涵管鐵路應(yīng)用

1、鋼波紋管涵鐵路中應(yīng)用,目錄,1概述 2國內(nèi)外應(yīng)用情況 3優(yōu)點 4結(jié)構(gòu)形狀 5標(biāo)準(zhǔn) 6施工工藝 7波紋管的允許變形 8工程實例 9防腐蝕原理及使用壽命 10波紋管與同跨徑的蓋板涵及拱涵的造價對比表 11新結(jié)構(gòu)研發(fā) 12公司簡介 13廠況風(fēng)貌 結(jié)束匯報,1概述管涵簡介,波紋管涵是將2.0-7.0mm薄鋼板板面壓成波紋后，制成管節(jié)或板片，可以增加其剛度和管軸壓力的抵抗強度，用此修建成的涵洞稱為波紋管涵或板通道。 鋼板材質(zhì)：SS400（Q235B）熱板。 熱浸鍍鋅處理（平均厚度84微米，. 施工時增涂瀝青.) 波紋管涵是一種柔性結(jié)構(gòu)，具有一定的抗震能力、而且能適應(yīng)較大的沉降與變形。它建成后與周圍土體形

2、成一種組合結(jié)構(gòu)，共同受力，波紋管涵楔形部及兩側(cè)的回填土很關(guān)鍵，如果回填不密實或有楔形部中空或局部有大石塊直接作用于管體，將出現(xiàn)局部有較大變形或局部有凸起，存在安全隱患，嚴(yán)重的可能會造成質(zhì)量事故，所以波紋管涵兩側(cè)及楔形部的回填土在施工 中要嚴(yán)格控制,1概述產(chǎn)品截面形狀,圓形、橢圓形、半圓形、拱形等不同結(jié)構(gòu)形式,進出水口可為直管式或與路基邊坡斜率相同斜口式，金屬波紋涵管管徑范圍0.5m-16m，管壁厚度為2mm-7mm，能夠滿足填土高度0.3m60m構(gòu)造物的需要,2鋼波紋涵管的國內(nèi)外 應(yīng)用情況,2國外應(yīng)用情況,金屬波紋管橋涵最早于1784年誕生于英國，而后在1896年美國率先進行了波紋鋼板通道、涵

3、管的可行性研究，并且首次應(yīng)用于公路涵洞。1923年美國鐵路工程協(xié)會在伊利諾斯州中央鐵路進行波紋板通道的測試。此后，波紋鋼管涵產(chǎn)品在美國、加拿大地區(qū)公路工程中廣泛應(yīng)用，并且制定了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計制造、施工安裝手冊。日本，韓國等東亞國家自上世紀(jì)八十至九十年代開始相應(yīng)制定了金屬波紋管橋涵的技術(shù)規(guī)范，開始廣泛使用。隨著世界各地近一百年的應(yīng)用及運行，驗證了金屬波紋管橋涵在各種情況下的通用性。現(xiàn)在，各國的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范齊全，技術(shù)已非常成熟，而且其使用壽命已超過了設(shè)計壽命。我國解放前公路、鐵路部門也曾使用過從國外進口的波紋管管節(jié)。目前我國已有專門生產(chǎn)波紋管的工廠，鑒于這種管涵的許多優(yōu)點，我國鋼材產(chǎn)量已跨居世

4、界前列，在我國推廣應(yīng)用波紋管涵的前景是非常廣闊的,2國外應(yīng)用情況貝阿鐵路東段實例,1967年俄遠東運輸設(shè)計院開始貝阿鐵路東段烏爾加爾-共青團站的勘測和設(shè)計工作，該段的特點是有很長一段的線路要通過高溫永凍土地區(qū)。 有關(guān)線路所通過地區(qū)的研究資料很少，設(shè)計線路缺少足夠的原始數(shù)據(jù)。因此，必須組織專門的科研工作，以便確定在常年凍土上進行線路施工和運營的具體條件。這些工作是由俄遠東運輸設(shè)計院工程地質(zhì)部，以及斯克沃洛金設(shè)計所、西伯利亞運輸建筑研究院、哈巴羅夫斯克鐵路研究所、全俄運輸建筑研究院等單位完成的。在烏爾加爾-共青團站沿線工作著兩支遠東運輸設(shè)計院的勘測考察隊，包括勘測分隊和工程地質(zhì)分隊，以及水文調(diào)查分

5、隊。在勘測分隊設(shè)有路基設(shè)計組。在勘測過程中，使用了最新的儀器和設(shè)備：EOK-2000紅外測距儀、Ni-0.25自定水平儀和經(jīng)緯儀，使用了航空攝影和鉆探設(shè)備。 在很短的時間內(nèi)和艱苦的原始森林條件下，完成了烏爾加爾-共青團站線路選線379km，測繪線路通過地區(qū)地形176平方公里，以及水文調(diào)查等其它工作，鉆探進尺52000m，完成路基基礎(chǔ)土質(zhì)調(diào)查340萬立方米，碎石道渣200萬立方米，工程石料100萬立方米。 通過術(shù)經(jīng)濟比較，從12種選線方案中選出最佳方案，并在技術(shù)設(shè)計中得到確認(rèn)。同時提供正線路基填土技術(shù)方案，以及車站和橋隧設(shè)施的施工圖紙。在計算中廣泛使用了計算機。遠東運輸設(shè)計院的建議在烏爾加爾-共

