談鋼波紋管涵在高填方公路中的應(yīng)用

蘆曉蓉

(山西省襄垣縣交通運(yùn)輸局，山西襄垣 046200)

0 引言

本文結(jié)合某縣城—下良快速通道濱河西路至郝村段的施工實(shí)際情況對(duì)鋼波紋涵的施工工藝和技術(shù)要求進(jìn)行闡述。

1 工程概況

某縣縣城—下良快速通道濱河西路至郝村段工程，有兩條大溝，屬于高填方地段(按有關(guān)規(guī)定，路堤邊坡高度大于20 m的就屬于高填方地段)，最大填土深度33.6 m，考慮到地形和水文因素的影響，保證路基沉降給其帶來(lái)的影響，在本工程中，K1+800處設(shè)置了一條直徑為2.0 m的組裝波紋管涵，與路基中心線成90°，全長(zhǎng)為130 m，填土高度為24.76 m。K2+250處同樣設(shè)置了一條直徑為2.0 m的組裝波紋管，與路基中心線成90°，全長(zhǎng)為173 m，填土高度為33.6 m。該波紋管涵安裝時(shí)采用拼接式，拼裝時(shí)從涵洞中心線向兩端延伸。該涵洞由于其地基承載力不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，基礎(chǔ)均采用厚度為80 cm片石擠淤及10 cm厚的砂礫墊層處理，壓實(shí)度均不應(yīng)小于96%，基礎(chǔ)施工時(shí)注意縱向預(yù)留0.5%的預(yù)拱度，管涵流水面預(yù)留1%～3%的坡度，管涵洞口根據(jù)地形設(shè)計(jì)采用了八字墻形式。為了防止流水沖刷，八字墻、洞口鋪砌和護(hù)坡均采用M7.5漿砌片石鋪砌。

2 鋼波紋管主要施工技術(shù)要求

2.1 鋼波紋管涵的特性

鋼波紋管涵對(duì)地基要求低、施工簡(jiǎn)易，具有良好的柔性和剛性、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度較高，且具有軸向和徑向同時(shí)分布因荷載引起的應(yīng)力應(yīng)變特性，充分發(fā)揮鋼材的抗拉性能、變形能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以更大程度上分散荷載的應(yīng)力集中，更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，所以在高填方路基和軟土路基施工中是替代圓管涵和蓋板涵的優(yōu)質(zhì)方案，并且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。從施工工期看，普通的鋼筋混凝土蓋板涵、箱涵需要工期為2個(gè)月～3個(gè)月，而鋼波紋管涵洞施工工期為1個(gè)月左右，這樣加快了建設(shè)步伐，節(jié)約了大量的時(shí)間，加快了路基施工進(jìn)度。

2.2 鋼波紋管涵施工技術(shù)要求

2.2.1 挖基

施工中，首先對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行80 cm片石擠淤和10 cm厚砂礫墊層，填筑寬度為2 m×2 m+涵管直徑，并夯實(shí)緊密，以保證鋼波紋管涵的均勻受力，采用50 t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行振實(shí)碾壓，壓實(shí)度達(dá)到95%以上。

2.2.2 預(yù)留拱度

施工于一般路基的鋼波紋管涵，為了防止管道一段時(shí)間后產(chǎn)生下沉，特別是在中部大于兩端，所以在施工時(shí)需設(shè)置預(yù)留拱度。本工程中在鋪設(shè)波紋管管身時(shí)設(shè)置了0.5%的預(yù)留拱度，確保了涵管不出現(xiàn)凹陷或滑坡現(xiàn)象。

2.2.3 鋼波紋管的運(yùn)輸及管身安裝

鋼波紋管涵為表層鍍鋅的鋼板現(xiàn)場(chǎng)拼裝組合而成，因此為了運(yùn)輸中防止對(duì)鋼板表層的鍍鋅損傷，不能直接將鍍鋅鋼板從運(yùn)輸車(chē)上翻拉下來(lái)，應(yīng)采取吊車(chē)裝卸。

1)施工前準(zhǔn)備。

安裝前備齊安裝工具、起吊設(shè)備、套筒扳手、定制呆扳、定扭電動(dòng)扳手、定扭扳手。備足腳手、跳板、電源等設(shè)備。并在現(xiàn)場(chǎng)安排技術(shù)及指揮員一名，負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)的指揮和安排操作。

