1 鋼波紋管涵應用工(gong)程實例

某山區高(gao)速公路有(you)2個 U 形溝谷路段，原施工(gong)圖設(she)計采用高(gao)架(jia)橋(qiao)跨越，但在(zai)實施階段由(you)于征地(di)拆遷等原因，導致施工(gong)進(jin)度(du)滯(zhi)后許(xu)多。為(wei)加(jia)快施工(gong)進(jin)度(du)，將兩處(chu)高(gao)架(jia)橋(qiao)改(gai)為(wei)填方(fang)路基，同(tong)時設(she)置涵(han)(han)洞(dong)滿足過(guo)人(ren)及(ji)(ji)過(guo)水的(de)需求。由(you)于涵(han)(han)頂填土較(jiao)高(gao)，備選涵(han)(han)洞(dong)方(fang)案有(you)拱涵(han)(han)及(ji)(ji)鋼波紋(wen)(wen)管涵(han)(han)2種，經過(guo)比(bi)較(jiao)，采用在(zai)兩處(chu)填方(fang)路段均設(she)置鋼波紋(wen)(wen)管涵(han)(han)的(de)方(fang)案。

2 高填土時(shi)鋼波紋管涵與拱涵的比較

高填方路段涵(han)(han)(han)洞的形式較多(duo)采用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)筋砼(tong)拱涵(han)(han)(han)，其擁有(you)鋼(gang)(gang)材(cai)用(yong)(yong)量較少、結構堅固、自重及超載潛(qian)力大及使用(yong)(yong)壽命較長等(deng)(deng)優點，但同(tong)時也存在圬工量大、占用(yong)(yong)勞力較多(duo)、工期(qi)長和對(dui)地(di)基(ji)承載能力要求高等(deng)(deng)不(bu)利因素。對(dui)比鋼(gang)(gang)筋砼(tong)拱涵(han)(han)(han)，鋼(gang)(gang)波紋管涵(han)(han)(han)具有(you)以下(xia)優勢(shi)：

（1）對地基要求低。由于鋼波紋管涵為柔性結(jie)構(gou)物，其基(ji)(ji)礎(chu)(chu)一般(ban)也為柔性基(ji)(ji)礎(chu)(chu)，涵(han)(han)洞基(ji)(ji)底(di)的(de)沉(chen)降(jiang)和兩側(ce)路基(ji)(ji)的(de)沉(chen)降(jiang)是(shi)均(jun)勻(yun)的(de)，所以(yi)在涵(han)(han)洞構(gou)筑時不必(bi)單獨(du)對鋼波紋管的(de)基(ji)(ji)底(di)進行特(te)別處(chu)(chu)(chu)理(li)，基(ji)(ji)本(ben)原則是(shi)路基(ji)(ji)怎(zen)(zen)樣(yang)處(chu)(chu)(chu)理(li)，涵(han)(han)洞基(ji)(ji)底(di)也怎(zen)(zen)樣(yang)處(chu)(chu)(chu)理(li)。而(er)鋼筋砼拱(gong)(gong)(gong)涵(han)(han)對地(di)(di)基(ji)(ji)承載(zai)(zai)力的(de)要求(qiu)較高，涵(han)(han)頂填土(tu)高度大(da)于12m的(de)拱(gong)(gong)(gong)涵(han)(han)通常(chang)要求(qiu)地(di)(di)基(ji)(ji)承載(zai)(zai)力達到(dao)500kPa以(yi)上。南方地(di)(di)區軟(ruan)土(tu)分布(bu)廣泛，地(di)(di)基(ji)(ji)承載(zai)(zai)力通常(chang)達不到(dao)設置拱(gong)(gong)(gong)涵(han)(han)的(de)要求(qiu)，需采用強力的(de)地(di)(di)基(ji)(ji)處(chu)(chu)(chu)理(li)方案(an)提高地(di)(di)基(ji)(ji)承載(zai)(zai)力，而(er)且處(chu)(chu)(chu)理(li)后仍然可能(neng)無(wu)法避(bi)免不均(jun)勻(yun)沉(chen)降(jiang)，導致(zhi)拱(gong)(gong)(gong)涵(han)(han)開裂等(deng)。