6、青團站區(qū)段凍土地帶路基設(shè)計施工中得到了運用。該建議可以預(yù)測路基下常年凍土可能融化的深度，因此，設(shè)計中將路基加寬一些，以便在發(fā)生沉降時進行補鋪。采用該建議的技術(shù)經(jīng)濟效益約為300萬盧布,烏爾加爾-共青團站區(qū)段要修建18座大型橋梁、54座中型橋梁、228座小型橋梁和涵洞，其中有18個是金屬波紋管涵洞。為了計算和設(shè)計小型設(shè)施的管口，遠東設(shè)計院在貝阿鐵路東段制定了小蓄水池的流量標(biāo)準(zhǔn)，與烏爾加爾-別列佐夫卡區(qū)段使用標(biāo)準(zhǔn)相比，節(jié)約資金200萬盧布，其中金屬波紋涵管的應(yīng)用最為顯著。 在復(fù)雜凍土條件下為了減少橋墩的數(shù)量，在大多數(shù)橋梁設(shè)計中采用了跨距為66m110m的金屬跨構(gòu)，橋墩基礎(chǔ)一般采用直徑1.5m的鋼筋

7、混凝土樁基，用Kato機組施工，澆注量降低25%30%，工作量減少15%20%。橋墩表面使用由沖壓技術(shù)制造的高密度、抗凍鋼筋混凝土構(gòu)件，以取代石板，使手工勞動減少40%，成本降低35%。 在設(shè)計生產(chǎn)、生活和文化設(shè)施時，考慮了鐵路通過地區(qū)艱苦的生產(chǎn)和生活條件。在鐵路沿線居民生活區(qū)附近，建設(shè)鐵路工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)。在蘇魯克和格林車站同有關(guān)方面一起制定了村莊發(fā)展計劃，以發(fā)展森林和木材加工業(yè)。居民樓主要建設(shè)成兩層結(jié)構(gòu)，采用共青團車站生產(chǎn)的125系列構(gòu)件，部分房屋建成莊園式的一層結(jié)構(gòu)，還準(zhǔn)備修建綜合的文化生活區(qū)，包括幼兒園、學(xué)校和商業(yè)中心。 由于高溫凍土（01.2）分布非常廣，房屋建筑的設(shè)計和施工按照第二

8、原則進行，即不保留高溫凍土。為了保證設(shè)施的穩(wěn)定性，降低施工成本，住宅小區(qū)和技術(shù)服務(wù)用房一般都修建在凍土融化后不再發(fā)生沉降的地方?？梢圆捎媒M合構(gòu)件的普通帶狀地基，在另外一些情況下，采用普通的焊接地基。對修建在回填土上負(fù)荷較小的建筑物，采用, , 型鋼筋混凝土板的淺埋地基。廣泛采用綜合建筑物形式：站舍與電氣集中和通信室建在一起，各運營部門聯(lián)合辦公。所有的生活和辦公用房都安裝了集中供暖、供水和下水系統(tǒng)，并使用電加熱設(shè)備，提高凍土地帶和深層季節(jié)融化區(qū)上下水系統(tǒng)工作的可靠性。居民區(qū)和生產(chǎn)建設(shè)區(qū)內(nèi)的工程管線都鋪設(shè)在地下,為了防止破壞生態(tài)，保證水源清潔，向自然水域排水和鍋爐廢氣都要進行無害化處理。 遠東設(shè)計

9、院在貝阿鐵路東段設(shè)計和施工中積累的經(jīng)驗，可使勘測和設(shè)計人員今后在其它復(fù)雜自然環(huán)境中開展工作時，考慮得更加全面。 凍土區(qū)路基設(shè)計、施工和運營方面的經(jīng)驗已經(jīng)推廣到其它工程建設(shè)項目。在伊茲維此克夫-欽格多梅區(qū)段，受水電站所產(chǎn)生的熱影響，常年凍土的基礎(chǔ)非常薄弱，因此在設(shè)計中采用了貝阿鐵路的做法。貝阿鐵路路基的設(shè)計經(jīng)驗在烏爾加爾公路建設(shè)項目中也得到了運用。 綜上所述，金屬波紋涵管在貝阿鐵路中的應(yīng)用顯著，解決了鐵路中的諸多難題，這一實例的應(yīng)用證明了金屬波紋涵管的前景，為鐵路建設(shè)和公路建設(shè)都做好了鋪墊，開辟了新的道路,2國內(nèi)應(yīng)用情況青藏鐵路,青藏鐵路開工建設(shè)，為解決青藏高原施工環(huán)境惡劣的不利因素，降低勞動強

