1、 ICS 93.080 CCS P 66 41 河南省地方标准 DB41/T 24622023 公路波纹钢管(板)桥涵设计与施工 技术规程 2023-08-07 发布2023-11-06 实施河南省市场监督管理局发 布 DB41/T 24622023 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 材料.2 5 设计要求.3 6 结构设计.4 7 地基与基础设计.11 8 施工.12 9 质量检验.14 附录 A(资料性)波纹钢管(板)桥涵的类型和用途.16 附录 B(资料性)材料抗力系数.17 附录 C(资料性)等效荷载的参数 k4 值.18 附录 D(资
2、料性)高强螺栓设计参数.19 附录 E(资料性)摩擦面的抗滑移系数.20 DB41/T 24622023 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由河南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位:河南省交通规划设计研究院股份有限公司、周口市交通基本建设工程质量监督管理站 本文件主要起草人:华升、耿高、王燕、王宗磊、段李莉、孙楠、孙东生、柴啸龙、郭付印、杨青、李海洋、赵旸、张慧鲜、张杰、李崇、黄来科、郑洋、刘春焕、赵静、陈艳秋、冯志刚、王世峰、张斐、张
3、浩博、张剑乔、范宇龙、叶洪波、赵珍珍、冯旭、孙丽萍、鲁乾坤、仝惠萍、陈家峰、王瑞云、穆勇攀、董朝宁、侯克鹏、马来景、王海、周亚鹏、侯瑜、何静静。DB41/T 24622023 1 公路波纹钢管(板)桥涵设计与施工 技术规程 1 范围 本文件规定了公路波纹钢管(板)桥涵结构的材料、设计要求、结构设计、地基与基础设计、施工及质量检验。本文件适用于各级公路波纹钢管(板)桥涵结构的设计及施工。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T
4、 700 碳素结构钢 GB/T 706 热轧型钢 GB/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 2518 连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带 GB/T 3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带 GB/T 4171 耐候结构钢 GB/T 6723 通用冷弯开口型钢 GB/T 34567 冷弯波纹钢管 GB 50661 钢结构焊接规范 JT/T 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 JTG 3363 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG/T 3365-0
5、2 公路涵洞设计规范 JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范 JTG B01 公路工程技术标准 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG D61 公路圬工桥涵设计规范 JTG/T F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 公路波纹钢管(板)桥涵 用螺旋波纹钢管、环形波纹钢管或用波纹钢板件材料连接形成构件之后,周边用填料回填压实,形成土钢结构相互作用共同承担荷载的结构物。DB41/T 24622023 2 3.2 开口结构 指横截面不封闭,拱脚多与混凝土基础连接的结构物,如圆拱形、矮拱形、高拱形、箱形。3.3 闭口结构 指
6、横截面封闭的结构物,如圆形、竖直椭圆形、水平椭圆、管拱形和梨形。4 材料 4.1 主结构材料 4.1.1 波纹钢管(板)的材料采用碳素结构钢时,应符合 GB/T 700 的要求。4.1.2 波纹钢管(板)的材料采用低合金高强度结构钢时,应符合 GB/T 1591 的要求。4.1.3 波纹钢管(板)的材料采用耐候结构钢时,应符合GB/T 4171 的要求。4.1.4 波纹钢管(板)所用的钢板、钢带应符合 GB/T 3274 的规定,其尺寸、外形、重量及允许偏差应符合 GB/T 709 的规定。4.1.5 采用连续热镀锌钢板及钢带加工波纹钢管(板)时,其力学性能、镀锌层质量应符合 GB/T 345
