积雪公路全装配化波纹钢板阻抗风吹雪 施工工法
1前言
1.1在我国寒冷或高寒地区，冬季降雪量相对较大，在该地区的公路处于自然风吹雪环境，当风吹雪发生时，风雪流会使得公路行车能见度急剧降低、视距变短、并在路面产生大量积雪，严重时交通中断，甚至发生重大行车安全事故.风吹雪积雪公路一般为已建成通车的现役公路，难于实施路基边坡缓坡、设置积雪台等主动防风吹雪积于路面的技术难点.
1.2在大量风吹雪环境的公路建设中，都大量地采取了阻雪墙技术措施，常采用的阻雪墙一般为传统的堆砌草皮墙、土地墙或干（浆）砌片石墙、混凝土墙等阻雪墙防风吹雪措施.传统阻雪墙易垮塌，混凝土墙对地基承载力要求高、风阳大、易裂缝、地基不均匀沉降时易变形破坏，工量大，施工工序复杂、大量使用施工机械和人工作业、施工时间长，阻抗风吹雪效果差，大量开采沙石材料和大量开挖或覆盖寒冷地区尤其是高寒地区的冻土和植被面严重被坏环境，工程造价高、工后病害多、维修养护费用大.
1.3全装配化波纹钢板阻抗风吹雪积于路面的技术在国内外目前尚属首次、是一项新技术，与传统的阻雪墙相比，具有可避免开挖和造免覆盖冻土及植被，不破坏生态环境，对冻土扰动极小，阻雪墙自重轻，质量稳定可靠，所处环境对结构损伤小，耐久性强，抗冻胀及抗变形能力强，无需大型施工机械设备和大量人工作业（低劳动强度），全装配化施工速度快，便于维护更换，可二次回收利用，工程造价及养护维修成本低，结构安全稳定、积于路面的风吹雪可降低到90%以上（不包括路面上空落雪量），路面雪害（积雪）治理效果明显，风吹雪时期路面正常安全行车等优（特）点.
1.4积雪公路全装配化波纹钢板阻抗风吹雪新技术在我国目前公路雪害治理尚属新结构、新材料、新工艺、新技术范畴的技术研究阶段，相关的工程技术规范、标准等还未健全.为积极稳妥顺利推进全装配化波纹钢板阻抗风吹雪样板工程的实施，并以样板工程为依托开展
相关技术研发工作，将施工技术和经验进行总结，集成了企业级工法“积雪公路全装配化波纹钢板阻抗风吹雪施工工法”，此后在工程实践中对该技术进行验证，完善施工方法，最后集成本工法申报文本.经青海省科技查新检索咨询中心技术查新，此工法部分核心技术内容，填补了国内相关空白.
2特点
2.1适应性强.利用钢材的可再加工特点，可采用不同的壁厚、波形（波距、波高）、尺寸的波纹钢板，适应或满足不同环境条件下的强度或刚度和高度于长度调节及使用功能等要求的阻雪墙.
2.2良好的受力特征，钢板经冷弯加工成型波纹钢板，由于波纹的存在，惯性矩显著增加，能在轴向和径向同时分布因特大风力荷载引起的应力应变，可以更大程度上分散特大风力荷载的应力集中，更好地阻抗特大风力或风吹雪的动荷载，其结构安全系数增加，具有优良的阻抗大风雪受力特征.
2.3抗变形破坏能力强.由于波纹钢板是一种柔性结构，波纹结构最大限度地调整和分散了由多年冻土地基不均匀沉降、冻账变形产生的阻雪墙与地基的集中应力，波纹钢板结构受力合理，荷载分布均匀，可充分发挥其抗拉性能，抗变形能力强，使得波纹钢板阻雪墙具有较大的适应多年冻土地基变形破坏能力.
2.4耐久性强.波纹钢板表面采用抗风沙雪磨蚀的热浸镀锌防腐层，外表喷涂与当地自然景观和行车视觉安全协调性颜色一致的防腐漆，具有超长服役的耐久性能.
2.5全工厂化生产.波纹钢板及构（部）件全部实现工厂化生产、集中加工制造成型板件和构（部）件，现场不加工任何构（部）件，生产过程不受环境影响，质量稳定可靠，生产效率高.
2.6质量病害少.由于全工厂化生产，全装配化施工，可有效解决高寒地区特殊气候环境条件带来的工程结构产生的冻胀、变形、破坏、垮塌等关键质量问题.
2.7工期极短.波纹钢板无须装卸设备、叠层扎运输方便快捷.现场全装配化安装施工，工艺简单、方便速度快，无须采用大型机械设备和大量人工作业，生产效率极高，便于现场管理，相比于传统的堆砌草皮、土块、片石或混凝土阻雪墙工期可减短至少60%以上.
2.8环境保护性强.可大量利用钢产能资源，施工不开挖、不覆盖、不破坏多年冻土及植被，不产生施工垃圾，有利于环境保护.
2.9造价及养护成本低.波纹钢板阻雪墙相对于传统的堆砌草皮、土坝、片石或混凝土2/13
阻雪墙等面破坏环境的工程造价降低至少10%以上由于耐久性和抗变形破坏能力强等因素，养护成本至少降低60%以上.
