鋼波紋管涵是采用波紋狀管或由波紋狀板通過連接、拼裝形成的一種涵洞形式。波紋管由鋼、鋁或塑料等材料制成。用以替代圓管涵、蓋板涵、拱涵和小橋的優(yōu)質公路建材。對公路涵洞來說,涵洞的不均勻沉降是其***的主要型式之一。鋼波紋涵管有圓形、橢圓形、半圓形等,進出口也可按照邊坡比例做成斜口,加工波紋管管徑范圍Φ0.5m~Φ8m,管壁厚度為3mm~7mm,能夠滿足填土0.5m~40m厚的需要。鋼波紋管涵具有工期短、重量輕、安裝方便、耐久性好、工程造價低、抗變形能力強、減少通車后養(yǎng)護成本等特點,從材料與結構和功能的本質關系上分析,采用柔性、高強度的鋼波紋管涵洞,不僅具有適應地基與基礎變形的能力,可以解決因地基基礎不均勻沉降導致的涵洞***問題,而且鋼波紋管涵洞由于軸向波紋的存在使其具有優(yōu)良的受力特征,軸向和徑向同時分布因荷載引起的應力應變,可以更大程度上分散荷載的應力集中,更好地發(fā)揮鋼結構的優(yōu)勢。尤其在高寒凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地帶,具有明顯的經(jīng)濟效益。
公路工程的涵洞一般采用鋼筋混凝土制作?,F(xiàn)采用鋼波紋管涵代替鋼筋混凝土進行涵洞施工在國內時一項新技術,鋼波紋管涵以其性能穩(wěn)定、安裝方便、有利環(huán)保、造價低等優(yōu)點迅速在公路施工中代替了鋼筋混凝土施工的涵洞,發(fā)展前景非常廣闊。
在公路施工中,應用鋼波紋管涵代替鋼筋混凝土進行涵洞施工的歷史已經(jīng)有100多年了。1896年,美國***進行波紋管涵通道、涵管的可行性研究。其后,在美國、加拿大、澳大利亞等國的公路建設中,均采用了鋼波紋管涵進行涵洞的施工。1990年,日本高速公路設計,規(guī)范制定了波紋管涵設計技術規(guī)范。隨著波紋管涵在世界各地的安裝使用,證明了此種結構在各種使用情況下的通用性。在我國改革開放后,深圳及大同煤礦開始從國外進口成品波紋管涵進行涵洞施工。之后,上海市公路管理處、上海市政工程設計研究院、上海同濟大學對金屬波紋管涵進行了動、靜載試驗,結果表明能滿足設計使用要求,填補了國內的空白,且迅速得到推廣應用。幕墻一貫反應用于我國各地公路設施建設當中。鋼波紋管涵投入到了青海公路施工當中,三年的實踐證明,鋼波紋管涵在北方寒冷地區(qū)完全符合公路建設當中的涵洞施工要求。
實踐證明,用鋼波紋管涵代替鋼筋混凝土進行涵洞施工,無論從施工周期、施工造價、環(huán)保意義等方面都有其***的優(yōu)越性,且用鋼波紋管涵進行涵洞施工,可大大提高道路行車的舒適度與安全性,避免道路中涵洞的“錯臺跳車”現(xiàn)形,有利于解決西北地區(qū)寒冷霜凍對砼管涵結構的***問題。