波纹涵管 波纹涵管在市政建设中的应用有哪些？

1钢波纹管涵洞应用工程实例

广东省某山区高速公路有两个U型山谷路段。原施工图设计采用高架桥穿越，但在实施阶段，由于征地拆迁，施工进度滞后很多。为了加快施工进度，将两条高架桥改为填方路基，并设置涵洞，以满足过往人员和水的需要。由于涵洞顶部填土较高，有拱涵和钢波纹管涵两种可供选择的涵洞方案。经比较，采用在两个填方路段设置钢波纹管涵洞的方案。

高填方条件下钢波纹管涵与拱涵的比较

目前，钢筋混凝土拱涵广泛应用于高填方路段的涵洞，具有用钢量少、结构坚固、自重和超载潜力大、使用寿命长等优点。但同时也存在一些不利因素，如砌筑量大、劳动力占用多、工期长、对地基承载力要求高等。与钢筋混凝土拱涵相比，钢波纹管涵具有以下优点:

(1)对基础要求低。由于钢波纹管涵洞为柔性结构，其基础一般为柔性基础，涵洞基底和两侧路基沉降均匀，因此在施工涵洞时无需单独处理钢波纹管基底。基本原则是路基怎么处理，涵洞基底怎么处理。然而，钢筋混凝土拱涵对地基承载力要求较高，顶部填土高度大于12m的拱涵通常要求地基承载力达到(www.cqjngd.com)500 kpa以上。软土在我国南方地区分布广泛，地基承载力不能满足拱涵的要求。应采用坚固的地基处理方案，提高地基承载力，处理后仍可能不可避免地出现不均匀沉降，导致拱涵开裂等。

(2)施工方便。钢波纹管生产、管体组装和土建可以分开同时实施，大大缩短了工期。钢波纹管的重量仅为水泥制品的10% ~ 20%，现场吊装一般只需2 ~ 3周，涉及人员和机械较少。然而，钢筋混凝土拱涵的施工通常需要几个月的时间，消耗大量的人力物力。同时，缩短工期也可以使工程提前交付，减少因施工引起的民怨。

(3)经济好。通过计算比较，本文引用的钢波纹管涵洞每延米平均造价比同规格的拱涵低3000元左右，而高填方地段的涵洞往往较长。因此，采用钢波纹管涵洞可以节约更多的成本。如果考虑到钢波纹管涵洞的施工便利性和地基处理可能节约的成本，其经济性将更加可观。

(4)环保低碳，减少或放弃使用水泥、砂石等常规建筑材料，有利于环境保护，具有深远的环保意义。到2010年底，国内粗钢产量达到6亿吨，占全球产量的45.5%。钢材产量的增加为中国钢结构建筑的发展创造了良好的机遇。

3南高填方钢波纹管涵洞设计经验

(1)南部地区雨水、地下水、软土丰富。对于钢波纹管涵洞的整体稳定性和防水性来说，回填涵洞基础和台背尤为重要。基础应对整个钢波纹管涵保持统一的承载力，避免软弱基础与岩石基础交叉的基础。如果软弱地基不可避免，应使用优质砂石进行压实，以尽量减少整个区间的位移。基础厚度应在距钢波纹管涵底部80cm左右，由透水性好、粒径分布好的碎石或碎石形成。材料的最大颗粒尺寸不得超过波长的1/2。钢波纹管涵洞背面应回填碎石或碎石，两侧回填应同时进行，压实落差应小于20厘米。当钢波纹管涵因偏心受压而变形时，应对截面变形进行校正，然后重新压实

(2)加强防腐和防冲刷设计。我国南方地下水具有不同程度的腐蚀性，而山地丘陵地区地表水流量大，季节性降雨剧烈。因此，应考虑钢波纹管涵洞的防腐和防腐蚀设计。在严格按照相关标准控制涵洞内外壁热浸镀锌层的基础上，可采取以下措施来提高涵洞的防腐和抗侵蚀能力:1)对于腐蚀和侵蚀不严重的场合，可在钢波纹管的内外壁增加两层热涂沥青层，每层厚度约为1.5毫米，回填前应进行沥青涂层。这一措施还可以增强涵洞的防水功能。2)对于腐蚀和侵蚀严重的场合，除了在外壁增加两层热涂沥青层外，可以考虑在管道内壁包裹一层C25细石混凝土，这样可以增强涵洞受水流冲刷的能力，保证对涵洞壁的保护。C25细石混凝土体积配合比为水泥:砂:石= 1: 1.16: 2.93。加水搅拌均匀后，倒入管道内壁一定高度的弧形内。浇注厚度比波峰高3厘米，可以抹平。细石混凝土附着力强，能满足水流和砂侵蚀的要求。另外，也可以考虑在管体内壁铺设复合水泥砂浆丝网保护层的做法，要求最小厚度不小于5cm。但是，这种方法很难构建，不推荐使用。

(3)钢波纹管涵由工厂标准化生产。通常情况下，涵洞顶部填土高度与钢管厚度和波高的参数和规格有明确的对应关系。但山区高速公路涵洞较长。如果一个涵洞的顶填高度位于两个涵洞规格的临界点，采用高标准或低标准生产通常会有几十万元的价差。在这种情况下，建议在低标准的基础上增加局部加强筋，以保证波纹管涵在施工和后期运行中的安全要求，节约成本。具体方法如图3所示。在管顶填充高度超过(h-3)米的管身顶部设置加强筋，在图中所示范围内，沿孔身每隔2米(中心距)设置加强筋。加强筋为中心角为225°的钢波纹管圆弧片(型号与涵洞孔用钢波纹管相同)。

(4)钢波纹管涵基础应在基础上垂直施工

预留0.3% ~ 1%的预拱度。埋在一般土质基础中的钢波纹管往往在一段时间后下沉，下沉量通常在管道的中间大于两端。因此，铺设在路堤下的钢波纹管体应在中间向上预弯。预拱度一般为管道长度的0.3% ~ 1%，但最大不超过2%，考虑基础可能发生的沉降、涵洞底部纵坡和填土高度，以保证管道中部不发生凹陷或滑坡。

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