季冻区浅埋地基钢波纹管涵洞施工关键技术

摘要：通过对大孔径钢波纹管涵洞在东北季节性冻土区进行适用性分析，结合鹤大高速吉林段季节性冻土区新修钢波纹管涵洞的施工经验，对施工中地基处理、钢波纹管拼装、防腐处理、回填材料的选择及压实进行分析，并对钢波纹管进行质量控制，形成施工质量控制指标，从而更好地指导季冻区大孔径钢波纹管的涵洞施工。

公路工程桥涵采用钢筋混凝土和圬工砌体结构施工时，设计钢波较复杂，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[1‘2]。钢波纹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[3。5]，在公路施工中成为替代钢筋混凝土或圬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。
本文针对东北季冻区高速公路涵洞工程建设的技术难题，在鹤大高速公路浅埋地基条件下应用大孔径钢波纹管涵洞，并开展大孔径钢波纹管涵洞施工关键技术研究。
1 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1．5 m，尚无大孔径钢波纹管涵洞。通常直径不小于3 m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。
(1)适合冬季施工，施工速度快，不需要养生，不受气温影响，比圬工构造物的施工时间缩短1～2个月[6’8]。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[9。1 0|。
2钢波纹管涵洞施工工艺
2．1施工工艺流程
施工工艺流程如图1所示。

2．2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8 m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O．3 m的砂砾或碎石垫层。
当钢波纹管涵填土高度大于8 m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o．5％～1％，但管涵中心的高程应不高于进水口的高程。

投稿会员：芳华