鋼波紋管涵(共14頁(yè))

1、鋼波紋管涵施工(sh gng)工法1 前言(qin yn)鋼波紋管涵是采用波紋狀管或由波紋狀板通過(guò)連接、拼裝(pn zhun)形成的一種涵洞形式。對(duì)公路涵洞來(lái)說(shuō)，涵洞的不均勻沉降是其破壞的主要型式之一，鋼波紋管涵具有重量輕、安裝方便快捷、耐久性好、工程造價(jià)低、抗變形能力強(qiáng)、減少通車后養(yǎng)護(hù)成本等特點(diǎn)。從材料與結(jié)構(gòu)和功能的本質(zhì)關(guān)系上分析,采用柔性高強(qiáng)度的鋼波紋管涵洞,不僅具有適應(yīng)地基與基礎(chǔ)變形的能力,可以解決因地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的涵洞破壞問(wèn)題,而且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(shí)分布因荷載引起的應(yīng)力應(yīng)變,可以更大程度上分散荷載的應(yīng)力集中,更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)

2、勢(shì)。尤其在高寒凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地帶，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。我單位在岢臨高速公路施工中采用此工法，大大縮短了涵洞修建時(shí)間，保障了全線土石方的正常調(diào)配，降低了工程造價(jià)，保證了施工工期。2 工法特點(diǎn)2.1 此工法操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需大型設(shè)備，拼裝方法快捷可有效縮短施工周期。2.2 采用分片拼裝技術(shù)，不僅能方便涵管的裝卸和運(yùn)輸(ynsh)而且現(xiàn)場(chǎng)施工也易于操控。2.3 免除了砼澆筑、鋼筋焊接等工序，對(duì)周邊噪聲污染較少，而且舍棄了常規(guī)建材，如水泥、砂、石子、木材等，其環(huán)保意義(yy)深遠(yuǎn)。2.4 管節(jié)連接采用柔性對(duì)接卡箍連接，避免了傳統(tǒng)法蘭盤(pán)剛性連接的缺點(diǎn)，不僅節(jié)省了大量連接螺栓，而且安裝拆

3、卸、管身調(diào)整更為簡(jiǎn)便(jinbin)快捷。2.5 涵管回填時(shí)，“楔形區(qū)”部位的壓實(shí)方法采用方形木棒初夯然后再使用小型機(jī)具斜向夯實(shí)，確保了回填壓實(shí)質(zhì)量。3 使用范圍本工法適用于各等級(jí)公路中鋼波紋管管徑為大于2.0m小于等于6m的涵洞或通道。 4 工藝原理涵洞施工以鋼波紋管結(jié)構(gòu)的“薄殼”受力理論為依據(jù)，由于軸向波紋的存在,軸向和徑向同時(shí)分布因荷載引起的應(yīng)力應(yīng)變,可以更大程度上分散荷載的應(yīng)力集中,充分發(fā)揮鋼波紋管結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)地基變形。5 施工工藝流程(n y li chn)及操作要點(diǎn)5.1 施工(sh gng)工藝流程施工所需鋼波紋管由工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝，管節(jié)安裝就位完

4、畢后回填。整個(gè)流程包括：基礎(chǔ)(jch)的開(kāi)挖、現(xiàn)場(chǎng)的拼裝、回填三個(gè)階段，工藝流程圖見(jiàn)表1施工準(zhǔn)備施工放樣基礎(chǔ)開(kāi)挖、整平碾壓，壓實(shí)度檢測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量墊層分層填筑、壓實(shí)施工放樣檢測(cè)管底縱坡管節(jié)拼裝、密封處理涵管就位，補(bǔ)涂防腐涂層分層回填分層壓實(shí)檢測(cè)壓實(shí)度5.2 操作(cozu)要點(diǎn)5.2.1 施工(sh gng)準(zhǔn)備涵洞施工前要全面熟悉設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)技術(shù)交底，現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)涵洞的平面位置和角度(jiod)，如有問(wèn)題及時(shí)提出，施工便道修建完成并能滿足施工需求。5.2.2 施工放樣根據(jù)設(shè)計(jì)提供的導(dǎo)線點(diǎn)、直線曲線轉(zhuǎn)角表及涵洞設(shè)計(jì)圖紙，推算出鋼波紋管涵縱橫軸線坐標(biāo)使用全站儀進(jìn)行總體定位及細(xì)部放樣?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量必須采用“

