钢波纹管涵洞施工工法

钢波纹管涵施工工法

一、编制目的

为更好的指导郑州机场至周口西华高速公路钢波纹管涵施工，按照标准化施工要求提高钢波纹管涵施工质量，规范施工工艺，打造精品工程争创国家优质工程特制订本施工工法。

二、编制依据

1、《公路桥涵施工技术规范》JTG_T_F50-2011

2、《公路路基施工技术规范》 JTG F10-2006

3、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004

4、《HXHG金属镀纹涵管安装操作规范》

5、《公路工程技术标准》JTG B01-2003

6、郑州机场至周口西华高速公路（一期）施工图纸

7、 机西高速【2014】3号文件

三、编制内容

（一）、基础施工

1、基坑开挖应以拟建的钢波纹管涵为三倍于钢波纹管涵的宽度为宜。如因工地过小不得以时至少应确保跨径以外l.5m以上的作业空间。这样既方便组装，又利于钢波纹管涵周围的回填密实。

2、地基要对整个钢波纹管涵保持均匀的承载力。要避免软弱基和岩基交叉的地基，如果实在不可避免软弱地基要用优质砂石及砾石压实成形，岩石地基挖掘后用沙砾重新换填，厚度至少30cm，尽量减少整道涵洞的沉降量。

3、基础的厚度从钢波纹管涵的底部算起30一80cm左右为宜，用透水性好，粒度分布良好的沙质土、沙砾或碎石土成形，密实度达到设计要求。材料的最大粒径不得超过钢波纹管波长的1／2且不大于50mm：

4、与波纹钢板接触部分要铺设厚度7—15cm的粗砂垫层，其最大粒径为12mm。基础砂垫层的压实度不应小于96％。

5、按照涵管安装要求在基础上预留0.3—1%的预拱度埋设于一般土质地基上的波纹管，经过一段时间后，常会产生一定的下沉，而且往往是管道中部大于两端。因此，铺设于路堤下的波纹管身要设置预留拱度。其大小根据地基土可能出现的下沉量，涵底纵坡和填土高

度等因素综合考虑，通常可为管长的0.3％～1％，最大不宜大于2％，以确保管道中部不出现凹陷或滑坡。如下图：

(二)、各种土质地基的处理方法

1、优质土地基

未经筛分的砂、碎石，砂砾土以及砂质土都是比较理想的地基材料，但需清除10cm以上的石块等硬物。

2、一般性土质地基

承载能力不太高的普通地基，需设定厚度一定的基础。但是，若将涵管底基槽原状土经严格夯实(其夯实度到重型击实密实度的90％以上)以后，也可直接将波纹管置于地基上。

3、岩石地基

波纹管不能直接置于岩石或混凝土基床上，因过于刚性的支承，不但会降低管壁本身所具有的良好柔性，而且还会减小涵管的承载能力。所以对岩石地基应挖掉一部分软岩，换填上一层优质土，一般换填厚度不小于30cm为宜，并认真夯实。开挖软岩沟槽，不能使用烈性炸药和放深孔炮，以避免将过多的外层被炸松散。岩石风化层地基不能作为基础，需换填3倍管径宽度的优质土：

4、软土地基

当涵管处于软土地基上时，需对软土路基进行处理，涵洞地基处理方法同该路段的路基处理力法，然后在其上填一层大于30 cm厚的优质砂砾垫层。

5、湿陷性黄土地基

因湿陷性黄土的土质具有特殊性，基坑开挖后，基底回填不小于50cm的片石混凝土(或3：7的石灰土)，在其上回填厚度30—80cm的优质砂砾垫层。

6、淤泥河道地基

处于常年流水的河道，往往淤泥没有承载能力，一般处理为采用抛石的方法，抛石厚度约为1.5—3m让其稳定后，采用压实机械压实，在其上设不小于30cm的沙砾垫层。如河道沉积为沙石材料，压实后可直接铺设波纹管涵。

应该说明的是因涵洞基底的沉降和两侧路基的沉降是一致的，所以在道路项目建设中不必单独对波纹管的基底进行处理，在软土区等地质条件不太好的路段，基本原则是路基怎样处理，涵洞基底也怎样处理。

