公路應(yīng)急搶險中鋼波紋管應(yīng)用及施工工藝

張繼承

（甘肅省張掖公路局，甘肅 張掖 734000）

1 概述

對于鋼波紋管來說，一般采用的都是埋置式的結(jié)構(gòu)來參與公路的應(yīng)急搶險，其中埋置式結(jié)構(gòu)是一種典型的柔性結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用的過程中一般不會受到地質(zhì)條件的影響，因此適用于地震頻繁以及地質(zhì)災(zāi)害較多的地區(qū)。鋼波紋管相比于鋼筋混凝土材料制作而成的橋涵來說，有著更多技術(shù)和材料上的優(yōu)勢，同時在應(yīng)用的過程中能夠和土層緊密結(jié)合，能夠使整個鋼波紋管結(jié)構(gòu)的承載能力得到巨大的提升。在現(xiàn)代化城市建設(shè)發(fā)展的過程中，公路已經(jīng)成為了城市的重要組成部分，同時在城市功能的發(fā)揮中也承擔(dān)著非常重要的角色，因此一旦出現(xiàn)險情不僅會給人們的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的威脅，還會對城市的正常運轉(zhuǎn)帶來巨大的影響，因此必須要采取措施給予公路應(yīng)急搶險工作的開展足夠的重視。

2 鋼波紋管在公路應(yīng)急搶險中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 工期短

公路應(yīng)急搶險中的鋼波紋管裝置，在實際施工的過程中不會受到季節(jié)因素的限制，在任何季節(jié)下都能開展施工作業(yè)，其在施工安裝的過程中只需要耗費很少的時間。其次，對于波紋管裝置的安裝來說，整個安裝過程也不會受到溫度、養(yǎng)生齡期、環(huán)境以及時間限制的影響，在縮短工期方面也有著非常顯著的作用，因此比較適用于公路搶修等一些緊急搶險任務(wù)。

2.2 重量輕

對于鋼波紋管來說，其主要組成材料就是鋼波紋板材以及高強度的螺栓，與一般形式的鋼筋混凝土管涵相比，質(zhì)量有著大幅度的降低，下面就來以內(nèi)徑為一米的鋼波紋管來進(jìn)行具體的分析，每延米波紋管的質(zhì)量為60～300kg，具體的質(zhì)量需要根據(jù)波紋管的高度以及厚度來進(jìn)行確定，與相同規(guī)格的鋼筋混凝土管涵相比，僅僅是其質(zhì)量的百分之四到百分之二十，由于質(zhì)量輕所以操作起來非常方便，不需要大型的吊裝設(shè)備以及混凝土攪拌設(shè)備就能夠完成整個鋼波紋管的安裝工作，給整個安裝和運輸過程帶來了極大的便利。除此之外，由于整個鋼波紋管的安裝就是螺栓的連接以及管涵的就位，因此所有參與安裝的工作人員必須經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)工作就能夠上崗操作。

2.3 造價低

鋼波紋管除了具有工期短、重量輕的應(yīng)用優(yōu)勢之外，在功能以及造價上也有著非常大的優(yōu)勢，首先其具備較強的變形適應(yīng)能力，擁有著非常小的自重，與相同規(guī)格的鋼筋混凝結(jié)構(gòu)相比，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上來說可以大大降低基礎(chǔ)工程建設(shè)的費用。在實際應(yīng)用的過程中，可以使用瀝青來對鋼波紋管的內(nèi)外表面進(jìn)行防水處理，這樣對于鋼波紋管使用壽命的延長來說有著非常顯著的效果，并且后期的養(yǎng)護(hù)費用也非常低。在以往的應(yīng)急施工中，如果采用的是板涵或者是拱涵的話，則在施工中為了能夠使地基變形量在允許的工程范圍內(nèi)，還需要對地基進(jìn)行嚴(yán)格的處理，此過程需要修建強大的剛性基礎(chǔ)，因此整個項目的工程造價和工期都得到了大幅提升。如果采用鋼波紋管的話，只需要對地基進(jìn)行一些簡單的處理，同時采用砂墊層作為基礎(chǔ)就能夠滿足涵洞的使用需求，不管是工期和費用都非常低，同時還能夠減少對水泥、砂子和一些木材的使用，也符合施工環(huán)境保護(hù)的各項規(guī)定。

2.4 抗變形能力強

鋼波紋管是一種非常典型的空間結(jié)構(gòu)，有非常突出的抗拉、抗壓以及抗剪強度，當(dāng)鋼波紋管在正常使用的過程中，在受到其上部荷載作用時，其管壁就會發(fā)生非常微小的變化，通過這樣的變化，就能將鋼波紋管上部受到的荷載全部轉(zhuǎn)移給周圍的土體，因此在相同的荷載條件下，鋼波紋管對地基壓力明顯小于鋼筋混凝土管涵。

2.5 適應(yīng)性強

如果在公路應(yīng)急搶險工作開展的過程中，遇到了多年的凍土、軟土以及膨脹土等不良的地質(zhì)狀況，此時采用鋼波紋管就能夠產(chǎn)生非常顯著的施工效果，早在1997年青藏公路的建設(shè)工程中，就已經(jīng)對鋼波紋管進(jìn)行使用，實踐證明在凍土地區(qū)采用鋼波紋管涵能夠?qū)κ构芎馐軆鋈诓『Φ母怕蚀蟠蠼档?，能夠使整個結(jié)構(gòu)的使用壽命大幅提升。

