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季冻区浅埋地基钢波纹管涵洞施工关键技术

发表时间:2022-6-29   浏览次数:

公路工程桥涵采用钢筋混凝土和工砌体结构施工时,施工工艺繁琐,且对地基承载力要求较高,施工工期较长。特别是在雨季难于施工,且完工后桥头路基沉降易造成跳车等缺陷,影响公路服务水平。而钢波纹涵管是利用一定厚度的钢板经过压制的带状波纹管件,具有安全稳定、标准化生产、便于运输安装、有利环保、造价相对较低、施工工期短等优点,在公路施工中成为替代钢筋混凝土或坛工砌体涵洞的新型材料,受到业主及施工单位的一致好评。目前已在青海、吉林、内蒙、河北等省份大规模推广应用,发展前景非常广阔。

钢波纹管涵洞在东北季冻区适用性


经调研,东北季冻区应用的钢波纹管涵洞多为小孔径,管径不大于1.5m,尚无大孔径钢波纹管涵洞。通常直径不小于3m的钢波纹管被界定为大孔径钢波纹管涵,考虑到东北季冻区地形复杂,高速公路使用大孔径钢波纹管涵具有以下优势:

钢波纹涵管.jpg

(1) 适合冬季施工,施工速度快,不需要养生,不受气温影响,比坛工构造物的施工时间缩短1~2个月。同时,钢波纹管造价低、生产周期短,且涵洞结构原材料为钢材,环境污染小。


(2) 钢波纹管涵对地基要求低,能节省基础处理费用,尤其适合冻土、软土地区。对原地基扰动小,最大程度地保护冻土层不受施工干扰,保持路基的水热平衡,尤其适合浅埋地基段。由于钢波纹管涵为柔性结构,对不均匀沉降适应能力较强,可最大程度地缓解下部地基变形。


地基处理


根据水文、地质、地形、荷载、材料情况、上下部结构形式和施工条件,合理选用钢波纹管涵洞基础的类型,不宜采用刚性结构,或直接置于岩石混凝土基座上。当钢波纹管涵地基为一般性土质时,其强度应大于200 kPa。由于条件限制必须置于岩石或混凝土基座上时,应设置砂砾缓冲层。当砂砾材料稀缺或难于运输时,可采用碎石、砾石等材料代替,如若使用当地材料,必须符合规范要求。当涵洞顶以上路基填土高度大于8m时,应针对具体情况对基础承载力作单独设计。在膨胀土、湿陷性黄土等地区,由于水的作用可能会产生基础变形,影响涵洞的稳定性,因此应做好相应的隔水措施。在多年冻土区,涵洞基础应减少对多年冻土的扰动和破坏。在强融沉、强冻胀及不良冻土地段修建涵洞时,应作基础设计,并采取相应的防冻措施,基础顶部可铺设不小于0.3m的砂砾或碎石垫层。

当钢波纹管涵填土高度大于8m时,应根据地基超荷受压可能产生的最大沉降量、涵洞底部坡度等因素综合设置预拱度,其高度一般为基础上预留填土高度的0.5%~1%,但管涵中心的高程应不高于进水口的高程。



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