波紋鋼管涵洞在公路工程中的應用探究

劉　冰

（青海路橋建設股份有限公司，青海 西寧 810000）

波紋鋼管涵洞在公路工程中的應用探究

劉冰

（青海路橋建設股份有限公司，青海 西寧 810000）

當前，現代化交通建設在不斷地發展，科學建設水平也在逐漸地提高，在公路建設中，鋼結構已經逐漸的流行起來，并且得到了更多的關注。波紋鋼管涵洞是一種較為新型的材料結構，在公路建設當中也得到了大力的應用，而這種結構在施工中更有利于環保，也可以提高施工效率，其優點已經被越來越多的人熟知，所以在現代公路建設中已經廣泛地使用了。本文主要在實踐中對鋼波紋管的應用進行研究探討，并且提出一些相應的意見，在公路工程的建設中所應用的方法提出了理論依據。

公路工程；波紋鋼管涵洞；應用方法

在我國現階段的公路建設中，由于勞動力成本以及環保要求不斷地提高，在建設中也就無形地加大了困難，對此，新技術、新工藝以及新材料就顯現出了一定的優勢，在實際應用中也得到了普遍的認可，使用范圍也越來越廣泛，而對于傳統的技術而言也就提出了更高的要求。應用波紋鋼管涵洞是在現代公路建設中最主要的一種材料，它主要是通過鋼管和機械施工密切地相聯系，從而共同承受荷載的一個形式。這種方法雖然已經得到了更多的認可和應用，但并沒有形成一套特有的設計標準，同時也存在一些問題，也是需要在未來進一步發現和研究的。

一、波紋鋼管涵洞的特點

（一）在公路工程中最常見的一種結構設施就是涵洞，它可以滿足通道和排水的要求，但施工時間是較長的，因為它的涵洞密度是非常大的。如果是在較為特殊的巖土地區時，比如對于那些膨脹土，季節性的凍土或者是軟土地區時，應用鋼筋混凝土的圓管涵會出現一定程度的破損，并且也會導致出現不均勻地沉降或者是病害等問題，同時也會降低這些材料的使用壽命，提前老化。此外，在應用圓管涵時因為它自身存在的缺陷，也會造成運輸不便或者是沒有達到一定強度地聯結，這些問題也是降低材料使用壽命的因素。在實際應用中，從另一方面我們也可以看出，由于路基和涵洞的構筑材料存在很大的差異，所以也就導致了明涵出現跳車等問題，從而對于行駛安全和舒適度等造成一定的影響，也提高了養護的成本。對此，應用波紋鋼管涵洞是一種比較有效的解決方法，它不僅可以解決地基變形的問題，也可以防止涵洞受到破壞，從而降低地基發生沉降等現象。

（二）在公路涵洞中最主要的一種破壞形式就是出現不均勻沉降問題，而產生這種問題最主要的一種因素就是材料與功能之間的關系。如果應用強度較高，柔軟性好的波紋鋼管涵洞就可以有效地防止這種問題的發生，也可以解決地基變形的問題。波紋鋼管涵洞它具有良好的受力特性，在軸向波紋中會存在大量的應力，這也是避免地基出現沉降最主要的一種條件，不但可以分散荷載應力，同時也可以提高應力的集中，發揮出鋼結構所特有的優點。對于那些土體不夠理想的地區應用該材料更具有優勢，其發展前景也是較為廣泛的。

（三）通過大量的實踐我們可以看出，在公路工程中，如果涵洞不會出現不均勻沉降最有效的方法就是材料的應用，而在研究中發現，波紋鋼管涵洞是最具有這種能力的，而它的表現形式也體現在幾個方面。第一，它有一定的抗沉降與抗變形的優點，更適用在承載力較差，膨脹土以及軟土地區使用。第二，適用在人工力與財力短缺的地區。第三，適用在工期較短，并且需要拼裝的施工中。第四，生產環境不受任何影響，可以集中生產，便于控制質量等。第五，對于那些生產時間短，標準化生產，更利于控制質量。第六，可以有效地改善膨脹土以及軟土等地區的地基結構，并且降低發生沉降，減少碎石和水泥等材料的用量，可以保護環境，從而也就降低了養護成本，并且也提高了公路的使用性能。

二、波紋鋼管的類別

波紋鋼管的形狀是不同的，也分為幾種，其中應用最普遍的就是u形波紋鋼管。如果按照層數進行劃分，一般有多層與單層兩種，但還有一種劃分方法，就是可以按照是否有加強環進行分類，可以把它分為有加強型和無加強型兩種。其中，u形波紋鋼管可以更好的用于低壓以及大變形的狀態下使用。此外，在公路波紋鋼管涵洞應用時，也可以把截面形式分為幾種，包括有整裝與拼裝型圓管，拼裝拱形等。而我們在選用結構形式時也必須要全面綜合地考慮，波形和結構的適應能力，跨徑和水力計算之間的關系等都是在考慮范圍之內的。如果是應用在一些小跨徑的波紋鋼管涵洞中時，一般都是以圓形管以或者是整裝型為主，并且可以拼裝使用的。如果是應用在大跨徑時，則一般是以拼裝為主，其截面會以拱形或者是圓形為主。還有一方面也是非常重要的，我們在應用波紋鋼管的拱涵時，它必須是現澆混凝土，如果是在軟土地基，或者是發生不均勻沉降時，它的截面應是閉合式的，截面不同所應用的管涵也是不同的。

