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文档简介
ICS93.08043湖南省地方标准DB43/T3067—2024公路钢波纹板桥涵设计施工与验收规范Specificationsforthedesign,constructionandacceptanceofhighwaycorrugatedsteelplatebridgeculverts DB43/T3067—2024I前言 Ⅲ Ⅴ 12规范性引用文件 13术语和定义 24材料 34.1主体结构材料 34.2连接件材料 34.3密封材料 44.4防腐耐久材料 44.5焊接材料 44.6结构性填筑材料 44.7其他材料 55布设基本规定 55.1应用原则 55.2新建结构形式 65.3加固既有桥涵形式 85.4既有桥梁拼宽形式 95.5布设基本要求 10 106结构计算 116.1一般规定 6.2作用 116.3闭口结构内力计算 116.4闭口结构验算 137结构构造设计 187.1水文水力计算 187.2桥涵主体结构 187.3结构性填筑区 197.4洞口构造 218地基与基础设计 8.1一般规定 8.2闭口结构管基 8.3开口结构基础 8.4地基处理 238.5沉降要求 DB43/T3067—20249耐久性措施 9.1一般规定 9.2防腐蚀、防磨蚀 9.3密封 10.1基础施工 10.2钢波纹板件加工 10.3钢波纹板件装卸、运输与存放 10.4钢波纹板件安装 10.5密封和防腐耐久 10.6结构性填筑 11.2基础工程验收 11.3结构安装验收 11.4密封及防腐耐久验收 11.5结构性填筑区填筑验收 31 11.8施工完成后验收 31 12.1养护管理 12.2预防性养护 12.3抢修加固 附录A(资料性)钢波纹板尺寸 附录B(资料性)设计流程 附录C(资料性)纵向螺栓接缝承载力试验 C.1一般规定 C.2试验样本 C.3试验要求 C.4公称接缝承载力 C.5试验报告 C.6样本保存 附录D(资料性)预变形量 DB43/T3067—2024本文件按照GB/T1.1—2020《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。本文件由湖南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位:湖南省交通规划勘察设计院有限公司、湖南大学、衡水益通管业股份有限公司、南京联众工程技术有限公司、上海市建筑科学研究院有限公司、中国建筑第五工程局有限公司、中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室、华南理工大学。本文件主要起草人:贺耀北、张阳、彭立、穆程、李大、彭海涛、廖新辉、吴涛、巴西、王志宏、战福军、符锌砂、彭云涌、胡玉华、陈光、罗思慧、任启江、付俊俊、廖志宏、王兴凯、徐连云、陈科、邹德强、谭红平、苏振宇、刘新奇、肖雅丹、罗东、赵和锐、李中贤、徐子兵。DB43/T3067—2024随着我省新建与改扩建公路的快速发展,钢波纹板桥涵得到了广泛的应用,其结构具有力学性能优良、便于工业化生产、适应性强、施工速度快、旧桥加固无需中断交通、后期维护方便、节约资源等优点。针对湖南省山区、丘陵和湖区平原多变地形条件,以及多雨潮湿环境下的钢波纹板桥涵应用特点,编制本文件,形成了成套公路钢波纹板桥涵设计、施工与验收方法,用于指导我省新建钢波纹板桥涵及旧桥涵加固,提高钢波纹板桥涵结构适应能力和应用范围,助力我国钢波纹板桥涵整体技术水平的发展,具有重要意义。DB43/T3067—20241公路钢波纹板桥涵设计施工与验收规范本文件规定了公路钢波纹板桥涵的材料、布设基本规定、结构计算、结构构造设计、地基与基础设计、耐久性措施、施工、质量验收和管养维护。本文件适用于公路新建、改扩建钢波纹板桥涵,以及采用钢波纹板加固既有桥涵的设计、施工与验收,适用跨径不大于16m的开口结构,跨径不大于7m的闭口结构,其他跨径参考使用。