分片拼装式钢波纹管成型涵洞的施工方法与流程

本发明属于涵洞的施工方法领域，尤其涉及一种分片拼装式钢波纹管成型涵洞的施工方法。

背景技术：

传统的路基涵洞成型的施工，通常是采用刚性预制混凝土管道预埋或现浇混凝土进行施工成型，不适用于弧线形的路基涵洞以及一般路基涵洞的快速形成；在施工中对于路基髙填方不良地质基础段，采用相应的混凝土拱涵时基础处理困难，施工质量难保证且费用较高。其次，山区天然水系复杂，需采用顺直涵管时需大体积开挖山体，可设置曲线钢波纹管涵处置。由于交通不便的地区的浇筑混凝土的相关的碎石、砂等原材料缺乏，施工用水困难或水泥、钢材等材料运距较远，再就是应急抢险、救灾等需快速完成的涵洞施工。在人力资源极其缺乏或高原缺氧地区，受工期影响或施工季节气候制约，采用混凝土结构难满足质量及工期要求；在复杂地质条件下不利于路基涵洞形成的施工，这主要是路基涵洞成形的施工技术和方法需要改进。如何采用一种全新的钢波纹管成型涵洞的施工技术以及施工方法，以缩短涵洞成型的工期，确保在不同地质条件下的路基涵洞的快速形成，实现道路施工中成形涵洞技术进步，达到完整的路基结构技术质量效果，式现有技术中需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种分片拼装式钢波纹管成型涵洞的施工技术，易于设计和施工的分片拼装式钢波纹管成型涵洞的施工技术改进方法。

本发明的技术方案：一种分片拼装式钢波纹管成型涵洞的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）按工艺设计要求在涵洞位置进行挖掘，形成涵洞基坑；

（2）当涵洞基坑开挖形成后，在涵洞基坑上铺置砂砾，形成砂砾基础层；在砂砾基础层上再铺上底层的干拌混凝土，形成底层的干拌混凝土层；

进行钢波纹管拼装，准备若干所需的钢波纹管拼装散片，所述钢波纹管拼装散片是按照钢波纹管圆周展开方向拆分成片方式制造，每片都是相同的弧度，在每片钢波纹管拼装散片四周对应设置有螺栓孔；由若干片钢波纹管拼装散片进行拼装组成圆形，在连接的两片钢波纹管拼装散片对应的螺栓孔内穿入螺栓，并设置平垫片和凸垫片，旋紧螺母，对接形成圆形的钢波纹管管节；

钢波纹管管节与管节之间，也通过在相邻的钢波纹管管节上的钢波纹管拼装散片设置的对应螺栓孔内穿入螺栓、螺母而连接，沿轴向连接延长其长度，形成长度满足工艺要求的拼装整体钢波纹管；

相邻两钢波纹管管节与管节之间，沿轴向节缝交错连接延长其长度；即相邻两钢波纹管管节的连接缝（轴向节缝）相互错开，在圆周方向错缝交错设置；

（3）将拼装整体钢波纹管安装到干拌混凝土层上，并固定；在钢波纹管圆周上铺装网片钢筋，在钢波纹管圆周上填充干拌混凝土，在钢波纹管圆周上形成干拌混凝土层，然后按照工艺要求进行夯实，形成基坑槽的夯实区，再按照工艺要求进行回填，将涵洞区回填的土方碾压后形成道路平整面。

进一步的特征是：相邻两钢波纹管两节之间交错设置轴向节缝，每片钢波纹管散片的连接部位位于圆周方向不同部位，轴向节缝交错连接形成整体式波纹管。

所述平垫片是圆环状，中间的孔用于穿过螺栓，其上下侧面都是平面。

所述凸垫片是圆环状，中间的孔用于穿过螺栓，其上下侧面中的一个是凸起的。

本发明分片拼装式钢波纹管成型涵洞的施工方法，相对于现有技术，具有如下特点：（1）可简化施工工序：按设计要求进行涵洞位置挖基，当基底土为淤泥等不良土层时，应予换填处理。应避免超挖。如超挖，应将松动部分进行清除处理。挖至标高的土质基坑不得长期暴露，扰动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸，高程，基底承载力，符合要求后，应即时进行涵基施工作业。

