整体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，尤其涉及一种整体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，是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，本发明提供了一种整体式钢波纹管成型涵洞的施工技术，易于设计和施工的整体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：一种整体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；

进行钢波纹管连接，先在每个钢波纹管管节两端固定设置内角钢法兰和外角钢法兰（活套式法兰），然后在两钢波纹管管节的内角钢法兰之间安装密封垫片，通过在外角钢法兰（活套式法兰）圆周上设置的螺栓孔内穿入螺栓，并用紧固螺母旋紧，将两片外角钢法兰连接，两片外角钢法兰将两片内角钢法兰和密封垫片压紧，从而实现将两钢波纹管管节进行连接，形成整体式钢波纹管；

（3）将整体式钢波纹管安装到干拌混凝土层上，并在固定的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：所述内角钢法兰和外角钢法兰呈“l”形，内角钢法兰的一边嵌装在钢波纹钢管节端头的内侧面并粘接固定，外角钢法兰的一边紧靠在钢波纹管管节端头处的内角钢法兰侧边上，另一边靠在钢波纹钢管节外侧面上。

通过在外角钢法兰（活套式法兰）圆周上设置的螺栓孔内穿入螺栓，并用紧固螺母旋紧，将两片内角钢法兰连接。

内角钢法兰和外角钢法兰的“l”形的两边相垂直。

本发明整体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，先把每个管节两端固定嵌装上内角钢法兰、以及外角钢法兰(活套法兰），然后安装上密封垫片，在外角钢法兰(活套法兰）圆周上均布的的四颗螺栓、上紧固螺母、进行钢波纹管管节连接；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）采用整体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1有镀锌表面达到耐用性、二是填充的干拌混凝土10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：采用改进后的整体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整体钢波纹管节构造示意图；

图2为本发明施工方法的波纹管活套式法兰接头构造示意图；

图3为本发明施工方法的铺设钢波纹管涵洞节基底图。

附图中：1—整体式波纹钢管节，2—外角钢法兰，3—内角钢法兰，4—密封垫片，5—紧固螺栓，6—紧固螺母，7—砂砾基础层，8—加强钢筋网片，9—夯实区，10—干拌混凝土层，11—道路平整面。

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所示，本发明的整体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；

进行钢波纹管连接，先在每个钢波纹管管节两端固定设置内角钢法兰和外角钢法兰（活套式法兰），然后在两钢波纹管管节的内角钢法兰之间安装密封垫片，通过在外角钢法兰（活套式法兰）圆周上设置的螺栓孔内穿入螺栓，并用紧固螺母旋紧，将两片内角钢法兰连接，两片外角钢法兰将两片内角钢法兰和密封垫片压紧，从而实现将两钢波纹管管节进行连接，形成整体式钢波纹管；钢波纹管管节按确定的长度尺寸进行下料、连接，形成整体式钢波纹管；内角钢法兰设置在钢波纹管管节端头的内侧面上，通过粘胶粘结或锚固连接等，固定在钢波纹管管节端头上；外角钢法兰（活套式法兰）的螺栓相连接，达到两片内角钢法兰的连接；密封垫片用于密封，尤其是两相邻的钢波纹管管节端头的内角钢法兰之间的缝隙，形成管道的密封结构；

内角钢法兰呈“l”形，便于内角钢法兰的一边粘接固定在钢波纹钢管节的内侧面上，也便于外角钢法兰（活套式法兰）的一边紧靠在钢波纹管管节端头处的内角钢法兰内侧面上，通过在外角钢法兰（活套式法兰）圆周上设置的螺栓孔内穿入螺栓，并用紧固螺母旋紧，将两片内角钢法兰连接成一体。其内角钢法兰和外角钢法兰的两边都呈“l”形，“l”形的两边相垂直。

（3）将整体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；再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钢波纹管管节经外角钢法兰、内角钢法兰连接形成的整体式钢波纹管，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；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。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7→（3）铺上底层的干拌混凝土层10→（4）整体式钢波纹管1连接→（5）管节两端固定嵌装上内角钢法兰3、以及外角钢法兰(活套法兰）2→（6）安装上密封垫片4→（7）外角钢法兰圆周上均布的的四颗螺栓孔上穿入螺栓5以及紧固螺母6进行紧固连接→（8）钢波纹管1、按确定的长度尺寸进行连接并安装在干拌混凝土层10上，固定→（9）在钢波纹管圆周上铺装网片钢筋8→（10）留垫块保护层进行绑扎固定→（11）圆周方向填充干拌混凝土层10→（12）对基坑区域进行夯实，形成夯实区9→（13）回填涵洞基坑区域土方碾压→（14）多次碾压后形成道路平整面11。

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。