7、67 的要求。其尺寸、外形、重量及允许偏差应符合 GB/T 2518 的规定,且厚度不允许有下偏值。4.2 连接件材料 4.2.1 管箍、法兰的材料采用碳素结构钢时,其性能应符合 GB/T 700 的要求,其尺寸、外形、重量及允许偏差应符合 GB/T 709 的规定。4.2.2 法兰采用角钢时,其性能应符合 GB/T 700 的要求,尺寸、重量、允许偏差应符合 GB/T 706 的规定。4.2.3 连接件采用高强度螺栓、螺母时,应符合 GB/T 1231 的规定。4.2.4 高强度螺栓、螺母规格为 M12、M16、M20、M24,其型号应符合 GB/T 34567 的规定,螺栓紧固后锚栓外露丝
8、扣不少于 2 扣。4.2.5 结构用高强度垫圈采用专用垫圈时,性能应符合 GB/T 1231 的规定,型式应符合 GB/T 34567 的规定。4.2.6 开口截面结构中钢结构与混凝土基础连接采用不平衡槽钢时,其技术要求和型号规格应符合GB/T 6723 的规定。4.3 焊接材料 焊接材料应与主体钢材相匹配,应符合GB 50661的要求。4.4 密封材料 管箍与管节之间、法兰之间、翻边接合面之间以及搭接的波纹钢板的密封材料应符合GB/T 34567的规定。4.5 防腐材料 4.5.1 采用碳素结构钢的波纹钢管(板)和管箍、法兰、不平衡槽钢及高强度螺栓、螺母,出厂前应进行热浸镀锌防腐处理。4.5
9、.2 热浸镀锌的选用和质量要求满足 GB/T 34567 的规定。DB41/T 24622023 3 4.5.3 当采用热浸镀铝、热浸塑、静电喷涂等其他防腐方法代替镀锌时,应有试验验证资料,确保其防腐性能不低于热浸镀锌方法的质量要求。4.5.4 在镀锌防腐的基础上宜涂装或喷涂沥青等非金属覆盖层,以增强防腐性能,且满足以下规定:a)当采用涂装时,涂装材料的品种、规格、性能应符合 JT/T 722 的规定。涂装的总厚度应大于 120m。b)当采用喷涂沥青时,内外壁应均匀喷涂沥青漆或乳化沥青,涂层厚度不小于 1 mm。4.6 附属结构材料 附属结构材料所用砂浆、石料、混凝土等材料应符合JTG D61
10、的规定。4.7 回填材料 4.7.1 回填材料宜优先采用砾类土、砂类土等天然级配砂砾或透水性好的材料。4.7.2 在波纹钢管(板)两侧 50 cm 范围内,回填材料粒径不得有超过波纹钢管波深 1/2 的石块、高塑性粘土块或其他有害腐蚀材料。5 设计要求 5.1 一般规定 5.1.1 波纹钢管(板)桥涵的应用应遵循因地制宜、满足功能、便于施工的原则。5.1.2 波纹钢管(板)桥涵的钢板厚度选择应与波形相适应,其受荷时的最大应力应低于钢结构的屈服应力,波纹截面特征参数符合 GB/T 34567 的规定。5.1.3 波纹钢管(板)桥涵所用钢板及其配件应具有足够的耐腐蚀、耐磨蚀性能,结构计算时宜按道路
11、设计等级将钢板磨蚀厚度计入壁厚中。5.1.4 波纹钢管(板)桥涵宜适用于以下情况:a)膨胀土、软土、湿陷性黄土、采空区等不良岩土地质条件地区;b)砂石、混凝土等原料缺乏地区;c)地形条件复杂地区;d)应急抢险、救灾等工程;e)高填土涵洞、通道。5.2 结构形式 5.2.1 波纹钢管(板)桥涵分为闭口截面结构和开口截面结构两种形式,常用类型及用途见附录 A。5.2.2 闭口截面结构分为整体式波纹钢管和拼装波纹钢管。整体式波纹钢管分为螺旋波纹钢管和环形波纹钢管两种形式。5.2.3 开口截面结构一般采用混凝土基础,基础混凝土内预埋钢板连接件与波形钢板连接。5.3 布设要求 5.3.1 波纹钢管(板)
12、桥涵标准孔径或跨径、设计洪水频率、设计使用年限及汽车荷载等级应符合 JTG B01 的规定。5.3.2 波纹钢管(板)涵洞的布设原则应符合 JTG/T 3365-02 的规定。5.3.3 波纹钢管(板)结构端部一般为八字墙式、端墙式、平头式(领圈式)、坡口式、延长式和簸箕式,非圆管形结构不宜采用平口式,一般采用混凝土领圈进行加固。5.3.4 当涵底纵坡大于 5%时,应对结构进行分段加固,限制其移位。DB41/T 24622023 4 5.3.5 当波纹钢管(板)桥涵需要实现弯曲和分岔时,宜采用弯管接头、分岔接头等构造连接成整体。5.4 水文水力 5.4.1 公路涵洞、小桥的水文计算方法和要求应
