分析鋼波紋管涵施工工藝質(zhì)量控制

摘要：以某鋼波紋管工程為例，"就鋼波紋管涵施工工藝控制以及質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)論述，"并對比分析了鋼波紋管涵的適用性及優(yōu)缺點(diǎn)，"指出該工程通過鋼波紋管的施工，"取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：鋼波紋管涵;施工工藝;質(zhì)量控制

一、工程概況

廣東省汕頭至湛江高速公路揭西大溪至博羅石壩段（簡稱汕湛高速揭博項(xiàng)目）共分四個土建工程監(jiān)理合同段，分別為第J1、J2、J3、J4合同段。本項(xiàng)目第J1合同段監(jiān)理單位為廣東華路交通科技有限公司，設(shè)置汕湛高速公路揭博項(xiàng)目J1總監(jiān)辦，下轄T1至T5共五個施工合同段，路線起點(diǎn)位于揭陽市揭西縣境內(nèi)大溪鎮(zhèn)新樓村，與汕湛高速汕頭至揭西段順接，樁號為K86+096.688，終點(diǎn)位于棉洋鎮(zhèn)富強(qiáng)村，與本項(xiàng)目第J2合同段相接，樁號為K125+293.283，本合同段路線全長38.169km。

其中T4合同段承建的K110+442鋼波紋管涵洞長度為76.086m，壁厚5.5mm，直徑為4m，和線路夾角95°涵洞頂最大填土高度為5.231m。原設(shè)計(jì)為K110+458.5蓋板涵，因和東嶺隧道左洞洞口施工位置、時間沖突，涵背回填場地狹小，施工時間長，影響東嶺隧道左洞施工。經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)和施工單位現(xiàn)場勘驗(yàn)，決定將位置變更至K110+442，結(jié)構(gòu)形式變更為鋼波紋管涵。變更后的涵洞位置處于沖溝中心線附近，沖溝底地質(zhì)為石塊和淤泥混合沉積物，承載能力低，需進(jìn)行換填處理。進(jìn)出水口為八字墻，出水口八字墻接路基坡面上的急流槽，路基外采用引渠引至右側(cè)自然山谷內(nèi)，過揭西地方路處設(shè)線外涵。

二、施工工藝

2.1施工放樣

填筑到距涵底標(biāo)高線120cm時，測量放樣，調(diào)整路基橫坡及涵洞基底縱坡，并按照設(shè)計(jì)圖在涵長中心位置設(shè)置0.5%（19cm）的預(yù)拱度。監(jiān)理測量工程師對承包人基坑施工放樣進(jìn)行復(fù)核合格后試驗(yàn)工程師對地基承載力進(jìn)行檢測，按設(shè)計(jì)要求不得低于200Kpa。合格后進(jìn)行基礎(chǔ)砂墊層填筑。基礎(chǔ)砂墊層填筑前對基底砂墊層施工范圍及高程控制標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核。

2.2基礎(chǔ)砂墊層及砂礫基礎(chǔ)

①"管涵基礎(chǔ)采用有足夠強(qiáng)度、穩(wěn)定性和均勻性，基礎(chǔ)采用20cm厚的碎石墊層加80cm厚的砂礫層，碎石墊層攤鋪均勻，采用壓路機(jī)碾壓密實(shí)。

②"砂礫層材質(zhì)均勻，無大石塊等硬物。填筑時分層填筑、分層沖水、插入式振動棒振搗，最后壓路機(jī)靜壓或小型平板振動器壓實(shí)，每層壓實(shí)厚度為20cm，壓實(shí)度達(dá)到要求后方可進(jìn)行下一層填筑，壓實(shí)度不小于96%。

③"砂礫墊層基礎(chǔ)設(shè)置一定的預(yù)拱度，預(yù)拱度中間高，兩端低，為管長的0.5%，以確保拱后管道中間不出現(xiàn)凹陷或反坡。

④"基礎(chǔ)填筑完畢后，檢測基礎(chǔ)的標(biāo)高、平整度，符合要求后才進(jìn)行下一工序。

為給管節(jié)拼裝提供場地，基礎(chǔ)碎石墊層及砂礫墊層應(yīng)和基礎(chǔ)外路基同層填筑、驗(yàn)收、壓實(shí)，為配合碎石及砂礫填筑厚度，缺口范圍內(nèi)路基分層填筑厚度調(diào)整為20cm。

