波纹管

波纹钢管涵洞及小桥在公路建设中的应用波纹钢管桥涵工程应用波纹钢管桥涵问题与解决波纹钢管桥涵优越性波纹钢管桥涵的概述目录一、波纹钢管桥涵的概述波纹钢管桥涵的概念波纹钢管桥涵的截面形状波纹钢管桥涵在国内外应用波纹钢管桥涵的应用原理41234波纹钢管（板）桥涵的概念1结论：波纹钢板截面惯性矩大，承载力大幅增加。波纹钢板加工安装顺序1、原材料2、成型3、卷圆4、镀锌5、安装6、现场应用图管土共同受力地铁盾构波纹钢管桥涵的应用原理2与盾构板片受力原理类似根据美国ASTM及AASHTO和美国波纹钢管协会的理论和文献，波纹钢管式涵洞，其受力原理是管体与周围的回填土共同受力，形成管土效应。管体与周围的回填土，缺一不可。对于盾构衬砌和拱桥构成的拱圈来说，如果发生变形就会产生安全隐患或者事故。但是，波纹钢管（板）涵洞的变形并不等于出现问题，在允许的范围内，波纹钢板的变形，包括周向变形和轴向变形，反而是波纹钢板涵洞的优势所在，但前提是，变形一定要控制在标准允许的范围内。D0.75米~D2.0米，长度6~12米1、整体式圆管涵：波纹钢管桥涵的截面形状32、分片拼装式圆管涵D2.0米~D12米3、圆拱形涵洞跨度s=3米~10米4、半圆拱形涵洞、桥梁跨度s=10米~25米5、钢混组合大跨径波纹钢板桥将钢与混凝土组合使用，利用各种优势，拓宽了波纹钢板在小桥中的应用。采用这种结构，波纹钢板桥的跨径可以达到60m~80m。研究方向1784最早诞生于英国美国率先进行波纹管可行性研究，并首次应用于涵洞加拿大在煤矿中首次采用了波纹管结构日本、韩国等东亚国家开始相应制定了金属波纹管桥涵的技术规范，开始广泛使用1896192919901784国外应用状况波纹钢管桥涵在国内外应用419972003目前国内应用状况1965产品相关标准JT/T791-2010JT/T710-2008序号口径（米）混凝土圆管涵每延米综合造价（元/米）波纹钢板综合造价（元/米）差价（元/米）10.7593777716021.0125097527531.251590135024041.51950158037052.028302270560圆管涵与波纹管涵造价比较造价节省越明显二、波纹钢管桥涵优越性1节约造价序号跨径（米）波纹管口径（米）箱涵造价（元/米）波纹管造价（元/米）差价（元/米）12.5*2.536852593092224.0*3.041295011158179236.0*3.552117313678749548.0*4.06312501846412786箱涵与波纹管涵造价比较造价节省越明显序号盖板涵跨径（米）波纹管口径（米）盖板涵综合造价（元/米）波纹管综合造价（元/米）差价（元/米）12*22.568504930192024*54.51325010918233236*4619975164643511盖板涵与波纹管涵造价比较造价节省越明显波纹钢管（板）式涵洞的地基基础，不需要进行特殊处理。承载力达到100~150kpa以上即可,或者是与路基同步处理。节省了基础综合造价。波纹钢管（板）式涵洞的造价平均比钢筋混凝土结构的涵洞，节省投资约10%至40%，特别是当直径大于3米时，或者是高填方涵洞，以及软土地带，节省造价更多。波纹钢管（板）式涵洞结构在形成管土效应后，其受力能力能达到传统钢筋混凝土结构的1~3倍。2承载能力高（1）、普通热镀锌波纹钢管的耐久性将波纹钢管进行热浸镀锌处理后，按照美国ASTM标准及AASHOTO标准，镀锌波纹钢板的预估寿命是37.5年~80年。