刘　冰

（青海路桥建设股份有限公司，青海 西宁 810000）

波纹钢管涵洞在公路工程中的应用探究

刘冰

（青海路桥建设股份有限公司，青海 西宁 810000）

当前，现代化交通建设在不断地发展，科学建设水平也在逐渐地提高，在公路建设中，钢结构已经逐渐的流行起来，并且得到了更多的关注。波纹钢管涵洞是一种较为新型的材料结构，在公路建设当中也得到了大力的应用，而这种结构在施工中更有利于环保，也可以提高施工效率，其优点已经被越来越多的人熟知，所以在现代公路建设中已经广泛地使用了。本文主要在实践中对钢波纹管的应用进行研究探讨，并且提出一些相应的意见，在公路工程的建设中所应用的方法提出了理论依据。

公路工程；波纹钢管涵洞；应用方法

在我国现阶段的公路建设中，由于劳动力成本以及环保要求不断地提高，在建设中也就无形地加大了困难，对此，新技术、新工艺以及新材料就显现出了一定的优势，在实际应用中也得到了普遍的认可，使用范围也越来越广泛，而对于传统的技术而言也就提出了更高的要求。应用波纹钢管涵洞是在现代公路建设中最主要的一种材料，它主要是通过钢管和机械施工密切地相联系，从而共同承受荷载的一个形式。这种方法虽然已经得到了更多的认可和应用，但并没有形成一套特有的设计标准，同时也存在一些问题，也是需要在未来进一步发现和研究的。

一、波纹钢管涵洞的特点

（一）在公路工程中最常见的一种结构设施就是涵洞，它可以满足通道和排水的要求，但施工时间是较长的，因为它的涵洞密度是非常大的。如果是在较为特殊的岩土地区时，比如对于那些膨胀土，季节性的冻土或者是软土地区时，应用钢筋混凝土的圆管涵会出现一定程度的破损，并且也会导致出现不均匀地沉降或者是病害等问题，同时也会降低这些材料的使用寿命，提前老化。此外，在应用圆管涵时因为它自身存在的缺陷，也会造成运输不便或者是没有达到一定强度地联结，这些问题也是降低材料使用寿命的因素。在实际应用中，从另一方面我们也可以看出，由于路基和涵洞的构筑材料存在很大的差异，所以也就导致了明涵出现跳车等问题，从而对于行驶安全和舒适度等造成一定的影响，也提高了养护的成本。对此，应用波纹钢管涵洞是一种比较有效的解决方法，它不仅可以解决地基变形的问题，也可以防止涵洞受到破坏，从而降低地基发生沉降等现象。

（二）在公路涵洞中最主要的一种破坏形式就是出现不均匀沉降问题，而产生这种问题最主要的一种因素就是材料与功能之间的关系。如果应用强度较高，柔软性好的波纹钢管涵洞就可以有效地防止这种问题的发生，也可以解决地基变形的问题。波纹钢管涵洞它具有良好的受力特性，在轴向波纹中会存在大量的应力，这也是避免地基出现沉降最主要的一种条件，不但可以分散荷载应力，同时也可以提高应力的集中，发挥出钢结构所特有的优点。对于那些土体不够理想的地区应用该材料更具有优势，其发展前景也是较为广泛的。

（三）通过大量的实践我们可以看出，在公路工程中，如果涵洞不会出现不均匀沉降最有效的方法就是材料的应用，而在研究中发现，波纹钢管涵洞是最具有这种能力的，而它的表现形式也体现在几个方面。第一，它有一定的抗沉降与抗变形的优点，更适用在承载力较差，膨胀土以及软土地区使用。第二，适用在人工力与财力短缺的地区。第三，适用在工期较短，并且需要拼装的施工中。第四，生产环境不受任何影响，可以集中生产，便于控制质量等。第五，对于那些生产时间短，标准化生产，更利于控制质量。第六，可以有效地改善膨胀土以及软土等地区的地基结构，并且降低发生沉降，减少碎石和水泥等材料的用量，可以保护环境，从而也就降低了养护成本，并且也提高了公路的使用性能。

二、波纹钢管的类别

波纹钢管的形状是不同的，也分为几种，其中应用最普遍的就是u形波纹钢管。如果按照层数进行划分，一般有多层与单层两种，但还有一种划分方法，就是可以按照是否有加强环进行分类，可以把它分为有加强型和无加强型两种。其中，u形波纹钢管可以更好的用于低压以及大变形的状态下使用。此外，在公路波纹钢管涵洞应用时，也可以把截面形式分为几种，包括有整装与拼装型圆管，拼装拱形等。而我们在选用结构形式时也必须要全面综合地考虑，波形和结构的适应能力，跨径和水力计算之间的关系等都是在考虑范围之内的。如果是应用在一些小跨径的波纹钢管涵洞中时，一般都是以圆形管以或者是整装型为主，并且可以拼装使用的。如果是应用在大跨径时，则一般是以拼装为主，其截面会以拱形或者是圆形为主。还有一方面也是非常重要的，我们在应用波纹钢管的拱涵时，它必须是现浇混凝土，如果是在软土地基，或者是发生不均匀沉降时，它的截面应是闭合式的，截面不同所应用的管涵也是不同的。

