第5期(总第224期)山西交通科技No．52013年10月SHANXISCIENCE＆TECHNOLOGYofCOMMUNICATIONSOct.钢波纹管涵在繁大高速公路中的应用王东（山西省交通规划勘察设计院，山西太原030012）摘要：钢波纹管涵具有力学性能好、安装方便、造价低等诸多优点，同时还可以解决因基础不均匀沉降导致涵洞破坏的病害。结合繁大线的工程应用对钢波纹管涵的施工要点和技术优点进行了探讨。关键词：钢波纹管涵；涵洞；繁大高速；应用：U449.83文献标识码：B：1006-3528（2013）05-0070-041896年美国进行了波纹板通道、涵管的可行性研究[1]，并首次将其应用于涵洞。而我国的钢波纹管涵最早应用，出现在1997年青藏公路的抢修工程中。随着青海、西藏、内蒙、新疆、山西、河北等地大量应用，钢波纹管涵以其诸多的优点越来越被业内所认可，相关单位正积极制定钢波纹管涵的设计及施工规范。1钢波纹管涵的优点1.1工期短钢波纹管是在工厂集中预制，由于采用标准化设计，生产过程不受环境影响。在保证质量的同时，还能极大地缩短生产周期。此外，钢波纹管涵的施工不受季节限制，一年四季都可以施工，且安装所用时间较短。1.2重量轻钢波纹管的组成材料主要有钢波纹板材和高强螺栓，与相同条件的混凝土圆管涵相比，重量大为减少。以内径1m的钢波纹管为例，其每延米质量为60～300kg[2（]依波高和壁厚而定，仅为钢筋混凝土圆管涵质量的4%～20%[2]，这给后期的运输和安装带来极大方便。另外由于钢波纹管的安装只是螺栓连接和管涵就位，所以施工人员不必特殊培训只需常规操作即可。1.3耐久性好钢波纹管的使用寿命为100年，另外根据相关资料[3]，对钢波纹管内外进行沥青等防水处理后，可使其寿命再延长20年以上，且后期养护费用较低。钢波纹管涵的出现，使公路建设中涵洞形式的选取更加多样化。尤其是在砂、石等建筑材料缺乏的地方，在考虑工期、运费等诸多因素后，钢波纹管涵由于其突出的经济性，使得它甚至成为唯一的选择。根据青藏公路的建设经验，每道波纹管涵工程造价比同样孔径的钢筋混凝土盖板涵低4万[4]多元此外还可以节约大量的水泥、砂子、木材，环保意义非常深远。1.5抗变形能力强钢波纹管是一种典型的空间结构，具有抗拉、抗压、抗剪强度高等特性，在上部荷载作用下，通过管壁发生微小的变化，将上部荷载有效地传递给周围土体中。相同荷载条件下，对地基压力明显比钢筋混凝土圆管涵小得多。因此，对其基础处理较为简单，也使得造价进一步降低。1.6适应性强在多年冻土、软土、膨胀土等不良工程地区，采用钢波纹管涵洞具有非常明显的优势。例如我国早在1997年青藏公路施工中就采用了钢波纹管涵，经实践检验证明，在冻土地区采用钢波纹管涵可以极大地减少涵洞的冻融病害，提高结构使用寿命；同时还可以改善冻土地区路基的横向排水性能。2钢波纹管涵的施工要点2.1基坑开挖基坑开挖宽度以3倍的波纹管宽度为宜，特殊情况下，可以适当减小，但至少也要保证每侧1.5m的作业空间。2.2基础处理收稿日期：2013－01－21；修回日期：2013－06－05作者简介：王东（1982—），男，陕西延安人，工程师，工学硕士，2010年毕业于长安大学桥梁与隧道工程专业。2013年第5期王东：钢波纹管涵在繁大高速公路中的应用·71·由于波纹管涵洞为金属结构，适应变形能力较强，对基础要求相对不高，故一般不需采用混凝土基础，只需采取砂砾换填即可。一般情况下，基础的厚度从钢波纹管涵的底部算起30～100cm为佳另外对于北方寒冷地区，需参考冰冻深度确定。换填砂砾在后期会产生一定的下沉，而且往往是管道中部大于两端。因此在换填砂砾时，应综合考虑涵底纵坡、填土高度以及涵洞长度等因素，提前确定预拱度，以确保建成后管道中部不会出现凹陷，不影响排水或通行。换填材料宜采用透水性大，颗粒级配良好的砂砾或碎石，通过相应的夯实处理，使其达到设计要求。换填砂砾的最大粒径不得超过波高的1/2或不大于50mm。2.3两侧回填及压实两侧及顶部回填材料要求同基础材料相同，顶部一定范围以外可采用路基填筑材料。填筑时应分层填筑、分层压实，松铺厚度为20～30cm，下层压实度达到要求后方能回填上一层，两侧回填高差不能超过一层厚度，另外对...