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高填方大跨径钢波纹管变形维修加固技术研究.pdf
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1、交通世界TRANSPOWORLD0 引言高填方大跨径钢波纹管变形维修加固处理技术是一种常见的结构变形修复技术,其是针对钢波纹管在使用过程中由于环境因素和外力作用而引起的变形和破损等问题而提出的一种解决方案。随着施工技术和社会经济的快速发展,钢波纹管的应用越来越广泛,而其变形和破损等问题也日益突出,因此如何有效地进行维修加固处理成为亟待解决的问题。本文将围绕高填方大跨径钢波纹管变形维修加固处理技术进行探讨,通过对该技术的原理、流程、方法和实际应用等方面进行分析和总结,旨在探究其技术特点和优势,提高其在工程实践中的维修加固效果。总之,高填方大跨径钢波纹管变形维修加固处理技术是一项具有重要意义的技术
2、创新,其为波纹管的维修加固提供了一种全新的解决方案,对保障工程安全和施工质量具有重要意义。1 钢波纹管涵参数钢波纹管涵是一种新型管道结构,由碳钢板制成,具有高强度、高刚度和轴向柔性,可以对结构水平位移或竖向不均匀沉降进行补偿,保证道路通畅和安全。相比传统混凝土涵洞,钢波纹管涵具有工厂化预制、便于运输、施工成本低、可回收利用、环保等优势。材料的高强度和刚度,精心设计的波形参数和波纹壁厚,使其具有可靠性和耐久性,长期使用无需频繁维护和更换。工厂化预制的制作方式提高了生产效率,减少了建筑垃圾的产生。施工成本低,人力、材料和设备都较少,成为一种经济实用的管道结构。钢波纹管涵在市政、交通等领域得到广泛应
3、用,应用范围还会不断扩大。2 钢波纹管涵力学指标钢波纹管涵是一种具有高度可靠性和耐久性的道路涵洞结构,其采用了工厂标准化生产,以确保其质量和性能的稳定性。在山区高速公路涵洞的建设中,钢波纹管涵是一种很常见的结构形式。涵顶填土高度与钢管厚度、波高等参数规格有明确的对应关系,因此,根据实际情况进行选择是很有必要的。在钢波纹管涵的设计中,填土高度和厚度指标是关键参数。在山区高速公路涵洞较长的情况下,钢波纹管涵的直径和厚度需要满足一定的要求,以确保其能够承受填土的压力和重量。同时,钢波纹管涵的设计也需要考虑到各种不同的因素,如地质条件、气候条件、道路流量等。表1为钢波纹管直径、厚度及填土高度要求一览表
4、。表1 钢波纹管直径、厚度及填土高度要求一览表管径D/mm200250300400500600700最小填土高度/m0.60.60.811.251.51.75不同钢板厚度的最大填土高度/m3.5 m121074.5 m262220108655.5 m403430201812176.5 m4035252317103 钢波纹管的设计荷载钢波纹管涵洞的设计需考虑恒载和活载两部分荷载,前者是路基路面自重引起的荷载,后者是车辆行驶引起的荷载。涵洞设计应综合考虑填土重力对竖向和水平压力强度的影响,以确保其稳定性和安全性。当路堤高度超过10 m时,可忽略汽车活载的影响。收稿日期:2023-06-11作者简介
5、:徐晓燕(1985),女,高级工程师,从事桥梁养护设计及养护工程概预算编制工作。高填方大跨径钢波纹管变形维修加固技术研究徐晓燕(河北交规院瑞志交通技术咨询有限公司,河北 石家庄 050000)摘要:为解决高填方钢波纹管施工中影响因素较多,极易造成偏压变形的问题,结合某高速既有钢波纹管加固工程实例进行分析,阐述了钢波纹管出现偏压、拼接处撕裂等病害形成原因。为保证波纹管稳定性及承载能力,提出了钢波纹管加固处治具体措施,希望能为同类工程提供借鉴。关键词:钢波纹管涵;高速公路;涵洞;加固施工中图分类号:U416.2文献标识码:B175总658期2023年第28期(10月 上)4 工程概况本文结合某高速
6、公路16 m高填方钢波纹管涵出现的管节错位、拼接螺栓脱落、偏压等施工缺陷,对其变形前后进行对比,图1为波纹管偏压变形前与变形后的对比。单位:cm图1 波纹管涵变形前与变形后的对比4.1 钢波纹管涵主要产生偏压变形的原因分析1)金属波纹涵管管体顶部及两侧回填材料与设计回填材料不一致,达不到设计要求。2)钢波纹管涵为柔性结构物,易引起管体变形。由于施工时钢波纹管两侧及管顶土层分层回填不均匀,部分区域压实度不满足要求,相关规范要求,涵洞两侧(尤其楔形部位)应对称、均衡地进行回填,水平分层压实厚度在150200 mm为宜。3)在直径1.25 m及以上的波纹管涵填土的过程中易产生变形,且管顶的下沉量通长
7、大于管侧,使圆管变成扁管,因此管顶填土前未设置临时支撑,也是产生变形的原因之一。4.2 变形加固处治方案为保证波纹管稳定性及承载能力,对波纹管涵洞采用工字钢制作钢拱架,在涵洞内部对管体进行支撑,具体方案如下:图2为加固方案断面示意图。1)波纹管采用锚杆及挂网防护,长度采用150 cm及25 mm 砂浆锚杆,间距 120(环)100(纵)cm,按照梅花形布设,钢筋网采用8 mm钢筋,钢筋间距2020 cm,确保工程施工稳定。2)钢支撑由20a工字钢组成,段与段之间采用螺栓连接,工字钢焊接在钢板上,纵向插入连接钢筋,钢筋可与环形工字钢焊接。3)两钢拱架之间的纵向连接筋N216钢筋的间距取1 m,在
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