13、符合 JTG/T 3365-02 的规定。5.4.2 常用波纹钢管桥涵的糙率按表 1 取值。波纹钢管桥涵采用混凝土内衬时,糙率宜取0.0130.014。表1 波纹钢管涵洞的糙率 波形 波形参数 pd/(mmmm)螺旋波纹钢管 环形波纹钢管 拼装波纹钢管 直径范围 mm 糙率 直径范围 mm 糙率 直径范围 mm 糙率 浅波 6813 3002400 0.0180.024 7525 9003600 0.0210.027 5001250 0.0270.028 12525 9003600 0.0220.025 5001250 0.0240.026 中波 15050 12503000 0.0230.0
14、25 150012000 0.0330.034 20055 150010000 0.0330.034 23064 250013000 0.0330.034 深波 300110 400012000 0.0300.040 380140 600016000 0.0310.045 大波 400150 800020000 0.0320.048 注:d为波深;p为波距。6 结构设计 6.1 一般规定 6.1.1 公路波纹钢管(板)桥涵应按承载能力极限状态进行设计,对结构承载力、塑性铰、连接件进行验算。6.1.2 公路波纹钢管(板)桥涵应按正常使用极限状态的要求,对结构的挠度进行验算,挠度计算值不应超过变形
15、检验限值(1%)。6.2 最小填土厚度 最小填土厚度取公式(1)中计算结果。=0.6,6()1 2,0.4()2 (1)式中:最小填土厚度,单位为米(m);结构的水平尺寸(有效跨径),单位为米(m);结构的竖向尺寸(有效矢高),单位为米(m)。6.3 作用 6.3.1 恒载推力 填土荷载(恒载)产生的恒载推力计算如公式(2)、公式(3)。=0.5(1.0 0.1)(2)DB41/T 24622023 5 =1000 (3)式中:恒载引起的波纹钢管(板)桥涵结构环向压力,单位为千牛每米(kN/m);轴向刚度参数;考虑结构起拱效应的土压力增大系数,按表2选用;结构上方土柱与路面的重量,单位为千牛每
16、米(kN/m);Es 土壤刚度的切割模量,单位为兆帕(MPa);结构金属的弹性模量,单位为兆帕(MPa);波纹钢剖面的横截面积,单位为平方毫米每毫米(mm2/mm),对于采用螺栓拼装的波纹钢板应扣除螺栓孔截面面积。表2 系数取值表 H/Dh D/D 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0.0 3.23 1.95 1.33 1.26 1.21 1.16 0.05 3.00 1.84 1.31 1.25 1.19 1.14 0.1 2.70 1.74 1.30 1.23 1.18 1.12 0.2 2.25 1.60 1.26 1.20 1.14 1.10 0.4 1.82 1.41
17、1.22 1.15 1.10 1.05 0.6 1.65 1.35 1.20 1.12 1.07 1.03 0.8 1.55 1.31 1.19 1.11 1.05 1.02 1.0 1.53 1.31 1.18 1.10 1.04 1.02 1.2 1.55 1.33 1.20 1.12 1.07 1.02 1.4 1.59 1.38 1.22 1.15 1.08 1.02 1.6 1.60 1.39 1.24 1.17 1.08 1.02 1.8 1.61 1.40 1.25 1.18 1.08 1.02 2.0 1.62 1.40 1.25 1.18 1.08 1.02 注:H为填土厚度
18、,单位为米(m)。6.3.2 活载推力 6.3.2.1 波纹钢管(板)桥涵设计汽车荷载应满足规范 JTG D60 的规定。6.3.2.2 汽车荷载、特殊车辆荷载、施工荷载等活载产生的环向压力按公式()计算。(0.5,0.5)(4)式中:活载引起的波纹钢管(板)桥涵结构环向压力,单位为千牛每米(kN/m);活载扩散到拱顶的压力,按公式(5)计算,单位为千帕(kPa);多车道折减系数,汽车荷载按JTG D60取值,其他活载取1.0;沿车轮长度方向扩散后的尺寸,单位为米(m)。=(1+)(5)DB41/T 24622023 6 式中:跨径长度范围内布置的设计车辆荷载总轴重,单位为千牛(kN);汽车荷
