鋼波紋管涵具有_的路用性能，尤其是對(duì)地基要求低、施工簡(jiǎn)易、能快速安裝、大大縮短工期是普通涵管無(wú)法相比的，在公路新改建工程、路基養(yǎng)護(hù)工程中將發(fā)揮積極的作用。柔性、高強(qiáng)度的鋼波紋管涵洞,不僅具有優(yōu)良的適應(yīng)地基與基礎(chǔ)變形的能力,用之可解決因地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的涵洞破壞問(wèn)題。而且具有自重輕、運(yùn)輸方便、施工簡(jiǎn)單且施工工期短、造價(jià)低、對(duì)地基擾動(dòng)小、對(duì)基礎(chǔ)要求較低等優(yōu)點(diǎn),還具較強(qiáng)的抗拉、抗剪和抗疲勞能力,故其具有較為廣泛的應(yīng)用前景。

一、鋼波紋涵管在國(guó)內(nèi)國(guó)外歷史應(yīng)用簡(jiǎn)況

1 國(guó)外應(yīng)用 

1896年美國(guó)率_行鋼波紋管通道、鋼波紋涵管的可行性研究；1923年美國(guó)鐵路工程協(xié)會(huì)在伊利諾斯州的中央鐵路應(yīng)用鋼波紋管通道進(jìn)行實(shí)體測(cè)試；1929年加拿大首座鋼波紋管用于一煤礦中；1931年澳大利亞_建成8米汽車(chē)通道一座；1990年日本高速公路設(shè)計(jì)規(guī)范制定了鋼波紋管設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范，隨著鋼波紋管在世界各地的安裝使用，證明了此種結(jié)構(gòu)在各種使用情況下的通用性，而且其壽命已_了設(shè)計(jì)壽命。

2 國(guó)內(nèi)應(yīng)用 

1965 年云南公路局在滇緬公路的大修工程中曾挖掘出一段鋼質(zhì)波紋管的過(guò)水涵管，被證實(shí)是在二次大戰(zhàn)期間美國(guó)進(jìn)口安裝的；八十年代山西朔州平朔線(xiàn)安家堡煤礦附近安裝了雙孔波紋板拱型通道。1998年9月在上海浦東高橋地區(qū)曾挖掘出一段直徑為1米的過(guò)水波紋管涵洞，被考證為1948年安裝，用于軍事便道。1997～1999年，青藏公路多年凍土地區(qū)3道（2道整體式、1道拼裝式）大興安嶺加漠公路100余道。國(guó)道214線(xiàn)青康公路姜路嶺清水河段, 2001～2002年推廣到西寧久治公路大武至久治段、花石峽至達(dá)日公路、二指哈拉山至尕海等公路建設(shè)中，至2002年四個(gè)公路項(xiàng)目已累計(jì)使用418道。1998～1999年上海市在上海四號(hào)線(xiàn)、浦東_機(jī)場(chǎng)中采用了鋼質(zhì)波紋板通道。2002年內(nèi)蒙古、河北、青海、寧夏、新疆、西藏等省市區(qū)的公路建設(shè)中使用2000多道涵洞得到廣泛應(yīng)用。

二、鋼波紋管涵施工技術(shù)

1 基礎(chǔ)挖設(shè)方法

修建鋼波紋管涵，一般要在_地面或經(jīng)嚴(yán)格夯實(shí)的填方土上。首先挖掘埋設(shè)管道的溝槽。挖槽的寬度不但應(yīng)方便管側(cè)面填土的夯填，而且還應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)上基礎(chǔ)需要的寬度。多年的施工經(jīng)驗(yàn)表明，在填土不高的路段上修建涵洞，宜采用先填路基，然后再開(kāi)挖溝槽埋設(shè)涵管的方法較好。鋼波紋管地基或基礎(chǔ)要求均勻又堅(jiān)固，同時(shí)，還應(yīng)具有耐久性，一般波紋管涵基礎(chǔ)應(yīng)具有的_小厚度與寬度如下表所示。

波紋管地基或基礎(chǔ)所需厚度與寬度：

2  各種土質(zhì)地基的處理方法

(1) 軟土地基

當(dāng)涵管處于軟土地基上時(shí)，需對(duì)軟土路基進(jìn)行處理，然后，在其上填一層大于20cm厚的_砂礫墊層，并夯實(shí)緊密。

(2)一般性土質(zhì)地基

承載能力不太高的普通地基，需設(shè)_厚度的基礎(chǔ)。但是，若將涵管底基槽原狀土經(jīng)嚴(yán)格夯實(shí)（其夯實(shí)度到重型擊實(shí)密實(shí)度的90%以上）以后，也可直接將波紋管置于地基上。