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/T470锌锭GB/T700碳素结构钢GB/T706热轧型钢GB/T799地脚螺栓GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺母、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T2518连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带GB/T3274碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带GB/T5117非合金钢及细晶粒钢焊条GB/T5118热强钢焊条GB/T10433电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB12952聚氯乙烯(PVC)防水卷材GB/T14647氯丁二烯橡胶GB16776建筑用硅酮结构密封胶GB/T17643土工合成材料聚乙烯土工膜GB/T19250聚氨酯防水涂料GB/T27806环氧沥青防腐涂料GB/T34567冷弯波纹钢管GB50017钢结构设计标准GB50205钢结构工程施工质量验收标准JTGC10公路勘测规范JTGC20公路工程地质勘察规范JTGD60公路桥涵设计通用规范JTGD64公路钢结构桥梁设计规范JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTGH10公路养护技术规范2DB43/T3067—2024JG/T266JT/T722JT/T791泡沫混凝土公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件公路涵洞通道用波纹钢管(板)JTG3363公路桥涵地基与基础设计规范JTG/T3365-02公路涵洞设计规范JTG/T3610公路路基施工技术规范JTG/T3650公路桥涵施工技术规范3术语和定义JT/T791界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1钢波纹板corrugatedsteelplate钢板按照规定尺寸,经过轧制及冷弯加工而形成的波形板状材料。3.2钢波纹板桥涵corrugatedsteelbridgesandculverts采用钢波纹板件连接形成主体结构之后,周边用结构性填筑材料填筑压实,充分发挥土—钢波纹板相互作用共同承担荷载的结构物。3.3波峰crest向钢波纹板桥涵外凸起部分为波峰。3.4波谷trough向钢波纹板桥涵内凸起部分为波谷。3.5开口结构structureswithclosedconduit单圆弧拱、多圆弧拱等由钢波纹板与基础连接形成的结构。3.6闭口结构structureswithclosedconduit圆管形、马蹄形、箱拱形、高拱马蹄形等由钢波纹板形成的闭合结构。3.7起拱线springline钢波纹板桥涵(不包括基础)横断面上水平方向最外侧点的连线。3.8拱顶crown横断面的最高点及附近的一段区域。3.9拱底invert横断面的最低点及附近的一段区域。3.10矢高rise闭口结构竖向对应截面中心线之间的最大距离。开口结构为拱顶截面中心线与拱脚之间连线的竖向距离。DB43/T3067—20243.11跨径span钢波纹板桥涵安装成形后结构水平方向对应截面中心线之间的最大距离。3.12孔径aperture钢波纹板圆管涵波谷所在圆的直径。3.13管基bedding天然地基或换填后的地基与拱底外形相适应的一定厚度的垫层共同形成的基础。3.14结构性填筑区structuralfillingarea为确保钢波纹板结构的稳定性和发挥覆土—结构相互作用的填筑范围。3.15结构性填筑材料structuralfillingmaterials钢波纹板结构性填筑区范围内按规定方法分层填筑和压实的、材料特性和级配满足设计要求的水稳性好的填筑材料。3.16覆土厚度depthofcover从钢波纹板桥涵结构中点到路面结构层底面之间的竖向距离。3.17最小覆土厚度minimumdepthofcover为保证钢波纹板桥涵稳定性和发挥土-钢波纹板相互作用所需要的拱顶最小覆土厚度。3.18预变形量pre-deformation用来补偿钢波纹板桥涵截面形态在施工期间产生的变形预留的反向校正量。3.19预拱度camber用来补偿桥涵结构轴向在施工时预留的反向校正量。4材料4.1主体结构材料4.1.1主体结构的钢板宜采用碳素结构钢、低合金高强度结构钢,其材料应分别符合GB/T700、GB/T1591的规定,其尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T3274、GB/T709的规定。4.1.2采用连续热镀锌钢板及钢带加工钢波纹板构件时,其材料、性能、尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T2518的规定。4.1.3冷弯钢波纹板件的规格、尺寸允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、标志、质量说明书及运输等应符合JT/T791、GB/T34567的规定。