淺談公路建設(shè)中鋼波紋管涵施工技術(shù)

焦安靜

摘要：通過(guò)對(duì)鋼波紋管涵的實(shí)例運(yùn)用，闡述了鋼波紋管涵的在高速公路建設(shè)中的施工技術(shù)，明確施工關(guān)鍵工藝和技術(shù)要求，為今后類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞： 鋼波紋管涵 施工技術(shù)

21世紀(jì)初，鋼波紋管涵（YTHG）施工技術(shù)引入我國(guó)，開(kāi)始在建設(shè)工程中得到廣泛應(yīng)用，是基于蓋板涵、管涵等構(gòu)筑物基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新型材料。它具有高強(qiáng)、耐久、施工速度快、拼裝方便、對(duì)地基要求低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在軟基、高填、深谷路段。相比之下，經(jīng)濟(jì)效益明顯。本文以某高速公路一處鋼波紋管涵施工技術(shù)為例，介紹如下：

1、 工程概況

某雙向六車道高速公路位于平原、微丘地貌，路基寬26m，全長(zhǎng)42.3km，要求工期20個(gè)月。K22+268.5位置十多年前的排水溝渠，早已被當(dāng)?shù)匕傩崭脑鞛樘锏?，地形地貌已被填土改變，所以在設(shè)計(jì)調(diào)查階段沒(méi)有考慮留構(gòu)造物。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，按照整體填方路堤通過(guò)，附近村莊多次與建設(shè)單位溝通，建議在該處增加涵洞，防止將來(lái)洪水澇災(zāi)。經(jīng)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位四方討論，決定在該處設(shè)置一座涵洞，滿足將來(lái)排澇需求。為加快施工進(jìn)度、保證施工質(zhì)量，采用設(shè)置鋼波紋管涵。

該處路堤填方高度最大7.8m，坡率1：1.5，涵洞和原河道交角85o ，經(jīng)水文計(jì)算，采用Q235A熱軋鋼板制作，屈服強(qiáng)度不小于235MPa，抗拉強(qiáng)度不小于375MPa，管直徑2.0m、鋼板厚度4.5mm，鋼制波紋管涵洞長(zhǎng)度47m。洞口形式采用八字式，基礎(chǔ)采用M7.5水泥砂漿漿砌片石，基底采用砂礫墊層，厚度80cm。與蓋板涵相比，綜合效益可觀。

2、 施工工藝及技術(shù)要求

2.1測(cè)量放線

測(cè)量放線是建設(shè)工程產(chǎn)品由設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)物的第一步，測(cè)量質(zhì)量的好壞直接決定構(gòu)筑物的定位和標(biāo)高是否正確，并制約著施工過(guò)程關(guān)鍵工序的質(zhì)量。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，計(jì)算測(cè)量數(shù)據(jù)，采用全站儀放設(shè)涵洞軸線、基礎(chǔ)邊界、地基開(kāi)挖邊界位置，記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)定樁、撒白灰線。

2.2地基開(kāi)挖及承載力檢測(cè)

根據(jù)勘察報(bào)告顯示：該處0-1.3m為Ⅰ層松散素填土,1.3-3.6m為Ⅱ?qū)涌伤軤罘圪|(zhì)粘土，3.6-10m為Ⅲ層中密粉砂，勘察范圍內(nèi)未見(jiàn)地下水。設(shè)計(jì)涵底落在了素填土上，現(xiàn)場(chǎng)采用1:1.5坡率開(kāi)挖，開(kāi)挖坑底寬度大于3.5m。開(kāi)挖后采用現(xiàn)場(chǎng)釬探進(jìn)行地基承載力檢測(cè)，測(cè)點(diǎn)沿涵軸線間隔3m布置。釬探1.5m深度范圍內(nèi)，素土平均擊數(shù)為7.3擊，粉質(zhì)粘土平均擊數(shù)為18.6擊。素填土的承載力不滿足設(shè)計(jì)要求，決定素土清除，全部換填砂礫至涵底設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.3基礎(chǔ)墊層施工

當(dāng)挖機(jī)挖到Ⅱ?qū)臃圪|(zhì)粘土后，由人工輔以清除20cm擾動(dòng)土，然后整平地基。分層填筑砂礫層，填筑底寬度不小于3.5m，要求級(jí)配良好，最大粒徑不大于8cm。虛鋪厚度25cm，采用機(jī)械壓實(shí)，邊角采用小型振動(dòng)夯機(jī)補(bǔ)夯，保證壓實(shí)度不小于96%，壓實(shí)度檢測(cè)頻率滿足每6m不少于一次。