10、度，提高工作效率，借鑒公路部門的成功經(jīng)驗，選擇了4座孔徑1.0-1.5m波紋管涵（位于多年凍土地區(qū)）開展相應(yīng)的應(yīng)用研究，以期獲得有關(guān)的試驗數(shù)據(jù)，為在鐵路上應(yīng)用的可行性提供依據(jù),目前涵洞在我國交通工程建設(shè)中普遍采用鋼筋混凝土或其他圬工材料。鋼筋混凝土涵洞和圬工砌體涵洞的缺點有：設(shè)計、施工較繁鎖；施工工期較長；多管節(jié)組合體、管節(jié)間不存在強度聯(lián)結(jié)，在寒冷地區(qū)，單節(jié)的凍脹或融沉導(dǎo)致整座涵洞的破壞等。因此，考慮用金屬波紋管作為涵洞的主要結(jié)構(gòu)材料，來代替原來的鋼筋混凝土和圬工砌體涵洞，以解決在涵洞建設(shè)中存在的工序繁雜、工期長、管節(jié)間聯(lián)結(jié)不便和抗變形性差等缺點，在我國有很好的應(yīng)用前景。室內(nèi)試驗以青藏鐵路的科

11、研項目為背景，利用室內(nèi)試驗?zāi)M實際結(jié)構(gòu)的受力特點，通過試驗以及對所獲得的試驗數(shù)據(jù)進行分析對比，對金屬波紋管涵洞的力學(xué)性能和變形進行研究，為其在今后的交通工程設(shè)計與應(yīng)用中提供理論依據(jù),2國內(nèi)外應(yīng)用情況,3 鋼波紋涵管的優(yōu)點,3優(yōu)點,1、強度高 :由于其獨特的波紋結(jié)構(gòu)，使用其比同口徑的水泥管耐壓 強度大 15倍以上。 2、運輸方便: 鋼波紋管的重量只有同口徑水泥管的1/10 到 1/5，即使在窄的場所沒有運輸設(shè)備，人工也可運輸。 3、施工簡便: 波紋管采用套筒或法蘭方式連接，而且由于可以根據(jù)需要定制長度（最長可達6m ）即使是非熟練可以操作，施工以少量的手工操作，可在短時間內(nèi)完成，即快捷又方便。

12、4、超長的使用壽命:鋼波紋管涵是采用鋼板熱浸鍍鋅，所以使用壽命長,壽命為 100年，在腐蝕性特別大的環(huán)境下使用時，采用內(nèi)外表面瀝青附層的鋼波紋管，可在原使用壽命基礎(chǔ)上提高約 20年以上。 5、優(yōu)良的經(jīng)濟特性: 連接方式簡便，可縮短工期；較輕，運輸方便，外加少量的基礎(chǔ)施工，排水管道工程費相對較低如以直徑600mm波紋管的施工費與水泥管的施工費的相比較，鋼波紋管的施工費用只需要水泥管施工費的90%左右在交通不方便的地方施工時，用人工即可，節(jié)省了叉車，吊車等機械設(shè)備的費用,4產(chǎn)品形狀,4產(chǎn)品形狀整裝波紋涵管,波形參數(shù)：直徑0.5-1.25m時，波距及波高68*13mm、76*25mm125*25mm

13、；直徑1.5-2.5m時，波距及波高150*50mm、 200*55mm； 標(biāo)準(zhǔn)跨徑：0.5m .075m 1.0m 1.25m 1.5m 2.0m 2.5m (管狀結(jié)構(gòu),采用法蘭上下或軸向螺栓連接而成,4產(chǎn)品形狀拼裝波紋管,波形參數(shù)：跨徑2.0-8.0m時，波距及波高150*50mm 、200*55mm；跨徑3.0-16.0m時，波距及波高150*50mm 、200*55mm、 400*150mm ； 標(biāo)準(zhǔn)跨徑: 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 11m 12m 13m 14m 15m 16m (采用片狀拼裝,板片間搭接螺栓連接而成,5鐵路及公路標(biāo)準(zhǔn),5標(biāo)準(zhǔn)施工標(biāo)準(zhǔn),鐵

14、路橋涵施工規(guī)范,5標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范,5標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),公路涵洞設(shè)計細(xì)則 適用于新建和改擴建各等級公路， 鋼波紋管涵適用于地基承載力較低， 或有較大沉降與變形的路基,5標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),2010年交通部頒布的 公路涵洞通道用波紋鋼管（板,5公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范,2011年頒布公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范，已將波紋管納入,5國外相關(guān)手冊規(guī)范,美國鋼鐵研究所，1994年的鋼質(zhì)排水和公路建設(shè)產(chǎn)品手冊 美國國家公路與運輸協(xié)會公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 A796 雨水管、污水管和其它地下設(shè)施用波紋鋼管、管拱和拱形結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程 A 760/A 760M下水道和排水溝用金屬涂覆波紋鋼管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 A 761/A

