谈钢波纹管涵在高填方公路中的应用

芦晓蓉

(山西省襄垣县交通运输局，山西襄垣 046200)

0 引言

本文结合某县城—下良快速通道滨河西路至郝村段的施工实际情况对钢波纹涵的施工工艺和技术要求进行阐述。

1 工程概况

某县县城—下良快速通道滨河西路至郝村段工程，有两条大沟，属于高填方地段(按有关规定，路堤边坡高度大于20 m的就属于高填方地段)，最大填土深度33.6 m，考虑到地形和水文因素的影响，保证路基沉降给其带来的影响，在本工程中，K1+800处设置了一条直径为2.0 m的组装波纹管涵，与路基中心线成90°，全长为130 m，填土高度为24.76 m。K2+250处同样设置了一条直径为2.0 m的组装波纹管，与路基中心线成90°，全长为173 m，填土高度为33.6 m。该波纹管涵安装时采用拼接式，拼装时从涵洞中心线向两端延伸。该涵洞由于其地基承载力不能满足设计规范要求，基础均采用厚度为80 cm片石挤淤及10 cm厚的砂砾垫层处理，压实度均不应小于96%，基础施工时注意纵向预留0.5%的预拱度，管涵流水面预留1%～3%的坡度，管涵洞口根据地形设计采用了八字墙形式。为了防止流水冲刷，八字墙、洞口铺砌和护坡均采用M7.5浆砌片石铺砌。

2 钢波纹管主要施工技术要求

2.1 钢波纹管涵的特性

钢波纹管涵对地基要求低、施工简易，具有良好的柔性和刚性、抗拉强度和抗剪强度较高，且具有轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变特性，充分发挥钢材的抗拉性能、变形能力强的特点，可以更大程度上分散荷载的应力集中，更好地发挥钢结构的优势，所以在高填方路基和软土路基施工中是替代圆管涵和盖板涵的优质方案，并且具有良好的经济效益。从施工工期看，普通的钢筋混凝土盖板涵、箱涵需要工期为2个月～3个月，而钢波纹管涵洞施工工期为1个月左右，这样加快了建设步伐，节约了大量的时间，加快了路基施工进度。

2.2 钢波纹管涵施工技术要求

2.2.1 挖基

施工中，首先对软弱地基进行处理，在其基础上进行80 cm片石挤淤和10 cm厚砂砾垫层，填筑宽度为2 m×2 m+涵管直径，并夯实紧密，以保证钢波纹管涵的均匀受力，采用50 t振动压路机进行振实碾压，压实度达到95%以上。

2.2.2 预留拱度

施工于一般路基的钢波纹管涵，为了防止管道一段时间后产生下沉，特别是在中部大于两端，所以在施工时需设置预留拱度。本工程中在铺设波纹管管身时设置了0.5%的预留拱度，确保了涵管不出现凹陷或滑坡现象。

2.2.3 钢波纹管的运输及管身安装

钢波纹管涵为表层镀锌的钢板现场拼装组合而成，因此为了运输中防止对钢板表层的镀锌损伤，不能直接将镀锌钢板从运输车上翻拉下来，应采取吊车装卸。

1)施工前准备。

安装前备齐安装工具、起吊设备、套筒扳手、定制呆扳、定扭电动扳手、定扭扳手。备足脚手、跳板、电源等设备。并在现场安排技术及指挥员一名，负责施工现场的指挥和安排操作。

2)管身安装。

a.管身安装前准确放出涵管的位置、中心线，确定管涵底部平整度、标高，按照正确的轴线和图纸要求进行敷设。

b.根据施工情况，波形钢管节、块件和螺栓宜采用定型产品，并且应满足强度要求外，具有足够的柔性，在安装过程中具备抵抗冲击力的能力，以及在安装就位后填土夯实时仍可保持不产生较大的变形能力。

c.为了能使波纹管涵受力均匀，确保管道不出现凹陷或是逆坡，在管身安装时应紧贴在基础砂砾垫层上。基础顶面坡度与设计坡度应一致，并且在管身沿横向及预拱度为管节长度的0.2%～1%，以确保管道中部不出现凹陷或逆坡。

d.波纹管涵管身的拼接环形圈由上向下顺次连接，一周整体成型后再进行纵向连接，由涵管中心向两端对称进行安装。先安装中间管节，安装一截完成后，测定该管的截面形状，校正就位后，依次进行两侧进出水口安装。进出水口安装时先安装底片，然后分别向上拼接，安装完5 m的管节，就进行一次截面形状和位置的校正，达到标准继续拼装，如果出现偏位，采用千斤顶在偏位外向上顶管节进行校正，使其中心符合要求。

e.管身安装全部完成后，进行质量检测，检查管身安装是否符合设计规范要求，管身内侧所有钢板拼缝采用密封胶进行密封防止连接处渗水。

f.钢波纹管涵为了防止腐蚀和管壁内外防渗处理，可在管节内外管壁涂上两遍沥青和煤油拌合物的涂料，沥青厚度一般为0.3 mm～1 mm，有条件时用喷枪喷涂，效果更好。最后检测其结构尺寸及防腐是否达到设计要求。

g.在管节施工时，为了方便施工操作，需在管节的内外搭设施工脚手架。

2.2.4 涵管两侧及涵背回填

1)台背回填应从涵洞洞身两侧不小于2倍的孔径范围内，按水平分层对称填筑，每层回填厚度为20 cm，从涵管的两端向中心回填，并按设计要求的压实度填筑夯(压)实，压实度达到设计的96%后，再进行下一层的回填。回填时必须两侧同步对称进行回填，回填高差不能超过一层厚度。

2)台背两侧应回填透水性较好的材料，如天然砂砾或级配碎石，管体周围0.5 m范围内采用小型机具或手扶振动压路机压实，以避免压路机等大型机械设备对管涵的撞击，也不允许有施工机械通过。在施工过程中，必须严格按照要求进行回填。当涵管填土大于80 cm后，可采用压路机碾压施工，并且压实度符合规范要求。

3)波纹管涵回填土厚度没达到最小填土高度时，不允许任何机械通过。

2.2.5 进出口处理

涵洞进出口的河床应整理顺直，与上下游导流排水系统、天沟的连接应圆顺、稳固，保证流水顺畅，避免水流损害路基，给施工路基造成隐患。进出口根据具体情况利用M7.5浆砌片石砌筑，砌筑时应保证横缝砌筑，不能出现通缝、竖缝，确保工程外漏面的几何尺寸和美观要求。但在其与河床接头处进出口地面及边坡一定范围内应设置双层浆砌片石以防止冲刷，并作必要的防渗处理。同时洞口应按地形条件作必要的处理，防止洞口受冲刷，以免影响涵洞的泄水能力。

3 结语

钢波纹管涵对地基要求低、抗变形能力强，是一种特殊的受力合理的结构，既有刚性又具有柔性，且自身重量轻，能加快施工进度，大大缩短施工工期，保证了填土方的施工工期，从总体上为业主加快了施工进度，减少了投资，得到了社会各界的一致好评。

［1］张树军.浅谈公路钢波纹管涵设计与施工技术［J］.科学论坛，2010(10):3-5.