钢波纹涵管施工工艺详解

一、工程概况

钢波纹涵管是替代钢筋砼圆管涵的优质公路建材，其特点如下：

抗压强度高，是同口径水泥管的1.5-5倍；

重量轻、运输方便，是同口径水泥管重量的1/5-1/10；

施工快速，管节长（3-12米可调），卡箍快速连接。

二、编制依据

《公路工程施工安全技术规范》 JTGF90-2015；

《公路工程质量检验标准》（土建工程） JTGF80/1-2017；

《钢结构高强度螺栓连接技术规程》 JGJ 82-2011；

《公路桥涵施工技术规范》 JTG/TF50-2011；

《公路涵洞通道用波纹管（板）》JT/T791-2010；

《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015；

《冷弯波纹钢管》（GB/T 34567-2017）

三、施工安排

在施工前结合实际做出切实可行的施工组织计划安排：主要采用人工配合机械化施工，准备在20**年3月25日开工，20**年6月30日完工。

四、施工准备

（一）技术准备

1、熟悉相关规范、图纸，掌握钢波纹管涵的设计要求。

2、放样出基础的平面位置控制点，根据控制点弹出管涵位置线。

3、在施工组织设计中明确钢波纹管涵的施工流程。

4、施工前向施工班组及技术人员进行书面技术、安全、环保交底。

（二）物资准备

1、波纹管片生产厂家已确定，前期所用涵洞管片已生产；

2、基础处理用石灰、砂砾厂家已确定，随时可运输进场。

（三）现场准备

对施工场地进行平整，安排布置各种材料堆放场地，组织所需机械设备，备齐安装工具、安装所需配件，检验波纹管各管节的长度、直径是否与该涵符合。

涵管安装时设指挥一名，负责指挥起吊及施工人员现场操作。

五、施工工艺

1、测量放样

管涵施工前，首先应准确定出管涵中心及纵横轴线。基坑边坡坡度依土质情况按设计和规范要求进行。基坑宽度与涵洞基础尺寸相同。放边桩应考虑换填厚度，一次放够尺寸。

2、基坑开挖及垫层施工

按照设计文件要求开挖地基，为了便于机械碾压，应适当增加基础宽度。基坑开挖应按要求进行，当基底土为淤泥等不良土层时，应换填处理，根据软基厚度，选取处理方法。基础开挖过程中，应避免超挖，如超挖，应将松动部分清除，其处理方案应报监理、设计单位批准。挖至设计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，应立即进行基础施工。预留拱度：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，但管涵中心的高程应不高于进水口的高程，以确保管道中部不出现凹陷或滑坡。

波纹管涵安装后预拱度示意图如下

3、基础垫层填筑

按设计图纸要求，基础垫层设置100~120cm厚（根据管径的不同选择不同的厚度）的灰土垫层，在灰土垫层上设置10cm厚砂砾垫层。基础垫层尺寸详见下图。

4、管身安装

1）安装前工作：检查涵管底部基础平整度、标高及基础预拱度的设置，确定涵洞位置、中心轴线、中点。

钢波纹管和钢波纹板件进场时必须附有产品质量合格证书，且必须逐块进行检查，凡在运输过程中变形、防腐涂层破损的管件和板件不得使用。进场检验内容包括：波纹钢管和波纹钢板件的质量、厚度、镀锌层厚度、波形几何尺寸等。

管节安装需在管节内外搭设施工脚手架，以方便施工操作。

2）装卸、运输

波纹板在进行吊装、运输、卸落和堆放时，均应小心，要求连同夹具一同进行吊卸、运输。在以上过程中使波纹板始终处于横立的方向，尽量避免平吊和斜吊。运输过程中要求避免出现相互碰撞或人为敲打，在吊装时更不允许出现脱钩摔落现象，以免影响波纹板尺寸，损伤板壁和镀锌层。

