管玉洋 王堃 吕士东 杨昂 刘泉昌
中建八局第二建设有限公司 山东济南 250014
摘要：圆形金属预制管廊是近几年建筑行业施工过程中通过技术创新研发应用较多节能环保综合管廊。降低管廊重量，适用能力强，施工技术要求低，主要应用于地下排水、城市排污、公路涵洞、多功能共用管廊、打井管、灌溉沟渠等。具有强度高、柔性好、重量轻、施工快、寿命长、生态环保、性能稳定、工程综合造价低、防止排水泄露、避免地下水二次污染、路面塌陷等特点。
关键词：圆形金属；预制管廊；经济适用
一、引言
圆形金属预制管廊因施工成本低、速度快、质量可靠等特点，逐渐取代了混凝土现浇管廊及混凝土预制管廊，成为现阶段管廊施工中最常用的管廊施工技术。本论文所应用的圆形螺旋肋型镀锌波纹钢管采用双面镀锌600g的镀锌钢板，经机械压波纹，卷边咬口成型，经中科院金属研究所国家金属腐蚀控制工程技术研究中心腐蚀测试评定，在三种土壤，二种污水腐蚀率试验结论为：使用年限在50—100年，可作为综合管廊施工的最新替代产品。
我单位在众多项目室外配套工程施工过程中采用此项技术，确保了管廊施工质量，加快了施工进度，总结了一套有效的施工方法，随着管廊施工的发展，此项技术具有较大的推广前景。
二、综合对比分析
金属预制管廊是新型的预制管廊较以往现浇混凝土管廊和预制混凝土管廊能明显缩短施工周期、适应能力强、降低投资成本。
2平整度要求较低，工程实际造价比同类管廊相近或较低。因减轻重量，构建截面尺寸较预制混凝土构建大；
3金属预制承载力较现浇和预制混凝土管廊承载力低，一般主要在辅道下面建设。
成本1、施工措施投入量大，土方开挖时间长行。1、管廊单节成品重量大，因此需要大型吊车，成本投入多。经我方测算预制混凝土管廊成本要高于现浇混凝土管廊5-10%。1、进行工厂集中化生产，生产不受环境影响，
有利降低成本。现场安装方便，不需使用大型设备，
大大降低机械使用成本。
三、工艺原理
本工法施工以波纹管结构的“薄壳”为受力理论依据，拼装和回填、压实时均控制内部应力差异和最大应力以及挠度。
四、圆形金属管廊施工技术
施工所需螺旋肋型镀锌波纹管由工厂标准化生产后运输至施工现场，进行现场拼装，管节安装就位完毕后回填。整个流程包括：基础的开挖、现场的拼装、回填三个阶段。
1、操作要点
（1）施工准备
管廊施工前要全面熟悉设计文件和设计技术交底，现场核对管廊的平面位置和角度，如有问题及时提出，施工便道修建完成并能满足施工需求。
（2）施工放样
根据设计提供的导线点、直线曲线转角表及管廊设计图纸，推算出波纹管涵纵横轴线坐标使用全站仪进行总体定位及细部放样。现场测量必须采用“双检制”，即由两人分别采用不同方法计算和测量，以避免因思维定势而造成放样错误。
2、基础开挖
修建圆形金属预制管廊，在天然地面或经严格夯实的填土上先挖掘埋设管道的沟槽。挖槽宽不但应方便管侧填土的夯填，而且还应满足设计上需要的基础宽度。施工经验表明，在填土不高路段上修建地下管廊，以采用先填路基，然后再开挖沟槽埋设涵管的方法为好。
钢波纹管地基或基础要求均匀又坚固，同时还应具有耐久性，一般波纹管涵基础应具有耐久性，一般波纹管涵基础应具有的最小厚度与宽度如下表所示。
3、垫层施工
垫层施工材料选用级配良好的天然砂砾，最大粒径不超过50mm，0.074mm以下粉粒含量不得超过3%。施工采用振动压路机分层填筑、分层压实的方法进行，每层厚度20cm-25cm，厚度和压实度均应达到设计要求。在基础垫层顶面预留管廊长度0.2—1%的预拱度，确保管道中部不出现凹陷或逆坡。
4、螺旋肋型镀锌波纹管的运输
螺旋肋型镀锌波纹管采用工厂标准化生产，出厂时已进行镀锌处理。用汽车运输至工地后，卸货时不可直接翻拉，应用吊车配合人工进行装卸，避免损坏镀锌层。
图5.4-1 波纹管风管运输
