“三高”钢波纹管涵施工工
法
-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
高海拔、高寒缺氧、高速公路
钢波纹管涵施工工法
一、前言
随着我国公路建设的突飞猛进，设施准备制造技术的不断发展完善，越来越多的结构装备应用于桥涵施工。高海拔、高寒缺氧、高速公路山区跨越小溪沟谷的涵洞多采用钢波纹管做涵身传统涵洞洞口的方式，取代传统设计的盖板涵及拱涵设计。青海省花石峡至久治高速公路的HD9标的线路从阿尼玛卿山区的雪山峡谷中跨越，地势复杂，气候多变、夏季短暂、冬季漫长，属典型的高原大陆性气候，春季较干旱，夏季多冰雹，雨量集中，冬季严寒而漫长。年平均气温度，年平均降雨量，最大积雪深度16cm，主导风向为西风，最大冻深米。在此环境下，传统的施工设计无法快速、高效、优质的满足施工生产需要，现代科技下生产的钢波纹管涵适应特殊环境下的快速、高效、优质施工。我标段路基最长段落有800米，路基成型后作为预制梁场，路基段落间隔设置3道直径4米钢波纹管涵，我标段采用成都航发边坡防护工程有限公司生产的型号钢波纹管。
钢波纹管涵主要材料
1、钢材
钢板符合GB/T912或GB/T3274的规定，钢板牌号为Q235-A，其化学成分及力学性能符合GB/T700的规定；钢板牌号为SS400，其化学成分及力学性能应符合国内相应产品标准规定，钢板的尺寸及允许误差符合GB/T719的规定。
波纹涵管法兰连接采用普通螺栓、螺母连接，钢的化学成分及力学性能符合GB/T3077的规定，螺栓的性能指标符合GB/T1231中性能等级为的规定；采用45号钢材料制作，钢的化学成分及力学性能符合GB/T699的规定，螺母的性能指标符合GB/T1231中性能等级为8H的规定。
2、镀锌处理
金属波纹板热镀锌处理，镀锌处理需满足几个项目要求，平均附着量大于等于600g/m2，最终附着量大于等于425 g/m2，平均厚度不小于84um，最低厚
度不小于60 um，镀锌层均匀性及附着性要求镀层厚度均匀、经硫酸铜溶液浸蚀5次不变红，镀层应与金属结合牢固，经锤击试验不剥落、不凸起、外管涂层均匀、颜色一致、无漏镀、漏铁等缺陷。
钢波纹管涵特点及适用范围
1、施工操作工艺简单，施工方便，不需要大型机械设备，施工速度相对较快，节省设备投资，降低工程造价。
2、有利的解决北方地区霜冻对桥梁和管涵砼结构的破坏问题。
3、减少或根本舍弃了常规建材，如水泥、黄砂、石子、木材的使用，环保意义深远。
4、结构受力情况合理，荷载分布均匀，并有一定的抗变形能力。
5、采用标准化设计，生产、设计简单，生产周期短。
6、钢波纹涵管有圆形、椭圆形、半圆形等，进出口也可按照边坡比例做成斜口，加工波纹管管径范围0．5～8 m，管壁厚度为3 mm～7 mm，能够满足填土0．5 ～40 m厚的需要。
由此可见钢波纹涵管是替代圆管涵、盖板涵、拱涵和小桥的优质公路建材。该产品具有工期短、重量轻、安装方便、耐久性好、工程造价低、抗变形能力强、减少通车后养护成本等特点，尤其应用在高寒冻土地区、软土路基地带，具有明显的经济效益。
二、工艺原理及施工方法
1、工艺原理
在公路涵洞中，涵洞的不均匀沉降是其破坏的主要型式之一。从材料与结构和功能的本质关系上分析，采用柔性、高强度的金属波纹涵管洞，不仅具有适应地基与基础变形的能力，可以解决因地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题，而且波纹管涵洞由于轴向波纹的存在使其具有优良的受力特征，轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变，可以更大程度上分散荷载的应力集中，更好地发挥钢结构的优势。尤其在多年冻土、软土、膨胀土、湿陷性黄土等不良工程岩土地区及深浅填土路段，利用波纹管结构修筑涵洞更具有优势。
钢波纹管涵施工工艺流程
2、钢波纹管涵安装操作方法
钢波纹管涵施工工艺：测量放线基坑开挖垫层施工钢波纹管组装洞口铺砌台背填筑
1）测量放样
根据施工图设计放出涵洞轴线位置，以及涵洞与主线相交角度，根据原地面具体情况和图纸所给数据放出开口线并用石灰撒线。
2）基坑开挖
基坑开挖时，人工配合挖掘机进行，按设计标高、施工底宽，高为2m，开挖坡度为1:1的基坑，涵洞基底开挖时预留工作宽度100cm。并对基底整平夯实。检测地基承载力不得低于,否则应进行换填。
3）垫层
基底检查合格后，根据设计对涵洞进行垫层填筑，涵底垫层采用砂砾填筑压实。厚度为2米，每层砂砾填筑30cm，砂砾最大粒径不超过50mm，应采用级配良好的砂砾填筑。
4）波纹管安装
（1）安装前工作：检查钢制波纹板涵洞底部平整度、水平、标高；确定涵管的位置、中心轴线、中点。
（2）拼装要求：所有螺栓的预紧力矩为340N·m±70N·m，拼装后中径误差为标准中径的±1%。基础放样时应在涵洞纵向适当预留一定的预拱度，一般在%~%之间。基础整平夯实后方可在现场安装波纹管，板底与基础之间禁止出现不密实现象。波纹管安装完成后，进行尺寸检测，合格后进行热沥青防腐处理，验收后方可进行土方回填。
（3）拼装底板：以中心轴线，中点为基准，第一张波纹板定位，以此为起点向两侧延伸，直至两端。圆周向搭接长度为50mm，第二张板叠在（搭接部分）第一张板上面，对正连接孔。螺栓的螺纹部涂上润滑剂，套上垫圈由内向外插入孔位，对面套上垫圈旋上螺母，用套筒扳手预紧螺母。
（4）拼装环形圈：由下向上顺次拼装。轴向搭接宽度为120mm，搭接部分上板覆盖下板，圆周向连接采用阶梯形，即上面两块板的连接叠缝与下面两块板的叠缝错位，连接孔对正后，用涂上润滑剂的螺栓，套上垫圈（遇谷用凸垫，遇峰用凹垫，不得装反）由内向外插入孔位，用套筒扳手预紧螺母。当直径较大为了加快施工时采用汽车吊装上部环形圈合拢。
（5）圆周向拼装满三波纹板时，要测定一次截面形状，达到标准再继续拼装，达不到标准应及时调整。圆周向拼装到环形圈合拢时，测定截面形状，采用定位拉杆固定，调整预紧螺栓，拼装顶部第一块波纹板。
（6）管涵拼装全部完成，用电动扳手，按预紧力扭矩±紧固所有螺栓，依次序，不得遗漏，紧固后底螺栓用红漆标示。所有螺栓（包括纵向和环向接缝）应在回填之前拧紧，保证波纹的重叠部分紧密地嵌套在一起。两侧波纹板对称安装。
（7）钢制波纹板涵管外圈搭接处用预紧力扭矩符合要求后，可用环氧树脂砂浆或专业密封胶封填，以防波纹板连接处渗水。
（8）波纹管安装完成后，两测砂砾回填应平衡进行，每层压实厚度不大于
20cm，并用机械夯实。
5）洞口铺砌
洞口铺砌采用C30混凝土浇筑。
