中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司 江西省南昌市 330002
摘要：在公路工程施工中，钢筋砼结构涵洞是一种较为常见的结构形式。但随着科技的发展，目前广泛推行钢波纹管代替钢筋砼圆管涵及通道施工技术。因此，文章对公路钢波纹管涵洞的施工进行研究很有意义。
关键词：公路钢波纹管涵洞；连接与拼装；施工控制技术
引言
现今，钢波纹管应用比较广泛，从小截面排水管到大截面通车通道，都在不断更新。就我之前接触到的公路使用过1.25~3米钢波纹圆管，1-7.48X6.67m钢波纹管拱形通道。钢波纹管在工厂生产，分节分块运到现场，如何在现场又快又好安装，是我们在此需解决问题。
1钢波纹管涵的应用优势分析
钢波纹管涵与普通钢筋砼涵相比具备以下优势，第一，采用钢波纹管涵施工法，不需要进行混凝土浇筑施工，而且在实际生产过程中不会对周边环境造成严重的噪音污染问题；第二，钢波纹管涵可以实行工厂标准化生产，生产质量比较高，现场安装难度低；第三，施工速度较快，且钢波纹管在软土地基、膨胀土地区等地区有着较强的适应能力，受不均匀沉降影响小等特点。
图1钢波纹管通道拼装
2钢波纹管涵洞连接和拼装技术
在公路工程施工中，应用钢波纹管涵洞进行施工时，安装、运输、吊装等环节会对圆管长度造成影响，其常见的连接方式主要为：螺旋式、平行式以及咬口式等。而公路钢波纹管涵洞还可以以截面形式分为以下几种，即整装型圆管以及拼装板型圆管、拼装管拱形以及拼装拱形等。在进行连接施工时，如果采用的是咬口式，应着重考虑防渗性能、管体整体强度等内容。最少螺旋波纹数量以及咬口间的最小距离如表1所示；而螺旋波纹钢圆管采用平行式、螺旋式管箍连接时，其管箍形式和宽度应符合相关规定，管箍钢板厚度应不小于螺旋波纹钢圆管壁厚。
表1螺旋波纹钢圆管咬口及管箍连接
2.1管涵拼装方法
一般直径大于2米波纹管为分片拼装；直径小于或等于2米的波纹管采用螺旋波纹钢管整管节拼装。
2.1.1 片状拼装
（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，直至两端。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，螺栓由内向外插入孔位，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。轴向搭接宽度不小于120mm，搭接部分上板覆盖下板，圆周向连接采用阶梯形，即上面二块板的连接叠缝错位，连接孔对正后，用涂上润滑剂的螺栓，套上垫圈（遇谷用凸垫，遇峰用凹垫或平垫片，不得装反）由内向外插入孔位，用套筒扳手预紧螺母。（如图1所示）
（4）圆周向拼装满三波纹板时，要测定一次截面形状，达到标准继续拼装，否则，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，拼装顶部第一波纹板。
（5）管涵拼装全部完成，用定扭电动扳手，按顶紧力扭矩200N.m~400N.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200N.m~400N.m，进行抽检试验。如果有任一试验值超出了给定的扭矩范围，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，则认为安装合格。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，可用专用密封胶或环氧树脂砂浆封填，以防纹板连接处渗水。
2.1.1 整体式拼装
（1）检查波纹钢管的规格、长度和整体外观质量，不符合设计要求和管体损坏的不得使用。
（2）检查涵管底部基础平整度、密实度、标高和预拱度的设置，确定涵洞位置、中心轴线和中点。
（3）在保证中心轴线和中点重合的前提下，管节排放从一侧起逐节排放，管节连接时端部对齐、法兰端面平行，旋转和平移管体对齐法兰螺栓孔，端面间置入弹性密封件，用配供的螺栓螺母均匀收紧，保证连接强度和密封。（如图2所示）
图2轴向整圆拼接
3钢波纹管涵施工要点
为了有效保证挖基质量，除满足普通涵洞施工要求以外，另外还需注意以下几点：
3.1基槽开挖
为方便波纹钢管组装，沟槽的宽度应大于波纹管直径的2倍；开挖深度依据设计埋深再下挖30cm~80cm基础深度（视地质情况而定），采用优质土或砂砾换填压实；其目的是因过于刚性的支承，不但会降低管壁本身所具有的良好柔性，而且还会减少波纹钢管的承载能力。
3.2涵背回填
在施工环节中，必须要控制回填质量，这是因为钢波纹管涵的管壳效应产生于管体与回填材料的共同受力，能够减小管体与回填材料的协同变形。在进行回填时，以采用水稳定性好、内摩擦角大以及材质均匀的砂砾等材料为宜，不应采用砼回填。在填筑时，可以采取分层填筑、分层压实的方式进行，且压实厚度不大于20cm；此外，控制两边填筑速度，不能高差过大，以防止钢波纹管涵受侧向偏压力影响，发生侧移。管顶填土厚度小于50cm时，不得使用大于6t的压路机械碾压，不允许施工机械通行或在管顶堆砌重物。
管体底部两侧楔形部位很难回填密实，常用的回填方法：a、采用粗砂“水密法”振捣器密实；b、采用级配良好的天然砂砾，人工用木棒在管身外向内侧进行夯实，木棒为截面15cm*15cm，单次冲击力要达到9kg/次，木棒作用点必须紧贴管身，每个凹槽部位都必须夯实到位。c、采用流态粉煤灰回填或水泥浆体浇筑。d、采用最大粒径不超过3cm的级配碎石回填。然后用小型夯实机械斜向夯实，确保管底的回填质量。
3.3施工过程中的质量控制
第一，在涵管装卸环节中，需要采用吊具进行工作，值得注意的是，不能采用滚板和斜板卸管。在运输装卸过程中，应采取防碰撞措施，避免管节损坏和碰伤防腐蚀层。钢波纹管涵洞基础应结合施工地的土质、路基填土材料和高度设置预留拱度，其大小根据地基可能出现的下沉量、涵底纵坡和填土高度等因素综合考虑，通常可为管长的0.3%~1%，最大不宜大于2%。基础采用砂砾回填时，压实度应按重型压实标准进行压实；第二，在施工过程需要对涵管的接缝宽度进行控制，并将弹性的不透水材料填塞在接缝的内、外侧。当管节采用套环进行接缝时，需要根据接缝的形式选择合适的材料填塞所有的接缝，从而确保过程的稳固性以及耐久性，避免出现漏水问题；第三，当管壁厚度不同时，应使内壁齐平。第四，在进行沥青砂的填塞工作之前，为了增强粘性，施工人员需要将沥青涂层涂刷在管的外表面和套环内套面，并采取有效措施，防止沥青砂外漏。第五，在整个回填施工过程中，应注意管体截面形状的变化，其变形量不得大于2%，变形量超标的，应查找原因，改进回填作业方法或采取其他有效措施。
结语
应用钢波纹管涵洞进行施工时，由于存在轴向波纹，能够在更大程度上分散荷载的应力，并且在工期、效益、环保等方面都有着较大的应用优势，所以在公路工程中得到了更加广泛的应用。但在施工的过程中，为了更好地保证工程的施工质量，必须把握施工要点，严格按规范进行施工。
参考文献：
[1]杨廷军.大孔径钢波纹管涵洞施工控制技术分析[J].交通世界，2016（34）：66-67+128.
论文作者:江强强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/14
标签：波纹管论文; 涵洞论文; 波纹论文; 螺栓论文; 圆管论文; 截面论文; 涵管论文; 《基层建设》2018年第12期论文;