浅谈钢制波纹管综合管沟在市政道路工程中的应用

何 凤， 曹小龙， 何亚刚

(中国水利水电第十工程局有限公司, 四川成都 610072)

综合管沟指建设于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，为道路的运行起到多重的作用，跟传统的布置方式相比综合管沟将道路的电力、通信等管道集中在一起。而雷波县东西主干道钢波纹管综合管沟集中了工程施工成本低、施工工艺简单、施工质量保证率高等众多优点，本文从钢波纹管综合管沟的总体规划、断面结构布置、施工工艺、质量控制等几个方面介绍了其综合管沟在市政道路工程中的应用。

1 工程概况及钢波纹管综合管沟布置

雷波县新区东西主干道路建设项目位于雷波县新区金沙镇，为新建市政道路，道路全长2 146.948 m，总宽度60 m为双向，横穿整个新区，是新区主要城市干道。道路主线由西向东走向，道路起点与规划道路相交，终点与既有S307顺接。东西主干道路工程主要施工内容除道路工程外还包括给排水工程、交通工程、照明工程、综合管沟、绿化工程和附属公园景观，是新区一条综合性市政道路，为县城提供多方面的服务工程。

60 m宽道路双侧新建综合管沟，综合管沟为钢波纹管材质,内径1.9 m，容纳10 kV电力电缆及通信线缆；综合管沟距离较长，为后期拉线、检修方便，在绿化带及人行道上每40 m设置1个检查井，综合管沟布置详见图1道路综合管沟横断面图所示。

图1 道路综合管沟横断面

2 钢波纹管综合管沟结构形式

2.1 综合管沟标准结构断面

综合管沟为钢波纹管材质，埋设在道路绿化带下部，沟槽开挖成型后铺设人工级配砂砾石作为承载力基础、砂垫层整平、管道两侧及顶部回填人工级配砂砾石，然后随路基土方向上回填，具体综合管沟标准断面如图2所示。

图2 综合管沟标准断面

图3 综合管沟内部结构断面

图4 哈芬槽连接示意

2.2 综合管沟内部结构布置

综合管沟内支架双侧对称布置，水平布置间距为0.8 m，支架由钢波纹管厂家配套安装。波纹管内每80 cm布置一道环向哈芬槽，在哈芬槽上部焊接管线支架，用于辅助布设电力、通信管线，管沟内部结构布设、哈芬槽连接如图3综合管沟内部结构断面图,图4为哈芬槽连接示意。

3 钢波纹管材料参数

(1)东西主干道综合管沟为φ1.9 m的整体钢波纹管，圆形管道每节长3.0 m左右，整体管管间采用法兰或卡箍连接，管道采用Q235热轧钢板制作而成。钢波纹管钢板厚度7 mm,波距23 cm,波高6.4 cm。钢板屈服强度不低于235 MPa，抗拉强度不应小于375 MPa，钢板材料应符合GB/T 700-2006《碳素结构钢》和GB/T 709-2019《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》要求。钢波纹管构件的外观质量应符合表1的规定。

表1 钢波纹管构件外观质量

(2)钢波纹管的管壁及配套附件均应经过热浸镀锌处理，其镀锌层的平均厚度大于84 μm。钢波纹管内、外部表面热镀锌总量为600 g/m2；螺栓、螺母热镀锌不小于350 g/m2。

4 综合管沟施工工艺

路基施工完成、质量验收合格→平整场地→施工放样→管沟沟槽开挖→基础整平→基础砂砾石分层回填→检测压实度、含水量→铺填砂垫层→水准测量→平整场地→施工放样→安装钢波纹管→管底纵坡→检测并涂刷防腐涂层→两侧分层回填→检测压实度、含水量等→管顶分层回填→检测压实度、含水量→检查井安装。

4.1 沟槽开挖

在路基分层回填完成，压实度检测、质量验收合格后，采用反挖、装载机整平场地。利用全站仪按照设计断面进行沟槽开挖开口线放样，采用神钢SK350反挖自上而下分层开挖，沟槽开挖按照设计、规范要求放坡，土质稳定边坡按照1∶1进行放坡，基坑深度超过一定高度，需编制基坑开挖专项方案。

4.1.1 地基承载力检测及地基处理

沟槽开挖到设计高程后，进行基础整平，检查沟槽尺寸、高程，再运用标准贯入法分段检测沟槽地基承载力，按照设计要求承载力不得低于200 kPa。在基地承载力不满足设计要求或遇到不良土质的情况下，应采用砂砾石予以换填，厚度不得小于30 cm。

4.2 基础砂砾石、砂垫层分层回填

为确保φ1.9 m钢波纹管坐落在一个有足够强度、稳定性和均匀性的基础结构上部，在沟槽开挖完成后首先分层填筑2.0 m厚级配良好的砂砾石作为承载基础层，其压实度不小于96 %。最后在砂砾石表面铺设一层厚10 cm的均匀砂垫层整平基础，其最大粒径为12 mm。级配良好的砂砾石最大粒径小于3 cm，在砂砾石填筑前需按照规范要求选择合适区域完成碾压试验，确定碾压参数，包括碾压遍数、铺层厚度、加水量、碾压设备。砂砾石生产完成采用自卸汽车运至现场进行摊铺，铺层厚度为35 m，铺料平坦后，20 t振动碾进行碾压，振动碾压6遍，每层碾压完成后由试验室人员进行现场挖坑灌砂或灌水试验，检查砂砾石基础的干密度，确定压实度，碾压合格后进行下道工序施工。

