鋼結(jié)構(gòu)具有良好的延性,抗拉、抗壓、抗剪強度較高,構(gòu)件結(jié)構(gòu)斷面小、自重輕,施工速度快,可提供大跨 度結(jié)構(gòu)。平板網(wǎng)架、網(wǎng)殼以及懸索結(jié)構(gòu)等空間鋼結(jié)構(gòu)越來越得到人們的青睞,鋼波紋管就是其中一種典型的 空間結(jié)構(gòu)。波紋管涵最早誕生于英國(1784年),隨后在美國、加拿大、日本等世界各地安裝使用,證明此 種結(jié)構(gòu)物在各種使用情況下的通用性,而且其壽命已超過了設(shè)計壽命。公路涵洞中涵洞的不均勻沉降是其破 壞的主要型式之一,采用柔性、高強度的鋼波紋管涵洞,不僅具有適應(yīng)地基與基礎(chǔ)變形的能力,可以解決因 地基基礎(chǔ)不均勻沉降導致的涵洞破壞問題,而且鋼波紋管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,可以更大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。尤其在多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等不良工程巖土地區(qū),利用鋼波紋管結(jié)構(gòu)修筑涵洞更具有優(yōu)勢,也更具有廣闊的應(yīng)用前景。在我國青藏公路、青康公路、寧黨公路、大興安嶺加漠公路、上海四 號線莘朱公路等工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
鋼波紋管涵優(yōu)點:
1.跨徑較大時,工程實際造價比同類跨徑的橋、涵洞低;
2.施工工期短,主要為拼裝施工;
3.采用標準化設(shè)計、生產(chǎn),設(shè)計簡單,生產(chǎn)周期短;
4.生產(chǎn)不受環(huán)境影響,進行集中工廠化生產(chǎn),有利于降低成本,控制質(zhì)量;
5.現(xiàn)場安裝不需要使用大型設(shè)備,安裝方便;
6.減少了水泥、塊片石或碎石、砂等的用量,有利于環(huán)保;
7.有利于改善軟土、膨脹土、濕陷性黃土等特殊地基結(jié)構(gòu)物處的不均勻沉降問題,減少工后養(yǎng)護成本;
8.解決北方寒冷冰凍地區(qū)和沿海軟土地區(qū)等對涵洞混凝土結(jié)構(gòu)的破壞問題;
9.有利于改善軟土地基結(jié)構(gòu)物與路堤交界處的“錯臺現(xiàn)象”,提高行車的舒適度與安全性。
鋼波紋管是由碳鋼板經(jīng)冷成型加工而成的管壁帶有波形截面的并且管體表面經(jīng)耐腐蝕處理的金屬管道狀結(jié)構(gòu)物,用來代替公路、鐵路工程中的砼涵洞及小橋等。具有一定柔性的高強度鋼波紋管,不僅提高了適應(yīng)地基與基礎(chǔ)變形的能力,有效解決因地基基礎(chǔ)不均勻沉降導致涵洞破壞的問題,而且波紋涵管涵洞由于軸向波紋的存在使其具有優(yōu)良的受力特性,軸向和徑向同時承擔因載荷引起的應(yīng)力應(yīng)變,可以更大程度上分散載荷的效應(yīng),更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。