钢波纹管涵在高速公路中的应用!

 

　　金属波纹管涵的波纹结构可使涵洞路面受力合理，荷载分布均匀，并具有一定的抗变形能力，能解决北方寒冷地区（霜冻）对桥梁和管涵砼结构的破坏问题；使路表面没有伸缩缝，提高行车舒适性；有利于改善软土地基结构与路堤交界处的“错台”现象，提高行车安全性。波纹管涵的工后营运、养护成本低，工程实际造价也低于同类跨径的桥梁、涵洞。钢波纹涵管进出口也可按照边坡比例做成斜口，加工波纹管管径范围0．5～8 m，管壁厚度为3 mm～7 mm，能够满足填土0．5 ～40 m厚的需要。

　　钢波纹管是由碳钢板经冷成型加工而成的管壁带有波形截面的并且管体表面经耐腐蚀处理的金属管道状结构物，用来代替公路、铁路工程中的砼涵洞及小桥等。具有一定柔性的高强度钢波纹管，不仅提高了适应地基与基础变形的能力，有效解决因地基基础不均匀沉降导致涵洞破坏的问题，而且波纹涵管涵洞由于轴向波纹的存在使其具有优良的受力特性，轴向和径向同时承担因载荷引起的应力应变，可以更大程度上分散载荷的效应，更好地发挥钢结构的优势。

 

　　目前，高填方路段涵洞的形式较多采用钢筋砼拱涵，其拥有钢材用量较少、结构坚固、自重及超载潜力大及使用寿命较长等优点，但同时也存在圬工量大、占用劳力较多、工期长和对地基承载能力要求高等不利因素。对比钢筋砼拱涵，钢波纹管涵具有以下优势：

 

　　（1）对地基要求低。由于钢波纹管涵为柔性结构物，其基础一般也为柔性基础，涵洞基底的沉降和两侧路基的沉降是均匀的，所以在涵洞构筑时不必单独对钢波纹管的基底进行特别处理，基本原则是路基怎样处理，涵洞基底也怎样处理。而钢筋砼拱涵对地基承载力的要求较高，涵顶填土高度大于12m的拱涵通常要求地基承载力达到500kPa以上。南方地区软土分布广泛，地基承载力通常达不到设置拱涵的要求，需采用强力的地基处理方案提高地基承载力，而且处理后仍然可能无法避免不均匀沉降，导致拱涵开裂等。

 

　　（2）施工便捷。钢波纹管生产、管体拼装与土建可分开同时实施，大大缩短施工期。钢波纹管重量只有水泥制品的10%～20%，现场吊、拼装通常只需要2～3周，参与的人员和机械较少。而钢筋砼拱涵施工通常需要数月时间，需耗费大量人力、物力。同时，减短工期也可使工程早期交付使用及减少因施工而引发的民怨。

 

　　（3）经济性较好。通过测算比较，该文例举的钢波纹管涵平均每延米的造价比同等规格的拱涵低3000元左右，而高填方的路段往往涵洞较长。因此，采用钢波纹管涵能够节约较多造价。若考虑到钢波纹管涵的施工便利以及地基处理等方面可能节约的成本，则其经济性更为可观。

 

　　（4）环保低碳，减少或根本舍弃了常规建材如水泥、砂石等的使用，有利于环境保护，环保意义深远。截止2010年底，国内粗钢产量达到6亿t，占全球产量的45．5%。钢产量的增长为发展中国钢结构建设事业创造了良好的时机。