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1、欢迎各位领导、专家莅临指导工作欢迎各位领导、专家莅临指导工作钢波纹管涵技术交流会钢波纹管涵技术交流会2013年9月-湖北浠水钢 波 纹 管 涵 介 绍汇报：王志宏2013年9月报告概要1概述2国内外应用及国内研究3优点4结构形状5国内标准6施工工艺7波纹管的允许变形8工程实例9防腐蚀原理及使用寿命10波纹管与同跨径的盖板涵及拱涵的造价对表11新结构研发结束汇报1概述波纹管涵是将薄钢板板面压成波纹后，制成管节或板片，可以增加其刚度和管轴压力的抵抗强度，用此修建成的涵洞称为波纹管涵或板通道。钢板材质：SS400（Q235）热板。热浸镀锌处理（平均厚度84微米，.施工时增涂沥青.)波纹管涵是一种柔性
2、结构，具有一定的抗震能力、而且能适应较大的沉降与变形。它建成后与周围土体形成一种组合结构，共同受力，波纹管涵楔形部及两侧的回填土很关键，如果回填不密实或有楔形部中空或局部有大石块直接作用于管体，将出现局部有较大变形或局部有凸起，存在安全隐患，严重的可能会造成质量事故，所以波纹管涵两侧及楔形部的回填土在施工中要严格控制。1概述产品截面形状 圆形、椭圆形、半圆形、拱形等不同结构形式,进出水口可为直管式或与路基边坡斜率相同斜口式，金属波纹涵管管径范围0.5m-16m，管壁厚度为2mm-7mm，能够满足填土高度0.3m60m构造物的需要。一概述波纹结构物使用范围1、公路铁路车辆行人通道、涵洞；2、城市
3、市政综合管沟、污水管3、跨河桥梁；4、隧道内衬、隧道明洞、隧道口防滑石维护；5、寒冷地区防风通道；6、傍山路防滑石护洞；7、露天煤矿输煤通道及巷道；8、军事：坦克库、飞机库、防空洞、弹药库等。一概述一概述波纹板与平钢板比较-扑克模型n n利用平平的扑克牌和叠成波形的扑克牌，可以看出外力引起的下坠及抵抗力，实验证明波形形成的扑克更加坚固。（如图）一概述一概述薄壳原理-用木材考虑到地中状态加压力的情况及直接加压力情况相比，可以看到饮料罐的变形状态，金属波纹涵管跟周边的土体和环压弓一起举动时，保持更稳定状态。2国内外应用情况2.1国外应用情况：金属波纹管桥涵最早于1784年诞生于英国，而后在1896
4、年美国率先进行了波纹钢板通道、涵管的可行性研究，并且首次应用于公路涵洞。1923年美国铁路工程协会在伊利诺斯州中央铁路进行了波纹钢板的通道的测试。此后，波纹钢管涵产品在美国、加拿大地区公路工程中广泛应用，并且制定了相应的技术标准及设计制造、施工安装手册。日本，韩国等东亚国家自上世纪八十至九十年代开始相应制定了金属波纹管桥涵的技术规范，开始广泛使用。随着世界各地近一百年的应用及运行，验证了金属波纹管桥涵在各种情况下的通用性。现在，各国的标准及规范齐全，技术已非常成熟，而且其使用寿命已超过了设计寿命。2国内外应用情况国外应用实例2国内外应用情况国内外应用情况n n2.22.2国内应用情况：建国前及
5、建国初期我国就已开始了金属波纹管涵洞国内应用情况：建国前及建国初期我国就已开始了金属波纹管涵洞的应用，二战时，从美国进口的金属波纹管涵洞应用于抗日战争时期的应用，二战时，从美国进口的金属波纹管涵洞应用于抗日战争时期的滇缅公路。的滇缅公路。19481948年，从美国进口的金属波纹管涵洞应用于上海浦东年，从美国进口的金属波纹管涵洞应用于上海浦东高桥地区的军事便道。高桥地区的军事便道。1997199719991999年，青藏公路多年冻土地区年，青藏公路多年冻土地区3 3道（道（2 2道整体式、道整体式、1 1道拼装式）道拼装式）大兴安岭加漠公路大兴安岭加漠公路100100余道余道 国国道道21421
6、4线线青青康康公公路路姜姜路路岭岭清清水水河河段段,2001200120022002年年推推广广到到西西宁宁久久治治公公路路大大武武至至久久治治段段、花花石石峡峡至至达达日日公公路路、二二指指哈哈拉拉山山至至尕尕海海等等公公路路建建设设中，至中，至20022002年四个公路项目已累计使用年四个公路项目已累计使用418418道。道。1998199819991999年年上上海海市市在在上上海海四四号号线线、浦浦东东国国际际机机场场中中采采用用了了钢钢质质波波纹纹板通道。板通道。20042004年内蒙古、河北等地区也逐步开始应用钢质波纹管涵洞。年内蒙古、河北等地区也逐步开始应用钢质波纹管涵洞。200
