DB41T 2462-2023 公路波紋鋼管(板)橋涵設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程

41I 2 3 4 附錄C（資料性）等效荷載的參數(shù)k4值 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件起草單位：河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司、周口市交通基本建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督本文件主要起草人：華升、耿高、王燕、王宗磊、段李莉、孫楠、孫東生、柴嘯龍、郭付印、楊青、李海洋、趙旸、張慧鮮、張杰、李崇、黃來科、鄭洋、劉春煥、趙靜、陳艷秋、馮志剛、王世峰、張斐、張浩博、張劍喬、范宇龍、葉洪波、趙珍珍、馮旭、孫麗萍、魯乾坤、仝惠萍、陳家峰、王瑞云、穆勇攀、董朝寧、侯克鵬、馬來景、王海、周亞鵬、侯瑜、何靜1公路波紋鋼管（板）橋涵設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了公路波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)的材料、設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施本文件適用于各級公路波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適GB/T709熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)GB/T2518連續(xù)熱鍍鋅和鋅合金鍍層鋼GB/T3274碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼JT/T722公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝JTG3363公路橋涵地基與基礎(chǔ)JTG/TF80/1公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊用螺旋波紋鋼管、環(huán)形波紋鋼管或用波紋鋼板件材料連接形成構(gòu)件之后，周邊用填料回填壓實(shí)，2指橫截面封閉的結(jié)構(gòu)物，如圓形、豎直橢圓形、水平橢圓、管4.1主結(jié)構(gòu)材料4.1.4波紋鋼管（板）所用的鋼板、鋼4.1.5采用連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶加工波紋鋼管（板）時(shí)，其力學(xué)性能、鍍鋅層質(zhì)量應(yīng)符合4.2連接件材料4.2.1管箍、法蘭的材料采用碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，其性能應(yīng)符合GB/T700的要求，其尺寸、外形、重量4.2.6開口截面結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)與混凝土基礎(chǔ)連接采用不平衡槽鋼時(shí)，其技術(shù)要求和型號規(guī)格應(yīng)符合4.3焊接材料4.4密封材料管箍與管節(jié)之間、法蘭之間、翻邊接合面之間以及搭接的波紋鋼板的密封材料應(yīng)符合GB/T345674.5.1采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的波紋鋼管（板）和管箍、法蘭、不平衡槽鋼及高強(qiáng)度螺栓、螺母，出廠前應(yīng)34.5.3當(dāng)采用熱浸鍍鋁、熱浸塑、靜電噴涂等其他防腐方法代替鍍鋅時(shí)，應(yīng)有試驗(yàn)驗(yàn)證資料，確保其4.5.4在鍍鋅防腐的基礎(chǔ)上宜涂裝或噴涂瀝青等非金屬覆蓋層，以增強(qiáng)防腐性能，且滿足以下規(guī)定：4.7.1回填材料宜優(yōu)先采用礫類土、砂類土等天然級配砂礫或透水性好的材料。5.1一般規(guī)定5.1.1波紋鋼管（板）橋涵的應(yīng)用應(yīng)遵循因地制宜、5.1.2波紋鋼管（板）橋涵的鋼板厚度選擇應(yīng)與波形相適應(yīng)，其受荷時(shí)的最大應(yīng)力應(yīng)低于鋼結(jié)構(gòu)的屈5.1.3波紋鋼管（板）橋涵所用鋼板及其配件應(yīng)具有足夠的耐腐蝕、耐磨蝕性能，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)宜按道5.1.4波紋鋼管（板）橋涵宜適用于以下情況：a)膨脹土、軟土、濕陷性黃土、采空區(qū)等不良巖土地質(zhì)條5.2結(jié)構(gòu)形式5.2.1波紋鋼管（板）橋涵分為閉口截面結(jié)構(gòu)和開口截面結(jié)構(gòu)兩種形式，常用類型及用途見附錄A。5.2.2閉口截面結(jié)構(gòu)分為整體式波紋鋼管和拼裝波紋鋼管。整體式波紋鋼管分為螺旋波紋鋼管和環(huán)形5.2.3開口截面結(jié)構(gòu)一般采用混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)混凝土內(nèi)預(yù)埋鋼板連接件與波形鋼板連接。