19、载冲击系数,按公式(6)计算;沿车轮宽度方向扩散后的尺寸,单位为米(m);=0.4(1.0 0.5)(6)式中:填土厚度,单位为米(m),大于2 m时,可不考虑冲击影响。6.3.3 地震作用 6.3.3.1 直径或跨径不大于 3.6 m 的波纹钢管(板)桥涵结构可不考虑地震作用。6.3.3.2 地震设防烈度7 度地区的波纹钢管(板)桥涵结构应进行抗震设计,一般只考虑竖向地震作用。6.3.3.3 地震作用引起的环向压力按公式(7)计算。=0 (7)式中:地震荷载引起的波纹钢管(板)桥涵结构环向压力,单位为千牛每米(kN/m);0竖向地震作用与水平地震作用比值,取值为0.65;地震动水平加速度峰值
20、系数,取值可参考表3。表3 抗震设防烈度和水平向设计基本地震动加速度峰值 抗震设防烈度 7 8 9 0.10(0.15)0.20(0.30)0.40 6.4 内力计算 6.4.1 对于承载能力极限状态下的基本组合,由恒载和活载引起的闭口截面和开口截面结构的环向内力采用公式(8)计算。f=+(8)式中:f 由恒载和活载引起的闭口截面和开口截面结构的环向内力,单位为千牛每米(kN/m);恒载分项系数,公路桥涵取1.2;活载分项系数,公路桥涵取1.4。6.4.2 对于承载能力极限状态下的偶然组合,由恒载和地震荷载引起的闭口截面和开口截面结构的环向内力采用公式(9)计算。f=+(9)式中:f由恒载和地
21、震荷载引起的闭口截面和拱形截面波纹钢管(板)桥涵结构的环向内力,单位为千牛每米(kN/m);地震荷载分项系数,公路桥涵取1.0;6.4.3 承载能力极限状态下由恒载和活载引起的波纹钢管(板)桥涵结构的环向内力采用公式(10)计算。f=(f,f)(10)DB41/T 24622023 7 式中:f承载能力极限状态下由恒载和活载引起的波纹钢管(板)桥涵结构的环向内力,单位为千牛每米(kN/m)。6.5 结构验算 6.5.1 管壁抗压强度验算 6.5.1.1 承载能力极限状态下波纹钢管(板)结构管壁的轴向压应力应满足公式(11)的要求。=f (,)(11)式中:承载能力极限状态下波纹钢管(板)结构管
22、壁的轴向压应力,单位为兆帕(MPa);波纹钢管板桥涵结构基材的屈服应力,单位为兆帕(MPa);波纹钢管板桥涵结构基材的临界屈曲应力,单位为兆帕(MPa)。6.5.1.2 承载能力极限状态下,波纹钢管(板)结构管壁以通过拱顶圆弧中心与竖向中心线所成夹角0 为分界点,划分为上下两部分分别计算临界屈服应力,见图 1。夹角 0 按公式(12)计算。图1 上下两部分划分示意图 0=1.6+0.2(3)(12)式中:0 拱顶圆弧中心与竖向中心线的夹角,单位为弧度角(rad);每延米波纹钢截面惯性矩,单位为毫米的四次方每毫米(mm4/mm);回填土弹性模量的修正值,对于结构的下半部分,取Es;上半部分按公式
23、(13)计算;=1 +1000(+)2 (13)式中:拱顶处的曲率半径,单位为毫米(mm);拱顶与起拱线之间垂直距离的一半,单位为米(m)。6.5.1.3 波纹钢管(板)桥涵管壁上下两部分临界屈服应力按公式(14)公式(19)计算。=212(/)2 ()=3(/)2 ()(14)=0.85+0.3/1.0 (15)=(6)1/2 (16)DB41/T 24622023 8 =(3)1/4 (17)=(1000+)0.5 1.0 (18)=1.22 1.0+1.6(3)0.25 (19)式中:波纹钢管(板)桥涵结构材料受压时的抗力系数,见附录B;多跨结构屈曲应力折减系数,对于单跨结构,或计算深波
24、纹结构的上半部分时,取1.0,对于多跨结构,按公式(15)计算;屈曲折减系数;结构与周围土体相对刚度的系数;计算部位的曲率半径,单位为毫米(mm);波纹钢面的回转半径,单位为毫米(mm);等效半径,单位为毫米(mm);多跨结构之间的最小横向间距,单位为米(m);计算K的一个系数,矢跨比小于0.4的圆形拱结构之外的所有结构的上半部分按公式(19)计算,其余情况取1.22。6.5.2 施工阶段弯压强度验算 施工阶段波纹钢管(板)桥涵结构截面的弯矩和环向压力的组合效应满足公式(20)公式(36)计算。(f)2+|f|1.0 (20)=+(21)f=(22)=1+(23)1=13(24)=22 (25
25、)=3 (26)=/4 (27)1=0.0046 0.0010 ,50001=0.0009,5000 (28)2=0.018 0.004 ,50002=0.0032,5000 (29)3=0.120 0.018 ,1000003=0.030,100000 (30)=0.67+0.87(2 0.2),0.2 2 0.35=0.80+1.33(2 0.35),0.35 2 0.50=,2 0.5 (31)DB41/T 24622023 9 =(1000)3(32)=0.2650.053 (/)0.75 1.0 (33)=(34)=(35)=+(36)式中:波纹钢管(板)桥涵结构截面所受环向压力,单