（二）组装

波纹板用螺栓连接形成波纹管节，在轴向与径向片片组装成管涵。

（三）安装要求

1.人员要求

安装时，要求安装人员必须了解板形波纹管涵的结构及组装方法，并在安装前根据施工环境和实际条件制定出详细、合理的安装工艺。

2.安装工具及其它

（1）在波纹管涵安装前，应提前备齐组装工具和其它辅具：专用套筒扳手、小撬棍、1.7米撬杠、起吊设备、机动扳手等。必要时可根据实际施工情况使用简易工装和支撑架，提高组装的质量和效率。

（2）安装前备齐涵管所需配件：螺栓、螺母、凸、凹垫节和密封材料。

（3）安装时设安装指挥员一名，负责指挥起吊及施工人员现场操作，要求指挥员必须对板形波纹管的结构及组装工艺熟知，并根据实际情况制定详细的组装工艺。

（四）板形波纹管的拼装连接（以φ2.5米板形波纹管为例）

板形波纹管单节圆周向分解结构

（1）在组装波纹管时，以中心轴线定位第一张波纹板，以此为起点向轴向与径向延伸，直至设计直径与长度。第二张板叠在（搭接部分）第一张板外侧，对正连接孔，螺栓由内向外插入孔，依次装好凸、凹垫节，并用套筒扳手预紧螺母。第三张对称拼装在第一张的另一端外侧，对正连接孔，由内向外装好并预紧螺母；第四张拼装在第二、第三块板内侧，封闭整个截面，进行测定截面形状，调整每块波纹板，再预紧螺母。以此再继续拼装第二节。拼装第二节时，可选第一节任意一端端口为起始端（也可两端同时拼装向外延伸如图10）。第二节外切于第一节，此安装方法与第一节相同。拼接时根据搭接叠缝轴向的错位和相互叠压，算好与第一节搭接处孔的位置，以保证后续两块外切板的继续拼装。同理，进行第三节的拼接（第三节内切于第二节），以此直至设计要求长度。

（2）当长度达到10米时，将对前5米的螺栓进行紧固（扭力矩不得小于135.6N·m，最大不得超过203.4N·m，用机动扳手时，拧扳手时间应持续2s-5s），以后以此类推进行安装。

（3）安装过程中要随时调整波纹管轴径直线度，以保证安装后的同轴度。

5、密封处理

管节全部拼装完成后，应检查管节位置是否符合设计要求。并在管身内侧所有钢板拼缝采用密封胶进行密封防止泄漏。涵管出厂时，涵管及配套附件已经过镀锌处理。钢波纹管（板）有效镀锌层厚度和质量不应低于规范的相关要求。在管涵安装完成后在管节内外管壁喷涂热熔沥青一层，以加强防腐蚀作用。从外观看管壁内外均匀的涂成了黑管即可。但是必须要等到沥青晾干后方可回填。一般沥青涂层的厚度要达到0.5～1mm。用千斤顶校正整道涵管，使其中心位于涵位的中心轴线上。

6、临时支撑

直径1.25m以上的波纹管在填土过程中易产生变形，且灌顶的下沉量通常大于管侧填土时的变形，使圆管变成扁管。为避免这种不利状况，可在管顶填土前在管内设置一排竖向临时支撑临时支撑的高度可按波纹管竖向直径伸长2%设置，以作为在填土压力作用下预留缩量。支撑间距1.0m左右。直径大于2.0m的波纹管，以设置横向十字型支撑为宜。管内临时支撑，待填土不再下沉或稳定后拆除。

7、两侧及顶部回填

钢波纹管安装完毕后，管体两侧进行结构性回填。结构性回填是钢波纹管施工过程中最为关键的一道工序，施工单位应高度重视，严格控制结构性回填工序和质量。

回填时应保持两侧对称进行、分层摊铺、逐层压实，每层厚度宜为15-20cm，压实度不小于96%，夯实高度差不大于一层夯实厚度，由偏土压力引起的结构物变形应采取措施校正截面形状后重新试试夯实。

回填夯实过程中，从结构物外缘向外2m以内的范围内，应严格控制除夯实机械以外的重型机械运行。夯实侧面时，夯实机械应与结构物长度方向平行行驶；夯实结构物上方回填土时，应垂直与结构物长度方向行驶。对于管底下方楔形部填料时，应严格控制压实度，必要时可采用“水密法”并用振荡器振实。