三、波纹钢管涵洞在工程建设中的应用

在现代公路工程中，普遍应用的一种材料就是波纹钢管涵洞，它是较为特殊的一种结构，有刚性与具有柔性，可以与土体形成组合，并且同时受力，所以应用这种材料在施工中进行涵背回填时有着非常重要的作用。但是，在作业时也应注意它的温度控制，时间以及环境等，无论是从材料，还是从压实度方面的要求都必须要结合相应的施工工艺来完成。

（一）波纹管的制造方法一般分为几种，包括有冲压法，滚压法以及液压成型法。其中，我们所应用的滚压法是通过槽模对薄壁管坯做滚压处理进行制造的一种方法，但这种方法更适用在柔性软管。同时，我们也要考虑综合条件，无论是从材料，工作还是从成本或者是寿命方面都需要综合界定。但是在当前公路工程发中应用最多的还是液压法，这种方法主要是应用液压制约了环中产生胀形的问题，它可以加工不同的金属，并且成本也相对较低。

（二）在应用波纹钢管涵洞的施工方法时，通常情况下是通过应用回填法与开槽法两种，并且与混凝土涵的方法是一致的。我们进行波纹钢管施工前，必须要对其准确定位，找出管涵的纵横轴线和它的中心点，同时根据一定的比例在基坑边坡进行放坡，控制好宽度，再根据图纸要求开挖，测量出准确的位置，打好边桩，测出高程。如果是在软土地基进行作业时，必须要根据它的厚度做砂砾换填处理，如果是一般土质则必须要做好夯实处理，工序完成后要进行全面地检测，通过后才能进行使用。如果是在优质的土地基上作业时可以节省很多工序，只需清理一些杂物便可。但遇到岩石地基时，为了避免波纹钢管发生变形，则必须要做换填工作，不能在坚硬的岩石上作业，由于波纹管是属于柔性结构，一旦遇到过硬的岩石会破坏它的性能，对此，要进行换填并做好夯实。

（三）在做安装管身时，必须要准确的算好轴线的位置以及进出水口的位置，安装时尽量要靠近垫层，均匀的受力在管涵上。如果是进行拼装时，其顺序是从下到上进行的，再顺着轴向延伸至两端。在各个板之间的连接必须是密切的，同时要用螺栓应拧紧，也就是分别把同一个螺栓向外拧紧，避免出现打滑的现象，一旦出现松动就会影响波纹钢管的正常使用。此外，在安装管轴时，在每一个管节之间必须要进行有效的校正处理，绝对不能出现偏位现象，一旦发生偏移，则可以利用千斤顶做纠正使之回到正位，但不能过大地用力，避免损坏。最后，安装结束后，必须要对每个管节的螺栓进行认真仔细地检查，是否存在松动或者是有遗漏的问题，如果没有达到要求的螺栓应及时的更换。

（四）如果要确保涵管在回填时的质量要求，就必须要在涵管两侧进行夯实处理，在管底的下方应用水密法做振实处理。在回填波纹管两侧的填土时必须要分层进行，而且厚度要达到标准要求，达到压实标准后再做下一层的填筑。如果管涵的范围较大时可以应用压路机做振动碾压，如果范围较小时则可以应用小型机械作业，但一定要夯实。如果回填管涵上方的土体时，如果厚度较小时可以应用小型机械进行夯实处理，反之厚度较大时必须要应用压路机进行作业，压实度要达到标准要求。在对波纹钢管顶进行回填时，它的高度只取最大值，并且只能应用小型的压实机械，如果需要重型设备时，一定要检查结构物是否具有受载的能力，不能盲目地进行。最后，在砌筑八字墙施工时，必须要先夯实其底部，测试它的承载力，通过后再砌筑处理。

结语

波纹钢管涵洞是在现代公路建设中最主要的一种材料，它主要是通过钢管和机械施工密切的相联系，从而共同承受荷载的一个形式，在现代公路建设中也已经逐渐流行起来，同时得到了一定的关注。它不仅是一种较为新型的材料结构，并且这种结构在施工中更有利于环保，也可以提高施工效率，其优点已经被越来越多的人而熟知，所以在现代公路建设中已经广泛地使用了。

［1］张宇明，隋东，滑福晶.钢波纹管涵洞的推广应用［J］.交通世界，2006（11）：43-44.

［2］陈昌伟.波形钢板结构及其在公路工程中的应用［J］.公路，2000（7）：76-78.

［3］刘莹莹.公路波纹钢管桥涵施工探讨［J］.民营科技，2015（7）：102-104.

U416

A