胡 松
(貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550001)
鋼波紋管在公路施工中的應用
胡 松
(貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550001)
鋼波紋管的優(yōu)勢在于對于地基的承載力沒有太高的要求,安裝的效率比較高,施工方式較為簡單,環(huán)保效果好等等,因此,近些年來,鋼波紋管在我國的公路工程當中得到了非常廣泛的應用,目前利用鋼波紋管去取代鋼筋混凝土進行涵洞的施工,屬于一項比較新型的施工工藝,首先論述了鋼波紋管的主要優(yōu)勢。并結合工程實例對其在施工的應用要點進行分析。
鋼波紋管;公路施工;應用
1.1 施工工期短,耐久性強
鋼波紋管在生產之前都是進行了專業(yè)化的設計,在生產階段外界環(huán)境不會對其造成影響,其在確保質量的基礎上,還有效的提高了生產的效率。此外,利用鋼波紋管進行施工不需要考慮季節(jié)以及氣候因素對施工的影響。且安裝所用時間較短。鋼波紋管的使用壽命為100年,在對鋼波紋管的內部以及外部進行了瀝青等防水處理之后,能夠有效的延長鋼波紋管的適應壽命,根據(jù)相關研究,至少可以延長20年,并且還能夠有效的降低后期維護的成本。
1.2 重量輕,造價低
鋼波紋板材和高強螺栓是鋼波紋管的主要組成材料,與相同條件的混凝土圓管涵相比,重量大為減少。方便了后期的運輸,同時也給安裝帶來了極大的便利。此外,因為,鋼波紋管的安裝工藝相對簡單,因此,對于安裝人員的技術方面沒有太高的要求,只要相關的人員可以嚴格的按照規(guī)范進行操作就可以了。鋼波紋管涵的出現(xiàn),促進了公路建設當中涵洞形式的豐富化,特別是在砂,石等建筑材料尤其匱乏的地區(qū),在綜合了施工進度,運輸成本等各個方面的因素之后,鋼波紋管因為其突出的經濟性,成為了施工單位的不二選擇。
1.3 抗變形能力強,具有良好的適應性
鋼波紋管不僅具有著很好的抗拉抗壓性能,還具備著較高的抗剪強度,是一種非常典型空間結構。隨著上部荷載的不斷作用,管壁會產生極其微妙的變化,使得上部荷載傳輸?shù)街苓叺耐馏w當中,在荷載一致的情況下,對于地基所產生的壓力明顯的降低,所以,在對其進行基礎處理的時候,比較方便,造價成本也不高,對于長期的凍土,軟土,膨脹土等地區(qū),選擇使用鋼波紋管更是非常必要的,大量的實踐經驗表明,選擇使用鋼波紋管在凍土地區(qū)進行施工,不但能夠有效的降低涵洞的凍融影響,促進結構使用壽命的進一步提高,還能夠有效的提高凍土地區(qū)的排水效果。
2.1 地基處理
在進行軟土地基處理的時候,首先需要采用具有一定厚度的砂礫進行填充處理,對于普通的土質地基,則不僅需要對基礎的厚度進行檢查,還需要對地基土的夯實度進行檢查。對于優(yōu)質土地基,應把大于10 cm的石塊或其他硬物清除。由于鋼波紋管是柔性結構,為避防止其出現(xiàn)凹凸變形的問題,防止其使用性能下降,應避免將其置于太過堅硬的巖石地基之上。所以在進行巖石地基處理的時候,需要首先將一部分的軟巖處理掉,然后填充一層質量優(yōu)良的土,做好夯實處理,當所面臨的地基屬于巖石風化層地基的時候,那么就需要紫換填不小于3倍直徑寬度的填土,為了避免鋼波紋管中部出現(xiàn)凹陷,應在基礎墊層設置一定的預拱度,通常情況下,預拱度為0.2%~1.0%。
2.2 管身的安裝和密封
在進行管身安裝的時候,需要對管涵的軸線以及進出水口的位置進行準確的放出,為了使管涵受力均勻,管底安裝時應將其緊貼與墊層上。拼裝的時候首先需要進行底片的安裝處理,拼裝應該保持從下到上的順序,進而在順著管軸的方向往兩側進行拼接,必須要確保板和板之間連接的緊密型。
2.3 鋼波紋管的兩側回填
