鋼波紋管在公路施工中的應(yīng)用

胡 松

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

鋼波紋管在公路施工中的應(yīng)用

胡 松

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

鋼波紋管的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)于地基的承載力沒有太高的要求，安裝的效率比較高，施工方式較為簡(jiǎn)單，環(huán)保效果好等等，因此，近些年來，鋼波紋管在我國(guó)的公路工程當(dāng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，目前利用鋼波紋管去取代鋼筋混凝土進(jìn)行涵洞的施工，屬于一項(xiàng)比較新型的施工工藝，首先論述了鋼波紋管的主要優(yōu)勢(shì)。并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)其在施工的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析。

鋼波紋管；公路施工；應(yīng)用

1 鋼波紋管涵的優(yōu)點(diǎn)

1.1 施工工期短，耐久性強(qiáng)

鋼波紋管在生產(chǎn)之前都是進(jìn)行了專業(yè)化的設(shè)計(jì)，在生產(chǎn)階段外界環(huán)境不會(huì)對(duì)其造成影響，其在確保質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還有效的提高了生產(chǎn)的效率。此外，利用鋼波紋管進(jìn)行施工不需要考慮季節(jié)以及氣候因素對(duì)施工的影響。且安裝所用時(shí)間較短。鋼波紋管的使用壽命為100年，在對(duì)鋼波紋管的內(nèi)部以及外部進(jìn)行了瀝青等防水處理之后，能夠有效的延長(zhǎng)鋼波紋管的適應(yīng)壽命，根據(jù)相關(guān)研究，至少可以延長(zhǎng)20年，并且還能夠有效的降低后期維護(hù)的成本。

1.2 重量輕，造價(jià)低

鋼波紋板材和高強(qiáng)螺栓是鋼波紋管的主要組成材料，與相同條件的混凝土圓管涵相比，重量大為減少。方便了后期的運(yùn)輸，同時(shí)也給安裝帶來了極大的便利。此外，因?yàn)椋摬y管的安裝工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，因此，對(duì)于安裝人員的技術(shù)方面沒有太高的要求，只要相關(guān)的人員可以嚴(yán)格的按照規(guī)范進(jìn)行操作就可以了。鋼波紋管涵的出現(xiàn)，促進(jìn)了公路建設(shè)當(dāng)中涵洞形式的豐富化，特別是在砂，石等建筑材料尤其匱乏的地區(qū)，在綜合了施工進(jìn)度，運(yùn)輸成本等各個(gè)方面的因素之后，鋼波紋管因?yàn)槠渫怀龅慕?jīng)濟(jì)性，成為了施工單位的不二選擇。

1.3 抗變形能力強(qiáng)，具有良好的適應(yīng)性

鋼波紋管不僅具有著很好的抗拉抗壓性能，還具備著較高的抗剪強(qiáng)度，是一種非常典型空間結(jié)構(gòu)。隨著上部荷載的不斷作用，管壁會(huì)產(chǎn)生極其微妙的變化，使得上部荷載傳輸?shù)街苓叺耐馏w當(dāng)中，在荷載一致的情況下，對(duì)于地基所產(chǎn)生的壓力明顯的降低，所以，在對(duì)其進(jìn)行基礎(chǔ)處理的時(shí)候，比較方便，造價(jià)成本也不高，對(duì)于長(zhǎng)期的凍土，軟土，膨脹土等地區(qū)，選擇使用鋼波紋管更是非常必要的，大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，選擇使用鋼波紋管在凍土地區(qū)進(jìn)行施工，不但能夠有效的降低涵洞的凍融影響，促進(jìn)結(jié)構(gòu)使用壽命的進(jìn)一步提高，還能夠有效的提高凍土地區(qū)的排水效果。