2.3管身安裝

①"安裝前要求承包人備齊安裝工具、起吊設(shè)備、套筒扳手、定扭電動扳手、定扭扳手。備足腳手、跳板、電源等設(shè)備。

②"鋼波紋管涵在廠制時，業(yè)主、監(jiān)理等到場對原材料、連接件、鍍層、高強(qiáng)螺栓、孔位布置等進(jìn)行抽檢，并送廣東省交通集團(tuán)檢測中心進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后批量生產(chǎn)。廠制完成后，運(yùn)至現(xiàn)場，監(jiān)理工程師按以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了進(jìn)場驗(yàn)收：產(chǎn)品質(zhì)量合格證書，逐張檢查波紋板外觀，有無在搬運(yùn)裝卸過程中出現(xiàn)的碰傷、變形鍍層脫落等情況，安裝前檢查鋼波紋管的壁厚、波高、波距及鍍鋅厚度等指標(biāo)，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;管節(jié)、塊件和連接螺栓均必須做防腐處理。

對拼裝場地和卸料場地進(jìn)行規(guī)劃，分類堆放，搭設(shè)內(nèi)腳手架。

2.4管節(jié)安裝

①"施工放樣及端翼墻基礎(chǔ)澆筑

對墊層標(biāo)高檢查，放樣確定涵管的位置、中心線，進(jìn)出水口位置。

拼裝前應(yīng)將端翼墻基礎(chǔ)澆筑完畢。

②拼裝

拼裝底板：

以各管節(jié)采用人工吊車吊入基礎(chǔ)上或待安裝位置，在吊機(jī)配合下人工調(diào)整位置。安裝完成后，人工清除管內(nèi)雜物，保持管內(nèi)干凈、通暢。

中心軸線、中點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，第一張波紋板就位，依次起點(diǎn)向兩側(cè)延伸，直至兩端。第二張板疊在第一張板（搭接部分）上面，對正連接孔。螺栓的螺紋部分涂潤滑劑，套上墊圈由內(nèi)向外插入孔位，對面套上墊圈，用套筒扳手?jǐn)Q緊螺母。

拼裝環(huán)形圈：

由下向上順次拼接，軸向搭接長度為120mm，搭接部分上板覆蓋下板，圓周向連接采用階梯形，即上邊兩塊板的連接疊縫與下邊兩塊板疊縫錯位，連接孔對正后，用涂上潤滑劑的螺栓，套上墊圈（遇谷用凸墊、遇峰用凹墊，不得裝反）由內(nèi)向外插入孔內(nèi)，用套筒扳手預(yù)擰緊。

圓周向拼裝第三波紋板時，要測定一次截面形狀，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)再繼續(xù)拼裝，否則及時調(diào)整。拼裝到環(huán)形圈合攏時，測定截面形狀，采用定位拉桿固定，調(diào)整預(yù)緊螺栓，拼裝頂部第一塊波紋板。

拼裝管節(jié)時，上游管節(jié)的端頭置于下游管節(jié)的內(nèi)側(cè)，嚴(yán)禁反置;管接拼裝時，法蘭盤螺栓孔的位置必須對準(zhǔn)，并按產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)定的扭矩值進(jìn)行螺栓的施擰。

③"管節(jié)之間的接縫采用不透水的彈性材料進(jìn)行塞嵌，寬度為2～5mm，接縫塞嵌材料必須連續(xù)，不得有漏水現(xiàn)象。

④"管節(jié)拼裝全部完成，用定扭電動扳手，按預(yù)緊力340N.m±70"N.m扭矩緊固所有螺栓，依次序不得遺漏，緊固后底螺栓用紅漆標(biāo)示，所有螺栓（包括縱向和環(huán)向接縫）在回填前擰緊，保證波紋的重疊部分緊密地嵌套在一起。

⑤"為保證達(dá)到螺栓扭矩的要求值，在回填前隨機(jī)抽取結(jié)構(gòu)上縱縫2%的螺栓，用定扭扳手，定預(yù)緊力扭矩進(jìn)行抽檢試驗(yàn)，以確定扭矩值是否滿足要求。