锌的耐腐蚀性很好，但由于该金属硬度不高，水流及泥沙冲刷比较严重的地区，这种处理方式就不能满足使用要求。3耐久性好热熔塑波纹钢管a.直径1.0米的整体式波纹钢涵管，每节8米长。涵长30米，每个5人的班组最多一天完工6道涵洞，工程项目在南京高淳，每1.5小时一道涵管。b.直径4.0米分片组装式波纹钢板涵洞，涵长50米，平均一周内即可安装完成。c.直径6.0米分片组装式波纹钢板涵洞，涵长50米，平均10天即可安装完成。4施工便捷d.重量轻，重量只有水泥制品4%~20%，并且土建与管体拼装可分开同时实施，施工期短，工期平均缩短70%以上。不受环境影响，有利于降低成本，控制质量，并且生产效率高、生产周期短。5工厂集中化生产对基础承载力要求只要达到100~150KPa以上即可，不需要打桩，只与路基同步处理，节省投资。6适用于不良地基不影响交通，且造价低，周期快，施工便捷。7适用于旧危桥涵加固修复波纹钢板倒虹吸涵是用钢制波纹管替代了钢筋混凝土管支承结构体后完成的一种新型管涵，具有完整性好、施工便捷、适应能力强、运行寿命长、性价比高等特点。波纹钢板涵洞可承受30～50米高水柱。8适用于倒虹吸涵管倒虹吸填土及拐角示意图Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipisicingelit.Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipisicingelit.Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipisicingelit.Loremips镇江-倒虹吸A、在不采取任何辅助减荷技术的情况下，不同直径涵洞能达到的填土高度序号直径（m）最大填土高度（m）11.512022.09933.06644.05055.04166.03478.025810.0209适用于高填方涵洞B、在采取减荷措施后，涵洞能达到更高的填土高度序号直径（m）最大填土高度（m）11.530022.024733.013244.09055.069.766.054.478.032.5810.024规格范围：跨径S4000~25000mm波纹钢板拼装在混凝土支座上，混凝土支座应综合地质条件、跨径、桥遂端面型式、填高等各方面因素专门设计10适用于大波形半圆涵洞及小桥波纹钢板可以在道路隧道中代替传统衬砌结构的初衬、二衬以及支护，安装快捷，工程量小，进度快，并能节省工程造价。11适用于隧道初衬二衬及支护A、波纹钢板允许有一定程度的变形，而这种不损伤结构使用情况的变形可以有效的吸收地震的能量，保证结构在地震地带的使用寿命及使用安全。B、吸收喀斯特地貌及其他不良地质条件的不均匀沉降。12吸收地震能量以及不均匀沉降在软土地的使用时，与路基同步沉降，解决了跳车问题，提高了行车舒适性。13解决了跳车问题减少或根本舍弃了常规建材，如水泥、黄沙、石子、木材的使用，有利于环境保护，环保意义深远。14低碳环保三、波纹钢管桥涵工程应用拼装1波纹钢管（板）桥涵敷设、密封处理完成后及时回填，回填不需要特殊的填土材料，一般土质即可。回填时坚持先填底部两侧楔形部位、后填管体两侧、最后管体顶部的原则，并且保证在涵管两侧对称且均衡的状态下作业。回填必须分层摊铺后逐层压实，每层压实厚度不超过25cm，填土压实度达到设计要求，管顶与该处路基的压实度一致。回填2管顶填土厚度小于50cm时，不得使用大于6t的压路机械碾压，也不允许施工机械通行或在管体上方堆放重物。