7、82008年年，交交通通部部发发布布并并实实施施了了部部颁颁标标准准JT/T7102008JT/T7102008公公路路桥桥涵涵波波形钢板形钢板，为金属波纹管桥涵在我国的推广应用提供了更有利的条件。，为金属波纹管桥涵在我国的推广应用提供了更有利的条件。20102010年年交交通通部部发发布布并并实实施施了了部部颁颁标标准准JT/T7912010JT/T7912010公公路路涵涵洞洞通通道道用波纹钢管（板）用波纹钢管（板）。2国内外应用情况2.2国内应用现况:-青海 3000余座 -西藏 1500余座 -内蒙 2000余座 -山西 3000余座 -河北 3000余座 -新疆 2000余座 -上海
8、 150余座 -天津 50余座 -黑龙江 500余座 -其他省份:湖北、湖南、宁夏、贵州、广西、广东、吉林等都有不同程度的应用，累计使用钢波纹管300000余米。2国内外应用情况国内应用实例青藏铁路直径1.5米 青兰高速直径6米 承赤高速8米通道2国内科研成果河北省公路局、中交一勘院、承德公路工程管理处、衡水益通公司四家单位共同进行大孔径钢波纹管涵技术研究，并获得河北省科技进步二等奖，该研究成果处于国际领先水平。河北桥涵通用图-圆形钢制波纹管涵通用图在大孔径钢波纹管涵技术研究成果基础上，河北省于2008年颁布了圆形钢制波纹管涵通用图二国内研究成果二国内研究成果内蒙高开司、北方交大、内蒙交通设计
9、院、衡水益通等五家单位共同承内蒙高开司、北方交大、内蒙交通设计院、衡水益通等五家单位共同承担交通部西部课题，波纹拱形结构的研究，该成果处于国际先进水平。担交通部西部课题，波纹拱形结构的研究，该成果处于国际先进水平。荣获内蒙古自治区科学技术进步三等奖。荣获内蒙古自治区科学技术进步三等奖。二国内科研成果及课题二国内科研成果及课题n n2.3.42008年，北京交通大学申请成功国家自然科学基金项目“埋入式波纹钢板结构土-钢相互作用及设计理论研究，于2011年底通过验收，对土-结相互作用理论和设计方法都做了系统研究。二国内研究成果及课题二国内研究成果及课题n n2.2.3.53.520092009年，
10、三门峡建设局、西北煤炭设计院、益通公司、中交年，三门峡建设局、西北煤炭设计院、益通公司、中交一勘院等五家单位对加肋组合波纹管在山区高填方的应用一勘院等五家单位对加肋组合波纹管在山区高填方的应用技术研究，与技术研究，与20122012年年1212月结题，并顺利通过成果验收。直月结题，并顺利通过成果验收。直径径5 5米，米，4 4孔并排，顶部填高孔并排，顶部填高3232米。米。二国内研究成果及课题二国内研究成果及课题2.3.62011年多孔连跨波纹钢小桥涵在荣乌高速中的应用技术研究已在河北交通厅立项即将实施。3优点3.1耐久性强3.2施工工期短，现场安装方便、快捷。3.3工厂集中化生产，有利于提高
11、质量。3.4适应变形能力强3.5对环境破坏小，利于环保3.6节约工程建设费用3优点3.1耐久性强采用永久性防腐蚀镀层(600g/的热浸镀锌镀层)再增加其他防腐涂层，其耐久性能最高可达到100年以上。适用环境 田园地区、热带海洋、海洋地区、城市、工业地带-在防腐条件恶劣的环境中选择性的添加其他特殊防腐措施。耐久性强可节约使用过程中的周期费用节约养护及维修费用3优点3.2施工工期短，现场安装方便、快捷。与混凝土结构相比较:简单的组装工程，工期平均可缩短60%.可将多张钢板叠放，即使是在狭小的施工现场，将施工空间最小化进行保管及运输重量轻便,全部是组装方式,安装及拆除工艺简便.适合紧急工程-水灾重建