4.1.4常用钢波纹板尺寸宜按附录A选用。4.2连接件材料4.2.1连接件采用高强度螺栓、螺母时,强度等级不应低于8.8级,其力学性能指标应符合GB/T1231DB43/T3067—20244的规定;采用带爪螺栓、螺母时,其规格、尺寸等应符合GB/T34567的规定。4.2.2垫圈应采用与钢波纹板圆弧半径一致的专用凹凸形垫圈,其力学性能指标应符合GB/T1231的规定,其规格、尺寸等应符合GB/T34567的规定。4.2.3开口结构与混凝土基础采用预埋地脚螺栓、焊接钢垫板连接,其力学性能指标及型号规格应分别符合GB/T799、GB50017的规定。4.2.4圆柱头焊钉连接件材料应符合GB/T10433的规定。4.3密封材料4.3.1密封材料应具有弹性和防渗透性,并应填塞紧密、粘贴牢固。4.3.2密封材料宜采用聚乙烯发泡材料、氯丁橡胶、聚氯乙烯防水卷材、非固化橡胶沥青或耐候密封胶、聚氨酯等,其性能与质量应分别符合GB/T14647、GB12952、JC/T2428、GB16776、GB/T19250的规定。4.4防腐耐久材料4.4.1钢波纹板和高强度螺栓、螺母、钢垫圈等金属连接件,宜采用热浸镀锌防腐处理,所用锌应符合GB/T470规定的1号或0号锌,钢表面处理的最低等级为Sa2.5。防腐性能应符合JT/T791和GB/T2518的规定。4.4.2当采用热浸镀铝、镀塑、静电喷涂等其他防腐方法代替镀锌时,应有试验验证资料,其防腐性能应不低于热浸镀锌方法的相应要求。4.4.3钢波纹板桥涵在镀锌防腐基础上采用防腐涂层、防水涂料时,材料应符合下列规定:a)沥青涂层防腐、防水的性能、质量与技术指标应符合GB/T27806的规定;b)涂装防腐的品种、规格、性能等应符合JT/T722的规定;c)土工膜宜采用环保用高密度聚乙烯土工膜,其性能、质量与技术指标应符合GB/T17643的规定。4.5焊接材料4.5.1焊接材料应符合GB/T5117和GB/T5118的规定。4.5.2焊接材料应与母材相适应。当强度不同的钢材连接时,宜采用与强度较低的钢材牌号相适应的焊接材料。4.6结构性填筑材料4.6.1结构性填筑材料应选用级配较好的砾类土、砂类土等具有低压缩性、易压实、透水性良好的材料。4.6.2结构性填筑材料的容重宜采用试验确定,无试验资料时参考表1取用;结构性填筑材料的压缩模量宜采用试验确定,无试验资料时参考表2线性内插取值。表1结构性填筑材料的容重单位为千牛每立方米DB43/T3067—2024表2结构性填筑材料分类及压缩模量%MPaⅠ粗Ⅱ64.6.3楔形部填筑材料应采用强度为0.6MPa-0.8MPa的易密实流态填筑料,材质宜为流态粉煤灰、流态水泥土等。4.6.4距钢波纹板壁0.6m范围内不应有粒径超过31.5mm和带尖角的石块、混凝土块、冻土块、高塑性黏土块或其他有害腐蚀材料,结构性填筑区其他部分不应有粒径超过80mm的石块、混凝土块、高塑性黏土块或其他有害腐蚀材料。4.6.5结构性填筑材料可采用泡沫轻质混凝土,其配合比应根据设计要求的强度经试验验证后确定,材料、性能、分类、尺寸应满足JG/T266的有关规定。4.7其他材料4.7.1涵洞洞口、桥涵基础及附属结构所用混凝土、砂、石料及砌体等材料应符合JTG/T3365-02、JTG/T3650的要求。4.7.2圬工砌体工程所用石料,石质应均匀、不易风化、无裂纹,其形状尺寸应满足JTG/T3650的要求。4.7.3用于圬工砌体工程的混凝土预制块,其规格、形状和尺寸应统一,表面应平整,其材料应符合JTG/T3365-02的要求。采用轻质混凝土等特殊材料制作预制块时,配合比应经试验验证后确定。5布设基本规定5.1应用原则5.1.1根据应用场景,钢波纹板桥涵可分为新建桥涵结构、加固既有桥涵结构、改扩建桥涵结构。5.1.2采用钢波纹板新建桥涵与加固、改造既有桥涵应综合考虑地形地貌、地质、公路等级、施工条件及防腐等因素,遵循因地制宜、满足功能、便于施工及养护管理的基本要求。5.1.3满足下列条件之一时,宜选用钢波纹板桥涵:a)混凝土原料缺乏,运输、施工用水困难地区;b)承载力较低的软弱地基地区;c)高填方路段;d)应急抢险、救灾和战备等对工期要求较紧的桥涵通道;e)既有桥梁、涵洞的接长拼宽或加固。DB43/T3067—202465.1.4既有桥涵加固改造后,应进行通行净空或行洪能力复核。5.2新建结构形式5.2.1钢波纹板桥涵分为闭口结构和开口结构两种形式,典型断面形式如图1所示。开口结构不能应用于地震动峰值加速度大于或等于0.2g的地区,地基承载力较低的路段或高填方路段宜采用闭口结构。