公路钢波纹管涵施工工艺及施工技术要求探究

引言

公路工程建设过程中，涵洞作为构造物是不可或缺的，其所发挥的主要功能是将地面或者洼地水流排泄出去。在特殊地质环境中，如果采用传统的水泥圆管涵、箱涵等等，施工过程中存在很大的难度，施工进度慢，工期长，缺乏抗变形能力。钢波纹管涵具有独特的优势，相比较于传统涵洞形式，更容易被接受，应用广泛。从钢波纹管涵的结构来看，以圆形，其是波形钢板卷制成，或者是将波形钢片组拼接起来，优点在于重量非常轻，施工中施工用可缩短工期，容易安装，非常耐久，工程施工中不需要消耗很高的成本，对于各种变形有很强的抵抗能力。如果为特殊地质条件，诸如高寒冻土地区或者软土路基地带，适合于应用钢波纹管涵，对该施工工艺进行研究，明确其技术要求，有助于工程建设质量的提高，工程成本得到有效控制。（图1：钢波纹管涵）

图1 钢波纹管涵

1. 施工前的准备工作

施工前的准备工作就如同建造高楼大厦的基石，是整个公路钢波纹管涵施工顺利进行的重要保障。

1,1 材料准备

材料是施工的物质基础，对于公路钢波纹管涵施工而言，所需材料的质量和数量直接影响着工程的质量和进度。首先是波纹管涵材料，需要根据 工程设计要求， 选择合适管径、 壁厚和材质的波纹管。目前市场上的波纹管材质主要有碳钢、不锈钢等， 碳钢波纹管价格相对较低， 差；不锈钢波纹管不容易被腐蚀，但是施工中使用需要投入较高的成本。因此，要综合考虑工程的使用 和成本预算来进行选择。同时，要确保波纹管的质量符合相关标准，检查其外观是否有裂缝、孔洞等缺陷。这些材料的质量也至关重要，例如砂砾的级配要良好，含泥量要符合规定，以保证回填后的密实度和稳定性。

1.2 人员准备

在施工环节，施工人员作为现场的技术执行者，其是否有较高的专业素质以及技能水平决定了施工质量，也关乎到施工安全。在施工之前，需要将专业水平较高的团队组建起来，项目经理要对于工程项目全面熟悉，具有丰富的管理经验，且具备较高的协调能力，能够合理安排施工进度并优化配置资源；技术负责人则要对钢波纹管涵的施工工艺以及技术要求充分熟悉，当施工中遇到的技术难题的时候能够快速解决；施工员的现场组织能力非常强，能够对现场高效指挥，保证施工按照计划推进；质量检查员进行质量检查的时候，发挥质量标准的指导作用，全过程严格监督施工的整个过程，当存在质量问题，能够发现并及时采取措施解决；安全员所承担的工作是对施工现场的安全管理，对安全措施不断完善，以发挥其指导功能，保障施工现场安全，维护人员生命。此外，还要定期培训施工人员，提高其技术水平，帮助其梳理安全意思，使其对施工工艺充分熟悉，严格按照操作规程开展个性工作。

2. 安全防护工作

2.1 安全警示、安全防护用品、安全检查

其一，在施工现场设置明显的安全警示标志，如“禁止入内”、“注意安全”等标志，提醒施工人员和过往行人注意安全。

其二，所有的施工人员进入到施工现场之前，都要配备安全防护用品，不能有任何缺失，戴好安全帽，正确佩戴安全带并穿好安全鞋，经过检查合格之后才能进入到施工现场。

其三，对于施工现场要做好安全检查工作，如果有安全隐患能够及时发现并采用科学有效的措施消除。比如，施工现场需要使用各种电气设备，使用之前要对其各项指标检查， 明确是否符合安全标准，尤其是电气设备接地，要重点检查，接地良好的情况下才能用于施工中；着重检查 现场所安装的各种临时设施，检测其质量以及牢固度，判断是否存在倒塌危险，如果有倒塌的可能，就要及时更换，避免造成不良后果。

2.2 路基边坡围网保护

施工过程中，可能会有石块、土块等物体从边坡上滑落，对下方的施工人员和设备造成伤害。围网材料可以选择铁丝网、钢板网等，网孔大小要适中，既能防止石块等物体滑落，又不会影响施工视线。在设置围网时，要对边坡进行清理，清除松动的石块和杂物，确保围网与边坡紧密贴合。