15、761M現(xiàn)場栓接管、管拱和拱用波紋鍍鋅結(jié)構(gòu)鋼板 A 762/A 762M下水道和排水溝用預(yù)涂聚合物波紋鋼管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 A 807/A 807M下水道及其它用途用波紋鋼結(jié)構(gòu)涂覆管的安裝 A 978/A 978M預(yù)涂覆和聚乙烯復(fù)合肋式鋼管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 美國交通運輸部，聯(lián)邦航空管理局，1970“機場排水，” 澳大利亞及新西蘭AS 2041波紋鋼管、管拱和拱件,6波紋管涵施工工藝,基礎(chǔ)、涵背、洞口、施工概要,6施工工藝流程,工藝流程為：施工前準(zhǔn)備施工放樣開挖涵管基坑平整場地基礎(chǔ)分層回填檢測壓實度、含水量等水準(zhǔn)測量平整場地施工放樣拼裝管節(jié)檢測密水情況及管底縱坡檢測并補救防腐涂層涵管就位兩側(cè)分層回填檢測壓實度、

16、含水量等管頂分層回填檢測壓實度、含水量等進出口處理,6基礎(chǔ)部分 基坑開挖、填筑,1、基坑開挖應(yīng)以擬建的鋼波紋管涵為三倍于鋼波紋管涵的寬度為宜。如因工地過小不得以時至少應(yīng)確?？鐝揭酝?.5m以上的作業(yè)空間。這樣即方便組裝，又利于鋼波紋管涵周圍的回填及密實。 2、地基要對整個鋼波紋管涵保持均勻的承載力。要避免軟弱基和巖基交叉的地基，如果實在不可避免軟弱地基要用優(yōu)質(zhì)砂石及礫石壓實成形，巖石地基挖掘后用沙礫重新?lián)Q填，厚度至少30cm，盡量減少整道涵洞的沉降量。 3、基礎(chǔ)的厚度從鋼波紋管涵的底部算起30-80cm左右為宜，用透水性好，粒度分布良好的沙質(zhì)土或沙礫或碎石土成形，密實度達到設(shè)計要求。材料的最大

17、粒徑不得超過波長的1/2或不大于50mm。 4、與波紋鋼板接觸部分要鋪設(shè)厚度7-15cm的粗砂墊層，其最大粒徑為12mm,6基礎(chǔ)部分 基坑開挖、填筑,5、并按照涵管安裝要求在基礎(chǔ)上預(yù)留3-6的預(yù)拱度埋設(shè)于一般土質(zhì)地基上的波紋管，經(jīng)過一段時間后，常會產(chǎn)生一定的下沉，而且往往是管道中部大于兩端。因此，鋪設(shè)于路堤下的波紋管的管身要設(shè)置預(yù)留拱度。其大小根據(jù)地基土可能出現(xiàn)的下沉量，涵底縱坡和填土高度等因素綜合考慮，通?？蔀楣荛L的0.3%1%，最大不宜大于2%，以確保管道中部不出現(xiàn)凹現(xiàn)或滑坡。如（圖,6基礎(chǔ)部分-各種地基土的處理方法,1、優(yōu)質(zhì)土地基 未經(jīng)篩分的砂，碎石，砂礫土以及砂質(zhì)土都是比較理想的地基材

18、料，但需清 除10cm以上的石塊等硬物。 2、一般性土質(zhì)地基 承載能力不太高的普通地基，需設(shè)一定厚度的基礎(chǔ)。但是，若將涵管底基槽原狀土經(jīng)嚴(yán)格夯實（其夯實度到重型擊實密實度的90%以上）以后，也可直接將波紋管置于地基上。 3、巖石地基 波紋管不能直接置于巖石或混凝土基床上，因過于剛性的支撐，不但會降低管壁本身所具有的良好柔性，而且還會減小涵管的承載能力。所以對巖石地基應(yīng)挖掉一部分軟巖，換填上一層優(yōu)質(zhì)土，一般換填厚度不小于30cm為宜，并認(rèn)真夯實。開挖軟巖溝槽，不能使用烈性炸藥和放深孔炮，以避免將過多的外層被炸松散。巖石風(fēng)化層地基不能作為基礎(chǔ)，需換填上3D寬度的優(yōu)質(zhì)土,6基礎(chǔ)部分-各種地基土的處理