3322224132/132/1 3 3244图1钢波纹板桥涵典型断面形式5.2.2按截面形状,钢波纹板桥涵可分为圆管形、马蹄形、单圆弧拱、多圆弧拱、箱拱形、高拱马蹄形等,如图2所示。DB43/T3067—2024 DbDh--Db-Db一Dh-Db DbDh--Db-DhDkDhDk一Db--D一Db--Db-DbDbDhDbDhDbDDbDbDh图2钢波纹板桥涵尺寸DB43/T3067—20248图2钢波纹板桥涵尺寸(续)5.3加固既有桥涵形式5.3.1钢波纹板加固既有涵洞宜采用套管加固,二者之间应采用低收缩的砂浆或自密实微膨胀混凝土填充,如图3所示。12231322313图3涵洞加固示意图5.3.2采用钢波纹板加固既有桥梁的典型形式如图4所示。既有桥梁与钢波纹板之间宜采用自密实式混凝土、微膨胀混凝土等材料填充。 1223 573 57图4加固既有桥梁典型形式示意图9\\2DB43/T3067—2024414414\35\352图4加固既有桥梁典型形式示意图(续)5.4既有桥梁拼宽形式既有桥梁拼宽可采用钢波纹板、设置加劲肋组合梁的钢波纹板、钢波纹板与其他材料的组合结构进行拼宽,典型拼宽形式如图5所示。 56 3\4\1图5既有桥梁典型拼宽形式示意图\\2\4 DB43/T3067—20245543图5既有桥梁典型拼宽形式示意图(续)5.5布设基本要求5.5.1钢波纹板桥涵应按JTGC10、JTGC20的规定开展外业调查。5.5.2钢波纹板桥涵布设应满足JTG/T3365-02、JTGD60规定,并符合下列要求:a)孔径或跨径应根据设计洪水流量、路基填土高度等条件确定;b)新建涵洞宜采用标准孔径,排洪涵洞孔径不宜小于1.0m,无淤积地区的灌溉涵洞孔径不宜小于0.75m;c)闭口结构物宜选用0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.0m、6.0m、7.0m的标准孔径;开口结构物宜选用8m、10m、13m、16m的标准孔径;d)单孔或单跨不能满足设计要求时,可采用多孔或多跨并列布设。5.5.3钢波纹板桥涵遇到斜交的特殊情形时,布设基本要求如下:a)斜交角小于5°时宜斜交正做,洞口段管可不切割;b)斜交角不小于5°且不大于20°时,洞口段管节宜切割成与路线平行的斜面,洞口应采用型钢加强环或钢筋混凝土加强圈加强构造。5.5.4钢波纹板桥涵底部纵坡不应大于5%。5.5.5分岔布设时,宜通过弯头、三通等构造连接成整体结构,应进行特殊设计。5.6附属设施5.6.1涵洞洞口外宜根据地形进行抗冲刷、抗浮处理。5.6.2河沟纵坡较陡、泥石流易发、人烟稀少或清淤不便的地区,宜在涵洞进口设置防堵栅栏。5.6.3有冲刷现象的闭口结构,应沿全长在洞身底部内壁设置内衬,内衬顶部应高于常水位0.2m~0.5m。5.6.4有冲刷现象的开口结构,基础埋置深度应满足JTG3363的要求。5.6.5涵洞布置在纵坡陡、流速大的河沟时,进口应设置截水墙,出口应设置急流槽、跌水等设施。DB43/T3067—20246结构计算6.1一般规定6.1.1公路钢波纹板桥涵宜按本文件附录B的流程进行设计。6.1.2钢波纹板桥涵的结构设计应符合JTGD60、JTG/T3365-02规定,验算结构强度、连接强度与结构刚度。6.1.3承载能力极限状态计算应满足式(1)要求:Y0Sd≤Rd……………(1)Y0——结构重要性系数,按JTGD60取值;Sd——作用组合的效应设计值;Rd——结构承载力设计值。6.1.4孔径不大于7m的新建闭口结构应按本文件要求进行结构计算,孔径大于7m的新建闭口结构宜增加数值模拟结构计算校核,开口结构应进行数值模拟结构计算。6.2作用6.2.1结构设计采用的作用应符合JTGD60的规定。6.2.2按承载能力极限状态进行作用效应组合,取最不利效应组合值进行设计。运营阶段永久作用与可变作用组合值按式(2)计算,永久作用与地震作用组合值按式(3)计算;施工阶段永久作用和可变作用组合值按式(4)计算。Ed1=YGG+YQQ……………(2)Ed2=YGG+Fu……………(3)Ed3=YGG+Qc……………(4)Ed1、Ed2、Ed3——设计作用组合值;YG,YQ——永久作用、可变作用组合系数,按JTGD60取值;G——永久作用;Fu——竖向地震作用;Q——运营阶段可变作用;Qc——施工阶段可变作用。6.3闭口结构内力计算6.3.1钢波纹板桥涵中由永久作用产生的板壁环向压力应按式(5)、式(6)计算:YGFG=YG×0.5(1.0-0.1CS)Afw……(5)CS=………………(6)FG——永久作用产生的每延米板壁环向压力值,单位为千牛每米(kN/m);CS——考虑填筑土性质与结构尺寸的轴向刚度参数;DB43/T3067—2024Af——考虑结构起拱效应的土压力增大系数,按表3选用;W——涵顶覆土每延米的重量,单位为千牛每米(kN/mEs——土体压缩模量,单位为兆帕(MPa无试验数据时,宜按表2取值;dv——结构的竖向计算直径,单位为米(m如图2所示;E——钢的弹性模量,单位为兆帕(MPa);A——每延米钢波纹板截面面积,单位为平方米每米(m2/m对于采用螺栓拼装的钢波纹板应扣除螺栓孔截面面积。