钢板波纹管涵结构是一种特殊的受力合理的结构，既有刚性又具有柔性，国内行业推荐性标准《公路涵洞设计细则》4.2.7条明确规定，钢波纹管涵适用于地基承载力较低，或有较大沉降与变形的路基。

钢板波纹管涵对基底的地基承载力一般情况下可按以下数值参考设计，管顶填土高度h≤10m时，地基承载力不小于180Kpa；10m≤h≤15m时，地基承载力不小于200Kpa；15m≤h≤20m时，地基承载力不小于220Kpa；20m≤h≤25m时，地基承载力不小于250Kpa。

（三）、钢波纹管安装技术要求

1、施工工艺流程：施工前准备→施工放样→设置围堰→排水清淤→平整场地→基础分层回填→检测压实度、含水量等→水准测量→平整场地→施工放样→拼装管节(板片) →检测密水情况及管底纵坡→检测并涂刷防腐涂层→涵管就位→两删分层回填→检测压实度、含水量等→管顶分层回填→进出口处理。

2、涵管安装前在基础顶部均匀铺设7-15cm的砂垫层，按图纸要求拼装钢波纹管节或波纹板。

3、整装型钢波纹管施工步骤

A、施工前准备

a、备齐按装工具：梅花扳手、活扣扳手、小撬棍、撬杠、手锤、凿子、螺丝刀(一字形)、千斤顶、绑丝。

b、备齐涵管安装所需配件：螺丝及橡胶石棉垫。

c、检测波纹管各管节的长度、直径是否与该处涵洞相符合。 d、设涵管安装指挥员一名，负责指挥起吊及施工人员现场操作。

B、安装操作方法

a、安装前工作：检查涵管底部基础平整度、水平、标高；核对土建基准，确定涵洞位置、中心轴线、中点。

b、连接安装波纹管：根据涵洞实际隋况，排放涵管，如果涵洞两侧进出水口是与路基同坡度的斜口形式，安装时先安装中间管节，在基础长度方向留出进出水口的位置。中间管节全部安装完毕，校正就位后再安装两侧进出水口。安装时从一侧排放第一根管节，使其管

子中心和基础纵向中心线平行，同样把第二根管放置就位，当两个管相邻法兰间相距3-5cm的缝隙时，用小撬棍对准法兰上的螺栓孔，使其两个管法兰上的螺栓孔对正，这时从第二节管的另一端用撬棍撬动管节，使其纵向平移，使法兰间距在2cm左右，然后全部穿上螺栓，拧上螺丝，带平扣即可，此后依次方式逐节连接。

c、镶实棉垫：由于现场地势原因，有时相邻两法兰之间，间距较小，有时管子顶部两法兰间距较大，石棉垫镶嵌困难，用绑丝把石棉垫绑在螺栓上固定，然后工人开始对称拧螺丝。直至从外观看两法兰之间只有2-5mm的缝隙即可。

d、管壁内外涂沥青：乳化沥青或热沥青两道，从外观看管壁内外均匀的涂成黑管即可。一般沥青涂层的厚度要达到0.3-1mm。 e、用千斤顶校正整道涵管，使其中心在所规定的中心线上。

4、拼装型钢波纹管施工步骤

A、施工前准备

备齐安装工具、起吊设备、套筒扳手、定扭电动扳手、定扭扳手、备足脚手、跳板；施工现场有电源。

B、安装操作方法

拼装型波纹管根据截面形状的不同，可分为闭合截面波纹管和非闭合截面波纹管（拱形等）。

a、安装前工作：闭合截面波纹管检查波纹钢板管涵底部平整度、水平、标高；核对土建基准，确定管涵的位置、中心轴线、中点。非闭合截面波纹管检查两侧混凝土立墙顶部的预埋件的位置、螺栓孔的间距；

b、闭合截面波纹管拼装底板：以中心轴线，中点为基准，第一波纹板定位，以此为起点向两侧延伸，直至二端。圆周向搭接长度为50mm，第二张板叠在（搭接部分）第一张板上面，对正连接孔。螺栓

