高速公路大孔径钢波纹管涵洞施工技术研究

韩全友　肖紫国

（中交第一公路工程局有限公司北京　100024）

高速公路大孔径钢波纹管涵洞施工技术研究

韩全友肖紫国

（中交第一公路工程局有限公司北京100024）

采用波纹状管材料或者波纹状弧形板链接拼装而成的一种涵洞形式称之为波纹管涵洞。波纹管的受力特征表现明显，原因在于存在轴向波纹，减少荷载应力集中，特别适用于较差的地质区。钢波纹管涵洞造价低于钢筋混凝土结构，而且工时少，不用洒水养护，施工不受气温影响。本文将对高速公路中的大孔径钢波纹管涵洞施工技术进行研究，旨在为钢波纹管涵洞的施工范围、施工条件、施工要求提供借鉴。

高速公路；大孔径；钢波纹管涵洞；施工技术

就高速公路涵洞而言，其破坏的主要形式之一就是涵洞的变形不均匀。柔性和强度高的钢波纹管涵洞无论是材料、结构、功能上都是优先选择，不仅能够克服地基变形，还可以解决因基础变形不均匀造成的变形破坏问题，除此之外，钢波纹管涵洞的轴向波纹能分散应力集中，将钢结构的优势更好的发挥出来。

1　施工工艺流程

钢波纹管涵洞施工方法可分为直接填筑法和反开槽回填法，后者施工多见于新建公路和养护工程，对整体施工进度不造成影响。

1.1直接填筑法

施工准备→测量放样→围堰设置→排水清淤→场地平整→含水量和压实度的检测→水准测量→分层填筑→含水量和压实度检测→水准测量→场地平整→测量放样→管节拼装→密水情况及管底纵坡检测→检测并补救防腐涂层→涵管到位→两侧分层回填→压实度和含水量检测→顶部分层填筑→压实度和含水量检测→处理进出口。

1.2反开槽回填法

施工准备→测量放样→开挖涵管及施工场地→场地平整→含水量和压实度的检测→水准测量→分层填筑→含水量和压实度检测→水准测量→场地平整→测量放样→管节拼装→密水情况及管底纵坡检测→检测并补救防腐涂层→涵管到位→两侧分层回填→压实度和含水量检测→顶部分层填筑→压实度和含水量检测→处理进出口。

2　施工范围

钢波纹管涵洞的适应能力极强，国外的应用和研究表明，经过防腐技术处理过后，使用年限可达到50年。即使我国的防腐技术低于国外，但加强钢波纹管涵洞防腐的养护，设计腐蚀厚度的的安全系数，钢波纹管涵洞的使用寿命也可达到50年。从我国目前高速公路的使用年限和服务水平来看，涵洞寿命50年能够满足需求，因此钢波纹管涵洞适用于高速公路，特别是特殊岩土地区，基础沉降导致涵洞破坏，而钢结构波纹管涵洞能克服这一难题，解决地基变形导致的涵洞损坏。

3　施工控制技术

钢波纹管涵洞施工时应注意以下几点关键技术：

3.1季节控制

大孔径钢波纹管涵洞的施工季节应该严格控制，切忌冬季施工对施工质量造成影响。

3.2材料控制

大孔径钢波纹管涵洞在低温地区对换填材料的标准较严，重点是对粉粘粒含量的控制，以防止严重冻胀损坏涵管。

3.3填筑控制

涵管拼装就位后进行基础回填，涵管的两侧及顶部应该分层均匀填筑，碾压次数和压实度达到设计规范要求，避免钢波纹涵管应力集中、变形、损坏和两侧的“跳车”。

3.4地基控制

在压实均匀合格后的地表进行凹弧形刻槽后再放置钢波纹管涵管，防止涵管进行滚动。

3.5防腐控制

大孔径钢波纹管涵洞拼装要严格控制涵管底部纵坡，并注意做好管节间的防腐措施，保证涵洞的性能要求和使用寿命满足设计规范要求。

3.6预拱度控制

即使碾压满足设计要求也要考虑涵洞的沉降问题，在施工放样时，应根据施工经验或者设计要求，针对不同基础地质在涵管底部纵向位置处设计适当的预拱度，例如软弱土地区的预拱度应调整在0.5%左右。

4　选用原则

大孔径钢波纹管涵洞在高速公路的养护困难路段或者重要路段慎重使用，钢波纹管涵洞的防腐养护与涵洞使用寿命息息相关，而重要路段需考虑使用寿命和改建的方便。泥石流堆积区或者排砂量过大的区域慎重使用，砂石的冲刷对防腐材料和结构本身造成磨损，影响涵洞本身质量。孔径过大时要单独进行受力分析计算，特别是涵洞拼装施工时，必须加强连接处的设计分析，确保涵洞安全使用，满足公路要求。高填土路段慎重使用，应根据不同的施工工艺和施工后路堤高度的不同土拱效应进行受力分析，避免涵洞应力集中，保证涵洞受力安全。

5　结束语

综上所述，本文从大孔径钢波纹管涵洞的施工工艺流程、涵洞施工范围、涵洞施工控制技术和涵洞的选用原则四个方面进行简要研究。大孔径钢波纹管涵洞在公路上的运用将是公路工程发展的趋势，只有慎重细致的做好涵洞施工工作，才能充分发挥出钢波纹管涵洞在公路工程的价值，保证公路工程的可持续发展，保障人们的正常安全出行。

[1]陈吕伟.波形钢板结构及其在公路工程中的应用[J].公路，2000（07）：48～54.

[2]李祝龙.公路钢波纹管涵洞设计与施工技术研究[D].西安：长安大学学位论文，2006.

[3]赵卫国.公路钢波纹管涵洞的研究与应用展望[J].公路交通科技（应用技术版），2007（09）：78～80.

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2015-11-19