高速公路大孔徑鋼波紋管涵洞施工技術(shù)研究

韓全友　肖紫國(guó)

（中交第一公路工程局有限公司北京　100024）

高速公路大孔徑鋼波紋管涵洞施工技術(shù)研究

韓全友肖紫國(guó)

（中交第一公路工程局有限公司北京100024）

采用波紋狀管材料或者波紋狀弧形板鏈接拼裝而成的一種涵洞形式稱之為波紋管涵洞。波紋管的受力特征表現(xiàn)明顯，原因在于存在軸向波紋，減少荷載應(yīng)力集中，特別適用于較差的地質(zhì)區(qū)。鋼波紋管涵洞造價(jià)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而且工時(shí)少，不用灑水養(yǎng)護(hù)，施工不受氣溫影響。本文將對(duì)高速公路中的大孔徑鋼波紋管涵洞施工技術(shù)進(jìn)行研究，旨在為鋼波紋管涵洞的施工范圍、施工條件、施工要求提供借鑒。

高速公路；大孔徑；鋼波紋管涵洞；施工技術(shù)

就高速公路涵洞而言，其破壞的主要形式之一就是涵洞的變形不均勻。柔性和強(qiáng)度高的鋼波紋管涵洞無(wú)論是材料、結(jié)構(gòu)、功能上都是優(yōu)先選擇，不僅能夠克服地基變形，還可以解決因基礎(chǔ)變形不均勻造成的變形破壞問(wèn)題，除此之外，鋼波紋管涵洞的軸向波紋能分散應(yīng)力集中，將鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)更好的發(fā)揮出來(lái)。

1　施工工藝流程

鋼波紋管涵洞施工方法可分為直接填筑法和反開(kāi)槽回填法，后者施工多見(jiàn)于新建公路和養(yǎng)護(hù)工程，對(duì)整體施工進(jìn)度不造成影響。

1.1直接填筑法

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→圍堰設(shè)置→排水清淤→場(chǎng)地平整→含水量和壓實(shí)度的檢測(cè)→水準(zhǔn)測(cè)量→分層填筑→含水量和壓實(shí)度檢測(cè)→水準(zhǔn)測(cè)量→場(chǎng)地平整→測(cè)量放樣→管節(jié)拼裝→密水情況及管底縱坡檢測(cè)→檢測(cè)并補(bǔ)救防腐涂層→涵管到位→兩側(cè)分層回填→壓實(shí)度和含水量檢測(cè)→頂部分層填筑→壓實(shí)度和含水量檢測(cè)→處理進(jìn)出口。

1.2反開(kāi)槽回填法

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→開(kāi)挖涵管及施工場(chǎng)地→場(chǎng)地平整→含水量和壓實(shí)度的檢測(cè)→水準(zhǔn)測(cè)量→分層填筑→含水量和壓實(shí)度檢測(cè)→水準(zhǔn)測(cè)量→場(chǎng)地平整→測(cè)量放樣→管節(jié)拼裝→密水情況及管底縱坡檢測(cè)→檢測(cè)并補(bǔ)救防腐涂層→涵管到位→兩側(cè)分層回填→壓實(shí)度和含水量檢測(cè)→頂部分層填筑→壓實(shí)度和含水量檢測(cè)→處理進(jìn)出口。

2　施工范圍

鋼波紋管涵洞的適應(yīng)能力極強(qiáng)，國(guó)外的應(yīng)用和研究表明，經(jīng)過(guò)防腐技術(shù)處理過(guò)后，使用年限可達(dá)到50年。即使我國(guó)的防腐技術(shù)低于國(guó)外，但加強(qiáng)鋼波紋管涵洞防腐的養(yǎng)護(hù)，設(shè)計(jì)腐蝕厚度的的安全系數(shù)，鋼波紋管涵洞的使用壽命也可達(dá)到50年。從我國(guó)目前高速公路的使用年限和服務(wù)水平來(lái)看，涵洞壽命50年能夠滿足需求，因此鋼波紋管涵洞適用于高速公路，特別是特殊巖土地區(qū)，基礎(chǔ)沉降導(dǎo)致涵洞破壞，而鋼結(jié)構(gòu)波紋管涵洞能克服這一難題，解決地基變形導(dǎo)致的涵洞損壞。