5、雙檢制”，即由兩人分別采用不同方法計(jì)算和測(cè)量，以避免因思維定勢(shì)而造成放樣錯(cuò)誤。5.3 基礎(chǔ)開(kāi)挖根據(jù)放樣的樁位用白灰撒出開(kāi)挖邊界，根據(jù)不同的地質(zhì)情況采用相應(yīng)的開(kāi)挖邊坡比例和支護(hù)方式，當(dāng)開(kāi)挖高度超過(guò)5m時(shí)為深基坑作業(yè)，要制定深基坑專項(xiàng)施工方案。開(kāi)挖采用挖掘機(jī)開(kāi)挖，開(kāi)挖至距設(shè)計(jì)標(biāo)高30cm時(shí)停止開(kāi)挖，用人工開(kāi)挖、整平，避免超挖和基底土遭受擾動(dòng)。基礎(chǔ)四周設(shè)置排水溝，避免雨季基底被浸泡。5.4 墊層施工墊層施工材料選用(xunyng)級(jí)配良好的天然砂礫，最大粒徑不超過(guò)50mm，0.074mm以下(yxi)粉粒含量不得超過(guò)3%。施工采用(ciyng)振動(dòng)壓路機(jī)分層填筑、分層壓實(shí)的方法進(jìn)行，每層厚度20cm

6、-25cm,厚度和壓實(shí)度均應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在基礎(chǔ)墊層頂面預(yù)留涵長(zhǎng)0.21%的預(yù)拱度，確保管道中部不出現(xiàn)凹陷或逆坡。5.5 鋼波紋管的運(yùn)輸與安裝5.5.1 鋼波紋管通常采用工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，出廠時(shí)已進(jìn)行鍍鋅處理。用汽車運(yùn)輸至工地后，卸貨時(shí)不可直接翻拉，應(yīng)用吊車配合人工進(jìn)行裝卸，避免損壞鍍鋅層。5.5.2 管身安裝前要求準(zhǔn)確放出涵洞的軸線和進(jìn)、出水口的位置，拼裝時(shí)要注意端頭板片和中間板片的位置，管涵的安裝必須按照正確的軸線和圖紙所示的坡度敷設(shè)。5.5.3 對(duì)于大孔徑鋼波紋管涵洞應(yīng)采用拼裝式涵管施工技術(shù)，管徑2.02.5m結(jié)構(gòu)宜采用管節(jié)對(duì)接，管徑大于等于3.0m結(jié)構(gòu)宜采用片狀弧形波紋板螺絲連接拼裝。5

7、.5.4 管身安裝應(yīng)緊貼在砂礫墊層上，使管涵能受力均勻?；A(chǔ)頂面坡度與設(shè)計(jì)坡度一致，并且在管身沿橫向預(yù)設(shè)拱度為管節(jié)長(zhǎng)度的0.2%-1%,以確保管道中部不出現(xiàn)凹陷或逆坡。5.5.5 管身采用(ciyng)Q235熱軋鋼板連接(linji)一周，整體成型后再進(jìn)行縱向連接，由中心向兩端對(duì)稱進(jìn)行安裝。安裝時(shí)先安裝底片，然后分別向上拼接。每安裝5m進(jìn)行一次管節(jié)的圓度和位置校正(jiozhng)。如出現(xiàn)偏位，采用千斤頂在偏位的方向向上頂管節(jié)進(jìn)行糾偏。5.5.6 拼裝底板時(shí)以中心軸線、中點(diǎn)為基準(zhǔn)，第一張波紋板定位，以此為起點(diǎn)向兩側(cè)延伸，直至兩端。圓周向搭接長(zhǎng)度為5O mm，第二張板疊在第一張板上面，對(duì)正連接