（2）施(shi)工(gong)(gong)便捷。鋼波紋管(guan)生產、管(guan)體拼裝與土建可分(fen)開(kai)同時(shi)實施(shi)，大大縮短施(shi)工(gong)(gong)期。鋼波紋管(guan)重(zhong)量只有水泥制品(pin)的(de)10%～20%，現場吊、拼裝通(tong)常只需要(yao)(yao)2～3周(zhou)，參(can)與的(de)人員和機(ji)械較(jiao)少。而鋼筋砼拱涵(han)施(shi)工(gong)(gong)通(tong)常需要(yao)(yao)數月(yue)時(shi)間，需耗費大量人力、物力。同時(shi)，減短工(gong)(gong)期也可使工(gong)(gong)程早(zao)期交(jiao)付使用及減少因施(shi)工(gong)(gong)而引(yin)發的(de)民怨。

（3）經濟性較好(hao)。通過測算(suan)比(bi)較，該文例舉的(de)鋼(gang)波紋管(guan)(guan)涵(han)平均每延米的(de)造(zao)價比(bi)同等規格的(de)拱涵(han)低3000元左右，而高(gao)填方的(de)路(lu)段(duan)往(wang)往(wang)涵(han)洞較長(chang)。因此(ci)，采用(yong)鋼(gang)波紋管(guan)(guan)涵(han)能夠節(jie)約較多造(zao)價。若考慮到鋼(gang)波紋管(guan)(guan)涵(han)的(de)施工(gong)便利以及地基處理(li)等方面可能節(jie)約的(de)成(cheng)本，則其經濟性更為可觀。

（4）環(huan)保低碳，減少或根本舍棄了(le)常規建(jian)材如水泥、砂石等(deng)的(de)(de)使用，有(you)利于(yu)環(huan)境保護(hu)，環(huan)保意(yi)義深遠。截止2010年底，國內粗鋼(gang)產(chan)量(liang)(liang)達到6億t，占全(quan)球(qiu)產(chan)量(liang)(liang)的(de)(de)45．5%。鋼(gang)產(chan)量(liang)(liang)的(de)(de)增長(chang)為發(fa)展中國鋼(gang)結(jie)構建(jian)設(she)事業創造(zao)了(le)良好(hao)的(de)(de)時(shi)機。

3 南方(fang)高填土鋼波紋管涵設計經(jing)驗

（1）南(nan)方地(di)(di)區雨(yu)水(shui)充沛，地(di)(di)下水(shui)豐富(fu)，軟土(tu)分(fen)布廣泛，做好涵洞基(ji)(ji)礎及臺背回填對于鋼(gang)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)涵整體穩定及防水(shui)尤為(wei)重(zhong)要。地(di)(di)基(ji)(ji)要對整個(ge)(ge)鋼(gang)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)涵保持均勻的(de)承載(zai)力，要避免(mian)軟弱基(ji)(ji)和巖(yan)基(ji)(ji)交叉的(de)地(di)(di)基(ji)(ji)，如果不(bu)可避免(mian)軟弱地(di)(di)基(ji)(ji)，要用優(you)質砂(sha)石及礫石壓(ya)(ya)實(shi)(shi)成型，盡量(liang)減少整個(ge)(ge)區間的(de)變(bian)位量(liang)。基(ji)(ji)礎厚(hou)度從鋼(gang)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)涵的(de)底部算(suan)起以80cm左右為(wei)宜，用透水(shui)性好、粒(li)度分(fen)布良(liang)好的(de)砂(sha)礫或(huo)碎石成型。材料的(de)最大粒(li)徑不(bu)得超過波(bo)長的(de)1/2。鋼(gang)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)涵臺背宜采(cai)用砂(sha)礫或(huo)碎石進行回填，兩側回填應(ying)同時進行，壓(ya)(ya)實(shi)(shi)落(luo)差(cha)應(ying)小于20cm。因偏壓(ya)(ya)造成鋼(gang)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)涵變(bian)形時，應(ying)修(xiu)正截面(mian)變(bian)形后重(zhong)新壓(ya)(ya)實(shi)(shi)