结构性回填之前，严禁除夯实机械以外的重型机械在结构物上方运行或堆放重物。结构物涵顶及周围20m范围内严禁强夯。结构性回填距管顶距离符合设计图纸要求。

8、洞口施工

洞口工程为八字墙和跌水井按图纸要求进行施工，为C25混凝土。

1）模板加工及安装

模板采用组合模板或清水模板。模板有变形的不得使用。施工前模板刚度、强度、稳定性及结构各部形状、尺寸已经经过校核，符合规范及设计要求。

模板安装要直顺、平整，接缝采用海绵条填塞，保证接缝严密、不露浆。模板支设完毕后，对模板高程及平面位置进行复测，并检验模板稳定性。

模板安装的质量要求：

①基本要求：模板及支架应具有良好的强度、刚度和稳定性。模板表面平整，接缝应平整、严密不漏浆。

②质量标准:质量要求符合设计及《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）的规定。

模板、支架及拱架制作时的允许偏差

2）混凝土的拌制、运输

① 混凝土配合比必须由工地试验室配制设计完成并报请监理工程师，批准后方可使用。

② 拌制前，实验室必须对于砂、石进行含水量检测并对配合比进行调整，然后下达施工配合比。

③ 混凝土必须严格按试验室下达的施工配合比进行拌制，实验室必须作好成品混凝土各项检测工作。

④ 混凝土由混凝土站集中拌制，罐车运至施工现场，溜槽入模。

⑤ 混凝土运至施工现场后，必须检查混凝土拌和物的和易性。

⑥ 混凝土拌和物应拌和均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。

⑦ 混凝土拌和物的坍落度，应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测，每一工作班或每一单元结构物不应少于两次。评定时应以浇筑地点的测值为准。如混凝土拌和物从搅拌机出料起至浇筑入模的时间不超过15min时，其坍落度可仅在搅拌地点取样检测。在检测坍落度时，还应观察混凝土拌和物的粘聚性和保水性。

⑧ 用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时，途中应以2～4r/min的慢速进行搅动，混凝土的装载量约为搅拌筒几何容量的2/3。

⑨ 混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时，应进行第二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水，确有必要时，可同时加水和水泥以保持其原水灰比不变。如二次搅拌仍不符合要求，则不得使用。

3）混凝土浇筑

① 浇筑混凝土前，应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，并做好记录，符合设计要求后方可浇筑。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。模板如有缝隙，应填塞严密，模板内面应涂刷脱模剂。浇筑混凝土前，应检查混凝土的均匀性和塌落度。

② 自高处向模板内倾卸混凝土时，为防止混凝土离析，应符合下列规定：

从高处向模板内倾卸时，其自由倾落高度不宜超过2m。

当倾落高度超过2m时，应通过串筒设施下落；倾落高度超过10m时，应设置减速装置。在串筒出料口下面，混凝土堆积高度不宜超过1m。

③ 混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，每层浇筑厚度不大于30cm，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。

④ 浇筑混凝土时，宜采用振动器振实。用振动器振捣时，应符合下列规定：

用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍；与模板应保持50～100mm的距离；插入下层混凝土50～100mm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒；应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其它预埋件。对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出汽泡，表面呈现平坦、泛浆。

⑤ 混凝土的浇筑应连续进行，在浇筑过程中或浇筑完成时，如混凝土表面泌水较多，须在不扰动已浇筑混凝土的条件下，采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时，应查明原因，采取措施，减少泌水。

⑥ 结构混凝土浇筑完成后，对混凝土裸露面应及时进行休整、抹平，待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。当裸露面面积较大或气候不良时，应加盖防护，但在开始养生前，覆盖物不得接触混凝土面。

⑦ 浇筑混凝土期间，应设专人检查支架、模板等稳固情况，当发现有松动、变形、位移时，应及时处理。

⑧ 成型后的混凝土要覆盖并设专人洒水养生，覆盖时不得损伤或污染混凝土表面，养生期间保证混凝土表面湿润，防止产生裂缝。养生时间不少于7天，根据空气湿度、温度可酌情延长或缩短。

