1116云南省公路局波纹钢管(板)施工技术指南.doc

云 南 省 地 方 标 准云南省公路局普通国省道干线公路改建工程波纹钢管（板）桥涵施工技术指南 2016-xx-xx发布2017-xx-xx实施 云 南 省 公 路 局 发布 目 录前言1 总则12 术语和产品分类23 材料34 施工55 验收96 养护9附录A：拼装波纹管施工工程13附录B：整装波纹管施工工程15附录C：国道施工图片17附录D：云南省工程实例18前 言 随着云南省各地经济快速发展，普通国省道干线公路上车流量日益增大，在改扩建施工中，传统混凝土结构桥涵施工工序复杂，工期长，易造成堵车现象，保通压力巨大，保通成本高。采用波纹钢管（板）桥涵能够较好地解决上述问题。该结构强度高、重量轻，工厂预制，安装方便，工期短并具有一定的抗变形能力等优点，特别适合于云南省普通国省道干线的公路桥涵改扩建工程。波纹钢管（板）桥涵在国外已经应用一百余年，在国内多个省份应用亦有近二十年。其应用实践充分证明，该产品结构是替代圆管涵、盖板涵、箱涵、拱涵和小桥的优质公路建材，具有广阔的应用前景。 为了适应波纹钢管（板）推广应用的需要，指导云南省公路局普通国省道干线公路波纹钢管（板）桥涵施工、检测及验收，保证波纹钢管（板）桥涵的施工质量，结合云南省的地理、地质及气候特点，我们制定了云南省公路局普通国省干线公路波纹钢管（板）桥涵施工技术指南。 云南省公路局普通国省道干线公路波纹钢管（板）桥涵施工技术指南规定了波纹钢管（板）桥涵的术语、施工要求及验收指标，以指导云南省普通国省道干线进行规范建设和科学施工并供广大公路建设施工单位参考使用。 本指南由云南省公路局提出。 本指南主要起草单位：云南省公路公路局、衡水益通管业股份有限公司。 本指南主要起草人：王志宏、刘占领、井立江。II 公路波纹钢（管）板桥涵施工技术指南1 总则1.1 目的为了加强波纹钢管（板）桥涵施工质量控制，实施规范化、标准化的工程管理，保证施工质量和进度，制定本施工技术指南。1.2 适用范围本施工手册适用于云南省公路局普通国省道干线公路改建工程。1.3编制依据JTG B01 公路工程技术标准JTG D30 公路路基设计规范JTG D60 公路涵洞设计通用规范JTG D63 公路涵洞地基与基础设计规范JTGF 801 公路工程质量检验评定标准JTG/T F10 公路路基施工技术规范JTG/T F50 公路涵洞施工技术规范JT/T 791 公路涵洞通道用波纹钢管（板）GB/T 700 碳素结构钢GB/T 707 热轧槽钢尺寸、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、大六角头螺母、垫圈技术条件GB/T 1839 钢产品镀锌层质量试验方法GB/T 3223 焊接材料质量管理规程GB/T 5210 色漆和清漆 漆膜厚度的测定DB/T 654 公路波纹钢管（板）桥涵设计与施工规范 2 术语和产品图2.1术语2.1.1 波纹钢板Corrugated steel plate 采用热轧钢板为板材，按照规定的尺寸，经过波形轧制及冷弯加工而制成的一种波形板状材料。2.1.2 覆土波纹钢板桥涵Buried corrugated steel bridge and culverts 用螺旋波纹钢管、环形波纹钢管或用波纹钢板件连接形成波纹钢板桥涵之后，周边用结构性回填材料回填压实，以保证充分发挥土-结相互作用共同承担荷载的结构物。2.1.3 闭口截面结构物Structures with closed conduit 横截面是封闭的结构物，如圆形、椭圆形等。