橋梁用金屬波紋管
橋梁用金屬波紋涵管（金屬螺旋管，金屬波紋管涵，波紋管涵洞）嚴(yán)格按照J(rèn)G/T3013-1994標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于我國(guó)各大橋梁工程。可具有接縫牢固、無(wú)開裂、無(wú)脫扣、不滲水、不滲漿、可旋接、承載能力大等特點(diǎn)，深受用戶的好評(píng)。
概述
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，過去年代修建于各地城鎮(zhèn)和各級(jí)公路上的橋梁，負(fù)擔(dān)著十分沉重的交通荷載及繁重的交通量。由于歷史的種種原因，如建橋當(dāng)時(shí)的資金緊缺，設(shè)計(jì)荷載及泄洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，技術(shù)力量的缺乏，設(shè)計(jì)、施工管理的粗放，設(shè)計(jì)、施工技術(shù)水平較低和設(shè)備、手段、材料的落后，以致在設(shè)計(jì)上或多或少存在考慮不周的缺點(diǎn)，施工也留下大小不同的缺陷。
涵洞在公路工程中占很大比例，是公路工程中的重要組成部分，無(wú)論是占工程數(shù)量還是占工程造價(jià)上，據(jù)有關(guān)資料介紹：小橋涵工程數(shù)量約占橋涵總數(shù)的70%～80%，平原地區(qū)，每公里約有1～3座；山嶺重丘區(qū)，每公里平均約有4～6座，小橋涵工程造價(jià)可以占到橋涵總額的50%以上。小橋涵中，涵洞又占絕大多數(shù)，在山嶺重丘區(qū)，因?yàn)槭a(chǎn)石料，石料涵的造價(jià)及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，又節(jié)省鋼材和水泥，經(jīng)久耐用，石拱涵是首選的涵洞類型，石拱涵的比例約占40%，其至更多。從橋梁技術(shù)狀況分析，由于河床屢遭洪水沖刷，河床底部加深，橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)外露、沖空，產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致橋臺(tái)、拱圈產(chǎn)生附加應(yīng)力而出現(xiàn)開裂，有的甚至出現(xiàn)開合現(xiàn)象；有的橋梁由于橋臺(tái)較高，受行車及臺(tái)后土壓力的作用，橋臺(tái)出現(xiàn)開裂、凸肚等病害；橋面混凝土鋪裝層由于使用時(shí)間長(zhǎng)加之重車作用，導(dǎo)致開裂、剝落等病害。
舊橋加固，提高舊橋的承載能力，確保交通運(yùn)輸?shù)陌踩悄壳昂徒窈竺媾R的任務(wù)。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和重點(diǎn)工程的建設(shè)，目前公路橋梁所承受的負(fù)荷有3個(gè)特點(diǎn)：1交通量不斷增大；2重型車輛增加及超載現(xiàn)象嚴(yán)重；3超限運(yùn)輸?shù)某霈F(xiàn)和增加。按現(xiàn)在橋梁和運(yùn)輸狀況，橋梁的承載能力和通過的車輛荷載是公路與運(yùn)輸?shù)拿苤弧?BR>根據(jù)近幾年對(duì)超限運(yùn)輸橋涵的加固實(shí)踐，下面介紹公路舊橋涵加固方法。
如果舊橋涵頂部填土較高，挖斷路基重新修建，工程量較大，山區(qū)修建施工便道困難，在此種條件限制下，只能是對(duì)舊涵進(jìn)行加固處理。目前對(duì)于舊橋涵通常采用的做法是：
1、在不破壞原有橋涵的基礎(chǔ)上，縮小小橋涵的跨徑，在其中修建一座構(gòu)造形式相近的結(jié)構(gòu)，石拱涵拱圈增設(shè)套拱加固法在原主拱圈腹面下增設(shè)一層新拱圈，即緊貼原拱圈底面上，澆注或錨噴混凝土新拱圈，外形上就像是在原拱圈下套做了一個(gè)新拱圈。下部結(jié)構(gòu)擴(kuò)大基礎(chǔ)加固，此方法實(shí)際上是新修了一座石拱涵，而且施工工期長(zhǎng)，施工難度大、工程量大、危險(xiǎn)性高。
