鋼波紋管涵施工的質量控制

陳 罡

（江西省交通工程質量監(jiān)督站 南昌 330008）

九繞高速A5合同段K26＋116涵洞位于星子北互通一處高填方路段，與線路夾角90°，孔徑1～4.0 m，涵洞長145 m，處于軟土地基地段。涵身采用鋼波紋管Q235熱扎鋼板壓制成型，為防止波紋管涵銹蝕，波紋管節(jié)出廠前對內外表面進行了熱浸鍍鋅處理，鍍鋅層厚度≥63μm，平均鍍鋅層厚度84μm。洞口側墻基礎、八字墻基礎、洞口側墻身、八字墻墻身采用C20混凝土澆筑成型。鋼波紋管徑大于2 m時為便于運輸，將波紋管劃分成若干片，運至現(xiàn)場后用螺栓拼接而成。

1 鋼波紋管選用原則

鋼波紋管涵的選用必須遵循適用、安全、經(jīng)濟的原則，在滿足功能需求基礎上充分發(fā)揮鋼波紋管結構的力學性能優(yōu)勢。設計中除應充分考慮工程項目的基本特征，包括公路等級、地形地貌、不良地質狀況、路基修筑等方面之外，還應考慮下列因素：施工條件、便利性、養(yǎng)護條件、二次防腐［1］。其次，下列地段可以優(yōu)先考慮鋼波紋管涵洞，如：①不良巖土地基的涵洞，包括多年凍土、膨脹土、軟土、濕陷性黃土等；②人力資源缺乏或高危險、高原缺氧地區(qū)等工程；③砂石資源缺乏地區(qū)，水泥、鋼材等運距較遠的邊遠地區(qū)；④為加快施工進度，達到快速通車目的的應急搶險、救災等工程。

2 各種土質地基處理方法

（1）優(yōu)質土地基。未經(jīng)篩分的砂、碎石、砂礫土以及砂質土都是比較理想的地基材料，但需清除10 c m以上的石塊等硬物。

（2）普通地基。普通地基，一般需設一定厚度的基礎。但若將涵管地基槽原狀土經(jīng)嚴格夯實（其夯實度到重型擊實密實度的90%以上）以后，也可直接將波紋管置于地基上。

（3）巖石地基。除設計要求有規(guī)定之外，波紋管不能直接置于巖石或混凝土基床上，因過于剛性的支承，不但會降低管壁本身所具有的良好柔性，而且還會減小涵管的承載能力。因此，對巖石地基應挖掉一部分軟巖，換填上一層優(yōu)質土，并認真夯實。開挖軟巖溝槽，不能使用烈性炸藥和放深孔炮，以避免將過多的外層炸松散。巖石風化層地基不能作為基礎，需換填3倍直徑寬度的填土。

（4）軟土地基。當涵管處于軟土地基上時，根據(jù)軟基厚度對軟土路基進行處理。①當軟基厚度小于2 m時，采用碎石進行換填；②軟基厚度大于2 m小于5 m時，采用清淤拋石處理方法；③大于5 m時，采用CFG基樁處理，然后在其上填一層大于50 c m厚的優(yōu)質砂礫墊層，并夯實緊密。

（5）喀斯特地形地基。當涵管處于喀斯特地形時，采用特殊處理，增加地基整體性，使其沉降一致，一般換填100 c m砂礫或碎石，分層密實，地基表面向下50 c m及100 c m位置設2道雙向土工格柵，長度與涵洞通長。

3 施工工藝

（1）施工放樣。根據(jù)設計文件對涵洞的軸線、高程進行現(xiàn)場實地放樣，復核原地面與設計是否相符。若不符，進行工程變更；若相符，按施工方案確定涵洞基坑的開挖邊線，進行現(xiàn)場技術交底。

（2）挖基?；A開挖有設計要求時，按照設計要求開挖地基；沒有設計要求時，基礎墊層厚和開槽寬度可參照廠家提供的參考表進行基礎開挖，見表1。為了便于機械碾壓，采用基礎標準寬度。

表1 鋼波紋管涵基礎寬度參考表

基坑開挖應按要求進行，當基底土為淤泥等不良土層時，應換填處理。應避免超挖，如超挖，應將松動部分清除?；A挖至標高的土質基坑不得長期暴露、擾動或浸泡，并應及時檢查基坑尺寸、高程、基底承載力。符合要求后，應立即進行基礎施工。

（3）施工工藝流程［2］。放樣→基坑開挖→墊層施工→墊層驗收→管節(jié)安裝→安裝驗收→洞口工程→涵背回填→結束。

4 質量控制

（1）基礎墊層施工?；娱_挖成型經(jīng)驗收合格后，便可進行基礎墊層施工，墊層材料可采用級配碎石或砂礫填筑。在進行底層施工時，要確保墊層的密實度符合設計要求。若設計有預拱度時，要進行預拱度設置。

（2）預拱度設置。埋設于一般土質地基上的波紋管經(jīng)過一段時間后，常會產生一定的下沉，而且往往是管道中部大于兩端。因此，鋪設于路堤下的波紋管的管身要設置預留拱度。其大小根據(jù)地基土可能出現(xiàn)的下沉量、涵底縱坡和填土高度等因素綜合考慮，通?？蔀楹荛L的0.2%～1%，見圖1。