2.1.4 开口截面结构物Structures with open conduit 横截面不是封闭的结构物，一般为拱式结构，拱脚处要与基础连接，如半圆形、低弧形拱等。2.1.5 螺旋波纹钢管 helical corrugated steel pipe 钢板或钢带经加工制成的螺旋形波纹管。2.1.6 环形波纹钢管 annular corrugated steel pipe钢板或钢带经加工制成的环形波纹管。2.1.7 波纹钢板件 corrugated steel plate section 钢板经环向加工制成的具有一定曲面的波纹板件。2.1.8 波纹板件长度 length of corrugated steel plate section 曲面波纹板件的弧长。2.1.9波纹板件宽度 width of corrugated steel plate section 曲面波纹板件的投影宽度。2.1.10 波距 wave pitch 波纹板相邻两个波峰之间的距离。2.1.11 波高 wave depth 波纹板波峰与波谷之间的垂直高度。2.1.12壁厚 plate thickness 波纹板的板厚。指波纹钢板桥涵安装成形后波纹钢板的厚度（不含镀锌层）。2.1.13 圆管内径 inner diameter从波纹钢圆管内量测的波峰之间的内圆直径。2.1.14 跨径 span波纹钢板桥涵安装成形后水平方向对应波峰之间的最大距离。2.1.15 覆盖土层soil cover从波纹钢板桥涵结构顶点（波峰）到路面结构下表面标高处的回填材料。2.1.16 最小覆土厚度 minimum depth of soil cover为保证结构安全所需要的拱顶最小覆盖厚度，指从拱顶（波峰）到路面结构层面层底面之间的竖向距离的最小值。参见图1 2.2产品分类2.2.1螺旋波纹钢管见图2图2 2.2.2 环形波纹钢管见图3 图32.2.3波纹钢板件见图4图43 材料3.1 主体结构材料3.1.1波纹钢管（板）桥涵主要分为螺旋波纹钢管、环形波纹钢管、波纹钢板件，常用产品规格参见表1 表1常用产品规格产品类型波距（mm)*波高(mm)管壁厚度(mm)适于跨径(m)螺旋波纹钢管68*131.6-4.2D1.075*251.6-4.21.0D1.5125*252.0-4.21D1.5m环形波纹钢管125*253.0-5.00.5D1.25m200*553.0-6.51.5D2m波纹钢板件68*132.0-5.0D1m75*252.0-5.01.0D1.5150*503.0-7.01.5D4m200*503.0-7.01.5D6m230*643.0-7.01.5D6m380*1406.0-10.04D10m400*1505-7.06D10m注：为加快施工进度，在国省道改建中宜采用圆形、管拱等闭合截面 3.1.2螺旋波纹钢管、环形波纹钢管、波纹钢板件的尺寸允许偏差应符合表2的规定。 表2螺旋波纹钢管、环形波纹钢管、波纹钢板件的尺寸允许偏差序号项目允许偏差1壁厚t（mm）不小于设计值2波距l（mm）33波高d（mm）34管节长度LP（%）25跨径D（%）24波纹钢板件长度LL（%）17波纹钢板件宽度LW（%）13.2 连接件3.2.1 采用扭剪型高强度螺栓、螺母连接件时，其强度等级不低于8.8级，性能指标应符合GB/T 1231的要求。3.2.2 高强度螺栓、螺母规格为M12、M16、M20、M24，螺栓长度宜为30mm-80mm。3.2.3 结构用高强度垫圈应符合GB/T 1231的规定。