26、位为千牛(kN);当拱顶填土厚度 HC0.5Dh 时,取 P=0;HC 施工阶段拱顶填土高度,单位为米(m);f 波纹钢管(板)桥涵结构承担的极限压力,单位为千牛(kN);施工阶段波纹钢管(板)桥涵结构截面所受弯矩,单位为千牛米每米(kNm/m);f 波纹钢管(板)桥涵结构截面承担的极限弯矩,单位为千牛米每米(kNm/m);施工荷载分项系数,公路桥涵取2.0;施工机械引起的波纹钢管(板)桥涵结构环向压力,单位为千牛(kN),计算方法同6.3.2,轮载采用施工机械的轮载,扩散深度采用施工过程中的填土高度;施工阶段波纹钢管(板)桥涵结构材料抵抗塑性铰的抗力系数,见附录B;1 回填至拱顶高程时回填土
27、产生的跨中截面弯矩,单位为千牛米每米(kNm/m);施工阶段拱顶以上HC高度填土产生的跨中截面弯矩,单位为千牛米每米(kNm/m);施工机械产生的跨中截面弯矩,单位为千牛米每米(kNm/m);1 参数值;参数值;结构性回填材料的重度,单位为千牛每立方米(kN/m3);2 参数值;3 参数值;参数值;施工过程中作用于结构上的施工机械等效荷载值,单位为千牛米每米(kNm/m);施工过程中的车辆轴重,单位为千牛(kN);4 参数值,单位为米(m),见附录C;柔度系数;波纹钢管(板)桥涵结构材料抵抗塑性铰的抗力系数,见附录B;波纹钢管(板)桥涵结构承受的最大塑性弯矩,单位为千牛米每米(kNm/m);波
28、纹钢管(板)桥涵结构单位长度的塑性截面模量,单位为立方毫米每毫米(mm3/mm),对于采用螺栓拼装的波纹钢板应扣除螺栓孔截面;截面中性轴上部分面积,单位为平方毫米每毫米(mm2/mm);截面中性轴上部分面积形心距中性轴的距离,单位为毫米每毫米(mm/mm);截面中性轴下部分面积,单位为平方毫米每毫米(mm2/mm);截面中性轴下部分面积形心距中性轴的距离,单位为毫米每毫米(mm/mm)。6.5.3 运营阶段弯压强度验算 运营阶段的深波纹钢管(板)结构承载能力极限状态的弯矩和环向压力的组合效应应满足公式(37)公式(43)计算。DB41/T 24622023 10 (ff)2+|ff|1.0 (
29、37)Pf=h (38)f=1+(1+)(39)=22 (40)=(,/2)(41)=34 (42)=0.2650.053 (/)0.75 1.0 (43)式中:f 运营阶段波纹钢管(板)桥涵结构界面所受弯矩,单位为千牛米每米(kNm/m);运营阶段拱顶以上He高度的填土产生的跨中截面弯矩,单位为千牛米每米(kNm/m);运营阶段活载作用产生的跨中截面弯矩,单位为千牛米每米(kNm/m);He 填土厚度H和有效跨径Dh一半中的最小值,单位为米(m);参数值。6.5.4 螺栓连接验算 6.5.4.1 承压型高强螺栓应符合公式(44)公式(50)的要求。承压型高强螺栓的抗剪承载力设计值应取抗剪承载
30、力设计值和承压承载力设计中的最小值。(vvb)2+(tb)2 1.0 (44)v c1.2 (45)v=veff(46)cb=cb (47)tb=eff (48)t=2v=/(49)t=f 2v=f/(50)式中:v一个高强螺栓承受的剪力,单位为千牛(kN),施工阶段按公式(49)计算,运营阶段按公式(50)计算;vb一个高强螺栓的抗剪承载力设计值,单位为兆帕(MPa);t 一个高强螺栓承受的拉力,单位为千牛(kN),施工阶段按公式(49)计算,运营阶段按公式(50)计算;b 一个高强螺栓的抗拉承载力设计值,单位为兆帕(MPa);c 一个高强螺栓的承压承载力设计值,单位为兆帕(MPa);v 每
31、只螺栓受剪面数量;DB41/T 24622023 11 eff高强螺栓在螺栓处的有效截面面积,单位为平方毫米(mm2),见附录D;vb 高强螺栓抗剪强度设计值,单位为兆帕(MPa),见附录D;螺栓杆直径,单位为毫米(mm);t 在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值,单位为毫米(mm);cb 高强螺栓承压强度设计值,单位为兆帕(MPa),见附录D;tb 高强螺栓抗拉强度设计值,单位为兆帕(MPa),见附录D;最远螺栓距离螺栓群中性轴的距离,单位为毫米(mm);一个波纹截面的波长,单位为米(m);一个波的螺栓个数,单位为个。6.5.4.2 摩擦型高强螺栓应符合公式(51)公式(53)