⑨ 浇筑混凝土时，应详细填写混凝土施工记录。

4）拆模、养生

待混凝土强度达到2.5Mpa以上可拆除其模板。混凝土成品采用土工布覆盖养生，并养护至强度达到设计强度100%。

9、多余切割

多余部分切割应注意在一字墙或洞口箍圈施工完成并达到100%设计强度前，不应对波纹管进行切割，以免出现未闭合波形在施工过程中严重变形的情况发生。

六、成品保护

1、施工过程妥善的保护好放样的水准点。

2、拆除模板时不得用大锤、撬棍硬砸猛撬，以免混凝土的外形和内部受到损伤。

3、混凝土浇筑完成后及时用土工布覆盖，并洒水养生，防止混凝土收缩开裂。

七、质量保证措施

（一）质量保证体系和质量保证组织机构

建立健全质量保证体系，建立质量保证组织机构，建立项目经理质量负责制，在项目经理的领导下由总工程师、质检负责人和有关部门负责人参与组成的项目部质量管理领导小组，领导和组织实施本项目质量管理、兑现本项目质量目标。

（二）质量标准

1）施工前对原材料进行检查，并有合格证书。对施工程序、工艺流程、检验手段进行检查。

2）施工过程中应对地基承载力等全过程进行检查。

3）质量标准必须符合《公路工程检验评定标准》JTGF/1-2017实测项目要求。

八、安全保证措施

1、建立健全安全保证体系，成立以项目经理为组长的安全产领导小组，全面负责并领导本项目的安全生产工作。将安全责任目标划分到各部门、各单位，落实到人头上，形成人人有责，事事有人管的完善的安全保证体系和组织机构。见下页的《安全保证体系框图》和《安全保证组织结构框图》

2、安全措施

1）配备专职安全员，用于施工现场的安全帽必须符合质量标准，进入现场的每个人都应佩戴安全帽，并严格按照规定佩戴。

2）基坑开挖，随时掌握土体情况，避免基坑坍塌。

3）基坑较深时，要在四周设置好安全围护栏。

4）严格按照施工规范和安全操作规程施工，在作业地点挂警告示牌，严禁违章操作野蛮施工。

5）各专业施工人员都要参加专业安全教育，考试合格后才能上岗，特殊工种更要经过培训持证上岗。

6）施工操作人员佩带安全防护工具，现场操作人员戴安全帽，禁止酒后作业，穿拖鞋上岗。吊装作业起重臂下严禁站人，并有专人指挥。

7）施工现场设置足够的照明装置，以便施工，夜间施工设红色标志灯以警示。

8）积极配合业主做好文明施工管理工作，做到施工现场标识醒目，布局合理，施工人员持证牌上岗。

9）吊车和吊具上的钢丝绳，均应符合设计要求，使用时应有专人检查维修。基坑四周设置栏杆进行防护。

10）所有的机电设备要专人操作，各种设备的操作员应熟悉掌握设备性能、路线、电源等，专人负责检修（定期检修），使用前应先进行检查，发现问题及时解决。

十、环境保护措施

1、建立健全环保体系，成立以项目经理为组长的环保领导小组，成员包括工程部、材料部、安全部、试验室等部门，责任落实到人，并签订责任书，做到抓生产必须抓环保。

2、在施工时，要注意环保，严格按照环保措施进行施工，施工的废水、废料不得乱倒要运到指定的地方进行必要处理，严禁直接排往附近农田和河流等，基坑开挖的废土运到弃土场。

3、防止水质污染措施：凡需要进行砼搅拌作业的现场，必须设置沉淀池，使清洗机械和砼等的废水经过沉淀后，方可沿排污流路线排出，并应防止蔓延。

4、水泥、石灰等粉细散装材料，采取室内堆放，运至工点后用棚布遮盖，卸运时采取必要的措施，减少扬尘。施工垃圾及时清运，适量洒水，减少扬尘。

5、钢波纹管施工中生态保护措施：根据要求，对施工场地内的特殊意义的树木及野生动物生长环境进行保护。按照设计要求认真做好绿化工作。在本工程施工中和完工后，对破坏的环境要及时整治，防止水土流失。