山区高速公路钢波纹管涵施工技术探讨

温　明

(中建路桥集团有限公司，河北 保定　071000)

钢波纹管涵钢板材质为Q235(SS400)或Q345热轧钢板，表面为热浸镀锌，镀锌量不小于600 g/，平均厚度不小于84 um。波纹管采用分块波纹板搭接而成，直径2 m，每延米圆周3片板。波纹板用高强螺栓紧固，密封胶密封，波纹管拼接成型后内外喷涂乳化沥青两遍。其圆周向连接螺栓的数量根据填土的高度变化可增减，但不得低于图纸设计中的螺栓数量。当项目选用为超高或超低填方时，建议选用Q345号钢板，其波形参数为波距230 mm，波高为64 mm。要求地基承载力不得低于400 Kpa，钢波纹管生产厂家应选择技术实力雄厚、生产能力强、在国内做过大项目且具有交通运输部产品认证中心颁发的交通产品CCPC认证证书。

1　工程概况

所建西柏坡至阜平高速公路，南起平山县与西柏坡高速相连，经灵寿、阜平与保阜高速相接，全长23.964 km。项目内有钢波纹管涵结构物5道，其中：主线路基有3道，分别为K6+282-1*2m、K9+5601*4m、K10+456-1*4m；城南庄互通区2道，分别为BK0+072.5-1*2m、CK0+330-1*2m。本研究以K6+282-1*2m钢波纹管涵为例。

2　施工技术工艺

施工工艺为施工前准备→测量放线→基坑开挖→基坑基底处理→基坑基础施工→波纹管拼接安装→洞口施工及铺砌→台背回填→成品检查、验收。

2.1　施工准备

2.1.1技术准备

(1)熟悉施工图纸、设计文件，掌握钢波纹管涵的设计要求。

(2)准确放样出基坑基础的轴线位置控制点，并根据控制点标记出管涵四角平面位置线。

(3)施工前项目总工程师向施工班组及技术人员进行书面安全技术交底。

2.1.2人员、设备配备情况(见表1、表2)

表1　人员配备

表2　设备配备情况

2.2　测量放样

管涵施工前，使用中海达GPS V60按施工图纸平面位置坐标放样出纵轴线及横轴线，然后用钢尺校核其平面尺寸。待基坑开挖修整完毕，垫层施做以后再次放线，用徕卡水准仪进行高程测量控制，确保管涵平面坐标、高程满足设计施工图纸和测量规范要求。

2.3　基坑开挖

(1)基坑开挖过程中，严格控制开挖深度，确保不超挖、不欠挖。当开挖的基底土为淤泥、泥沼等软土地质时，按照设计图纸及现场项目工程师要求进行处理，可采用级配良好的碎石土、沙砾土等透水性良好的材料进行换填。基坑开挖以小松360挖掘机配合自卸汽车运输为主，人工配合为辅。基坑四角开挖尺寸应大于设计图纸四周各0.5 m，以方便工人施工，确保断面满足基坑几何尺寸，挖掘机开挖至基底0.3 m处，由人工进行挖掘，保证基底土不受扰动，并检测地基承载力能否满足设计图纸要求。

(2)基坑开挖应注意:①基坑开挖根据基坑几何尺寸(净宽度)、模板厚度、操作空间大小，采用放坡开挖(坡度为1：0.75)，地质不良时采用放缓坡或对边坡进行防护后再开挖。基坑顶边缘留有宽度≥1 m护坡道，荷载距坑缘距离应满足不使土体发生坍塌的要求。②基坑边缘外设宽度0.8 m*深度0.8 m的截水沟，保证基坑不受水浸泡。连续开挖完成后及时进行下一步施工，避免开挖后的基坑暴露时间太久，影响基坑地基承载力。③利用全站仪对基础中心坐标、四角高程进行复核，对边角位置进行精确测量放样，并向监理工程师进行报检，符合设计要求并经施工现场专业监理工程师确认合格后，再进行下一工序施工。