32、的要求。vv+ttb 1.0 (51)tb=0.81 (52)vb=12f 11 (53)式中:1 一个高强螺栓的预拉力,单位为千牛(kN),见附录D;1 系数,冷弯薄壁型钢结构(板厚不小于6 mm)时取0.8,其他情况取0.9;2 孔型系数,标准孔取1.0,大圆孔取0.85,内力与槽孔长向垂直时取0.7,内力与槽孔长向平行时取0.6;f 传力摩擦面数目;1摩擦面的抗滑移系数,见附录E。7 地基与基础设计 7.1 闭口结构管基 7.1.1 管基垫层宜采用级配良好的天然砂砾,最大粒径不宜超过 50 mm。7.1.2 管基砂砾垫层厚度宜不小于波深的 2 倍,且不小于 150 mm。7.1.3 管基
33、宽度对于圆管和管拱不宜小于 Dh/2,对于水平椭圆形管不宜小于 Dh/3。7.1.4 管基一个波深厚度的范围内的垫层应保持松散。7.2 开口结构基础 7.2.1 开口结构基础设计应符合 JTG 3363 的规定。7.2.2 波纹钢板与混凝土基础采用预埋不平衡槽钢通过螺栓连接,不平衡槽钢底面应与拱脚处切线垂直。7.3 地基沉降 7.3.1 波纹钢管(板)桥涵结构的沉降量不应小于两侧回填区的地基沉降量,沉降差小于 25 mm。7.3.2 开口结构基础应与波纹钢结构共同沉降,不宜采用桩基础。7.3.3 开口结构两侧基础之间的沉降差应满足公式(54)的要求。0.01 h2v (54)DB41/T 24
34、622023 12 式中:开口结构两侧基础之间的沉降差,单位为毫米(mm)。7.4 地基承载力 7.4.1 闭口结构应按公式(55)验算拱腋处的地基承载力。fs 1 (55)式中:s闭口结构拱腋处的半径,单位为米(m);1 闭口结构拱腋处的地基承载力,单位为兆帕(MPa)。7.4.2 开口结构计算基础反力后,应按 JTG 3363 验算地基承载力。8 施工 8.1 地基处理 8.1.1 闭口结构施工时应清除管基范围内植被、杂填土、松散沉积物和粒径大于 1/2 波深的卵砾石。8.1.2 地基不满足承载力要求时,应清除结构两侧承载力差或承载力不均匀的材料,并换填合适的夯实填料,处理完成后可按一般土
35、质地基制备闭口结构管基。8.1.3 闭口结构不应置于混凝土基础和岩石地基等刚性基础上,应在管身与基础之间设置砂砾垫层。8.1.4 承载力满足设计要求时,开口结构基础可直接置于岩石地基上。8.1.5 膨胀土、湿陷性黄土地区波纹钢管管基下应做隔水处理。8.1.6 当采空区覆盖层较薄时,应按该段路基设计要求进行处理,满足地基变形和承载力要求后方可进行波纹钢管基施工。8.1.7 对于管拱形波纹钢管,当地基承载力不满足要求时,应采用级配良好的粗砂或砂砾换填,并充分压实,见图 2。单位为毫米 d1 600 d2 300 标引序号说明:1管基;2加固区级配良好的粗砂或砂砾,压实度不小于96%;Rb结构拱底处
36、的半径;Rs结构拱腋处的半径。图2 管拱形波纹钢管拱腋地基加固 DB41/T 24622023 13 8.2 基础施工 8.2.1 闭口结构的波纹钢管管身需要设置预拱度,预拱度宜为管长的 0.6%1.0%。8.2.2 开口结构基础按扩大基础施工,应符合 JTG/T 3650 的规定。8.2.3 开口结构中的混凝土强度达到设计强度 85%时,方可拆除支架,达到设计强度 100%后方可进行回填工作。8.3 装卸与运输 8.3.1 波纹钢管宜采用吊索吊运装卸。8.3.2 吊运过程中应保持波纹钢管水平,吊点宜设置于 1/4 管节处,吊索与波纹钢管之间的夹角不宜小于 45。8.3.3 波纹钢板可采用套叠
37、方式运输,运输过程中应采用措施防止翻滚和碰撞。8.4 结构安装 8.4.1 波纹钢管(板)桥涵的安装宜避开雨雪大风天气,必要时应做好防洪防雨排水工作。8.4.2 波纹钢管和波纹钢板及配件出厂前应符合 GB/T 34567 的规定,并附有产品合格证书。8.4.3 螺旋波纹钢管的安装应符合以下要求:a)采用工厂咬口方式连接时,咬口应确保管体强度,咬口最小间距和相应的最少螺旋波纹数量应符合表4规定。表4 螺旋波纹钢管咬口连接要求 pd/(mmmm)咬口最小间距/mm 咬口间螺栓波纹最少数量/个 6813 610 6 7525 533 7 12525 750 6 b)采用法兰连接和管箍连接时应符合GB
