楊寧安

(華電西藏能源有限公司大古水電分公司，西藏 山南 856000)

鋼波紋涵管具有工期短、重量輕、安裝方便、耐久性好、工程造價(jià)低、抗變形能力強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于涵洞、隧道、橋涵的中，而未見應(yīng)用于水電站砂石加工系統(tǒng)中。

從鋼波紋管涵施工情況看，如果人工、機(jī)械、材料、涵管和接頭環(huán)及聯(lián)接螺栓等都準(zhǔn)備充分，3～5 d就可以施工1道(長(zhǎng)×寬×高：7.5 m×3 m×3 m)鋼波紋管涵洞，最長(zhǎng)僅需5～7 d。鋼筋混凝土蓋板涵一般需要約2個(gè)月才能施工完成。如果考慮使用性能和耐久性，在相同的使用年限內(nèi)進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)分析比較，則鋼波紋管涵因其明顯的耐凍性能和變性能力，更顯得經(jīng)濟(jì)合理。鋼波紋管涵與鋼筋混凝土涵相比，存在著這幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：適應(yīng)地基變形能力強(qiáng)，對(duì)地基承載能力、平整度要求較低，工程實(shí)際造價(jià)比同類跨徑的橋、涵洞相近或較低；施工工期短，土建工程與管節(jié)安裝可分開實(shí)施，然后進(jìn)行整體拼裝；現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，不需使用大型設(shè)備；解決寒冷地區(qū)(霜凍)對(duì)管涵混凝土結(jié)構(gòu)的破壞問題；減少或根本舍棄了常規(guī)建材，如水泥、砂、石子、木材的使用，環(huán)保意義深遠(yuǎn)；結(jié)構(gòu)受力情況合理，荷載分布均勻，并有一定的抗變形能力。

1 工程概況

DG水電站地處西藏高原，砂石、混凝土系統(tǒng)及廢水處理系統(tǒng)規(guī)劃布置于壩址左岸下游1.2 km處，主要承擔(dān)大壩、廠房等主體工程280.0萬m3混凝土生產(chǎn)任務(wù)，砂石加工系統(tǒng)按滿足混凝土高峰時(shí)段強(qiáng)度14.0萬m3/月設(shè)計(jì)，混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)按滿足混凝土高峰月強(qiáng)度16.0萬m3/月設(shè)計(jì)。

借鑒鋼波紋涵管在公路中應(yīng)用類似經(jīng)驗(yàn)，考慮電站位于高海拔寒冷地帶，物資供應(yīng)困難，砂石系統(tǒng)施工工期緊、冬季混凝土施工難度大。調(diào)節(jié)料倉及成品料倉地弄采用鋼筋混凝土涵，需選擇合適施工時(shí)段，若冬季施工，易受氣候影響，且易產(chǎn)生凍融破壞，需采取相應(yīng)的保溫措施，這樣不僅增加施工成本，還會(huì)延長(zhǎng)施工工期。在砂石加工系統(tǒng)調(diào)節(jié)料倉及成品料倉地弄選擇采用鋼波紋涵管，其中超細(xì)碎調(diào)節(jié)料倉布置四條直徑3.5 m共80 m長(zhǎng)的鋼波紋管涵地弄，成品料倉布置兩條直徑3.5 m共216 m鋼波紋管涵地弄，僅用兩個(gè)月時(shí)間就地弄施工，縮短了施工工期，保證了系統(tǒng)按期投產(chǎn)。

