CN104727237A - 散拼大直径钢波纹管施工方法 - Google Patents

Abstract

散拼大直径钢波纹管施工方法涉及一种施工方法，包含如下步骤：基坑开挖、平整场地、基础施工、预拱度设置、波纹管拼装、波纹管管节偏位矫正、管节固定、密封胶处理、沥青防水层处理、台背回填、八字墙等。钢波纹管具有变形适应性强、便于质量控制、施工便捷、节省基础及地基处理的费用、有利环保等优点，实践证明，钢波纹管的抗拉强度高，能够适应地基发生的变形；采用工厂化预制，便于产品质量控制，避免了材料差异、施工差异以及人为操作等因素引起的质量不稳定；钢结构的安装也不受温度、养生龄期等环境、时间的限制，能够有效缩短工期；对地基进行简易处理则可满足涵洞的使用要求；大大节约了各种材料的使用，节约资源，有利于环境保护。

Description

散拼大直径钢波纹管施工方法

技术领域

本发明涉及一种施工方法，尤其涉及一种散拼大直径钢波纹管施工方法。

背景技术

钢波纹管结构具有安全可靠、经济节约、技术创新、施工方便、生态环保等优点，施工中取得了良好的经济效益和社会效益，但是传统的波纹管施工时间长，基础处理不好，管节容易开裂导致渗水。

发明内容

发明的目的：为了提供一种施工迅速、质量保证、不会渗漏、安全可靠的散拼大直径钢波纹管施工方法。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于，包含如下步骤：基坑开挖、平整场地、基础施工、预拱度设置、钢波纹管拼装、钢波纹管管节偏位矫正、管节固定、密封胶处理、沥青防水层处理、台背回填和八字墙施工；所述钢波纹管拼装为以最终拼接好的钢波纹管的中心轴线为基准，至少采用六大块波纹板，先定位最下面波纹板，以此为起点然后搭接两侧波纹板，最后搭接顶部的波纹板；波纹板采用阶梯型搭接，搭接部分后搭接的波纹板应叠在相邻前面搭接波纹板上面，这样完成一个环向拼装，以此类推完成多个环向拼装

进一步，每一个大块的波纹板由多块钢板焊接而成。

进一步，所述基坑开挖步骤前还有测量放样的步骤。

进一步，波纹钢管涵洞基础施工时应在基础上纵向预留管长的0.3-2％作为预拱度。

进一步，所述管节拼装中管内外侧设置脚手架。

进一步，所述波纹管拼装完成后，搭接的波纹钢板件之间以及采取密封胶处理，。

进一步，管节密封胶处理完成后，需在管节内外管壁涂上或喷上含有石棉纤维的厚沥青一道，或涂刷两遍沥青和石油的拌合物。

进一步，台背回填步骤中，两侧及顶部0.5～2m围内回填材料要求同基础换填材料一样，顶部2m以上部分采用路基填筑材料；管底两侧的填筑采用水密法施工。

进一步，台背回填步骤中，钢波纹管管身最大直径两侧50cm外采用12～18T的压路机压实，50cm范围内采用小型夯实机械夯实，靠近管体周围0.5米范围内，不允许有大于50mm的硬物。

进一步，台背回填步骤中，填筑时应分层填筑、分层压实，每层压实厚度为20cm，压实度达到96％后进行下层填筑。

本发明进一步技术方案在于，波纹钢管涵洞基础施工时应在基础上纵向预留管长的0.3-2％作为预拱度，预拱度应考虑到通车以后填土产生的最终压力和工后沉降。

本发明进一步技术方案在于，所述管节拼装中管内外侧均需设置脚手架，以方便施工操作。

本发明进一步技术方案在于，所述波纹管节拼装完成后，管箍与管节之间、法兰盘之间以及搭接的波纹钢板件之间应采取密封措施。

本发明进一步技术方案在于，管节密封胶处理完成后，需在管节内外管壁涂上或喷上含有石棉纤维的厚沥青一道，或涂刷两遍沥青和石油的拌合物，以加强防腐蚀作用。

本发明进一步技术方案在于，管壁沥青处理后还包含台背回填的步骤，两侧及顶部(0.5～2m范围内)回填材料要求同基础换填材料一样，顶部2m以上部分采用路基填筑材料；管底两侧的填筑可采用水密法施工，管身最大直径两侧50cm外可采用12～18T的压路机压实，50cm范围内采用小型夯实机械夯实，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。填筑时应分层填筑、分层压实，每层压实厚度为20cm，压实度达到96％方可进行下层填筑。

采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果：变形适应性强、便于质量控制、施工便捷、节省基础及地基处理的费用、有利环保，实践证明，钢波纹管的抗拉强度高，能够适应地基发生的变形；采用工厂化预制，便于产品质量控制，避免了材料差异、施工差异以及人为操作等因素引起的质量不稳定；钢结构的安装也不受温度、养生龄期等环境、时间的限制，能够有效缩短工期，并且适用于工程抢修；对地基进行简易处理，采用柔性的砂砾垫层做基础则可满足涵洞的使用要求；在基础修建和地基处理方面大大节约了各种材料的使用，节约资源，有利于环境保护。是一种值得推广 应用的施工技术优选方案。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1是钢波纹管台背回填示意图。