3. 基础处理

基础处理是钢波纹管涵施工的重要环节，它就像大树的根系，为整个钢波纹管涵提供稳定的支撑。一个坚实、平整的基础能够有效减少不均匀沉降，保证钢波纹管涵的正常使用。

3.1 基础处理的重要性

公路钢波纹管涵在施工中使用，多于多种外力具备承受能力，诸如车辆荷载、土体压力等等。如果没有正确处理基础，则没有足够的承载能力，钢波纹管涵不均匀沉降，因而导致管涵变形。比如，软土地基上，如果基础处理不到位，管涵会出现沉降问题，短时间内就会出现，导致路面凹凸不平，无法保证行车安全。

3.2 回填砂砾或砌筑片石砼

回填砂砾是一种常用的基础处理方法，它具有透水性好、压实性强等优点。在回填砂砾前，要对基底进行清理，清除杂物和浮土，确保基底平整、坚实。然后，分层回填砂砾，每层厚度不宜超过30cm，并采用机械压实或人工夯实的方法进行压实，使砂砾的密实度达到规定要求。砌筑片石砼是另一种基础处理方法，它适用于基底承载力较低的情况。在砌筑片石砼时，要先在基底铺设一层混凝土垫层，然后将片石按照一定的规则砌筑在垫层上。片石的强度和尺寸要符合设计要求，砌筑时要保证片石的排列整齐、牢固。

3.3 基底平整与换填

对基底进行平整是基础处理的关键步骤之一。在平整基底时，要使用水准仪等测量工具进行测量，确保基底的平整度误差在规定范围内。换填的砂砾材料的时候，其厚度控制在30 - 50cm，做好基础处理工作之后才能进行下一个环节的哦工作。此时，要合理选择砂砾材料，经过检验各项指标符合施工要求之后才能用于施工中，其要具有良好的级配，且透水性良好，避免出现积水问题，如此才能使得基底有很高的承载能力。进行换填过的程中，要采用分层填筑的方式，并进行分层压实处理，每一层的压实度都要超过 90%才符合要求。

3.4 流水纵坡与中线、边线确定

一般来说，流水纵坡约为 3% ，这样可以保证雨水等能够顺利排出管涵，避免积水对管涵造成损害。在定中线和边线时，要使用全站仪等测量仪器进行精确测量，并设置明显的标志，以便在施工过程中进行控制。

4.1 滑轨设置

滑轨的作用是为涵管的推进提供一个稳定的轨道，保证涵管能够准确地就位。在设置滑轨时，要确保角钢的安装牢固、平整，两根角钢之间的间距要符合设计要求。同时，要对滑轨进行清理，清除杂物和油污，保证涵管在滑轨上能够顺利滑动。

4.2 波纹管涵规格与连接方式

波纹涵管的管道直径的设定过程中要充分考虑到工程的实际需要，选择合适的规格。通常而言，工程施工对于整装管的管道直径要求是 0.5m⋅2.5m ，每一节的长度要达到 3.06 米，进行管道连接的时候可采用内(外)法兰螺栓实现，可保证内连接效果良好。采用这种连接方式，能够保证连接有较高的牢固度，且具有良好的密封性好，充分发挥这些优点以提高施工质量。进行连接的过程中，要先清洗法兰盘，保证其洁净度，之后将密封胶涂在上面，再使用螺栓拧紧法兰盘，经过测试其牢固度符合要求之后才能进入到下一个施工环节。螺栓的拧紧力矩要得当，与施工设计要求相符合，确保连接有很高的可靠性。施工对于拼装管有较高的要求，管道的直径介于3m - 8m 之间，板与板搭接起来，使用高强度的螺栓紧固。进行拼装施工的时候，需要注意板与板之间搭接良好，按照规定长度，将螺栓拧紧，确保拼装后的管涵结构牢固、密封良好。

4.3 施工过程中的质量控制

首先，要对波纹管涵的外观进行检查，确保其表面无裂缝、孔洞等缺陷。其次，对波纹管涵的连接部位进行检查，确保连接牢固、密封良好。对于连接处的密封胶，要检查其涂抹是否均匀、厚度是否符合要求。

