鋼波紋涵管具有良好的延性,抗拉,抗壓,抗剪強(qiáng)度較高,構(gòu)件結(jié)構(gòu)斷面小、自重輕,施工速度快,可以提供大跨度結(jié)構(gòu)。鋼波紋涵管是一種典型的空間結(jié)構(gòu),其最早誕生于英國,隨后在美國,加拿大,日本等世界各地安裝使用,證明此結(jié)構(gòu)物在各種情況下的通用性,而且壽命已遠(yuǎn)超設(shè)計壽命。公路涵洞中不均勻沉降是其破壞的主要形式之一,采用柔性、高強(qiáng)的鋼波紋管涵洞,不僅具有適應(yīng)地基與基礎(chǔ)變形的能力,還可以解決因地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的涵洞破壞問題,而且涵洞由于軸向波紋的存在使其具有優(yōu)良的受力特征,軸向和徑向同時分布因荷載引起的應(yīng)力應(yīng)變,可以在一定程度上分散荷載的應(yīng)力集中,更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。在我國高速公路 橋梁涵洞 鐵路隧道等工程施工中起到了廣泛的應(yīng)用。
鋼波紋板結(jié)構(gòu)已普遍應(yīng)用于既有鐵路工程。該方案具有如下幾方面優(yōu)勢:
(1)對既有鐵路線運營的影響降低。主體結(jié)構(gòu)采用預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu),板片在工廠內(nèi)加工完成,分片疊合后,采用汽車運輸至施工現(xiàn)場,然后現(xiàn)場拼裝成整體,采用汽車吊吊裝至擴(kuò)大基礎(chǔ)上,既有鐵路線無需限速。
(2)施工速度快。采用預(yù)制拼裝施工工藝,比傳統(tǒng)混凝土橋跨方案可縮短50%的工期。
(3)該工程造價低。傳統(tǒng)橋梁需要多跨預(yù)制結(jié)構(gòu),采用本方案,僅需一跨,工程造價節(jié)約50%以上。結(jié)構(gòu)高度小,可減少接線長度,進(jìn)一步節(jié)約工程造價。
(4)耐久性好低碳環(huán)保,采用成熟的鍍鋅施工工藝,使用壽命100年,響應(yīng)國家政策號召,采用低碳環(huán)保的建筑材料。
基于以上優(yōu)良的施工和工作性能,諸多工程也開始采用波紋板隧道結(jié)構(gòu)如管拱形閉口斷面鐵路隧道、高拱斷面雙軌鐵路隧道、高拱形單軌隧道、隧道內(nèi)襯加固工程、隧道逃生安全小屋、波紋板明洞結(jié)構(gòu)等項目的施工。
鋼波紋涵管減少或根本舍棄了常規(guī)建材,如水泥、黃砂、石子、木材的使用,環(huán)保意義深遠(yuǎn)。防腐波紋涵管已在城市排水管涵工程中得到廣泛的應(yīng)用,因為金屬波紋涵管具有施工工期短、重量輕、安裝方便、耐久性好、工程造價低、抗變形能力強(qiáng)、減少養(yǎng)護(hù)成本等特點,從材料與結(jié)構(gòu)和功能的本質(zhì)關(guān)系上分析, 采用柔性、高強(qiáng)度的鋼波紋管,不僅具有適應(yīng)地基與基礎(chǔ)變形的能力, 可以解決因地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的排水管道破壞問題, 而且金屬波紋管由于軸向波紋的存在,使其具有優(yōu)良的受力特征, 軸向和徑向同時分布因荷載引起的應(yīng)力應(yīng)變, 可以更大程度上分散荷載的應(yīng)力集中, 地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。尤其在高寒凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地帶,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。