4.3 综合管沟钢波纹管安装

4.3.1 原材料检测

首先现场负责人员对进入现场的钢波纹管必须检查出场合格证书、厂家出具的质量检测报告，仔细观察钢波纹管内外镀锌的质量，锌层应均匀完整、颜色一致，无漏镀缺陷，表面光滑，不允许有流挂、滴瘤或结块。再者现场实验室根据规范要求对产品各项物理性能抽样检测，主要包括钢板屈服强度、抗拉强度、厚度、管道镀锌厚度、波高、波距。只有待各项指标符合设计要求后可投入使用。

4.3.2 综合管沟钢波纹管安装

管沟基础砂砾石、砂垫层填筑完成，压实度检测合格后，利用汽车吊(15 t)分节、分段安装钢波纹管，整体管管间采用法兰或卡箍连接。采用定扭气动扳手，按预紧力扭矩270～410 N·m紧固所有螺栓，依次序，螺栓应在回填之前拧紧，保证波纹的重叠部分紧密地嵌套在一起。

4.3.3 综合管沟钢波纹管内部支架安设

管道安装完成后，按照设计要求安设支架，综合管沟内支架双侧对称布置，水平布置间距为0.8 m，支架由钢波纹管厂家配套安装。波纹管内每80 cm布置一道环向哈芬槽，在哈芬槽上部焊接管线支架。环向哈芬槽采用连接焊板、M12高强螺栓固定。

4.3.4 钢波纹管防腐处理

钢波纹板涵管拼装完毕后，在管外壁均匀涂刷两遍沥青。沥青可为热沥青或乳化沥青或其他防腐涂料。一般沥青涂层的厚度要达到0.3～1 mm。

4.4 钢波纹管两侧及顶部回填

4.4.1 管沟回填

管道两侧及顶部1.0 m范围内回填同样采用级配良好的砂砾石。钢波纹管涵在填土之前，在钢波纹管的侧面每35 cm高度作出填高标示，以便确定每层的压实厚度，每层按要求填筑、碾压完成后进行灌砂或灌水试验，检测压实度，上一层压实合格后方可进行下一层施工。

(1)管底下方楔形部用粗砂振动棒振实或级配碎石、砂砾填筑，木棒夯实。

(2)钢波纹管涵两侧砂砾石压实用12～20 t的压路机压实，两侧回填应同时进行，压实落差应小于30 cm，靠近管体30 cm范围采用用小型夯实机械夯实，但一定要达到96 %密实要求。

(3)管道上方回填总厚度小于50 cm时采用手扶振动压路机压实或采用小于6 t的静碾压路机压实。回填土大于50 cm后，方可采用YZ12压路机施工，每层厚度35 cm，压实度大于等于96 %。

4.4.2 截面变形测量

钢波纹管涵在组装完毕之后；回填过程中；施工完毕后都要测量截面的形状。组装完毕后在开始回填前的截面大小不超过设计的±2 %，如超出，应重新校正组装。从回填开始到涵顶填土结束，在各层的密实结束之后马上测量钢波纹管截面大(测量不同位置三处以上)，填土完毕后构造物的最终允许变形范围±5 % D(D为直径)，如截面变形量超过变形范围时，应立即终止施工查明原因，采取措施将变形量控制在标准范围内。

4.5 检查井优化及安装

东西主干道钢波纹管综合管沟检查井原设计同样采用行业内普遍的矩形混凝土结构，在施工过程中发现该结构检查井工程量虽比较小，模板安装较复杂，影响施工进度。随后施工部与综合管沟专业队伍、设计单位沟通，将混凝土结构检查井由竖井直径80 cm的波纹管替代，内部安设扶梯。相当于在钢波纹管顶部每40 m安设波纹管竖井，竖井与综合管沟预留洞口焊接连接，圆周向设置加强肋板12块。

图5 钢波纹管竖井

5 综合管沟质量控制措施

(1)钢波纹管体出厂时，必须附有产品质量合格证书。

(2)为避免钢波纹管的二次切割和管道的紧密连接，现场需结合沟槽长度和检查井布设位置根据管节长度提前规划进行管道安装。

(3)钢波纹管运到施工现场后，必须逐件检查，凡在运输过程中变形的钢板不得使用。

(4)挖至标高的土质沟槽基础不得长期暴露，扰动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸，高程，基底承载力，符合要求后，应立即进行基础施工。

(5)对预计地基有一定沉降的情况，考虑到水流的要求和结构的整体性，应该设置基础的纵向预拱。基础在管道纵向预拱度一般为0.3 %～1 %。

(6)管道在运输装卸过程中，应采取防碰撞措施，避免管节损坏或碰伤防腐涂层，管道装卸应采取吊具进行，不允许采用滚板或斜板卸管。

(7)沟槽必须开挖至设计标高，不得欠挖、超挖。

(8)综合管沟基础、两侧及顶部砂砾石分层均匀回填，压实度不得小于96 %，必须碾压合格。

6 结束语

(1)综合管沟作为集中、简约化的市政电力、通信管线布设方式，对于解决市政道路管道的施工和后期维修提供了一个比较优化的方案，加上优化完成后的同钢波纹管一体的检查井，综合管沟在市政道路建设中应用有了很大的优势。

(2)东西主干道综合管沟施工过程中，严格按照上述施工方法施工和质量控制，对每个检验批质量进行评定，其全部符合设计要求，工程质量得到保证。

(3)用钢波纹管综合管沟代替传统的混凝土电力、通信管道虽然材料成本有所增加，但施工方便、规范，耐久性能高。同时对于市政道路施工而言，综合管沟与其他管道的施工干扰小，空间利用率高。