贵州山区公路钢波纹管涵的运用

2014-03-07周裕涛

黑龙江交通科技 2014年4期

关键词：涵洞波纹波纹管

周裕涛

(贵州省公路工程集团有限总公司)

贵州山区公路钢波纹管涵的运用

周裕涛

(贵州省公路工程集团有限总公司)

钢波纹管(金属波纹涵管涵)在国外已有70多年的历史，我国从2001开始使用，并取得了明显的经济效益和社会效益。结合贵州某一公路钢波纹管涵洞工程对钢波纹管涵的施工过程控制和主要技术指标进行详细阐述，分析了钢波纹管涵洞的经济性和适用性的优点。

钢波纹管;山路路基;施工工艺;应用研究

1 钢波纹涵管

钢波纹管(金属波纹涵管涵)是一种替代圆管涵、拱涵、小型桥梁的道路建筑材料。钢波纹管涵洞具有优良的路用性能，在公路路基改建工程中，可以大大缩短施工工期，安装快速，施工简便。钢波纹管涵强度高、洞软，不但具有良好的地基变形能力适应使用的基础，还可解决涵洞损坏引起的地基不均匀沉降，具有重量轻，方便运输的优点，建设周期短，工艺简单，成本低，具有良好的耐久性，对地面干扰小，对地基要求低，具有较强的抗拉、抗剪、抗疲劳能力，其广泛的应用前景。特别是在高填方路基、高寒冻土地区、软土路基、V字型的U形槽，钢波纹管施工具有明显的优势。

2 工程概况

贵州山区某一公路路基施工中，标段内设计有钢波纹管涵65道，其中 1～1.5 m钢波纹管涵 64道总长度为865.1 m;1～2 m钢波纹管涵1道长度49.5 m;进出口采用C20片石混凝土，附属工程锥坡及护坡等采用浆砌片石。钢波纹涵管产品工程造价低，同时具有工期短、重量轻、安装方便、耐久性好、抗变形能力强等特点，此外，在减少通车后养护成本方面效果也很显著，钢波纹管施工在软土路基、高寒冻土地区应用也具有明显的社会效益和经济效益。钢波纹涵管是替代钢筋混凝土圆管涵的良好的公路建材。

3 贵州山区公路路基施工中钢波纹管涵的运用

3.1 测量放样

首先在管涵施工前，依规范要求，定位出管涵中心线以及纵横轴线。确定所列基坑土质情况以及坑壁坡度，涵洞基础尺寸与基坑宽度相同，适当放陡基坑边坡坡度。考虑换填厚度，确保放边桩一次放够尺寸。

3.2 基坑开挖

采用机械开挖配合人工开挖的办法，对有水的处或者开挖深度较深的地方，以稳定边坡为主;对土质较好地段边坡或者开挖深度小的区域，可放陡甚至垂直开挖，以1∶0.5～1∶1之间的坡比，依土质情况进行放坡。为避免坑壁受压引起坍塌伤人，必须距离基坑壁1 m以上，堆放基坑边缘需要的材料设备。弃土统一运往弃土场。

3.3 基础施工

深度挖掘30～40 cm，然后填充砂砾石并压实。需要进行基底换填时，应分层压实砂砾石垫层，压实度依据规范要求。对于高寒季节性冻土地区，应重视基础换填材料的控制，特别是粉黏粒含量，0.047 mm以下粉黏粒含量不得超过3%，基础材料应采用天然砂砾石，最大粒径不超过60 mm，级配合理以防止产生冻胀破坏。

3.4 管节拼装、连接

检查涵管底部标高以及平整度，对基础预拱度进行合理设置，确定涵管的中心轴线以及位置的中点。拼装底板，第一张波纹板定位，以中点以及中心轴线为基准，并以此为起点向两侧延伸，直至涵管进出口两端;第二张搭接长度为50 mm，对正连接孔，板叠在第一张板上面。由内向外，对面套上垫圈螺，螺栓插入螺孔，用套筒扳手预紧。

由下向上顺次拼装环形圈:搭接部分圆周向连接采用阶梯形，上板覆盖下板，由内向外用螺栓插入连接孔对正后用套筒扳手预紧。钢波纹管涵安装实测项目见表1。

表1 钢波纹管涵安装实测项目表

3.5 整体钢波纹管施工

排放管涵需要根据实际情况操作。安装第一根管节从一侧排放开始进行，平行基础纵向中心线与其管中心。

全组构建全部安装完毕后，再逐个拧紧螺母。拧扳时用机动扳手时应持续3～6 s。每个螺母的扭力矩最大不得超过2 000 N·m，最小不能小于130 N·m。从外观看，沥青涂层的总厚度应不小于1 mm，涂热沥青或乳化沥青两道，内外管壁均匀涂成黑管就可以了。

3.6 两侧及顶部回填

填土之前，按每15 cm高度用红油漆在波纹管涵两侧面作出填高标示，按标注线控制填筑。可采用12～18 t的压路机在管身最大直径两侧50 cm外压实。不允许大于50 mm的石块等硬物靠近管体周围0.5 m范围内。为了避免大型机械设备对管涵的撞击，一般采用小型夯实机械在50 cm范围内夯实。填筑时应分层填筑再分层压实，下一层填筑必须在上层压实达到规范要求后方可进行，一般而言，每层压实厚度为15 cm。在涵管两侧，填筑必须对称同步进行，回填土高差两侧不得大于15 cm。

涵管上方回填厚度小于50 cm时，为了保证压实度满足规范要求，采用小于6 t的静碾压路机或手扶振动压路机压实。当涵管顶填土厚大于50 cm时，为了保证压实度采用18 t压路机压实。严禁一切重型车辆在涵管没有达到最小填土高度时通行。

3.7 洞口混凝土施工

(1)模板加工及安装

模板采用组合模板或清水模板。模板有变形的不得使用。施工前模板刚度、强度、稳定性及结构各部形状、尺寸已经经过校核，符合规范及设计要求。模板安装要直顺、平整，接缝采用海绵条填塞，保证接缝严密、不露浆。模板支设完毕后，对模板高程及平面位置进行复测，并检验模板稳定性。

(2)混凝土的拌制、运输

配合比必须报请监理工程师，由工地实验室完成混凝土配制设计，批准后方可使用。为确保混凝土两次测值的砂浆密度相对误差不大于0.8%，必须检查混凝土拌和物均匀性。在搅拌机的卸料过程中，取试样试验，确保检测结果符合规定。

(3)混凝土浇筑

为了防止混凝土离析，倾卸时，其自由倾落高度不宜超过2 m。混凝土堆积高度在串筒出料口下面不宜超过1 m。当倾落高度超过2 m时，应使用串筒设施;倾落高度超过10 m时，应设置减速装置。混凝土应分层浇筑，每层浇筑厚度不大于30 cm，按一定方向、顺序和厚度进行，在能重塑或下层混凝土初凝前，浇筑完成上层混凝土。

(4)拆模、养生

待混凝土强度达到2.5 MPa以上可拆除模板。混凝土成品用土工布覆盖养生，并养护至100%达到设计强度。