2、在原有橋涵內(nèi)放置一道或幾道金屬波紋管涵，波紋管具有重量輕，施工簡(jiǎn)單、工期短等優(yōu)點(diǎn)，原涵與波紋管底部及兩側(cè)可填充沙礫、碎石土、片石砼等材料，波紋管頂部可用高壓泵送膨脹水泥沙漿或砌筑片石膨脹砼。此方法在工程應(yīng)用中取得了很好的效果。
二、 波紋管施工方法
a) 涵洞施工前,準(zhǔn)備相關(guān)材料、人員及設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，并作好施工時(shí)期的安全防護(hù)工作，對(duì)路基邊坡進(jìn)行圍網(wǎng)防護(hù)，防止石塊等物體下滑傷人。
b) 基礎(chǔ)處理，可回填沙礫或砌筑片石砼。對(duì)基底進(jìn)行平整，換填30-50cm厚的沙礫材料，密實(shí)度達(dá)到90%以上，選擇適當(dāng)?shù)牧魉v坡3%左右。定出每道涵的中線和邊線。
c) 波紋管施工時(shí)，采用分段施工的方法，預(yù)先在原拱涵基底用角鋼并排兩根，長(zhǎng)度根據(jù)涵長(zhǎng)確定。作涵管推進(jìn)時(shí)的滑軌，波紋管管徑根據(jù)工程需要可有不同的規(guī)格，整裝管管徑為0.5m--2.5m; 每節(jié)管長(zhǎng)度3米左右。采用內(nèi)(外)法蘭螺栓連接。拼裝管管徑為3m--8m。每個(gè)圓周方向有4---15塊板組成，板與板搭接高強(qiáng)螺栓緊固。
d） 如果涵長(zhǎng)小于30米，波紋管兩側(cè)與原涵寬度大于80cm，可將整道涵管在下游或上游向一端推進(jìn)，就位以后，再進(jìn)行一端擋墻的砌筑，四周的回填工作，可回填沙礫、碎石土，砌筑片石等，頂部采用漿砌片石或高壓泵送膨脹水泥沙漿。
e） 如果涵長(zhǎng)大于30米，波紋管兩側(cè)與原涵寬度小于80cm，可將3m-6m長(zhǎng)涵管在下游或上游向一端推進(jìn)，就位以后，可以將其固定，砌筑頂端的片石端墻，波紋管的另一端與涵洞間的間距用沙袋或漿砌片石擋住，寬度50cm，然后開始回填。兩側(cè)可用粗沙水密法密實(shí)或澆注混凝土震動(dòng)棒搗實(shí)；頂部采用高壓泵送膨脹水泥沙漿。該節(jié)管四周填筑完畢以后，將第二節(jié)管運(yùn)至，進(jìn)行兩管的連接，波紋管的連接方式為內(nèi)法蘭螺栓連接，工人可在管內(nèi)連接。連接完畢后，以上述相同的方法進(jìn)行回填。依此順序，完成整道涵管的修建工作。
三、 YTHG金屬波紋涵管在舊橋涵修復(fù)加固工程中的應(yīng)用實(shí)例簡(jiǎn)介
1、京贊公路河北保定段
該段公路有處小橋采用Ø2.5米波紋管,兩孔并排,替代兩孔5米的石拱橋,橋下有水渠,原路面寬度為7米,2004年進(jìn)行改建拓寬,原拱橋長(zhǎng)度不夠,需要接長(zhǎng)或破壞重建,費(fèi)時(shí)費(fèi)工,采用波紋管每孔長(zhǎng)度12米,將波紋管置于石拱橋內(nèi)，拱橋增加的寬度用波紋管補(bǔ)償，管四周回填沙礫，洞口漿砌片石，施工時(shí)間僅為5天，這樣縮短了施工時(shí)間，可以保證開閘放水，滿足農(nóng)業(yè)灌溉的需求。再者，該處位于村莊內(nèi)，有水渠通過,修建施工便道也很困難。這次調(diào)查，該路已通車近3年，路面平整，涵洞接縫處密封性能良好。
2、G112線是河北連接山西的主要運(yùn)煤通道，長(zhǎng)期超載造成一些路段蓋板涵險(xiǎn)情不斷，并出現(xiàn)路面破壞現(xiàn)象，嚴(yán)重危及了行車安全，蓋板涵的重新修建需對(duì)相應(yīng)路段進(jìn)行斷交，且施工期至少需要半月。2007年6月13日，我公司將直徑1.0/2.5米金屬波紋涵管運(yùn)至保定淶源縣險(xiǎn)情路段，此路段屬傍山險(xiǎn)路，無(wú)法修建施工便道，斷交對(duì)過往車輛影響極大，金屬管涵運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后，斷交施工一天時(shí)間，整道涵洞就修建完畢，而且管涵頂部填土超過30cm后，100T左右的車輛都可以通行。涵洞修建完畢后，該路段的業(yè)主和施工單位對(duì)金屬波紋涵管給予了高度評(píng)價(jià)。