12、工程,便桥,便道。减少因施工而引发的民怨。有效缩短工期，平均节约工程款20%。3优点3.3工厂集中化生产，有利于提高质量。3优点3.4适应变形能力强柔性结构物 适用于软土、膨胀土地、湿陷性土地等地基承载力较低地区。3优点3.5对环境破坏小，利于环保 -周边环境破坏最小化 -减少天然骨料的使用，拆除时的钢材100%可重新利用。-工程影响范围小 -柔性结构物 适用于软土、膨胀土地、湿陷性土地等地基承载力较低地区。-减少对周边环境的破坏，节约修复费用钢材的重新回收利用，不产生建设废弃物。3优点3.6节约工程建设费用使用寿命长（节约使用过程中的周期费用节约养护及维修费用）施工工期短（缩短工期，大大节约
13、成本）减少对周边环境修复费用。全部使用钢材，节约废弃费用。具有卓越的经济性与混凝土结构相比较其低廉的工程费用可有效降低客户及施工方的预算。简便的施工方式可缩短近50%的施工工期，进而可使整个工程早期竣工及减少因施工而引发的民怨。与混凝土结构相比较竣工后其开放感非常突出，由于降低天然骨料的使用，拆除时不产生建设废弃物可100%重新回收利用。4结构形式4.1整装波纹涵管整装波纹涵管 波形参数：直径时，波距及波高波形参数：直径时，波距及波高68*13mm、76*25mm125*25mm；直径时，波距及波高；直径时，波距及波高150*50mm、200*55mm；标准跨径：标准跨径：0.5m .075m
14、 1.0m 1.25m 1.5m 2.0m 2.5m(管状结构,采用法兰上下或轴向螺栓连接而成)4结构形式4.2拼装波纹管拼装波纹管 波形参数：跨径时，波距及波高波形参数：跨径时，波距及波高150*50mm、200*55mm；跨径时，波距及；跨径时，波距及波高波高150*50mm、200*55mm、400*150mm；标准跨径标准跨径:2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 11m 12m 13m 14m 15m 16m(采用片状拼装,板片间搭接螺栓连接而成)4结构形式4.3镀锌螺纹钢管涵镀锌螺纹钢管涵 截面形状一般为圆形，波形参数为截面形状一般为圆形，波形参数为68*13mm
15、、125*25mm等波形。等波形。生产规格（生产规格（YTLWG)管径管径:0.32500mm 长度长度:112m 厚度厚度:1.6mm3.2mm5国内标准设计、制造、施工5.1设计标准公路涵洞设计细则 适用于新建和改扩建各等级公路，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。5.2产品标准2010年交通部颁布的公路涵洞通道用波纹钢管（板）5.4公路桥涵施工技术规范2011年颁布公路桥涵施工技术规范，已将波纹管纳入。6波纹管涵施工工艺基础、涵背、洞口、施工概要6.1施工工艺流程工艺流程为：施工前准备施工放样开挖涵管基坑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
16、样拼装管节检测密水情况及管底纵坡检测并补救防腐涂层涵管就位两侧分层回填检测压实度、含水量等管顶分层回填检测压实度、含水量等进出口处理。6.2基础部分基础部分 基坑开挖、填筑基坑开挖、填筑1、基坑开挖应以拟建的钢波纹管涵为两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1.5m以上的作业空间。这样即方便组装，又利于钢波纹管涵周围的回填及密实。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
17、-80cm左右为宜，用透水性好，粒度分布良好的沙质土或沙砾或碎石土成形，密实度达到设计要求。材料的最大粒径不得超过波长的1/2或不大于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。6.2基础部分基础部分 基坑开挖、填筑基坑开挖、填筑5、并按照涵管安装要求在基础上预留3-6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的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
