鋼波紋管涵洞路用的效益分析

王靈建

摘 要 鋼波紋管涵洞作為一種新型結構在公路工程中應用，不僅表現出其柔性結構的優勢，而且具有顯著的經濟效益和社會效益。本文主要介紹了與混凝土結構涵洞相比鋼波紋管涵洞所具有的經濟效益與社會效益。

關鍵詞 鋼波紋管 公路工程 效益

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0前言

隨著公路建設的發展，公路改建等級的提高，高速公路的延伸，遇到的特殊地質環境越來越多。對公路橋涵結構來說，不均勻沉降及結構開裂損壞等是其破壞的主要形式。從材料、結構和功能的本質關系上分析，采用柔性、高強度的波紋鋼材料，不僅具有適應地基與基礎變形的能力，而且可以解決因地基承載力不足導致的涵洞破壞問題。鋼波紋管涵洞是采用波紋狀整管或波紋狀鋼片通過連接、拼裝而成的一種涵洞形式。鋼波紋管涵是一種柔性結構，不僅具有適應地形和基礎變形的能力，而且還可以解決因地基基礎不均勻沉降導致的涵洞破壞問題。鋼波紋管涵與混凝土涵在結構上有著根本不同的特性。波紋管在結構上具有橫向補償位移的優良特性，可充分發揮鋼材抗拉性能強、變形性能優越的特點，能夠滿足多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等因地基不均勻變形引起的涵洞結構應力的特殊需求，具有較為廣泛的應用前景。

1經濟效益分析

在多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地質不良地區采用鋼波紋管涵洞代替鋼筋混凝土涵洞，不僅極大地改善了公路地基變形和涵洞兩側的不均勻沉降問題，而且有效地減少了工程造價。在山區丘陵地帶的特有地形，采用混凝土結構涵洞時施工往往受到限制，考慮到材料的運輸、施工方法、施工工期等方面的影響，鋼波紋管涵洞特別適合應用，并且取得了顯著的經濟效益。

采用鋼波紋管涵洞代替鋼筋混凝土涵洞時，孔徑為4 m 波紋管相比較于原設計鋼筋蓋板涵造價節省約18.5%左右。不同長度經濟節省比例稍有不同。采用50m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節省比例約為7.1%；采用75m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節省比例約為13.18%；采用80m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節省比例約為35.05%；采用90m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節省比例約為25.1%；采用120m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節省比例約為11.7%。據調查統計，采用3 m以上孔徑時，鋼波紋管涵洞的造價可比鋼筋混凝土結構降低10%～30%，多孔則節約更多，經濟效益顯著。鋼波紋管涵采用鋼板熱浸鍍鋅，使用壽命可達到50年以上。在腐蝕性大的環境下采用內外表面瀝青吸附層的鋼波紋管，可在涵洞原使用壽命基礎上提高約20年以上。跨徑4m€？m鋼筋混凝土蓋板涵維修費用約16萬元，直徑3m 鋼波紋管涵洞維修費用約4萬，能夠節省維修費14萬元；跨徑4m€？m鋼筋混凝土蓋板涵維修費用約19.5萬元，直徑4m 鋼波紋管涵洞維修費用約4萬，能夠節省維修費15.5萬元；跨徑6m€？m鋼筋混凝土蓋板涵維修費用約24萬元，直徑5m 鋼波紋管涵洞維修費用約6萬，能夠節省維修費18萬元，具有顯著的經濟效益。

2社會效益分析

目前，涵洞在我國公路工程中的應用以鋼筋混凝土結構為主，表現出剛性涵管的工程特性，其適用性好，承載力高。鋼波紋管涵洞是近些年出現的新型涵洞結構，屬于柔性涵管的一種。相對于鋼筋混凝土涵洞，鋼波紋管涵洞的應用，減少或根本舍棄了水泥、木、沙石等常規建材，并合理利用棄土（渣），對環境的破壞程度較小，且噪音和震動小，有利于環境保護、降低碳排放量，符合我國經濟節約型、環境友好型社會理念。鋼波紋管涵的大量應用還可解決鋼結構產能過剩問題，促進鋼結構產業經濟發展，同時廢棄的鋼波紋管可回收循環利用，避免了環境破壞及污染，符合綠色交通發展理念。公路使用過程中鋼波紋管涵洞的柔性結構與路基、路面有很好的協同性，從而提高路面服務性能，減少了結構物與路堤交界處的“錯臺和跳車”現象，提高了行車的舒適度與安全性。由于鋼波紋管的工廠化生產加工與現場拼裝分開實施、運輸和現場拼接施工均無需大型機械設備、大部分拼接只需手工操作即可、施工方便快捷、易于操作的特點，采用鋼波紋管涵洞代替鋼筋混凝土涵洞可大幅縮短工期（一半以上），且施工不受溫度和環境的影響，延長了可施工期，特別是一些高寒地區例如西藏和新疆等地，一年內的工程施工時間僅有5～6個月，在這些地區應用鋼管波紋管涵就具有一定的優勢，社會效益明顯。

3結語

在我國公路工程中鋼波紋管涵洞作為一種新型結構，不僅能滿足力學性能要求，而且具有顯著的經濟效益和社會效益。采用鋼波紋管涵洞代替鋼筋混凝土涵洞，在建設時期投資金額顯著降低，施工工期縮短，在后期維修時期維修費用也有明顯減少。鋼波紋管涵洞的應用，對環境的破壞程度較小，且噪音和震動小，有利于環境保護、降低碳排放量，符合我國經濟節約型、環境友好型社會理念，同時廢棄的鋼波紋管可回收循環利用，符合綠色交通發展理念。因此，鋼波紋管涵洞在公路工程中具有較為廣泛的推廣應用前景。

參考文獻

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