1 鋼波紋(wen)管涵應用工程實例

某(mou)山(shan)區高(gao)(gao)速公路(lu)(lu)有(you)2個(ge) U 形溝谷(gu)路(lu)(lu)段(duan)(duan)，原(yuan)施(shi)工圖設計采用高(gao)(gao)架橋跨越，但在實施(shi)階(jie)段(duan)(duan)由(you)于征地拆(chai)遷等原(yuan)因(yin)，導致施(shi)工進度(du)滯(zhi)后許多(duo)。為(wei)加快施(shi)工進度(du)，將兩(liang)(liang)處高(gao)(gao)架橋改為(wei)填方(fang)(fang)路(lu)(lu)基(ji)，同時設置(zhi)涵(han)洞滿(man)足(zu)過(guo)人及過(guo)水(shui)的需求。由(you)于涵(han)頂填土較高(gao)(gao)，備選(xuan)涵(han)洞方(fang)(fang)案有(you)拱涵(han)及鋼(gang)波(bo)紋管涵(han)2種(zhong)，經過(guo)比(bi)較，采用在兩(liang)(liang)處填方(fang)(fang)路(lu)(lu)段(duan)(duan)均設置(zhi)鋼(gang)波(bo)紋管涵(han)的方(fang)(fang)案。

2 高填土時鋼波紋管涵與拱涵的比較

高填方(fang)路段涵(han)(han)洞的(de)形式較(jiao)多采用鋼(gang)筋砼拱涵(han)(han)，其擁有鋼(gang)材用量(liang)較(jiao)少、結構(gou)堅固、自重及(ji)超載(zai)潛力大(da)及(ji)使用壽命(ming)較(jiao)長等優(you)點，但同(tong)時也(ye)存在(zai)圬工量(liang)大(da)、占用勞力較(jiao)多、工期長和對地基(ji)承載(zai)能力要求高等不利因素。對比鋼(gang)筋砼拱涵(han)(han)，鋼(gang)波紋管涵(han)(han)具有以下(xia)優(you)勢：

（1）對地基要求低。由于鋼波紋管涵為柔性結構(gou)物(wu)，其基(ji)(ji)(ji)(ji)礎一般也為柔性基(ji)(ji)(ji)(ji)礎，涵洞(dong)基(ji)(ji)(ji)(ji)底(di)的沉(chen)降和(he)兩側路基(ji)(ji)(ji)(ji)的沉(chen)降是均勻的，所以在涵洞(dong)構(gou)筑時不必單獨對(dui)鋼波紋(wen)管的基(ji)(ji)(ji)(ji)底(di)進行特別處(chu)理(li)(li)，基(ji)(ji)(ji)(ji)本原則是路基(ji)(ji)(ji)(ji)怎(zen)樣處(chu)理(li)(li)，涵洞(dong)基(ji)(ji)(ji)(ji)底(di)也怎(zen)樣處(chu)理(li)(li)。而鋼筋砼拱(gong)涵對(dui)地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)承(cheng)載力(li)(li)(li)的要求較高(gao)，涵頂填土(tu)高(gao)度大(da)于12m的拱(gong)涵通常(chang)要求地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)承(cheng)載力(li)(li)(li)達到(dao)500kPa以上。南方地(di)(di)區(qu)軟土(tu)分布(bu)廣泛，地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)承(cheng)載力(li)(li)(li)通常(chang)達不到(dao)設(she)置拱(gong)涵的要求，需(xu)采用強力(li)(li)(li)的地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)方案提高(gao)地(di)(di)基(ji)(ji)(ji)(ji)承(cheng)載力(li)(li)(li)，而且處(chu)理(li)(li)后(hou)仍(reng)然(ran)可能無法(fa)避免不均勻沉(chen)降，導致拱(gong)涵開裂(lie)等。