Hu/DhDh/dv注:Hu和Dh/Dv不能通过查表得到时,通过线性内插取值,对于圆管涵结构,当Hu>Dh时,Af可取1.15。Dh为结6.3.2钢波纹板桥涵中由可变作用产生的板壁环向压力应按式(7)、式(8)计算:YQFQ=min(YQ×0.5DhPQmf,YQ×0.5ltPQmf)„„„„„„„„„„„(7)PQ=„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(8)FQ——可变作用产生的每延米板壁环向压力值,单位为千牛每米(kN/m);Dh——结构的有效跨径,单位为米(m如图2所示;PQ——可变作用产生的管顶压应力,单位为千帕(kPa);mf——多车道折减系数,按JTGD60取值;ll×lt——车辆荷载沿车道纵向和横向扩散至结构顶部的尺寸(m按JTGD60计算;AL——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)。6.3.3ll×lt施工阶段可变作用产生的板壁环向压力(YQ,Qc)计算方法应与运营阶段相同,采用施工DB43/T3067—2024临时机械或施工车辆计算。6.3.4钢波纹板桥涵仅考虑竖向地震作用时,地震作用产生的板壁环向压力宜按式(9)计算:Fu=0.5AvW/g„„„„„„„„„„„„„„„„„(9)Fu——竖向地震作用产生的每延米板壁环向压力值,单位为千牛每米(kN/m);Av——竖向设计基本地震动峰值加速度,宜按表4取用;W——涵顶覆土每延米的重量,单位为千牛每米(kN/m);g——重力加速度,取值9.8m/s2。表4竖向设计基本地震动峰值加速度AvⅦⅧⅨAv06.4闭口结构验算6.4.1承载能力极限状态下,结构承载力应根据两条对称的半径线分上、下两部分验算,如图6所示,以竖直线到起拱线的夹角θ0=1.6+0.2lg(EI/EsmR3)为分界点,结构承载力应按式(10式(15)验算。图6上下板壁划分示意图φcmin(Ru,fy)≥„„„„„„„„„„„„„„„„(10)„„„„„„„„„„„„„„„„„(12)„„„„„„„„„„„„„„„„„(13)„„„„„„„„„„„„„„„„(15)φc——抗压承载力的材料抗力系数,取0.8;DB43/T3067—2024Ru——钢波纹板结构设计抗压承载力,单位为兆帕(MPafy——钢的屈服强度,单位为兆帕(MPa);F——运营阶段钢波纹板截面压力组合值,取组合值Ed1、Ed2的最大值;A——每延米钢波纹板截面面积,单位为平方米每米(m2/m);Re——等效半径,单位为米(mk3——结构屈曲应力折减系数,取1;对于多跨结构圆形结构k3=0.85+0.3c/Dh,大于1时取1;c——结构间的最小净距,单位为米(mDh——结构的有效跨径,单位为米(m如图2所示;k5——钢波纹板结构板壁与相邻土体的相对刚度系数;R——钢波纹板结构的曲率半径,单位为米(mE——钢的弹性模量,单位为兆帕(MPa);i——波纹截面的回转半径,单位为米(mk6——从管顶至管侧土体刚度变化系数;k7——计算板壁相对刚度k5的系数,对于除Dv<dv/2且dv/Dh<0.4的圆拱结构之外的所有结构上半部分,k7=1.22[1.0+1.6(EI/EsmR)0.25],其余情况下,取k7=1.22。Dv——结构的有效矢高,单位为米(m如图2所示;dv——结构的竖向计算直径,单位为米(m如图2所示;I——每延米钢波纹板截面惯性矩,单位为米的四次方每米(m4/m);Esm——土体平均压缩模量的修正值,结构两侧和下半部分取值Esm=Es,上半部分按公式Es——土体压缩模量,单位为兆帕(MPa无试验数据时,可按表2取值;Rt——结构拱顶曲率半径,单位为米(m如图2所示;Hu——覆土厚度,单位为米(m如图2所示。6.4.2承载能力极限状态下,塑性铰应按式(16)~式(31)验算。