管顶填土第一层厚度以30cm为宜，采用小型机具夯实或6t以下的压路机压实，以上各层以20cm厚度压实，直至达到管体直径或跨径要求的最小填土厚度后采用振动式压路机碾压，可允许施工机械通行。波纹钢管（板）桥涵能与现有的洞口形式很好的衔接，常用的洞口形式有八字式、端墙式、锥坡式、平头式、直管或直管延长式等。洞口处理3竹削式洞口（未完工）倒虹吸竖井的洞口一字墙式洞口分片管规格：Ø5.0m工程实例4分片管规格：Ø4.0m整体管规格：Ø2.5m分片管规格：Φ1.5m整体管规格：Φ1.5m分片管规格：Φ2m分片管规格：Φ3m×3.5mm分片管规格：Φ3m×6.5mm分片管规格：Φ3m×4.5mm分片管规格：Φ3m×3.5mm分片管规格：Φ2.5m×5.0mm分片管规格：Φ2.0m×4.5mm分片管规格：Φ2.0m×4.0mm分片管规格：Φ5.0m×5.75mm分片管规格：Φ4.0m×6.5mm分片管规格：3×S4m分片管规格：S6m×5.5mm分片管规格：Φ7.01m×6.25m×6.0mm整体管规格：Φ0.7m分片管规格：Φ5m×4.5mm分片管规格：Φ3.0m×4.0mm分片管规格：S13m分片管规格:Φ4.0m×6.5mms=10m*2分片管规格:2×Φ10m×5.5mm回填前回填后分片管规格:Φ3.4m×2.01m×4mm分片管规格:Φ9.7m×8.8m×5.0mm分片管规格:S8m×6.5mm分片管规格:Φ4m×5.0mm分片管规格:Φ2.49m×1.75m钢波纹钢管涵洞的受力原理是管土共同受力，管体与周围的回填土共同受力，形成管土效应，也叫管壳效应，或者管拱效应。管体与周围的回填土，缺一不可。如果周围的回填土反作用力不够或者反作用力不均匀，就会引起波纹钢板超出允许范围的变形。这就要求周围的回填材料是一致的，或者波纹管本身受力均匀。四、波纹钢管桥涵问题与解决因此,以下几类波纹管存在质量隐患，易发质量事故：a、设置加强肋的波纹管；b、基础采用混凝土的波纹管涵；c、连接方式采用焊接的波纹管涵；d、单片波纹板板宽、板长太小，造成涵管接缝太多的波纹管涵。设置加强肋的波纹管，波纹管设置的加强肋呈270°包裹主体波纹管，加强肋没有成环，加劲肋钢板与涵身钢板变形不一致，造成波纹管环向刚度不均匀。过多的加强肋螺栓孔造成波纹管整体强度衰减，整体性降低，在顶部覆土较大时，加强肋端部处博文钢板极易屈服，造成波纹钢管破坏。导致涵身钢板开裂。a、设有加强肋的波纹管涵加强肋处破坏实例采用混凝土基础的波纹管涵，过于刚性的基础限制了钢波纹管的变形，造成局部应力集中，极易导致钢板开裂，涵管变形和涵身钢板变形不一致产生较大的局部应力。b、设有混凝土基础的波纹管涵c、焊接式整体管该类波纹管涵焊接接缝较多，焊接处强度显著低于母材，接缝处材料与管体材料不能协同受力，在回填时接缝处容易产生应力集中而脆断开裂。单节环向、纵向都为焊接，焊缝很多，焊接质量受人为因素影响较多，焊接质量不容易保证。焊接接缝处不能镀锌，只能采取现场刷涂防腐材料防腐，防腐等级较热浸镀锌低，极易发生钢材锈蚀，而造成管体破坏。d、小板片拼装波纹钢管波纹钢管的连接处属于结构薄弱环节，一旦出现应力集中，容易发生开裂。并且小片拼装波纹管涵接缝太多，接缝处易漏水，过多的接缝造成波纹管涵整体强度衰减，易发质量事故。由于接缝太多，造成接缝密封工作量加大，增加了工程成本和后期维护成本。基础底座须将钢板搭接段（拼接点）完全包裹，避免搭接段（拼接点）薄弱处出现应力集中。不建议采用砼刚性基础处理，刚性基础限制钢波纹管涵良好的柔性和变形能力，导致钢板开裂，应采用柔性基础处理接缝太多产生破坏汇报结束谢谢！