5.3布設(shè)要求5.3.1波紋鋼管（板）橋涵標(biāo)準(zhǔn)孔徑或跨徑、設(shè)計(jì)洪水頻率、設(shè)計(jì)使用年限及汽車荷載等級應(yīng)符合5.3.3波紋鋼管（板）結(jié)構(gòu)端部一般為八字墻式、端墻式、平頭式（領(lǐng)圈式）、坡口式、延長式和簸45.3.5當(dāng)波紋鋼管（板）橋涵需要實(shí)現(xiàn)彎曲和分5.4水文水力p×d/（mm×mm） 6.1.1公路波紋鋼管（板）橋涵應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對結(jié)構(gòu)承載力、塑性鉸、連接件進(jìn)6.1.2公路波紋鋼管（板）橋涵應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的要求，對結(jié)構(gòu)的撓度進(jìn)行驗(yàn)算，撓度計(jì)算值Hmin=max·······················Hmin——最小填土厚度，單位為米（mD?——結(jié)構(gòu)的水平尺寸（有效跨徑單位為米（mDv——結(jié)構(gòu)的豎向尺寸（有效矢高單位為米（填土荷載（恒載）產(chǎn)生的恒載推力計(jì)算如公式（TD=0.5(1.0?0.1CS)Afw·················5··············································TD——恒載引起的波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)環(huán)向壓力，單位為千牛每米（kN/mAf——考慮結(jié)構(gòu)起拱效應(yīng)的土壓力增大系數(shù)，按表2選用；W——結(jié)構(gòu)上方土柱與路面的重量，單位為千牛Es——土壤剛度的切割模量，單位為兆帕（MPaE——結(jié)構(gòu)金屬的彈性模量，單位為兆帕（MPaA——波紋鋼剖面的橫截面積，單位為平方毫米每毫米（mm2/mm）,對于采用螺栓拼裝的波紋鋼板表2Af系數(shù)取值表H/DhDh/Dv注：H為填土厚度，單位為米（m）。6.3.2.2汽車荷載、特殊車輛荷載、施工荷載等活載產(chǎn)生的環(huán)向壓力按公式(4)計(jì)算。TL＝min(0.5D?σLmf，0.5ltσLmf)······················································(4)mf——多車道折減系數(shù)，汽車荷載按JTGD60取值，其他活載取1.0；···································6AL——跨徑長度范圍內(nèi)布置的設(shè)計(jì)車輛荷載總軸重，單位為千牛（kNH——填土厚度，單位為米（m），大于2m時(shí)，可6.3.3.2地震設(shè)防烈度≥7度地區(qū)的波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，一般只考慮豎向地震Ev——地震荷載引起的波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)環(huán)向壓力，單位為千牛每米（kN/mR0——豎向地震作用與水平地震作用比值表3抗震設(shè)防烈度和水平向設(shè)計(jì)基本地789δ6.4.1對于承載能力極限狀態(tài)下的基本組合，由恒載和活載引起的閉口截面和開口截面結(jié)構(gòu)的環(huán)向內(nèi)Tfb——由恒載和活載引起的閉口截面和開口截面結(jié)構(gòu)的環(huán)αD——恒載分項(xiàng)系數(shù)，公路橋涵取1.2；αL——活載分項(xiàng)系數(shù)，公路橋涵取1.4。6.4.2對于承載能力極限狀態(tài)下的偶然組合，由恒載和地震荷載引起的閉口截面和開口截面結(jié)構(gòu)的環(huán)Tfo——由恒載和地震荷載引起的閉口截面和拱形截面波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)的環(huán)向內(nèi)力，單位αE——地震荷載分項(xiàng)系數(shù)，公路橋涵取1.0；6.4.3承載能力極限狀態(tài)下由恒載和活載引起的波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)的環(huán)向內(nèi)Tf=max(Tfb，Tfo)·············7Tf——承載能力極限狀態(tài)下由恒載和活載引起的波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)的環(huán)向內(nèi)力，單位為千6.5.1.1承載能力極限狀態(tài)下波紋鋼管（板）結(jié)構(gòu)≤min································σ——承載能力極限狀態(tài)下波紋鋼管（板）結(jié)構(gòu)管壁的軸向壓應(yīng)力，單位為兆帕（MPafy——波紋鋼管板橋涵結(jié)構(gòu)基材的屈服應(yīng)力，單位為兆帕（MPafb——波紋鋼管板橋涵結(jié)構(gòu)基材的臨界屈曲應(yīng)力，單位為兆帕（MPa）。