图2钢波纹管拼装示意图

图3单片钢波纹钢板构造图

图4钢波纹管纵向连接示意图

具体实施方式

散拼大直径钢波纹管的施工工艺包含如下步骤：基坑开挖、平整场地、基础施工、预拱度设置、钢波纹管拼装、钢波纹管管节偏位矫正、管节固定、密封胶处理、沥青防水层处理、台背回填和八字墙施工；

1、测量放样 

管涵施工前，首先应准确定出管涵中心及纵横轴线。并做好护桩，基坑边坡坡度按1：1进行放坡。

2、基坑开挖 

采用人工配合机械开挖的办法，基坑边坡坡度按1：1进行放坡，对开挖深度较深，有水的地方，应以稳定边坡为主，依土质情况适当放坡，有设计要求时，按照设计要求开挖地基；没有设计要求时，基础垫层厚和开槽宽度参见下表，为了便于机械碾压，建议采用基础标准宽度。

基础最小宽度、厚度

3、基础施工 

基础垫层应分层压实，分层厚度不大于20cm且不小于10cm，相对密实度不小于90％，特别夯实区内采用大于6T压路机碾压。 

4、预拱度设置 

敷设于路堤下的波纹钢管的管身要设置中间向上的预留拱度，其大小根据地基可能出现的下沉量、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％，以确保管道不出现中部凹陷或滑坡。预拱度应考虑到通车以后填土产生的最终压力和工后沉降。当地基为岩石、优质砂砾或碎石等优良地基时，预拱度可设置为0.1％-0.15％。

5、拼装底板 

以中心轴线为基准，首先对波纹板①定位(如图2所示)，以此为起点沿波纹管纵向方向向两侧拼装，波纹板采用阶梯型连接，搭接部分上游方向波纹板应叠在下游波纹板上面(如图4所示)，确保流水不冲刷板缝，对正连接孔，螺栓由内向外插入螺孔，对面套上垫圈螺母，用套筒扳手预紧螺母，待拼装5-10米后，进行环形拼装。管节安装应从下游开始，后板压前板，确保流水不冲刷板缝；每节涵管应紧贴于垫层或基座上，使涵管受力均匀。

6、脚手架拼装 

脚手架搭设选用φ48×3.5规格无缝钢管，材质Q235-A级，长度不超过6.5米。脚手板采用木板，其宽度≥200mm，厚度≥50mm，两端用10-14号镀锌钢丝捆紧。

立杆纵距1.5米，横距1.0米，大横杆布距1.8米，以保证一定的操作空间，扫地杆设置在距底部20cm处，为了增强脚手架的纵向稳定性和整体性，脚手架需设置剪刀撑，剪刀撑与地面的倾角为45°，钢波纹管外侧脚手架需设置在稳固平整的地基上，钢波纹管内侧脚手架立杆下需垫木板，木板需水平牢固。 

7、环向拼装 

波纹板②③叠在(搭接长度为50mm)波纹板①外侧(如图2所示)，对正连接孔，螺栓由内向外插入螺孔，对面套上垫圈螺母，用套筒扳手预紧螺母，随后波纹板④⑤分别叠在(搭接长度为50mm)波纹板②③外侧，波纹板⑥叠在(搭接长度为50mm)波纹板④⑤外侧，接下来进行第二个环向拼装，依此类推。

8、波纹管固定：圆周向拼装满三块波纹板时需测定一次截面形状，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。

本项目波纹管固定采用两种方案：1、定位拉杆固定；2、千斤顶固定。

定位拉杆固定：定位拉杆是用来调整钢波纹管截面形状，使其满足规范要求，待环形圈合拢后，拆除定位拉杆，采用千斤顶固定。

千斤顶固定：千斤顶在钢波纹管楔形部位两侧对称设置，用来校正管道，防止侧移，直至回填前把千斤顶拆除。

9、密封胶

管箍与管节之间、法兰盘之间、翻边结合面之间以及搭接的波纹钢板件之间应采取密封措施。密封料应具有弹性和不透水性，并应填塞紧密。低温条件下密封材料应具有良好的抗冻、耐寒性能。

10、涂刷沥青 

在管节内外管壁涂上或喷上含有石棉纤维的厚沥青一道，或涂刷两遍沥青和石油的拌合物，以加强防腐蚀作用。从外观看管壁内外均匀的涂成了黑管即可。但是必须要等到沥青晾干后方可回填。一般沥青涂层的厚度要达到0.4-0.5mm。

