钢波纹管涵在软土填方路基上的应用.doc

1、钢波纹管涵在软土填方路基上的应用摘要：简要介绍了武安市路基填方段钢波纹管涵的施工技术要点,并探讨了钢波纹管涵在软土填方路基上的应用前景。 关键词：钢波纹管涵 软土填方路基 中图分类号：U213 文献标识码： A 武安应用钢波纹管涵是从武安洺湖旅游路开始，并在 309 国道武安绕城段改建工程中再次应用，取得了良好的社会效益及经济效果。武安大洺远水库又称洺湖，是河北省洺河流域防洪规划中的控制性工程之一，是一座以工农业用水为主，兼顾防洪、交通和城市生态风景区的中型水利工程。洺湖旅游路是洺湖生态园区中的环湖公路。由于该项目沿大洺远水库边缘绕行，其中一段穿湖而过，淤泥层厚度相当大。经过与水泥砼盖板涵与圆

2、管涵设计相比较，最后决定采用钢波纹管涵。洺湖环湖路共有 2 道钢波纹管涵，1 道 12m 长 32m 厚 3.5mm，1 道 16m 长 22m 厚6mm，这是武安市交运局首次采用钢波纹管涵。 309 国道武安绕城段改建工程又叫武安东、南二环路，是扩大城市框架、解决城市交通拥挤的重要工程。工程任务重、时间紧。K7+710 及K7+991 处原设计为两座桥梁，由于该段有两道高压电线无法迁移，致使桥梁施工不能进行，严重影响施工进度。设计院重新对两道河沟的汇水面积进行测算，业主上报获批后，决定对于 K7+710 及 K7+991 两处软土处桥梁各改为 16m 波纹管涵。涵洞的施工加快了施工速度，解决

3、了因地基变形可能导致的涵洞破坏，提高了施工质量。 1、 钢波纹管的特点 金属波纹管涵是将 2.5-7.0mm 薄钢板板面压成波纹后，卷制成管节，用此种管节修建成的涵洞称为波纹管涵。为防止波纹管涵锈蚀，波纹管节内、外表面和紧固连接螺栓，进行了热浸镀锌处理。 1.1 钢波纹管的优点 1、结构受力合理，荷载分布均匀，有一定的抗变形能力。在特殊岩土地区，如多年冻土、膨胀土、软土、湿陷性黄土、部分煤矿采空区等，能解决地基沉陷导致的涵洞破坏问题。 2、重量轻，造价低。施工工期短，不受季节、环境的限制和影响，安装方便，可以重复使用，耐久性好。 3、采用标准化设计、设计简单，便于曲线施工。 1.2 钢波纹管与

4、钢筋砼管涵的区别 钢波纹管是波形钢板经特殊加工而成的柔性结构，钢筋砼圆管涵是刚性结构，二者在荷载作用下的受力不同。垂直荷载作用在钢筋砼圆管涵上时，其形状基本不会发生变化，荷载大部分由涵管基础底部土体承担。而荷载作用在钢波纹管涵上时，管断面会发生微小变化，通过与周围土体的相互作用，将荷载有效地传递给周围土体，形成土体和涵管结构相互作用体系，共同承担荷载，涵管底部压力较小，因此不必对其基础进行特殊处理，这样省去了钢筋砼涵管所需的圬工基础，施工过程简单，结构物综合造价降低。 2、钢波纹管涵的施工要点 2.1 钢波纹管涵施工流程图 2.2 波纹钢板管涵安装 2.2.1、施工前准备 备齐安装工具、起吊设

5、备、脚手、跳板、电源等。 2.2.2、安装工作 1、安装前工作：检查波纹钢板管涵底部平整度、水平、标高；核对土建基准，确定涵管的位置、中心轴线、中点。 2、拼装底板：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，直至二端。圆周向搭接长度为 50mm，第二张板叠在（搭接部分）第一张板上面，对正连接孔。螺栓的螺纹部涂上润滑剂，套上垫圈由内向外插入孔位，对面套上垫圈旋上螺母，用套筒扳手预紧螺母。 3、拼装环形圈：由下向上顺次拼装。轴向搭接宽度为 120mm，搭接部分上板复盖下板，圆周向连接采用阶梯形，即上面二块板的连接叠缝与下面二块板的叠缝错位，连接孔对正后，用涂上润滑剂的螺栓，套

