目前,高填方路段涵洞的形式較多采用鋼筋砼拱涵,其擁有鋼材用量較少、結構堅固、自重及超載潛力大及使用壽命較長等優點,但同時也存在圬工量大、占用勞力較多、工期長和對地基承載能力要求高等不利因素。對比鋼筋砼拱涵,鋼波紋管具有以下優勢:
(1)對地(di)基(ji)(ji)要(yao)求低。由于鋼(gang)波紋管為柔性(xing)結構物,其基(ji)(ji)礎(chu)一般(ban)也為柔性(xing)基(ji)(ji)礎(chu),涵洞基(ji)(ji)底(di)的沉(chen)(chen)降(jiang)和兩側路基(ji)(ji)的沉(chen)(chen)降(jiang)是均勻(yun)的,所以(yi)在涵洞構筑時不(bu)(bu)(bu)必單獨(du)對鋼(gang)波紋管的基(ji)(ji)底(di)進行特別(bie)處(chu)(chu)理(li),基(ji)(ji)本原則是路基(ji)(ji)怎樣處(chu)(chu)理(li),涵洞基(ji)(ji)底(di)也怎樣處(chu)(chu)理(li)。而鋼(gang)筋砼拱(gong)涵對地(di)基(ji)(ji)承(cheng)載力(li)的要(yao)求較(jiao)高(gao),涵頂填(tian)土高(gao)度(du)大于12m的拱(gong)涵通常要(yao)求地(di)基(ji)(ji)承(cheng)載力(li)達到500kPa以(yi)上。南方地(di)區軟土分布,地(di)基(ji)(ji)承(cheng)載力(li)通常達不(bu)(bu)(bu)到設置拱(gong)涵的要(yao)求,需采用的地(di)基(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)方案提高(gao)地(di)基(ji)(ji)承(cheng)載力(li),而且(qie)處(chu)(chu)理(li)后(hou)仍然(ran)可能無法避免不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)沉(chen)(chen)降(jiang),導致(zhi)拱(gong)涵開裂等。
(2)施(shi)(shi)工便(bian)捷。鋼波紋管生產、管體拼(pin)裝與土(tu)建(jian)可分開同時實施(shi)(shi),大(da)大(da)縮短施(shi)(shi)工期(qi)。鋼波紋管重量(liang)只(zhi)有水泥制品(pin)的10%~20%,現場(chang)吊、拼(pin)裝通(tong)常只(zhi)需(xu)(xu)要(yao)2~3周,參與的人(ren)員和機械較少。而鋼筋砼拱涵(han)施(shi)(shi)工通(tong)常需(xu)(xu)要(yao)數月(yue)時間,需(xu)(xu)耗費大(da)量(liang)人(ren)力、物力。同時,減短工期(qi)也可使(shi)工程早期(qi)交付使(shi)用及(ji)減少因施(shi)(shi)工而引發(fa)的民怨。
(3)經濟性(xing)較好。通過測算比較,該文例舉的(de)(de)鋼(gang)波紋管(guan)平均每延米的(de)(de)造價比同等規格的(de)(de)拱(gong)涵低(di)3000元左右,而高填(tian)方的(de)(de)路段往(wang)往(wang)涵洞較長。因此,采用鋼(gang)波紋管(guan)能(neng)(neng)夠(gou)節(jie)約較多(duo)造價。若考(kao)慮到鋼(gang)波紋管(guan)的(de)(de)施工(gong)便利以及地基處理等方面(mian)可能(neng)(neng)節(jie)約的(de)(de)成本,則其(qi)經濟性(xing)更為(wei)可觀。
(4)環(huan)保低碳(tan),減少或根本(ben)舍棄了常規(gui)建材如水泥、砂石等的使用,有利于環(huan)境保護,環(huan)保意(yi)義深遠。截止2010年底,國內粗鋼產量達到6億t,占(zhan)全球產量的45.5%。鋼產量的增長為發展中(zhong)國鋼結(jie)構建設事業創造(zao)了良好的時機。
3 南方高填土(tu)鋼波紋管設計經驗