（2）加(jia)強(qiang)(qiang)防(fang)腐防(fang)沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)設(she)計(ji)。南方地(di)(di)區地(di)(di)下水(shui)多帶有(you)不同(tong)程度的(de)(de)腐蝕性(xing)，同(tong)時(shi)山(shan)嶺重(zhong)丘地(di)(di)區地(di)(di)表水(shui)流(liu)湍急(ji)，季節性(xing)降雨沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)嚴(yan)重(zhong)。因(yin)此(ci)，鋼(gang)波紋管(guan)(guan)涵(han)的(de)(de)防(fang)腐及(ji)防(fang)沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)設(she)計(ji)應重(zhong)點考(kao)慮。在(zai)(zai)(zai)(zai)涵(han)洞(dong)內(nei)外(wai)壁熱鍍鋅層(ceng)嚴(yan)格按照相(xiang)關標準控制的(de)(de)基(ji)礎上，可(ke)(ke)(ke)采用如下措施(shi)(shi)加(jia)強(qiang)(qiang)涵(han)洞(dong)的(de)(de)防(fang)腐及(ji)防(fang)沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)能(neng)(neng)力(li)：1）對(dui)腐蝕及(ji)沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)不嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)場合，可(ke)(ke)(ke)在(zai)(zai)(zai)(zai)鋼(gang)波紋管(guan)(guan)內(nei)外(wai)壁增加(jia)熱涂瀝青(qing)層(ceng)2道，每道厚(hou)約(yue)1．5mm，瀝青(qing)涂抹(mo)需在(zai)(zai)(zai)(zai)回填之前進行。該措施(shi)(shi)也可(ke)(ke)(ke)增強(qiang)(qiang)涵(han)洞(dong)的(de)(de)防(fang)水(shui)功能(neng)(neng)。2）對(dui)腐蝕及(ji)沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)較(jiao)(jiao)為(wei)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)場合，除在(zai)(zai)(zai)(zai)外(wai)壁增加(jia)2道熱涂瀝青(qing)層(ceng)外(wai)，可(ke)(ke)(ke)考(kao)慮在(zai)(zai)(zai)(zai)管(guan)(guan)內(nei)壁包裹一層(ceng) C25細(xi)(xi)(xi)石(shi)(shi)砼，更能(neng)(neng)加(jia)強(qiang)(qiang)涵(han)洞(dong)受水(shui)流(liu)沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)，確保對(dui)涵(han)管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁的(de)(de)保護。C25細(xi)(xi)(xi)石(shi)(shi)砼體積配合比為(wei)水(shui)泥∶砂(sha)子∶ 石(shi)(shi)子=1∶1．16∶2．加(jia)水(shui)混合均勻后澆筑在(zai)(zai)(zai)(zai)管(guan)(guan)內(nei)壁一定高度的(de)(de)圓(yuan)弧內(nei)，澆筑厚(hou)度為(wei)高出波峰(feng)3cm，抹(mo)平即(ji)可(ke)(ke)(ke)。細(xi)(xi)(xi)石(shi)(shi)砼粘附(fu)力(li)很(hen)強(qiang)(qiang)，能(neng)(neng)滿足水(shui)流(liu)及(ji)砂(sha)石(shi)(shi)的(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)要(yao)求。此(ci)外(wai)，也可(ke)(ke)(ke)考(kao)慮管(guan)(guan)身(shen)內(nei)壁鋪設(she)復合水(shui)泥砂(sha)漿鋼(gang)絲網保護層(ceng)的(de)(de)做法，要(yao)求最小厚(hou)度不小于5cm。但此(ci)法施(shi)(shi)工較(jiao)(jiao)為(wei)困難，不推薦(jian)采用。