2 施工工藝要點(diǎn)分析

2.1 地基處理

在進(jìn)行軟土地基處理的時(shí)候，首先需要采用具有一定厚度的砂礫進(jìn)行填充處理，對(duì)于普通的土質(zhì)地基，則不僅需要對(duì)基礎(chǔ)的厚度進(jìn)行檢查，還需要對(duì)地基土的夯實(shí)度進(jìn)行檢查。對(duì)于優(yōu)質(zhì)土地基，應(yīng)把大于10 cm的石塊或其他硬物清除。由于鋼波紋管是柔性結(jié)構(gòu)，為避防止其出現(xiàn)凹凸變形的問題，防止其使用性能下降，應(yīng)避免將其置于太過堅(jiān)硬的巖石地基之上。所以在進(jìn)行巖石地基處理的時(shí)候，需要首先將一部分的軟巖處理掉，然后填充一層質(zhì)量?jī)?yōu)良的土，做好夯實(shí)處理，當(dāng)所面臨的地基屬于巖石風(fēng)化層地基的時(shí)候，那么就需要紫換填不小于3倍直徑寬度的填土，為了避免鋼波紋管中部出現(xiàn)凹陷，應(yīng)在基礎(chǔ)墊層設(shè)置一定的預(yù)拱度，通常情況下，預(yù)拱度為0.2%～1.0%。

2.2 管身的安裝和密封

在進(jìn)行管身安裝的時(shí)候，需要對(duì)管涵的軸線以及進(jìn)出水口的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的放出，為了使管涵受力均勻，管底安裝時(shí)應(yīng)將其緊貼與墊層上。拼裝的時(shí)候首先需要進(jìn)行底片的安裝處理，拼裝應(yīng)該保持從下到上的順序，進(jìn)而在順著管軸的方向往兩側(cè)進(jìn)行拼接，必須要確保板和板之間連接的緊密型。

2.3 鋼波紋管的兩側(cè)回填

鋼涵管涵洞的兩側(cè)近處應(yīng)使用機(jī)械進(jìn)行夯實(shí)，以保證鋼涵管涵洞的回填質(zhì)量，采用分層回填的方式，在壓實(shí)度達(dá)到要求之后才可以進(jìn)行下一層的填筑。使用振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)管涵兩側(cè)50 cm外的填土進(jìn)行碾壓，對(duì)于上方回填土厚度在60 cm以內(nèi)的鋼波紋涵管涵洞，其夯實(shí)工作可通過小型夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行；回填土厚度在60 cm左右時(shí)可通過小型壓路機(jī)進(jìn)行靜壓；填土厚度大于60 cm時(shí)可以采用壓路機(jī)進(jìn)行振壓。

2.4 八字墻、洞口鋪砌的施工要點(diǎn)

在對(duì)洞口進(jìn)行施工的時(shí)候，應(yīng)該首先相同規(guī)格的，尺寸較好的石塊交替的鋪砌在相應(yīng)的層次上面，使得其能夠形成錯(cuò)鎖結(jié)構(gòu)，在砌筑的時(shí)候，應(yīng)該選擇使用錯(cuò)峰的方式，不能夠出現(xiàn)豎縫、通縫，確保外露面整體的平整性，

