波纹钢管涵在岳武高速公路中的应用

许 红 （安徽省高速公路控股集团有限公司，安徽 合肥 230088）

0 引 言

目前高速公路修建中设计有大量涵洞、通道，且以钢筋混凝土结构为主，然而这种钢筋混凝土结构施工周期长、耗材量大，对于山区等运输条件困难地段，预制构件和大型施工机械往往难以到达现场，其施工难度则更大。如果采用传统的工艺施工，则面临混凝土运输浇筑难以到位、施工周期长、预制盖板吊装难度大等问题。

本文结合岳武高速公路（安徽段）涵洞施工实际工程，提出了采用波形钢管涵代替常规钢筋混凝土盖板涵的施工方法，有效地解决了上述施工难题，且波形钢管涵通道施工具有适应地基与基础变形的能力，可以解决传统钢筋混凝土盖板涵因地基基础不均匀沉降导致的涵洞开裂破坏问题，对降低施工成本、加快施工进度、保证施工质量等方面有较好的效果。

1 工程概况

岳西至武汉高速公路安徽段地处皖西大别山区，是沟通安徽、湖北两省的重要省际区域干线，也是连接中部地区和东部地区的重要高速公路大通道。该高速为双向四车道高速公路；设计整体式路基段落路基宽度24.5m，中央分隔带宽2.0m，路面宽度21.0m。由于岳武高速地处皖西大别山，交通运输条件差，为了降低施工成本、加快施工进度、保证施工质量，采用波纹钢管涵代替部分传统施工方法，取得了较好效果。

2 波纹钢管涵优点

波形钢管涵代替传统的钢筋混凝土管涵，首先可以有效地解决山区高速公路大型工程机械无法到达施工现场的困难，从而降低施工成本、加快施工进度；另外，波形钢管涵通道施工具有适应地基与基础变形的能力，可以解决传统钢筋混凝土涵因地基基础不均匀沉降导致的涵洞开裂破坏问题，特别在特殊岩土地区,如多年冻土、季节性冻土、膨胀土、软土等地区,采用波纹钢管涵洞(应用波纹钢板构成的涵洞)代替钢筋混凝土圆管涵可以有效避免因地基变形导致的涵洞破坏问题；其次，钢波形管涵洞由于轴向波形和径向圆形的特点使其具有优良的受力特征，轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变，并与周边土体共同承受垂直荷载，更大程度上分散荷载的应力集中，更好地发挥波形钢管结构的受力优势。

3 施工质量控制

3.1 基底处理

①对于涵洞底高程高于原地面高程的，根据施工图设计管涵高程按照路基填筑的压实度及层厚要求进行分层填筑。

②基坑的宽度大于波纹钢管直径的2倍（保证管外最小单侧空隙不小于1.5m），以满足施工空间要求，方便波纹钢管组装，也有利于波纹钢管周围的回填及密实，管座采用的材料应匀质且无大石块等物。

3.2 预拱度施工

预拱度的设置应根据地基可能出现的下沉量、涵底纵坡和填土高度等因素综合考虑，通常可为管长的0.6%～1%，最大不宜大于2%，以确保管道中部不出现凹陷或滑坡。

3.3 波形钢管拼装敷设

①检查拼装波纹钢管的每片波纹板的规格和外观质量，不符合设计要求和有缺损的不得使用。

②检查涵管底部基础平整度、密实度、标高和预拱度的设置，确定涵洞位置、中心轴线和中点。

③分片拼装波纹钢管时相邻节段的周向搭接缝必须错位布置，严禁接搭处有4层或4层以上的重叠。

④每节拼装成型后要检查截面形状，达不到标准应及时调整，每安装5m进行一次管节的圆度和位置校正。如出现偏位或变形，采用千斤顶、定位拉杆或其他有效的方式进行纠偏和调整。保证整道涵管保持在已标识的设计要求位置的中心轴线上。

3.4 防腐处理质量控制

仔细检钢波形钢管内外表面，对于表面防腐层损伤点进行清理除锈后采用喷锌、喷涂环氧树脂、涂刷沥青等不同的方式补救处理，以避免防腐耐久能力的降低。

3.5 回填质量控制

①波纹钢管涵通道敷设、密封处理完成后及时回填，但回填前必须校核涵洞的规格、位置、方向、坡度等符合图纸要求。

②回填土的材料宜采用砾类土、砂类土或砾、卵石与细粒土的混合料；当细粒土的成分为黏性土或粉土时，所掺入的石料体积应占总体积的2/3以上。距波形管0.3m范围内的填土中，不得含有尺寸超过80mm的石块、混凝土块、冻土块、高塑性黏土块或其他有腐蚀材料。

在整个回填施工过程中，应注意管体截面形状的变化，其变形量不得大于2%，变形量超标的，应查找原因，改进回填作业方法或采取其他有效措施来保证形状变化在规定的范围内。

③波形钢管涵通道两侧及管顶回填土厚度满足表1要求，填筑时应分层填筑、分层压实，每层压实后的厚度不宜超过20cm，要求每层检测验收，压实度达到设计要求才可进行下一层填筑。管体两侧分层压实回填应同步对称进行，两侧的回填土高度差不得大于30cm。在回填夯实过程中，管体两侧面压实施工时夯实设备应与涵轴线方向平行行驶，管体上方压实施工时夯实设备应与桥涵轴线方向垂直行驶。管顶填土厚度小于60cm时，不得使用大于6t的压路机械碾压，也不允许施工机械通行或在管体上方堆放重物。

波形钢管涵管顶最小填土厚度（mm） 表1

3.6 洞口处理质量控制

对于有流水冲刷的涵洞进出口处沟床需设置相应的调治构筑物，同时依两侧地形条件作必要的保护处理，以降低洞口冲刷防止波纹钢管端口和底部垫层的流失，保证流水畅顺的同时提高波纹钢管桥涵的耐久寿命。调治保护构筑物的基础和构筑应与基础施工同步进行。

4 经济效益及社会效益

相对钢筋混凝土管涵施工，波纹钢管涵施工对交通运输条件要求不高，可减少对临时便道的修建工作量，节省了大量的施工费用和施工时间；另外，在部分地区波纹钢管涵洞施工实际费用目前已低于钢筋混凝土涵洞施工。

从工期角度来看，一般波纹钢管涵施工仅为3～5d，相对于钢筋混凝土涵洞施工可以节省工期1个月，这样不仅加快了工程建设步伐，缩短了建设工期，项目的相对运营时间也随之增加，具有明显的社会效益及经济效益。

5 结 语

①波形钢管涵通道施工具有适应地基与基础变形的能力，可以解决传统钢筋混凝土涵因地基基础不均匀沉降导致的涵洞开裂破坏问题，特别适合特殊岩土地区。

②波纹钢管涵施工可以减少对临时便道的修建工作量，缩短项目建设工期，加快建设步伐，增加项目相对运营时间，能产生较大的社会效益及经济效益。

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