公路鋼波紋管涵洞的連接與拼裝施工控制技術

李祝龍+謝曉如+楊志峰

摘要：介紹了公路鋼波紋管涵洞的分類及適應性。通過工程實例與實踐，結合交通行業標準及施工方法，分析了涵洞的加工、連接方式、拼裝施工控制技術和相關注意事項，為公路鋼波紋管涵洞現場施工及工程驗收等工作提供理論依據。

關鍵詞：公路；鋼波紋管；涵洞；施工技術

中圖分類號：U449.83文獻標志碼：BControl Technology for Connection and Assembly of

0引言

對道路工程來說，涵洞的不均勻沉降是其破壞的主要形式之一，尤其在多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等不良工程巖土地區，由混凝土圬工結構修筑的涵洞破壞問題更為嚴重[15]。從材料與結構、功能的本質關系上分析，采用柔性、高強度的鋼波紋管涵洞，既可以適應地基與基礎的較大變形，又可以解決因剛性基礎的不均勻沉降而導致的涵洞破壞問題，而且鋼波紋管涵洞由于軸向波紋的存在，可以在更大程度上分散荷載的應力集中，更好地發揮鋼結構的優勢[6]，具有廣闊的應用前景。

應用公路鋼波紋管涵洞代替傳統圬工涵洞主要具有以下幾點優勢。

（1） 跨徑大時造價低（國外水泥沙石價高，實際造價比同類跨徑的圬工結構均低；在國內，跨徑大于4 m時造價降低）。

（2） 拼裝施工，工期短，施工便利。

（3） 采用標準化設計、生產，便于控制質量。

（4） 少用水泥、塊片石或碎石、砂等，利于環保。

（5） 利于改善多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地基不均勻變形對結構的影響；可用于寒冷冰凍、巖溶地區。

（6） 利于改善“錯臺跳車”現象，提高行車的舒適度與安全性。

中國現行交通行業標準規范《公路涵洞設計細則》（JTG/T D6504—2007）[7]中并未介紹鋼波紋管涵洞相關設計、施工技術，《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T F50—2011）[8]中對該結構的施工略有介紹，但其中主要的施工工藝并不符合中國國情。本文重點介紹公路鋼波紋管涵洞的施工技術。

1鋼波紋管涵洞的分類和適應性

公路鋼波紋管涵洞按截面形式可以分為整裝型圓管/拼裝板型圓管、拼裝管拱形、拼裝拱形等，如圖1所示。

2涵洞加工與拼裝技術

每節螺旋波紋鋼圓管的長度由吊裝、運輸、安裝條件確定，可以采用工廠咬口式、平行式、螺旋式管箍連接。

螺旋波紋鋼圓管采用工廠咬口式連接時（圖3），咬口應確保管體強度和防滲性能，咬口間的最小間距和相應的最少螺旋波紋數量應符合表2的規定。

3.1施工流程

涵洞結構由廠方工廠加工后，在施工現場進行拼裝，可采用先填筑兩側路基、后施工涵洞或通道（路堤法），或者先填筑完成整個路基結構之后開挖路基、安裝該結構后回填的方法（開槽回填法）。涵洞施工主要包括基礎施工、拼裝、回填3個階段，具體步驟可參照文獻[10]，在此不再贅述。

路堤法和開槽回填法的施工流程相似，但是后者多用于路基施工結束后（新建公路）和改建涵洞（養護工程），不影響整體施工進度，所以當前應用較多。

3.2大孔徑鋼波紋管涵洞安裝施工的要點

對于大孔徑鋼波紋管涵洞，應采用拼裝式涵管施工技術，管徑為20～25 m結構宜采用管節對接，管徑大于等于30 m的結構宜采用片狀弧形波紋板螺栓連接。

管節對接（管徑2.0～2.5 m結構）宜采用外套箍圈拼裝，采用外套波紋管環接圓管的不同管節，并注意密封防水和外套波紋管的上下對接設計。采用片狀拼裝時，波紋板拼裝應進行施工工序設計，合理地組織各片的次序、設計板的尺寸，既便于運輸安裝，又能減少螺栓數量；盡量將連接位置偏離最大等效應力和最大切向應力集中的區位；最大切向應力控制螺栓剪應力。

4拼裝時的注意事項

外套鋼波紋管箍圈對接拼裝的要點包括：確保安裝工具、配件齊全，尤其是需要手動操作和容易遺漏的細小部件，按照自波紋管中部向兩端、由下向上的順序安裝，保證上下箍圈之間的螺栓孔對正，螺栓緊固。endprint