由内向外插入孔位，对面套上垫圈旋上螺母，用套筒扳手预紧螺母。 非闭合拼装侧板：以混凝土立墙涵洞中心预埋件上螺栓孔基准，将第一张波纹板定位，以此为起点向两侧延伸，直至二端。

c、闭合截面波纹管拼装环形圈由下向上顺次拼装；非闭合截面波纹管拼装半环形圈由两侧向上顺次拼装。搭接部分上板覆盖下板，圆周向连接采用阶梯形．即上面二块板的连接叠缝与下面二块板的叠缝错位，连接孔对正后，用螺栓由内向外插入孔空位，用套筒扳手预紧螺母。

d、每米长度拼装成型后，要测定一次截面形状，达到标准再继续拼装，达不到标准应及时调整。圆周向拼装到环形圈合拢时，测定截面形状，采用定位拉杆固定，调整预紧螺栓，拼装顶部第一块波纹板。

e、涵管拼装全部完成，用定扭汽动扳手，按预紧力扭矩270-410N.m紧固所有螺栓，依次序，不得遗漏，紧固后底螺栓用红漆标示。所有螺栓(包括纵向和环向接缝)应在回填之前拧紧，保证波纹的重叠部分紧密地嵌套在一起。

f、为了保证达到螺栓扭矩的要求值，在回填之前随意抽取结构上纵向接缝上2％的螺栓，用定扭扳手进行抽检试验。如果有任一试验值扭矩范围达不到要求，则应抽检纵向和环向接缝所有螺栓的5％。如果上述试验90％以上满足要求，则认为安装是合格的。否则应重新复核设计，以确定得到的扭矩值是否满足要求。

g、钢波纹板涵管外圈搭接处用预紧力扭矩符合要求后，可用专用密封材料密封，以防波纹板连接处渗水。

h、闭合截面钢波纹板涵管拼装完毕后，在管外壁均匀涂刷两遍沥青，管内壁1/2管径以下范围内均匀涂刷两遍沥青；非闭合截面波纹管在内外管壁均匀涂刷两遍沥青。沥青可为热沥青或乳化沥青或其

他防腐涂料。一般沥青涂层的厚度要达到0.3-1mm。

5、截面变形测量

A、钢波纹管涵在刚刚组装完毕之后；回填过程中；刚刚施工完毕后都要测量截面的形状。

B、组装完毕后在开始回填前的截面大小不超过设计的±1％，如超出，应重新校正组装。

C、从回填开始到涵顶填土结束，在各层的密实结束之后马上测量钢波纹管截面大小（测量不同位置三处以上)，填土完毕后构造物的最终允许变形范围-1％D

（四）、多孔钢波纹涵管的横向间距

多孔波纹管或跨度大于1.20m的管拱，相邻两管(拱)间应有足够的填土宽度，使管(拱)间的填土易于压(夯)实。国内钢筋混凝土圆管涵，当直径D≤2.0m时，净间距一般为0.25m，关于波纹管两管间净间距e如表所示。

波纹管两管间净间距（m）

（五）、安装其它要求

1、钢波纹管组装完毕后，为防止波形钢板板缝和螺栓孔处渗水，在钢板连接处和螺栓孔处采用专用密封材料密封，填土前应将管壁涂刷沥青防水层。

2、如受水位高等浮力影响，致使管上浮，应采取锚固设施防止管在回填中上浮。

3、如施工环境对钢波纹管涵有腐蚀，应采取增加管壁厚度或增涂保护膜等措施。

4、管径大于3米的钢波纹管，如钢波纹管两端洞口为一字墙形式，应将洞口采用钢筋混凝土加强。

5、如波纹管涵底纵坡大于5％，应采用必要的防滑移措施。

(六）、两侧及顶部回填

1、钢波纹管涵填土之前，在波纹涵管的侧面每15cm高度作出填高标示，以便控制每层的填筑厚度。

2、钢波纹管涵的楔形部密实很重要，回填料采用粗沙其含水量比正常大

3％左右，单孔及多孔的楔形部可采用截面15*15的木夯捣实，单次冲击力要达到9Kg；或可以用“粗沙”水密实法振捣密实；或用流态粉煤灰及轻型混凝土浇注到楔形部。

楔形部回填

3、两侧填土压实可用12-20T的压路机压实，靠近管体30cm范围采用小型夯实机械夯实，多孔间的两侧回填可采用小型夯实机械夯实，但一定要达到96％密实要求。靠近管体周围0.5米范围内，不允许有大于50mm的石块等硬物。

