钢波纹管涵在芙蓉大道上的施工工艺和质量控制研究

2012-06-30孙晓红

湖南交通科技 2012年1期

孙晓红

(岳阳市交通建设质量和安全监督管理局，湖南岳阳 414000)

0 前言

钢波纹涵管(YTHG)是替代圆管涵、盖板涵、拱涵和小桥的优质公路建材。该产品具有工期短、重量轻、安装方便、耐久性好、工程造价低、抗变形能力强、减少通车后养护成本等特点，尤其应用在高寒冻土地区、软土路基地带，具有明显的经济效益［1～3］。本文以芙蓉大道湘阴段的钢波纹管涵应用为工程实例，对其施工工艺和质量控制进行详细阐述。

1 工程概况

芙蓉大道湘阴段k29+974涵洞原设计为混凝土盖板涵，因该路段基础承载力较差，考虑金属波纹管涵洞对基底承载力的要求不高，且施工工期短，同时也为了在该项目上推广新材料、新工艺，将该涵洞变更为钢波纹管涵。该钢波纹管涵直径为4 m，斜角105°，全长75.46 m。

2 波纹钢板管涵施工工艺

2.1 施工准备工作

1)备齐安装工具、起吊设备、套筒扳手、定制呆板、定扭电动扳手、定扭扳手。

2)备足脚手、跳板、电源等设备。

2.2 施工工艺要求

2.2.1 挖基

沟渠开挖应按设计要求进行，当基底土为淤泥等不良土层时，应予换填处理。同进，应避免超挖。挖至标高的基坑不得长期暴露，扰动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸，高程，基底承载力，符合要求后，应立即进行基础施工。

2.2.2 基础砂垫层

结构基础必须有足够强度、稳定性和均匀性。基础一般可采用30～80 cm厚的沙砾。应采用级配良好的粗砂在基础表面设置一层厚10 cm的均匀垫层，其最大粒径为12 mm。基础砂垫层的压实度不应小于96%。如图1所示。

图1 芙蓉大道k29+974钢波纹管涵基础垫层

2.2.3 钢片拼装

钢波纹管涵钢片拼装顺序为:底片错位安装→侧片安装→顶片安装→进出端坡口→连接部防锈、密封处理。具体工序如图2～图4所示。

2.2.4 回填

波纹钢管桥涵敷设、密封处理完成后及时回填，但回填前必须校核桥涵的规格、位置、方向、坡度等符合图纸要求。回填时坚持先底部两侧楔形部位、后管体两侧、最后管体顶部原则，并且保证在涵管两侧对称且均衡的状态下作业。回填必须分层摊铺后逐层压实，每层压实层厚度不超过15～25 cm，填土压实度达到96%以上，管顶则与该处路基的压实度一致。圆管涵管体底部两侧楔形部回填方法采用粗沙“水密法”振荡器密实或者采用级配良好的天然砂砾(含水量要求比最佳含水量大2%左右)，人工用木棒在管身外向内侧进行夯实，木棒为截面15 cm×15 cm，单次冲击力要达到9 kg/次，木棒作用点必须紧贴管身，每个凹槽部位都必须夯实到位。回填材料应符合表1中给出的级配要求，应倾倒在结构两侧1倍直经以外。

表1 回填材料的级配要求

3 施工过程中质量控制

为确保钢波纹管涵施工质量，应加强施工过程质量控制，其要点如下:

1)波纹管涵洞基础应结合土质、路基填土材料和高度，设置预留拱度，如软土地区预拱度可控制在0.5%左右;基础采用砂砾回填时压实度应按重型压实标准以达设计压实要求。基础与涵管侧面、顶部的填料应分层碾压，压实度达到要求，否则易引起涵管应力集中、涵管变形和涵管两内里的跳车。涵洞处路堤不小于4倍孔径范围+涵直径的宽度内宜两侧同时按水平分层，对称地按照要求的压实度填筑、夯实，用机械填土时，涵洞顶上填土厚度必须大于0.3 m时，才允许机械通过。

2)涵管拼装在轴线全长挂通线，以轴线中点为基准，第一片波纹板做好定位，以此为起点向两侧延伸，直至两端，防止偏位。

3)涵管拼装应严格控制涵底纵坡，并加强管节的防腐措施，确保涵洞使用性能和服务寿命满足要求。

4)管节在运输、装卸过程中，应采取防碰措施，避免管节损坏。

5)做好波纹管涵半成品质量检查，变形板绝不能使用。正交管涵管节端面应平整并与其轴线垂直;斜交管涵进出水口管节的外端面，应按斜交角度进行处理。拼装时应注意坡口段连接位置准确，否则出现转动，坡口与路基边坡就不能一致。

6)进出水口的沟床应整理顺直，使上下游流稳定畅通。