3.2.4 管箍、法兰盘的材料采用碳素结构钢，其性能应符合GB/T 700要求，抗拉强度不小于350MPa。3.2.5 法兰盘用角钢尺寸、重量及允许偏差应符合GB/T 704的规定。3.3 焊接材料3.3.1 焊接材料采用的型号应符合GB/T 12447.1 的要求。33.2 焊接材料的质量应符合JB/T 3223的要求。3.4 密封材料3.4.1 波纹钢管的管箍与管节之间、法兰盘之间或翻边接合面之间，以及各搭接的波纹钢板件之间应采取密封措施。密封材料应具有弹性和不透水性，并应填塞紧密。低温条件下密封材料应具有良好的抗冻、耐寒性能。3.4.2 密封材料可用天然橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯泡沫或耐候密封胶。3.5 防腐3.5.1 采用碳素结构钢的波纹钢管、波纹钢板件和管箍、法兰盘及高强度螺栓、螺母，出厂前应进行热镀锌防腐处理：a.热浸镀锌所用的锌应为GB/T 470规定的1号锌或0号锌，钢表面处理的最低等级为Sa2.5，热浸镀锌层技术质量应符合表4.5.1的规定。2、当采用热浸镀铝、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表4.5.1规定的热浸镀锌方法的相应要求。3.5.2 采用连续热镀锌钢板及钢带加工波纹钢管、波纹钢板件，其加工后的有效镀锌层厚度和质量不应低于表3规定的要求。 表3 热浸镀锌质量要求项 目要求单面附着量（g/m2）强腐蚀性环境：波纹钢管、波纹钢板件和管箍400；螺栓、螺母350；中等腐蚀性和弱腐蚀性环境：波纹钢管、波纹钢板件和管箍300；螺栓、螺母175 镀锌层附着性镀锌层应与金属结合牢固，经锤击试验不剥离、不凸起外观质量锌层应均匀完整、颜色一致，无漏镀缺陷，表面光滑，不允许有流挂、滴瘤或结块锌层均匀性锌层应均匀，无金属铜的红色沉积物锌层耐盐雾性耐盐雾性试验后，基材不应出现腐蚀现象注：强腐蚀性：指金属表面均匀腐蚀大于0.5mm/年；中等腐蚀：指金属表面均匀腐蚀（0.10.5）mm/年；弱腐蚀性：指金属表面均匀腐蚀小于0.1mm/年。3.5.3 在镀锌防腐的基础上还可采用涂装或喷涂沥青等非金属覆盖层增强防腐性能。当采用喷涂沥青时，沥青涂层的厚度应为0.5mm-1mm，涂层应均匀光滑、连续，无肉眼可分辨的孔隙、裂缝、脱皮及其他缺陷。4 施工4.1 基础施工4.1.1波纹钢管地基承载力一般要求不小于150kpa，4.1.2公路钢波纹管涵洞（通道）施工方法可分为路堤法（直接填筑）和反开槽回填法，开挖地基时，开挖宽度要符合表4的规定，以保证提供足够的空间组装波纹钢管及进行周边结构性回填材料的回填压实。 表4 基础的最小厚度与宽度直径或跨径S(mm）反开槽法最开槽宽度(cm）路堤法最小开槽 宽度(cm）最小基础厚度(cm）一般基础软弱基础1500S+150S+300608015004000S+250S+400801504000S+400S+5001002004.1.3.基础垫层基础垫层材料采用级配碎石或天然砂砾，分层压实，压实度不小于96%，基础顶部铺设7-15cm的松软砂层，使砂土能够填满钢板波峰之间，砂砾垫层的每侧应比结构物最外侧至少宽出0.5m。4.1.4 预拱度设置波形钢管（板）桥涵底部宜设置预拱度，其大小应根据地基可能产生的下沉量、涵底纵坡和填土高度等因素综合确定，一般在基础上预留0.21%L（L涵长）的预拱度。但管涵中心的高程应不高于进水口的高程。 图54.2 材料的检验及现场准备4.2.1 基本要求a) 波纹钢管（板）涵单体出厂时，必须附有产品质量合格证书。