3 鋼波紋管的應(yīng)用以及相關(guān)的施工工藝

當(dāng)前階段的鋼波紋管管涵施工主要可以分為兩種施工形式，分別是直接填筑法以及反開槽回填法，但是在公路的應(yīng)急搶險方面一般采用的是反開槽回填法，雖然兩種施工形式在外力上可能存在著較大的差別，但是在施工工藝上的差別卻很小，下面就來對鋼波紋管的工藝流程進(jìn)行介紹，主要包括：施工準(zhǔn)備-基坑開挖-基底處理-管身安裝-涵背回填-涵口鋪砌及護(hù)坡防護(hù)-質(zhì)量檢測。

3.1 施工準(zhǔn)備

對于鋼波紋管施工前的準(zhǔn)備工作來說，主要就是技術(shù)準(zhǔn)備、組織準(zhǔn)備以及物料準(zhǔn)備三個方面的內(nèi)容：（1）物資準(zhǔn)備就是要備好一些施工需要的原材料以及機械器具，對于原材料來說，為了使施工質(zhì)量得到可靠的保障，在原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場之前，必須要做好全面的質(zhì)量檢測工作，各項指標(biāo)都符合實際要求后才能夠投入使用；（2）技術(shù)準(zhǔn)備就是要能夠?qū)κ┕ぴO(shè)計圖進(jìn)行復(fù)核，確保設(shè)計圖紙的科學(xué)性與合理性，同時要對測量放樣以及相關(guān)的規(guī)范都有著全面的掌握；（3）組織準(zhǔn)備就是在施工過程中，合理選擇和布置施工場地，對各人員的施工人員進(jìn)行明確。

3.2 基坑開挖

（1）按照施工設(shè)計要求，開展測量放線工作，在基坑開挖的過程中，當(dāng)開挖至設(shè)計標(biāo)高后，要立即對基底的尺寸、高程以及地基承載能力進(jìn)行全面的檢測，并做好完善的排水工作；（2）在整個開挖的過程中，都要能夠嚴(yán)格按照施工規(guī)范和要求，一旦發(fā)生基底土是不良土層時，應(yīng)立即進(jìn)行換填處理，同時要避免超挖問題的出現(xiàn)，如果出現(xiàn)超挖則需要立即將松動部分清除；（3）在基坑開挖至設(shè)計標(biāo)高之后，不得將其長期暴露，同時也要避免外界因素的影響導(dǎo)致其出現(xiàn)擾動以及浸泡問題，并且要能夠?qū)拥某叽?、基底承載了以及高程都進(jìn)行仔細(xì)的檢查，所有指標(biāo)都符合規(guī)定后再繼續(xù)開展基礎(chǔ)工程。

3.3 管身安裝

（1）每個鋼波紋管在出廠之前都已經(jīng)經(jīng)過了全面的防銹處理，如果施工區(qū)域不會出現(xiàn)鹽堿水或者是工業(yè)廢水的浸泡，則鋼波紋管是不會受到腐蝕的，否則需要利用瀝青和石油材料的拌和物來對其進(jìn)行二次防腐處理，但是經(jīng)過瀝青處理的鋼波紋管要曬干后才能安裝；

（2）鋼波紋管管身的安裝工作是整個施工的核心部分，主要的安裝步驟如下：在施工現(xiàn)場對管片進(jìn)行拼裝，同時要對每一節(jié)管段涵洞的中心位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在拼接工作開展前，還需要對管的端部進(jìn)行清理，保證搭接處的密封性符合要求。在鋼波紋管安裝好之后，需要對其安裝質(zhì)量進(jìn)行檢測，檢測內(nèi)容包括軸線偏位、管涵內(nèi)徑等。

3.4 涵背回填

由于鋼波紋管涵屬于一種柔性結(jié)構(gòu)，其建成后與周圍的土體能夠形成一個共同的組合結(jié)構(gòu)，共同受到上部荷載的作用，因此對涵背回填工作的質(zhì)量就有著較高的要求，如果回填不密實就容易在后期承受荷載的過程中發(fā)生變形，從而發(fā)生帶來巨大的安全隱患。具體的回填工藝流程如下：（1）鋼波紋管的兩側(cè)及頂部0.5～2m厚度范圍內(nèi)，要使用與基礎(chǔ)相同的材料進(jìn)行換填，如果是寒冷地區(qū)，換填材料還要能夠滿足抗凍要求；（2）楔形部回填，可以利用級配情況良好的天然砂礫或者是碎石來進(jìn)行人工夯實處理，或者可以選擇輕型混凝土材料回填；（3）對于管涵兩側(cè)部位的回填，要保證填土的高度達(dá)到每層15cm，同時為了防止壓路機在運行的過程中對管涵造成沖擊，靠近管身的部位可以采用夯實機具進(jìn)行夯實。

4 結(jié)束語

綜上所述，鋼波紋管在公路的應(yīng)急搶修工作中發(fā)揮著非常重要的作用，同時也能夠產(chǎn)生非常大的應(yīng)用效果，在未來的發(fā)展過程中，要能夠繼續(xù)加強對鋼波紋管的研究力度，對其施工工藝流程進(jìn)行不斷的優(yōu)化，從而推動整個鋼波紋管應(yīng)用事業(yè)的快速發(fā)展。