18、现或滑坡。如（图）6.2基础部分基础部分-各种地基土的处理方法各种地基土的处理方法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，需设一定厚度的基础。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
19、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，需换填上3D宽度的优质土。6.3管体楔形部回填管底两侧楔形部位处的填筑可采用5种方案：1、采用粗沙“水密法”振荡器密实。2、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。3、采用C15细石砼填筑。6.3管体楔形部回填1、采用粗沙“水密法”振荡器密实。6.3管体楔形部回填2、采用级配良好的天然砂砾或级配碎石，人工用木棒在管身外向内侧进行夯实，木棒为截面
20、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。6.3管体楔形部回填3、采用C15细石砼填筑。6.4管体两侧回填及顶部回填要求管体两侧回填及顶部回填要求1、填筑前在管节两侧上用红色油漆按每20cm高度标注，填筑时按标注线控制。2、纵向施工顺序，可从涵洞中心至两侧，也可从两侧至涵洞中心。3、涵管两侧的部位回填采用级配良好的天然砂砾或级配碎石，每侧填筑宽度不小于1米。4、管身最大直径两侧50cm外使用22T压路机碾压，50cm范围内 使用小型夯实机械夯实，以避免压路机等大型机械设备对管涵 的撞击。5、填筑时应分层填筑、分层压实，每层压实后的厚度为
21、20cm，压实度要求达到95%方可进行下层填筑。6、填筑必须在涵管两侧同步对称进行，两侧的回填土高差不得大于30cm。7、管顶以上碎石或沙砾的填筑高度不小于1.0米，管顶填土厚度小于50cm时，不得使用大于6T的压路机械碾压，也不允许施工机械通行。达到每种管径的最小覆土厚度后采用振动式压路机碾压，可允许施工机械通行。8、管体两侧及顶部10米范围内不允许使用强夯机械。6.4管体两侧回填及顶部回填要求管体两侧回填及顶部回填要求涵管近处小型夯实机械夯实，50cm以外压路机碾压6.4管体两侧回填及顶部回填要求管体两侧回填及顶部回填要求管体标记高度及砂砾分层压实6.4管体两侧回填及顶部回填要求管体两侧回
22、填及顶部回填要求碎石回填压实6.4管体两侧回填及顶部回填要求管体两侧回填及顶部回填要求两侧对称回填6.5拼装板型管及通道施工图片基础压实后进行管体拼装 板片密封及管壁涂沥青楔形部回填及水密 夯实及碾压6.5拼装板型管及通道施工图片 洞口构造 管内路面6.6多孔使用时孔间距多孔钢波纹管或跨度大于1.20m的管拱，相邻两管（拱）间应有足够的填土宽度，使管（拱）间的填料易于压（夯）实。国内钢筋混凝土圆管涵，当直径D2.0m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。6.7施工过程示意图 楔形部回填6.7施工过程示意图运料距管两侧的距离，不小于1.5米。6.7施工过程示意图摊铺材料两
23、侧对称进行6.7施工过程示意图纵向施工顺序，可从涵洞中心至两侧，也可从两侧至涵洞中心。6.7施工过程示意图不对称回填会造成管体不规则变形，容易造成工程事故，严重的可能会垮掉。6.7施工过程示意图分层对称回填时管体称规则变形状态，填土终止后基本恢复原状态。6.8回填不好导致管体变形的几种情形回填不好导致管体变形的几种情形 经过近些年国内外调查，搜集，波纹管因回填问题导致管体损坏、严重变形的事情偶有发生，为了杜绝此类事件的再次发生，下面简单列举五种情形，希望在今后施工过程中加强管理，引起高度重视！楔形部回填不密实，导致管体底部变平。管体楔形部及两侧局部有大石块，导致局部管体局部有硬割伤或凸起。两侧