b) 波纹钢管（板）运到施工现场后，必须逐块检查，凡在运输过程中变形的钢板不得使用。c) 波纹钢管（板）在安装时，拼接处必须清理干净。以确保接缝搭接紧密。d) 波纹钢管（板）安装铺设应平顺、稳固、管底坡度不得出现反坡，管涵内不得有泥土、砖石等杂物。e) 安装之前应对波纹钢管（板）的质量、钢板厚度、镀锌层厚度、波形的几何尺寸等进行检测，质量合格后才能进行拼装。f) 在工地现场应事先规划波纹钢管（板）和附属品的保管位置、各种施工机械设备的工作位置和进出路线等。4.3 波纹钢管（板）的加工及安装4.3.1螺旋波纹钢管的加工及组装应符合以下五个方面的要求a) 螺旋波纹钢管每节的长度由吊装、运输、安装条件确定。b) 螺旋波纹钢管在运输装卸过程中，应采取防撞措施，避免管口变形破坏或碰伤镀锌防腐层，涵管装卸应采用吊具进行，一般将两根尼龙吊带放置涵管1/4和3/4处，平衡吊运。c) 螺旋波纹钢管采用工厂咬口方式连接时，咬口应确保管体强度和防渗，咬口间最小间距和相应的最少螺旋波纹数量应符合表5的规定。d) 螺旋波纹钢管采用螺旋式管箍连接时，其管箍形式和宽度应符合表5的规定，管箍钢板厚度不应小于螺旋波纹钢管钢板厚度。e) 螺纹钢管采用卡箍连接，涵管安装之前，应先确定涵洞轴线和上下游边线，一般从下游开始，将一节涵管吊运至基础中轴线，下游与边线平齐，处理接口处，放置第一片卡箍及密封板，调整位置，即对准波峰波谷，再吊运第二节，放到卡箍上，调整位置，使两管节基本对齐，两管节之间接缝处要求平整，接缝宽度要求一般不大于30mm。粘好密封板，放置另一片卡箍，穿好螺栓，再微调两片卡箍位置，对准波峰波谷，紧固螺栓，管节安装完成。其他管节依次连接而成。 表5螺旋波纹钢管咬口及管箍连接要求波距波高(mm)咬口最小间距（mm）咬口间螺旋波纹最少数量（个）管箍形式管箍最小宽度（mm）6813610612片箍4107525750623片箍41012525750623片箍4104.3.2 环形波纹钢管的加工及组装应符合以下五个方面的要求。a) 环形波纹钢管加工每节的长度由吊装、运输、安装条件确定。b) 环形波纹钢圆管（内径不大于2000mm）整体采用轴向法兰盘连接时，法兰盘和管节焊接及焊接质量应符合TB10212的要求。法兰盘圆周边均匀布设单排螺栓孔，孔位、孔距根据设计确定。互相拼接的两个法兰盘的连接孔应对应。c) 根据涵洞实际情况，排放涵管。安装时从一侧排放第一根管节，使其管子中心和基础纵向中心线平行，同样把第二根管放置就位，当两根管相邻法兰间相距35cm的缝隙时，用小撬棍对准法兰上的螺栓孔，使其两根管法兰上的螺栓孔对正，这时从第二节管的另一端用撬杠撬动管节，使其纵向平移，使两法兰间距在2cm左右，然后全部穿上螺栓，拧上螺丝，但不要紧固螺栓，开始镶嵌石棉垫。此后依此方式逐节依次连接。d) 镶石棉垫：由于现场地势等原因，有时相邻两法兰之间间距较小，这时用手锤、凿子把两法兰之间凿开大约1cm的缝隙，用螺丝刀把石棉垫镶在两法兰之间，（石棉垫镶在螺栓内侧）有时管子顶部两法兰间距较大，石棉垫镶嵌困难，用绑丝把石棉垫绑在螺栓上固定，然后工人开始对称锁紧螺丝。直至从外观看两法兰之间只有25mm的缝隙即可。e) 用千斤顶或其他吊装设备校正整道涵管，使其中心在所规定的中心线上。4.3.3 波纹钢板件的加工加工及组装应符合以下五个方面的要求。a) 波纹钢板件长度和宽度根据钢板尺寸及吊装、运输和拼装条件确定。b) 波纹钢板件拼装时，板件之间应采用搭接，并用高强度螺栓连接，不得采用焊接。