實度滿足規范要求，采用小于6 t的靜碾壓路機或手扶振動壓路機壓實。當涵管頂填土厚大于50 cm時，為了保證壓實度采用18 t壓路機壓實。嚴禁一切重型車輛在涵管沒有達到最小填土高度時通行。

3.7 洞口混凝土施工

(1)模板加工及安裝

模板采用組合模板或清水模板。模板有變形的不得使用。施工前模板剛度、強度、穩定性及結構各部形狀、尺寸已經經過校核，符合規范及設計要求。模板安裝要直順、平整，接縫采用海綿條填塞，保證接縫嚴密、不露漿。模板支設完畢后，對模板高程及平面位置進行復測，并檢驗模板穩定性。

(2)混凝土的拌制、運輸

配合比必須報請監理工程師，由工地實驗室完成混凝土配制設計，批準后方可使用。為確保混凝土兩次測值的砂漿密度相對誤差不大于0.8%，必須檢查混凝土拌和物均勻性。在攪拌機的卸料過程中，取試樣試驗，確保檢測結果符合規定。

(3)混凝土澆筑

為了防止混凝土離析，傾卸時，其自由傾落高度不宜超過2 m。混凝土堆積高度在串筒出料口下面不宜超過1 m。當傾落高度超過2 m時，應使用串筒設施;傾落高度超過10 m時，應設置減速裝置。混凝土應分層澆筑，每層澆筑厚度不大于30 cm，按一定方向、順序和厚度進行，在能重塑或下層混凝土初凝前，澆筑完成上層混凝土。

(4)拆模、養生

待混凝土強度達到2.5 MPa以上可拆除模板。混凝土成品用土工布覆蓋養生，并養護至100%達到設計強度。

4 結束語

施工可加快施工進度鋼波紋管涵，與其他類型的涵洞相比，鋼波紋管涵的施工具有施工周期短、成本低，耐久性良好，對地面干擾小，對地基要求低等特點，為高填充提供了較多的施工時間，大大縮短施工工期，從項目總體考慮，節約了投資，是常見的涵洞無法相比的，得到了施工單位和業主單位的一致好評。

［1］呂棟.鋼波紋管涵洞在高等級公路中的應用.河北銳馳交通工程咨詢有限公司.

［2］魏亞輝，季文玉，李立增.波紋管涵洞的力學性能實驗研究.

［3］徐愛華.鋼波紋管涵洞在施工過程中的質量控制.阜寧公路管理站.

U416.1

C

1008－3383(2014)04－0010－01

2013－11－19

周裕濤(1982－)，男，貴州遵義人，工程師，研究方向:公路工程路基及橋梁方面。