(1)南方地(di)區雨水充沛,地(di)下水豐富,軟土分(fen)布,做好(hao)涵洞(dong)基(ji)(ji)礎(chu)及臺背回填對于鋼波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)整(zheng)體穩(wen)定及防水尤為重要(yao)。地(di)基(ji)(ji)要(yao)對整(zheng)個(ge)鋼波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)保持均(jun)勻的(de)承載力,要(yao)避免軟弱(ruo)基(ji)(ji)和巖(yan)基(ji)(ji)交叉的(de)地(di)基(ji)(ji),如果不可避免軟弱(ruo)地(di)基(ji)(ji),要(yao)用優質砂(sha)石及礫石壓(ya)實(shi)成型,盡量(liang)減少整(zheng)個(ge)區間的(de)變(bian)位量(liang)。基(ji)(ji)礎(chu)厚度從(cong)鋼波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)的(de)底部算起(qi)以80cm左(zuo)右為宜(yi),用透水性好(hao)、粒度分(fen)布良好(hao)的(de)砂(sha)礫或碎石成型。材料的(de)大粒徑(jing)不得超過(guo)波(bo)長的(de)1/2。鋼波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)臺背宜(yi)采用砂(sha)礫或碎石進行回填,兩側回填應(ying)同時(shi)進行,壓(ya)實(shi)落(luo)差應(ying)小(xiao)于20cm。因(yin)偏壓(ya)造(zao)成鋼波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)變(bian)形(xing)時(shi),應(ying)修正(zheng)截面變(bian)形(xing)后重新(xin)壓(ya)實(shi)
(2)加(jia)強防(fang)(fang)腐(fu)(fu)防(fang)(fang)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)設(she)(she)計。南方地區(qu)地下水(shui)(shui)(shui)多帶有不同(tong)程度的(de)腐(fu)(fu)蝕性,同(tong)時(shi)山嶺重(zhong)(zhong)丘地區(qu)地表水(shui)(shui)(shui)流湍急,季(ji)節(jie)性降雨沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)。因此,鋼波紋管(guan)的(de)防(fang)(fang)腐(fu)(fu)及防(fang)(fang)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)設(she)(she)計應(ying)重(zhong)(zhong)點(dian)考(kao)慮。在(zai)涵(han)(han)洞內(nei)外(wai)壁(bi)(bi)熱(re)(re)鍍(du)鋅層(ceng)嚴(yan)(yan)格(ge)按(an)照(zhao)相關標準(zhun)控制的(de)基(ji)礎(chu)上,可(ke)(ke)(ke)采用如下措施(shi)加(jia)強涵(han)(han)洞的(de)防(fang)(fang)腐(fu)(fu)及防(fang)(fang)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)能(neng)(neng)力:1)對腐(fu)(fu)蝕及沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)不嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)的(de)場合(he),可(ke)(ke)(ke)在(zai)鋼波紋管(guan)內(nei)外(wai)壁(bi)(bi)增加(jia)熱(re)(re)涂瀝青層(ceng)2道,每道厚約1.5mm,瀝青涂抹需在(zai)回填之(zhi)前進行。該措施(shi)也(ye)(ye)可(ke)(ke)(ke)增強涵(han)(han)洞的(de)防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)功能(neng)(neng)。