在公路施工中，套用金屬波紋涵管代替鋼筋混凝土進行涵洞施工的歷史已經有100多年了。1896年，美國率先進行金屬波紋涵管通道、涵管的可行性研究。其後，在美國、加拿大、澳大利亞等國的公路建設中，均採用了金屬波紋涵管進行涵洞的施工。1990年，日本高速公路設計，規範制定了波紋管涵設計技術規範。隨著金屬波紋涵管在世界各地的安裝使用，證明了此種結構在各種使用情況下的通用性。在我國改革開放後，深圳及大同煤礦開始從國外進口成品金屬波紋涵管進行涵洞施工。之後，上海市公路管理處、上海市政工程設計研究院、上海同濟大學對金屬波紋涵管進行了動、靜載試驗，結果表明能滿足設計使用要求，填補了國內的空白，且迅速得到推廣套用。金屬波紋涵管投入到了青海公路施工當中，三年的實踐證明金屬波紋涵管在北方寒冷地區完全符合公路建設當中的涵洞施工要求。
實踐證明，用金屬波紋涵管代替鋼筋混凝土進行涵洞施工，無論從施工周期、施工造價、環保意義等方面都有其不可比擬的優越性，且用金屬波紋涵管進行涵洞施工，可大大提高道路行車的舒適度與安全性，避免道路中涵洞的“錯台跳車”現形，有利於解決西北及我國寒冷地區霜凍對砼管涵結構的破壞問題。
金屬波紋涵管的定義
金屬波紋涵管也叫金屬波紋管涵、波紋管涵、波紋涵管或鋼製波紋涵管，是指鋪埋在公路，鐵路下面的涵洞用螺紋波紋管，它是由波形金屬板卷製成或用半圓波形鋼片拼製成的圓形波紋管，廣泛套用於公路，鐵路，小橋，通道，擋土牆以及各種礦場，巷道擋牆支護等工程中的涵洞（管）。金屬波紋管涵的分類
1、按組裝方式分類
①整裝波紋管涵②拼裝波紋管涵
2、按形狀分類
①圓形 ②橢圓形 ③拱形3、按連線方式分類
①內法蘭連線 ②外法蘭連線③板片搭接④卡箍連線4、按加工方法分類
①鋼帶輥壓推進螺旋捲曲成圓連線焊接②咬接成型螺旋鋼管
③制管壓制波紋兩步法波紋管
金屬波紋管涵的特徵
① 強度高，由於其獨特的波紋結構使其比同口徑的水泥管耐壓強度大15倍以上。② 運輸方便，波紋管涵的重量只有同口徑水泥管的1/10到1/5，即使在窄的場所沒有運輸設備，人工也可運輸。
③使用壽命長，鋼製波紋管涵是採用鋼管熱浸鍍鋅，所以使用壽命長，壽命為80-100年，在腐蝕性特別大的環境下使用時，採用內外表面瀝清附層的鋼製波紋管，可在原使用壽命基礎上提高約20年以上。
④ 施工方便：波紋管涵是採用套筒或法蘭方式連線，而且可以根據需要定製長度，即使是非熟練工也可以操作，施工以少量的手工操作，可在短時間內完成，既快捷又方便。
⑤ 優良的經濟性：
連線方式簡便，可縮短工期。
波紋涵管壁厚參照表
整裝波紋涵管壁厚參照表（單位：mm） | |||||||||||||||||
管徑 | 最小 | 填土厚(m) | |||||||||||||||
(m) | 填土 | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ |
(m) | 1．5 | 3．0 | 4．5 | 6．0 | 7．5 | 9．0 | 10．5 | 12．0 | 13．5 | 15．0 | 16．5 | 18．0 | 21．0 | 24．0 | 27．0 | 30．0 | |
1．0 | 0．6 | 2．0 | 2．0 | 2．0 | 2．0 | 2．0 | 2．0 | 3．0 | 3．0 | 3．5 | 4．0 | 4．0 | 4．0 | 5．0 | 5．0 | 6．0 | 6．0 |
1．5 | 0．6 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．5 | 4．0 | 4．0 | 4．0 | 5．0 | 5．5 | 5．5 | 6．0 | 6．0 |
2．0 | 0．6 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．0 | 3．5 | 4．0 | 4．0 | 4．5 | 5．5 | 6．0 | 6．0 | 6．0 | 6．0 |
