1 鋼波紋(wen)管涵(han)應用工程(cheng)實(shi)例

某山區高(gao)速公路有2個 U 形溝(gou)谷路段(duan)，原(yuan)施(shi)工(gong)圖設(she)計采用(yong)高(gao)架橋跨越，但在實施(shi)階(jie)段(duan)由(you)于征(zheng)地拆(chai)遷等原(yuan)因，導致施(shi)工(gong)進度滯后(hou)許多。為加快施(shi)工(gong)進度，將(jiang)兩處(chu)高(gao)架橋改為填方路基，同時設(she)置涵(han)(han)(han)洞(dong)(dong)滿(man)足過(guo)人及過(guo)水的需(xu)求(qiu)。由(you)于涵(han)(han)(han)頂(ding)填土(tu)較(jiao)高(gao)，備選涵(han)(han)(han)洞(dong)(dong)方案有拱涵(han)(han)(han)及鋼(gang)波紋管涵(han)(han)(han)2種，經(jing)過(guo)比較(jiao)，采用(yong)在兩處(chu)填方路段(duan)均設(she)置鋼(gang)波紋管涵(han)(han)(han)的方案。

2 高填土時鋼波紋管(guan)涵與拱涵的比較(jiao)

高(gao)填方路(lu)段涵(han)(han)洞的(de)形式較(jiao)(jiao)多采用鋼(gang)筋砼拱涵(han)(han)，其擁有鋼(gang)材用量較(jiao)(jiao)少、結(jie)構堅固、自重及(ji)(ji)超載潛力(li)大及(ji)(ji)使用壽命較(jiao)(jiao)長等(deng)優(you)點，但同時也(ye)存在圬工量大、占用勞(lao)力(li)較(jiao)(jiao)多、工期(qi)長和對(dui)地(di)基承載能力(li)要求高(gao)等(deng)不利因素。對(dui)比鋼(gang)筋砼拱涵(han)(han)，鋼(gang)波紋管涵(han)(han)具有以下優(you)勢：

（1）對地基要求低。由于鋼波紋管涵為柔性結構(gou)物，其基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)礎一般也(ye)為柔性基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)礎，涵(han)(han)(han)洞(dong)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)底(di)的沉(chen)(chen)降(jiang)和兩側路基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的沉(chen)(chen)降(jiang)是均勻的，所以在(zai)涵(han)(han)(han)洞(dong)構(gou)筑時不必單(dan)獨對鋼波紋管的基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)底(di)進行特(te)別處(chu)(chu)理(li)，基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)本(ben)原則是路基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)怎樣處(chu)(chu)理(li)，涵(han)(han)(han)洞(dong)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)底(di)也(ye)怎樣處(chu)(chu)理(li)。而鋼筋(jin)砼拱(gong)涵(han)(han)(han)對地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)承(cheng)(cheng)(cheng)載力的要(yao)求較(jiao)高(gao)，涵(han)(han)(han)頂填(tian)土(tu)高(gao)度大于12m的拱(gong)涵(han)(han)(han)通(tong)常要(yao)求地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)承(cheng)(cheng)(cheng)載力達(da)到500kPa以上。南(nan)方地(di)(di)區軟土(tu)分布(bu)廣泛，地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)承(cheng)(cheng)(cheng)載力通(tong)常達(da)不到設置拱(gong)涵(han)(han)(han)的要(yao)求，需(xu)采(cai)用強力的地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)方案提高(gao)地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)承(cheng)(cheng)(cheng)載力，而且處(chu)(chu)理(li)后仍然可能無法避(bi)免不均勻沉(chen)(chen)降(jiang)，導致拱(gong)涵(han)(han)(han)開(kai)裂等。

（2）施(shi)工便捷。鋼(gang)波紋管生產(chan)、管體拼裝與(yu)土(tu)建可分開(kai)同時實施(shi)，大大縮短施(shi)工期(qi)(qi)。鋼(gang)波紋管重量只有(you)水(shui)泥制品的10%～20%，現場吊、拼裝通常只需(xu)要2～3周，參與(yu)的人員和機(ji)械較少(shao)。而(er)鋼(gang)筋砼拱涵(han)施(shi)工通常需(xu)要數月時間，需(xu)耗費大量人力、物(wu)力。同時，減短工期(qi)(qi)也可使工程早(zao)期(qi)(qi)交付使用及減少(shao)因施(shi)工而(er)引發的民(min)怨。

（3）經(jing)濟性(xing)較好。通過測(ce)算比較，該文例舉(ju)的(de)鋼波(bo)紋(wen)管(guan)涵(han)(han)平均每延米的(de)造(zao)價比同等(deng)規格的(de)拱(gong)涵(han)(han)低3000元(yuan)左右，而高填方的(de)路段往(wang)往(wang)涵(han)(han)洞較長。因(yin)此，采(cai)用鋼波(bo)紋(wen)管(guan)涵(han)(han)能夠節約較多造(zao)價。若(ruo)考慮到鋼波(bo)紋(wen)管(guan)涵(han)(han)的(de)施工(gong)便利(li)以及地(di)基處(chu)理(li)等(deng)方面可(ke)能節約的(de)成本，則其(qi)經(jing)濟性(xing)更為可(ke)觀(guan)。

