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摘要:
真對鋼波紋管涵變形能力強;耐久性好;施工簡單、周期短;生態破壞少、環保等優點一一進行闡述,最后對鋼波紋管涵施工工藝流程和操作工藝要求做出簡單分析,為日后相關工作提供借鑒。
關鍵詞:
0引言
隨著經濟的發展以及公路建設的需要,金屬波紋管涵已經替代鋼筋混凝土,從而進行公路涵洞的施工,而且這種替代歷史已經持續了有100多年之久,他率先被研究是在1896年,美國對波紋管涵通道、涵管進行了可行性研究。然后在美國、加拿大、澳大利亞等建設公路的過程中,都開始使用金屬波紋管涵,使用其來進行涵洞的施工。到了1990年,日本也逐漸開始使用金屬波紋管涵,并制定了波紋管涵設計技術的規范。隨著波紋管涵普及與使用,有力的顯示了這種材料的普遍通用性。隨著我國改革開放,我國也逐漸引入了鋼波紋管涵,利用其進行涵洞施工。他的出現和使用填補了我國公路施工中的空白,因此得到了迅速地推廣與應用。
1鋼波紋管涵的優點
1.1變形能力強
鋼波紋管涵具有很強的優勢,首先就體現在他具有很強的變形能力,這正是因為他本身就是一種柔性結構,其特殊的結構決定了其具有橫向補償位移的優良特性,在這個特性下就決定了其可以充分發揮自身的鋼材抗拉性能強的特點,相對于其他的材料,鋼波紋管涵有很強的抗變形能力以及抗沉降能力,他可以有效地避免上部構造物破壞等問題,進而就會減少或者避免橋臺跳車現象,直接影響著行車的舒適度與安全性,有利于解決公路施工中的問題,比如由于圬工涵洞的沉降與路基的沉降不一致的問題等。
1.2耐久性好
耐久性強是鋼波紋管涵的第二個優勢與特點,他一般通過工廠加工制作而成,在鋼波紋管涵制作完成之后,出廠前涵管及配套附件都會進行過熱浸鍍鋅處理,每一道生產工序都有嚴格地檢測與把關,因此質量也很高,出廠之后就會將其運至施工現場,然后就會在工地現場給鋼波紋管涵涂刷瀝青,這個步驟就直接加強了對鋼波紋管涵的保護,有效地防止了其發生腐蝕,從而延長了其使用壽命以及設計使用年限,在之后的運營以及使用過程中還要定期給其內壁以及外壁涂刷瀝青,從而加強保養和養護,總體來說,相對于傳統的管涵,鋼波紋管涵具有很強的耐久性、而且在養護方面所需要的費用也比較低、重建率低等,這些都是它顯而易見的優點。
1.3施工簡單、周期短
鋼波紋管涵在公路施工中的使用可以有效地簡化施工、縮短施工的周期,通過鋼波紋管的使用可以分開實施土建與型材的安裝工程,之后再將其進行整體拼裝。與鋼筋混凝土涵相比,鋼波紋管涵的使用可以有效地節省近一個月的工期,比如長10m的構造物,如果使用的是整裝式波紋管,那么其現場安裝時間就比較短,僅僅為0.5d,在此基礎上進行回填的時間也很短,為1d;運用鋼波紋管涵進行現場拼裝所需要的拼裝時間約為2d,回填時間約為3d;然而如果使用的是圬工構造物,那么它所需要的時間就變長了,大概在30d左右,不僅耗費的時間比較長,而且他所使用的施工工序也非常繁瑣,需要耗費很多物力、人力,如果所需要施工的涵洞的位置比較重要,那么施工時間的長短會直接影響著公路的通車質量,因此盡量縮短時間是很重要的,所以在公路施工中使用鋼波紋管是很必要的,他可以滿足提前1個月的通車需求,時間就是金錢,因此鋼波紋管涵具有很大的經濟效益,這是其他的管涵所無法相比的,不僅如此,他還能減少施工的工序,具有安裝方便的優勢,鋼波紋管涵通常情況下使用的是螺栓連接,因此在安裝的過程中只需簡單的安裝工具,不必使用大型的機械設備,只需要使用人工安裝。
