钢波纹管涵施工技术研究

钢波纹管涵施工技术研究

中建三局集团有限公司湖北省武汉市430040

摘要:钢波纹管涵是内壁光滑而外壁具有波纹(波纹形状可为直角、梯形、正弦形等)的涵管,它具有耐腐蚀好、绝缘性高、内壁光滑流动阻力小等特点,兼具良好的强度与韧性。在同样强度、刚度要求下采用钢波纹管可比普通塑料管节约材料30%-50%,技术经济性较好,并且运输安装方便,降低了施工人员的劳动强度。钢波纹管涵大大提高了管材的整体强度,使管材具有更佳的耐压和抗冲击强度及良好的地质适应性,应用范围更加广泛。文章结合黄陂北部旅游公路改扩建工程的实例,探索了钢波纹管涵的施工技术,可为以后类似工程施工提供借鉴和参考。

关键词:钢波纹管涵施工技术研究

1、工程概况

1.1工程简介

蔡姚线K3+435钢波纹管涵,设计孔径为2-φ2.7m,涵洞轴线与路中线夹角为120°,长度20.59m,为排水涵洞。洞身采用钢波纹管,进出口类型为端墙锥坡。地基承载力不得小于150KPa。

1.2工程地质

武汉市黄陂区位于江汉平原东北部边缘,本区域地貌单元多属剥蚀残丘和丘陵地貌;路线沿途地形起伏较大,路线走向带地势较为开阔,植被较少,大多为农田区和山林。

1.3气候与水文

黄陂区属亚热带季风气候,雨量充沛、光照充足,热量丰富,四季分明,无霜期长,年平均无霜期255天。年均日照时数约1540~2180小时。

2、施工工艺流程

3、钢波纹管涵的选材,成品钢波纹管涵具有如下特性

(1)耐压、抗冲击性好。对地基良好的适应性。

(2)经济性好。管径大,比同规格的塑料管成本低。

(3)耐化学性好。外敷防腐层,不会被任何东西污染和腐蚀。

(4)耐老化性好。外壁为黑色,可以抵抗紫外线防止老化。

(5)排水流通性能优越。内壁光滑,流水阻力小,通水能力强。

4、施工放样、基础开挖

施工前组织测量人员根据设计文件放出管涵轴线,打好中边桩,在涵管中轴线和基础范围边缘撒上白色灰线,然后进行基础开挖。

5、垫层填筑

本工程基础垫层材料采用砂砾填筑,压路机进行碾压,每层压实厚度为15cm~20cm,压实度不小于96%。埋设钢波纹管一段时间后会产生一定的下沉,往往是管道中部大于两端。因此,砂砾垫层在涵管纵向预留0.5%的预拱度。

6、管身安装

涵管拼装流程主要为:检查涵管板片→运输至施工场地→校对涵管板片次序→拼装环形圈→初步上螺栓和螺母→对称拧紧螺栓→螺栓紧固力测试→板缝密封材料密封泡沫垫填充→均匀在涵管内外侧涂沥青→涵管就位。

涵管拼装依先下部后上部的原则,逐片拼接至要求的涵管长度。圆周方向的重叠搭接应错开。涵管拼装时所有节段的轴向重叠搭接应顺着水流的方向。

(1)现场拼装注意点

a、在拼装和搬运时避免冲撞,以免损坏镀锌层。

b、因加工、包装、运输的原因,半圆片不可避免的存在一定的变形。连接螺栓不要一次性收到位,以利于后序半圆位置的调整,待涵管拼装至一定长度后,再依次均匀收紧连接螺栓。

c、所有重叠搭接处的连接螺栓螺母不得漏装。

(2)质量控制要点:

a、运输、装卸、堆放和安装管节时,采取措施防止其损坏。

b、钢波纹管涵的安装施工应符合下列规定:

