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摘 要：鋼波紋涵管（ZJHG）在國外已經有七十多年的歷史，我國從2001年開始使用，取得了明顯的經濟效益和社會效益。本文結合繁五線施工實際對鋼波紋管涵的施工工藝和技術要求進行了探討。
關鍵詞：鋼波紋管涵;施工;技術要求
1 概述
鋼波紋涵管（ZJHG）是替代圓管涵、蓋板涵、拱涵和小橋的優(yōu)質公路建材。該產品具有工期短、重量輕、安裝方便、耐久性好、工程造價低、抗變形能力強、減少通車后養(yǎng)護成本等特點，尤其應用在高寒凍土地區(qū)，軟土路基地帶，具有明顯的經濟效益。
鋼波紋涵管有圓形、橢圓形、半圓形等，進出口也可按照邊坡比例做成斜口，加工波紋管管徑范圍Φ0.5m～Φ8m，管壁厚度為3mm～7mm，能夠滿足填土0.5m～40m厚的需要。
2 鋼波紋涵管在國內外的發(fā)展史
1896年美國率先進行鋼波紋管通道、鋼波紋涵管的可行性研究；1923年美國鐵路工程協會在伊利諾斯州的中央鐵路應用鋼波紋管通道進行實體測試；1929年加拿大首座鋼波紋管用于一煤礦中；1931年澳大利亞首次建成8米汽車通道一座；1990年日本高速公路設計規(guī)范制定了鋼波紋管設計技術規(guī)范，隨著鋼波紋管在世界各地的安裝使用，證明了此種結構在各種使用情況下的通用性，而且其壽命已超過了設計壽命。我國使用金屬波紋管涵是從2001年以后，通過近幾年的市場開發(fā)，已在河北、內蒙古、青海、寧夏、新疆、西藏等省市區(qū)的公路建設中得到廣泛應用。
3 鋼波紋涵管在繁五線的應用情況
省道繁五線建設項目部承建的西留屬至茹村段地處代縣、繁峙、五臺縣境內，沿線鐵礦資源相當豐富，大、小鐵礦、磁選廠共計70多座，每天往返于該路段拉運鐵礦、礦粉的車輛達2500多輛（單車噸位均在70噸以上）。
2005年繁五線K20+987與K21+015兩處使用了鋼波紋管涵，涵洞洞身長9米，洞口形式為八字，孔徑為1米，管壁厚度3MM，基礎墊層為15CM水泥穩(wěn)定砂礫，采用振動壓路機碾壓，壓實度不小于95%，填土高度60CM。該產品質量保證期50年，孔徑為1米的鋼波紋管涵工程造價2328元/延米。
4 鋼波紋管涵路基施工技術要求
4.1 挖基
修建鋼波紋管涵，一般要在天然地面或經嚴格夯實的填土上先挖掘埋設管道的溝槽。挖槽寬不但應方便管側填土的夯填，而且還應滿足設計上需要的基礎寬度。
施工經驗表明，在填土不高路段上修建涵洞，以采用先填路基，然后再開挖溝槽埋設涵管的方法為好。
鋼波紋管地基或基礎要求均勻又堅固，同時，還應具有耐久性，一般波紋管涵基礎應具有的最小厚度與寬度如下表所示。
波紋管地基或基礎所需厚度與寬度：
地 質 條 件 基礎最小厚度(cm) 基礎最小寬度（m）
優(yōu)質土地基 可直接將地基作基礎 2.0×1.0m+ø
一般性 管徑ø＜0.9m 20 2.0×1.0m+ø
管徑 ø=0.9-2.0m 30 2.0×1.0m+ø
管徑ø＞2.0m 0.2ø 2.0×1.0m+ø
巖石地基 20-40cm，但當填土高度大于5m時，填土高度每增加1.0m，其厚度增加4cm 2.0×1.0m+ø
軟土地基 0.3-0.5ø或50cm以上 2.0×1.0m+ø
4.2 各種土質地基的處理方法
(1) 優(yōu)質土地基
未經篩分的砂，碎石，砂礫土以及砂質土都是比較理想的地基材料，但需清除10cm以上的石塊等硬物。
(2) 一般性土質地基
承載能力不太高的普通地基，需設一定厚度的基礎。但是，若將涵管底基槽原狀土經嚴格夯實（其夯實度到重型擊實密實度的90%以上）以后，也可直接將波紋管置于地基上。
(3) 巖石地基
波紋管不能直接置于巖石或混凝土基床上，因過于剛性的支承，不但會降低管壁本身所具有的良好柔性，而且還會減小涵管的承載能力。所以對巖石地基應挖掉一部分軟巖，換填一層優(yōu)質土，并認真夯實。開挖軟巖溝槽，不能使用烈性炸藥和放深孔炮，以避免將過多的外層炸松散。巖石風化層地基不能作為基礎，需換填上3D寬度的填土。
(4) 軟土地基
當涵管處于軟土地基上時，需對軟土路基進行處理，然后，在其上填一層大于20cm厚的優(yōu)質砂礫墊層，并夯實緊密。
4.3 預留拱度
埋設于一般土質地基上的波紋管，經過一段時間后，常會產生一定的下沉，而且往往是管道中部大于兩端。因此，鋪設于路堤下的波紋管的管身要設置預留拱度。其大小根據地基土可能出現的下沉量，涵底縱坡和填土高度等因素綜合考慮，通�？蔀楣荛L的0.6%～1%，最大不宜大于2%，以確保管道中部不出現凹陷或滑坡。
4.4 回填土
(1) 涵管兩側回填應采用砂礫或與路基填料相同的材料。
(2) 涵管兩側回填應對稱施工，分層回填，每層厚度為20cm。
(3) 涵管兩側近處用機械夯實，管底下方粗砂用“水密法”震蕩器振實。
(4) 涵管兩側回填應采用振動夯實機逐層夯實。密實度不小于95%。
(5) 涵管上方當回填土厚度超過30cm后，采用壓路機靜壓，填土厚度超過60cm后，采用壓路機振壓，壓實度不小于95%.
