淺談鋼波紋管涵施工工藝及經(jīng)濟(jì)性分析

柴吉祥

（中交第四公路工程局有限公司，北京市 100022）

淺談鋼波紋管涵施工工藝及經(jīng)濟(jì)性分析

柴吉祥

（中交第四公路工程局有限公司，北京市 100022）

鋼波紋管涵屬于柔性結(jié)構(gòu)，具有良好的路用性能，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯，其性能穩(wěn)定、安裝方便、有利環(huán)保、造價低等優(yōu)點(diǎn)迅速在公路施工中代替了鋼筋混凝土施工的涵洞，發(fā)展前景非常廣闊。下面就將本人從事G4高速駐信改建土建項(xiàng)目鋼波紋管涵施工經(jīng)歷做一介紹，可為鋼波紋管涵在公路工程建設(shè)中推廣應(yīng)用提供有益的參考。

鋼波紋管涵；施工工藝；經(jīng)濟(jì)性；分析

前言

由于國家政策對水泥產(chǎn)品的限制和環(huán)保意識的增強(qiáng)，波紋管是蓋板涵、水泥管涵的優(yōu)質(zhì)公路建材替代產(chǎn)品。鋼波紋管涵采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、集中化生產(chǎn)，工期短，環(huán)保意義深遠(yuǎn)。該產(chǎn)品具有工期短 、重量輕 、安裝方便 、耐久性好 、工程造價低 、抗變形能力較強(qiáng) 、減少通車后養(yǎng)護(hù)成本等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)以本人從事直徑1.5m 鋼波紋管涵施工為例，對鋼波紋管涵施工工藝控制及主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)論述，并對比分析了鋼波紋管涵的經(jīng)濟(jì)適用性及優(yōu)點(diǎn)，指出了該工程通過鋼波紋管涵的施工，取得了良好的效果。

1、工程概況

京港澳高速公路駐馬店至信陽（豫鄂省界）段是國家高速公路網(wǎng)及河南省公路網(wǎng)主骨架的重要組成部分，北接京港澳高速公路漯河至駐馬店段，南接京港澳高速公路湖北省大悟段，向北直至首都北京，向南至廣東沿海地區(qū)，是承載國家南北運(yùn)輸?shù)墓反髣用}，而且也是河南南北向最為繁忙的運(yùn)輸通道，是河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“基軸”之一。

本合同段位于新建分離式路段，全長7.5km，是典型的山嶺重丘區(qū)高速公路，施工工期緊，難度大。由于受1處養(yǎng)殖場拆遷影響，有130m長高填方路基（平均填高達(dá)21m）成為本合同段的卡脖子工程，為了順利實(shí)現(xiàn)工期目標(biāo)，我單位與設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理單位溝通決定增加1道直徑1.5m的鋼波紋管涵，以滿足排水要求，涵長55.42m，洞口采用八字墻，管節(jié)基礎(chǔ)采用砂礫墊層，管身兩側(cè)采用砂礫回填，從而解決鋼筋混凝土涵洞的施工周期長、施工難度大等諸多因素的影響，為路基填筑施工贏得了寶貴的時間。鋼波紋管采用工廠集中化生產(chǎn)，運(yùn)至施工現(xiàn)場只需簡單的拼接就位即可，所需時間短。整道管涵到兩側(cè)回填結(jié)束施工時間為18天，比鋼筋混凝土涵洞縮短工期約30-50天。

2、施工工藝

2.1 基坑開挖

基坑開挖采用人工配合挖掘機(jī)開挖的方法，棄土應(yīng)堆在基坑上口邊緣至少1.0m以外，以免引起坑壁坍塌傷人，挖掘機(jī)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上15cm時改用人工開挖整平，以防機(jī)械對基底的擾動，開挖完成后的基坑不得長期暴露或被雨水浸泡，應(yīng)及時檢查基坑尺寸、高程、基底承載力。符合要求后，立即進(jìn)行基礎(chǔ)施工。

2.2 測量放樣

管涵施工前，首先應(yīng)準(zhǔn)確定出管涵中心及縱橫軸線。并做好護(hù)樁，基坑邊坡坡度按1：1進(jìn)行放坡。基坑底寬度較涵洞基礎(chǔ)尺寸加大50cm。

2.3 基礎(chǔ)墊層施工

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求采用砂礫進(jìn)行墊層施工，墊層施工之前首先對施工場地進(jìn)行平整，安排布置各種材料堆放場地，組織所需機(jī)械設(shè)備。然后用22t壓路機(jī)對基底進(jìn)行碾壓,采用砂礫分層換填,分層厚度20cm，壓實(shí)度不小于96%，基底換填寬度為1.42 m ,高度為 0.8cm，按1∶1坡度向上換填。

2.4 管身安裝

2.4.1 管身安裝前準(zhǔn)確放出管涵的軸線和進(jìn)、出水口的位置，管涵的安裝必須按照放樣的軸線和圖紙所示的坡度進(jìn)行敷設(shè)。

2.4.2 管身采用Q235熱軋鋼板，內(nèi)徑1.5m，波距125mm，波高25mm，壁厚3.5mm，鍍鋅厚度≥84μm，本合同段采用的是整裝波紋管涵，只需進(jìn)行縱向連接，由中心向兩端對稱進(jìn)行安裝，每安裝5m進(jìn)行一次管節(jié)的圓度和位置校正。