3、大杖子灤河大橋位于省道出海路K37+884處，橋長(zhǎng)404.4米，建于1996年。隨著承德市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，該橋車流量晝夜達(dá)到1.4萬(wàn)至1.7萬(wàn)輛，超限超載車輛急劇增加，造成該橋破壞嚴(yán)重，病害發(fā)展迅速，存在著嚴(yán)重的事故隱患，隨時(shí)都有垮塌的危險(xiǎn)。經(jīng)交通部公路工程檢測(cè)中心檢測(cè)，該橋被評(píng)為四類橋梁，需要搶險(xiǎn)加固。為了保證出海路大杖子灤河大橋搶險(xiǎn)加固工程在汛期前完工，該市交通局公路處抽調(diào)精兵強(qiáng)將，組成施工隊(duì)伍于2007年4月1日進(jìn)駐施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行征地、修便道等前期工作。在便道的修復(fù)過程中選用了我公司生產(chǎn)的YTHG整裝波紋管涵14道，我公司第一批貨于4月4日運(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)過8天的艱苦奮戰(zhàn)，在灤河不斷流的情況下于4月11日全部組裝完畢。4月15日開始填土軋實(shí)，一條長(zhǎng)600米的便道修成，方便了群眾的出行，減少了車輛的繞行，為搶修大橋贏得了寶貴的時(shí)間。經(jīng)過該市交通局公路處干部職工65天夜奮戰(zhàn)，承秦出海路大杖子灤河大橋搶險(xiǎn)加固工程順利完成，6月5日大橋通車。
4、山西臨汾汾河大橋項(xiàng)目部，該處涵洞跨越汾河（圖），作為施工車輛臨時(shí)便道，該處涵洞6孔并排，基礎(chǔ)采用片石，加30cm砂礫墊層，管側(cè)回填砂礫，頂部及頂部以上50cm高度全部澆筑鋼筋混凝土，此涵洞施工用時(shí)3天，建成后可承載100余噸的車輛，與混凝土小橋相比，即縮短了工期，又降低了成本。
5、G109線大同常圈溝橋，為三孔跨徑5米的石拱橋，樁號(hào)為K433+836，始建于1983年，每孔長(zhǎng)度23米，填土高度4米左右，由于該線是山西通往內(nèi)蒙的交通要道，長(zhǎng)期超載車輛比較多，橋墩及拱圈都出現(xiàn)不同程度的裂縫，存在較大的安全隱患，必須采取措施對(duì)此進(jìn)行加固維修。原拱涵單跨徑為5米，拱高度為1.8米，橋墩高度為2.4米,該處無(wú)法修建施工便道，如重新修建，將需要斷交施工，而且所需時(shí)間長(zhǎng)。2007年8月進(jìn)行了加固維修，在每孔拱橋內(nèi)設(shè)ø3米的拼裝式金屬波紋涵管，四周砌筑片石混凝土進(jìn)行加固處理,兩端砌筑M7.5片石擋墻,施工時(shí)間僅為15天，目前已建成通車。
四、總結(jié)
舊涵加固中波紋管涵使用至今，效果良好，管底平順，未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，路基和涵洞基底也未發(fā)生變形，與圬工涵洞相比具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、重量輕、運(yùn)輸方便、施工簡(jiǎn)單、施工工期短、變形性能好、造價(jià)相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)。
目前金屬波紋涵管在國(guó)內(nèi)40余條公路工程中都得到了很好的應(yīng)用，無(wú)論是新建、改擴(kuò)建、舊涵快修的項(xiàng)目建設(shè)中都發(fā)揮著其重要的作用。