24、不对称回填导致鸭蛋圆，严重的导致塌垮。两侧填土不密实，导致变形过大。管体50cm内两侧回填材料达不到要求，应填沙性材料，施工时却填筑了黄土、膨胀土等材料，遇水变软，无承载能力，导致管体横向变形过大。6.8回填不好导致管体变形的回填不好导致管体变形的实例实例发生此涵洞断裂的主要主要原因是分段施工、分段回填，基础处理标高不一致，出现较大的沉降差，分段回填时没有处理好连接处6.8回填不好导致管体变形的回填不好导致管体变形的实例实例引起波纹管变形的主要原因是台背回填两侧没有压实，一次性回填完毕，压实度达不到要求。6.8回填不好导致管体变形的回填不好导致管体变形的实例实例台背回填时管体局部有较大的石块，
25、回填完毕后波纹管出现硬的凸起和破损现象6.8回填不好导致管体变形的回填不好导致管体变形的实例实例楔形部回填不密实，导致管体底部变平6.8回填不好导致管体变形的回填不好导致管体变形的实例实例管体两侧回填材料达不到要求，应填沙性材料，施工时却填筑了黄土、膨胀土等材料，遇水变软，无承载能力，导致管体横向变形过大。6.8回填不好导致管体变形的回填不好导致管体变形的实例实例四周回填不均匀，管体变形过大，局部形成应力集中，造成板缝开裂。6.8回填不好导致管体变形的回填不好导致管体变形的实例实例焊缝开裂6.9施工质量控制 为确保工程质量，波纹管出厂无后期质量隐患，生产厂家应注重后期服务，具有独立作业的施工现
26、场技术指导人员，指导施工单位管体回填及监督。大孔径分片拼装管生产厂家必须拥有专业安装队伍，保证产品拼装螺栓的紧固力达到设计要求。每道涵洞生产厂家必须有产品的回填档案，出现质量问题有根可查。6.9施工质量控制钢波纹管涵施工质量控制贯穿于工艺流程的每个步骤，整钢波纹管涵施工质量控制贯穿于工艺流程的每个步骤，整个施工过程应实施有效的动态管理，严格控制各种试验和个施工过程应实施有效的动态管理，严格控制各种试验和检测，方能保证施工质量。检测，方能保证施工质量。6.10施工检测项目 施工检测项目主要参考依据：设计图纸、施工规范及上海、河北、内蒙等地的波纹管涵地方标准。钢波纹板通道现场拼装，必须严格按设计以
27、及钢波纹板通道施工安装规范的要求施工。钢波纹板通道现场施工中土建部分收标准可参照交通部JTGF80/1-2008中有关标准，如钢波纹板通道两侧出口处的护坡可采用JTGF80/1-2008第6.9、6.10节标准验收；钢波纹板通道外回填土的验收可归入路基工程之中。验收表式采用交通TGF80/1-2008中分项工程质量检查评定表6.10施工检测项目施工过程检测项目6.10施工检测项目波纹管涵洞竣工验收应当包括以下几项内容：资料验收：主要根据设计图纸、施工规范及本标准各项检查内容，验收检查施工各项记录如施工自检、监理抽检资料完整性。现场检查验收：可根据抽检表项目检查。6.10台背回填料压实度检测台背
28、回填级配碎石材料一般用沉降法来控制他的压实度。沉降法即把压路机压前的填区标高测设一下，压过之后的再测设一下，如果前后两次差值不过5毫米，即为压实度合格。台背回填砂砾料压实度检测方法应采用“灌砂法”7波纹管的允许变形动静荷载测试实例7波纹管的允许变形这些年在国内的应用，我公司在截面变形量方面也进行了研究，因波纹管是一种柔性管，在两侧的回填过程中，因两侧的土体压力，管体在纵向要高出直径2-5cm,当填至管顶9米时，基本趋于圆体，在一些高填方路段，应保证楔形部与两侧的回填料良好，波纹管的变形在2%左右，变形的大小直接取决于回填材料，应选择力学性能良好的沙、沙砾、级配碎石或细石砼，密实度达到要求后，管
29、体的变形很小，近期，我公司在河南三门峡做的直径5米，四孔并排，涵全长780米，填方高度32米，目前已填至20米高，管体变形2cm.10波纹管的允许变形管顶填土高度超过9米后，动载荷对其没有影响，涵洞只承受土体的静载荷。运营后波纹管的变形情况 （1）山西吕梁地区直径4米拼装波纹板通道，涵长104米，管顶填土高度为21米。波距200mm、波深55mm、壁厚6mm。其直径变形情况如下：（1）管道拼装完毕未填土之前，其测点水平向直径为4.01m，竖向直径为3.985m。（2）涵管两侧填土至1/2管径时，其测点水平向直径为3.99m，竖向直径为4.01m。（3）当管顶填土结束后，水平向直径为4.03m，