6、上垫圈（遇谷用凸垫，遇峰用凹垫，不得装反）由内向外插入孔位，用套筒扳手预紧螺母。 4、圆周向拼装满三波纹板时，要测定一次截面形状，达到标准再继续拼装，达不到标准应及时调整。圆周向拼装到环形圈合拢时，测定截面形状，采用定位拉杆固定，调整预紧螺栓，拼装顶部第一块波纹板。 5、管涵拼装全部完成，用定扭电动扳手，按预紧力扭矩340N.m70N.m 紧固所有螺栓，依次序，不得遗漏，紧固后底螺栓用红漆标示。所有螺栓（包括纵向和环向接缝）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。 6、为了保证达到螺栓扭矩的要求值，在回填之前随机抽取结构上纵向接缝上 2%的螺栓，用定扭扳手，定预紧力扭矩 340N

7、.m70N.m，进行抽检试验。如果有任一试验值超过了给定的扭矩范围，则应抽检纵向和环向接缝所有螺栓的 5%。如果上述试验 90%以上满足要求，则认为安装是合格的。否则应重新复核设计，以确定得到的扭矩值是否满足要求。 7、波纹钢板管涵外圈搭接处用预紧力扭矩符合要求后，可用环氧树脂封填，以防纹板连接处渗水。 2.3、波纹钢板管涵路基施工技术要求 2.3.1 挖基 1、沟渠开挖应按设计要求进行，当基底土为淤泥等不良土层时，应予换填处理。 2、应避免超挖。如超挖，应将松动部分清除，其处理方案应报监理，设计单位批准。 3、挖至标高的土质基坑不得长期暴露、扰动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸、高程，基底承载力

8、，符合要求后，应立即进行基础施工。 2.3.2 基础砂垫层 结构基础必须有足够强度、稳定性和均匀性，但不必比在结构周围承受回填材料的原状土体更强。基础一般可采用 3080cm 厚的砂砾。应采用级配良好的粗砂在基础表面设置一层厚 10cm 的均匀垫层，其最大粒径为 12mm。 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。基础在涵管纵向预拱度一般为 0.5%。 基础砂垫层的压实度不应小于 96%。 2.3.3 回填 1.回填料 回填材料应符合表中给出的级配要求。 回填材料的级配要求 筛网孔径（mm） 筛过的质量百分比 75 9.5 2.36 0.6 0.07

9、5 100 50100 30100 1550 025 2.回填布料 回填料应倾倒在结构两侧 1 倍直径以外，回填料应符合设计要求。结构两侧回填应对称施工，分层回填，每层厚度为 20cm。 对于有端部挡墙的情况，从两端向结构的中心进行回填。 对于没有端部挡墙的情况，从结构的中心向两端进行回填。 3.压实 结构近处用机械夯实，管底下方楔形部粗砂用“水密法”震荡器振实。 涵洞两侧回填应采用振动压路机压实，压实度96%。 涵管上方当回填厚度50cm 时采用手扶振动压路机压实或采用小于6t 的静碾压路机压实，压实度96%。当涵管顶填土50cm 后，方可采用YZ12 压路机施工，每层厚度 20cm，压实度

10、96%。 4.结构形状监测 在完成回填之后，最终的结构形状与组装时的形状最大不超过2%，除非实际形状与设计形状的误差在2%以内。 钢波纹管涵安装实测项目 检查项目 规定或允许偏差 检查方法 涵管底压实度 符合要求 波纹管涵轴线：投影下的土基每 6m 测 1 处，但不少于两处 管涵轴线偏位 20mm 经纬仪或拉线：每 6m 测 1 处，但不少于两处 管涵内底高程 10mm 水准仪：每 6m 测 1 处，但不少于两处 安装管涵内径 标准中径值的1% 尺量：每 6m 测水平、垂直各 1 处，但不少于两处 在公路施工中，应用金属波纹管涵代替钢筋砼进行涵洞施工的历史已经有 100 多年了。实践证明，用金属波纹管涵代替钢筋砼进行涵洞施工，无论从施工周期、施工造价、环保意义等方面都有其不可比拟的优越性。金属波纹管涵以其特有的优点迅速在公路施工中代替了钢筋混凝土施工的涵洞，发展前景非常广阔。