孫長華　凌培柱

鋼波紋管在農(nóng)田水利涵管橋建設(shè)中的應(yīng)用

孫長華凌培柱

一、概述

傳統(tǒng)的農(nóng)田水利工程多采用現(xiàn)澆混凝土與漿砌石混合結(jié)構(gòu)，工期短、任務(wù)重。為了保證質(zhì)量和使用壽命，目前農(nóng)田水利工程設(shè)計、施工逐漸趨向規(guī)范化、工廠化、裝配化。實踐證明，裝配式建筑物在施工、管理、使用維護等方面都具有一系列的優(yōu)點，值得大力推廣。

橋涵建設(shè)在小型農(nóng)田水利工程中比例大，跨度在1.5m以下的農(nóng)田水利橋涵中大量使用鋼筋混凝土。而在鋼筋混凝土涵管橋建設(shè)過程中，因沒有足夠重視，習(xí)慣性認為沒有技術(shù)含量，可以簡單地套用圖紙，不必進行深入研究和改進，新技術(shù)、新材料沒有得到很好的利用。

二、現(xiàn)有工程技術(shù)應(yīng)用對比分析

1.鋼筋混凝土涵管橋構(gòu)造及存在的問題

鋼筋混凝土涵管橋主要包括基礎(chǔ)、鋼筋混凝土管、對接處理和洞口端墻。每節(jié)鋼筋混凝土管長度受限（如：直徑1.0m，長2.0m，壁厚100mm，則自重為1.7t），運輸、安裝都不便。鋼筋混凝土管受到生產(chǎn)和自重的限制，故現(xiàn)場要進行對接處理，以避免滲漏。

由于存在大量的現(xiàn)場濕地作業(yè)，在施工中出現(xiàn)的問題主要有：一是外觀陳舊難看；二是施工效率低，而且受天氣的影響很大；三是質(zhì)量無法保證，剛性基礎(chǔ)的處理、鋼筋混凝土管的水泥接頭處理、回填土的密實等易出問題；四是人工占用比例大，占投資的40%以上；五是無法高效地進行機械施工。此外，鋼筋混凝土涵管橋不均勻沉降后，車輛碾軋容易造成一字墻開裂、混凝土管接頭分離，導(dǎo)致管橋破壞。

2.鋼波紋管涵橋

鋼波紋管涵橋是用鋼波紋管拼接的橋梁。鋼波紋管是采用波紋狀管或由波紋狀板通過螺栓連接、拼裝形成的一種管的形式，是替代鋼筋混凝土管涵、箱涵、拱涵、蓋板涵和小橋的優(yōu)質(zhì)建材。進出口也可按照邊坡比例做成斜口，管徑范圍為Φ0.5～8.0m，管壁厚度為1.5～7.0mm，能夠滿足填土0.5～40.0m厚的需要。

（1）鋼波紋管優(yōu)點

鋼波紋管自重較輕，如：直徑1.0m，長10.0m，則自重為0.85t，相當于1m鋼筋混凝土管的重量，可在工廠做成所需長度的整管，無需現(xiàn)場對接，便于運輸和安裝；對基礎(chǔ)要求不高，適應(yīng)變形能力強，適應(yīng)各種土、砂礫土基礎(chǔ)；處理簡單，清除硬物后壓實即可作為基礎(chǔ)使用，非常適宜農(nóng)田等軟土地基。

（2）施工方便，工序簡單

一般性土質(zhì)地基：如承載能力不高，清除表面后，需鋪設(shè)100~300mm砂礫墊層。若將管底基槽原狀土經(jīng)嚴格夯實以后（壓實度達96%以上），也可直接將鋼波紋管置于該地基上。特殊地基：當處于軟土地基上時，需進行處理，然后在其上鋪設(shè)一層大于200mm厚的優(yōu)質(zhì)砂礫墊層，緊密夯實。

洞口采用平頭式，路基邊坡按1∶1.5放坡，可采用現(xiàn)澆混凝土護坡、預(yù)制混凝土塊護坡、拋碎石護坡等形式。施工速度快，護坡面積小。

由于鋼波紋管現(xiàn)場主要為土方開挖和回填作業(yè)，鋼波紋管中心標高以下，應(yīng)采用砂礫回填，水密法振蕩器振實；標高以上采用現(xiàn)場可利用土即可，用壓路機壓實。一臺挖掘機配合兩個工人的班組，每天能完成5個以上的涵管橋，施工速度是鋼筋混凝土涵管橋的3倍以上，非常適合不利天氣下的工期要求。

（3）防腐

鋼波紋管在出廠時已經(jīng)過熱浸鍍鋅，鍍鋅量要求大于600g/m2，平均厚度不小于84μm，使用年限大于50年。水質(zhì)、環(huán)境較差情況下，可采用內(nèi)外加涂含有石棉纖維的厚瀝青一道，或瀝青和煤油的拌合物兩遍，以加強防腐蝕作用。

（4）案例

2014年11月，安徽省阜陽市水利設(shè)計院在阜南公橋鄉(xiāng)美好鄉(xiāng)村建設(shè)項目中采用鋼波紋管，削竹式1∶2放坡，美觀新穎。

2015年11月，安徽省·淮委水利科學(xué)研究院（安徽省大禹工程勘察設(shè)計院）在阜陽市潁東區(qū)2015年度小型農(nóng)田水利項目涵管橋工程中再次采用鋼波紋管；2015 年12月，阜陽水利設(shè)計院在太和苗原河治理工程中大量應(yīng)用鋼波紋管，涉及4000余座涵管橋，施工單位反映良好。

涵管橋采用柔性、高強度的鋼波紋管，不僅具有適應(yīng)地基與基礎(chǔ)變形的能力，可以解決因地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的涵管橋破壞問題；而且鋼波紋管由于軸向波紋的存在使其具有優(yōu)良的受力特征，軸向和徑向同時分布因荷載引起的應(yīng)力應(yīng)變，可以更大程度上分散荷載的應(yīng)力集中，更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，具有比鋼筋混凝土管更高的承載力。

（5）造價

雖然鋼波紋管比鋼筋混凝土管單位造價高，但管橋綜合單價和預(yù)制混凝土涵管橋相當甚至較低。此外，鋼波紋管提高了施工速度，確保了施工質(zhì)量，減少了對環(huán)境的影響，延長了使用壽命，可重復(fù)使用，綜合效益明顯。

三、推廣的意義和作用

鋼波紋管在農(nóng)田水利上的成功應(yīng)用，將逐步帶動其他水利項目的應(yīng)用和推廣。比如水利上大量的混凝土穿堤箱涵、蓋板涵、板梁橋、輸水管線等都完全可以用鋼波紋管取代。特別是目前水利上的調(diào)水輸水工程多采用經(jīng)常出現(xiàn)爆裂事故的PCCP預(yù)應(yīng)力鋼管，若采用鋼波紋管，將是水利行業(yè)在新材料、新技術(shù)應(yīng)用推廣方面革命性、里程碑式的突破■

（作者單位：安徽省阜陽市水利規(guī)劃設(shè)計院236002安徽省阜陽市水務(wù)局236000）

（專欄編輯：顧梅）