(3)_土地基

未經(jīng)篩分的砂，碎石，砂礫土以及砂質(zhì)土都是比較理想的地基材料，但需_10cm以上的石塊等硬物。

(4)巖石地基

波紋管不能直接置于巖石或混凝土基床上，因過(guò)于剛性的支承，不但會(huì)降低管壁本身所具有的良好柔性，而且還會(huì)減小涵管的承載能力。所以對(duì)巖石地基應(yīng)挖掉一部分軟巖，換填一層_土，并認(rèn)真夯實(shí)。開(kāi)挖軟巖溝槽，不能使用烈性炸藥和放深孔炮，以避免將過(guò)多的外層炸松散。巖石風(fēng)化層地基不能作為基礎(chǔ)，需換填上3D寬度的填土。

3  預(yù)留拱度

埋設(shè)于一般土質(zhì)地基上的波紋管，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，常會(huì)產(chǎn)生_的下沉，而且往往是管道中部大于兩端。因此，鋪設(shè)于路堤下的波紋管的管身要設(shè)置預(yù)留拱度。其大小根據(jù)地基土可能出現(xiàn)的下沉量，涵底縱坡和填土高度等因素綜合考慮，通?？蔀楣荛L(zhǎng)的0.6%～1%，_不宜大于2%，以確保管道中部不出現(xiàn)凹陷或滑坡。

4  回填土

(1) 涵管兩側(cè)回填應(yīng)采用砂礫或與路基填料相同的材料。

(2) 涵管兩側(cè)回填應(yīng)對(duì)稱(chēng)施工，分層回填，每層厚度為20cm。

(3) 涵管兩側(cè)近處用機(jī)械夯實(shí)，管底下方粗砂用“水密法”震蕩器振實(shí)。

(4) 涵管兩側(cè)回填應(yīng)采用振動(dòng)夯實(shí)機(jī)逐層夯實(shí)。密實(shí)度不小于95%。

(5) 涵管上方當(dāng)回填土厚度_30cm后，采用壓路機(jī)靜壓，填土厚度_60cm后，采用壓路機(jī)振壓，壓實(shí)度不小于95%.

三、鋼波紋管的安裝與操作

1  施工前準(zhǔn)備

(1) 備齊安裝工具：梅花扳手（22—24）、活口扳手、小撬棍（ø16mm長(zhǎng)度50cm左右的圓鋼）、撬杠（ø50mm長(zhǎng)度1.8m左右的鋼管）、手錘、鑿子、螺絲刀（一字形）、千斤頂。

(2) 備齊涵管安裝所需配件：螺絲及橡膠石棉墊。

(3) 檢測(cè)波紋管各管節(jié)的長(zhǎng)度、直徑是否與該處涵洞相符合。

(4) 設(shè)涵管安裝指揮員一名，負(fù)責(zé)指揮起吊及施工人員現(xiàn)場(chǎng)操作。

2  安裝操作方法

(1) 安裝前工作：檢查涵管底部基礎(chǔ)平整度、水平、標(biāo)高；核對(duì)土建基準(zhǔn)，確定涵洞位置、中心軸線(xiàn)、中點(diǎn)。

(2) 連接安裝波紋管：根據(jù)涵洞實(shí)際情況，排放涵管。如果涵洞兩側(cè)進(jìn)出水口是與路基同坡度的斜口形式，安裝時(shí)先安裝中間管節(jié)，在基礎(chǔ)長(zhǎng)度方向留出進(jìn)出水口的位置。中間管節(jié)全部安裝完畢，校正_位后再安裝兩側(cè)進(jìn)出水口。安裝時(shí)從一側(cè)排放_(tái)根管節(jié)，使其管子中心和基礎(chǔ)縱向中心線(xiàn)平行，同樣把_根管放置_位，當(dāng)兩根管相鄰法蘭間相距3—5cm的縫隙時(shí)，用小撬棍對(duì)準(zhǔn)法蘭上的螺栓孔，使其兩根管法蘭上的螺栓孔對(duì)正，這時(shí)從_節(jié)管的另一端用撬杠撬動(dòng)管節(jié)，使其縱向平移，使兩法蘭間距在2cm左右，然后全部穿上螺栓，擰上螺絲，帶平扣即可。此后依此方式逐節(jié)依次連接，每道涵洞中間管節(jié)無(wú)先后次序，可以隨意連接。

