公路鋼波紋管涵洞的連接與拼裝施工控制

劉偉山東省路橋集團(tuán)有限公司市政工程公司

公路鋼波紋管涵洞的連接與拼裝施工控制

劉偉
山東省路橋集團(tuán)有限公司市政工程公司

摘要：隨著公路工程建設(shè)數(shù)量的增加，施工過(guò)程中時(shí)常會(huì)遇到鋼波紋管涵洞的施工。實(shí)踐證明,用金屬波紋管涵進(jìn)行涵洞施工,無(wú)論從工期、效益、環(huán)保等方面都有其不可比擬的優(yōu)越性。為保證施工質(zhì)量，要求施工人員嚴(yán)格按照施工流程及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。尤其應(yīng)加強(qiáng)拼裝質(zhì)量的控制，以便為公路工程的順利施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：公路；鋼波紋管涵洞；拼裝；施工；控制

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的穩(wěn)步推進(jìn)，公路工程施工中時(shí)常會(huì)遇到涵洞施工。根據(jù)調(diào)查以及相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，涵洞不均勻變形會(huì)給涵洞結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞，縮短涵洞的使用壽命。將鋼波紋管應(yīng)用到涵洞施工中，可有效緩解涵洞結(jié)構(gòu)的破壞。因此，加強(qiáng)公路鋼波紋管涵洞的施工研究，對(duì)于總結(jié)提高施工質(zhì)量的經(jīng)驗(yàn)具有重要的指導(dǎo)意義。

一、鋼波紋管涵洞分類及適應(yīng)性研究

依據(jù)截面形式，可將公路鋼波紋管涵洞分為拼裝拱形、拼裝管拱形、整裝型圓管等。為確保公路涵洞施工質(zhì)量，選擇鋼波紋管涵洞時(shí)應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)和波形適應(yīng)性、矢高關(guān)系以及水力跨徑和計(jì)算等內(nèi)容。不同跨徑鋼波紋管涵洞的形式有所區(qū)別，如大跨徑鋼波紋管涵洞中拼裝板形比較常見(jiàn)，截面通常為管拱形、拱形或圓形。小跨徑鋼波紋管涵洞以整裝型常見(jiàn)，截面多為圓形管。實(shí)際施工時(shí)，涵洞地基比較軟弱或出現(xiàn)不均勻沉降的機(jī)率較高時(shí)，應(yīng)將截面閉合。截面不同，使用的鋼波紋管管徑參數(shù)也不同。

二、波紋管涵洞基礎(chǔ)以及臺(tái)背的施工

公路波紋管涵洞施工質(zhì)量受很多因素影響，其中基礎(chǔ)質(zhì)量是較為重要的因素。因此應(yīng)引起施工單位的高度重視，嚴(yán)格按照施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，具體可參考以下內(nèi)容實(shí)施：

1.挖基施工

為保證挖基質(zhì)量，施工時(shí)應(yīng)注意：（1）嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行挖基施工，尤其當(dāng)基底為淤泥等不良土質(zhì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的處理，而后填筑砂礫墊層，一般填筑厚度最少應(yīng)為200 mm，壓實(shí)處理后才能進(jìn)行管節(jié)安裝操作。（2）挖基時(shí)不能超過(guò)設(shè)計(jì)范圍，否則應(yīng)通知監(jiān)理，在獲得設(shè)計(jì)單位允許后才能繼續(xù)施工。（3）土質(zhì)基坑達(dá)到標(biāo)高要求后，應(yīng)避免擾動(dòng)及長(zhǎng)期暴漏，并加強(qiáng)基坑基底承載力、高程、尺寸的檢查。符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工。（4）充分壓實(shí)管節(jié)地基，并制作成和管身弧度比較緊密的弧形管座，而且應(yīng)保證制作管座的材質(zhì)無(wú)其他大的硬物且材質(zhì)均勻。

2.基礎(chǔ)砂墊層施工

進(jìn)行基礎(chǔ)砂墊層施工時(shí)，應(yīng)確保基礎(chǔ)具有較好的均勻性、穩(wěn)定性以及足夠的強(qiáng)度。通常使用30～80 cm的砂礫，而且還應(yīng)在基礎(chǔ)表面上設(shè)置一層均勻厚度為10 cm的粗砂，其最大直徑不能超過(guò)12mm。如遇到地基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，應(yīng)在綜合分析結(jié)構(gòu)整體性的基礎(chǔ)上，設(shè)置縱向預(yù)拱。基礎(chǔ)在涵管縱向預(yù)拱度應(yīng)保持在0.5%～1.0%范圍內(nèi)。對(duì)基層進(jìn)行壓實(shí)操作時(shí)，應(yīng)確保其壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到96%以上。

