钢波纹管涵

钢波纹管涵施工工法

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

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

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。

5.5.7 分片钢波纹板螺栓组装时，采用松螺栓组装法，先将各个螺孔插入螺栓，套上螺母后，稍初拧，不拧紧螺母，待全部组装完毕后，逐个拧紧螺母。每个螺母的扭力矩不得小于135．6 N·m，最大不得超过203．4 N·m，用机动扳手时，拧扳时间应持续2—5 s。

5.5.8 管节全部拼装完成后，应检查管节位置是否符合设计要求。并在管身内侧所有钢板拼缝采用密封胶进行密封防止泄露。

5.5.9 涵管出厂时，涵管及配套附件已经做过镀锌处理，一般情况下，可在管节内外管壁涂上或喷上含有石棉纤维的厚沥青一道(0.4mm-0.5mm)或涂刷两边沥青和石油的拌和物，以加强防腐蚀作用，从外观看管壁均匀地涂成了黑管即可。

5.6 两侧及涵顶回填

5.6.1 回填材料采用与路基相同填料，尽量避免使用粘性材料。在距波纹管口30cm范围内，不得有超过8cm的石块、有机物等有害物质。

5.6.2 回填应在管身两侧保持对称、均匀的原则进行填筑，以控制内部应力分布，有效防止管节滚动变形或偏位，回填前应先在侧面作出分层回填厚度的填高指示，以控制分层回填厚度，分层压实厚度20cm。

“楔形块”区域，用级配良好的天然砂砾作为填料，人工用木棒夯实，每个凹槽部位必须夯实到位，再用小型夯实机械斜向夯实。在管身最大直径两侧50cm外使用18T压路机碾压，50cm范围内使用小型夯实机械夯实，以避免压路机等大型机械设