（4）環保(bao)低碳，減少或根本舍(she)棄(qi)了常規(gui)建(jian)材(cai)如水泥(ni)、砂石(shi)等的(de)使用，有利(li)于(yu)環境(jing)保(bao)護，環保(bao)意義深遠。截止2010年底，國內(nei)粗鋼(gang)(gang)產量達到6億t，占全(quan)球(qiu)產量的(de)45．5%。鋼(gang)(gang)產量的(de)增長為發展中國鋼(gang)(gang)結(jie)構建(jian)設事(shi)業創造了良(liang)好的(de)時機。

3 南方(fang)高填土鋼波紋管涵設計經驗

（1）南(nan)方(fang)地區(qu)雨水充沛，地下水豐富(fu)，軟(ruan)(ruan)土分布廣泛，做(zuo)好涵(han)洞基(ji)(ji)礎及臺(tai)背回填對(dui)于(yu)鋼(gang)(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)(guan)涵(han)整(zheng)體穩定(ding)及防水尤(you)為重(zhong)要。地基(ji)(ji)要對(dui)整(zheng)個鋼(gang)(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)(guan)涵(han)保持(chi)均勻(yun)的(de)(de)(de)承(cheng)載力，要避免軟(ruan)(ruan)弱基(ji)(ji)和巖基(ji)(ji)交叉的(de)(de)(de)地基(ji)(ji)，如果不(bu)(bu)可避免軟(ruan)(ruan)弱地基(ji)(ji)，要用優質砂石及礫石壓實成型，盡量減少(shao)整(zheng)個區(qu)間的(de)(de)(de)變(bian)位量。基(ji)(ji)礎厚度從鋼(gang)(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)(guan)涵(han)的(de)(de)(de)底部(bu)算(suan)起(qi)以(yi)80cm左右為宜(yi)，用透水性好、粒度分布良好的(de)(de)(de)砂礫或(huo)碎石成型。材料的(de)(de)(de)最大粒徑(jing)不(bu)(bu)得超過波(bo)(bo)長的(de)(de)(de)1/2。鋼(gang)(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)(guan)涵(han)臺(tai)背宜(yi)采(cai)用砂礫或(huo)碎石進行回填，兩側回填應同時進行，壓實落差應小于(yu)20cm。因偏(pian)壓造成鋼(gang)(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)(guan)涵(han)變(bian)形(xing)時，應修正截面變(bian)形(xing)后(hou)重(zhong)新(xin)壓實

（2）加強(qiang)防(fang)腐防(fang)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)設計(ji)。南方地(di)區地(di)下水多(duo)帶有(you)不(bu)同程(cheng)度(du)的(de)(de)(de)腐蝕性，同時山嶺重丘地(di)區地(di)表水流湍(tuan)急，季節性降雨沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)嚴(yan)重。因此，鋼波(bo)紋(wen)管涵的(de)(de)(de)防(fang)腐及(ji)防(fang)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)設計(ji)應重點考慮。在(zai)涵洞(dong)內(nei)外壁(bi)熱(re)鍍(du)鋅層嚴(yan)格按照相關(guan)標(biao)準控(kong)制的(de)(de)(de)基(ji)礎上，可(ke)采用(yong)如下措施加強(qiang)涵洞(dong)的(de)(de)(de)防(fang)腐及(ji)防(fang)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)能力(li)：1）對腐蝕及(ji)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)不(bu)嚴(yan)重的(de)(de)(de)場合(he)(he)，可(ke)在(zai)鋼波(bo)紋(wen)管內(nei)外壁(bi)增加熱(re)涂瀝青(qing)層2道(dao)，每(mei)道(dao)厚約(yue)1．5mm，瀝青(qing)涂抹需在(zai)回填之前進行(xing)。該措施也可(ke)增強(qiang)涵洞(dong)的(de)(de)(de)防(fang)水功能。2）對腐蝕及(ji)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)較為嚴(yan)重的(de)(de)(de)場合(he)(he)，除在(zai)外壁(bi)增加2道(dao)熱(re)涂瀝青(qing)層外，可(ke)考慮在(zai)管內(nei)壁(bi)包裹一層 C25細石(shi)砼(tong)，更(geng)能加強(qiang)涵洞(dong)受水流沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)的(de)(de)(de)能力(li)，確保對涵管管壁(bi)的(de)(de)(de)保護。C25細石(shi)砼(tong)體積(ji)配合(he)(he)比為水泥∶砂子∶ 石(shi)子=1∶1．16∶2．加水混合(he)(he)均勻(yun)后澆筑(zhu)在(zai)管內(nei)壁(bi)一定(ding)高(gao)(gao)度(du)的(de)(de)(de)圓弧內(nei)，澆筑(zhu)厚度(du)為高(gao)(gao)出波(bo)峰3cm，抹平即可(ke)。細石(shi)砼(tong)粘(zhan)附力(li)很強(qiang)，能滿足水流及(ji)砂石(shi)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)(shua)要(yao)求。此外，也可(ke)考慮管身內(nei)壁(bi)鋪設復(fu)合(he)(he)水泥砂漿(jiang)鋼絲網保護層的(de)(de)(de)做法(fa)，要(yao)求最小厚度(du)不(bu)小于5cm。但此法(fa)施工較為困難，不(bu)推薦(jian)采用(yong)。