2 鋼波紋管涵在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀

在美國(guó)、加拿大、北歐等分布有多年凍土及沙漠的國(guó)家，波紋鋼管涵已被廣泛應(yīng)用于公路工程，并制定了相應(yīng)的設(shè)計(jì)、制造及施工安裝手冊(cè)，積累了較為成熟的修建經(jīng)驗(yàn)，特別是在多年凍土地區(qū)及高寒地區(qū)的工程中，應(yīng)用波紋管涵更顯其優(yōu)越性。由于鋼波紋管的適用性和優(yōu)越性，發(fā)展到現(xiàn)在其不僅僅應(yīng)用于涵洞，還可以廣泛的應(yīng)用到水利治理、小跨度橋梁等許多方面。在韓國(guó)，鋼波紋管被廣泛應(yīng)用于涵洞、隧道、小橋涵的建設(shè)中。國(guó)內(nèi)鋼波紋管涵洞的應(yīng)用，首次出現(xiàn)在50年代修建青藏公路不凍泉段時(shí)的搶修工程中。但是由于歷史背景和其他原因，未能廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)使用鋼波紋管涵是從2001年以后，已在河北、內(nèi)蒙古、青海、寧夏、新疆、西藏等省市區(qū)的公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。

3 施工工藝

1)施工準(zhǔn)備。準(zhǔn)備挖機(jī)、裝載機(jī)、吊車、振動(dòng)碾及焊機(jī)等輔助設(shè)備，檢測(cè)材料、各施工點(diǎn)和設(shè)備并做記錄；根據(jù)設(shè)計(jì)圖布置超細(xì)碎調(diào)節(jié)料倉和成品料倉波紋管地弄位置；

2)溝槽開挖。溝槽槽底凈寬度按波紋管外徑加0.6～l m確定，其他位置寬度不小于波紋管的外徑；

3)基礎(chǔ)處理。控制基礎(chǔ)高度，不得擾動(dòng)基面，基底設(shè)計(jì)標(biāo)高以上0.2～0.3 m的原狀土予 于保留，鋪管前用人工清理至設(shè)計(jì)標(biāo)高，不得挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，局部超挖或者發(fā)生擾動(dòng)，不得回填泥土，換填細(xì)骨料并平整夯實(shí)，基礎(chǔ)差則考慮用毛石混凝土換填；

4)波紋管組裝。波紋管到貨后，制作拼裝平臺(tái)進(jìn)行波紋管組裝，拼裝過程中用吊車輔助 拼裝、移動(dòng)就位；

5)管道直線敷設(shè):按照設(shè)計(jì)圖要求，成品料倉和超細(xì)碎調(diào)節(jié)料倉波紋管地弄傾斜設(shè)置，從波紋管尾部至頭部進(jìn)行安裝，尾部采用鋼板及角鋼封堵，并埋設(shè)通風(fēng)管；

6)進(jìn)行回填。對(duì)管體楔形部、管體兩側(cè)進(jìn)行回填處理；

7)卸料口和氣動(dòng)弧門加固。按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诓y管頂部切割出卸料口，采用角鐵和鋼板制作l m×l m或者0.7 m×0.7 m方形結(jié)構(gòu)安裝在卸料口上，底部和氣動(dòng)弧門進(jìn)行焊接，安裝完成后將卸料口頂部鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行C20混凝土包澆；

8)管體頂部進(jìn)行回填并進(jìn)行荷載試驗(yàn)。對(duì)管體頂部進(jìn)行回填，完成鋪設(shè)，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的零散材料、棄土、砂石、雜物進(jìn)行清運(yùn)、打掃和清潔，砂石系統(tǒng)投入運(yùn)行后進(jìn)行堆料的荷載試驗(yàn)，觀測(cè)波紋管變形情況，做好記錄；

9)完工驗(yàn)收：在堆料的生產(chǎn)過程中，在1～2個(gè)月內(nèi)，根據(jù)波紋管變形量觀測(cè)情況對(duì)該波紋管進(jìn)行評(píng)定，若變形量不超過l0 cm，則通過完工驗(yàn)收(見圖1)。

圖1 施工工藝流程圖

4 結(jié) 語

系統(tǒng)運(yùn)行兩年多以來鋼波紋管廊道未發(fā)生變形，能完全替代砂石系統(tǒng)中傳統(tǒng)鋼筋混凝土廊道，減少或根本舍棄了常規(guī)建材，有利環(huán)境保護(hù)與資源節(jié)約。在砂石加工系統(tǒng)調(diào)節(jié)料倉及成品料倉地弄采用鋼波紋涵管是可行的。