30、竖向直径为3.98m。（4）当管顶填土至6米时，用两辆后八轮翻斗车装满载对涵洞进行动载荷实验，百分表测变形：涵洞两侧停时，竖向变形为0.07mm、横向变形为0.09mm。涵洞顶部中心正上方停时，竖向变形为0.1mm、横向变形为0.12mm。动载撤离后，百分表瞬间归为零。（5）当管顶填土结束完成后，用两辆后八轮翻斗车装满载对涵洞进行动载荷实验，百分表测变形：涵洞两侧停时，竖向变形为0.0mm、横向变形为0.0mm。涵洞顶部中心正上方停时，竖向变形为0.0mm、横向变形为0.0mm。（2）河北承德地区采用直径3米拼装波纹板通道，处于黄土区，涵长30米，管顶填土高度为5米。波距200mm、波深55m
31、m、壁厚4mm。其直径变形情况如下：（1）管道拼装完毕未填土之前，其测点水平向直径为3.015m，竖向直径为2.98m。（2）涵管两侧填土至1/2管径时，其测点水平向直径为3.005m，竖向直径为3.0m。（3）当管顶填土结束完成后，水平向直径为3.02m，竖向直径为2.978m。（4）当管顶填土结束完成后，用两辆后八轮翻斗车装满载对涵洞进行动载荷实验，百分表测变形：涵洞两侧停时，竖向变形为0.08mm、横向变形为0.09mm。涵洞顶部中心正上方停时，竖向变形为0.10mm、横向变形为0.07mm。动载撤离后，百分表瞬间归为零。由以上可知,波纹管在填土过程中有变形,当填土完毕后,波纹管的管径基
32、本不在发生变化,高填方的涵洞,主要是承受顶部的土体荷载,动载荷对涵洞基本无影响,低填方的涵洞,动载荷的影响要比高填方的大些,但波纹管的变形是一种弹性变形，不影响涵洞的使用及通行要求。8典型工程实例涉及北方、南方、沿海等不同地区的各等级公路8工程应用实例钢波纹管涵在国内从1998年前期的实验研究到至今的推广应用，历经10余年的时间，在国内二十余个省份、自治区、直辖市的不同等级公路建设中应用。这种结构以其良好的性能深得公路建设者们的青睐，闭合截面形式已成功应用到12米，非闭合截面形式的应用到跨径7.4米。管顶填土高度从0.6m已成功应用至56m。8.1高填方排水涵洞1高填方排水涵洞内蒙东胜直径5米
33、，填高22米8.1高填方排水涵洞2张石高速保定段直径4米，涵长112米，填高22米。8.1高填方排水涵洞3 山西直径2.5米 填高25米8.1高填方排水涵洞4内蒙薛大快速路直径3米三道并排，管顶填高35米。8.1高填方排水涵洞5内蒙呼杀高速8.1高填方排水涵洞6承秦高速秦皇岛段使用直径4、5米波纹管涵40余道，地处山区高填方路段。8.1高填方排水涵洞7张涿高速直径3米波纹管（隧道废弃石方再利用）8.2替代小桥1西柏坡一级公路，使用直径4米、5米、6米钢波纹管涵20余座。8.2替代小桥11工程应用实例-替代小桥2替代小桥内蒙省际大通道直径4米8.2替代小桥11工程应用实例-替代小桥3替代小桥甘肃
34、康临高速直径3.3米8.2替代小桥4邯郸旅游路直径6米8.2替代小桥5唐山用五孔直径3米波纹管涵8.3立交通道1青红高速邯郸段 使用直径6米钢波纹板通道20余座，每座的长度大都在100米左右。8.3立交通道2立交通道承德滦平县北山新区直径6米金属波纹板通道 长14米,填土高度1.7米 通道内路面4.5m*4.0m8.3立交通道3立交通道达旗树林召到包头东信一级公路，直径7米长24.5米，管顶填高1.7米。8.3立交通道4立交通道-内蒙跨径7.4米8.3立交通道5立交通道-荣乌高速跨径8米8.3立交通道6立交通道-内蒙承赤高速跨径8米8.4临时便道1汾河大桥运梁便道直径2米,六孔并排,填高0.5
35、米,满足120吨运梁车辆通行.8.4临时便道2承德滦河大桥维修用临时便桥（15孔直径1.5及2.0米波纹管），可反复利用。8.5旧桥涵加固1旧涵快修直径1.0/2.5/3.0/3.3米8.6穿线管道异型管衡水中湖大道跨径3.5*2.9米，中间穿两孔直径80cm的输水管道。大广高速穿线管半圆形（60cm)8.7渗水井2009年十月，第一座钢波纹渗井在大广19标建成，2010年又建成10余座此结构的渗井，孔径为8米、9米、10米、11米、12米。深度8-13米。8.8软土区、沿海区上海A15高速直径3米/米8.9南方山区潮湿气候应用1湖南娄新高速、大浏高速、直径3米、4米、5米、6米；直径6米作为
36、通道使用。8.9南方山区潮湿气候应用大广高速湖北阿深南段，直径3米、4米、5米8.9南方山区潮湿气候应用1湖南娄新高速，直径6m通道。8.9南方山区潮湿气候应用2湖南大浏高速直径5米、直径6米、涵长110米、填土19米、作为通道使用。8.9南方山区潮湿气候应用 3湖南大浏高速许多地方为软基、高填方地带、雨水多、用直径3米、4米、5米、6米的波纹管许多道，施工工期短、降低成本、减少常规建材的使用（水泥、钢筋、沙子）8.9南方山区潮湿气候应用4湖南大浏高速直径6米、桥改路，涵长并排70米、填土13米由于此地为软基并且是高填方、施工不便、波纹管大大减少了施工困难、工期提前8.9南方山区潮湿气候应用5
37、江西井睦高速，直径5米过水和行人通道。8.9南方山区潮湿气候应用6贵州晴兴高速直径1.5米、2.0米、2.5米、4米、5米8.9南方山区潮湿气候应用7 贵州毕威高速、如直径3米、涵长154米、填土35米8.9南方山区潮湿气候应用8贵州思遵高速，如直径3米，涵长54米，填土8米8.9南方山区潮湿气候应用9福建厦成高速 直径1米，涵长132米，填土高度38米8.9南方山区潮湿气候应用10广东梅大高速，直径2.5米，涵长165米，填土35米，分别应用的还有直径4米、5米、6米的不同型号的波纹管。8.9南方山区潮湿气候应用11广东省广梧河口广东省广梧河口双风段高速公路双风段高速公路8.9-异型构造弯头
38、、三通等-先后应用于内蒙、山西等公路建设中。8.10-加肋钢混组合结构三门峡大岭南路项目，4孔直径5米，涵长780米，填高32米。9、波纹管的防腐蚀措施镀锌特性、耐腐蚀时间计算、后期维护腐蚀机理对于波纹管涵洞，其外侧主要为土壤腐蚀，内侧主要为水腐蚀和大气对于波纹管涵洞，其外侧主要为土壤腐蚀，内侧主要为水腐蚀和大气腐蚀。腐蚀。土壤的腐蚀机理处于通常水分状况下的我国各类土壤，大多属于强腐土壤的腐蚀机理处于通常水分状况下的我国各类土壤，大多属于强腐蚀与中等腐蚀的范围。蚀与中等腐蚀的范围。大气环境中的腐蚀（海洋、工业、城市、农村）。大气环境中的腐蚀（海洋、工业、城市、农村）。波纹管涵洞的磨蚀：波纹管涵
39、洞的磨蚀：非磨蚀非磨蚀:(水平水平1)没有砂石推移物质，各种速度或雨水管；没有砂石推移物质，各种速度或雨水管；低磨蚀低磨蚀:(水平水平 2)有砂和砾石推移物质，速度小于等于有砂和砾石推移物质，速度小于等于1.6m/s；中等磨蚀中等磨蚀:(水平水平 3)有砂和砾石推移物质，速度在有砂和砾石推移物质，速度在1.65.0m/s之间；之间；严重磨蚀严重磨蚀:(水平水平 4)严重的砾石和岩石推移，速度超过严重的砾石和岩石推移，速度超过5.0m/s。金属结构在水溶液中的腐蚀（淡水、海水）。金属结构在水溶液中的腐蚀（淡水、海水）。钢波纹管涵洞的防腐蚀研究钢波纹管涵洞的防腐蚀研究使用寿命调使用寿命调查查197
40、8 年，美国钢铁学会年，美国钢铁学会AISI研究表明钢波纹管应用于雨水管时，研究表明钢波纹管应用于雨水管时，81道保道保持良好状况，其使用时间为持良好状况，其使用时间为65年；年；1986 年，美国钢波纹管协会年，美国钢波纹管协会NCSPA与美国钢铁学会与美国钢铁学会AISI合作，对合作，对钢波纹管排水管道进行研究，使用时间钢波纹管排水管道进行研究，使用时间74年，结果表明涂装后的钢波纹年，结果表明涂装后的钢波纹管系列在一些土和水环境下可提供近管系列在一些土和水环境下可提供近100 年的寿命。年的寿命。1993年，英国哥伦比亚年，英国哥伦比亚21个结构板和有镀锌保护层的内壁，安装时个结构板和有
41、镀锌保护层的内壁，安装时间全部超过间全部超过 20年，试验估计除年，试验估计除2个结构外，服务寿命超过个结构外，服务寿命超过 100 年。年。国外最新研究报告书得出结论：钢波纹管涵洞平均寿命的期望值为国外最新研究报告书得出结论：钢波纹管涵洞平均寿命的期望值为81 年。年。镀锌特性及耐久时间计算镀锌的特性 经过热浸镀锌处理的钢材具备如下特性。抗腐蚀性能优良 钢板表面形成了细密的镀锌保护层，因此抗腐蚀性能优异。防腐蚀作用 锌的标准电位比钢材低，即使因磕碰部分钢板裸露于表面，周围的锌也可以起到保护作用。基板的特性不变 基板本身的机械性能几乎不会产生变化，可以按最初设计使用钢材。附着性优秀 纯镀锌表层