（2）可快速形成路基涵洞：当涵基开挖形成后，铺置砂砾基础，再铺上底层的干拌混凝土后，进行钢波纹管连接形成整体管道，钢波纹管、按确定的长度尺寸进行连接安装固定后，在钢波纹管圆周上铺装网片钢筋，留垫块保护层进行绑扎固定。填充干拌混凝土、后夯实基坑槽，回填涵洞区土方碾压后形成道路平整面。

（3）采用分片拼装式钢波纹管形成的路基涵洞技术，可实现钢波纹管保护层的相应改进：一是钢波纹管有镀锌表面达到耐用性、二是填充的干拌混凝土可形成长期的自然涵洞构造；是适用于路基复杂地质条件的设计，可克服和改善地质天然水系的侵扰达到完整的路基结构质量效果；为确保填充的干拌混凝土凝固后的涵洞结构完整，在钢波纹管外层添加了网片钢筋8的设计，由于钢波纹管具有一定的长向弧度柔性，对于路基的复杂地质条件，还可实现曲线涵洞的形成安装，确保道路建设的快速形成。

总之：采用改进后的分片拼装式钢波纹管成型涵洞的施工技术以及施工方法，可缩短工期，确保在不同地质条件下的路基快速形成，实现路基涵洞完整结构的技术质量效果，也可同步纳入道路建设工程的施工技术方案，完善现有的道路建设施工规范。

附图说明

图1为本发明施工方法的分片拼装式钢波纹管展开示意图；

图2为本发明施工方法的分片拼装波纹管拼装成圆形结构示意图；

图3为图2的a处放大图；

图4是本发明平垫片结构示意图；

图5是本发明凸垫片结构示意图；

图6为本发明铺设分片拼装式钢波纹管涵洞节基底图。

附图中：1—钢波纹管拼装散片，2—螺栓，3—螺母，4—凸垫片，5—平垫片，6—砂砾基础层，7—加强钢筋网片，8—干拌混凝土层，9—夯实区，10—道路平整面，11——钢波纹管管节。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1、2、3、4、5、6所示，本发明的分片拼装式钢波纹管成型涵洞的施工方法，能够缩短路基涵洞以及道路建设的工期，确保在复杂地质条件下的路基涵洞快速形成，实现路基涵洞完整结构的质量效果。本发明包括如下步骤：

（1）按工艺设计要求进行涵洞位置挖掘，形成涵洞基坑；当基底土为淤泥等不良土层时，应予换填处理；应避免超挖，如超挖，应将松动部分进行清除处理；挖至标高的土质基坑不得长期暴露，扰动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸，高程，基底承载力，符合要求后，应即时进行涵基施工作业；

（2）当涵洞基坑开挖形成后，在涵洞基坑上铺置砂砾，形成砂砾基础层；在砂砾基础层上再铺上底层的干拌混凝土后，形成底层的干拌混凝土层；

进行钢波纹管拼装，准备若干所需的钢波纹管拼装散片，钢波纹管拼装散片是按照钢波纹管圆周展开方向拆分成片方式制造，每片都是相同的弧度，在每片钢波纹管拼装散片四周对应设置有螺栓孔；钢波纹管拼装时，由若干片钢波纹管拼装散片进行拼装组成圆形，在相连接的两片钢波纹管拼装散片对应的螺栓孔内穿入螺栓，并设置平垫片和凸垫片，旋紧螺母，对接形成圆形的钢波纹管管节，一般在6片以上拼装成一个圆形管道（钢波纹管管节）；钢波纹管管节与管节之间，也是通过在相邻的钢波纹管管节上的钢波纹管拼装散片设置的对应螺栓孔内穿入螺栓、螺母而连接，沿轴向节缝交错连接延长其长度，形成长度满足工艺要求的拼装整体钢波纹管；