⑥"鋼波紋管涵外圈搭接處用預(yù)緊力扭矩符合要求后，用專用密封膠或環(huán)氧樹脂砂漿封填，以防波紋板連接處滲水。

⑦注意事項(xiàng)：鋼波紋管施工時，供應(yīng)廠家應(yīng)有技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo);設(shè)拼裝指揮員一名，負(fù)責(zé)起吊及施工人員現(xiàn)場操作;腳手架必須牢固、平穩(wěn);架設(shè)內(nèi)腳手架，注意直徑兩端距離，以防安裝時通道變形。

2.5涵背回填

①壓實(shí)方法：距離涵洞管壁兩側(cè)水平方向0.5m范圍，水沉+插入式振動棒插搗+手持夯機(jī)夯實(shí);0.5m以外每層鋪設(shè)20cm砂礫，壓路機(jī)靜壓回填;臺背回填范圍以外路基部分，20t壓路機(jī)分層壓實(shí)。

②"臺背回填前，端墻位置，使用編織袋裝沙土將管節(jié)兩側(cè)堆碼封堵，高度為管頂平齊，端墻外邊坡使用厚度不小于1m的包邊土同層填筑碾壓。填筑施工前，在管身使用紅油漆標(biāo)示填高控制線及層數(shù)。

③涵洞兩側(cè)回填對稱施工，分層回填，每層厚為20cm，從兩端向結(jié)構(gòu)的中心回填。

涵洞兩側(cè)回填高差不大于20cm，壓實(shí)度不小于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求（96%），涵管上方及兩側(cè)20m范圍內(nèi)嚴(yán)禁使用強(qiáng)夯或沖擊碾壓。

④填筑前，在管內(nèi)設(shè)置木質(zhì)豎橫向十字臨時支撐，支撐與關(guān)節(jié)接觸處設(shè)縱向通長方木縱梁，避免應(yīng)力集中，防止在回填時變形，在回填后才拆除。

⑤"管頂填土不少于2.5m后才容許施工車輛通過。

⑥"波紋管在填筑過程中存在變形，一般變形量為管徑的0.5%～2%，為避免管節(jié)和端墻C20混凝土發(fā)生脫離，采取以下措施：

端翼墻墻身施工部位先用編織袋封堵，當(dāng)涵頂填土填至路基最大設(shè)計(jì)標(biāo)高15日后，拆除編織袋施工墻身，墻身后口部分，采用小型夯實(shí)機(jī)夯實(shí)。

進(jìn)水口處，鋼波紋管節(jié)的管端與涵洞剛性端墻相連部位，采用直徑不小于20mm的螺栓，按不大于500mm的間距，將管節(jié)與端墻墻體予以錨固。

2.6監(jiān)測

鋼波紋管在拼裝和回填過程中應(yīng)按照以下幾種情況進(jìn)行變形和應(yīng)力監(jiān)測：

①監(jiān)測時機(jī)

回填壓實(shí)厚度到管徑1/4、1/2、"3/4、剛剛覆蓋鋼波紋管涵時、涵管上方回填厚度50cm及剛剛施工完成后。

②變形監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

整個鋼波紋管涵要進(jìn)行6個斷面監(jiān)測，進(jìn)出口、左右線填土最高處、左右線邊坡線相交位置、填挖交界位置等各設(shè)置一個監(jiān)測斷面，每個斷面監(jiān)測4個點(diǎn)（參照設(shè)計(jì)圖）。

③應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

在整個波紋管設(shè)8個監(jiān)測斷面，涵洞填挖交界一個、左右線填土最高處2個、左右線邊坡線相交位置2個（點(diǎn)位布設(shè)方式見圖紙）。

三、鋼波紋管涵質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1.一般規(guī)定

（1）鋼波紋管在出廠前應(yīng)嚴(yán)格按照加工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收，并進(jìn)行必要的預(yù)拼裝，檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：

①鋼板厚度及數(shù)量;

②鋼板端部及螺栓孔表面處理狀態(tài);

③鋼板鍍鋅量及厚度;