2.4.3 管身安裝如出現(xiàn)偏位，采用千斤頂在偏位的方向上頂管節(jié)進(jìn)行糾偏。安裝時管身應(yīng)緊貼在砂礫墊層上，使得管身受力均勻。

油脂測量標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立：采用尼羅紅熒光染色法[11]，以三油精為標(biāo)準(zhǔn)品，以三油精含量為縱坐標(biāo)，平均檢測熒光值為橫坐標(biāo)建立三油精-熒光值標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖 1。該圖呈較好的線性關(guān)系，表明可以通測量尼羅紅染色熒光值來間接測定藻細(xì)胞胞內(nèi)中性油脂含量。

2.4.4 管節(jié)全部拼裝完成，經(jīng)檢查管節(jié)位置符合設(shè)計(jì)要求后，在管身內(nèi)側(cè)拼縫處采用密封膠進(jìn)行密封，防止泄露。

2.4.5 在管節(jié)內(nèi)外管壁涂上或噴上含有石棉纖維的厚瀝青一道，或涂刷兩遍瀝青和石油的拌合物，以加強(qiáng)防腐蝕作用。

2.5 涵背回填

2.5.1 為保證涵管的回填質(zhì)量，管底兩側(cè)楔形部位處的填筑材料采用砂礫回填，人工用木棒在管身外向內(nèi)側(cè)進(jìn)行夯實(shí)，木棒作用點(diǎn)必須緊貼管身，每個凹槽部位都必須夯實(shí)到位，然后用小型夯實(shí)機(jī)械斜向夯實(shí)，確保管底的回填質(zhì)量，振動棒搗實(shí)。

2.5.2 在管身最大直徑兩側(cè)50cm外使用22T光輪壓路機(jī)碾壓，采用輕型夯實(shí)，在涵管50cm范圍內(nèi)使用小型夯實(shí)機(jī)械夯實(shí)，以避免壓路機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備對管涵的沖擊。

2.5.3 填筑時應(yīng)分層填筑、分層壓實(shí)，每層壓實(shí)后的厚度為15cm，壓實(shí)度要求達(dá)到96%方可進(jìn)行下層填筑。填筑前在管節(jié)兩側(cè)上用紅色油漆按每15cm高度標(biāo)注，填筑時按標(biāo)注線控制。

2.5.4 填筑必須在涵管兩側(cè)同步對稱進(jìn)行，兩側(cè)的回填土高差不得大于30cm.

2.5.5 管頂填土厚度大于50cm后，方可使用的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。

2.6 八字墻、洞口鋪砌

八字墻及洞口鋪砌采用C25砼施工，施工前，將基底平整夯實(shí)，測試其承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求、并經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后方可進(jìn)行施工。如基坑內(nèi)有水，先將水排走或挖集水井抽水，確?；墼跓o水條件下進(jìn)行施工。

3、鋼筋砼涵洞與鋼波紋管涵對比

3.1 優(yōu)缺點(diǎn)比較

3.2 經(jīng)濟(jì)性比較分析

按涵長55米、跨徑相等的鋼波紋管涵與鋼筋混凝土涵洞進(jìn)行比較分析，由于建材單價、施工費(fèi)用等存在地區(qū)差異，受運(yùn)距等各方面因素的影響，以下內(nèi)容僅供參考。

3.1.1 鋼波紋管涵（涵長55米，直徑1.5米）

規(guī)格型號涵長(m)單價(元/米)拼裝費(fèi)(元/米) 綜合單價(元/米)金額(元)備注直徑1.5m厚3.5mm 55 1850 100 1950 107250

3.1.2 鋼筋混凝土涵洞（涵長55米，跨徑×凈空=1.5米×1.5米）

項(xiàng)目 工程量 單價 金額(元)材料鋼筋 10.6t 3800元/t 40280砼 320m3350元/ m3112000澆注砼 12臺班 2000元/臺班 24000小型機(jī)具 1000鋼筋制作費(fèi) 10.6t 600元/t 6360模板使用費(fèi) 350m21.0元/m2350人工費(fèi) 350工日 120元/工日 42000其他材料費(fèi) 4000腳手架 150 m20.5元/m2150合計(jì)230140

通過以上比較，采用鋼波紋管涵比鋼筋混凝土涵洞可節(jié)約122890元，同時公路鋼筋砼涵洞施工時間約為50—70天，而鋼波紋管涵運(yùn)至現(xiàn)場即可進(jìn)行安裝，整道管涵到兩側(cè)回填結(jié)束施工時間為18天，比鋼筋混凝土涵洞施工縮短工期約30-50天。

4、結(jié)語

隨著公路行業(yè)的飛速發(fā)展,公路工程中采用鋼波紋管涵排水已是大勢所趨，通過本次鋼波紋管涵施工，既加快了施工進(jìn)度，較同類型鋼筋混凝土涵洞施工比較具有工期短、造價低、耐久性好、對地基擾動小、對基礎(chǔ)要求較低等優(yōu)點(diǎn),又給其上的高填方施工贏得了寶貴時間，大大縮短了工期，從工程總體考慮節(jié)約了投資，在公路工程建設(shè)中發(fā)揮了積極的作用，得到了業(yè)主單位、監(jiān)理單位的一致好評。

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/TF50-2011；北京：人民交通出版社,2011；

[2]《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTG D60-2004,北京∶人民交通出版社,2004；

[3]公路鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究，李祝龍,劉百來，西安∶中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院，2003.

TU43

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1007-6344（2015）06-0205-01