註： 整裝波紋鋼板管涵最大填土高度可滿足40米。 | |||||||||||||||||
整裝波紋涵管壁厚參照表（單位：mm） | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
鋼壁厚度t=4mm | t=5mm | t=6mm | |||||||||||
編號 | 管中徑D(m) | Hmin | 應力 | HmaX | 應力 | Hmi n | 應力 | HmaX | 應力 | Hmi n | 應力 | HmaX | 應力 |
(m) | Mpa | (m) | Mpa | (m) | Mpa | (m) | Mpa | (m) | Mpa | (m) | Mpa | ||
1 | 3 | 1 | -37.5 | 11 | -133 | 1 | -34.8 | 14 | -143 | 1 | -33.9 | 16 | -145 |
2 | 4 | 1.1 | -43.6 | 8 | -121 | 1.1 | -37 | 10.5 | -129 | 1.1 | -32.5 | 13 | -137 |
3 | 5 | 1.25 | -54.4 | 6 | -117 | 1.25 | -45.7 | 8.2 | -124 | 1.25 | -39.8 | 10.3 | -130 |
4 | 6 | 1.5 | -70.1 | 4.4 | -113 | 1.5 | -58.7 | 6.5 | -122 | 1.5 | -50.9 | 8.3 | -127 |
5 | 7 | -73.2 | 5 | -120 | 1.75 | -63.3 | 6.5 | -126 | |||||
6 | 8 | 2 | -77.8 | 5.6 | -128 | ||||||||
說明：1. 土體採用平面應變單元，波紋管等效成梁單元，用ANSYS進行計算。2. 土體容量18.1KN/m^3。3. Hmin為最小填土高度，Hmax為最大填土高度。 | |||||||||||||
金屬波紋涵管防流石沖刷特點介紹
金屬波紋涵管特點：
1.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.採用標準化設計、生產，設計簡單，生產周期短；
4.生產不受環境影響，進行集中工廠化生產，有利降低成本，控制質量；
5.現場安裝不需使用大型設備，方便安裝；
6.減少了水泥、塊片石或碎石、砂等的用量，有利於環保；
7.有利於改善軟土、膨脹土、濕陷性黃土等特殊地基結構物處的不均勻沉降問題，提高了公路服務性能，減少了工後養護成本；
8.解決北方寒冷地區（霜凍）對橋樑混凝土結構的破壞。
金屬波紋涵管代替鋼筋混凝土進行涵洞施工，無論從施工周期、施工造價、環保意義等方面都有其不可比擬的優越性，且用金屬波紋涵管進行涵洞施工，可大大提高道路行車的舒適度與安全性，避免道路中涵洞的“錯台跳車”現形，有利於解決西北及我國寒冷地區霜凍對砼管涵結構的破壞問題。
金屬波紋涵管出廠時，涵管及配件均經過熱浸鍍鋅處理，鍍鋅層平均厚度大於84μm，在沒有亂石沖刷的情況下，它的鍍鋅層就可防止鏽蝕。目前國內涵管出廠前，根據鋼管管壁每年蝕耗厚度0.01-0.03mm，鑫豐產品都比國外涵管做的要保守，比正常管壁厚度增加了0.5mm，可提高使用壽命，而且涵管運至施工現場後，工地塗涮兩遍瀝青，瀝青塗層厚度達到0.3-0.5mm，並且根據國內車輛超載運輸的實際情況，還對金屬波紋涵管的技術參數（波距、波深、壁厚）進行了調整，增大了涵管在國內使用的保險係數。以上幾種措施即可滿足使用要求，使用壽命完全能適合公路的需求，更能滿足受流石沖刷的涵洞，確保流石對涵管管壁的衝擊。
