桥梁用金属镀锌波纹管(谈钢波纹管在桥涵设计中的应用)

Posted 2023-05-30

篇首语：案头见蠹鱼，犹胜凡俦侣。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了桥梁用金属镀锌波纹管(谈钢波纹管在桥涵设计中的应用)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

桥梁用金属镀锌波纹管(谈钢波纹管在桥涵设计中的应用)

多年前我负责的某项工程中，因后期规划需要在K1+970处增加一处管涵连接两侧河道，此位置管涵与河道斜交角度（水流方向与路线方向锐角夹角）过小，涵顶填土高度大于5m，导致涵管长度过长，其总长达80m，因受工程投资及工期限制，若采用钢筋混凝土涵洞，工程造价较高，工期较长，后经与建设单位沟通讨论，考虑到钢材价格较低且施工方便，决定涵管采用钢波纹管，这样工程中的涵管及基础的变化节省了大量的混凝土的用量，施工难度变小，成本也得到了节约。下面我就波纹管的一些特点做一下总结介绍。

一、钢波纹管的定义

波纹管涵也叫金属波纹管涵或钢制波纹涵管，是指铺埋在公路，铁路下面的涵洞用螺纹波纹管，它是由波形金属板卷制成或用半圆波形钢片拼制成的圆形波纹管，广泛应用于公路，铁路，小桥，通道，挡土墙以及各种矿场，巷道挡墙支护等工程中的涵洞（管）。

二、钢波纹管特征

1.强度高，由于其独特的波纹结构使其比同口径的水泥管耐压强度大15倍以上。

2.运输方便，波纹管涵的重量只有同口径水泥管的1/10到1/5，即使在窄的场所没有运输设备，人工也可运输。

3.使用寿命长，钢制波纹管涵是采用钢管热浸镀锌，所以使用寿命长，寿命为80-100年，在腐蚀性特别大的环境下使用时，采用内外表面沥清附层的钢制波纹管，可在原使用寿命基础上提高约20年以上。

4.施工方便，波纹管涵是采用套筒或法兰方式连接，而且可以根据需要定制长度，即使是非熟练工也可以操作，施工以少量的手工操作，可在短时间内完成，既快捷又方便。

5.优良的经济性，连接方式简便，可缩短工期。

三、波纹管涵的优点

1.涵管、波纹管涵、钢制波纹管涵洞、金属波纹涵管适应地基变形能力强，对地基承载能力、平整度要求较低，工程实际造价比同类跨径的桥、涵洞相近或较低。

2.施工工期短是最明显的优势，土建工程与管节安装可分开实施。

3.进行工厂集中化生产，生产不受环境影响，有利降低成本、控制质量。

4.涵管、波纹管涵、钢制波纹管涵洞、金属波纹涵管现场安装方便，不需使用大型设备。

5.解决北方寒冷地区（霜冻）对桥梁和管涵砼结构的破坏问题。

6.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。

7.涵管、波纹管涵、钢制波纹管涵洞、金属波纹涵管结构受力情况合理，荷载分布均匀，并有一定的抗变形能力。

8.涵管、波纹管涵、钢制波纹管涵洞、金属波纹涵管采用标准化设计，生产、设计简单，生产周期短。

9.波纹涵管有利于改善软土地基结构物与路堤交界处的“错台”现象，提高行车的舒适度与安全性，减少工后营运、养护成本。

四、施工要求

钢制波纹管涵的施工工艺及安装技术要求：

1.涵洞施工前准备相关材料，人员及设备进场，并做好施工时期的安全防护工作，对路基边坡进行围网保护，防止石块等物体下滑伤人。

2.基础处理：可回填砂砾或砌筑片石砼，对基底进行平整，换填30-50cm厚的砂砾材料，密实度达到90%以上，选择适当的流水纵坡3%左右，定出每道涵的中线和边线。

3.波纹管涵施工时，采用分段施工的方法，预先在原拱涵基底用角钢并排两根，长度根据涵长确定，作涵管推进时的滑轨，波纹涵管管径根据工程需要可有不同的规格，整装管管径为0.5m-2.5m，每节长度3.06米，采用内（外）法兰螺栓连接，拼装管管径为3m-8m，板与板搭接高强螺栓紧固。

4.如果涵长小于30米，波纹管涵两侧与原涵宽度大于80cm，可将整道波纹管涵在下游或上游向一端推进，就位以后，再进行一端挡墙的砌筑，四周的回填工作，可回填沙砾、碎石土、砌筑片石等。顶部采用砌片石或高压泵送膨胀水泥砂浆。

5.如果涵长大于30米，波纹管涵两侧与原涵宽度小于80cm，可将3m-6m长涵管在下游或上游向一端推进，就位以后可以将其固定，砌筑顶端的片石端墙，波纹管涵的另一端与涵洞间的间距用沙袋或浆砌片石挡住，宽度50cm，然后开始回填。两侧可用粗沙水密法密实或浇注混凝土震动棒捣实。顶部采用高压泵送膨胀水泥沙浆。该节管四周填筑完毕后，将第二节运至，进行两管的连接，连接完毕后，以上述相同的方法进行回填，依此顺序完成管道波纹管涵的修建工作。

综上，采用钢波纹涵管代替钢筋混凝土进行涵洞施工在国内虽然不是一项新技术，也有相关的行业规范，但是以往设计中形成的思维定势，却阻碍了其推广，现在很多的涵洞项目中，施工方为方便而购买成品的预制管，其往往是市政排水用混凝土管，而不能满足公路涵管的设计要求，采用波纹管能有效的避免类似情况的发生。近年来，中央部委也相继出台文件，推进钢结构及钢混组合桥梁的建设，笔者认为，钢波纹涵管以其性能稳定、安装方便、有利环保、造价低等优点会迅速在公路施工中代替钢筋混凝土施工的涵洞，其发展前景非常广阔。