板件环向搭接的重叠部分边缘至最外缘螺栓孔距离应大于50mm，轴向搭接螺栓孔边缘距离视波距大小而定。c) 波纹钢板的拼装应按安装图纸或施工作业书进行，检查波纹钢板管涵底部平整度、水平、标高；核对土建基准，确定涵管的位置、中心轴线、中点。d) 波纹钢板搭接应结合紧密，在同一位置不得重叠4张以上的波纹钢板。在波纹钢板连接处可用衬垫或填充物来减小空隙。e) 每2-3米长度拼装成型后，要测定一次截面形状，达到标准在继续拼装，达不到标准应及时调整。f) 螺栓的预紧力扭矩应为270410Nm，全部螺栓都要用均等的扭矩来拼装。钢板拼装完毕后，应在纵向和横向连接处各自随机选取螺栓总数的3%，用扭矩计量器检查，若超过名义扭矩的螺栓数大于所检查螺栓数的10%，则必须对全部螺栓重新进行拼装。4.4 结构性回填4.4.1结构性回填材料采用级配碎石或天然砂砾。楔形部位采用水密振捣法或人工木棒夯实。回填材料应符合表6中给出的级配要求。表6回填材料的级配要求筛网孔径（mm）筛过的质量百分比759.52.360.60.07510050-10030-10015-500-254.4.2结构物两侧保持对称均匀、分层摊铺、逐层压实，每层压实厚度宜为200-300mm，其压实度不应小于96%，夯实高度差应小于一层夯实厚度，由偏土压引起的结构物变形应采取措施消除，校正截面形状后重新实施夯实。4.4.3在回填夯实过程中，从结构物外边缘向外0.5m以内的范围内，应严格控制除夯实机械以外的重型机械的运行。夯实侧面时，夯实机械应与结构物的长度方向平行行驶；夯实结构物上方回填土时，应垂直于结构物长度方向行驶。4.4.4在距波纹钢结构物0.5m范围内的填土中，不得含有尺寸超过50mm的石块、混凝土块、冻土块、高塑性黏土块或其他有害腐蚀材料。4.4.5结构顶部填土到最小填土高度后，方可允许车辆通行。一般管顶60cm以内静压密实，60cm以上振压密实。最小覆土厚度通过下列与结构几何尺寸有关的公式来计算拱上最小覆土厚度，最小覆土厚度取式中三个数的最大值。a) 0.9mb) m c) m 其中：和分别为波纹钢管（板）桥涵结构的有效跨度和有效矢高，对于不同横截面形式，它们的取值方法由图5来定义。 圆管结构 横向椭圆结构 管拱结构 图64.5 线形控制4.5.1 波纹钢板结构物在拼装完成后、回填过程中以及回填完成后都要检测截面的形状变化。4.5.2拼装完毕后在开始回填之前检测截面大小，若其大小超过设计形状的1%，则应拧开螺栓校正形状后重新拼装。4.5.3从回填开始到特别夯实区土层施工结束的整个过程中，每当各层的夯实工作结束之后需要立刻测量结构物内截面的大小（测量三处以上不同位置）确认变形量。当变形量超出设计形状的2%，立即中止施工，查明原因，采取适当措施将变形量减小到规定范围以内。4.5.4路基、路面全部形成后完毕后构造物的最终允许变形不能超过设计形状的2-5%，对于采用68mm-13mm/75mm-25mm,/125mm-25mm波形的桥涵，最终允许变形不能超过设计形状的5%;对于采用150mm-50mm波形的桥涵，最终允许变形不能超过设计形状的4%;对于采用200mm-55mm波形的桥涵，最终允许变形不能超过设计形状的3%;对于采用400mm-150mm/波形的桥涵，最终允许变形不能超过设计形状的2%;4.6防腐涂层破坏修补措施4.6.1为避免波纹钢管（板）镀锌涂层遭受损坏，在搬运、吊装操作时应多加小心，安装波纹钢管（板）时也应避免和硬的东西发生碰撞。如果不小心镀锌层破坏，必须采用有效的防腐措施进行补救。一般采用防腐漆或沥青涂层涂刷两遍。