a)施工阶段:≤1.0„„„„„„„„„„„„„„„b)运营阶段:≤1.0„„„„„„„„„„„„„„„„Ns=Afy„„„„„„„„„„„„„„„„„„(18)Mp=wplfy„„„„„„„„„„„„„„„„„(19)Mf=YGM1+YGMB+YQMc„„„„„„„„„„„„„„(20)DB43/T3067—2024M=M1+MB+Mc„„„„„„„„„„„„„„„„(21)M1=KM1KM4YD„„„„„„„„„„„„„„„„(22)MB=-KM2KM4YHeD„„„„„„„„„„„„„„„(23)Mc=KM3KM5DhF1„„„„„„„„„„„„„„„„(24)„„„„„„„„„„„„„„5000F1=„„„„„„„„„„„„„„„„„„(30)NF=„„„„„„„„„„„„„„„„„„(31)P——施工阶段每延米钢波纹板截面的最不利压力组合值,单位为千牛每米(kN/mφhc——施工阶段塑性铰的材料抗力系数,取0.7;NS——每延米钢波纹板截面的轴向抗压承载力标准值,单位为千牛每米(kN/mM——施工阶段每延米钢波纹板截面弯矩组合值,单位为千牛米每米(kN.m/mMp——每延米钢波纹板截面的塑性抗弯承载力标准值,单位为千牛米每米(kN.m/mMf——运营阶段每延米钢波纹板截面的弯矩组合值,单位为千牛米每米(kN.m/mφh——运营阶段塑性铰的材料抗力系数,取0.7;wpl——每延米钢波纹板截面的塑性截面模量,单位为立方米每米wpl=Il——每延米钢波纹板截面惯性矩,单位为米的四次方每米(m4/m);D——波高,单位为米(mT——壁厚,单位为米(m);YG——永久作用的组合系数;M1——钢波纹板在土体均布力作用下跨中截面的弯矩,单位为千牛米每米(kN.m/mDB43/T3067—2024MB——由于周边土体的支撑作用,使钢波纹板涵洞结构跨中截面减小的弯矩,单位为千牛米每米(kN.m/m为负值;YQ——可变作用的组合系数;Mc——汽车荷载(施工机械)引起的结构跨中截面的弯矩,单位为千牛米每米(kN.m/mY——拱上覆土重度,单位为千牛每立方米(kN/m3He——有效覆土高度,单位为米(m对于营运阶段,取覆土厚度(Hu)和Dh/2的较小值;对于施工阶段,取该阶段的覆土高度;F——活载的等效线荷载,单位为千牛每米(kN/m对于运营阶段,指车辆荷载的等效线荷载;对于施工阶段,指施工车辆的等效线荷载;NF——计算钢波纹板结构弯矩的弹性系数,按式(31)计算;Hc——实际覆土高度,单位为米(m对于运营阶段,指最终覆土高度;对于施工阶段,指当前覆土高度;Fax——车辆的最不利轴重,单位为千牛(kNk4——计算等效线荷载的系数,见表5。表5计算等效线荷载的系数K4248k4/m表6每轴理论轮数24DB43/T3067—2024表6每轴理论轮数(续)488—86.4.3承载能力极限状态下,纵向螺栓连接验算应按式(32)验算:jRbs≥Ed„„„„„„„„„„„„„„„„„(32)j——连接件的材料抗力系数,由试验数据得到时,取0.7;无试验数据时,取1.0;Rbs——纵向螺栓接缝的承载力:采用试验数据确定时,试验方法宜符合本文件附录C的有关规定;无试验数据时,按JTGD64计算。6.4.4吊装、运输过程中柔度按照式(33)计算,并不应大于表7的最大柔度规定。FF=„„„„„„„„„„„„„„„„„„(33)FF——钢波纹板柔度系数,单位为毫米每牛(mm/N);Dh——有效跨径,单位为毫米(mm);E——钢的弹性模量,单位为兆帕(MPa);I——每延米钢波纹截面惯性矩,单位为立方毫米每毫米(mm4/mm)。表7最大柔度波纹参数:波距³波深mmmm75³25125³25150³50200³55230³64300³110380³140400³150DB43/T3067—20247结构构造设计7.1水文水力计算7.1.1公路钢波纹板涵洞宜采用无压力式,其涵洞内顶点至最高流水面的净高应符合表8的规定。表8无压力式涵洞净高单位为米>37.1.2钢波纹板桥涵的水文计算应按JTG/T3365-02规定进行计算。7.1.3钢波纹板涵内铺装需求及铺装形式应根据冲刷计算确定。7.1.4钢波纹板桥涵的糙率宜参考表9取值;洞内采用混凝土内衬时,糙率值宜取0.013~0.014。表9糙率nh波距³波深³mmmm75³25125³25150³50200³55230³64300³110380³140400³1507.2桥涵主体结构7.2.1钢波纹板桥涵的主体构造应符合下列规定:a)板件分片尺寸应由母材尺寸及镀锌、吊装、运输和拼装条件确定;b)板件环向搭接长度不应小于50mm,纵向搭接长度不应小于100mm,板件纵向应错缝搭接;c)相邻板件连接应采用高强度螺栓,螺栓布置于波峰及波谷处,应符合GB50017、GB/T1231、GB/T34567的要求;d)高强度螺栓紧固后锚栓露丝扣不应少于两扣,螺栓长度宜为30mm100mm;e)波纹板内外两面和紧固连接件等均应进行防腐处理,接缝应进行密封防水防腐处理。7.2.2在结构性填筑区顶部应设置土工膜、石灰改善土等隔水层。土工膜在涵顶第一层土压实平整后铺设,其横坡不宜小于2%。7.2.3经压实后的垫层表面宜增设1.3~1.5倍波高厚度的细碎砾石或砂松松铺层。 DB43/T3067—20247.2.4多圆弧组成的截面,圆弧最小曲率半径不应小于拱顶曲率半径的0.2倍。7.2.5钢波纹板涵洞长度方向宜在地基上预留涵长0.62.0%的预拱度,起拱后任意处涵底高程应小于进水口高程。7.2.6箱拱形钢波纹板结构根据计算设置预变形量,亦可按附录D取值。7.2.7车行通道两侧应设置防撞设施,保护车辆及波纹钢板。7.3结构性填筑区7.3.1结构性填筑区如图7所示,填筑区高度H为结构的覆土厚度与结构的矢高之和,按照式(34)计算。H=Hu+Dv„„„„„„„„„„„„„„„„„(34)Hu——覆土厚度,单位为米(m);Dv——结构的有效矢高,单位为米(m)。-k(Hu+Dv)-k(Hu+Dv)2Dhk(Hu+Dv) 1 -uHh-一Dh-k(Hu+Dv)15Dhdb15Dhk(Hu+Dv)2斗11斗1 10.5DhDhdbDh0.5Dh图7结构性填筑区示意图7.3.2多孔钢波纹板桥涵的最小间距db应按表10取值。表10多孔钢波纹板桥涵的最小间距db7.3.3箱拱形、高拱马蹄形结构性填筑区如图8所示,单孔单侧结构性填筑区底部Db宽度不宜小于2m,DB43/T3067—2024多孔结构之间的净距离db应符合7.3.2条规定。 2 Db Db22 Db1db db Db图8箱拱形结构结构性填筑范围示意图7.3.4结构性填筑区坡比k不小于1。7.3.5最小覆土厚度应取式(35)中计算结果的最大值,覆土厚度定义如图9所示。Da——最小覆土厚度,单位为米(mDh——结构的有效跨径,单位为米(mDv——结构的有效矢高,单位为米(m)。\2图9覆土厚度DB43/T3067—20247.3.6施工阶段容许施工车辆通行的最小覆土厚度应按式(36)计算。7.4洞口构造7.4.1钢波纹板涵洞洞口应根据地质、地形、路基边坡等因素选择,宜优先选用削竹式、簸箕式轻型进出口形式,也可采用钢筋混凝土或波纹钢结构八字墙式、一字墙式等结构洞口形式,如图10所示。洞口宜采用混凝土领圈进行加固,帽石宜配置钢筋。 211图10洞口示意图7.4.2需集纳和扩散水流的钢波纹板桥涵宜采用簸箕式洞口,其端部与洞身采用螺栓或管箍连接,如图11簸箕式洞口示意图DB43/T3067—20247.4.3桥涵内水流流速较大时,削竹式洞口应对边坡迎水面进行铺砌加固,并设置截水墙和趾部锚固措施。7.4.4当洞口采用混凝土端墙时,宜采用锚栓将钢波纹板壁节端墙锚固。8地基与基础设计8.1一般规定8.1.1闭口结构应设置管基垫层。8.1.2开口结构基础设计应符合JTG3363的规定。8.1.3结构基础应按JTG3363验算地基承载力。8.2闭口结构管基8.2.1垫层宜采用级配良好的材料,最大粒径不宜超过50mm。8.2.2不同地基条件下闭口结构管基的最小厚度与宽度应满足表11的要求。表11闭口结构管基的最小厚度与宽度Dh<900mm8.2.3箱拱形结构垫层应预埋构件并设置临时固定措施,如图12所示。临时固定拉杆宜采用规格不小于符合GB/T706要求的4#角钢。 /\2\3 46图12预埋构件临时固定措施示意图DB43/T3067—20248.3开口结构基础8.3.1开口结构基础宜采用钢筋混凝土条形基础,不宜采用桩基础。8.3.2钢波纹板拱脚宜采用预埋地脚螺栓、焊接钢垫板与混凝土基础连接,如图13所示。预埋地脚螺栓、焊接钢板、焊缝的规格及尺寸应计算确定,并符合GB/T799、GB50017的相关规定。32414图13钢波纹板通过不等边槽钢与混凝土基础连接示意图8.4地基处理8.4.1地基承载力不满足要求时,应进行地基处理,处治方案宜与相邻路段地基处理方式相同。8.4.2膨胀土、红砂岩、红黏土、花岗岩残积土地区桥涵基础以下应做隔水处理。8.4.3钢波纹板涵洞不应直接置于混凝土基础和岩石地基等刚性基础上,应在结构与地基之间设置垫层。8.4.4闭口结构拱腋处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,如图14所示。1Rh1Rb20.2×Rb/Rh2单位为米图14拱腋地基加固图示意图DB43/T3067—20248.5沉降要求8.5.1闭口结构地基的沉降量不应小于两侧结构性填筑区的地基沉降量,且沉降差应小于25mm。8.5.2开口结构两侧基础之间的沉降差应满足式(37)的要求:Δ≤0.01ׄ„„„„„„„„„„„„„„„„(37)Δ——开口结构两侧基础之间的沉降差,单位为米(m);Dh——结构的有效跨径,单位为米(m);Dv——结构的有效矢高,单位为米(m)。9耐久性措施9.1一般规定9.1.1结构防腐、密封措施,应满足钢波纹板桥涵在设计工作年限内的防腐、抗渗要求。