圖1 預拱度設置示意圖

（3）管身安裝。管節(jié)安裝前準備工作：放出管涵軸線，打好中邊樁，在涵管中軸線和基礎范圍邊緣撒上白色灰線，測出基坑地面高程，對墊層進行質量驗收，檢查涵管底部平整度、標高及基礎預拱度的設置，驗收合格后，即可確定涵管的位置、中心軸線、中心及標高。準備工作完成后進入管節(jié)安裝環(huán)節(jié)。

（4）管節(jié)拼裝、連接。①施工安裝時應在波紋管內外壁涂刷瀝青涂層，以提高波紋管的抗腐蝕性能；②定出第一節(jié)波紋管的準確位置，以此為起點向兩側拼裝延伸，至涵管進出口端；也可從涵洞的一端向另一端進行拼裝，直到管節(jié)拼裝完畢；③拼裝環(huán)形圈由下向上順次拼裝；搭接部分上片波紋管覆蓋下片波紋管，沿圓周從兩側對稱連接，相鄰2片管節(jié)縱縫上下交替；④每節(jié)拼裝成型后，應測定截面形狀，達到標準再繼續(xù)拼裝，未達到標準應及時調整，采用定位拉桿固定，調整預緊螺栓，以達到設計的形狀；⑤涵管拼裝全部完成后，用定扭氣動扳手緊固所有螺栓，緊固后底螺栓用紅漆標識；⑥為保證達到螺栓扭力矩的要求值，在回填之前隨機抽取涵身縱向接縫處2%的螺栓，用頂扭扳手進行抽檢實驗。如任一螺栓扭力矩值達不到規(guī)定值，則應抽檢縱向和環(huán)向接縫所有螺栓的5%。如果上述抽檢試驗滿足要求，則認為安裝合格。否則應重新擴大檢測范圍檢測，直到測到的扭力矩值符合要求止；⑦外圈搭接處螺栓擰緊并符合要求后，為防止波形鋼片接縫和螺栓孔處滲水，在波形鋼片連接處和螺栓孔處采用專用密封材料密封；⑧安裝完畢后，在管內外均勻涂刷2遍瀝青，瀝青可為熱瀝青或乳化瀝青，瀝青涂層的總厚度應不小于1 mm；⑨安裝完成對管節(jié)安裝質量驗收合格后方可進行回填。鋼波紋管涵安裝實測項目可參照廠家提供的資料進行對照檢查，見表2。

表2 鋼波紋管涵安裝檢查項目表

（5）兩側及頂部回填。①兩側及頂部（0.5～2 m范圍內）回填材料要求與基礎換填材料一致，頂部2 m以上范圍采用路基填筑材料；②楔形部回填。鋼波紋管涵的楔形部密實度很重要，回填材料應采用C20細石混凝土；③涵管兩側部位回填。管身最大直徑兩側50 c m外可采用20 t的壓路機壓實，50 c m范圍內應采用小型夯實機械夯實，避免大型機械設備對管涵的撞擊。填筑必須在涵管兩側對稱同步進行，兩側的回填土高差不得大于15 c m；④涵管頂部回填。涵管上方回填，厚度小于50 c m時采用手扶振動夯機壓實。管頂填土大于50 c m時，可采用20 t壓路機壓實；⑤涵管頂部及兩側20 m范圍內不允許使用機械進行強夯；⑥從回填開始到涵頂填土結束，最終截面尺寸與組裝時的尺寸差異最大不得超過2%。如截面變形量超過變形范圍，應立即終止施工，查明原因，采取相應措施將變形量控制在標準要求范圍內。

（6）施工注意事項。①地基為軟基時，一定要進行特殊處理，處理過后承載力應達到200 k Pa，合理設置預拱度。管頂上應鋪設土工格柵；②涵管回填材料應采用透水性好的天然砂礫或級配碎石；③涵管回填遇到分幅施工時，接頭處的回填相當重要，采用階梯法回填，保證接頭處管周回填壓實度達到96%。

5 質量保障措施及檢驗標準

（1）一般規(guī)定。①鋼波紋片在出廠前應嚴格按鋼波紋片加工驗收標準進行驗收，并進行必要的試拼裝；②鋼波紋片現(xiàn)場拼裝必須嚴格按設計以及鋼波紋涵施工規(guī)范的要求進行施工。

（2）基本要求。①每座波紋鋼板管涵單體出廠時，必須附有產品質量合格證書；②鋼波紋片運至施工現(xiàn)場后，必須逐片檢查，凡在運輸過程中變形的鋼片不得使用；③基礎的地基承載力必須滿足設計要求（見表3），嚴禁超挖回填虛土；④鋼波紋管片在安裝時，拼接處必須清理干凈，以確保拼縫搭接緊密；⑤鋼波紋片安裝鋪設應平順、穩(wěn)固，管底坡度不得出現(xiàn)反坡，管涵內不得有泥土、磚石等雜物；⑥采用有效措施，確保管涵外路堤回填土質量；⑦高強螺栓緊固后，在二次防腐處理前，應在搭接處用密封防水材料涂裝。

表3 鋼波紋管涵基礎地基實測項目表

6 結語

鋼波紋管涵具有良好的路用性能和使用功能，其特點是：對地基要求低、施工簡易、能夠快速安裝，施工工期短等，這些特點是普通涵管所無法相比的，所以在今后的新改建工程或路基養(yǎng)護工程中，鋼波紋管涵將會發(fā)揮積極的作用。

［1］ 石 躍.論述鋼波紋涵管施工要點［J］.城市建設理論研究，2012（11）：226-227.

［2］ 宋繼峰.淺談鋼波紋管涵施工工藝的質量控制［J］.山西建筑，2010（1）：28-29.