钢波纹管涵施工工法

发表时间：2016-11-22 15:50

1 前言

　　钢波纹管涵是采用波纹状管或由波纹状板通过连接、拼装形成的一种涵洞形式。对公路涵洞来说，涵洞的不均匀沉降是其破坏的主要型式之一，钢波纹管涵具有重量轻、安装方便快捷、耐久性好、工程造价低、抗变形能力强、减少通车后养护成本等特点。从材料与结构和功能的本质关系上分析, 采用柔性高强度的钢波纹管涵洞,不仅具有适应地基与基础变形的能力,可以解决因地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题,而且钢波纹管涵洞由于轴向波纹的存在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,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。尤其在高寒冻土、软土、膨胀土、湿陷性黄土等地带，具有明显的经济效益。

　　我单位在岢临高速公路施工中采用此工法，大大缩短了涵洞修建时间，保障了全线土石方的正常调配，降低了工程造价，保证了施工工期。

　　2 工法特点

　　2.1 此工法操作简单，现场无需大型设备，拼装方法快捷可有效缩短施工周期。

　　2.2 采用分片拼装技术，不仅能方便涵管的装卸和运输而且现场施工也易于操控。

　　2.3 免除了砼浇筑、钢筋焊接等工序，对周边噪声污染较少，而且舍弃了常规建材，如水泥、砂、石子、木材等，其环保意义深远。

　　2.4 管节连接采用柔性对接卡箍连接，避免了传统法兰盘刚性连接的缺点，不仅节省了大量连接螺栓，而且安装拆卸、管身调整更为简便快捷。

　　2.5 涵管回填时，“楔形区”部位的压实方法采用方形木棒初夯然后再使用小型机具斜向夯实，确保了回填压实质量。

　　3 使用范围

　　本工法适用于各等级公路中钢波纹管管径为大于2.0m小于等于6m的涵洞或通道。

　　4 工艺原理

　　涵洞施工以钢波纹管结构的“薄壳”受力理论为依据，由于轴向波纹的存在,轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变,可以更大程度上分散荷载的应力集中,充分发挥钢波纹管结构的优势，适应地基变形。

　　5 施工工艺流程及操作要点

　　5.1 施工工艺流程

　　施工所需钢波纹管由工厂标准化生产后运输至施工现场，进行现场拼装，管节安装就位完毕后回填。整个流程包括：基础的开挖、现场的拼装、回填三个阶段，工艺流程图见表1

　　【钢波纹管】

　　5.2 操作要点

　　5.2.1 施工准备涵洞施工前要全面熟悉设计文件和设计技术交底，现场核对涵洞

　　的平面位置和角度，如有问题及时提出，施工便道修建完成并能满足施工需求。

　　5.2.2 施工放样

　　根据设计提供的导线点、直线曲线转角表及涵洞设计图纸，推算出钢波纹管涵纵横轴线坐标使用全站仪进行总体定位及细部放样。现场测量必须采用 “双检制”，即由两人分别采用不同方法计算和测量，以避免因思维定势而造成放样错误。

　　5.3 基础开挖

　　根据放样的桩位用白灰撒出开挖边界，根据不同的地质情况采用相应的开挖边坡比例和支护方式，当开挖高度超过5m时为深基坑作业，要制定《深基坑专项施工方案》。开挖采用挖掘机开挖，开挖至距设计标高30cm时停止开挖，用人工开挖、整平，避免超挖和基底土遭受扰动。基础四周设置排水沟，避免雨季基底被浸泡。

　　5.4 垫层施工

　　垫层施工材料选用级配良好的天然砂砾，最大粒径不超过50mm，0.074mm以下粉粒含量不得超过3%。施工采用振动压路机分层填筑、分层压实的方法进行，每层厚度20cm-25cm,厚度和压实度均应达到设计要求。在基础垫层顶面预留涵长0.2—1%的预拱度，确保管道中部不出现凹陷或逆坡。

　　5.5 钢波纹管的运输与安装

　　5.5.1 钢波纹管通常采用工厂标准化生产，出厂时已进行镀锌处理。用汽车运输至工地后，卸货时不可直接翻拉，应用吊车配合

　　人工进行装卸，避免损坏镀锌层。

　　5.5.2 管身安装前要求准确放出涵洞的轴线和进、出水口的位置，拼装时要注意端头板片和中间板片的位置，管涵的安装必须按照正确的轴线和图纸所示的坡度敷设。

　　5.5.3 对于大孔径钢波纹管涵洞应采用拼装式涵管施工技术，管径2.0～2.5m结构宜采用管节对接，管径大于等于3.0m结构宜采用片状弧形波纹板螺丝连接拼装。

　　5.5.4 管身安装应紧贴在砂砾垫层上，使管涵能受力均匀。基础顶面坡度与设计坡度一致，并且在管身沿横向预设拱度为管节长度的0.2%-1%,以确保管道中部不出现凹陷或逆坡。

　　5.5.5 管身采用Q235热轧钢板连接一周，整体成型后再进行纵向连接，由中心向两端对称进行安装。安装时先安装底片，然后分别向上拼接。每安装 5m进行一次管节的圆度和位置校正。如出现偏位，采用千斤顶在偏位的方向向上顶管节进行纠偏。

　　5.5.6 拼装底板时以中心轴线、中点为基准，第一张波纹板定位，以此为起点向两侧延伸，直至两端。圆周向搭接长度为5O mm，第二张板叠在第一张板上面，对正连接。拼装环形圈：由下向上顺次拼装。轴向搭接宽度为120mm，搭接部分上板覆盖下板，圆周向连接采用阶梯形，即上面两块板的连接叠缝与下面两块板的叠缝错位。

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