(1)管节拼装时,上游管节的端头置于下游管节的内侧,不得反置;法兰盘或管箍环向拼接时,螺栓孔的位置须对准,并应按产品设计规定的扭矩值进行螺栓的施拧。

(2)管节间的接缝采用不透水的弹性材料进行嵌塞,宽度宜为2~5mm;接缝嵌塞材料不得有漏水现象。

(3)各管节顺水流方向安装平顺,垫稳坐实,安装完成后管内不得遗留泥土等杂物。

(4)涵洞的进出水口处,钢波纹管节的管端与涵洞刚性端墙相连时,采用直径不小于20mm的螺栓,按不大于50mm的间距,将管节与端墙墙体予以锚固。

7、密封垫

拼装过程中,所有板与板搭接的板缝都粘贴密封泡沫垫,密封垫之间搭接严实,防止漏水。

8、涵管回填

钢波纹涵管敷设、填封处理完成后及时回填,材料采用透水性好的材料。回填时必须坚持先两侧后顶部的原则,保证在涵管两侧对称且均衡的状态下作业。回填时必须分层摊铺后逐层压实,每层压实厚度为15cm。涵管两侧填土密实度达到96%以上,管顶与该处路基的密实度一致。

(1)涵管两侧的部位回填采用级配良好的天然砂砾或级配碎石。在管身最大直径两侧50cm外使用18T压路机碾压,50cm范围内使用小型夯实机械夯实,以避免压路机等大型机械设备对管涵的撞击。(2)填筑时应分层填筑、分层压实,每层压实后的厚度为20cm,压实度要求达到96%方可进行下层填筑。填筑前在管节两侧上用红色油漆按每15cm高度标注,填筑时按标注线控制。

(3)填筑必须在涵管两侧同步对称进行,两侧的回填土高差不得大于30cm。

(4)管顶填土厚度小于50cm时,不得使用大于6T的压路机械碾压,也不允许施工机械通行。

(5)现场必须严格按要求进行管涵回填。

(6)管体两侧及顶部10米范围内不允许使用强夯机械。

(7)管顶填土前,在管内设置竖向和横向十字架临时支撑,防止在填土过程中产生变形。管内的临时支撑在填土不再下沉后再拆除。

9、洞口铺砌及护坡防护

本工程洞口端墙采用一字墙,端墙基础及墙身均为C20砼。洞口铺砌及锥坡护坡为C20片石混凝土,在涵洞的进出水口处,钢波纹管涵管端与涵洞刚性端墙连接,采用直径不小于20mm的螺栓,按不大于50mm的间距,将管节与端墙墙体予以锚固。

目前有些施工单位在管体顶部还没有完全终止时,就将钢波纹管上下游的端墙完成了,这种施工方式存在填土完毕后端墙裂缝的弊病。钢波纹管在填土过程中存在管壁变形,一般变形量为管径的±0.5-2%,此变形数值和管侧回填土的密实度有很大的关系。为防止端墙裂缝,可采取以下两种措施:

(1)基础做好后,拼装钢波纹管,在管体安装完毕后,钢波纹管涵背填土填至路基顶面标高,15天后再浇筑端墙。

(2)钢波纹管安装就位完毕后,将两端一字墙施工至与钢波纹管管顶标高一致就不再施工,待钢波纹管管顶填土填至路基设计标高,再浇筑端墙。

10、结语

近年来,钢波纹管涵因强度高、刚度好、施工便捷等优点很好地满足了改扩建公路线路长、及时恢复交通等方面的要求被广泛应用。本文结合黄陂北部旅游公路的施工实例,给出了钢波纹管涵的施工技术关键点、施工控制重点及措施,特别是总结出了钢波纹管基础垫层预拱度经验值、钢波纹管涵身拼装要点、钢波纹管涵涵背回填碾压注意事项、钢波纹管涵管壁变形数值、钢波纹管涵端墙裂缝防治措施,为今后钢波纹管涵的施工提供了借鉴参考。

标签:;  ;  ;  

钢波纹管涵施工技术研究
下载Doc文档

猜你喜欢