2.4　基础施工

管涵基础必须有足够的强度、稳定性，地基承载力满足设计图纸要求。基础采用级配良好，洁净、匀质的砂砾回填，并用级配良好的粗砂在基础上设置0.1 m厚的粗砂垫层，其最大粒径为12 mm,密实度不小于90%。

2.5　管节安装、连接

(1)管节进场后，安装使用前要对管节几何尺寸、规格大小、外观质量以及产品质量合格证书的相关有效文件进行检查，检查合格后，再进行安装。

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(2)整体波纹管连接法兰采用角钢、钢板制作，波纹板焊接采用对焊接头。整体管与分片拼装管的紧固件采用国标紧固件，其强度与规格应满足力学性能要求，且不低于管材强度要求。垫片与紧固件相匹配，螺栓与螺母均采用热浸镀锌处理。

(3)管节连接密封材料采用耐久性能较好的橡胶密封圈或方形石棉盘根密封条。

(4)管节安装前需检查钢波纹管涵底部的平整度、底面平面位置、高程，确保涵管中心平面位置坐标、标高等满足设计要求。

(5)管节吊装采用吊车进行，为防止吊绳挤压管壁变形，吊绳与管壁接触处采用垫片(可采用废旧轮胎皮)保护。管节安装就位后，及时用楔形混凝土块进行固定，以免管节滚动。

2.6　八字墙施工

(1)管涵基础、墙身铺砌均为M10砂浆砌MU40片石。用作镶面的片石应形状大致方正、表面较平整、尺寸规整，轮廓宽度不得小于20 cm，长度不得小于30 cm，其顶面及底面应大致平整，且边缘厚度不得小于15 cm。

(2)砌筑采用挤浆法分层、分段砌筑,各砌块的砌缝应相互错开、砌缝饱满、黏结牢固，不得干砌、堆砌或架空。砌筑基础的第一层砌块时，如基底为岩层或混凝土基础，先将基底表面清洗、湿润，再坐浆砌筑，各砌层要先砌筑外圈定位砌块，再砌筑镶面和填腹砌块。

(3)在砌体砌筑时留出2 cm空缝，勾缝采用M10水泥砂浆，平凸缝。浆砌片石施工完毕及时加强养护工作，及时覆盖，喷养生剂养生。

2.7　台背回填

(2)在距离波形钢管0.3 m范围内的填土中，不得含有石块、混凝土块、冻土块、生活垃圾或其他有害有毒材料。

(3)涵管两侧填土应对称、均衡地进行，水平分层的压实厚度宜为0.25～0.3m。

(4)管顶填土前，对直径2 m及以上的钢波纹管涵，宜在管内设置竖向和横向十字临时支撑，防止其在填土过程中产生变形。

3　质量措施

(1)建立健全质量保证体系，项目经理部与施工班组质量负责人签订质量责任状。

(2)严格执行三检制。在工序完成后自检合格的情况下，由现场施工作业班组先自检，自检合格后，由现场技术负责人专检，专检合格后报请监理工程师抽检，抽检合格后方可进入下一工序的施工。

4　质量检测(见表3)

表3　波纹管涵总体成型验评实测项目

5　安全文明施工

(1)施工现场设置关于文明施工、安全施工的标志标牌，提高施工人员安全文明施工意识。

(2)施工剩余的砂、混凝土、沥青、橡胶条等，集中处理，做到工完、料净、场地清。

(3)施工现场设立专门安全环保督查员，由项目部安全总监负责组织，分管生产副经理负责实施，检查监督各项安全措施和环保措施的执行情况。

6　结语

通过对西柏坡至阜平高速公路K6+282-1*2m钢波纹管涵具体施工技术工艺进行总结，可以发现，只有根据项目实际的地理环境和自身的施工技术经验，对施工准备、测量放样、基础施工、波纹管拼接安装、台背回填等工艺进行合理的组织和安排，才能更顺利地开展施工，在保证工程质量安全的前提下，加快施工进度，减少窝工。

[1]张月强.高填方路堤施工技术研究[J].郑州铁路职业技术学院学报,2017,29(4):14-16.

[2]刘斌,熊萍.钢波纹管涵施工技术及经济分析[J].江西公路科技,2014(2):22-25.