（2）施工(gong)(gong)便捷。鋼(gang)波紋管(guan)生產、管(guan)體拼裝與土(tu)建可分開同(tong)時(shi)實施，大(da)(da)大(da)(da)縮短(duan)施工(gong)(gong)期(qi)。鋼(gang)波紋管(guan)重量(liang)只有水泥制(zhi)品(pin)的(de)10%～20%，現場(chang)吊、拼裝通常(chang)只需要2～3周(zhou)，參與的(de)人(ren)員和機械較少。而鋼(gang)筋砼拱涵施工(gong)(gong)通常(chang)需要數月時(shi)間，需耗費大(da)(da)量(liang)人(ren)力、物力。同(tong)時(shi)，減(jian)短(duan)工(gong)(gong)期(qi)也可使工(gong)(gong)程早期(qi)交付使用及減(jian)少因施工(gong)(gong)而引(yin)發的(de)民(min)怨。

（3）經濟(ji)性(xing)較好。通過測算比較，該文例舉的(de)鋼波紋管涵平均每延米的(de)造價比同等規(gui)格(ge)的(de)拱涵低3000元左右(you)，而高填方的(de)路段往往涵洞(dong)較長。因此(ci)，采用鋼波紋管涵能夠節(jie)約(yue)較多造價。若考慮到鋼波紋管涵的(de)施工便利以及地基處理等方面(mian)可能節(jie)約(yue)的(de)成(cheng)本，則其經濟(ji)性(xing)更(geng)為可觀。

（4）環保(bao)低碳(tan)，減少或根本(ben)舍棄(qi)了(le)常規建材如水(shui)泥、砂石等的使用(yong)，有利于環境保(bao)護，環保(bao)意義深(shen)遠。截止2010年底，國內(nei)粗鋼(gang)(gang)產(chan)(chan)量達到6億t，占全球產(chan)(chan)量的45．5%。鋼(gang)(gang)產(chan)(chan)量的增長為發展中國鋼(gang)(gang)結構建設事業創造了(le)良(liang)好的時機。

3 南方高填(tian)土鋼波紋管涵設計(ji)經(jing)驗

（1）南方地(di)(di)區雨(yu)水充(chong)沛(pei)，地(di)(di)下水豐富，軟土(tu)分布廣泛，做好涵洞(dong)基(ji)(ji)礎及(ji)臺背(bei)回(hui)填(tian)對(dui)于(yu)鋼(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)涵整體穩定及(ji)防水尤為重要(yao)(yao)。地(di)(di)基(ji)(ji)要(yao)(yao)對(dui)整個鋼(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)涵保持均勻的(de)承載力，要(yao)(yao)避(bi)免軟弱基(ji)(ji)和巖(yan)基(ji)(ji)交叉(cha)的(de)地(di)(di)基(ji)(ji)，如(ru)果(guo)不(bu)(bu)可避(bi)免軟弱地(di)(di)基(ji)(ji)，要(yao)(yao)用(yong)優質(zhi)砂石(shi)及(ji)礫石(shi)壓(ya)實(shi)成(cheng)(cheng)型(xing)，盡量減少整個區間的(de)變(bian)位量。基(ji)(ji)礎厚度(du)從鋼(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)涵的(de)底部算起以80cm左右為宜，用(yong)透(tou)水性好、粒度(du)分布良好的(de)砂礫或(huo)碎(sui)石(shi)成(cheng)(cheng)型(xing)。材料的(de)最大粒徑不(bu)(bu)得超過波(bo)(bo)長的(de)1/2。鋼(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)涵臺背(bei)宜采用(yong)砂礫或(huo)碎(sui)石(shi)進行回(hui)填(tian)，兩側回(hui)填(tian)應(ying)同時進行，壓(ya)實(shi)落(luo)差(cha)應(ying)小于(yu)20cm。因(yin)偏(pian)壓(ya)造(zao)成(cheng)(cheng)鋼(gang)波(bo)(bo)紋管(guan)涵變(bian)形時，應(ying)修正截面(mian)變(bian)形后重新壓(ya)實(shi)