2)對腐(fu)(fu)蝕及沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)較為嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)的(de)場合(he),除在(zai)外(wai)壁(bi)(bi)增加(jia)2道熱(re)(re)涂瀝青層(ceng)外(wai),可(ke)(ke)(ke)考(kao)慮在(zai)管(guan)內(nei)壁(bi)(bi)包裹一(yi)層(ceng) C25細石(shi)砼,更(geng)能(neng)(neng)加(jia)強涵(han)(han)洞受水(shui)(shui)(shui)流沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)的(de)能(neng)(neng)力,確保(bao)對管(guan)管(guan)壁(bi)(bi)的(de)保(bao)護(hu)(hu)。C25細石(shi)砼體積配(pei)合(he)比為水(shui)(shui)(shui)泥砂子 石(shi)子=11.162.93,加(jia)水(shui)(shui)(shui)混合(he)均勻(yun)后澆筑在(zai)管(guan)內(nei)壁(bi)(bi)一(yi)定高(gao)度的(de)圓弧(hu)內(nei),澆筑厚度為高(gao)出波峰(feng)3cm,抹平即可(ke)(ke)(ke)。細石(shi)砼粘附力很強,能(neng)(neng)滿(man)足水(shui)(shui)(shui)流及砂石(shi)的(de)沖(chong)(chong)刷(shua)(shua)要(yao)求(qiu)(qiu)。此外(wai),也(ye)(ye)可(ke)(ke)(ke)考(kao)慮管(guan)身內(nei)壁(bi)(bi)鋪(pu)設(she)(she)復合(he)水(shui)(shui)(shui)泥砂漿鋼絲網保(bao)護(hu)(hu)層(ceng)的(de)做(zuo)法(fa)(fa),要(yao)求(qiu)(qiu)小(xiao)厚度不小(xiao)于(yu)5cm。但(dan)此法(fa)(fa)施(shi)工較為困(kun)難(nan),不推薦采用。
(3)鋼波紋管采(cai)(cai)用工廠標準(zhun)化生產(chan),通常涵(han)(han)頂填土高度與鋼管厚度、波高等參數規格(ge)有明確的(de)(de)(de)對應關系。而山(shan)區高速公路涵(han)(han)洞(dong)較長,如果某一座(zuo)涵(han)(han)洞(dong)涵(han)(han)頂填土高度位于(yu)兩種涵(han)(han)洞(dong)規格(ge)臨(lin)界處,則(ze)采(cai)(cai)用高或低標準(zhun)生產(chan)通常會有幾十(shi)萬元的(de)(de)(de)價格(ge)差別。在(zai)這種情況(kuang)下,建(jian)議在(zai)低標準(zhun)的(de)(de)(de)基(ji)礎上(shang)采(cai)(cai)用局部增設(she)加強肋(lei)(lei)的(de)(de)(de)做法(fa)以達到既能保證波紋管在(zai)施工過(guo)程及(ji)后期運營的(de)(de)(de)安全(quan)要求,又節約造價的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。具體做法(fa)如圖3所示(shi),在(zai)管頂填高超過(guo)(H-3)m范(fan)(fan)圍(wei)內的(de)(de)(de)管身頂部設(she)置加強肋(lei)(lei),加強肋(lei)(lei)在(zai)圖示(shi)范(fan)(fan)圍(wei)內沿洞(dong)身每(mei)2m(中心間隔(ge))設(she)置1道,加強肋(lei)(lei)是圓心角(jiao)為225°的(de)(de)(de)鋼波紋管(型(xing)號(hao)與涵(han)(han)洞(dong)洞(dong)身所采(cai)(cai)用的(de)(de)(de)鋼波紋管型(xing)號(hao)相同)圓弧片。
(4)鋼 波紋(wen)管洞基礎施工時應在基礎上縱
向預留0.3%~1%的預拱度。埋設于一般土質地基上的鋼波紋管,經過一段時間后常會產生一定的下沉,而且下沉量通常是管道中部大于兩端。因此,敷設于路堤下的鋼波紋管管身要設置中部向上的預拱度。預拱度大小根據地基可能出現的下沉量、涵底縱坡和填土高度等因素綜合考慮,通常為管長的0.3%~1%,大不超過2%,以確保管道中部不出現凹陷或滑坡。//hanihanbj.com/
分享此文章: |
版權(quan)所有(you):衡(heng)水(shui)浩威新材料有(you)限公司 ICP備(bei)案/許可(ke)證號: 技(ji)術支持: