钢波纹管在农田水利涵管桥建设中的应用

孙长华　凌培柱

钢波纹管在农田水利涵管桥建设中的应用

孙长华凌培柱

一、概述

传统的农田水利工程多采用现浇混凝土与浆砌石混合结构，工期短、任务重。为了保证质量和使用寿命，目前农田水利工程设计、施工逐渐趋向规范化、工厂化、装配化。实践证明，装配式建筑物在施工、管理、使用维护等方面都具有一系列的优点，值得大力推广。

桥涵建设在小型农田水利工程中比例大，跨度在1.5m以下的农田水利桥涵中大量使用钢筋混凝土。而在钢筋混凝土涵管桥建设过程中，因没有足够重视，习惯性认为没有技术含量，可以简单地套用图纸，不必进行深入研究和改进，新技术、新材料没有得到很好的利用。

二、现有工程技术应用对比分析

1.钢筋混凝土涵管桥构造及存在的问题

钢筋混凝土涵管桥主要包括基础、钢筋混凝土管、对接处理和洞口端墙。每节钢筋混凝土管长度受限（如：直径1.0m，长2.0m，壁厚100mm，则自重为1.7t），运输、安装都不便。钢筋混凝土管受到生产和自重的限制，故现场要进行对接处理，以避免渗漏。

由于存在大量的现场湿地作业，在施工中出现的问题主要有：一是外观陈旧难看；二是施工效率低，而且受天气的影响很大；三是质量无法保证，刚性基础的处理、钢筋混凝土管的水泥接头处理、回填土的密实等易出问题；四是人工占用比例大，占投资的40%以上；五是无法高效地进行机械施工。此外，钢筋混凝土涵管桥不均匀沉降后，车辆碾轧容易造成一字墙开裂、混凝土管接头分离，导致管桥破坏。

2.钢波纹管涵桥

钢波纹管涵桥是用钢波纹管拼接的桥梁。钢波纹管是采用波纹状管或由波纹状板通过螺栓连接、拼装形成的一种管的形式，是替代钢筋混凝土管涵、箱涵、拱涵、盖板涵和小桥的优质建材。进出口也可按照边坡比例做成斜口，管径范围为Φ0.5～8.0m，管壁厚度为1.5～7.0mm，能够满足填土0.5～40.0m厚的需要。

（1）钢波纹管优点

钢波纹管自重较轻，如：直径1.0m，长10.0m，则自重为0.85t，相当于1m钢筋混凝土管的重量，可在工厂做成所需长度的整管，无需现场对接，便于运输和安装；对基础要求不高，适应变形能力强，适应各种土、砂砾土基础；处理简单，清除硬物后压实即可作为基础使用，非常适宜农田等软土地基。

（2）施工方便，工序简单

一般性土质地基：如承载能力不高，清除表面后，需铺设100~300mm砂砾垫层。若将管底基槽原状土经严格夯实以后（压实度达96%以上），也可直接将钢波纹管置于该地基上。特殊地基：当处于软土地基上时，需进行处理，然后在其上铺设一层大于200mm厚的优质砂砾垫层，紧密夯实。

洞口采用平头式，路基边坡按1∶1.5放坡，可采用现浇混凝土护坡、预制混凝土块护坡、抛碎石护坡等形式。施工速度快，护坡面积小。

由于钢波纹管现场主要为土方开挖和回填作业，钢波纹管中心标高以下，应采用砂砾回填，水密法振荡器振实；标高以上采用现场可利用土即可，用压路机压实。一台挖掘机配合两个工人的班组，每天能完成5个以上的涵管桥，施工速度是钢筋混凝土涵管桥的3倍以上，非常适合不利天气下的工期要求。

（3）防腐

钢波纹管在出厂时已经过热浸镀锌，镀锌量要求大于600g/m2，平均厚度不小于84μm，使用年限大于50年。水质、环境较差情况下，可采用内外加涂含有石棉纤维的厚沥青一道，或沥青和煤油的拌合物两遍，以加强防腐蚀作用。

（4）案例

2014年11月，安徽省阜阳市水利设计院在阜南公桥乡美好乡村建设项目中采用钢波纹管，削竹式1∶2放坡，美观新颖。

2015年11月，安徽省·淮委水利科学研究院（安徽省大禹工程勘察设计院）在阜阳市颍东区2015年度小型农田水利项目涵管桥工程中再次采用钢波纹管；2015 年12月，阜阳水利设计院在太和苗原河治理工程中大量应用钢波纹管，涉及4000余座涵管桥，施工单位反映良好。

涵管桥采用柔性、高强度的钢波纹管，不仅具有适应地基与基础变形的能力，可以解决因地基基础不均匀沉降导致的涵管桥破坏问题；而且钢波纹管由于轴向波纹的存在使其具有优良的受力特征，轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变，可以更大程度上分散荷载的应力集中，更好地发挥钢结构的优势，具有比钢筋混凝土管更高的承载力。

（5）造价

虽然钢波纹管比钢筋混凝土管单位造价高，但管桥综合单价和预制混凝土涵管桥相当甚至较低。此外，钢波纹管提高了施工速度，确保了施工质量，减少了对环境的影响，延长了使用寿命，可重复使用，综合效益明显。

三、推广的意义和作用

钢波纹管在农田水利上的成功应用，将逐步带动其他水利项目的应用和推广。比如水利上大量的混凝土穿堤箱涵、盖板涵、板梁桥、输水管线等都完全可以用钢波纹管取代。特别是目前水利上的调水输水工程多采用经常出现爆裂事故的PCCP预应力钢管，若采用钢波纹管，将是水利行业在新材料、新技术应用推广方面革命性、里程碑式的突破■

（作者单位：安徽省阜阳市水利规划设计院236002安徽省阜阳市水务局236000）

（专栏编辑：顾梅）