（2）加(jia)(jia)(jia)強(qiang)防(fang)腐(fu)(fu)防(fang)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)設(she)計。南方地(di)(di)區(qu)地(di)(di)下水(shui)(shui)多帶有(you)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)腐(fu)(fu)蝕性，同(tong)時山嶺重(zhong)丘地(di)(di)區(qu)地(di)(di)表水(shui)(shui)流湍急，季節(jie)性降雨沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)嚴(yan)重(zhong)。因此，鋼波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)涵的(de)防(fang)腐(fu)(fu)及防(fang)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)設(she)計應重(zhong)點考慮(lv)(lv)。在涵洞(dong)(dong)(dong)內(nei)(nei)外(wai)(wai)壁(bi)(bi)熱(re)鍍鋅層(ceng)嚴(yan)格(ge)按照相關標準控制的(de)基礎上，可采用如下措(cuo)(cuo)施(shi)加(jia)(jia)(jia)強(qiang)涵洞(dong)(dong)(dong)的(de)防(fang)腐(fu)(fu)及防(fang)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)能(neng)力(li)：1）對(dui)腐(fu)(fu)蝕及沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)不(bu)嚴(yan)重(zhong)的(de)場合，可在鋼波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)內(nei)(nei)外(wai)(wai)壁(bi)(bi)增加(jia)(jia)(jia)熱(re)涂瀝(li)青(qing)層(ceng)2道(dao)，每道(dao)厚(hou)約(yue)1．5mm，瀝(li)青(qing)涂抹需在回(hui)填之前(qian)進行。該(gai)措(cuo)(cuo)施(shi)也可增強(qiang)涵洞(dong)(dong)(dong)的(de)防(fang)水(shui)(shui)功能(neng)。2）對(dui)腐(fu)(fu)蝕及沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)較(jiao)為嚴(yan)重(zhong)的(de)場合，除在外(wai)(wai)壁(bi)(bi)增加(jia)(jia)(jia)2道(dao)熱(re)涂瀝(li)青(qing)層(ceng)外(wai)(wai)，可考慮(lv)(lv)在管(guan)(guan)(guan)內(nei)(nei)壁(bi)(bi)包裹一層(ceng) C25細石(shi)(shi)砼(tong)，更能(neng)加(jia)(jia)(jia)強(qiang)涵洞(dong)(dong)(dong)受水(shui)(shui)流沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)的(de)能(neng)力(li)，確保(bao)對(dui)涵管(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)的(de)保(bao)護(hu)。C25細石(shi)(shi)砼(tong)體積配合比為水(shui)(shui)泥(ni)∶砂(sha)(sha)子(zi)∶ 石(shi)(shi)子(zi)=1∶1．16∶2．加(jia)(jia)(jia)水(shui)(shui)混合均勻(yun)后澆筑在管(guan)(guan)(guan)內(nei)(nei)壁(bi)(bi)一定高(gao)度(du)的(de)圓(yuan)弧內(nei)(nei)，澆筑厚(hou)度(du)為高(gao)出波(bo)峰3cm，抹平(ping)即可。細石(shi)(shi)砼(tong)粘附(fu)力(li)很(hen)強(qiang)，能(neng)滿足水(shui)(shui)流及砂(sha)(sha)石(shi)(shi)的(de)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)要求(qiu)。此外(wai)(wai)，也可考慮(lv)(lv)管(guan)(guan)(guan)身內(nei)(nei)壁(bi)(bi)鋪設(she)復合水(shui)(shui)泥(ni)砂(sha)(sha)漿鋼絲網保(bao)護(hu)層(ceng)的(de)做法，要求(qiu)最小厚(hou)度(du)不(bu)小于5cm。但此法施(shi)工較(jiao)為困難，不(bu)推薦采用。