金屬波紋管涵介紹
金屬波紋管涵也叫波紋涵管,是指鋪埋在公路、鐵路下涵洞用的螺紋波紋管,它是由波形金屬板卷制成或用波形鋼板制成的波紋管。廣泛應用于公路、鐵路的涵洞、通道、小橋、隧道、臨時便道、排水管道以及各種礦場巷道擋墻支護等工程。
金屬波紋管涵采用標準化設計、集中化生產(chǎn),現(xiàn)場安裝土建與型材可分開實施,減少或根本舍棄了常規(guī)建材,工期短,環(huán)保意義深遠。金屬波紋管涵的結構受力情況合理,荷載分布均勻,并具有一定的抗變形能力,能解決北方寒冷地區(qū)(霜凍)對橋梁和管涵砼結構的破壞問題;使路表面沒有伸縮縫,提高行車舒適性;有利于改善軟土地基結構與路堤交界處的“錯臺”現(xiàn)象,提高行車安全性。波紋管涵的工后營運、養(yǎng)護成本低,工程實際造價也低于同類跨徑的橋梁、涵洞。金屬波紋管涵以較強的適應能力,替代傳統(tǒng)產(chǎn)品。
金屬波紋管涵在公路工程中的應用
公路工程的涵洞一般采用鋼筋混凝土制作,現(xiàn)采用金屬波紋管涵代替鋼筋混凝土進行涵洞施工在國內(nèi)是一項新技術,金屬波紋管涵以其性能穩(wěn)定、安裝方便、有利環(huán)保、造價低等優(yōu)點迅速在公路施工中代替了鋼筋混凝土施工的涵洞。
實踐證明,用金屬波紋管涵代替鋼筋混凝土進行涵洞施工,無論從施工周期、施工造價、環(huán)保意義等方面都有其不可比擬的優(yōu)越性,且用金屬波紋管涵進行涵洞施工,可大大提高道路行車的舒適度與安全性,避免道路中涵洞的“錯臺跳車”現(xiàn)行,有利于解決西北地區(qū)寒冷霜凍對砼管涵結構的破壞問題。
ZHHG波紋涵管在公路施工中的具體特點:
1、 地基承載力較低的情況下:無須對地基特殊處理,只要換填一定厚度的片石,上面加上少許沙礫墊層,出廠前的熱浸鍍鋅工藝和管連接完成后的現(xiàn)場涂瀝青能完全避免常年水泡和酸堿土壤的侵蝕,保證使用壽命。
2、 簡捷便道:山西臨汾汾河大橋項目,建材需跨河運輸,將來橋基建成后還需要運送承載梁,所以必須修建臨時便道,該處涵洞跨越汾河,河內(nèi)常年水流不止,在河內(nèi)倒入片石,加30cm砂礫層軋實,管側及頂部全部澆筑砼,此涵洞施工用時8天,與混凝土小橋相比,即縮短了工期,又降低了成本,相比較浮橋在安全性及承載方面也有很大的提高。
3、 軟基地帶:山西臨么線浮山段,該處涵洞位于河溝中,常年積水,使用φ1.5米的金屬波紋涵管,填土高度18米。使用情況良好。
4、 高寒地帶施工:可冬季施工,不受氣候影響。國道207線錫林浩特段,該段使用時間在2004年11月,已進入冬季,氣候寒冷,修建蓋板涵或石拱涵由于氣溫過低,會造成不同程度的破壞,而工程工期緊,時間上受限制,采用波紋管后,保證了順利通車,此線先后使用波紋管涵15道,直徑為1.0\1.5\2.0\2.5m。洞口構造為兩側都是與路基同坡率的斜管形式。涵頂填土高度從1.0~20m不等。根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn),其涵頂路面行車平穩(wěn),無任何錯臺跳車現(xiàn)象,其涵洞填土Zui高處直徑Zui大變形均符合使用要求,直徑1米Zui大變形0.5cm,直徑1.5米Zui大變形1.5cm,直徑2米Zui大變形2cm,直徑2.5米Zui大變形4cm。管內(nèi)壁未增涂瀝青的涵管,沒有銹蝕。其洞口砌筑質(zhì)量良好。
5、 煤礦采空區(qū):由于地下采空可造成地面不同程度的下降,產(chǎn)生不均勻沉降,對一般水泥構造物易產(chǎn)生裂紋、錯位等不同程度的破壞,金屬波紋涵管是一種柔性結構,波紋管在結構上具有橫向補償位移的優(yōu)良特性,可充分發(fā)揮鋼材抗拉性能強,變形性能優(yōu)越的特點,具有較大的抗變形和抗沉降能力,特別適合于軟土、膨脹土地、濕陷性黃土等地基承載力較低地區(qū)和地震多發(fā)地區(qū)。
6、 填土高度過高,涵管過長,施工中回填不穩(wěn)定也可以造成不均勻沉降,G109高速東勝至大飯鋪段,金屬波紋圓管涵長341米φ1.5米,填土高度50米。
7、 特殊管型:在高填方及一側傍山的公路施工中,由于現(xiàn)場往溝底倒卸建成困難以及無法修建臨時便道,可利用波紋涵管半幅施工,具有安裝速度快,施工工期短等特點,同時也可避免由于回填造成的不均勻沉降等問題。
8、 低填方:內(nèi)蒙省際通道一級公路烏巴線φ1.5米填土0.74米,低填方采用鋼波紋管是根據(jù)鋼材的強度好,耐破壞,以及鋼波紋管涵洞由于軸向波紋的存在使其具有優(yōu)良的受力特征,軸向和徑向同時分布因荷載引起的應力應變,可以更大程度上分散荷載的應力集中,避免涵洞破壞以及路面破損。
9、 水毀應用:有些地區(qū)陣發(fā)性暴雨比較多,對橋涵構造物容易造成破壞?;炷翗嬙煳餂_毀后不能被再次利用,必須修建新的涵洞,施工時間長,道路斷交影響人們的生產(chǎn)生活,而波紋管水毀后可重復利用,施工處理又簡單。
10、 舊涵洞修復:由于不均勻沉降對涵洞產(chǎn)生不同程度的破壞,如石拱涵,在高填方地段挖出重新修復工期長,斷交或者便道均增加費用,內(nèi)套水泥圓管不好施工,圓管涵與舊拱涵中間填充水泥砂漿困難。采用波紋涵管可在涵洞外連接好后推進,連接處無縫隙;在管側開孔,以便填充片石和噴筑砂漿增加管涵和原涵洞的整體性;另外波紋涵管管體輕,便于施工;在施工中邊推進邊清理地基,保證施工人員的安全。
11、 可替代小橋,內(nèi)蒙古省際通道烏蘭浩特段,該處使用直徑4米金屬波紋管涵并排四道,管頂填土高度0.96m,洞口構造擋墻八字墻。使用時間在2005年9月,屬于后增加的涵洞,原設計此處無涵洞,雨季時公路兩側的水不通暢,導致水浸過了路面,路面結構已作好,主體已通車,修建小橋涵所用時間長,采用波紋管后,安裝及回填等工序用時10天,保證了通車時間,調(diào)查發(fā)現(xiàn),路面行車舒適,無路面沉降,直徑Zui大變形4cm,瀝青涂層涂刷質(zhì)量不高,但管壁鍍鋅層良好,其螺栓緊固力符合要求,無松動現(xiàn)象。兩條道路立體十字相交時,可采用波紋板通道。