三、波紋鋼管涵洞在工程建設中的應用

在現代公路工程中，普遍應用的一種材料就是波紋鋼管涵洞，它是較為特殊的一種結構，有剛性與具有柔性，可以與土體形成組合，并且同時受力，所以應用這種材料在施工中進行涵背回填時有著非常重要的作用。但是，在作業時也應注意它的溫度控制，時間以及環境等，無論是從材料，還是從壓實度方面的要求都必須要結合相應的施工工藝來完成。

（一）波紋管的制造方法一般分為幾種，包括有沖壓法，滾壓法以及液壓成型法。其中，我們所應用的滾壓法是通過槽模對薄壁管坯做滾壓處理進行制造的一種方法，但這種方法更適用在柔性軟管。同時，我們也要考慮綜合條件，無論是從材料，工作還是從成本或者是壽命方面都需要綜合界定。但是在當前公路工程發中應用最多的還是液壓法，這種方法主要是應用液壓制約了環中產生脹形的問題，它可以加工不同的金屬，并且成本也相對較低。

（二）在應用波紋鋼管涵洞的施工方法時，通常情況下是通過應用回填法與開槽法兩種，并且與混凝土涵的方法是一致的。我們進行波紋鋼管施工前，必須要對其準確定位，找出管涵的縱橫軸線和它的中心點，同時根據一定的比例在基坑邊坡進行放坡，控制好寬度，再根據圖紙要求開挖，測量出準確的位置，打好邊樁，測出高程。如果是在軟土地基進行作業時，必須要根據它的厚度做砂礫換填處理，如果是一般土質則必須要做好夯實處理，工序完成后要進行全面地檢測，通過后才能進行使用。如果是在優質的土地基上作業時可以節省很多工序，只需清理一些雜物便可。但遇到巖石地基時，為了避免波紋鋼管發生變形，則必須要做換填工作，不能在堅硬的巖石上作業，由于波紋管是屬于柔性結構，一旦遇到過硬的巖石會破壞它的性能，對此，要進行換填并做好夯實。

（三）在做安裝管身時，必須要準確的算好軸線的位置以及進出水口的位置，安裝時盡量要靠近墊層，均勻的受力在管涵上。如果是進行拼裝時，其順序是從下到上進行的，再順著軸向延伸至兩端。在各個板之間的連接必須是密切的，同時要用螺栓應擰緊，也就是分別把同一個螺栓向外擰緊，避免出現打滑的現象，一旦出現松動就會影響波紋鋼管的正常使用。此外，在安裝管軸時，在每一個管節之間必須要進行有效的校正處理，絕對不能出現偏位現象，一旦發生偏移，則可以利用千斤頂做糾正使之回到正位，但不能過大地用力，避免損壞。最后，安裝結束后，必須要對每個管節的螺栓進行認真仔細地檢查，是否存在松動或者是有遺漏的問題，如果沒有達到要求的螺栓應及時的更換。

（四）如果要確保涵管在回填時的質量要求，就必須要在涵管兩側進行夯實處理，在管底的下方應用水密法做振實處理。在回填波紋管兩側的填土時必須要分層進行，而且厚度要達到標準要求，達到壓實標準后再做下一層的填筑。如果管涵的范圍較大時可以應用壓路機做振動碾壓，如果范圍較小時則可以應用小型機械作業，但一定要夯實。如果回填管涵上方的土體時，如果厚度較小時可以應用小型機械進行夯實處理，反之厚度較大時必須要應用壓路機進行作業，壓實度要達到標準要求。在對波紋鋼管頂進行回填時，它的高度只取最大值，并且只能應用小型的壓實機械，如果需要重型設備時，一定要檢查結構物是否具有受載的能力，不能盲目地進行。最后，在砌筑八字墻施工時，必須要先夯實其底部，測試它的承載力，通過后再砌筑處理。

結語

波紋鋼管涵洞是在現代公路建設中最主要的一種材料，它主要是通過鋼管和機械施工密切的相聯系，從而共同承受荷載的一個形式，在現代公路建設中也已經逐漸流行起來，同時得到了一定的關注。它不僅是一種較為新型的材料結構，并且這種結構在施工中更有利于環保，也可以提高施工效率，其優點已經被越來越多的人而熟知，所以在現代公路建設中已經廣泛地使用了。

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