钢波纹管涵洞在公路工程中的应用及分析.docVIP

精品论文 参考文献 钢波纹管涵洞在公路工程中的应用及分析 李建春 　　文山公路管理总段 云南文山 663000 　　摘要：涵洞在公路的修建中是最常用的一种方式，随着新型材料的出现和涵洞修建技术的更新，目前在公路的涵洞工程中出现了钢波纹管涵洞。这种涵洞形式的出现在很大程度上提高了涵洞的质量，延长了涵洞的使用年限，并且在一定意义上降低了涵洞的修建成本。本文分析了钢波纹管涵洞在公路工程使用优势的基础上，对钢波纹管涵洞的使用范围和应用技术进行了探讨，对其经济效益和社会效益进行了分析。 　　关键词：钢波纹管涵洞；公路工程；应用 　　钢波纹管涵最早产生于英国，在国外的公路修建中应用广泛，1784年诞生于英国；1896年美国首次应用于涵洞；1913年英国应用于农田灌溉；1923年美国进行铁路通道测试；1929年加拿大用于煤矿；1931年澳大利亚建成8米汽车通道；1948年美国在上海浦东地区用作军事通道（1998年9月挖掘）。我国钢波纹管涵最早应用在20世纪40年代滇缅公路的修建中，50年代修建青藏公路不冻泉段时用于抢修工程，70年代挖出时发现其使用状况良好。80年代改革开放后，深圳、大同等城市曾经进口钢波纹管涵来进行煤矿的修建，直到上个世纪90年代，钢波纹管涵才逐渐在公路修建中被广泛使用。探讨钢波纹管涵洞在公路工程中的应用对提高公路的修建质量具有重要的意义。 　　钢波纹管涵洞的使用优势 　　公路涵洞的破坏形式主要表现在地基不均匀沉降，具有高柔性、高强度的钢波纹管涵洞能适应地基变形、解决不均匀沉降对涵洞造成的破坏。同时，钢波纹管涵洞的承载能力比较强，在动静荷载作用下可以对荷载进行均匀的分散，在冻土层、膨胀土层、软土层等地质特征情况下具有广阔的应用空间。使用优势分析如下： 　　第一，钢波纹管涵抗变形能力和抗沉降能力比较强。波纹钢管是一种特殊的受力结构，圆周向具有很大的刚度，抵抗荷载，横向具有一定的柔性，可进行横向补偿，在软土地质、膨胀土地质、湿陷性黄土地质等地基承载能力比较弱或者地震多发区的地质中比较适用；第二，同混凝土涵洞相比，同等跨径的波纹管涵综合造价低；第三，一年四季均可施工，施工不受季节影响，不受环境影响；第四，采用标准化设计，工厂规模化生产，生产周期短，效率高，受环境影响小，有利于降低成本、提高质量；第五，在施工过程中不需要大型的机械设备，安装方便；第六，减少水泥、碎石、砂等常规建材的使用，环保意义深远，同时还能产生一定的经济效益；第七，可避免地基变形造成的不均匀沉降对涵洞的破坏；第八，能够有效的解决冻融对涵洞混凝土结构造成的破坏[1]；第九，后期养护工作量小，养护成本低；第十、施工速度快，可有效缓解因涵洞施工造成的交通堵塞，社会经济效益明显。 　　一、钢波纹管涵洞的使用条件 　　在使用钢波纹管作为公路涵洞修建的时候，要具备以上的使用条件：一是要保证钢波纹管结构的技术参数满足要求，相应的波形管壁要有足够的厚度，保证钢波纹管在受到最大荷载时的最大应力比管材的屈服应力低；二是要保证钢波纹管涵的防腐处理达到一定标准，保证在一定的年限内钢波纹管涵具有很好的抗腐蚀能力；三是要保证钢波纹管涵洞的承载力符合一定的标准，防止在使用的过程中出现非线性破坏，对上层结构的功能产生影响[2]。 　　二、钢波纹管涵洞的应用技术 　　（一）确定钢波纹管涵孔径 　　在钢波纹管涵设计中，钢波纹管涵的孔径要按照涵洞的设计规范进行设计。如果原有的涵洞设计为钢筋混凝土管涵，那么在使用钢波纹管时，要对钢波纹管的内部粗糙系数进行考虑。一般情况下，内部粗糙系数在0.025和0.035之间，而钢筋混凝土管涵内部粗糙系数在0.01和0.012之间，对两者进行比较之后可以发现，钢波纹管涵的粗糙系数比钢筋混凝土管涵的粗糙系数要大，因此在进行孔径的设计时，钢波纹管涵的孔径要比钢筋混凝土管涵的孔径大一级[3]。 　　（二）确定涵管和法兰 　　为了方便钢波纹管涵的制造—存放—运输—使用，一般情况下，要将钢波纹管涵的主管节长度控制在0.5和3.1米之间，管节之间使用法兰进行连接，因此，使用法兰的数量和钢波纹管涵的管节成正比关系。一般情况下，每两个相邻孔的中心距离要保持在20厘米以内。钢波纹管涵洞的规格参数如下表所示： 　　（一）明确钢波纹管涵洞的细部构造 　　经过长期的实验证明，使用钢波纹管进行涵洞的处理符合力学的要求，但是在使用金属材料进行钢波纹管的制作时，要做好防腐处理，最好是使用热浸镀锌防腐措施，运至工地后进行二次防腐处理。在使用钢波纹管作为公路涵洞修建时，使用的钢波纹管的尺寸误差要尽量保持在2%以内。在涵洞施工中，要注意几点：⑴要重视对螺栓等密封材料的处理工作；⑵要保证连接螺栓不仅具有一定的强度，同时还要保证具有一定的抗腐蚀性；⑶要保证密封材料不会出现渗水