1 鋼波(bo)紋管涵應用(yong)工(gong)程(cheng)實例(li)

某(mou)山(shan)區高速公路(lu)(lu)(lu)有2個 U 形溝谷(gu)路(lu)(lu)(lu)段(duan)(duan)(duan)，原(yuan)施(shi)工圖設計采(cai)用高架(jia)橋跨越，但在實施(shi)階段(duan)(duan)(duan)由于征地拆(chai)遷等(deng)原(yuan)因，導致施(shi)工進度滯(zhi)后許多。為(wei)加(jia)快施(shi)工進度，將兩(liang)處高架(jia)橋改(gai)為(wei)填(tian)方(fang)路(lu)(lu)(lu)基，同時設置(zhi)(zhi)涵(han)洞滿足(zu)過人及過水的(de)需求。由于涵(han)頂填(tian)土(tu)較(jiao)高，備(bei)選涵(han)洞方(fang)案有拱涵(han)及鋼波紋管涵(han)2種，經過比(bi)較(jiao)，采(cai)用在兩(liang)處填(tian)方(fang)路(lu)(lu)(lu)段(duan)(duan)(duan)均設置(zhi)(zhi)鋼波紋管涵(han)的(de)方(fang)案。

2 高填土(tu)時(shi)鋼波(bo)紋管(guan)涵與拱(gong)涵的(de)比較

高填方路(lu)段涵洞(dong)的(de)形式較多采用(yong)鋼筋砼拱涵，其(qi)擁有(you)鋼材用(yong)量較少(shao)、結構堅(jian)固、自重及超載潛(qian)力(li)大(da)及使用(yong)壽命(ming)較長(chang)等優點，但同時也(ye)存在(zai)圬工量大(da)、占(zhan)用(yong)勞力(li)較多、工期長(chang)和對地基(ji)承載能(neng)力(li)要求高等不(bu)利因素。對比鋼筋砼拱涵，鋼波紋管涵具有(you)以下優勢(shi)：

（1）對地基要求低。由于鋼波紋管涵為柔(rou)性(xing)結(jie)構物(wu)，其基礎(chu)一般也(ye)為柔(rou)性(xing)基礎(chu)，涵(han)洞基底的(de)(de)沉(chen)降和兩側路基的(de)(de)沉(chen)降是(shi)均勻(yun)的(de)(de)，所以(yi)在涵(han)洞構筑時不(bu)必單獨(du)對鋼(gang)波紋管的(de)(de)基底進行(xing)特別處(chu)理(li)(li)，基本(ben)原(yuan)則是(shi)路基怎樣處(chu)理(li)(li)，涵(han)洞基底也(ye)怎樣處(chu)理(li)(li)。而(er)鋼(gang)筋砼拱(gong)(gong)涵(han)對地(di)基承載(zai)力(li)的(de)(de)要(yao)求較高(gao)(gao)(gao)，涵(han)頂填(tian)土高(gao)(gao)(gao)度(du)大(da)于12m的(de)(de)拱(gong)(gong)涵(han)通常(chang)要(yao)求地(di)基承載(zai)力(li)達到500kPa以(yi)上。南方地(di)區軟(ruan)土分布廣泛，地(di)基承載(zai)力(li)通常(chang)達不(bu)到設置(zhi)拱(gong)(gong)涵(han)的(de)(de)要(yao)求，需(xu)采用強(qiang)力(li)的(de)(de)地(di)基處(chu)理(li)(li)方案提高(gao)(gao)(gao)地(di)基承載(zai)力(li)，而(er)且處(chu)理(li)(li)后仍然可能無(wu)法避免不(bu)均勻(yun)沉(chen)降，導致拱(gong)(gong)涵(han)開裂等(deng)。

（2）施(shi)工(gong)(gong)(gong)便捷。鋼波紋(wen)管生產、管體拼裝與土建可分開(kai)同時實施(shi)，大(da)大(da)縮短施(shi)工(gong)(gong)(gong)期。鋼波紋(wen)管重量只有水泥制品的10%～20%，現(xian)場吊、拼裝通常(chang)只需要2～3周，參與的人(ren)員和機械較少(shao)。而鋼筋砼拱涵施(shi)工(gong)(gong)(gong)通常(chang)需要數月時間(jian)，需耗(hao)費大(da)量人(ren)力、物(wu)力。同時，減短工(gong)(gong)(gong)期也可使工(gong)(gong)(gong)程早期交付(fu)使用及(ji)減少(shao)因施(shi)工(gong)(gong)(gong)而引發的民(min)怨(yuan)。

（3）經(jing)濟(ji)性(xing)(xing)較(jiao)好。通過測(ce)算比較(jiao)，該文例舉的鋼波(bo)紋管(guan)涵(han)(han)(han)平均(jun)每(mei)延米的造價(jia)比同等規格(ge)的拱(gong)涵(han)(han)(han)低(di)3000元左右，而高填方的路段(duan)往往涵(han)(han)(han)洞(dong)較(jiao)長。因此，采用鋼波(bo)紋管(guan)涵(han)(han)(han)能夠(gou)節約較(jiao)多造價(jia)。若考(kao)慮到鋼波(bo)紋管(guan)涵(han)(han)(han)的施工(gong)便利(li)以(yi)及地基處(chu)理等方面可能節約的成本，則其經(jing)濟(ji)性(xing)(xing)更為可觀。