3　施工控制技術(shù)

鋼波紋管涵洞施工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)：

3.1季節(jié)控制

大孔徑鋼波紋管涵洞的施工季節(jié)應(yīng)該嚴(yán)格控制，切忌冬季施工對(duì)施工質(zhì)量造成影響。

3.2材料控制

大孔徑鋼波紋管涵洞在低溫地區(qū)對(duì)換填材料的標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)，重點(diǎn)是對(duì)粉粘粒含量的控制，以防止嚴(yán)重凍脹損壞涵管。

3.3填筑控制

涵管拼裝就位后進(jìn)行基礎(chǔ)回填，涵管的兩側(cè)及頂部應(yīng)該分層均勻填筑，碾壓次數(shù)和壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求，避免鋼波紋涵管應(yīng)力集中、變形、損壞和兩側(cè)的“跳車”。

3.4地基控制

在壓實(shí)均勻合格后的地表進(jìn)行凹弧形刻槽后再放置鋼波紋管涵管，防止涵管進(jìn)行滾動(dòng)。

3.5防腐控制

大孔徑鋼波紋管涵洞拼裝要嚴(yán)格控制涵管底部縱坡，并注意做好管節(jié)間的防腐措施，保證涵洞的性能要求和使用壽命滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

3.6預(yù)拱度控制

即使碾壓滿足設(shè)計(jì)要求也要考慮涵洞的沉降問(wèn)題，在施工放樣時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)或者設(shè)計(jì)要求，針對(duì)不同基礎(chǔ)地質(zhì)在涵管底部縱向位置處設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)念A(yù)拱度，例如軟弱土地區(qū)的預(yù)拱度應(yīng)調(diào)整在0.5%左右。

4　選用原則

大孔徑鋼波紋管涵洞在高速公路的養(yǎng)護(hù)困難路段或者重要路段慎重使用，鋼波紋管涵洞的防腐養(yǎng)護(hù)與涵洞使用壽命息息相關(guān)，而重要路段需考慮使用壽命和改建的方便。泥石流堆積區(qū)或者排砂量過(guò)大的區(qū)域慎重使用，砂石的沖刷對(duì)防腐材料和結(jié)構(gòu)本身造成磨損，影響涵洞本身質(zhì)量?？讖竭^(guò)大時(shí)要單獨(dú)進(jìn)行受力分析計(jì)算，特別是涵洞拼裝施工時(shí)，必須加強(qiáng)連接處的設(shè)計(jì)分析，確保涵洞安全使用，滿足公路要求。高填土路段慎重使用，應(yīng)根據(jù)不同的施工工藝和施工后路堤高度的不同土拱效應(yīng)進(jìn)行受力分析，避免涵洞應(yīng)力集中，保證涵洞受力安全。

5　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文從大孔徑鋼波紋管涵洞的施工工藝流程、涵洞施工范圍、涵洞施工控制技術(shù)和涵洞的選用原則四個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要研究。大孔徑鋼波紋管涵洞在公路上的運(yùn)用將是公路工程發(fā)展的趨勢(shì)，只有慎重細(xì)致的做好涵洞施工工作，才能充分發(fā)揮出鋼波紋管涵洞在公路工程的價(jià)值，保證公路工程的可持續(xù)發(fā)展，保障人們的正常安全出行。

[1]陳呂偉.波形鋼板結(jié)構(gòu)及其在公路工程中的應(yīng)用[J].公路，2000（07）：48～54.

[2]李祝龍.公路鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)位論文，2006.

[3]趙衛(wèi)國(guó).公路鋼波紋管涵洞的研究與應(yīng)用展望[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2007（09）：78～80.

U449.5

A

1673-0038（2015）50-0203-02

2015-11-19