2.4管身拼裝

嚴(yán)格控制和檢查砂礫地基表面的坡度，保證與設(shè)計(jì)坡度一致，同時(shí)，為預(yù)防施工擾動(dòng)地基，波紋管外底部出現(xiàn)凹陷，特設(shè)置涵軸線砂礫地基的預(yù)拱度，為每節(jié)管長(zhǎng)度的0.2%-0.5%。

1)底板拼裝：以中心軸線，中點(diǎn)為基準(zhǔn)，第一張波紋板定位，以此為起點(diǎn)向兩側(cè)延伸，直至二端。圓周向搭接長(zhǎng)度為50mm，第二張板疊在（搭接部分）第一張板上面，對(duì)正連接孔。螺栓的螺紋部涂上潤(rùn)滑劑，套上墊圈由內(nèi)向外插入孔位，對(duì)面套上墊圈旋上螺母，用套筒扳手預(yù)緊螺母。

2) 環(huán)向拼裝：由下向上順次拼裝。軸向搭接寬度為120mm，搭接部分上板復(fù)蓋下板，圓周向連接采用階梯形，即上面二塊板的連接疊縫與下面二塊板的疊縫錯(cuò)位。兩側(cè)波紋板對(duì)稱安裝。連接孔對(duì)正后，用涂上潤(rùn)滑劑的螺栓，套上墊圈（遇谷用凸墊，遇峰用凹?jí)|，不得裝反）由內(nèi)向外插入孔位，用套筒扳手預(yù)緊螺母。（如圖）。

3）圓周向拼裝滿三片波紋板時(shí)，要測(cè)定一次截面形狀，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)再繼續(xù)拼裝，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時(shí)調(diào)整。圓周向拼裝到環(huán)形圈合攏時(shí)，測(cè)定截面形狀，采用定位拉桿固定，調(diào)整預(yù)緊螺栓。軸向每6m測(cè)水平，垂直各一處，鋼波紋管涵內(nèi)徑（mm）規(guī)定值或允許偏差不超過(guò)±1％。

4）管涵拼裝全部完成，用定扭電動(dòng)扳手，按預(yù)緊力扭矩340N.m±70N.m緊固所有螺栓，依次序，不得遺漏，緊固后底螺栓用紅漆標(biāo)示。所有螺栓（包括縱向和環(huán)向接縫）應(yīng)在回填之前擰緊，保證波紋的重疊部分緊密地嵌套在一起。波紋鋼板管涵外圈搭接處用預(yù)緊力扭矩符合要求后，可用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿封填，以防紋板連接處滲水。

2.5涵管兩側(cè)及路堤回填施工

涵管兩側(cè)回填質(zhì)量控制是鋼波紋管涵工程施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵，直接影響管和管周土體彈性抗力共同承擔(dān)荷載的能力。

2.5.1回填

鋼波紋管涵兩側(cè)回填材料適宜用粗砂，應(yīng)對(duì)稱施工，分層回填，每層虛鋪厚度為20cm。對(duì)于有端部擋墻的情況，從兩端向結(jié)構(gòu)的中心進(jìn)行回填；對(duì)于沒(méi)有端部擋墻的情況，從結(jié)構(gòu)的中心向兩端進(jìn)行回填；管道兩側(cè)和管頂以上500mm范圍內(nèi)的回填材料，不得直接扔在管道上。管道半徑以下回填時(shí)應(yīng)采取防止管道上浮、位移的措施；溝槽回填從管底基礎(chǔ)部位開(kāi)始到管頂以上500mm范圍內(nèi)，必須采用人工回填；當(dāng)涵管頂填土大于50cm后，方可采用YZ12壓路機(jī)施工，每層厚度20cm，壓實(shí)度大于等于96％。

2．5.2結(jié)構(gòu)形狀監(jiān)測(cè)

在完成回填之后，最終的結(jié)構(gòu)形狀與組裝時(shí)的形狀最大不超過(guò)±2%，為保證實(shí)際形狀與設(shè)計(jì)形狀的誤差在±2%以內(nèi)，洞口端墻澆筑需分兩次澆筑,先澆筑波鋼紋管道半管以下，半管以上用砂袋擋土，待路基完成并且沉降15天后，再挖開(kāi)邊坡澆筑半管以上端墻。

2.5.3路堤填筑

待鋼波紋管涵頂填土高度超過(guò)50cm后，執(zhí)行路基施工技術(shù)要求進(jìn)行路堤填筑施工。

3、 小結(jié)

鋼波紋管涵代替以往的蓋板涵、管涵技術(shù)，近幾年在我國(guó)公路建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用越來(lái)越多。以其安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)輸方便、施工快、強(qiáng)度高、環(huán)保、等優(yōu)點(diǎn)被廣大建設(shè)部門認(rèn)可。隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)逐步向山區(qū)、西部的步伐，高填、V型溝、凍土越來(lái)越多，鋼波紋管涵的使用空間越來(lái)越廣，具有綜合效益，使用前景廣闊。