波紋鋼管涵在岳武高速公路中的應用

許 紅 （安徽省高速公路控股集團有限公司，安徽 合肥 230088）

0 引 言

目前高速公路修建中設計有大量涵洞、通道，且以鋼筋混凝土結構為主，然而這種鋼筋混凝土結構施工周期長、耗材量大，對于山區等運輸條件困難地段，預制構件和大型施工機械往往難以到達現場，其施工難度則更大。如果采用傳統的工藝施工，則面臨混凝土運輸澆筑難以到位、施工周期長、預制蓋板吊裝難度大等問題。

本文結合岳武高速公路（安徽段）涵洞施工實際工程，提出了采用波形鋼管涵代替常規鋼筋混凝土蓋板涵的施工方法，有效地解決了上述施工難題，且波形鋼管涵通道施工具有適應地基與基礎變形的能力，可以解決傳統鋼筋混凝土蓋板涵因地基基礎不均勻沉降導致的涵洞開裂破壞問題，對降低施工成本、加快施工進度、保證施工質量等方面有較好的效果。

1 工程概況

岳西至武漢高速公路安徽段地處皖西大別山區，是溝通安徽、湖北兩省的重要省際區域干線，也是連接中部地區和東部地區的重要高速公路大通道。該高速為雙向四車道高速公路；設計整體式路基段落路基寬度24.5m，中央分隔帶寬2.0m，路面寬度21.0m。由于岳武高速地處皖西大別山，交通運輸條件差，為了降低施工成本、加快施工進度、保證施工質量，采用波紋鋼管涵代替部分傳統施工方法，取得了較好效果。

2 波紋鋼管涵優點

波形鋼管涵代替傳統的鋼筋混凝土管涵，首先可以有效地解決山區高速公路大型工程機械無法到達施工現場的困難，從而降低施工成本、加快施工進度；另外，波形鋼管涵通道施工具有適應地基與基礎變形的能力，可以解決傳統鋼筋混凝土涵因地基基礎不均勻沉降導致的涵洞開裂破壞問題，特別在特殊巖土地區,如多年凍土、季節性凍土、膨脹土、軟土等地區,采用波紋鋼管涵洞(應用波紋鋼板構成的涵洞)代替鋼筋混凝土圓管涵可以有效避免因地基變形導致的涵洞破壞問題；其次，鋼波形管涵洞由于軸向波形和徑向圓形的特點使其具有優良的受力特征，軸向和徑向同時分布因荷載引起的應力應變，并與周邊土體共同承受垂直荷載，更大程度上分散荷載的應力集中，更好地發揮波形鋼管結構的受力優勢。

3 施工質量控制

3.1 基底處理

①對于涵洞底高程高于原地面高程的，根據施工圖設計管涵高程按照路基填筑的壓實度及層厚要求進行分層填筑。

②基坑的寬度大于波紋鋼管直徑的2倍（保證管外最小單側空隙不小于1.5m），以滿足施工空間要求，方便波紋鋼管組裝，也有利于波紋鋼管周圍的回填及密實，管座采用的材料應勻質且無大石塊等物。

3.2 預拱度施工

預拱度的設置應根據地基可能出現的下沉量、涵底縱坡和填土高度等因素綜合考慮，通?？蔀楣荛L的0.6%～1%，最大不宜大于2%，以確保管道中部不出現凹陷或滑坡。

3.3 波形鋼管拼裝敷設

①檢查拼裝波紋鋼管的每片波紋板的規格和外觀質量，不符合設計要求和有缺損的不得使用。

②檢查涵管底部基礎平整度、密實度、標高和預拱度的設置，確定涵洞位置、中心軸線和中點。

③分片拼裝波紋鋼管時相鄰節段的周向搭接縫必須錯位布置，嚴禁接搭處有4層或4層以上的重疊。

④每節拼裝成型后要檢查截面形狀，達不到標準應及時調整，每安裝5m進行一次管節的圓度和位置校正。如出現偏位或變形，采用千斤頂、定位拉桿或其他有效的方式進行糾偏和調整。保證整道涵管保持在已標識的設計要求位置的中心軸線上。

3.4 防腐處理質量控制

仔細檢鋼波形鋼管內外表面，對于表面防腐層損傷點進行清理除銹后采用噴鋅、噴涂環氧樹脂、涂刷瀝青等不同的方式補救處理，以避免防腐耐久能力的降低。

3.5 回填質量控制

①波紋鋼管涵通道敷設、密封處理完成后及時回填，但回填前必須校核涵洞的規格、位置、方向、坡度等符合圖紙要求。

②回填土的材料宜采用礫類土、砂類土或礫、卵石與細粒土的混合料；當細粒土的成分為黏性土或粉土時，所摻入的石料體積應占總體積的2/3以上。距波形管0.3m范圍內的填土中，不得含有尺寸超過80mm的石塊、混凝土塊、凍土塊、高塑性黏土塊或其他有腐蝕材料。

在整個回填施工過程中，應注意管體截面形狀的變化，其變形量不得大于2%，變形量超標的，應查找原因，改進回填作業方法或采取其他有效措施來保證形狀變化在規定的范圍內。

③波形鋼管涵通道兩側及管頂回填土厚度滿足表1要求，填筑時應分層填筑、分層壓實，每層壓實后的厚度不宜超過20cm，要求每層檢測驗收，壓實度達到設計要求才可進行下一層填筑。管體兩側分層壓實回填應同步對稱進行，兩側的回填土高度差不得大于30cm。在回填夯實過程中，管體兩側面壓實施工時夯實設備應與涵軸線方向平行行駛，管體上方壓實施工時夯實設備應與橋涵軸線方向垂直行駛。管頂填土厚度小于60cm時，不得使用大于6t的壓路機械碾壓，也不允許施工機械通行或在管體上方堆放重物。

波形鋼管涵管頂最小填土厚度（mm） 表1

3.6 洞口處理質量控制

對于有流水沖刷的涵洞進出口處溝床需設置相應的調治構筑物，同時依兩側地形條件作必要的保護處理，以降低洞口沖刷防止波紋鋼管端口和底部墊層的流失，保證流水暢順的同時提高波紋鋼管橋涵的耐久壽命。調治保護構筑物的基礎和構筑應與基礎施工同步進行。

4 經濟效益及社會效益

相對鋼筋混凝土管涵施工，波紋鋼管涵施工對交通運輸條件要求不高，可減少對臨時便道的修建工作量，節省了大量的施工費用和施工時間；另外，在部分地區波紋鋼管涵洞施工實際費用目前已低于鋼筋混凝土涵洞施工。

從工期角度來看，一般波紋鋼管涵施工僅為3～5d，相對于鋼筋混凝土涵洞施工可以節省工期1個月，這樣不僅加快了工程建設步伐，縮短了建設工期，項目的相對運營時間也隨之增加，具有明顯的社會效益及經濟效益。

5 結 語

①波形鋼管涵通道施工具有適應地基與基礎變形的能力，可以解決傳統鋼筋混凝土涵因地基基礎不均勻沉降導致的涵洞開裂破壞問題，特別適合特殊巖土地區。

②波紋鋼管涵施工可以減少對臨時便道的修建工作量，縮短項目建設工期，加快建設步伐，增加項目相對運營時間，能產生較大的社會效益及經濟效益。

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