2.10效益显著.从工程质量、结构安全、经久耐用、施工周期、环境保护、工程造价、绿色交通等，波纹钢板阻雪墙有其独特的优越性，经济效益、环保效益和社会效益十分显著.
3适用范围
本工法适用于现役公路、新建和改（扩）建公路路面积风吹雪影响交通正常安全通行路段的全装配化波纹钢板阻抗风吹雪工程.
4工艺原理
4.1波纹钢板阻雪墙会扰动其前后的风扬，当风吹雪（雪颗粒）靠近波纹钢板阻雪墙时减速并逐渐璀积在波纹钢板阻雪墙前（迎风侧）.当风吹雪经过阻雪墙（消能透风孔洞），风雪流的速度迅速下降至起动（临界风速）以下，减少风雪流对波纹钢板阻雪墙的冲击，同时改变风雪流的运动方向.极少部分雪花（雪颗粒）越过波纹钢板阻雪墙顶，在墙后形成涡减速区并大量沉积在墙后成小雪丘，进面达到阻抗风吹雪沉积于路面的作用.
4.2根据积雪公路路线所处地形地貌，路基高度及边坡坡度、最大降雪量、最大风速（风力）、风吹雪（风雪流）的一般运动方式及规律、主风雪流向与公路路线角度等因素，布置波纹钢板阻雪墙距路基（路肩）边缘平面距离和临界高度.采用钢管形立柱按阻抗风雪流荷载工况布置间距与深度，将波纹钢板横波纹向采用“U”型卡螺栓卡于钢管立柱连接波纹钢板.结合波纹钢板的单板长度与波形参数及壁厚，采用主风雪流向与波纹钢板阻雪墙呈斜交60°～75”角度，以波纹钢板的波纹轴向及径向分布抗风阻荷载按透风率10%～15%布置波纹钢板的消能孔，安装时底部波纹钢板距地面20cm左右、波纹钢板横向之间预留10cm消能缝，有效改变风雪流运动方向、同时降低风阻荷载提高稳定性.采用非整体莲续的分节段20m~25m长度、分节段顺风雪流向衔接间隙60cm与重叠长度80cm，避免冻土地质的不均匀沉降及冻胀变形等造成波纹钢板阻雪墙大面积变形破坏，从而实现持久性地风吹雪路段雪害的科学治理.
5工艺流程及操作要点
5.1波纹钢板制造工艺流程
波纹钢板制造工艺流程，如图5.1所示.
图5.1 波纹钢板生产制造工艺流程图
5.2施工工艺流程
积雪公路波纹钢板阻抗风吹雪全装配化施工工艺流程，如图5.1所示.
图5.1积雪公路波纹钢板阻抗风吹雪全装配化施工工艺流程图
5.3操作要点
5.3.1调查评估
对寒冷或高寒地区的现役公路、新建和改（扩）建公路所处气候环境、降雪量、主要降雪周期、风雪流向、路线与地形地貌、路基宽度、路基高度、边坡坡度等进行现场调查，根据调查结果对路面风吹雪积雪量、影响正常安全行车的危害程度等进行评估，并对波纹钢板阻雪墙阻抗风吹雪技术的可行性进行评估.当积风吹雪路段存在影响正常安全行车或不能满足安全通行、易发生路面雪害时，应实施全装配化波纹钢板阻抗风吹雪技术措施.
5.3.2施工准备
1熟悉图纸及相关规范，掌握波纹钢管（拱）加固现役旧小桥涵的设计意图及要求.4/13
2小型打桩机、小型汽车吊、运输车辆等机械设备准备就绪.
3测量仪器（水准仪、全站仪）和试验检测仪器配套齐全并调试及检定合格.
4钢尺、皮尺、测绳、扭力扳手、线绳等工（器）具后辅助材料准备就绪.
5施工场地平整、便道畅通，材料及构件存放临时场地和安全防护设施准备完善.
6临时防洪防汛或排水设施完善.
5.3.3波纹钢板及构配件制造
用于积雪公路阻抗风吹雪的波纹钢板、理地钢管立柱、接长钢管立柱、连接螺栓、U形卡螺栓、钢垫片、防腐镀锌层等，均在生产厂按以下标准要求完成出厂，现场实现全装配化安装施工.
5.3.4测量放样
1波纹钢板阻雪墙安装施工前，确定并复核水准测量控制点和平面测量控制点.
2在路基迎风雪流的一侧，根据波纹钢板阻雪墙与路基边缘的距离、主风雪流向与角度、分节段长度等进行测量放出位置及纵轴线，并采用白灰对其安装线路及位置布线和钢管立柱桩点（见图5.3.5-1）.安装前应分别对各部位的测量放样进行复核，确保准确无误.
5.3.5工艺及操作要点
1波纹钢板阻雪墙现场全装配化安装施工，现场不产生焊接、再加工等工序.施工不开挖、破坏、覆盖冻土和植被.
2钢管立柱埋地端头2.0m长度范围，每间隔10cm标识埋深刻度线，刻度线采用别易脱落的喷涂漆类标识.
3采用小型打核机按测量点位置插打钢管桩立柱，埋地钢管立柱下端标记的刻度线控制理入深度不小于1.5m，间距一般不超过4.0m、以分节段长度20m~25m为一段、分节段的端头立柱间隔60cm缝隙错开、重叠80cm长度（见图5.3.5-1）.
a）主风雪流向顺间
