王靈建

摘 要 鋼波紋管涵洞作為一種新型結構在公路工程中應用，不僅表現(xiàn)出其柔性結構的優(yōu)勢，而且具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。本文主要介紹了與混凝土結構涵洞相比鋼波紋管涵洞所具有的經(jīng)濟效益與社會效益。

關鍵詞 鋼波紋管 公路工程 效益

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0前言

隨著公路建設的發(fā)展，公路改建等級的提高，高速公路的延伸，遇到的特殊地質環(huán)境越來越多。對公路橋涵結構來說，不均勻沉降及結構開裂損壞等是其破壞的主要形式。從材料、結構和功能的本質關系上分析，采用柔性、高強度的波紋鋼材料，不僅具有適應地基與基礎變形的能力，而且可以解決因地基承載力不足導致的涵洞破壞問題。鋼波紋管涵洞是采用波紋狀整管或波紋狀鋼片通過連接、拼裝而成的一種涵洞形式。鋼波紋管涵是一種柔性結構，不僅具有適應地形和基礎變形的能力，而且還可以解決因地基基礎不均勻沉降導致的涵洞破壞問題。鋼波紋管涵與混凝土涵在結構上有著根本不同的特性。波紋管在結構上具有橫向補償位移的優(yōu)良特性，可充分發(fā)揮鋼材抗拉性能強、變形性能優(yōu)越的特點，能夠滿足多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等因地基不均勻變形引起的涵洞結構應力的特殊需求，具有較為廣泛的應用前景。

1經(jīng)濟效益分析

在多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地質不良地區(qū)采用鋼波紋管涵洞代替鋼筋混凝土涵洞，不僅極大地改善了公路地基變形和涵洞兩側的不均勻沉降問題，而且有效地減少了工程造價。在山區(qū)丘陵地帶的特有地形，采用混凝土結構涵洞時施工往往受到限制，考慮到材料的運輸、施工方法、施工工期等方面的影響，鋼波紋管涵洞特別適合應用，并且取得了顯著的經(jīng)濟效益。

采用鋼波紋管涵洞代替鋼筋混凝土涵洞時，孔徑為4 m 波紋管相比較于原設計鋼筋蓋板涵造價節(jié)省約18.5%左右。不同長度經(jīng)濟節(jié)省比例稍有不同。采用50m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節(jié)省比例約為7.1%；采用75m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節(jié)省比例約為13.18%；采用80m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節(jié)省比例約為35.05%；采用90m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節(jié)省比例約為25.1%；采用120m孔徑為4m鋼波紋管代替4m€？m鋼筋砼蓋板涵時，造價金額節(jié)省比例約為11.7%。據(jù)調查統(tǒng)計，采用3 m以上孔徑時，鋼波紋管涵洞的造價可比鋼筋混凝土結構降低10%～30%，多孔則節(jié)約更多，經(jīng)濟效益顯著。鋼波紋管涵采用鋼板熱浸鍍鋅，使用壽命可達到50年以上。在腐蝕性大的環(huán)境下采用內外表面瀝青吸附層的鋼波紋管，可在涵洞原使用壽命基礎上提高約20年以上。跨徑4m€？m鋼筋混凝土蓋板涵維修費用約16萬元，直徑3m 鋼波紋管涵洞維修費用約4萬，能夠節(jié)省維修費14萬元；跨徑4m€？m鋼筋混凝土蓋板涵維修費用約19.5萬元，直徑4m 鋼波紋管涵洞維修費用約4萬，能夠節(jié)省維修費15.5萬元；跨徑6m€？m鋼筋混凝土蓋板涵維修費用約24萬元，直徑5m 鋼波紋管涵洞維修費用約6萬，能夠節(jié)省維修費18萬元，具有顯著的經(jīng)濟效益。

2社會效益分析

目前，涵洞在我國公路工程中的應用以鋼筋混凝土結構為主，表現(xiàn)出剛性涵管的工程特性，其適用性好，承載力高。鋼波紋管涵洞是近些年出現(xiàn)的新型涵洞結構，屬于柔性涵管的一種。相對于鋼筋混凝土涵洞，鋼波紋管涵洞的應用，減少或根本舍棄了水泥、木、沙石等常規(guī)建材，并合理利用棄土（渣），對環(huán)境的破壞程度較小，且噪音和震動小，有利于環(huán)境保護、降低碳排放量，符合我國經(jīng)濟節(jié)約型、環(huán)境友好型社會理念。鋼波紋管涵的大量應用還可解決鋼結構產能過剩問題，促進鋼結構產業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，同時廢棄的鋼波紋管可回收循環(huán)利用，避免了環(huán)境破壞及污染，符合綠色交通發(fā)展理念。公路使用過程中鋼波紋管涵洞的柔性結構與路基、路面有很好的協(xié)同性，從而提高路面服務性能，減少了結構物與路堤交界處的“錯臺和跳車”現(xiàn)象，提高了行車的舒適度與安全性。由于鋼波紋管的工廠化生產加工與現(xiàn)場拼裝分開實施、運輸和現(xiàn)場拼接施工均無需大型機械設備、大部分拼接只需手工操作即可、施工方便快捷、易于操作的特點，采用鋼波紋管涵洞代替鋼筋混凝土涵洞可大幅縮短工期（一半以上），且施工不受溫度和環(huán)境的影響，延長了可施工期，特別是一些高寒地區(qū)例如西藏和新疆等地，一年內的工程施工時間僅有5～6個月，在這些地區(qū)應用鋼管波紋管涵就具有一定的優(yōu)勢，社會效益明顯。

3結語

在我國公路工程中鋼波紋管涵洞作為一種新型結構，不僅能滿足力學性能要求，而且具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。采用鋼波紋管涵洞代替鋼筋混凝土涵洞，在建設時期投資金額顯著降低，施工工期縮短，在后期維修時期維修費用也有明顯減少。鋼波紋管涵洞的應用，對環(huán)境的破壞程度較小，且噪音和震動小，有利于環(huán)境保護、降低碳排放量，符合我國經(jīng)濟節(jié)約型、環(huán)境友好型社會理念，同時廢棄的鋼波紋管可回收循環(huán)利用，符合綠色交通發(fā)展理念。因此，鋼波紋管涵洞在公路工程中具有較為廣泛的推廣應用前景。

參考文獻

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