④螺栓、螺母是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

波紋鋼板涵進(jìn)場驗(yàn)收項(xiàng)目

項(xiàng)次

檢查項(xiàng)目

規(guī)定值或

允許偏差

檢查方法和頻率

權(quán)值

1

壁厚（%）

+11

板厚千分尺：抽查5%

2

2

管內(nèi)徑（%）

±2.0

尺量：5個斷面

1

3

外形尺寸

波距（mm）

±3.0

尺量：抽查5%

1

波高（mm）

±3.0

尺量：抽查5%

1

波紋鋼板件長度（%）

±1.0

尺量：抽查5%

1

波紋鋼板件寬度（%）

±1.0

尺量：抽查5%

1

4

鍍鋅層厚度（μm）

≥84μm

測厚儀：抽查10%

2

5

外觀

表面光潔、平滑、鍍層均勻

目測

1

（2）鋼波紋管現(xiàn)場拼裝，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及施工安裝規(guī)范要求施工，土建部分按照J(rèn)TGF80/1-2004第6.9.6.10節(jié)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收;回填土驗(yàn)收歸入路基工程中。

2.基本要求

（1）每座波紋管涵單體出廠時，必須附有產(chǎn)品質(zhì)量合格證書;

（2）運(yùn)至現(xiàn)場后必須逐塊檢查，凡在運(yùn)輸過程中變形的鋼板不得使用;

（3）基礎(chǔ)地基承載力必須滿足設(shè)計(jì)要求，且不應(yīng)小于200Kpa，壓實(shí)度達(dá)到93%;

（4）安裝時，接縫處必須處理干凈，確保拼接緊密;

（5）安裝鋪設(shè)應(yīng)平順、穩(wěn)固、管底坡度不得出現(xiàn)反坡，管內(nèi)不得有泥土、磚石等雜物;

（6）必須采取有效措施，確保涵外路堤填土質(zhì)量;

（7）高強(qiáng)度螺栓緊固后，在二次防腐處理前，應(yīng)在搭接處用密封防水材料（或熱瀝青）涂裝;

（8）驗(yàn)收方式采用交通部（JTGF80/1-2004）.

3.實(shí)測項(xiàng)目

波紋鋼板涵安裝實(shí)測項(xiàng)目（1）

項(xiàng)次

檢查項(xiàng)目

規(guī)定值或

允許偏差

檢查方法和頻率

權(quán)值

1

拼接螺栓抗拉強(qiáng)度（Mpa）

≥600

抽樣做拉力試驗(yàn)：3組

2

2

相鄰板片接頭錯臺（mm）

1

尺量：檢查3～5個斷面

1

3

高強(qiáng)度螺栓扭矩

±10%

強(qiáng)度8.8級

測力扳手：抽查5%

2

4

涂防腐層厚度（mm）

符合設(shè)計(jì)

測厚儀：抽查10%

2

5

橫向搭接長度（cm）

≥4

尺量：10m檢查一組

/

縱向搭接長度小頭（cm）

≥4

尺量：10m檢查一組

縱向搭接長度大頭（cm）

≥8

尺量：10m檢查一組

注：1.實(shí)際波紋板生產(chǎn)過程中螺栓孔會高于標(biāo)準(zhǔn)1cm，實(shí)際搭接長度約5cm，縱向小頭搭接長度5cm、縱向大頭搭接長度10cm。如有特殊，再進(jìn)行特殊施工;

2.高強(qiáng)度螺栓采用定扭扳手進(jìn)行檢測，定預(yù)緊力扭矩為240KN.m±70N.m，抽檢縱向、環(huán)向接縫螺栓各5%，如90%達(dá)到以上扭矩要求，則認(rèn)為安裝時合格的。

波紋鋼板涵安裝實(shí)測項(xiàng)目（2）

項(xiàng)次

檢查項(xiàng)目

規(guī)定值或

允許偏差

檢查方法和頻率

1

涵底土石壓

實(shí)度（%）

達(dá)到設(shè)

計(jì)要求

涵軸線投影土基每6米測一處，且不小于2處

2

涵軸線偏位

（mm）

20

經(jīng)緯儀或拉線：每6m測一處，且不少于2處

3

涵管底高程

（mm）

±10

水準(zhǔn)儀：每6m測一處，且不少于2處

4

安裝涵管內(nèi)徑

（mm）

±1%

尺量：每6m測水平、豎直各一處，但不少于2處

四 結(jié)語

通過該鋼波紋管涵的施工，較原設(shè)計(jì)蓋板涵施工縮短了工期，避免了與隧道施工的沖突，"從總體工程考慮節(jié)約了投資，"得到了各參建單位單位的一致好評。

參考文獻(xiàn)：

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