鋼涵管涵洞的兩側近處應使用機械進行夯實,以保證鋼涵管涵洞的回填質量,采用分層回填的方式,在壓實度達到要求之后才可以進行下一層的填筑。使用振動壓路機對管涵兩側50 cm外的填土進行碾壓,對于上方回填土厚度在60 cm以內的鋼波紋涵管涵洞,其夯實工作可通過小型夯實機械進行;回填土厚度在60 cm左右時可通過小型壓路機進行靜壓;填土厚度大于60 cm時可以采用壓路機進行振壓。
2.4 八字墻、洞口鋪砌的施工要點
在對洞口進行施工的時候,應該首先相同規(guī)格的,尺寸較好的石塊交替的鋪砌在相應的層次上面,使得其能夠形成錯鎖結構,在砌筑的時候,應該選擇使用錯峰的方式,不能夠出現(xiàn)豎縫、通縫,確保外露面整體的平整性,
3.1 工程概況
貴州思遵高速公路管道工程采用鋼波紋管涵,分別為直徑4 m、2.5 m和2.0 m,交角也不同,鋼波紋管涵統(tǒng)計表如1所示。
表1 鋼波紋管涵統(tǒng)計表
3.2 鋼波紋管施工技術方案
(1)管節(jié)的拼裝和連接。
在進行施工前,應對涵管底部平整度、標高及基礎預拱度的設置進行檢查,對涵管的位置、中心軸線以及中心進行確定。環(huán)形圈的拼裝應由下向上進行,每米長度拼成型后,要對截面形狀進行測定,如果發(fā)現(xiàn)不符合標準的現(xiàn)象應及時進行調整。涵管拼裝全部完成后,用定扭氣動扳手,對所有螺栓進行緊固,保證波紋管的重疊部分緊密地嵌套在一起。為防止波形鋼板板縫和螺栓孔處滲水,在鋼板連接處和螺栓孔處采用專用密封材料密封,以防波紋板連接處滲水。安裝完畢后,在管內外均勻涂刷兩道瀝青,瀝青可為熱瀝青或乳化瀝青,瀝青涂層的總厚度應不小于1 mm。鋼波紋管涵安裝應進行表2中的檢查。
表2 鋼波紋管涵安裝實測項目表
續(xù)表2
(2)兩側及頂部回填。
在對涵管的兩端進行回填之前,建議在波紋管的兩端利用紅漆每隔15 cm的距離做填高的標示,在填筑的過程當中嚴格的根據(jù)標注線進行施工,在管身最大直徑的兩端50 cm外的地方選擇使用壓路機做壓實處理,建議采用20 t的壓路機進行。對于50 cm范圍之內的,應該選擇使用輕型的夯實機械進行處理,這樣能夠防止重型機械對管涵造成損害。
當涵管上方回填的厚度在50 cm的范圍之內的時候,應該選用手扶振動機進行夯實處理,在夯實的過程當中,應該根據(jù)相關的規(guī)范進行操作,確保夯實的程度能夠達到施工的要求,當涵管頂部填土的厚度超過50 cm之后,則應該選用20 t的壓路機進行壓實處理,需要注意的是,在航管未達到最小填土高度的情況下,嚴格禁止重型機械以及車輛在此范圍內通過。
對于端部位置有擋墻的涵洞,回填的順序應該是從兩端逐漸朝著結構的中心進行回填,對于端部的位置沒有擋墻的涵洞,則應該從中心方向往兩端的位置進行回填處理,需要注意的是,在涵管的頂部位置以及兩側20 m范圍之內,嚴格禁止采用機械進行夯實處理,無論是回填的起始階段,還是填土完成階段,最終截面尺寸以及組裝的尺寸之間的偏差不可以大于2%,否則,應該立刻停工,找出偏差出現(xiàn)的原因,采取有效的措施,將偏差控制在允許的范圍之內。
使用鋼波紋管進行涵洞施工具有很多優(yōu)勢,不僅使其結構具有柔性的特點,還能保證其強度。對于各類地基,鋼波紋管都有良好的適用能力,能夠使沉降不均勻的問題德大有效解決,對于解決涵洞極易受到破壞的問題也大有益處。采用合理的施工工藝能夠使鋼波紋管的優(yōu)勢在公路工程中得到最大程度的發(fā)揮。
[1] 楊濤.波紋管鋼板涵在高速公路建設中的應用[J].交通標準化,2010,(15):23-25.
[2] 王欣.金屬波紋管施工技術[J].建材技術與應用,2011,(3):8-9.
[3] 付鋒艷.鋼波紋管涵在公路工程中應用技術研究[J].山西建筑,2010,(24):11-13.
2016-09-22
胡松(1983-),男,貴州織金人,助理工程師,主要從事公路橋梁建設工作。
U445.1
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:1008-3383(2017)06-0082-02