3 鋼波紋管在公路施工中的應(yīng)用實(shí)例

3.1 工程概況

貴州思遵高速公路管道工程采用鋼波紋管涵，分別為直徑4 m、2.5 m和2.0 m，交角也不同，鋼波紋管涵統(tǒng)計(jì)表如1所示。

表1 鋼波紋管涵統(tǒng)計(jì)表

3.2 鋼波紋管施工技術(shù)方案

(1)管節(jié)的拼裝和連接。

在進(jìn)行施工前，應(yīng)對(duì)涵管底部平整度、標(biāo)高及基礎(chǔ)預(yù)拱度的設(shè)置進(jìn)行檢查，對(duì)涵管的位置、中心軸線以及中心進(jìn)行確定。環(huán)形圈的拼裝應(yīng)由下向上進(jìn)行，每米長(zhǎng)度拼成型后，要對(duì)截面形狀進(jìn)行測(cè)定，如果發(fā)現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。涵管拼裝全部完成后，用定扭氣動(dòng)扳手，對(duì)所有螺栓進(jìn)行緊固，保證波紋管的重疊部分緊密地嵌套在一起。為防止波形鋼板板縫和螺栓孔處滲水，在鋼板連接處和螺栓孔處采用專用密封材料密封，以防波紋板連接處滲水。安裝完畢后，在管內(nèi)外均勻涂刷兩道瀝青，瀝青可為熱瀝青或乳化瀝青，瀝青涂層的總厚度應(yīng)不小于1 mm。鋼波紋管涵安裝應(yīng)進(jìn)行表2中的檢查。

表2 鋼波紋管涵安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目表

續(xù)表2

(2)兩側(cè)及頂部回填。

在對(duì)涵管的兩端進(jìn)行回填之前，建議在波紋管的兩端利用紅漆每隔15 cm的距離做填高的標(biāo)示，在填筑的過程當(dāng)中嚴(yán)格的根據(jù)標(biāo)注線進(jìn)行施工，在管身最大直徑的兩端50 cm外的地方選擇使用壓路機(jī)做壓實(shí)處理，建議采用20 t的壓路機(jī)進(jìn)行。對(duì)于50 cm范圍之內(nèi)的，應(yīng)該選擇使用輕型的夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行處理，這樣能夠防止重型機(jī)械對(duì)管涵造成損害。

當(dāng)涵管上方回填的厚度在50 cm的范圍之內(nèi)的時(shí)候，應(yīng)該選用手扶振動(dòng)機(jī)進(jìn)行夯實(shí)處理，在夯實(shí)的過程當(dāng)中，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行操作，確保夯實(shí)的程度能夠達(dá)到施工的要求，當(dāng)涵管頂部填土的厚度超過50 cm之后，則應(yīng)該選用20 t的壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)處理，需要注意的是，在航管未達(dá)到最小填土高度的情況下，嚴(yán)格禁止重型機(jī)械以及車輛在此范圍內(nèi)通過。

對(duì)于端部位置有擋墻的涵洞，回填的順序應(yīng)該是從兩端逐漸朝著結(jié)構(gòu)的中心進(jìn)行回填，對(duì)于端部的位置沒有擋墻的涵洞，則應(yīng)該從中心方向往兩端的位置進(jìn)行回填處理，需要注意的是，在涵管的頂部位置以及兩側(cè)20 m范圍之內(nèi)，嚴(yán)格禁止采用機(jī)械進(jìn)行夯實(shí)處理，無論是回填的起始階段，還是填土完成階段，最終截面尺寸以及組裝的尺寸之間的偏差不可以大于2%，否則，應(yīng)該立刻停工，找出偏差出現(xiàn)的原因，采取有效的措施，將偏差控制在允許的范圍之內(nèi)。

4 結(jié) 語

使用鋼波紋管進(jìn)行涵洞施工具有很多優(yōu)勢(shì)，不僅使其結(jié)構(gòu)具有柔性的特點(diǎn)，還能保證其強(qiáng)度。對(duì)于各類地基，鋼波紋管都有良好的適用能力，能夠使沉降不均勻的問題德大有效解決，對(duì)于解決涵洞極易受到破壞的問題也大有益處。采用合理的施工工藝能夠使鋼波紋管的優(yōu)勢(shì)在公路工程中得到最大程度的發(fā)揮。

[1] 楊濤.波紋管鋼板涵在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2010,(15):23-25.

[2] 王欣.金屬波紋管施工技術(shù)[J].建材技術(shù)與應(yīng)用,2011,(3):8-9.

[3] 付鋒艷.鋼波紋管涵在公路工程中應(yīng)用技術(shù)研究[J].山西建筑,2010,(24)：11-13.

2016-09-22

胡松(1983-)，男，貴州織金人，助理工程師，主要從事公路橋梁建設(shè)工作。

U445.1

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