鋼波紋管涵在風力發電場道路工程中的應用

楊小平

中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司 四川 成都 611130

正文：

1 鋼波紋管涵發展歷史

在公路工程中鋼波紋管涵主要分為螺旋波紋鋼圓管涵、環形波紋鋼圓管涵、波紋鋼板件三種類型。

鋼波紋管涵在世界上的應用已有100多年的歷史。1896年，美國率先進行鋼波紋涵管通道、涵管的可行性研究及使用。其后，推廣到歐洲、日本等發達國家。隨著鋼波紋管涵在世界范圍內的使用越來越廣，其技術的可靠性及經濟性得到了充分的證明。在我國，由于新中國成立后工業基礎十分薄弱，公路工程的發展也十分緩慢，涵洞橋梁除特殊項目以外大部分還是以漿砌條石為主。在改革開放后，中國大地發生了翻天覆地的變化，對國外先進技術的引進逐日增加。此時鋼波紋管涵以成品形式進口到我國，后經國內設計院的研究及使用，鋼波紋管涵得到長足的發展，目前使用范圍已覆蓋全國所有省市。據統計全國鋼波紋管涵生產廠家已達80余家，具有生產能力的廠家更是多大幾千家。為了規范鋼波紋管涵的生產設計及使用標準，2008年4月3日經交通運輸部發布了《公路橋涵用波紋鋼板》（JT/T710-2008）交通行業標準，2010年12月8日又發布了《公路涵洞通道用波紋鋼管（板）》JT/T791-2010交通行業標準。

2 鋼波紋管涵特點

2.1 涵洞孔徑范圍覆蓋大

鋼波紋管涵目前成熟的孔徑包括：0.3m、0.5m、0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.0m、6.0m、7.0m、8.0m，可以說涵蓋了目前所有鋼筋混凝土涵洞（主要指鋼筋混凝土圓管涵及鋼筋混凝土蓋板涵）的所有孔徑。

2.2 對地基要求低

由于鋼波紋管涵為柔性結構，因此地基的處理要求相對較低。通常鋼波紋管涵基礎采用回填砂礫石或泥結碎石等施工區可較易獲得的材料回填平整，并做出不小于2%的排水縱坡，無需像鋼筋混凝土涵洞一樣澆筑混凝土基礎。

2.3 施工方便、工期短

管體拼接采用高強螺栓，拼接完成后的管體整體性很強，因此鋼波紋管涵的管體拼接與基礎開挖同時實施，大大縮短施工工期，減少構造物施工斷道時間，保障了風電場其他工程的運輸及工程進度。

2.4 適用范圍廣

鋼波紋管涵的材質具有硬度高、抗裂能力強、耐久性長等特點，可廣泛使用于南方雨水充沛、軟土分布廣泛及高原嚴寒凍土等不良地質地區。

2.5 運輸方便

鋼波紋管涵重量僅為預制鋼筋混凝土10%～20%，管體可現場拼接，從物流運輸上有著明顯的優勢。

2.6 經濟性高

通過估算比較，鋼波紋管涵每延米造價相對相同規格的傳統涵洞較低，如果考慮施工中的人材機等方面節約的成本，則其經濟性更高。

2.7 環保低碳

鋼波紋管涵可以不用或者少用傳統的建材水泥、砂石等，對環境保護而言具有深遠的意義。

3 鋼波紋管涵在公路工程中的應用

由于鋼波紋管涵突出的特點，目前國內公路工程中已開始大量使用鋼波紋管涵來替代傳統的鋼筋混凝土涵洞。以交通較為落后的西藏為列，國家對于西藏的交通建設的大力扶持下，西藏2017年末公路總通車里程89343公里，比上年增加7246公里，同時還有大量建設中的項目；據調查新增的通車公路中鋼波紋管涵的使用越來越廣泛。

鋼波紋管涵整體拼接（圖片來源于網絡）

4 風電場道路建設現狀

目前國內風電場道路設計參考四級公路標準主要采用以下標準：《公路工程技術標準》（JTG B01-2014）、《公路路線設計規范》（JTG D20-2017）、《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2015），從規范參照上，并未參照更為先進的鋼波紋管涵的相關規范，在設計施工中也并未使用鋼波紋管涵。

由于風電場道路屬于風電場主體建設的配套工程，一般風電場道路的建設期一般在六個月左右，施工工期要求短，且道路施工還需與主體工程、施工臨建工程相互協調，因此道路在建設中無法按照一般公路工程項目施工順序施工。一般風電場道路施工順序為：征地→路基開挖→路基修整（此時其他工程已開始進場組織施工）→構造物基礎開挖→構造物施工→泥結碎石路面施工。由目前的施工順序我們可以看出與風電場其他工程相互干擾最大的是“構造物施工”，構造物在施工過程中道路屬于斷道狀態，車輛無法通行。

5 鋼波紋管涵在風電場道路建設中的應用前景

2017年全國新增風電裝機容量達1966萬千瓦，從2008年至2017年累計裝機容量更是高達18839萬千瓦，可見風力發電項目的前景巨大。作為風力發電項目的配套道路雖沒有具體的統計數據，但根據以往風電項目數據的分析，我們估算出2017年新增風力發電項目配套道路大概里程約為4000km左右。隨著風力發電項目向風資源更豐富的山地轉移，道路施工的難度在增加，因此對涵洞的需求及技術要求也相應的提高。由于鋼波紋管涵相對于傳統的鋼筋混凝土涵洞而言具有：涵洞孔徑范圍覆蓋大、地基要求低、施工方便工期短、適用范圍廣、運輸方便、經濟性高等特點，可適用于全國范圍內的所有風電場，其必將具有更廣闊的應用前景。

結束語：道路工程是風力發電項目的基礎工程，而涵洞又是道路工程中最重要的構造物之一，而涵洞的先進性有助于道路建設成本的降低、施工進度的加快及施工質量的提高，本文通過對鋼波紋管涵的發展歷史、特點及實際工程中的應用及風力發電項目的需求進行分析，為鋼波紋管涵在風電場中的應用推廣奠定堅實基礎。