42、下的锌与钢板上表面形成锌铁合金层紧紧附着于基板上，不会因一般性的冲击、摩擦等导致剥落。在前处理不完善时不会形成镀锌层，用肉眼即可判断，可信度高。耐久时间计算国内使用时三种防腐措施国内钢波纹管涵出厂时，管节及板片均经过热浸镀锌处理，其镀锌层的平均厚度大于84m，在没有盐碱水或有害工业废水常期浸泡的情况下，其镀锌层即可防止锈蚀，使用年限可以达到60-80年（参考：李祝龙主编的钢波纹管涵洞设计与施工技术），根据调查，一般未镀锌铁管管壁每年蚀耗厚度为0.01-0.03mm(出处:公路桥涵施工手册下册中波纹涵管的防锈处理2000年出版、公路一局主编)。目前国内管涵在出厂前，都比国外管涵做的较保守，比正常
43、使用情况下管壁厚度增加0.5mm，可增加25-50年的使用寿命，此外管涵运至施工现场后，工地现场涂涮两遍沥青，其沥青涂层厚度达到，其使用年限可增加5-15年。并且根据国内车辆超载运输的实际情况，厂家对波纹管涵的技术参数进行了调整(波距波深壁厚)，增加了波纹管涵在国内的使用保险系数（结构计算由上海市政设计总院提供）。因此钢波纹管涵在国内的使用寿命完全能够达到或超过100年。2008年对国内已投入使用的300余处波纹管涵进行锌层剩余厚度进行实测及用预测方法实施的耐久寿命测算结果都证明绝大部分构造物的寿命都达到60年以上。后期维护波纹管涵在使用时，已充分考虑它工后运营时可能出现的一些情况，新建项目一
44、般在出厂时将波纹管涵的壁厚增加了一个等级，即增加了0.5mm的厚度，产品表面采用热浸镀锌处理，施工现场增涂沥青涂层，后期养护只要增涂沥青涂层即可。针对特殊地形特征情况下使用又采用一些特殊措施，在山区冲刷严重的地区，内管壁采用弧形砼包裹或采用跌井形式及井字型钢筋栅栏。后期维护波纹管涵使用若干年后，如后期维护未跟上，出现一些质量问题，可针对不同情况采取不同措施，下面列举几种处理方法，波纹管涵管壁锈蚀严重，局部管壁变薄，可采用内壁焊接钢筋网片，喷射高压混凝土锚固，方法同隧道施工锚固；也可采用缩小孔径的方法，内衬比其孔径小50cm的波纹管，壁间用高压水泥砂浆填充。10造价比较波纹钢结构与盖板涵、拱涵、
45、小桥比较波纹管与同跨径的盖板涵及拱涵的造价对比表孔径小于等于4米时，波纹管涵洞与混凝土盖板涵、石拱涵造价基本相当，部分涵洞节省5.96.4%，工期节省2050天。5.0m波纹管涵洞造价与小桥造价基本相当，工期节省35天。6.0m波纹管涵洞与石拱涵相比，节省造价18.2%23%，工期节省50天以上。典型案例1、109高速盖板涵对比表东胜至大饭铺段，16个施工标，80余道涵洞采用波纹管1.0米、1.5米、2.0米、2.5米等管径，造价节省1200多万元。典型案例典型案例典型案例典型案例2 2-山岭冲沟（弃方利用）设计方案山岭冲沟（弃方利用）设计方案n n三门峡市大岭南路项目原设计跨度200米大桥，
46、桥墩高度40米，总造价1.5个亿，大桥建设过程中，沟的一侧山体需要挖平，约80万方土需要处理，经过多次的方案论证，后采用钢波纹管涵洞为直径5米，壁厚6.5mm,四孔并排，管顶填高32米。主要用于排洪涵洞，每道管涵长195米，涵洞全长约780米，总造价5000万元，直接节省投资1亿元，使弃方得到再利用。典型案例典型案例典型案例典型案例2 2-山岭冲沟（弃方利用）设计方案山岭冲沟（弃方利用）设计方案n n三门峡项目照片11、新结构研发拱形、马蹄形、波形钢洞口1拱形结构跨度最大16米，可作为通道、隧道明洞、替代小桥使用2马蹄形结构可用于排水涵洞、平原区低填方、通道，最大跨径8米。3波形钢洞口为保证波纹钢涵的整体美观效果，近期推出了波形钢洞口，整座结构物全部采用波形钢，在施工工期、防止圬工结构裂缝、视觉效果、环保等方面都会有所提高。结束汇报 希望各位领导多批评指正！衡水益通金属制品有限责任公司 网址：技术咨询：王志宏 邓文强 电话：0318-7159860 15073199644 谢谢！