2)管身安裝。

a.管身安裝前準(zhǔn)確放出涵管的位置、中心線，確定管涵底部平整度、標(biāo)高，按照正確的軸線和圖紙要求進(jìn)行敷設(shè)。

b.根據(jù)施工情況，波形鋼管節(jié)、塊件和螺栓宜采用定型產(chǎn)品，并且應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，具有足夠的柔性，在安裝過(guò)程中具備抵抗沖擊力的能力，以及在安裝就位后填土夯實(shí)時(shí)仍可保持不產(chǎn)生較大的變形能力。

c.為了能使波紋管涵受力均勻，確保管道不出現(xiàn)凹陷或是逆坡，在管身安裝時(shí)應(yīng)緊貼在基礎(chǔ)砂礫墊層上?；A(chǔ)頂面坡度與設(shè)計(jì)坡度應(yīng)一致，并且在管身沿橫向及預(yù)拱度為管節(jié)長(zhǎng)度的0.2%～1%，以確保管道中部不出現(xiàn)凹陷或逆坡。

d.波紋管涵管身的拼接環(huán)形圈由上向下順次連接，一周整體成型后再進(jìn)行縱向連接，由涵管中心向兩端對(duì)稱進(jìn)行安裝。先安裝中間管節(jié)，安裝一截完成后，測(cè)定該管的截面形狀，校正就位后，依次進(jìn)行兩側(cè)進(jìn)出水口安裝。進(jìn)出水口安裝時(shí)先安裝底片，然后分別向上拼接，安裝完5 m的管節(jié)，就進(jìn)行一次截面形狀和位置的校正，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)拼裝，如果出現(xiàn)偏位，采用千斤頂在偏位外向上頂管節(jié)進(jìn)行校正，使其中心符合要求。

e.管身安裝全部完成后，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，檢查管身安裝是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，管身內(nèi)側(cè)所有鋼板拼縫采用密封膠進(jìn)行密封防止連接處滲水。

f.鋼波紋管涵為了防止腐蝕和管壁內(nèi)外防滲處理，可在管節(jié)內(nèi)外管壁涂上兩遍瀝青和煤油拌合物的涂料，瀝青厚度一般為0.3 mm～1 mm，有條件時(shí)用噴槍噴涂，效果更好。最后檢測(cè)其結(jié)構(gòu)尺寸及防腐是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

g.在管節(jié)施工時(shí)，為了方便施工操作，需在管節(jié)的內(nèi)外搭設(shè)施工腳手架。

2.2.4 涵管兩側(cè)及涵背回填

1)臺(tái)背回填應(yīng)從涵洞洞身兩側(cè)不小于2倍的孔徑范圍內(nèi)，按水平分層對(duì)稱填筑，每層回填厚度為20 cm，從涵管的兩端向中心回填，并按設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度填筑夯(壓)實(shí)，壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)的96%后，再進(jìn)行下一層的回填?；靥顣r(shí)必須兩側(cè)同步對(duì)稱進(jìn)行回填，回填高差不能超過(guò)一層厚度。

2)臺(tái)背兩側(cè)應(yīng)回填透水性較好的材料，如天然砂礫或級(jí)配碎石，管體周?chē)?.5 m范圍內(nèi)采用小型機(jī)具或手扶振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，以避免壓路機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備對(duì)管涵的撞擊，也不允許有施工機(jī)械通過(guò)。在施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行回填。當(dāng)涵管填土大于80 cm后，可采用壓路機(jī)碾壓施工，并且壓實(shí)度符合規(guī)范要求。

3)波紋管涵回填土厚度沒(méi)達(dá)到最小填土高度時(shí)，不允許任何機(jī)械通過(guò)。

2.2.5 進(jìn)出口處理

涵洞進(jìn)出口的河床應(yīng)整理順直，與上下游導(dǎo)流排水系統(tǒng)、天溝的連接應(yīng)圓順、穩(wěn)固，保證流水順暢，避免水流損害路基，給施工路基造成隱患。進(jìn)出口根據(jù)具體情況利用M7.5漿砌片石砌筑，砌筑時(shí)應(yīng)保證橫縫砌筑，不能出現(xiàn)通縫、豎縫，確保工程外漏面的幾何尺寸和美觀要求。但在其與河床接頭處進(jìn)出口地面及邊坡一定范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置雙層漿砌片石以防止沖刷，并作必要的防滲處理。同時(shí)洞口應(yīng)按地形條件作必要的處理，防止洞口受沖刷，以免影響涵洞的泄水能力。

3 結(jié)語(yǔ)

鋼波紋管涵對(duì)地基要求低、抗變形能力強(qiáng)，是一種特殊的受力合理的結(jié)構(gòu)，既有剛性又具有柔性，且自身重量輕，能加快施工進(jìn)度，大大縮短施工工期，保證了填土方的施工工期，從總體上為業(yè)主加快了施工進(jìn)度，減少了投資，得到了社會(huì)各界的一致好評(píng)。

［1］張樹(shù)軍.淺談公路鋼波紋管涵設(shè)計(jì)與施工技術(shù)［J］.科學(xué)論壇，2010(10):3-5.