8、。拼裝環(huán)形圈：由下向上順次拼裝。軸向搭接寬度為120mm，搭接部分上板覆蓋下板，圓周向連接采用階梯形，即上面兩塊板的連接疊縫與下面兩塊板的疊縫錯(cuò)位。5.5.7 分片鋼波紋板螺栓組裝時(shí)，采用松螺栓組裝法，先將各個(gè)螺孔插入螺栓，套上螺母后，稍初擰，不擰緊螺母，待全部組裝完畢后，逐個(gè)擰緊螺母。每個(gè)螺母的扭力矩不得小于1356 Nm，最大不得超過(guò)2034 Nm，用機(jī)動(dòng)扳手時(shí)，擰扳時(shí)間應(yīng)持續(xù)25 s。5.5.8 管節(jié)全部拼裝完成后，應(yīng)檢查管節(jié)位置是否符合設(shè)計(jì)要求。并在管身內(nèi)側(cè)所有鋼板拼縫采用密封膠進(jìn)行密封防止泄露。5.5.9 涵管出廠時(shí)，涵管及配套附件(fjin)已經(jīng)做過(guò)鍍鋅處理，一般情況下，可在管節(jié)內(nèi)

9、外管壁涂上或噴上含有石棉纖維的厚瀝青一道(0.4mm-0.5mm)或涂刷兩邊瀝青(lqng)和石油的拌和物，以加強(qiáng)防腐蝕作用，從外觀看管壁均勻地涂成了黑管即可。5.6 兩側(cè)(lin c)及涵頂回填 5.6.1 回填材料采用與路基相同填料，盡量避免使用粘性材料。在距波紋管口30cm范圍內(nèi)，不得有超過(guò)8cm的石塊、有機(jī)物等有害物質(zhì)。5.6.2 回填應(yīng)在管身兩側(cè)保持對(duì)稱、均勻的原則進(jìn)行填筑，以控制內(nèi)部應(yīng)力分布，有效防止管節(jié)滾動(dòng)變形或偏位，回填前應(yīng)先在側(cè)面作出分層回填厚度的填高指示，以控制分層回填厚度，分層壓實(shí)厚度20cm?！靶ㄐ螇K”區(qū)域，用級(jí)配良好的天然砂礫作為填料，人工用木棒夯實(shí)，每個(gè)凹槽部位必須

10、夯實(shí)到位，再用小型夯實(shí)機(jī)械斜向夯實(shí)。在管身最大直徑兩側(cè)50cm外使用18T壓路機(jī)碾壓，50cm范圍內(nèi)使用小型夯實(shí)機(jī)械夯實(shí)，以避免壓路機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備對(duì)波紋管的撞擊,壓實(shí)度達(dá)到96%后方可進(jìn)行下一層的施工。在管頂填土超過(guò)30cm后，采用壓路機(jī)靜壓，超過(guò)50cm后，方可采用壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)。5.6.3 鋼波紋管涵回填沒(méi)有達(dá)到最小填土高度時(shí)禁止一切重型車輛通行。 5.6.4 鋼波紋管涵頂部(dn b)及周圍20m范圍(fnwi)內(nèi)禁止強(qiáng)夯。 5.7 勞動(dòng)力組織(zzh)勞力的配置應(yīng)用機(jī)械配置數(shù)量、工程量相匹配，避免窩工或人員不足現(xiàn)象發(fā)生。本工法每個(gè)工作面人員數(shù)量見(jiàn)表1。主要工種勞動(dòng)力組織表表1序號(hào)作業(yè)

