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金属波纹涵管的设计要点

金属波纹涵管设计的理论基础是板壳理论、材料力学、计算数学等。金属波纹涵管设计的参数较多，由于金属波纹涵管在系统中的用途不同，其设计计算的重点也不一样。例如，金属波纹涵管用于力平衡元件，要求波纹管在工作范围内其有效面积不变或变化很小，用于测量元件，要求金属波纹涵管的弹性特性是线性的；用于真空开关管作真空密封件，要求波纹管的真空密封性、轴向位移量和疲劳寿命；用于阀门作密封件，要求波纹管应具有一定的耐压力、耐腐蚀、耐温度、工作位移和疲劳寿命。

根据金属波纹涵管的结构特点，可以把波纹管当作圆环壳、扁锥壳或圆环板所组成。设计计算波纹管也就是设计计算圆外壳、扁锥壳或团环板。

　　金属波纹涵管设计计算的参数为刚度、应力、有效面积、失稳、允许位移、耐压力和使用寿命。

　　金属波纹涵管的刚度计算，波纹管的刚度按照载荷及位移性质不同，分为轴向刚度、弯曲刚度、扭转刚度等。目前在波纹管的应用中，绝大多数的受力情况是轴向载荷，位移方式为线位移。

金属波纹涵管是将薄金属板板面压成波纹后，卷制成管节，可以增加管节的刚度和对管轴压力的抵抗强度；出厂前采用热浸镀锌工艺和施工现场喷涂沥青，双层防腐处理保证了使用寿命；用此种管节修建的涵洞被称为波纹金属管涵。实践证明，用金属波纹涵管代替金属筋混凝土进行涵洞施工，无论从施工周期、施工造价、环保意义等方面都有其的***性，且用金属波纹涵管进行涵洞施工，可大大提高道路行车的舒适度与安全性，避免道路中涵洞的“错台跳车”现形，有利于解决西北地区寒冷霜冻对砼管涵结构的破坏问题。

涵管的施工工艺

涵管的施工工艺

两侧及顶部回填 2.1、钢波纹管涵在填土之前，在波纹涵管的侧面每20-30cm高度作出填高标示，以便确定每层的压实程度及 状态。 2.2、钢波纹管涵的楔形部密实很重要，回填料采用粗沙其含水量比正常大3%左右，单孔及多孔的楔形部可 采用截面15*15cm的木夯捣实，单次冲击力要达到9Kg；或可以用“粗沙”水密法振捣器密实；或用流态粉 煤灰及轻型混凝土浇注到楔形部。2.3、两侧填土压实可用12-20T的压路机压实，靠近管体30cm范围采用用小型夯实机械夯实，多孔间的两侧 回填可采用小型夯实机械夯实，但一定要达到96%密实要求。靠进管体周围0.5米范围内，不允许有大于 50mm的石块等硬物。 2.4、压实后压实厚度每层应在20-30cm以下，压实要求要满足设计要求。 2.5、与回填土相接触的堆土或挖土的斜坡面应处理成锯齿或阶梯状并压实，松软部分在填土前应处理。 2.6、钢波纹管涵两侧回填应同时进行，压实落差应小于30cm，对于有端部挡墙的涵洞，从两端向结构的中 心进行回填；对于没有端部挡墙的涵洞，从结构的中心向两端进行回填。如果因偏土压造成钢波纹管涵变形 时，应修正截面形象后重新压实。 2.7、上部压实时，从顶部到小填土高度范围内，应比照各规格波纹涵管小填土高度要求施工



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钢制波纹管涵是采用波纹状管或由波纹状板通过连接、拼装形成的一种涵洞形式。波纹管由钢、铝或塑料等材料制成。用以替代圆管涵、盖板涵、拱涵和小桥的公路建材。对公路涵洞来说,涵洞的不均匀沉降是其破坏的主要型式之一。钢波纹涵管有圆形、椭圆形、半圆形等，进出口也可按照边坡比例做成斜口，加工波纹管管径范围Φ0.5m～Φ8m，管壁厚度为3mm～7mm，能够满足填土0.5m～40m厚的需要。钢波纹管涵具有工期短、重量轻、安装方便、耐久性好、工程造价低、抗变形能力强、减少通车后养护成本等特点，从材料与结构和功能的本质关系上分析,采用柔性、高强度的钢波纹管涵洞,不仅具有适应地基与基础变形的能力,可以解决因地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题,而且钢波纹管涵洞由于轴向波纹的存在使其具有优良的受力特征,轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变,可以更大程度上分散荷载的应力集中,更好地发挥钢结构的优势。

涵管沉降缝具体施工方法如下：

1、基础部分

可将原基础施工时嵌入的沥青木板或沥青砂板留下，作为防水之用。如基础施工时不用木板，也可用粘土填入捣实，并在流水面边缘以1：3水泥砂浆填塞，深度约为15cm。

2、涵身部分

缝外侧以热沥青浸制的麻筋填塞，深度约为5cm，内侧以1：3水泥砂浆填塞，深度约为15cm，视沉降缝处圬工的厚薄而定。缝内可以用沥青麻筋与水泥砂浆填满；如太厚，亦可将中间部分先填以粘土。

3、施工质量要求

沉降缝端面应整齐、方正，基础和涵身上下不得交错，应贯通，嵌塞物应紧密填实。

4、保护层

各式有圬工基础涵洞的基础襟边以上，均顺沉降缝周围设置粘土保护层，厚约20cm，顶宽约20cm。对于无圬工基础涵洞，保护层宜使用沥青混凝土或沥青胶砂，厚度10—20cm。