5、波纹管安装操作规范
1）施工前准备
（1）备齐安装工具：梅花扳手（22—24）、活口扳手、小撬棍（ø16mm长度50cm左右的圆钢）、撬杠（ø50mm长度1.8m左右的钢管）、手锤、凿子、螺丝刀（一字形）、千斤顶。
（2）备齐螺旋肋型镀锌波纹管安装所需配件：螺丝及橡胶石棉垫。
（3）检测螺旋肋型镀锌波纹管各管节的长度、直径是否与该处涵洞相符合。
（4）设管廊安装指挥员一名，负责指挥起吊及施工人员现场操作。
2）安装操作方法
（1）安装前工作：检查管廊底部基础平整度、水平、标高；核对土建基准，确定管廊位置、中心轴线、中点。
（2）金属预制管吊装：每节金属预制管廊左右对称位置焊接φ8U型环，便于就位，保护金属预制管廊吊装过程不受破坏。焊接U型环要求满焊，温度适中，不能对外壁材质产生破坏。吊装时直接将吊车卡环套入U型环，吊装就位后由施工员、质检员核定标高，核对无误后落位固定。
（3）连接安装波纹管：根据管廊实际情况，排放螺旋肋型镀锌波纹管。如果管廊两侧进出水口是与路基同坡度的斜口形式，安装时先安装中间管节，在基础长度方向留出进出水口的位置。中间管节全部安装完毕，校正就位后再安装两侧进出水口。安装时从一侧排放第一根管节，使其管子中心和基础纵向中心线平行，同样把第二根管放置就位，当两根管相邻法兰间相距3—5cm的缝隙时，用小撬棍对准法兰上的螺栓孔，使其两根管法兰上的螺栓孔对正，这时从第二节管的另一端用撬杠撬动管节，使其纵向平移，使两法兰间距在2cm左右，然后全部穿上螺栓，拧上螺丝，带平扣即可。此后依此方式逐节依次连接，每道管廊中间管节无先后次序，可以随意连接。
（4）接头处理：圆形金属预制管廊拼接管壁内外侧凹槽内填充双组份聚硫密封膏，内外敷设热熔型外贴橡胶沥青止水带。外部采用预制螺旋肋型镀锌波纹管扣件进行拼装固定，保证接头牢固性及密封性。
（5）检查井、集水坑施工：根据设计要求，每隔60-120米设检查井一处，检查井长度10米，内设6立方米集水坑两个，因造型浮躁且长度较长、高度较高，检查井与集水坑均采用钢筋混凝土现浇结构。检查井与预制金属管廊接口处使用橡胶止水带，确保内部防水功能。
6、管廊回填
（1）回填材料采用与路基相同填料，尽量避免使用粘性材料。在距波纹管口30cm范围内，不得有超过8cm的石块、有机物等有害物质。
（2）回填应在管身两侧保持对称、均匀的原则进行填筑，以控制内部应力分布，有效防止管节滚动变形或偏位，回填前应先在侧面作出分层回填厚度的填高指示，以控制分层回填厚度，分层压实厚度20cm。“楔形块”区域，用级配良好的天然砂砾作为填料，人工用木棒夯实，每个凹槽部位必须夯实到位，再用小型夯实机械斜向夯实。在管身最大直径两侧50cm外使用18T压路机碾压，50cm范围内使用小型夯实机械夯实，以避免压路机等大型机械设备对波纹管的撞击，压实度达到96%后方可进行下一层的施工。在管顶填土超过30cm后，采用压路机静压，超过50cm后，方可采用压路机振动压实。
（4）波纹管廊回填没有达到最小填土高度时禁止一切重型车辆通行。
（5）管廊顶部及周围20m范围内禁止强夯。
五、结束语
通过圆形金属预制管廊的施工，大大加快了施工进度，造价低、耐久性好、对地基扰动小、对基础要求较低等优点，又给其上的高填方提供了充分的施工时间，大大缩短了工期，从总体工程考虑节约了投资，是普通混凝土预制管廊及混凝土现浇管廊无法相比的，在公路新、改建工程，养护大、中修工程中发挥了重要的作用。
论文作者:管玉洋,王堃,吕士东,杨昂,刘泉昌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/7
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