波纹钢在市政管涵工程中的应用及监测分析_华厦.pdf

2023年第1期华厦：波纹钢在市政管涵工程中的应用及监测分析波纹钢在市政管涵工程中的应用及监测分析华厦（宿州马鞍山投资集团（控股）有限公司，安徽 宿州234000）摘要：为了研究波纹钢作为市政管涵材料时的变形特征，文章以在建工程为依托，通过采用现场监测的方法，对波纹钢关键节点位移进行分析，得出波纹钢的变形特征。研究结果表明：波纹钢作为市政管涵的主要材料进行施工时，最大位移发生在结构的上部区域，变形值在设计允许范围内，研究成果可为类似工程提供借鉴与参考。关键词：市政管涵；现场监测；波纹钢；变形分析Abstract:To study the deformation characteristics of corrugated steel as a municipal pipe culvert material,Based on the construction in progress,the deformation characteristics of corrugated steel are obtained by usingthe method of on-site monitoring to analyze the displacement of key nodes of corrugated steel.The researchresults show that when corrugated steel is used as the main materials of municipal pipe culverts for construction,the maximum displacement occurs in the upper areas of the structure,and the deformation value is within theallowable range of the design,The research provides reference for the similar projects.Key words:municipal pipe culvert；site monitoring；corrugated steel；deformation analysis中图分类号 TU99文献标识码 B 文章编号1004-5538（2023）01-0038-020引言随着国家“一带一路”战略实施的不断深入以及我省融入国家长三角区域一体化发展的推进，交通领域的大力建设将为区域合作及经济发展提供极大的便利。在交通建设领域中，道路涵洞工程起着十分重要的作用，目前，市政管涵的建筑材料主要为钢筋混凝土，并且其施工技术已经基本完善，但是钢筋混凝土涵洞的施工时间较久，在使用阶段会出现开裂的问题，由于自重较大，也会出现基础沉降等问题。波纹钢结构是将波纹状管或波纹状弧形板连接或拼装形成涵洞。采用波纹钢结构，可以在不同天气气候环境下施工，减小雨、雪等天气对工程质量和施工进度影响。同时由于波纹钢结构施工具有较高的灵活性，因此可以根据现场地形及实际工程的要求更加灵活设计与布置1-4。文章通过对波纹钢结构进行现场监测，分析了其关键节点位移变化，研究成果可为类似波纹钢结构填土工程提供参考，对皖南装配式波纹钢管廊的安全施工具有重要的意义。1工程概况文章依托工程无岳高速公路桐城至岳西段，项目起于桐城南向西，设置青草枢纽接安庆支线，止于岳西县岳西北枢纽，项目主线全长64.019 km，安庆支线18.553 km。该项目位于桐岳段，分别设置、型两个波纹钢管廊平行布置。其中型波纹钢断面尺寸为4 m3.2 m，结构全长度为87 m，由27个长度为3 m的标准段加上4个长度1.5 m的伸缩段拼接而成，设计使用用途为行人通过；型波纹钢断面尺寸为3 m2.5 m，结构全长度为93 m，由30个长度为3 m的标准段加上3个长度1m的伸缩段拼接而成，设计使用用途为排水。波纹钢结构参数如表1所示。试验研究38-2023年第1期图1测点示意2监测方案设计根据现场施工情况，为保证施工的顺利进行以及结构的安全稳定性监测，对截面重点位置的位移变化等多种监测情况，测点位置如图1所示，计算工况如表2所示。表1桐岳段钢结构箱涵/通道参数序号断面尺寸/m桩号波形/mm型型43.232.5K140+461K140+48737512520055表2施工工况工况工况1工况2工况3工况4工况5工况6工况7工况8工况9工况10填土过程结构成型时填土1/4填土1/2填土3/4填土4/4顶部填土1 m顶部填土2 m顶部填土4 m顶部填土8 m顶部填土完成3、型波纹钢结构测点沉降对比分析为了分析、型波纹钢结构在不对称填土的施工现状下，相同位置测点的位移变化情况及规律，通过分析、型波纹钢结构A、B、C、D、E现场监测数据，得到不同工况、型波纹钢结构测点沉降曲线，如图2所示，图中定义测点上浮为负值，下沉为正值。根据图2可知：（1）、型波纹钢结构的五个测点累计沉降曲线整体变化趋势较为相似，大概呈现先下降后快速上升的变化趋势。（2）、型波纹钢结构的A点、B点和C点在工况一到工况七的施工阶段，三个测点都不断地向上移动，并且在工况六时，均达到最大上浮高度；D点和E点在工况一到工况七的施工阶段，测点累计沉降曲线呈现在横轴上下不规则跳动。（3）、型波纹钢A点、B点和C点累计沉降曲线均在工况六时发生转折，并在后期施工工况中曲线发生较快的上升。4结论（1）波纹钢管涵的位移值随着填土高度的增加而增大；结构上部区域的位移值要大于下部区域的位移值；最大位移发生处常出现在涵顶处。（2）型的波纹钢结构五个测点累计沉降值最大值总是小于型波纹钢结构相对应测点的累计沉降最大值，在抵御变形上，型波纹钢结构要优于型波纹钢结构。参考文献1刘保东，刘静波，刘鹏飞，等.薄覆土波纹管拱型涵洞长期受力性能研究J.公路交通科技，2019，36（9）：65-73.2吕高乐.波纹钢板在隧道明洞结构中的应用研究J.隧道建设(中英文)，2018，38（S2)：46-52.3苏明周,赵凯.波纹钢板纵向接缝高强度螺栓连接承载力数值分析J.哈尔滨工业大学学报，2020，52（8）：192-200.4王彩君.波纹钢低拱涵静力性能研究D.西安：长安大学，2008.作者：华厦（1988-），男，本科，助理工程师，市政工程专业。（编辑：徐萍）（收稿日期：2022-12-26）图2不同工况、型波纹钢结构测点沉降曲线华厦：波纹钢在市政管涵工程中的应用及监测分析试验研究39-