19、方法,4、 喀斯特地形、淤泥河道地基等軟土地基 其地形特征時修建波紋管涵洞地基采用一些特殊處理，增加地基的整體性，使其沉降基本一致，一般先清除一定厚度的軟土或淤泥，清除厚度視軟土深度確定。清除軟土之后，采用拋石的方法，當(dāng)拋石地基有一定的承載能力后，使用20-30T的壓路機碾壓，拋石厚度一般150-300cm,拋石地基穩(wěn)定后。法1：在再其上換填80-120cm的沙礫或碎石基礎(chǔ)，分層密實，（為保證減小工后沉降量也可在碎石或沙礫地基表面向下50cm及100cm的位置設(shè)置兩道雙向土工格柵，長度和涵洞通長，寬度一般為（2*3m+孔徑）基礎(chǔ)頂面鋪設(shè)7-15cm的沙礫找平層。法2：拋石碾壓后，再在其上澆筑5

20、0-100cm的C20混凝土。 5、濕陷性黃土地基 因濕陷性黃土的土質(zhì)具有特殊性，基坑開挖后，基底回填不小于100cm的片石混凝土（或3：7的白灰土），在其上回填厚度30-80cm的優(yōu)質(zhì)砂礫墊層,6管體楔形部回填,管底兩側(cè)楔形部位處的填筑可采用5種方案： 1、采用粗沙“水密法”振蕩器密實。 2、采用級配良好的天然砂礫（含水量要求比最佳含水量大2%左右），人工用木棒在管身外向內(nèi)側(cè)進行夯實，木棒為截面15cm*15cm，單次沖擊力要達到9kg/次，木棒作用點必須緊貼管身，每個凹槽部位都必須夯實到位。 3、采用液態(tài)粉煤灰回填。 4、采用最大粒徑不超過3cm的級配碎石回填。然后用小型夯實機械斜向夯實，

21、確保管底的回填質(zhì)量 5、采用C15細(xì)石砼填筑,6管體兩側(cè)回填及頂部回填要求,1、填筑前在管節(jié)兩側(cè)上用紅色油漆按每20cm高度標(biāo)注，填筑時按標(biāo)注線控制。 2、縱向施工順序，可從涵洞中心至兩側(cè)，也可從兩側(cè)至涵洞中心。 3、涵管兩側(cè)的部位回填采用級配良好的天然砂礫或級配碎石，每側(cè)填筑寬度不小于1米。 4、管身最大直徑兩側(cè)50cm外使用18T壓路機碾壓，50cm范圍內(nèi) 使用小型夯實機械夯實，以避免壓路機等大型機械設(shè)備對管涵 的撞擊。 5、填筑時應(yīng)分層填筑、分層壓實，每層壓實后的厚度為20cm，壓實度要求達到95%方可進行下層填筑。 6、填筑必須在涵管兩側(cè)同步對稱進行，兩側(cè)的回填土高差不得大于30cm。

22、 7、管頂以上碎石或沙礫的填筑高度不小于1.0米，管頂填土厚度小于50cm時，不得使用大于6T的壓路機械碾壓，也不允許施工機械通行。達到每種管徑的最小覆土厚度后采用振動式壓路機碾壓，可允許施工機械通行。 8、管體兩側(cè)及頂部10米范圍內(nèi)不允許使用強夯機械,6拼裝板型管及通道施工圖片,基礎(chǔ)壓實后進行管體拼裝 板片密封及管壁涂瀝 楔形部回填及水密 夯實及碾壓,6拼裝板型管洞口構(gòu)造圖片,6多孔使用時孔間距,多孔鋼波紋管或跨度大于1.20m的管拱，相鄰兩管（拱）間應(yīng)有足夠的填土寬度，使管（拱）間的填料易于壓（夯）實。國內(nèi)鋼筋混凝土圓管涵，當(dāng)直徑D2.0m時，凈間距一般為0.25m。關(guān)于波紋管兩管間凈間距

23、e如表所示,6施工過程示意圖,楔形部回填,6施工過程示意圖,運料距管兩側(cè)的距離，不小于1.5米,6施工過程示意圖,攤鋪材料兩側(cè)對稱進行,6施工過程示意圖,縱向施工順序，可從涵洞中心至兩側(cè)，也可從兩側(cè)至涵洞中心,6施工過程示意圖,不對稱回填會造成管體不規(guī)則變形，容易造成工程事故，嚴(yán)重的可能會垮掉,6施工過程示意圖,分層對稱回填時管體稱規(guī)則變形狀態(tài)，填土終止后基本恢復(fù)原狀態(tài),6回填不好導(dǎo)致管體變形的幾種情形,經(jīng)過近些年國內(nèi)外調(diào)查，搜集，波紋管因回填問題導(dǎo)致管體損壞、嚴(yán)重變形的事情偶有發(fā)生，為了杜絕此類事件的再次發(fā)生，下面簡單列舉五種情形，希望在今后施工過程中加強管理，引起高度重視！ 楔形部回填不密

