鋼波紋管涵在高速公路中的應(yīng)用!鋼波紋涵管也叫波紋管涵,是指鋪埋在公路、鐵路路下的涵洞用的螺紋波紋管,它是由波形鋼板卷制成或用波形鋼片組拼成的圓形鋼結(jié)構(gòu)管。 金屬波紋管涵的波紋結(jié)構(gòu)可使涵洞路面受力合理,荷載分布均勻,并具有一定的抗變形能力,能解決北方寒冷地區(qū)(霜凍)對橋梁和管涵砼結(jié)構(gòu)的破壞問題;使路表面沒有伸縮縫,提高行車舒適性;有利于改善軟土地基結(jié)構(gòu)與路堤交界處的“錯臺”現(xiàn)象,提高行車安全性。波紋管涵的工后營運(yùn)、養(yǎng)護(hù)成本低,工程實(shí)際造價也低于同類跨徑的橋梁、涵洞。鋼波紋涵管進(jìn)出口也可按照邊坡比例做成斜口,加工波紋管管徑范圍0.5~8 m,管壁厚度為3 mm~7 mm,能夠滿足填土0.5 ~40 m厚的需要。

鋼波紋管是由碳鋼板經(jīng)冷成型加工而成的管壁帶有波形截面的并且管體表面經(jīng)耐腐蝕處理的金屬管道狀結(jié)構(gòu)物,用來代替公路、鐵路工程中的砼涵洞及小橋等。具有一定柔性的高強(qiáng)度鋼波紋管,不僅提高了適應(yīng)地基與基礎(chǔ)變形的能力,有效解決因地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致涵洞破壞的問題,而且波紋涵管涵洞由于軸向波紋的存在使其具有優(yōu)良的受力特性,軸向和徑向同時承擔(dān)因載荷引起的應(yīng)力應(yīng)變,可以更大程度上分散載荷的效應(yīng),更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。 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(jié)構(gòu)堅(jiān)固、自重及超載潛力大及使用壽命較長等優(yōu)點(diǎn),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,鋼波紋管涵具有以下優(yōu)勢: ?。?)對地基要求低。由于鋼波紋管涵為柔性結(jié)構(gòu)物,其基礎(chǔ)一般也為柔性基礎(chǔ),涵洞基底的沉降和兩側(cè)路基的沉降是均勻的,所以在涵洞構(gòu)筑時不必單獨(dú)對鋼波紋管的基底進(jìn)行特別處理,基本原則是路基怎樣處理,涵洞基底也怎樣處理。而鋼筋砼拱涵對地基承載力的要求較高,涵頂填土高度大于12m的拱涵通常要求地基承載力達(dá)到500kPa以上。南方地區(qū)軟土分布廣泛,地基承載力通常達(dá)不到設(shè)置拱涵的要求,需采用強(qiáng)力的地基處理方案提高地基承載力,而且處理后仍然可能無法避免不均勻沉降,導(dǎo)致拱涵開裂等。 ?。?)施工便捷。鋼波紋管生產(chǎn)、管體拼裝與土建可分開同時實(shí)施,大大縮短施工期。鋼波紋管重量只有水泥制品的10%~20%,現(xiàn)場吊、拼裝通常只需要2~3周,參與的人員和機(jī)械較少。而鋼筋砼拱涵施工通常需要數(shù)月時間,需耗費(fèi)大量人力、物力。同時,減短工期也可使工程早期交付使用及減少因施工而引發(fā)的民怨。 ?。?)經(jīng)濟(jì)性較好。通過測算比較,該文例舉的鋼波紋管涵平均每延米的造價比同等規(guī)格的拱涵低3000元左右,而高填方的路段往往涵洞較長。因此,采用鋼波紋管涵能夠節(jié)約較多造價。若考慮到鋼波紋管涵的施工便利以及地基處理等方面可能節(jié)約的成本,則其經(jīng)濟(jì)性更為可觀。 ?。?)環(huán)保低碳,減少或根本舍棄了常規(guī)建材如水泥、砂石等的使用,有利于環(huán)境保護(hù),環(huán)保意義深遠(yuǎn)。截止2010年底,國內(nèi)粗鋼產(chǎn)量達(dá)到6億t,占全球產(chǎn)量的45.5%。鋼產(chǎn)量的增長為發(fā)展中國鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)事業(yè)創(chuàng)造了良好的時機(jī)。