38、/T 34567的规定。c)安装完成后应检查管的内径,与规定直径的正负差应不大于1%或6 mm(取大值)。若超过此限值,应采取措施纠正变形。8.4.4 环形波纹钢管的安装:采用左右或上下半圆翻边连接时,螺栓孔应一一对应,纵向采用单排均布。采用法兰连接时应符合 GB/T 34567 的规定。8.4.5 拼装波纹钢结构的安装应符合以下要求:a)闭口结构安装宜从拱底开始,再到侧面,最后到拱顶,对称拼装。b)开口结构拼装前应检查基础上不平衡槽钢的线形、坡度和尺寸,由侧面向拱顶对称拼装。c)拼装完毕后,应在纵向和横向连接处各自随机选取螺栓总数的 5%,用扭矩计量器检查,若超过 10%的螺栓扭矩不满足要求
39、,则应对全部螺栓重新进行拼装。d)拼装完成、螺栓拧紧后,结构长度与设计长度之间的差不应大于1%。e)拼装完成、螺栓拧紧后,结构的截面大小与设计形状之间的误差不应大于1%,否则应拧开螺栓校正形状后重新拼装。8.5 回填 8.5.1 结构顶部最小回填厚度应符合 JTG/T 3650 的规定。8.5.2 波纹钢管(板)桥涵的回填应符合 JTG/T 3365-02 的规定。8.5.3 波纹钢管桥涵有端墙且在回填前建造完成,回填料宜由端墙向中心推进铺设;无端墙或还未施工端墙时,宜由中心向端部均匀延伸斜坡铺设。DB41/T 24622023 14 8.5.4 结构物两侧应保持对称均匀、分层摊铺、逐层压实,
40、每层厚度宜为 150 mm200 mm,其压实度不应小于 96%。8.5.5 在回填夯实过程中,从结构物外边缘向外 2 m 以内的范围应严格控制除夯实机械以外的重型机械运行。夯实侧面时,夯实机械应与结构物的长度方向平行行驶;夯实结构物上方填土时,应垂直于结构物长度方向行驶。管顶回填材料压实度应与相邻路段压实度保持一致。8.5.6 闭口截面结构物管底下方楔形部填料回填时,宜采取措施人工夯实。8.5.7 波纹钢管(板)桥涵顶部及周围 20 m 范围内不允许强夯。9 质量检验 9.1 一般规定 9.1.1 波纹钢管(板)桥涵工程质量检验应包含洞身各部分构件、洞口、基础、回填等分项工程。9.1.2 波
41、纹钢管(板)桥涵结构除应符合 GB/T 34567 的规定,还应符合 JTG F80/1 的规定。9.2 材料检验 9.2.1 波纹钢管和波纹钢板件及配件出厂前应按 GB/T 34567 的规定进行验收,并附有产品质量合格证书。9.2.2 安装前波纹钢管和波纹钢板件及配件应逐件与设计图纸对照检查,包括波纹钢管(板)的质量、钢板厚度、镀锌层厚度、波形的几何尺寸等。9.2.3 波纹钢管(板)桥涵结构板件尺寸允许偏差应满足表 5 要求。表5 波纹钢管(板)桥涵结构板件的尺寸允许偏差 序号 项目 允许偏差 1 壁厚/t 不小于设计值 2 波距/mm 3 3 波深/mm 3 4 管节长度/%2 5 跨径
42、/%2 6 板件长度/%1 7 板件宽度/%1 9.3 安装检验 9.3.1 地基按表 6 进行检测。表6 地基实测项目 序号 检查项目 规定值 检查方法 1 地基承载力 达到设计值 波纹钢管轴线投影下的地基每6 m测一处,且不小于6处 2 涵底纵坡 达到设计值 每6 m测量一处高程,且不少于2处 3 管基宽度及厚度 达到设计值 尺量:沿管身方向每6 m测一处,且不小于3处 9.3.2 波纹钢管(板)结构安装实测项目应满足表 7 的要求。DB41/T 24622023 15 表7 安装实测项目控制标准 序号 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频次 1 地基压实度 满足设计要求 压实度评定试
43、验:每5 m测1处,且不小于3处 2 管涵内径/mm 1%Dh 尺量:每5 m测1处,且不小于3处,测相互垂直两个方向 3 底面高程/mm 10 水准仪:测洞口、中点和其他四分点附近5处 4 高强螺栓扭矩/%10 扭矩扳手:检查5%,且不小于2个 5 管节接逢密封 材料填充密实,受力均匀 目测,全部 6 防腐涂层 满足设计要求 按涂刷遍数检查,全部 9.4 变形检验 9.4.1 采用波纹钢板拼装的开口或闭口结构拼装完成后其截面尺寸与设计值间的误差应不大于1%。9.4.2 路面施工完成后结构物的最终形状与回填前的截面形状之差不应超过2%。DB41/T 24622023 16 附 录 A (资料性
