钢波纹管在旧涵维修加固中的应用

摘要：通过广明(广州市番禺区一佛山市高明区)高速公路与金山大道共线段旧涵加固工程实 例，介绍了钢波纹管在旧涵维修加固中的应用方法，简述了该维修加固方案的设计及施工工艺流 程，分析了钢波纹管涵的特点及优势，以期为同类工程提供参考。

关键词：涵洞；钢波纹管；维修加固

涵洞作为公路工程的重要组成部分，广泛运用 于各级公路中。在交付使用后，部分涵洞因负担沉 重的交通荷载及繁重的交通量而不同程度发生各种 病害或由于旧路升级改造，需要维修加固。钢波纹 管涵作为一种新型公路桥涵构筑物，越来越广泛运 用于涵洞设计与建造，特别是在旧涵维修加固中。 下面以广明(广州市番禺区一佛山市高明区)高速公 路与金山大道共线段旧涵维修加固工程为例，介绍钢波 纹管在旧涵维修加固中的应用。

1 工程概况

广明高速公路广州段SG02标主线沿原金山大 道布线，根据建设及设计单位的调查和验算，金山大 道旧涵所处位置为广明高速公路主线路基的，需拆除重建或作旧涵加固处理。共有5座旧涵，包括D1．5 m钢筋砼圆管涵、(2×2)和(4×2．5)m钢筋砼盖板 涵3种结构及尺寸类型。经综合比选(如表1所 示)，对旧涵采用内衬钢波纹管维修加固方案。

2 钢波纹管维修加固方案设计

D1．5 m钢筋砼圆管涵、(2×2)m钢筋砼盖板 涵分别内衬D1．25 m钢波纹管、D1．7 m 钢波纹管 (如图1、图2所示)，采用整体管型。(4×2．5)m钢 筋砼盖板涵内衬D3．5 m钢波纹管，为半圆形管(如 图3所示)，采用拼装管型，分片连接形式为板片搭 接，采用M20高强螺栓。 采用Q235热轧钢板。波纹钢板参数如下：波 距z一200 mm；波高d一55 mm；波峰波谷半径r： 53 mm；钢板厚度，整体管型4 mm，拼装管型5．5 mm。防腐处理方法：热浸镀锌≥63 m(双面)；二次增涂沥青防腐(刷一层，双面)。 综合考虑受力及施工便利性等方面因素，钢波 纹管分节间采用锥体形连接(如图4所示)。

3 施工工艺

3．1 施工工艺流程 (1)清淤，修补。清除原旧涵腔内的杂物、泥 沙、水，并对病害进行检查，清除剥落砼碎屑，对裸露 的钢筋进行除锈防腐处理，对涵台裂缝、裂开的伸缩 缝进行修补处理。 (2)波纹管安装。将波纹管涵分节吊装至涵洞 洞口，利用卷扬机分节拖人指定位置，按(JDHG金 属波纹管安装操作规则》及设计图安装完毕后，对管 节端底部两侧、顶部设置均匀支垫垫块，垫块可用砂 浆砌砖或砼预制块，随后进行下一个管节的安装，与 之前管节连接后，设置垫块固定该管节。如此依次 进行波纹管安装。钢波纹管安装时，拼接处必须清 理干净，密封材料可采用方形耐久性能较好的天然 橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯泡沫或耐候密封胶，确保拼 缝密实。 (3)封端。所有管节安装完毕后，对波纹管涵 和旧涵之间的空隙进行封端处理。采用水泥砂浆砌 砖封端，砌3层砖(1g度不小于36 cm)，表面采用砼 砂浆封闭(砂浆厚度不小于3 cm)，并在涵底高程较大的一侧预留泵送口和排气孔。封端完成后静置 48 h，达到一定强度后再进行注浆。 (4)注浆。注浆分3步进行：1)泵送水泥砂浆， 直至无法泵送为止；插入注浆钢花管，封堵泵送13， 预留钢花管注浆口及排气口。2)通过钢花管压力 注入砂浆，压力值宜为0．8～1．2 MPa，压浆至排气 孔排出浆液浓度与入口一致为止。3)检测注浆质 量，若有较大缝隙或气泡，改用压力注水泥浆。最后 封闭出浆口，保持5 min的不小于0．8 MPa稳压 期。采用水泥浆M20，其配合比(重量比)为水泥： HL一8O压浆剂：水一1 435：159：446。采用 P．042．5水泥、饮用水或洁净的地下水。 (5)调顺排水。钢波纹管涵两个端部与洞口之 间采用C20细石砼顺接，使排水通畅。 (6)定期检查。施工完毕2年内，设专人每月 对加固钢波纹管涵进行常规检查，并作详细记录，2 年后与其他涵洞一样作常规维护即可。检查维护重 点为钢波纹管的变形、锈蚀等。

3．2 施工注意事项 (1)材料进场检查。施工前检查波纹管是否存 在因运输过程中受到撞击、磨损或其他原因造成的 弯曲变形或截面端口变形等现象。损坏的钢波纹管 应予以更换，镀锌层刮落部位应涂刷沥青防腐。 (2)波纹管端头封闭应牢固，表面平整无缝隙， 预留管牢固无松动现象，确保注浆过程中不漏浆。 (3)若注浆过程中发现波纹管接缝处或周围坡 (地)面有冒浆点，要暂停注浆，用水玻璃水泥砂浆封 堵冒浆口后方可继续注浆。 (4)养生期间避免超载车辆通过。

4 钢波纹管涵的特点及优势

(1)强度高，轴向柔性好，同时具有刚性和柔 性。钢波纹管强度为水泥管的1．5～3倍。《公路涵 洞设计细则》指出，钢波纹管涵适用于地基承载力较 低或有较大沉降与变形的路基。有利于改善软土地 基结构物与路堤交界处的错台现象，提高行车安全 性与舒适性。 (2)施工便捷，工期短。钢波纹管采用工厂标 准规模化生产，质量稳定、可靠。管壁薄、重量轻，便 于运输、存放。现场安装方便，不需使用大型设备。 工期短，不受季节及地质情况影响，方便快捷。旧涵 内衬钢波纹管进行维修加固，不影响路面交通。(3)环保、后期养护方便。可减少水泥、砂石等 材料的使用，有利于环保。结构稳定，抗腐蚀性高， 寿命长。后期养护工作量小，养护成本低。 (4)造价低。减少了机械及材料的使用量，工 期短，后期养护量小，可显著降低工程造价。

5 结语

实践证明，钢波纹管涵具有适用性广、造价低、 施工便捷、工期短及后期养护简单等优势，特别是在 旧涵维修加固中，不会对路面交通造成影响。随着 越来越多公路交通基础设施的建设及投入使用，钢 波纹管的应用及发展前景将更加广阔。

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