3.臺(tái)背回填與壓實(shí)施工

對(duì)臺(tái)背進(jìn)行回填施工時(shí)，使用的材料級(jí)配應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，嚴(yán)格按照回填流程進(jìn)行回填操作，而后及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)處理。在臺(tái)背1/3高度處，是最薄弱的環(huán)節(jié)，更需仔細(xì)壓實(shí)。位于管底下方楔形粗砂，應(yīng)使用“水密法”進(jìn)行振實(shí)處理。同時(shí)，使用振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)涵洞兩側(cè)進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)度至少應(yīng)為96%。另外，涵洞上方回填厚度不足50 cm不能進(jìn)行壓實(shí)操作，重型機(jī)械不得沿上方通過(guò)。在涵洞頂上的首層填土碾壓過(guò)程中，車轍的存在很可能使鋼波紋管涵洞在施工機(jī)械作用下的受力超過(guò)其極限承載能力，繼而出現(xiàn)反曲破壞性狀。當(dāng)回填厚度超過(guò)50 cm時(shí)，方可使用壓路機(jī)碾壓，所有碾壓壓實(shí)度應(yīng)不小于96%。

三、鋼波紋管涵洞連接和拼裝

鋼波紋管涵洞施工時(shí)，圓管長(zhǎng)度受安裝、運(yùn)輸、吊裝等環(huán)節(jié)影響，其常見(jiàn)的連接方式包括螺旋式、平行式以及咬口式等。其中采用咬口式進(jìn)行連接施工時(shí)，應(yīng)著重考慮防滲性能、管體整體強(qiáng)度等內(nèi)容。

鋼波紋管涵洞拼裝實(shí)際施工時(shí)還應(yīng)注重以下內(nèi)容：（1）認(rèn)真檢查波紋鋼板管涵的標(biāo)高、水平、平整度等參數(shù)，準(zhǔn)確確定管涵的中點(diǎn)、中心軸線、位置等。（2）重視底板的拼接。參考中點(diǎn)、中軸線準(zhǔn)確定位第一張波紋板，以此為參考進(jìn)行兩側(cè)波紋板的定位。將圓周向的搭接長(zhǎng)度留為50 mm，將第二張板疊在第一張板上，將連接孔對(duì)正。將適量潤(rùn)滑劑涂在螺栓螺紋上，從內(nèi)插入孔位，將對(duì)面套上墊圈使用扳手、套筒將螺母擰緊。（3）對(duì)環(huán)形圈進(jìn)行拼裝操作時(shí)，應(yīng)按照從上到下的順序進(jìn)行拼裝。將軸向搭接寬度控制在120 mm，使搭接位置處的上板很好的覆蓋下板。（4）圓周向拼裝滿三波紋板時(shí)需檢查一下截面形狀，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)調(diào)整，直到滿足拼裝要求。拼裝至環(huán)形圈合攏時(shí)，對(duì)截面形狀進(jìn)行再次檢查，使用定位拉桿進(jìn)行固定處理。對(duì)預(yù)緊螺栓進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后，對(duì)第一塊波紋管進(jìn)行拼裝。另外，當(dāng)管涵拼裝施工完成后，使用定扭電動(dòng)扳手。按照順序?qū)λ新菟ㄟM(jìn)行緊固，尤其應(yīng)避免遺漏情況，并使用紅漆標(biāo)示出緊固后的底螺栓。在回填操作施工前，螺栓應(yīng)都被擰緊，并確保波紋重疊位置嵌套緊密。為使螺栓扭矩滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)要求，應(yīng)做抽樣檢查。隨機(jī)選擇縱向接縫20%的螺栓進(jìn)行檢查，當(dāng)其中試驗(yàn)值超過(guò)扭矩范圍時(shí)，應(yīng)增加抽檢數(shù)目。

四、公路鋼波紋管涵洞拼裝注意事項(xiàng)

為保證公路鋼波紋管管涵拼裝質(zhì)量，施工過(guò)程中應(yīng)注意一些細(xì)節(jié)內(nèi)容。如拼裝外套鋼波紋管箍圈時(shí)應(yīng)避免發(fā)生遺漏現(xiàn)象。特別是一些手工操作，應(yīng)確保細(xì)小部件安裝的完整性。應(yīng)按照從中間向兩端、從上到下的順序進(jìn)行安裝，并擰緊螺栓。同時(shí)，對(duì)于連接螺栓與鋼波紋管管身材料，應(yīng)按照要求進(jìn)行一定的防腐處理。施工過(guò)程中外界環(huán)境腐蝕鋼波紋管時(shí)，應(yīng)采取涂保護(hù)膜或適當(dāng)增加管壁厚度的方法來(lái)進(jìn)行保護(hù)。另外，當(dāng)波紋管涵涵底縱坡坡度超過(guò)5%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行防滑移處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]王艷麗.鋼波紋管結(jié)構(gòu)在河北省公路橋涵中的應(yīng)用[J].公路.2015.05.

[2]趙衛(wèi)國(guó).公路鋼波紋管涵洞的研究與應(yīng)用展望[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版).2015.08.

[3]李百建.低拱型波形鋼板橋梁有限元分析[J].公路交通科技.2014.07.

[4]郭新春.鋼波紋管在公路涵洞工程中的應(yīng)用研究[J].公路交通技術(shù)，2013.04.

[5]賈遠(yuǎn).公路工程施工當(dāng)中關(guān)鍵部位的施工技術(shù)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì).2012.03.