(3) 鑲石棉墊：由于現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)等原因，有時(shí)相鄰兩法蘭之間間距較小，這時(shí)用手錘、鑿子把兩法蘭之間鑿開(kāi)大約1cm的縫隙，用螺絲刀把石棉墊鑲在兩法蘭之間，有時(shí)管子頂部?jī)煞ㄌm間距較大，石棉墊鑲嵌困難，用綁絲把石棉墊綁在螺栓上固定，然后工人開(kāi)始對(duì)稱(chēng)鎖緊螺絲。直至從外觀(guān)看兩法蘭之間只有2—3mm的縫隙即可。

(4) 管壁內(nèi)外防滲處理：管壁內(nèi)外涂乳化瀝青或熱瀝青兩道，從外觀(guān)看管壁內(nèi)外均勻的涂成了黑管即可。一般瀝青涂層的厚度要達(dá)到1mm。

(5) 用千斤頂校正整道涵管，使其中心在所規(guī)定的中心線(xiàn)上。

四、 鋼波紋管涵的優(yōu)點(diǎn)

(1) 現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，不需使用大型設(shè)備。

(2) 有利的解決北方地區(qū)霜凍對(duì)橋梁和管涵砼結(jié)構(gòu)的破壞問(wèn)題。

(3) 減少或根本舍棄了常規(guī)建材，如水泥、黃砂、石子、木材的使用，環(huán)保意義深遠(yuǎn)。

(4) 結(jié)構(gòu)受力情況合理，荷載分布均勻，并有_的抗變形能力。

(5) 采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，生產(chǎn)、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短。

(6)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(lèi)跨徑的橋、涵洞相近或較低。

(7) 施工工期短是_明顯的優(yōu)勢(shì)，土建工程與管節(jié)安裝可分開(kāi)實(shí)施，然后進(jìn)行整體拼裝，可大大提高道路行車(chē)的_度與安全性。

(8) 進(jìn)行工廠(chǎng)集中化生產(chǎn)，生產(chǎn)不受環(huán)境影響，性能穩(wěn)定、安裝方便、有利環(huán)保、造價(jià)低有利的降低成本、控制質(zhì)量。

(9) 有利于_軟土地基結(jié)構(gòu)物與路堤交界處的“錯(cuò)臺(tái)跳車(chē)”現(xiàn)象，提高行車(chē)的_度與安全性，減少工后營(yíng)運(yùn)、養(yǎng)護(hù)成本。

五、鋼波紋管涵的發(fā)展前景

公路工程的涵洞一般采用鋼筋混凝土制作?，F(xiàn)采用鋼波紋管涵代替鋼筋混凝土進(jìn)行涵洞施工在國(guó)內(nèi)時(shí)一項(xiàng)新技術(shù)，鋼波紋管涵以其性能穩(wěn)定、安裝方便、有利環(huán)保、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)迅速在公路施工中代替了鋼筋混凝土施工的涵洞，發(fā)展前景非常廣闊。

在公路施工中，應(yīng)用鋼波紋管涵代替鋼筋混凝土進(jìn)行涵洞施工的歷史已經(jīng)有100多年了。1896年，美國(guó)率_行波紋管涵通道、涵管的可行性研究。其后，在美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)的公路建設(shè)中，均采用了鋼波紋管涵進(jìn)行涵洞的施工。1990年，日本高速公路設(shè)計(jì)，規(guī)范制定了波紋管涵設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范。隨著波紋管涵在世界各地的安裝使用，證明了此種結(jié)構(gòu)在各種使用情況下的通用性。在我國(guó)改革開(kāi)放后，深圳及大同煤礦開(kāi)始從國(guó)外進(jìn)口成品波紋管涵進(jìn)行涵洞施工。之后，上海市公路管理處、上海市政工程設(shè)計(jì)研究院、上海同濟(jì)大學(xué)對(duì)金屬波紋管涵進(jìn)行了動(dòng)、靜載試驗(yàn)，結(jié)果表明能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用要求，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白，且迅速得到推廣應(yīng)用。幕墻一貫反應(yīng)用于我國(guó)各地公路設(shè)施建設(shè)當(dāng)中。鋼波紋管涵投入到了青海公路施工當(dāng)中，三年的實(shí)踐證明，鋼波紋管涵在北方寒冷地區(qū)_符合公路建設(shè)當(dāng)中的涵洞施工要求。

實(shí)踐證明，用鋼波紋管涵代替鋼筋混凝土進(jìn)行涵洞施工，無(wú)論從施工周期、施工造價(jià)、環(huán)保意義等方面都有其不可比擬的_性，且用鋼波紋管涵進(jìn)行涵洞施工，可大大提高道路行車(chē)的_度與安全性，避免道路中涵洞的“錯(cuò)臺(tái)跳車(chē)”現(xiàn)形，有利于解決西北地區(qū)寒冷霜凍對(duì)砼管涵結(jié)構(gòu)的破壞問(wèn)題。