44、)波纹钢管(板)桥涵的类型和用途 波纹钢管(板)桥涵结构的类型和用途见表A.1。表A.1 波纹钢管(板)桥涵的类型和用途 类型 用途 闭 口 截 面 结 构 圆形 涵洞、通道,特别适用于中等或高填方 竖直椭圆形 涵洞、通道,适用于回填压实仅达到中等地段 水平椭圆 涵洞、小桥、立体交叉,用于填方较低、水面较宽的地方,特别适用与软土地基 管拱形 涵洞、通道,用于净空受限、低流量有水力优势的地方 梨形 通道 倒梨形 立体交叉或净空要求较高的地方 开 口 截 面 结 构 圆拱形 用于低净空大跨径桥涵、通道 矮拱形 用于低宽桥涵、通道 高拱形 涵洞、小桥、通道 梨形 立体交叉或净空要求较高的地方 箱形
45、低、宽的桥梁、涵洞和通道,特别适合小跨径桥梁置换 A B DB41/T 24622023 17 附 录 B (资料性)材料抗力系数 波纹钢管(板)桥涵结构材料受压时的抗力系数见表B.1。表B.1 材料抗力系数 结构类型 抗力验算 材料抗力系数 波纹钢管、钢拱浅波纹结构板结构 抗压强度 t=0.80 施工阶段的塑性铰 hc=0.90 接缝强度 j=0.70 深波纹结构板结构 抗压强度 t=0.80 运营阶段的塑性铰 h=0.85 施工阶段的塑性铰 hc=0.90 接缝强度 j=0.70 DB41/T 24622023 18 B C 附 录 C (资料性)等效荷载的参数 k4 值 等效荷载的参数k
46、4值参照表C.1线性插值取值。表C.1 k4 值 单位为米 覆土厚度 m k4 每轴双轮 每轴四轮 每轴八轮 有减载板时(不考虑车轴类型)0.30 1.28 1.51 2.57 3.90 0.45 1.42 1.69 2.67 4.00 0.60 1.65 1.95 2.81 4.08 0.90 2.34 2.61 3.22 4.23 1.50 3.69 3.75 4.03 4.47 2.10 4.41 4.40 4.51 4.65 3.00 4.82 4.82 4.82 4.82 4.50 6.62 6.62 6.62 6.62 6.00 8.42 8.42 8.42 8.42 9.00 1
47、2.02 12.02 12.02 12.02 DB41/T 24622023 19 C D 附 录 D (资料性)高强螺栓设计参数 D.1 高强螺栓在螺纹处的有效截面面积参照表 D.1。表D.1 高强螺栓在螺纹处的有效截面面积 单位为平方毫米 螺栓规格 M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 Aeff 84.3 157 245 303 353 459 561 D.2 承压型高强螺栓的抗拉、抗剪、承压强度设计值参照表 D.2。表D.2 承压型高强螺栓的抗拉、抗剪、承压强度设计值 单位为兆帕 螺栓的性能等级、构件钢材的牌号和连接类型 抗拉强度ftb 抗剪强度fvb 承压强度fcb
48、承压型连接 高强度螺栓连接副 8.8s 400 250 10.9s 500 310 连接处构件 Q235 470 Q355 590 Q390 615 Q420 655 D.3 一个高强螺栓的预拉力参照表 D.3。表D.3 一个高强螺栓的预拉力 P1 单位为千牛 螺栓的性能等级 螺栓公称直径/mm M16 M20 M22 M24 M27 M30 8.8级 80 125 150 175 230 280 10.9级 100 155 190 225 290 355 D E DB41/T 24622023 20 附 录 E (资料性)摩擦面的抗滑移系数 E.1 钢材摩擦面的抗滑移系数参照表 E.1。表E
49、.1 钢材摩擦面的抗滑移系数 1 在连接处构件接触面的处理方法 构件钢号 Q235 Q355 Q390 Q420 普通钢结构 喷硬质石英砂或铸钢棱角砂 0.45 0.45 0.45 0.45 抛丸(喷砂)0.35 0.40 0.40 0.40 抛丸(喷砂)后生赤锈 0.45 0.45 0.45 0.45 钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制表面 0.30 0.35 0.35 0.40 冷弯薄壁型钢结构 抛丸(喷砂)0.35 0.40 热轧钢材轧制面清除浮锈 0.30 0.35 冷轧钢材轧制面清除浮锈 0.25 E.2 涂层连接面的抗滑移系数参照表 E.2。表E.2 涂层连接面的抗滑移系数 1 表面处理要求 涂装方法及涂层厚度 涂层类别 1 抛丸除锈,达到Sa2 1/2级 喷涂或手工涂刷,50 m75 m 醇酸铁红 0.15 聚氨酯富锌 环氧富锌 喷涂或手工涂刷,50 m75 m 无机富锌 0.35 水性无机富锌 喷涂,30 m60 m 锌加底漆 0.45 喷涂,80 m120 m 防滑防锈硅酸锌漆