金属波纹管涵的施工要点有哪些

金属波纹管涵的施工质量直接影响其承载能力、抗变形性能及使用寿命，施工要点需从地基处理、管节安装、回填压实等全流程严格把控。以下是基于工程实践的关键施工要点及技术要求：

一、施工前准备与地基处理

1. 施工勘察与方案设计

地质勘察：明确地基土类型（软土、砂土、黏土等），测定地基承载力（需≥设计要求，通常≥150kPa），对软弱地基（承载力＜100kPa）需提前制定换填或加固方案（如碎石桩、砂垫层）。

测量放线：按设计图纸精确放样轴线与高程，控制平面位置偏差≤50mm，高程误差≤±10mm，确保涵管坡度与水流方向一致。

2. 地基处理技术要点

基坑开挖：基底尺寸需比管体外径每侧宽 1-2m，便于回填作业；坑底预留 20-30cm 人工清理层，避免机械扰动原土。

基底压实：采用重型振动压路机（≥18t）分层压实，压实度≥93%（重型击实标准）；软土地基需换填级配碎石（厚度≥50cm）或铺设土工格栅（抗拉强度≥30kN/m），增强地基整体性。

平整度控制：地基表面平整度误差≤5cm/2m，可用 2m 靠尺检查，局部凹陷处需用细砂或碎石找平，防止管体局部受力不均。

二、管节安装与接口处理

1. 管节运输与存放

运输保护：长途运输时需用角钢支架固定管节，避免颠簸导致波纹变形；直径＞4m 的管节需拆解为单片运输，现场拼装。

存放要求：存放场地需硬化平整，管节堆放高度≤2 层，层间用方木垫平（间距≤3m），避免挤压变形；露天存放时需覆盖防雨布，防止镀锌层锈蚀。

2. 拼装与安装流程

拼装顺序：

基础垫层施工：铺设 20-30cm 厚级配砂石垫层，压实度≥96%，作为管体安装基准面。

底部拼装：从下游向上游逐节安装，先固定底部弧形板，再拼接两侧及顶部波纹板，螺栓孔需对齐（偏差≤2mm），防止强行拼装产生应力。

接口密封：接口处设置橡胶密封条（硬度 60±5 邵氏度），并涂抹聚硫密封胶（表干时间≤24h），螺栓按 “对角均匀拧紧” 原则分 2-3 次紧固，M20 螺栓拧紧力矩需达 200-250N・m。

3. 高程与轴线控制

定位校准：用全站仪实时监测管节轴线，每 10m 设置一个控制点，轴线偏差≤50mm/100m；管底高程用水准仪测量，误差≤±10mm，确保流水坡度符合设计要求（一般≥0.3%）。

变形监测：安装过程中用百分表测量管体椭圆度，临时支撑未拆除前椭圆度（长短轴差 / 管径）≤1%，正式回填后≤3%，超限时需调整支撑或返工。

三、回填施工与压实控制

1. 回填材料选择

管底至管顶 50cm 范围：采用级配砂石（粒径≤40mm，含泥量≤5%）或中粗砂，确保回填材料流动性好、压实度高。

管顶 50cm 以上范围：可采用素土或级配碎石，土料含水率需控制在最佳含水率 ±2%，避免回填材料沉降过大。

2. 分层回填与压实工艺

分层厚度：每层压实厚度≤30cm，用轻型压实机械（如平板夯、冲击夯）作业，管体两侧对称回填，高差≤50cm，防止偏压导致管体移位。

压实设备要求：管顶 50cm 范围内禁止使用重型压路机（＞12t），振动压路机需距管体 1m 以上；管顶 50-100cm 可采用 18t 压路机静压，压实度≥96%（重型击实标准）。

拱顶保护：回填至管顶 1m 以上方可通行重型车辆，回填过程中每 20cm 测量一次管体变形，发现椭圆度超过 3% 时立即停止作业并采取加固措施（如管内支撑）。

四、防水与防腐处理

1. 接口防水

除橡胶密封条与密封胶外，管节外部接口处需包裹 2 层防水卷材（如 SBS 改性沥青卷材），宽度≥50cm，并用金属箍固定，防止雨水渗入接口缝隙。

2. 防腐强化

常规防腐：热镀锌层厚度≥85μm（GB/T 13912），安装后对焊接部位、螺栓孔等破损处补刷锌含量≥95% 的冷喷锌涂料（干膜厚度≥80μm）。

特殊环境防腐：沿海地区或强酸强碱环境可采用 “镀锌 + 环氧涂层” 复合防腐（总厚度≥300μm），或直接选用 316L 不锈钢波纹管，盐雾测试寿命≥2000 小时。

五、施工监测与验收标准

1. 过程监测

沉降观测：在涵管两端及中间设置沉降观测点，施工期间每天监测 1 次，回填完成后每周监测 1 次，持续 3 个月，累计沉降量≤20mm 为合格。

应力监测：重要工程可在管体拱顶、拱腰、拱底预埋应变计，实时监测车辆荷载或填土压力下的应力变化，控制钢材应力≤180MPa（Q235B 钢材屈服强度的 75%）。

2. 验收指标

项目 允许偏差 检测方法

管节直径 ≤1% 管径 钢尺测量（每节测 4 个截面）

轴线偏差 ≤50mm/100m 全站仪

管底高程 ±10mm 水准仪

接口密封性 注水试验渗漏量≤1L/(m・h) 管内充水至 1.5 倍设计水头

回填压实度 ≥96%（管顶 50cm 内） 环刀法或灌砂法

管体椭圆度 ≤3%（施工后 1 年） 百分表测量（每 2m 一个截面）

六、特殊工况施工要点

1. 高填方路段

填方高度＞10m 时，需在管顶设置 30cm 厚砂砾垫层 + 土工格室（单元格尺寸 30×30cm），分散上部荷载；回填至管顶 2m 后，每填筑 1m 进行一次沉降观测，待沉降速率＜5mm / 月时再继续施工。

2. 软土地基

采用 “砂垫层 + 碎石桩” 复合地基，碎石桩直径 50-80cm，间距 1.5-2m，处理深度需超过软弱土层厚度；管节安装前先预压 30 天，沉降稳定后再进行后续施工。

3. 陡坡地段

涵管基础需开挖台阶（宽度≥1.5m，高度≤1m），台阶面倾斜度≤5%，防止涵管沿坡面滑移；管体纵向坡度＞5% 时，需在管底设置混凝土防滑肋（间距 5-10m）。

七、安全与环保注意事项

吊装安全：管节吊装需使用专用吊具（如十字吊梁），吊点间距≤3m，严禁单点起吊；风速＞6 级时停止吊装作业。

环保要求：基坑开挖土方需及时覆盖，防止扬尘；焊接作业需设置遮光棚，减少光污染；回填压实机械需选用低噪声设备，夜间施工噪声≤55dB。