4、压实后压实厚度每层应在15cm以下，压实要求要满足设计要求。

5、与回填土相接触的堆土或挖土的斜坡面应处理成锯齿或阶梯

状并压实，松软部分在填土前应处理。

6、钢波纹管涵两侧回填应同时进行．两侧压实落差应小于30cm

，对于有端部挡墙的涵洞，从两端向结构的中心进行回填；对于没有端部挡墙的涵洞，从结构的中心向两端进行回填。如果因不对称回填造成钢波纹管涵变形时，应修正截面形象后重新压实。

两侧对称回填

7、上部压实时，从顶部到最小填土高度范围内，应比照各规格波纹涵管最小填土高度要求施工。跨径小于3m时，最小填土厚度不小于50cm，涵管上方当回填土厚度超过30cm后，采用YZ20压路机静压，填土厚度超过50cm后，采用YZ20压路机振压，压实度不小于96％。跨径大于等于3m时, 最小填土厚度为80 -150cm，涵管上方当回填厚度小于50 cm时采用手扶振动压路机压实或采用小于6T的静碾压路机压实，压实度不小于96％；当涵管顶填土大于50cm后，方可采用Yzl2压路机施工．每层厚度20cm，压实度大于等于96％；填土厚度超过80cm后，采用YZ20压路机振压，压实度不小于96％。

8、波纹涵管回填没达到最小填土高度时，严禁一切重型车辆通行。

9、钢波纹管涵洞顶部及周围20米范围内．不允许强夯。

(七)、施工要点

有关施工工艺质量检验标准，均按《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50—2011 、《公路工程技术标准》JTG B01-2003中有关规定执行。另外，根据本结构的特点，提出以下要求。

1、拼装要求

参照《HXHG金属镀纹涵管安装操作规范》执行。

2、基础放样时应在涵洞纵向适当预留一定的预拱度，一般在0.3％～1.0％之间。

3、基础整夯实平后方可在现场安装波纹管，板底与基础之间禁止出现不密实现象。

4、波纹管涵洞安装完结后，应进行结构尺寸的检测，检测合格后，再次进行热涂沥青防腐处理，防腐措施验收合格后，方可进行土方回填。

5、波纹管涵洞两侧土方回填应平衡进行，每层压实厚度不大于15cm，用小型夯实机械夯实，回填土压实度应不小于96％。

6、波纹管涵洞顶填土小于50cm时，不得使用大于6T的压路机械碾压，也不许施工机械通过。

(八)、工程质量检验评定标准

l、一般规定

(1)钢质波纹板在出厂前应严格按钢质波纹板加工验收标准进行验收，并进行必要的预拼装。

(2)钢质波纹板通道现场拼装，必须严格按设计以及钢质波纹板通道施工安装规范的要求施工。钢质波纹板通道现场施工中土建部分验收标准可参照交通部《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004中有关标准，如钢质波纹板通道两侧出口处的护坡可采用《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004第6.9、6.10节标准验收；钢质

波纹板通道外回填土的验收可归入路基工程之中。

2、基本要求

(1)每座波纹钢板管涵单体出厂时，必须附有产品质量合格证书。

(2)波纹钢板运到施工现场后，必须逐块检查，凡在运输过程中变形的钢板不得使用。

(3)基础的地基承载力必须满足没计要求，严禁超挖回填虚土超过以及标高控制。

(4)波纹板在安装时，拼接处必须清理干净。以确保拼缝搭接紧密。

(5)波纹钢板安装铺设应平顺、稳固、管底坡度不得出现反坡，管涵内不得有泥土、砖石等杂物。

(6)必须采用有效措施，确保管涵外路堤回填土底质量。

(7)高强螺栓紧固后，在二次防腐处理前，应在搭接处用密封防水材料(或热沥青)涂装。

(8)验收表式采用《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004中分项工程质量检查评定表。

3、实测项目

实测项目参见下表。

钢板波纹管涵安装实测项目表

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4、外观规定 （1）波纹钢板管涵安装现行必须直顺，管口与路堤边坡坡度应一致。不符合要求时扣1-5分。

（2）波纹钢板管涵接缝处必须结合紧密，防水密封材料有效，不符合要求每处扣1分。

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