（4）環保低(di)碳，減少或根本舍棄(qi)了常規建(jian)材如水泥、砂石等的(de)使用，有利(li)于環境(jing)保護，環保意義深遠。截止2010年(nian)底，國內粗鋼(gang)產量(liang)達到6億t，占(zhan)全球產量(liang)的(de)45．5%。鋼(gang)產量(liang)的(de)增(zeng)長為發展中國鋼(gang)結構建(jian)設事業(ye)創(chuang)造(zao)了良好(hao)的(de)時(shi)機。

3 南方高填土鋼波紋(wen)管(guan)涵(han)設計經驗

（1）南(nan)方地(di)區雨水(shui)充沛，地(di)下(xia)水(shui)豐富，軟土分(fen)布廣泛，做好(hao)涵(han)(han)洞基(ji)礎及臺背(bei)回填(tian)對于鋼波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)涵(han)(han)整體穩定及防(fang)水(shui)尤(you)為重要。地(di)基(ji)要對整個(ge)鋼波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)涵(han)(han)保持(chi)均勻的承載力，要避免軟弱(ruo)基(ji)和巖基(ji)交叉的地(di)基(ji)，如果(guo)不可避免軟弱(ruo)地(di)基(ji)，要用優質砂石(shi)及礫石(shi)壓(ya)實(shi)成型，盡量(liang)減少整個(ge)區間的變(bian)位量(liang)。基(ji)礎厚(hou)度(du)從(cong)鋼波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)涵(han)(han)的底部算(suan)起以80cm左右為宜，用透水(shui)性好(hao)、粒度(du)分(fen)布良好(hao)的砂礫或碎石(shi)成型。材料的最(zui)大粒徑不得(de)超過波(bo)(bo)(bo)長的1/2。鋼波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)涵(han)(han)臺背(bei)宜采用砂礫或碎石(shi)進行(xing)回填(tian)，兩側回填(tian)應同時進行(xing)，壓(ya)實(shi)落差應小于20cm。因偏(pian)壓(ya)造成鋼波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)涵(han)(han)變(bian)形(xing)(xing)時，應修(xiu)正(zheng)截面變(bian)形(xing)(xing)后(hou)重新(xin)壓(ya)實(shi)

（2）加(jia)強(qiang)防(fang)腐(fu)(fu)防(fang)沖刷設(she)計。南(nan)方地(di)(di)區(qu)地(di)(di)下水(shui)多帶有不同程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕性(xing)，同時山嶺重(zhong)丘(qiu)地(di)(di)區(qu)地(di)(di)表(biao)水(shui)流湍(tuan)急，季節(jie)性(xing)降(jiang)雨沖刷嚴重(zhong)。因此(ci)，鋼波(bo)紋管(guan)(guan)涵的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)及防(fang)沖刷設(she)計應重(zhong)點考(kao)慮(lv)。在涵洞(dong)內(nei)(nei)外壁(bi)熱鍍鋅層嚴格按(an)照相關(guan)標準控制的(de)(de)基礎上，可采(cai)用如下措(cuo)施(shi)加(jia)強(qiang)涵洞(dong)的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)及防(fang)沖刷能(neng)力：1）對(dui)腐(fu)(fu)蝕及沖刷不嚴重(zhong)的(de)(de)場合(he)，可在鋼波(bo)紋管(guan)(guan)內(nei)(nei)外壁(bi)增(zeng)加(jia)熱涂(tu)瀝(li)青層2道(dao)(dao)，每(mei)道(dao)(dao)厚(hou)約1．5mm，瀝(li)青涂(tu)抹(mo)需(xu)在回(hui)填之前(qian)進行。該(gai)措(cuo)施(shi)也可增(zeng)強(qiang)涵洞(dong)的(de)(de)防(fang)水(shui)功(gong)能(neng)。2）對(dui)腐(fu)(fu)蝕及沖刷較為嚴重(zhong)的(de)(de)場合(he)，除在外壁(bi)增(zeng)加(jia)2道(dao)(dao)熱涂(tu)瀝(li)青層外，可考(kao)慮(lv)在管(guan)(guan)內(nei)(nei)壁(bi)包裹一層 C25細石砼，更能(neng)加(jia)強(qiang)涵洞(dong)受水(shui)流沖刷的(de)(de)能(neng)力，確保對(dui)涵管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁(bi)的(de)(de)保護(hu)。C25細石砼體積配(pei)合(he)比為水(shui)泥∶砂子∶ 石子=1∶1．16∶2．加(jia)水(shui)混合(he)均勻后澆(jiao)筑在管(guan)(guan)內(nei)(nei)壁(bi)一定高度(du)(du)的(de)(de)圓弧內(nei)(nei)，澆(jiao)筑厚(hou)度(du)(du)為高出波(bo)峰3cm，抹(mo)平即可。細石砼粘附力很(hen)強(qiang)，能(neng)滿足水(shui)流及砂石的(de)(de)沖刷要(yao)求。此(ci)外，也可考(kao)慮(lv)管(guan)(guan)身內(nei)(nei)壁(bi)鋪設(she)復合(he)水(shui)泥砂漿鋼絲網保護(hu)層的(de)(de)做法(fa)，要(yao)求最小(xiao)厚(hou)度(du)(du)不小(xiao)于5cm。但此(ci)法(fa)施(shi)工較為困難，不推薦采(cai)用。