11、台背回填 

a.钢波纹管周围回填材料采用中粗砂最为合适，建议基础顶部10cm、管体周围50cm内采用中粗砂回填；顶部10cm以上部分采用路基填筑材料；寒冷地区两侧及顶部(0.5～2m范围内)回填材料还应满足抗冻性要求(具有一定级配的天然砂砾石，最大粒径不超过50mm，0.074mm以下粉黏粒含量不得超过3％)。

b.管底两侧部位(如图1中②)处的填筑可采用以下几种方案：

①_x0001_、采用粗沙“水密法”振荡器密实。

②、采用先回填压实，再开槽拼装波纹管法施工。

③、采用级配良好的天然砂砾(含水量要求比最佳含水量大2％左右)，人工用木棒在管身外向内侧进行夯实，木棒为截面15cm*15cm，单次冲击力要达到9kg/次，木棒作用点必须紧贴管身，每个凹槽部位都必须夯实到位。

④、采用C15细石砼填筑

c.涵管两侧部位回填：填土之前，可在波纹管涵两侧面用红油漆按每15cm高 度作出填高标示，填筑时按标注线控制。

d.涵管顶部回填：涵管上方当回填厚度小于50cm时采用手扶振动压路机或采用小于6t的静碾压路机压实，压实度应满足规范要求。当涵管顶填土时，每层厚度为20cm，压实度应满足规范要求。涵管没有达到最小填土高度时，严禁一切重型车辆通行。

e.对有端部挡墙的涵洞，从涵洞两端向结构的中心进行回填；对没有端部挡墙的涵洞，从涵洞的中心向两端进行回填。

f.涵管顶部及两侧20米范围内不允许使用机械进行强夯。

12、端墙、八字墙施工

八字墙施工前，需对钢波纹管洞口进行开挖，以满足八字墙施工，待八字墙施工完工后，再对八字墙背墙后的空隙进行回填，回填时路基必须挖成台阶，回填材料采用砂砾，并采用小型夯机，每15cm一层进行逐层夯实。

波纹管在填土过程中存在管壁变形，一般变形量为管壁的±0.5—2％，当然此变形数值和管侧回填土的密实度有很大的关系。填土终止后波纹管不再变形，建成后行车动载对其影响很微小(管壁的变形为0.06—0.15mm)。因此，为防止端墙、八字墙裂缝，可采取以下两种措施：(1)基础做好后，上下游的片石砌筑高度和砂砾基础上顶面标高一致即可，开始拼装波纹管，在管体安装就位完毕后，可以采取不砌筑端墙，而将波纹管的填土填至路顶面标高十五日后再砌筑端墙，也就是在波纹管终止了管壁的变形后。(2)波纹管安装就位完毕后，可以将两端端墙砌至与波纹管管顶一平就不再砌筑，波纹管管顶部未砌筑的部分片石可以排列两排沙土袋来挡土，等到波纹管管顶填土填至路基最大设计标高十五日后再将沙袋清理掉，砌筑上下游的端墙。

13、渗水试验 

钢波纹管安装完毕后，我项目对钢波纹管拼缝处进行渗水试验。根据渗水试验检测出钢波纹管的渗水系数平均值为2ml/min，结果显示钢波纹管接缝基本不渗水，符合规范要求。

14、以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于，包含如下步骤：基坑开挖、平整场地、基础施工、预拱度设置、钢波纹管拼装、钢波纹管管节偏位矫正、管节固定、密封胶处理、沥青防水层处理、台背回填和八字墙施工；

所述钢波纹管拼装为以最终拼接好的钢波纹管的中心轴线为基准，至少采用六大块波纹板，先定位最下面波纹板，以此为起点然后搭接两侧波纹板，最后搭接顶部的波纹板；波纹板采用阶梯型搭接，搭接部分后搭接的波纹板应叠在相邻前面搭接波纹板上面，这样完成一个环向拼装，以此类推完成多个环向拼装。

2.根据权利要求1所述的一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于：每一个大块的波纹板由多块钢板焊接而成。

3.根据权利要求1所述的一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于：所述基坑开挖步骤前还有测量放样的步骤。

4.根据权利要求1所述的一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于：波纹钢管涵洞基础施工时应在基础上纵向预留管长的0.3-2％作为预拱度。

5.根据权利要求1所述的一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于：所述管节拼装中管内外侧设置脚手架。

6.根据权利要求1所述的一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于：所述波纹管拼装完成后，搭接的波纹钢板件之间以及采取密封胶处理。

7.根据权利要求6所述的一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于：管节密封胶处理完成后，需在管节内外管壁涂上或喷上含有石棉纤维的厚沥青一道，或涂刷两遍沥青和石油的拌合物。

8.根据权利要求1所述的一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于：台背回填步骤中，两侧及顶部0.5～2m围内回填材料要求同基础换填材料一样，顶部2m以上部分采用路基填筑材料；管底两侧的填筑采用水密法施工。

9.根据权利要求1所述的一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于：台背回填步骤中，钢波纹管管身最大直径两侧50cm外采用12～18T的压路机压实，50cm范围内采用小型夯实机械夯实，靠近管体周围0.5米范围内，不允许有大于50mm的硬物。

10.根据权利要求1所述的一种散拼大直径钢波纹管的施工方法，其特征在于：台背回填步骤中，填筑时应分层填筑、分层压实，每层压实厚度为20cm，压实度达到96％后进行下层填筑。