5. 安装与回填

根据涵长和两侧与原涵宽度的不同，安装与回填的方法也有所不同。

5.1 涵长小于30 米且两侧与原涵宽度大于80cm 的情况

如果涵长没有达到规定的 30 米，而且波纹管涵的两侧与原涵的宽度都已经超过80cm，就可以将整道波纹管涵在下游向一端推进，也可以在上游向一端推进，达到规定的位置之后，将一端挡墙砌筑，之后对四周围回填土并压实处理。在推进管涵的过程中要使用合适的工具，比较常用的是起重机等设备。起重机启动之后，管涵吊起起来，这项操作的速度要慢，之后沿着滑轨向指定位置逐渐推进。此项操作的过程中，要注意管涵的平稳性，避免管涵发生晃动和碰撞。然后进行一端挡墙的砌筑，挡墙的作用是固定管涵，防止其发生位移。挡墙的砌筑要采用符合设计要求的材料和工艺，保证挡墙的强度和稳定性。施工过程中，进行回填土操作，所回填的材料有多种，除了沙砾、碎石土之外，还可以将砌筑片石填入其中。回填土操作的时候，可采用分层填筑的方法，还要进行分层压实处理。需要注意的是，每一层回填的厚度都要合理控制，通常不会超过30cm。对于顶部则采用砌片石或者高压泵送膨胀水泥砂浆，这项操作可以确保管涵顶部有良好的密封性，且保证其强度符合要求。

5.2 涵长大于30 米且两侧与原涵宽度小于80cm 的情况

如果涵长大于30 米，波纹管涵两侧与原涵宽度小于 80cm，则需要分段推进3m - 6m 长的涵管，就位后将其固定，砌筑顶端的片石端墙。在分段推进管涵时，要使用专用的推进设备，如千斤顶等，将管涵缓慢推进。每推进一段管涵，都要对其进行固定，防止其发生位移。砌筑顶端的片石端墙时，要保证端墙的尺寸和垂直度符合设计要求，端墙与管涵之间的连接要牢固。波纹管涵的另一端与涵洞间的间距用沙袋或浆砌片石挡住，宽度50cm，然后开始回填。两侧可用粗沙水密法密实或浇注混凝土震动棒捣实。粗沙水密法是一种常用的回填密实方法，它通过向粗沙中注水，使粗沙在水的作用下自然密实。浇注混凝土震动棒捣实是另一种回填密实方法，它通过使用震动棒对混凝土进行振捣，使混凝土更加密实。每节管四周填筑完毕后，将第二节运至，进行两管的连接，连接完毕后，以上述相同的方法进行回填，依此顺序完成管道波纹管涵的修建工作。

5.3 回填质量控制

进行回填土施工操作过程中，各项操作要符合要求，严格控制回填量，保证回填质量。回填之前，对于回填土要实施检测，其质量符合设计要求才能用于施工。需要注意的是，其中不能有任何的杂质，更不能含有有机物。进行回填施工的时候，采用分层填筑的方法，一层回填完毕，进行压实处理，确保每一层的压实度达到规定的要求。同时，还要注意回填土与管涵之间紧密接触，不能有任何的空气，更不能出现松动现象。一旦有这些不良现象存在并监测出来，就要及时采取有效措施处理。处理完毕进行质量检验，确保各项指标合格之后才能进入到下一个环节。在回填施工的过程中，对于管涵要采用实时监测方式，认真观察管涵是否发生变形，是否出现位移现象。如果发现管涵已经出现异常情况，需要专业的人员到现场确认，分析出现这种现象的原因，及时停止回填，并采取相应的措施进行处理。

结束语：

通过研究明确，公路钢波纹管涵施工过程中，各项工艺技术操作符合要求，能够维护施工安全，提高工程的可靠性。公路施工过程中严格按照规定操作施工工艺技术，各个环节精准控制，加固钢波纹管涵所具备的优势充分发挥。落实到工程实际，会有复杂因素存在，导致各种问题，这就需要施工人员开展工作中积极总结经验，灵活应用技术以处理。随着钢波纹管涵施工技术要求不断完善，施工技术水平提高，推进公路建设事业更好发展。

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