6.5.1.2承載能力極限狀態(tài)下，波紋鋼管（板）結(jié)構(gòu)管壁以通過拱頂圓弧中心與豎向中心線所成夾角θ0為分界點(diǎn)，劃分為上下兩部分分別計(jì)算臨界屈服應(yīng)力，見圖1。夾角θ0按θ0=1.6+0.2lg·································θ0——拱頂圓弧中心與豎向中心線的夾角，單位為弧度角（radI——每延米波紋鋼截面慣性矩，單位為毫米的四次方每毫米（mm4/mmEm——回填土彈性模量的修正值，對于結(jié)構(gòu)的下半部分，取Es；Em=Es····································Rc——拱頂處的曲率半徑，單位為毫米（mm6.5.1.3波紋鋼管（板）橋涵管壁上下兩部分臨界屈服應(yīng)力按公式（14公式（19）計(jì)算。1/2···········································81/4·························0.5≤1.0································λ=1.22···················?t——波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)材料受壓時(shí)的抗力系數(shù)，見附錄B；Fm——多跨結(jié)構(gòu)屈曲應(yīng)力折減系數(shù)，對于單跨結(jié)構(gòu)，或計(jì)算深波紋結(jié)構(gòu)的上半部分時(shí)，取1.0，R——計(jì)算部位的曲率半徑，單位為毫米（mmr——波紋鋼面的回轉(zhuǎn)半徑，單位為毫米（mmS——多跨結(jié)構(gòu)之間的最小橫向間距，單位為米（mλ——計(jì)算K的一個(gè)系數(shù)，矢跨比小于0.4的圓形拱結(jié)構(gòu)之外的所有結(jié)構(gòu)的上半部分按公式（19）施工階段波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)截面的彎矩和環(huán)向壓力的組合效應(yīng)滿足公式（20公式（36）P=αDTD+αcTc Ppf=??CAfy MB=?KM2RBYDHc Mc=KM3RLD?Lc Lc=Ac/K4 {KM2=5000···························{KM3=00000·········································9·····································≤1.0························Mpf=??Mp Mp=Zfy Z=AsYs+ATYT P——波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)截面所受環(huán)向壓力，單位為千牛（kN）;當(dāng)拱頂填土厚度HC<HC——施工階段拱頂填土高度，單位為米（m）；Ppf——波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)承擔(dān)的極限壓力，單位為千牛（kN）；αc——施工荷載分項(xiàng)系數(shù)，公路橋涵取2.0；Tc——施工機(jī)械引起的波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)環(huán)向壓力，單位為千牛（kN），計(jì)算方法同Y——結(jié)構(gòu)性回填材料的重度，單位為千牛每立方米（kN/m3Ac——施工過程中的車輛軸重，單位為千牛（kN），??——波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)材料抵抗塑性鉸的抗力系Z——波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)單位長度的塑性截面模量，單位為立方毫米每毫米（mm3/mmAs——截面中性軸上部分面積，單位為平方毫米每毫米（mm2/mmYs——截面中性軸上部分面積形心距中性軸的距離，單位為毫米每毫米（mm/mmAT——截面中性軸下部分面積，單位為平方毫米每毫米（mm2/mmYT——截面中性軸下部分面積形心距中性軸的距離，單位為毫米每毫米（mm/mm運(yùn)營階段的深波紋鋼管（板）結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)的彎矩和環(huán)向壓力的組合效應(yīng)應(yīng)滿足公式）～pPf=?hAfy MD=?KM2RBYDHe He=min(H,D?/2) ······················He——填土厚度H和有效跨徑Dh一半中的最小值，單位為米（mRu——參數(shù)值。6.5.4.1承壓型高強(qiáng)螺栓應(yīng)符合公式（44）～公式（50）的要求。