（3）将分片拼装式钢波纹管安装到干拌混凝土层上，并固定；在钢波纹管圆周上铺装网片钢筋，需要时留垫块保护层进行绑扎固定；在钢波纹管圆周上填充干拌混凝土，在钢波纹管圆周上形成干拌混凝土层，然后按照工艺要求进行夯实，形成基坑槽的夯实区，再按照工艺要求进行回填，将涵洞区回填的土方碾压后形成道路平整面。

本发明路基涵洞采用分片拼装的钢波纹管，外平垫片、凸垫片和螺栓、螺母连接形成的分片拼装式钢波纹管，可实现钢波纹管保护层的相应改进：一是钢波纹管有镀锌表面达到耐用性、二是填充的干拌混凝土层能形成长期的自然涵洞构造；本发明的施工方法，适用于路基复杂地质条件的设计，可克服和改善地质天然水系的侵扰达到完整的路基结构质量效果；为确保填充的干拌混凝土凝固后的涵洞结构完整，在钢波纹管外层添加了网片钢筋的设计，由于钢波纹管具有一定的长向弧度柔性，对于路基的复杂地质条件，还可实现曲线涵洞的形成安装，确保道路建设的快速形成。

本发明的分片拼装式钢波纹管，由若干钢波纹管拼装散片1连接构成，由多张带弧度的钢波纹管拼装散片1拼装组成圆形，在需对接的两片钢波纹管拼装散片1对应的螺栓孔内穿入螺栓2，并设置平垫片5和凸垫片4，具体在螺栓头部与钢波纹管拼装散片1与1之间，设置平垫片5，在螺母与钢波纹管拼装散片1之间，设置凸垫片4；旋紧螺母，将需连接（对接）的两片钢波纹管拼装散片1之间连接，如此将多片钢波纹管拼装散片1依次连接，形成圆形的钢波纹管管节11；钢波纹管管节与管节之间相邻连接时，也是通过在相邻的钢波纹管管节上设置的对应螺栓孔内穿入螺栓、螺母而连接，且设置有平垫片和凸垫片；钢波纹管管节11与管节11之间沿轴向节缝交错连接延长其长度，相邻钢波纹管管节11的节缝，在圆周方向相互错开，形成长度满足技术工艺要求的拼装整体钢波纹管；平垫片5是圆环状，中间的孔用于穿过螺栓，其上下侧面都是平面；凸垫片4是圆环状，中间的孔用于穿过螺栓，其上下侧面中的一个是凸起的。

本发明主要解决了传统的路基涵洞成型的施工，通常是采用刚性预制混凝土管道预埋或现浇混凝土进行施工成型，不适用于弧线形的路基涵洞以及一般路基涵洞的快速形成；采用改进后的钢波纹管成型涵洞的施工技术以及施工方法，可缩短涵洞成型的工期，确保在不同地质条件下的路基涵洞的快速形成，实现道路施工中成形涵洞技术进步，达到完整的路基结构技术质量效果。也可按道路建设工程的需要，完善现有道路建设施工规范。

本发明工艺流程如下：（1）涵洞位置挖基作业后形成涵洞基坑→（2）铺置砂砾基础层6→（3）铺上底层的干拌混凝土层8→（4）钢波纹管拼装散片1拼装成型钢波纹管管节11→（5）各个管节11互连接拼装形成长度满足技术工艺要求的拼装整体钢波纹管→（6）在钢波纹管圆周上铺装网片钢筋7→（7）留垫块保护层进行绑扎固定→（8）填充干拌混凝土8→（9）夯实基槽，形成夯实区9→（10）回填涵洞区土方碾压后形成道路平整面10。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。