摘要：介紹了公路鋼波紋管涵洞的分類及適應性。通過工程實例與實踐，結合交通行業標準及施工方法，分析了涵洞的加工、連接方式、拼裝施工控制技術和相關注意事項，為公路鋼波紋管涵洞現場施工及工程驗收等工作提供理論依據。

關鍵詞：公路；鋼波紋管；涵洞；施工技術

中圖分類號：U449.83文獻標志碼：BControl Technology for Connection and Assembly of

0引言

對道路工程來說，涵洞的不均勻沉降是其破壞的主要形式之一，尤其在多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等不良工程巖土地區，由混凝土圬工結構修筑的涵洞破壞問題更為嚴重[15]。從材料與結構、功能的本質關系上分析，采用柔性、高強度的鋼波紋管涵洞，既可以適應地基與基礎的較大變形，又可以解決因剛性基礎的不均勻沉降而導致的涵洞破壞問題，而且鋼波紋管涵洞由于軸向波紋的存在，可以在更大程度上分散荷載的應力集中，更好地發揮鋼結構的優勢[6]，具有廣闊的應用前景。

應用公路鋼波紋管涵洞代替傳統圬工涵洞主要具有以下幾點優勢。

（1） 跨徑大時造價低（國外水泥沙石價高，實際造價比同類跨徑的圬工結構均低；在國內，跨徑大于4 m時造價降低）。

（2） 拼裝施工，工期短，施工便利。

（3） 采用標準化設計、生產，便于控制質量。

（4） 少用水泥、塊片石或碎石、砂等，利于環保。

（5） 利于改善多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地基不均勻變形對結構的影響；可用于寒冷冰凍、巖溶地區。

（6） 利于改善“錯臺跳車”現象，提高行車的舒適度與安全性。

中國現行交通行業標準規范《公路涵洞設計細則》（JTG/T D6504—2007）[7]中并未介紹鋼波紋管涵洞相關設計、施工技術，《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T F50—2011）[8]中對該結構的施工略有介紹，但其中主要的施工工藝并不符合中國國情。本文重點介紹公路鋼波紋管涵洞的施工技術。

1鋼波紋管涵洞的分類和適應性

公路鋼波紋管涵洞按截面形式可以分為整裝型圓管/拼裝板型圓管、拼裝管拱形、拼裝拱形等，如圖1所示。

2涵洞加工與拼裝技術

每節螺旋波紋鋼圓管的長度由吊裝、運輸、安裝條件確定，可以采用工廠咬口式、平行式、螺旋式管箍連接。

螺旋波紋鋼圓管采用工廠咬口式連接時（圖3），咬口應確保管體強度和防滲性能，咬口間的最小間距和相應的最少螺旋波紋數量應符合表2的規定。

3.1施工流程

涵洞結構由廠方工廠加工后，在施工現場進行拼裝，可采用先填筑兩側路基、后施工涵洞或通道（路堤法），或者先填筑完成整個路基結構之后開挖路基、安裝該結構后回填的方法（開槽回填法）。涵洞施工主要包括基礎施工、拼裝、回填3個階段，具體步驟可參照文獻[10]，在此不再贅述。

路堤法和開槽回填法的施工流程相似，但是后者多用于路基施工結束后（新建公路）和改建涵洞（養護工程），不影響整體施工進度，所以當前應用較多。

3.2大孔徑鋼波紋管涵洞安裝施工的要點

對于大孔徑鋼波紋管涵洞，應采用拼裝式涵管施工技術，管徑為20～25 m結構宜采用管節對接，管徑大于等于30 m的結構宜采用片狀弧形波紋板螺栓連接。

管節對接（管徑2.0～2.5 m結構）宜采用外套箍圈拼裝，采用外套波紋管環接圓管的不同管節，并注意密封防水和外套波紋管的上下對接設計。采用片狀拼裝時，波紋板拼裝應進行施工工序設計，合理地組織各片的次序、設計板的尺寸，既便于運輸安裝，又能減少螺栓數量；盡量將連接位置偏離最大等效應力和最大切向應力集中的區位；最大切向應力控制螺栓剪應力。

4拼裝時的注意事項

外套鋼波紋管箍圈對接拼裝的要點包括：確保安裝工具、配件齊全，尤其是需要手動操作和容易遺漏的細小部件，按照自波紋管中部向兩端、由下向上的順序安裝，保證上下箍圈之間的螺栓孔對正，螺栓緊固。endprint