24、實，導(dǎo)致管體底部變平。 管體楔形部及兩側(cè)局部有大石塊，導(dǎo)致局部管體有硬割傷或凸起。 兩側(cè)不對稱回填導(dǎo)致鴨蛋圓，嚴(yán)重的導(dǎo)致塌垮。 兩側(cè)填土不密實，導(dǎo)致變形過大。 管體50cm內(nèi)兩側(cè)回填材料達不到要求，應(yīng)填沙性材料，施工時卻填筑了黃土、膨脹土等材料，遇水變軟，無承載能力，導(dǎo)致管體橫向變形過大,6施工質(zhì)量控制,為確保工程質(zhì)量，波紋管出廠無后期質(zhì)量隱患，生產(chǎn)廠家應(yīng)注重后期服務(wù)，具有獨立作業(yè)的施工現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)人員，指導(dǎo)施工單位管體回填及監(jiān)督。 大孔徑分片拼裝管生產(chǎn)廠家必須擁有專業(yè)安裝隊 伍，保證產(chǎn)品拼裝螺栓的緊固力達到設(shè)計要求。 每道涵洞生產(chǎn)廠家必須有產(chǎn)品的回填檔案，出現(xiàn)質(zhì)量問題有根可查,7波紋管的允許

25、變形,動靜荷載測試實例,7波紋管的允許變形,這些年在國內(nèi)的應(yīng)用，我公司在截面變形量方面也進行了研究，因波紋管是一種柔性管，在兩側(cè)的回填過程中，因兩側(cè)的土體壓力，管體在縱向要高出直徑2-5cm,當(dāng)填至管頂9米時，基本趨于圓體，在一些高填方路段，應(yīng)保證楔形部與兩側(cè)的回填料良好，波紋管的變形在2%左右，變形的大小直接取決于回填材料，應(yīng)選擇力學(xué)性能良好的沙、沙礫、級配碎石或細(xì)石砼，密實度達到要求后，管體的變形很小，近期，我公司在河南三門峽做的直徑5米，四孔并排，涵全長780米，填方高度32米，目前已填至32米高，管體變形5cm,管頂填土高度超過9米后，動載荷對其沒有影響，涵洞只承受土體的靜載荷。 運營

26、后波紋管的變形情況 （1）山西呂梁地區(qū)直徑4米拼裝波紋板通道，涵長104米，管頂填土高度為21米。波距200mm、波深55mm、壁厚6mm。其直徑變形情況如下：（1）管道拼裝完畢未填土之前，其測點水平向直徑為4.01m，豎向直徑為3.985m。（2）涵管兩側(cè)填土至1/2管徑時，其測點水平向直徑為3.99m，豎向直徑為4.01m。（3）當(dāng)管頂填土結(jié)束后，水平向直徑為4.03m，豎向直徑為3.98m。（4）當(dāng)管頂填土至6米時，用兩輛后八輪翻斗車裝滿載對涵洞進行動載荷實驗，百分表測變形：涵洞兩側(cè)停時，豎向變形為0.07mm、橫向變形為0.09mm。涵洞頂部中心正上方停時，豎向變形為0.1mm、橫向變

27、形為0.12mm。動載撤離后，百分表瞬間歸為零。（5）當(dāng)管頂填土結(jié)束完成后，用兩輛后八輪翻斗車裝滿載對涵洞進行動載荷實驗，百分表測變形：涵洞兩側(cè)停時，豎向變形為0.0mm、橫向變形為0.0mm。涵洞頂部中心正上方停時，豎向變形為0.0mm、橫向變形為0.0mm。 （2）河北承德地區(qū)采用直徑3米拼裝波紋板通道，處于黃土區(qū)，涵長30米，管頂填土高度為5米。波距200mm、波深55mm、壁厚4mm。其直徑變形情況如下：（1）管道拼裝完畢未填土之前，其測點水平向直徑為3.015m，豎向直徑為2.98m。（2）涵管兩側(cè)填土至1/2管徑時，其測點水平向直徑為3.005m，豎向直徑為3.0m。（3）當(dāng)管頂填

28、土結(jié)束完成后，水平向直徑為3.02m，豎向直徑為2.978m。（4）當(dāng)管頂填土結(jié)束完成后，用兩輛后八輪翻斗車裝滿載對涵洞進行動載荷實驗，百分表測變形：涵洞兩側(cè)停時，豎向變形為0.08mm、橫向變形為0.09mm。涵洞頂部中心正上方停時，豎向變形為0.10mm、橫向變形為0.07mm。動載撤離后，百分表瞬間歸為零。 由以上可知,波紋管在填土過程中有變形,當(dāng)填土完畢后,波紋管的管徑基本不在發(fā)生變化,高填方的涵洞,主要是承受頂部的土體荷載,動載荷對涵洞基本無影響,低填方的涵洞,動載荷的影響要比高填方的大些,但波紋管的變形是一種彈性變形，不影響涵洞的使用及通行要求,8 鋼波紋涵管在鐵路公路中的應(yīng)用實例