11、項(xiàng)目及內(nèi)容人數(shù)備注1架子工62現(xiàn)場(chǎng)安裝人員10墊層施工人員轉(zhuǎn)入3測(cè)量3隨時(shí)檢測(cè)標(biāo)高6試驗(yàn)檢測(cè)3機(jī)動(dòng)檢驗(yàn)每個(gè)作業(yè)面合計(jì)226 材料與設(shè)備6.1 本工法所需的主要設(shè)備儀器情況見(jiàn)表2。主要設(shè)備儀器配置表表2序號(hào)設(shè)備名稱單位數(shù)量備注1運(yùn)料車臺(tái)3負(fù)責(zé)棄土和墊層材料運(yùn)輸2挖掘機(jī)臺(tái)1基礎(chǔ)開(kāi)挖318T振動(dòng)壓路機(jī)臺(tái)1基礎(chǔ)、墊層及回填碾壓48T吊車臺(tái)1配合涵管吊卸550裝載機(jī)臺(tái)1配合人工作業(yè)6小型夯實(shí)機(jī)具臺(tái)2回填夯實(shí)7全站儀套18水準(zhǔn)儀套1950m鋼尺把110試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備套1灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度11千斤頂個(gè)1調(diào)整管節(jié)位置12電子天平臺(tái)113扭力扳手把4檢測(cè)螺栓連接扭力6.2 本工法所需主要(zhyo)材料6.2.1

12、波紋管、波紋板采用低碳鋼制作(zhzu)，其化學(xué)成分和力學(xué)性能應(yīng)符合碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB/T700-2006)中對(duì)應(yīng)的規(guī)定，其中，縱向抗拉強(qiáng)度(kn l qin d)要求不小于400MP。波形代號(hào)適用內(nèi)徑D(mm)波距L(mm)波高H(mm)厚度t(mm)120002500150502.06.022000250014555653.06.0320006000200553.06.06.2.2 所有用于連接的螺栓、螺母均應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件中強(qiáng)度性能等級(jí)8.8以上規(guī)定。6.2.3 卡箍和管之間采用石棉或橡膠密封墊，密封墊的寬度5080mm，厚度510mm。6.2.4

13、螺栓連接時(shí)采用專用密封膠進(jìn)行密封防滲及防銹。7 質(zhì)量控制本工法以公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范、公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、公路路基施工技術(shù)規(guī)范、公路橋涵用波形鋼板、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等為依據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制。7.1 鋼波紋管涵出廠時(shí)，必須附有產(chǎn)品質(zhì)量合格證書(shū)，出廠前進(jìn)行必要的預(yù)拼裝。鋼波紋管出廠(ch chng)時(shí)成品允許偏差表3項(xiàng)目允許偏差備注管節(jié)長(zhǎng)度(%)1直徑(mm)不小于設(shè)計(jì)矢高(mm)50波形尺寸(%)3管壁厚(mm)-0，正值不限順直度(%)不大于0.27.2 為保證連接(linji)螺栓扭矩的要求值，在回填前全面檢查每個(gè)螺栓，用扭力扳手測(cè)定扭矩，確保每個(gè)螺栓扭矩滿足要求。7.3 截面變形測(cè)量(cl

14、ing)與控制7.3.1 鋼波紋管涵在進(jìn)行回填前要檢測(cè)截面尺寸偏差不超過(guò)1%，如不符合要求應(yīng)重新校正組裝。7.3.2 回填過(guò)程中以及剛剛施工完畢后都要測(cè)量截面形狀，測(cè)量不同位置三處以上。截面尺寸偏差應(yīng)在允許變形范圍-1%DD2%D之內(nèi)，如截面變形超過(guò)變形范圍時(shí)，應(yīng)立即終止施工并查明原因，采取措施將變形量控制在該范圍內(nèi)。7.4 現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)對(duì)局部的防腐涂層缺陷采取有效的補(bǔ)救措施。7.5 鋼波紋管涵施工實(shí)測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表4。鋼波紋管涵施工實(shí)測(cè)項(xiàng)目表4序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差備注1基礎(chǔ)壓實(shí)度(%)設(shè)計(jì)要求每涵不小于3處2軸線偏位(mm)50經(jīng)緯儀測(cè)量不小于3點(diǎn)3涵底流水面高程(mm)20水準(zhǔn)儀測(cè)量不小于