4.6.2波纹钢管（板）尽量避免现场切割管体，因涵长调整等情况需要切割，切割口要磨平并涂刷沥青涂层进行防腐处理4.7其它事项4.7.1 为了防止在钢板连接处或螺栓孔位置发生渗水，在钢板连接处和螺栓孔位置应采用专业密封垫或密封胶进行防水处理。必要时在上部土层内埋设防水土工膜。4.7.2 当水位升高到浮力作用时，需通过浮压力的检查，必要时要采取增加结构物的自重或安装锚具等措施。5 验收5.1 基础基坑检查与验收5.1.1.基本要求a) 基坑平面尺寸必须保证满足设计地基处理范围及后续正确定位和安装波纹管涵洞及出入口附属结构。b) 砂砾垫层选材、厚度、粒径等应保持均匀一致。5.1.2.实测项目见表7-表8 表7基础基坑实测项目项目规定值或允许偏差检查方法和频率压实层厚和碾压遍数符合要求查施工记录高程（mm）+10，-20水准仪:每 10m 测 4 断面中线偏位（mm）50全站仪:每 10m 测 2 点宽度（mm）不小于设计米尺:每 20m 测 4 处平整度（mm）203m直尺:每 20m 测 2 处 表8垫层实测项目项目规定值或允许偏差检查方法和频率垫层厚度不小于设计尺量：每20m 检查 4处垫层宽度不小于设计尺量：每20m 检查 4处压实度(%)90密实法：每20m 检查4 处5.2 管身检查与验收5.2.1.基本要求a) 镀锌层应均匀完整、颜色一致，无漏镀缺陷，表面光滑，不允许有流挂、滴瘤或结块。b) 波纹钢管（板）构件切口平直，无明显锯齿状。c) 管节铺设直顺.d) 接口表面应密实光洁，无开裂现象。e) 高强螺栓紧固后，进行二次防腐处理，沥青层应无破损、剥离、孔洞等缺陷。5.2.2实测项目 见表9 表9管体实测项目 项目允许误差检查方法和频率管径标准管径的2%尺量；每5延米测一个断面波距3mm钢直尺；每 5m 抽查 4 处波高3mm钢直尺；每 5m 抽查 4 处螺栓紧固力矩300Nm力矩扳手；每 5m 抽查 8 处，并满足设计要求涵长-5cm +10cm尺量；4 个位置流水面高程20水准仪；进出口 2 处涵洞通道轴线5cm全站仪；每 5m 测 2 点管壁厚GB/T709；GB/T2518卡尺；每 5m 抽查 4 处管节长度标准管节长度2%钢直尺；每 5m 抽查 4 处板件长度标准板件长度1%钢直尺；每 5m 抽查 4 处板件宽度标准板件宽度1%钢直尺；每 5m 抽查 4 处镀锌层的平均厚度84 微米镀锌层测厚仪，随机抽取总数1%，每件检查不少于 8 处螺栓丝扣2 扣目测，总数的 5%，且不少于 10个管道密封密封垫粘贴均匀，无遗漏目测沥青涂层厚度0.5-1mm镀锌层测厚仪，每 5m 抽查 4 处5.3 回填检查与验收5.3.1.基本要求a) 结构物两侧保持对称均匀、分层摊铺、逐层压实。b) 压实后路基表面应平顺，保持平整。5.3.2.实测项目 见表10 表10回填实测项目检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率回填层厚（mm）200-300尺量：回填一层检查一次，每次每侧检查 5点压实度96%按公路工程质量检测评定标准（JTGF80/12012）中附录 B 检测，每 100m 两处两侧回填高差（mm）300水准仪：每层测 3 次坡度不大于设计值尺量：检查 3 处5.4 洞口检查与验收5.4.1.基本要求a) 砂浆所用的水泥砂、水的质量应符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。b) 砌块的强度、规格和质量应符合有关规定。c) 地基承载力及基