1.4生態破壞少、環保
鋼波紋管涵最大的優點是符合科學發展觀,符合環境友好型的要求,他的主體全部都是由鋼材組成,他沒有使用公路建設中常使用的水泥、沙子、木材等建材,只是構造物的洞口部分使用一些片石等建材,因此有效地減少了對環境的破壞,促進了周邊環境的正常發展,是一種環保型建材。
2鋼波紋管涵施工
2.1鋼波紋管涵施工工藝流程
工藝流程見圖1所示。
2.2操作工藝要求
2.2.1測量放樣
在公路施工中,對管涵施工之前,第一步就要將管涵的中心、以及縱橫軸線都準確地定出來。基坑邊坡坡度的大小,主要根據當地的土質情況,以及設計規范要求,然后適當放陡所列基坑坑壁坡度。使基坑寬度與涵洞基礎尺寸保持一致。在這個施工環節中,要將換填厚度考慮到放邊樁中,從而保證一次將尺寸放夠。
2.2.2基坑開挖
在開挖基坑的時候要將人工與機械開挖緊密地結合在一起,在開挖的過程中要根據開挖的地質條件靈活地調整開挖形式,比如對土質較好、開挖深度小的地段邊坡就可以盡量放陡,或許進行垂直開挖,然而對于開挖深度比較深且有水的地段,就要改變開挖的策略,以穩定邊坡為主,然后根據土質的具體情況來進行適當的放坡,棄土不可隨意堆放,要將其棄堆在坡腳,并且必須與挖基坑上口邊緣相距1.0m以上,從而避免不必要的坑壁坍塌,帶來安全事故問題,不僅如此,還要避免被棄土堵塞圬工材料的進出口道路,還有不能將棄土放置在基坑上游,以防陰雨天氣棄土被沖刷。在基坑開挖完之后,要切實地檢查以下內容:①首先就是要檢查基底平面位置、尺寸、高程等問題,通過檢查看其是否與相關要求相符合。此外,還要檢查.基底地質承載力是否符合要求;最后就是要檢查基底處理和其排水能力。②在開挖基底的時候,標高會存在一定的誤差,誤差要保持在一定的合理范圍之內:土質+50mm;石質+50mm,-200mm。基底標高在公路建設中占據著重要的位置,因此一定要嚴格把控標高問題,清除所有的松散浮土。一旦出現了局部超挖,這個時候不能用松土填補,必須在基礎施工的過程中將其調平。③在開挖基底的時候,還要考慮基底的承載力,如果承載力無法達到設計的要求,那么就要變更并報告監理工程師以及設計單位。直至高程符合設計要求,而且基底承載力也得到滿足設計要求,在完成之后要通過監理工程師進行驗收,另外還要有效地避免地下水、地表水對基底承載力造成不利影響。
2.2.3基礎施工
基礎施工的過程中,要以圖紙為基礎,將基礎頂標高計算出來,然后在設計要求的指導下進行換填。分層攤鋪級配碎石,然后要進行壓實。級配碎石尺寸大小要符合嚴格的要求,與基礎放樣線保持20~30cm的距離,從而給放樣、管節拼裝、支承模板等提供便利。
2.2.4管節拼裝、連接
管節的拼裝以及連接主要依靠的就是高強螺栓。在安裝的過程中,要實時地調整管涵中心線位置,從而使其符合設計要求以及規范要求。連接整節涵管所使用的是角鋼,這種材料也是由鋼板直接制作而成。施工過程中主要采用的是國標標準緊固件,其具有很強的強度,也滿足力學要求,不僅如此,他也符合管材強度的要求。嚴格按照施工的要求對一字墻施工和涵背回填土進行施工。
3結語
鋼波紋管涵有很明顯的優越性,他的適應能力很強,能夠有效地縮短工期,具有很強的抗變形能力,因此其在公路施工中有著廣泛的應用,發揮著積極的、重要的作用。
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作者:李軍偉 單位:中鐵二十四局南昌鐵路工程有限公司