15、3點(diǎn)4涵長(zhǎng)(mm)+100，-505回填壓實(shí)度(%)設(shè)計(jì)要求各層不小于3處6管身順直，進(jìn)出口平整，無(wú)阻水現(xiàn)象。8 安全措施8.1 成立安全生產(chǎn)管理組，對(duì)所有參與建設(shè)的人員進(jìn)行安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)教育，開(kāi)工前實(shí)行安全交底制。每個(gè)施工作業(yè)面配置(pizh)一名安全員，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題消除安全隱患。8.2 編制(binzh)詳細(xì)的安全應(yīng)急預(yù)案，包括高空墜落、物體打擊、土方崩塌，并定期進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案演練。8.3 進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的所有(suyu)人員必須佩戴安全帽，進(jìn)行高空作業(yè)人員必須系安全帶。8.4 涵管卸落和拼裝起吊時(shí)要有專人負(fù)責(zé)指揮，所有人員應(yīng)聽(tīng)從指揮人員的安排、部署。8.5 由于涵洞施工場(chǎng)地相對(duì)較為狹小，因

16、此機(jī)械操作手要嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，密切注意周圍人員，避免對(duì)施工人員造成傷亡。9 環(huán)保措施9.1 建立以項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)的環(huán)境保護(hù)小組，制定管理程序，明確各職能部門(mén)職責(zé)，專門(mén)負(fù)責(zé)(fz)施工中的環(huán)境保護(hù)工作。9.2 基礎(chǔ)開(kāi)挖注意下方(xi fn)管線埋設(shè)情況，避免將管線挖斷。9.3 施工施注意保護(hù)(boh)周圍生態(tài)環(huán)境，不得隨意亂挖、亂棄。9.4 工程完工后對(duì)可恢復(fù)地進(jìn)行植被恢復(fù)。10 資源節(jié)約10.1 采用鋼波紋管涵施工，可節(jié)約的水泥、木材、鋼筋等常規(guī)材料。10.2 鋼波紋管涵適應(yīng)基地范圍廣，基礎(chǔ)處理多為砂礫墊層，與常規(guī)鋼筋砼涵洞等相比較，節(jié)省大量圬工數(shù)量，相比總體節(jié)能30%-50%。11 效益

17、分析11.1 經(jīng)濟(jì)效益與修建鋼筋砼拱涵相比較，采用鋼波紋管涵施工有以下優(yōu)點(diǎn)：其主要材料鋼波紋管可在工廠采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，可節(jié)省圬工砌筑和現(xiàn)澆砼所需的時(shí)間。而且鋼波紋管重量輕、分片安裝體積小，易于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸、安裝。由于上述原因，采用鋼波紋管涵施工可大大加快施工進(jìn)度，縮短工期。在岢臨高速的施工中我單位通過(guò)實(shí)際比較、分析，1-5m鋼波紋管涵預(yù)算單價(jià)為2.7萬(wàn)元/m，1-44m鋼筋砼拱涵預(yù)算單價(jià)為3.6萬(wàn)元/m,造價(jià)可節(jié)約近25%，同時(shí)工期可節(jié)省35d，其經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。11.2 社會(huì)效益11.2.1 采用鋼波紋管涵施工，可實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，能帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐胤?dfng)經(jīng)濟(jì)，其使用壽命長(zhǎng)、維修費(fèi)用低。11.2.2 采用鋼波紋管涵施工，不僅施工速度(sd)快，而且鋼波紋管適應(yīng)的地質(zhì)條件范圍較廣(軟土地(td)基、寒冬地區(qū)、膨脹土地區(qū)均可采用)，適應(yīng)變形能力強(qiáng)?？稍趽岆U(xiǎn)救災(zāi)、處理突發(fā)事故中得到廣泛的應(yīng)用。11.2.3 采用鋼波紋管涵施工，不僅免除了砼澆筑、鋼筋焊接等工序，對(duì)周邊噪聲污染較少，而且舍棄了常規(guī)建材，如水泥、砂、石子、木材等，其環(huán)保意義深遠(yuǎn)。 11.2.4 由于鋼波紋管涵適應(yīng)沉降、變形能力強(qiáng)，在解決涵洞“錯(cuò)臺(tái)跳車”問(wèn)題方面能發(fā)揮重要的作用。12 應(yīng)用實(shí)例我公司在岢臨高速公路ZB1-9合同段和太佳高速公路第三合同段，均采用