摘要：介紹了公路鋼波紋管涵洞的分類及適應性。通過工程實例與實踐，結合交通行業標準及施工方法，分析了涵洞的加工、連接方式、拼裝施工控制技術和相關注意事項，為公路鋼波紋管涵洞現場施工及工程驗收等工作提供理論依據。

關鍵詞：公路；鋼波紋管；涵洞；施工技術

中圖分類號：U449.83文獻標志碼：BControl Technology for Connection and Assembly of

0引言

對道路工程來說，涵洞的不均勻沉降是其破壞的主要形式之一，尤其在多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等不良工程巖土地區，由混凝土圬工結構修筑的涵洞破壞問題更為嚴重[15]。從材料與結構、功能的本質關系上分析，采用柔性、高強度的鋼波紋管涵洞，既可以適應地基與基礎的較大變形，又可以解決因剛性基礎的不均勻沉降而導致的涵洞破壞問題，而且鋼波紋管涵洞由于軸向波紋的存在，可以在更大程度上分散荷載的應力集中，更好地發揮鋼結構的優勢[6]，具有廣闊的應用前景。

應用公路鋼波紋管涵洞代替傳統圬工涵洞主要具有以下幾點優勢。

（1） 跨徑大時造價低（國外水泥沙石價高，實際造價比同類跨徑的圬工結構均低；在國內，跨徑大于4 m時造價降低）。

（2） 拼裝施工，工期短，施工便利。

（3） 采用標準化設計、生產，便于控制質量。

（4） 少用水泥、塊片石或碎石、砂等，利于環保。

（5） 利于改善多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地基不均勻變形對結構的影響；可用于寒冷冰凍、巖溶地區。

（6） 利于改善“錯臺跳車”現象，提高行車的舒適度與安全性。

中國現行交通行業標準規范《公路涵洞設計細則》（JTG/T D6504—2007）[7]中并未介紹鋼波紋管涵洞相關設計、施工技術，《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T F50—2011）[8]中對該結構的施工略有介紹，但其中主要的施工工藝并不符合中國國情。本文重點介紹公路鋼波紋管涵洞的施工技術。

1鋼波紋管涵洞的分類和適應性

公路鋼波紋管涵洞按截面形式可以分為整裝型圓管/拼裝板型圓管、拼裝管拱形、拼裝拱形等，如圖1所示。

2涵洞加工與拼裝技術

每節螺旋波紋鋼圓管的長度由吊裝、運輸、安裝條件確定，可以采用工廠咬口式、平行式、螺旋式管箍連接。

螺旋波紋鋼圓管采用工廠咬口式連接時（圖3），咬口應確保管體強度和防滲性能，咬口間的最小間距和相應的最少螺旋波紋數量應符合表2的規定。

3.1施工流程

涵洞結構由廠方工廠加工后，在施工現場進行拼裝，可采用先填筑兩側路基、后施工涵洞或通道（路堤法），或者先填筑完成整個路基結構之后開挖路基、安裝該結構后回填的方法（開槽回填法）。涵洞施工主要包括基礎施工、拼裝、回填3個階段，具體步驟可參照文獻[10]，在此不再贅述。

路堤法和開槽回填法的施工流程相似，但是后者多用于路基施工結束后（新建公路）和改建涵洞（養護工程），不影響整體施工進度，所以當前應用較多。

3.2大孔徑鋼波紋管涵洞安裝施工的要點

對于大孔徑鋼波紋管涵洞，應采用拼裝式涵管施工技術，管徑為20～25 m結構宜采用管節對接，管徑大于等于30 m的結構宜采用片狀弧形波紋板螺栓連接。

管節對接（管徑2.0～2.5 m結構）宜采用外套箍圈拼裝，采用外套波紋管環接圓管的不同管節，并注意密封防水和外套波紋管的上下對接設計。采用片狀拼裝時，波紋板拼裝應進行施工工序設計，合理地組織各片的次序、設計板的尺寸，既便于運輸安裝，又能減少螺栓數量；盡量將連接位置偏離最大等效應力和最大切向應力集中的區位；最大切向應力控制螺栓剪應力。

4拼裝時的注意事項

外套鋼波紋管箍圈對接拼裝的要點包括：確保安裝工具、配件齊全，尤其是需要手動操作和容易遺漏的細小部件，按照自波紋管中部向兩端、由下向上的順序安裝，保證上下箍圈之間的螺栓孔對正，螺栓緊固。endprint