承壓型高強(qiáng)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)····························N=nvAeffvb N=d∑tfcb N=Aefftb ··················································Nv——一個(gè)高強(qiáng)螺栓承受的剪力，單位為千牛（kN）,施工階段按公式（49）計(jì)算，運(yùn)營階段按Nt——一個(gè)高強(qiáng)螺栓承受的拉力，單位為千牛（kN）,施工階段按公式（49）計(jì)算，運(yùn)營階段按N——一個(gè)高強(qiáng)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值，單位為兆帕（MPaN——一個(gè)高強(qiáng)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值，單位為兆帕（MPanv——每只螺栓受剪面數(shù)量；fvb——高強(qiáng)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，單位為兆帕（MPa）,見附錄D；d——螺栓桿直徑，單位為毫米（mmΣt——在不同受力方向中一個(gè)受力方向承壓構(gòu)件總厚度的較小值，單位為毫米（mmfcb——高強(qiáng)螺栓承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，單位為兆帕（MPa），見附錄D；ftb——高強(qiáng)螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，單位為兆帕（），yi——最遠(yuǎn)螺栓距離螺栓群中性軸的距離，單位為毫米（mml——一個(gè)波紋截面的波長，單位為米（m6.5.4.2摩擦型高強(qiáng)螺栓應(yīng)符合公式（51公式（53）的要求。 N=k1k2nfμ1p1 ），k1——系數(shù)，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)（板厚不小于6mm）時(shí)取0.8，其他情況取0k2——孔型系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)孔取1.0，大圓孔取0.85，內(nèi)力與槽孔長向垂直時(shí)取0.7，內(nèi)力與槽孔長向nf——傳力摩擦面數(shù)目；7.1.1管基墊層宜采用級配良好的7.1.4管基一個(gè)波深厚度的范圍內(nèi)的墊層7.2.2波紋鋼板與混凝土基礎(chǔ)采用預(yù)埋不平衡槽鋼通過螺栓連接，不平衡槽鋼底面應(yīng)與拱腳處切線垂7.3.1波紋鋼管（板）橋涵結(jié)構(gòu)的沉降量不應(yīng)小于兩側(cè)回填區(qū)的地7.3.2開口結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)應(yīng)與波紋鋼結(jié)構(gòu)共同沉降，不宜采用7.3.3開口結(jié)構(gòu)兩側(cè)基礎(chǔ)之間的沉降差應(yīng)滿足公式（54?——開口結(jié)構(gòu)兩側(cè)基礎(chǔ)之間的沉降差，單位為毫米（mm7.4.1閉口結(jié)構(gòu)應(yīng)按公式（55）驗(yàn)算拱腋處的Rs——閉口結(jié)構(gòu)拱腋處的半徑，單位為米（m）；8.1.2地基不滿足承載力要求時(shí)，應(yīng)清除結(jié)構(gòu)兩側(cè)承載力差或承載力不均勻的材料，并換填合適的夯8.1.3閉口結(jié)構(gòu)不應(yīng)置于混凝土基礎(chǔ)和巖石地基等剛性基礎(chǔ)上，應(yīng)在管身與基礎(chǔ)之間設(shè)置砂礫墊層。8.1.4承載力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，開口結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)可直接置于巖石地基上。8.1.6當(dāng)采空區(qū)覆蓋層較薄時(shí)，應(yīng)按該段路基設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理，滿足地基變形和承載力要求后方可8.1.7對于管拱形波紋鋼管，當(dāng)?shù)鼗休d力不滿足要求時(shí)，應(yīng)采用級配良好的粗砂或砂128.2.1閉口結(jié)構(gòu)的波紋鋼管管身需要設(shè)置預(yù)拱度，預(yù)拱度宜為管8.3.3波紋鋼板可采用套疊方式運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中應(yīng)采用措施防止翻滾和碰撞。8.4.1波紋鋼管（板）橋涵的安裝宜避開雨雪大風(fēng)天氣，必要時(shí)應(yīng)做好防洪防雨排水工作。8.4.2波紋鋼管和波紋鋼板及配件出廠前應(yīng)符合GB/T34567的規(guī)定，并附有產(chǎn)品合格證書。8.4.3螺旋波紋鋼管的安裝應(yīng)符合以下要a）采用工廠咬口方式連接時(shí)，咬口應(yīng)確保管體強(qiáng)度，咬口最小間距和相應(yīng)的最少螺旋波紋數(shù)量p×d/（mm×mm）676b）采用法蘭連接和管箍連接時(shí)應(yīng)符合GB/Tc）安裝完成后應(yīng)檢查管的內(nèi)徑，與規(guī)定直徑的正負(fù)差應(yīng)不大于1%或6mm（取大值）。若超過此8.4.4環(huán)形波紋鋼管的安裝：采用左右或上下半圓翻邊連接時(shí)，螺栓孔應(yīng)一一對應(yīng)，縱向采用單排均布。采用法蘭連