5 波紋管安裝操作規(guī)范
5.1 施工前準備
(1) 備齊安裝工具：梅花扳手（22—24）、活口扳手、小撬棍（ø16mm長度50cm左右的圓鋼）、撬杠（ø50mm長度1.8m左右的鋼管）、手錘、鑿子、螺絲刀（一字形）、千斤頂。
(2) 備齊涵管安裝所需配件：螺絲及橡膠石棉墊。
(3) 檢測波紋管各管節(jié)的長度、直徑是否與該處涵洞相符合。
(4) 設涵管安裝指揮員一名，負責指揮起吊及施工人員現場操作。
5.2 安裝操作方法
(1) 安裝前工作：檢查涵管底部基礎平整度、水平、標高；核對土建基準，確定涵洞位置、中心軸線、中點。
(2) 連接安裝波紋管：根據涵洞實際情況，排放涵管。如果涵洞兩側進出水口是與路基同坡度的斜口形式，安裝時先安裝中間管節(jié)，在基礎長度方向留出進出水口的位置。中間管節(jié)全部安裝完畢，校正就位后再安裝兩側進出水口。安裝時從一側排放第一根管節(jié)，使其管子中心和基礎縱向中心線平行，同樣把第二根管放置就位，當兩根管相鄰法蘭間相距3—5cm的縫隙時，用小撬棍對準法蘭上的螺栓孔，使其兩根管法蘭上的螺栓孔對正，這時從第二節(jié)管的另一端用撬杠撬動管節(jié)，使其縱向平移，使兩法蘭間距在2cm左右，然后全部穿上螺栓，擰上螺絲，帶平扣即可。此后依此方式逐節(jié)依次連接，每道涵洞中間管節(jié)無先后次序，可以隨意連接。
(3) 鑲石棉墊：由于現場地勢等原因，有時相鄰兩法蘭之間間距較小，這時用手錘、鑿子把兩法蘭之間鑿開大約1cm的縫隙，用螺絲刀把石棉墊鑲在兩法蘭之間，有時管子頂部兩法蘭間距較大，石棉墊鑲嵌困難，用綁絲把石棉墊綁在螺栓上固定，然后工人開始對稱鎖緊螺絲。直至從外觀看兩法蘭之間只有2—3mm的縫隙即可。
(4) 管壁內外防滲處理：管壁內外涂乳化瀝青或熱瀝青兩道，從外觀看管壁內外均勻的涂成了黑管即可。一般瀝青涂層的厚度要達到1mm。
(5) 用千斤頂校正整道涵管，使其中心在所規(guī)定的中心線上。
6 波紋管涵的優(yōu)點
(1)適應地基變形能力強，對地基承載能力、平整度要求較低，工程實際造價比同類跨徑的橋、涵洞相近或較低。
(2) 施工工期短是最明顯的優(yōu)勢，土建工程與管節(jié)安裝可分開實施，然后進行整體拼裝。
(3)進行工廠集中化生產，生產不受環(huán)境影響，有利降低成本、控制質量。
(4) 現場安裝方便，不需使用大型設備。
(5) 解決北方寒冷地區(qū)（霜凍）對橋梁和管涵砼結構的破壞問題。
(6) 減少或根本舍棄了常規(guī)建材，如水泥、黃砂、石子、木材的使用，環(huán)保意義深遠。
(7) (結構受力情況合理，荷載分布均勻，并有一定的抗變形能力。
�。�8) 采用標準化設計，生產、設計簡單，生產周期短。
(9) 有利于改善軟土地基結構物與路堤交界處的“錯臺”現象，提高行車的舒適度與安全性，減少工后營運、養(yǎng)護成本。
7結語
鋼波紋管涵具有卓越的路用性能，尤其是對地基要求低、施工簡易、能快速安裝、大大縮短工期是普通涵管無法相比的，在公路新改建工程、路基養(yǎng)護工程中將發(fā)揮積極的作用。
