钢波纹管是由碳钢板经冷成型加工而成的管壁带有波形截面的并且管体表面经耐腐蚀处理的金属管道状结构物,用来代替公路、铁路工程中的砼涵洞及小桥等。具有一定柔性的高强度钢波纹管,不仅提高了适应地基与基础变形的能力,有效解决因地基基础不均匀沉降导致涵洞破坏的问题,而且波纹涵管涵洞由于轴向波纹的存在使其具有优良的受力特性,轴向和径向同时承担因载荷引起的应力应变，可以更大程度上分散载荷的效应,更好地发挥钢结构的优势。钢波纹管桥涵最早于1784年诞生于英国,1896年美国率先将波纹钢管应用于公路涵洞。美国、加拿大等国家从20世纪八九十年代开始制定相应的技术规范,并广泛使用钢波纹管桥涵。中国于20世纪90年代才逐步开展钢波纹管的研究、生产及应用,并且应用于青藏公路的抢修工程。钢波纹管目前在中国东北、华北、西北及华东地区公路工程中已开始大规模应用。2008 年,交通运输部发布并实施JT/T710- 2008《公路桥涵波形钢板》,2010年又发布JT/T791--2010《公路涵洞通道用波纹钢管(板)》,为钢波纹管的推广应用提供了依据和有利的条件。

南方高填土钢波纹管涵设计经验

南方地区雨水充沛,地下水丰富,软土分布广泛，做好涵洞基础及台背回填对于钢波纹管涵整体稳定及防水尤为重要。地基要对整个钢波纹管涵保持均匀的承载力,要避免软弱基和岩基交叉的地基,如果不可避免软弱地基,要用优质砂石及砾石压实成型,尽量减少整个区间的变位量。基础厚度从钢波纹管涵的底部算起以80cm左右为宜,用透水性好、粒度分布良好的砂砾或碎石成型。材料的最大粒径不得超过波长的1/2。钢波纹管涵台背宜采用砂砾或碎石进行回填,两侧回填应同时进行,压实落差应小于20cm。因偏压造成钢波纹管涵变形时，应修正截面变形后重新压实。

加强防腐防冲刷设计。南方地区地下水多带有不同程度的腐蚀性，同时山岭重丘地区地表水流湍急,季节性降雨冲刷严重。因此，钢波纹管涵的防腐及防冲刷设计应重点考虑。在涵洞内外壁热镀锌层严格按照相关标准控制的基础上,可采用如下措施加强涵洞的防腐及防冲刷能力：

1)对腐蚀及冲刷不严重的场合,可在钢波纹管内外壁增加热涂沥青层2道,每道厚约1.5 mm,沥青涂抹篅在回填之前进行。该措施也可增强涵洞的防水功能。

2)对腐蚀及冲刷较为严重的场合,除在外壁增加2道热涂沥青层外,可考虑在管内壁包裹一层C25细石砼,更能加强涵洞受水流冲刷的能力,确保对涵管管壁的保护。C25细石砼体积配合比为水泥:砂子:石子=1 : 1.16 : 2. 93,加水混合均匀后浇筑在管内壁一定高度的圆弧内,浇筑厚度为高出波峰3 cm,抹平即可。细石砼粘附力很强，能满足水流及砂石的冲刷要求。

钢波纹管涵采用工厂标准化生产,通常涵顶填土高度与钢管厚度、波高等参数规格有明确的对应关系。而山区高速公路涵洞较长，如果某一座涵洞涵顶填土高度位于两种涵洞规格临界处,则采用高或低标准生产通常会有几十万元的价格差别。在这种情况下,建议在低标准的基础上采用局部增设加强肋的做法以达到既能保证波纹管涵在施工过程及后期运营的安全要求,又节约造价的目的。具体做法如图3所示,在管顶填高超过(H-3) m范围内的管身顶部设置加强肋，加强肋在图示范围内沿洞身每2m(中心间隔)设置1道,加强肋是圆心角为225mm的钢波纹管(型号与涵洞洞身所采用的钢波纹管型号相同)圆弧片。

钢波纹管涵洞基础施工时应在基础上纵向预留0.3%~1%的预拱度。埋设于一般土质地基上的钢波纹管,经过一段时间后常会产生一定的下沉,而且下沉量通常是管道中部大于两端。因此，敷设于路堤下的钢波纹管管身要设置中部向，上的预拱度。预拱度大小根据地基可能出现的下沉量、涵底纵坡和填土高度等因素综合考虑，通常为管长的0.3%~1%,最大不超过2%,以确保管道中部不出现凹陷或滑坡。