29、,8 工程應(yīng)用實例,1. 鋼波紋涵管在鐵路應(yīng)用中很廣泛，無論國內(nèi)還是國外都有很多成功案例，為鐵路事業(yè)開辟了新的篇章。 2.鋼波紋管涵在國內(nèi)從1998年前期的實驗研究到至今的推廣應(yīng)用，歷經(jīng)10余年的時間，在國內(nèi)二十余個省份、自治區(qū)、直轄市的不同等級公路建設(shè)中應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)以其良好的性能深得公路建設(shè)者們的青睞，閉合截面形式已成功應(yīng)用到12米，非閉合截面形式的應(yīng)用到跨徑7.4米。管頂填土高度從0.6m已成功應(yīng)用至56m,8.1鋼波紋涵管在鐵路中的應(yīng)用,1.2009年向莆線鐵路應(yīng)用涵管建設(shè)，提前竣工,8.1安二項目本格拉鐵路DK353處涵管安裝順利完成,2.為保證鐵路行車安全運行，安二項目為本格拉鐵路

30、DK353+558處增設(shè)一座涵洞。 DK353+558處原涵洞為1-0.8m的利舊圓管涵，修建年代久遠。因此處地勢低洼、匯水面大，原既有涵洞孔徑過小無法滿足排水要求，導(dǎo)致此處路基沖刷嚴(yán)重，對鐵路行車造成較大安全隱患。項目總工程師熊宗書帶領(lǐng)技術(shù)人員通過對施工現(xiàn)場環(huán)境詳細(xì)了解，編制可行方案，制定周密計劃，增設(shè)一座新涵洞采用鋼波紋涵管。為了不影響當(dāng)?shù)鼗疖嚸恐芤淮蔚恼＿\行，項目緊抓列車運行間隙，按照施工計劃提前部署，工期倒排，緊急做好行運期間既有線施工防護工作。由于時間緊迫，無法修建施工便道，鋼波紋涵管的應(yīng)用解決了難題為鐵路事業(yè)開辟了新的篇章,8.1首鐵遷安項目中成功應(yīng)用金屬波紋涵管,3.首鐵遷安項

31、目等工程項目中運用，遭受動工方的好評價,8.2高速公路中波紋涵管的應(yīng)用實例,1. 高填方排水涵洞 內(nèi)蒙東勝直徑5米，填高22米,2.山西直徑2.5米 填高25米,8.2高速公路中波紋涵管的應(yīng)用實例,8.2高速公路中波紋涵管的應(yīng)用實例,3. 內(nèi)蒙高速,8.2替代小橋,4.西柏坡一級公路，使用直徑4米、5米、6米鋼波紋管涵20余座,8.2臨時便道,5.汾河大橋運梁便道直徑2米,六孔并排,填高0.5米,滿足120噸運梁車輛通行,8.2舊橋涵加固,6.舊涵快修直徑1.0/2.5/3.0/3.3米,8.2穿線管道,7.異型管衡水中湖大道跨徑3.5*2.9米，中間穿兩孔直徑80cm的輸水管道。 大廣高速穿

32、線管半圓形（60cm,8.2加肋鋼混組合結(jié)構(gòu),8.三門峽大嶺南路項目，4孔直徑5米，涵長780米，填高32米,9 鋼波紋涵管的防腐,9腐蝕機理,對于波紋管涵洞，其外側(cè)主要為土壤腐蝕，內(nèi)側(cè)主要為水腐蝕和大氣腐蝕。 土壤的腐蝕機理處于通常水分狀況下的我國各類土壤，大多屬于強腐蝕與中等腐蝕的范圍。 大氣環(huán)境中的腐蝕（海洋、工業(yè)、城市、農(nóng)村）。 波紋管涵洞的磨蝕： 非磨蝕: (水平1) 沒有砂石推移物質(zhì)，各種速度或雨水管； 低磨蝕:(水平 2) 有砂和礫石推移物質(zhì)，速度小于等于1.6m/s； 中等磨蝕:(水平 3) 有砂和礫石推移物質(zhì)，速度在1.65.0m/s之間； 嚴(yán)重磨蝕:(水平 4) 嚴(yán)重的礫石

33、和巖石推移，速度超過5.0m/s。 金屬結(jié)構(gòu)在水溶液中的腐蝕（淡水、海水,9使用壽命調(diào)查,1978 年，美國鋼鐵學(xué)會AISI研究表明鋼波紋管應(yīng)用于雨水管時，81道保持良好狀況，其使用時間為65年； 1986 年，美國鋼波紋管協(xié)會NCSPA與美國鋼鐵學(xué)會AISI合作，對鋼波紋管排水管道進行研究，使用時間74年，結(jié)果表明涂裝后的鋼波紋管系列在一些土和水環(huán)境下可提供近100 年的壽命。 1993年，英國哥倫比亞21個結(jié)構(gòu)板和有鍍鋅保護層的內(nèi)壁，安裝時間全部超過 20年，試驗估計除2個結(jié)構(gòu)外，服務(wù)壽命超過 100 年。 國外最新研究報告書得出結(jié)論：鋼波紋管涵洞平均壽命的期望值為81 年,9鍍鋅特性,1

34、、抗腐蝕性能優(yōu)良：鋼板表面形成了細(xì)密的鍍鋅保護層，因此抗腐蝕性能優(yōu)異。 2、防腐蝕作用：鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位比鋼材低，即使因磕碰部分鋼板裸露于表面，周圍的鋅也可以起到保護作用。 3、基板的特性不變：基板本身的機械性能幾乎不會產(chǎn)生變化，可以按最初設(shè)計使用鋼材。 4、附著性優(yōu)良：純鍍鋅表層下的鋅與鋼板上表面形成鋅鐵合金層緊緊附著于基板上，不會因一般性的沖擊、摩擦等導(dǎo)致剝落。在前處理不完善時不會形成鍍鋅層，用肉眼即可判斷，可信度高。 耐久時間計算,9國內(nèi)使用時三種防腐措施,國內(nèi)鋼波紋管涵出廠時，管節(jié)及板片均經(jīng)過熱浸鍍鋅處理，其鍍鋅層的平均厚度大于84m，在沒有鹽堿水或有害工業(yè)廢水常期浸泡的情況下，其鍍鋅層即

35、可防止銹蝕，使用年限可以達到60-80年（參考：李祝龍主編的鋼波紋管涵洞設(shè)計與施工技術(shù)），根據(jù)調(diào)查，一般未鍍鋅鐵管管壁每年蝕耗厚度為0.01-0.03mm(出處:公路橋涵施工手冊下冊中波紋涵管的防銹處理2000年出版、公路一局主編)。目前國內(nèi)管涵在出廠前，都比國外管涵做的較保守，比正常使用情況下管壁厚度增加0.5mm，可增加25-50年的使用壽命，此外管涵運至施工現(xiàn)場后，工地現(xiàn)場涂涮兩遍瀝青，其瀝青涂層厚度達到0.4mm-0.5mm，其使用年限可增加5-15年。并且根據(jù)國內(nèi)車輛超載運輸?shù)膶嶋H情況，廠家對波紋管涵的技術(shù)參數(shù)進行了調(diào)整(波距波深壁厚)，增加了波紋管涵在國內(nèi)的使用保險系數(shù)（結(jié)構(gòu)計算由

36、上海市政設(shè)計總院提供）。 因此鋼波紋管涵在國內(nèi)的使用壽命完全能夠達到或超過100年。 2008年對國內(nèi)已投入使用的300余處波紋管涵進行鋅層剩余厚度進行實測及用預(yù)測方法實施的耐久壽命測算結(jié)果都證明絕大部分構(gòu)造物的壽命都達到60年以上,9后期維護,波紋管涵在使用時，已充分考慮它工后運營時可能出現(xiàn)的一些情況，新建項目一般在出廠時將波紋管涵的壁厚增加了一個等級，即增加了0.5mm的厚度，產(chǎn)品表面采用熱浸鍍鋅處理，施工現(xiàn)場增涂瀝青涂層，后期養(yǎng)護只要增涂瀝青涂層即可。針對特殊地形特征情況下使用又采用一些特殊措施，在山區(qū)沖刷嚴(yán)重的地區(qū)，內(nèi)管壁采用弧形砼包裹或采用跌井形式及井字型鋼筋柵欄,9后期維護,波紋管

37、涵使用若干年后，如后期維護未跟上，出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，可針對不同情況采取不同措施，下面列舉幾種處理方法，波紋管涵管壁銹蝕嚴(yán)重，局部管壁變薄，可采用內(nèi)壁焊接鋼筋網(wǎng)片，噴射高壓混凝土錨固，方法同隧道施工錨固；也可采用縮小孔徑的方法，內(nèi)襯比其孔徑小50cm的波紋管，壁間用高壓水泥砂漿填充,10鋼波紋涵管造價對比,10波紋管與同跨徑的蓋板涵及拱涵的造價對比表,孔徑小于等于4米時，波紋管涵洞與混凝土蓋板涵、石拱涵造價基本相當(dāng)，部分涵洞節(jié)省5.96.4%，工期節(jié)省2050天。5.0m波紋管涵洞造價與小橋造價基本相當(dāng)，工期節(jié)省35天。6.0m波紋管涵洞與石拱涵相比，節(jié)省造價18.2%23%，工期節(jié)省50天以上,10山嶺重丘區(qū)沖溝設(shè)計方案比較,簡述：內(nèi)蒙古中西部地區(qū)屬山嶺重丘區(qū)沖溝較多，部分沖溝較深（大于20米）、流量較小，地基承載力低，修筑鋼筋砼構(gòu)造物需要進行地基處理而且造價高昂，工期很長。本提案以G