9.1.2为提高结构的使用寿命,可增加钢板厚度0.5mm。9.2防腐蚀、防磨蚀9.2.1钢波纹板件应在工厂加工制作后,采用热浸镀锌工艺进行双面镀锌。连接材料也应采用热浸镀锌工艺进行镀锌。热浸镀锌涂层单面附着量与质量要求应符合表12的规定。表12热浸镀锌涂层单面附着量与质量要求锌层应均匀完整、颜色一致,无漏镀缺陷,表面光滑,9.2.2不同地区、不同环境条件下的防腐措施可参照表13使用。表13不同地区推荐防腐方案腐蚀速率mm/年适用场合外壁防腐方案一涵洞:镀锌层厚84μm+热涂沥青层0.5mm-1.0mm通道:镀锌层厚84μm+环氧树脂漆180μm镀锌层厚84μm+热涂沥青层0.5mm-1.0mm二镀锌层厚84μm+环氧树脂漆180μm+热涂沥青层0.5镀锌层厚84μm+热涂沥青层0.5mm-1.0mmDB43/T3067—2024表13不同地区推荐防腐方案(续)腐蚀速率mm/年适用场合外壁防腐方案三镀锌层厚84μm+富锌漆厚40μm+环氧树脂漆180μm+热涂沥青层0.5mm-1.0mm镀锌层厚84μm+环氧树脂漆180μm+热涂沥青层0.5四—严重地区镀锌层厚84μm+热涂沥青层0.5mm-1.0mm冲刷影响范围增加水泥砂浆或混凝土防护层镀锌层厚84μm+热涂沥青层0.5mm-1.0mm五—钢波纹板桥涵腐蚀层的更新或维护面层:氧化橡胶漆、聚氨酯漆、丙烯酸树脂漆、乙烯树脂漆厚250μm;或(2)喷涂锌层厚250μm9.3密封9.3.1螺栓头周边直径100mm范围内,宜采用带有自粘性能的聚氯乙烯防水卷材压贴密封,防水卷材应与螺栓头顶部平面及侧面贴合,如图15所示。2 1图15螺栓头密封构造示意图9.3.2结构外部搭接接缝宜在接缝两侧各50mm宽度范围内粘贴带有自粘性能的聚氯乙烯防水卷材密封,密封构造如图16所示。::/\::/\图16外部搭接接缝密封构造示意图DB43/T3067—2024图16外部搭接接缝密封构造示意图(续)9.3.3采用搭接的钢波纹板外圈搭接处应填充密封胶。9.3.4结构性填筑区顶部宜设置1~2层隔(防)水层。9.3.5箱拱形结构采用波纹式法兰连接的钢波纹板应在接头处配备遇水膨胀橡胶垫等防水材料。9.3.6箱拱形结构底板管节平板法兰间应采用密封条进行密封,密封条应延伸至底板两端的端部,并与侧板密封条相连,密封构造如图17所示,交汇处应采用耐候结构胶进行粘接。23235713结构内部图17底板与侧板管节间平板法兰交汇处密封构造10.1基础施工10.1.1闭口结构管基范围内应清除植被、有机土壤、松散沉积物和粒径大于1/2波高的卵砾石。10.1.2闭口结构管基及结构性填筑区地基应予以压实,并按设计要求铺筑管基,管基表面应与涵洞底部填充密实。10.1.3开口结构浇筑基础时应将地脚螺栓预埋至混凝土基础。10.1.4开口结构基础混凝土强度达到设计强度的80%后方可后续施工,达到设计强度方可进行填筑。10.2钢波纹板件加工10.2.1钢波纹板管节及板件应根据运输装卸及安装条件确定合理的尺寸,在出厂前进行必要的预拼装。DB43/T3067—202410.2.2构件加工完成后应编码、标识及标注放置朝向。10.3钢波纹板件装卸、运输与存放10.3.1构件运输应编制吊装、堆放、防护和运输方案。10.3.2吊运过程中应保持钢板水平,吊点设置于1/4管节处,吊索与钢板之间的夹角不宜小于45,不应在钢波纹板上焊接或栓接吊耳作为吊点。10.3.3钢波纹板运输应采取必要的措施,避免管节或板件滑移、变形和镀锌层损坏;块件套叠运输和堆放时相互间应设置适宜的材料予以隔离;不应拖拽及倾倒方式装卸,宜采用绳索吊运。10.3.4损坏、变形过大板件应进行更换,局部损伤的镀锌层应现场采用常温喷涂达克罗等涂料修复。10.3.5钢波纹板存放应符合下列规定:a)存放场地平整、干燥、通风良好、无腐蚀、无粉尘;b)预埋吊件应朝上,标识宜朝向堆垛间的通道;c)重叠堆放构件时,叠层不宜超过8层。10.4钢波纹板件安装10.4.1安装前应对钢板厚度、镀锌层厚度、波形的几何尺寸等进行检测,查验产品出厂合格证及质量说明书;并对公路钢波纹板桥涵高程、中线进行复测,安装时误差应在允许偏差内。10.4.2在工地现场应事先规划钢波纹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10.4.3安装方法宜根据结构形式、孔径、起吊能力、运输、安装、环境条件等情况选择。10.4.4钢波纹板件安装应符合下列规定:a)拼接处应清理干净,确保接缝搭接紧密;b)钢波纹板件拼装前应准确标记,以中心轴线中点为基准,由下向上对称拼装,应错缝拼装;c)环向搭接时,上部板件应在下部板件外侧;d)顶部板件合拢时,应测量其位置、高程和预拱度,不符合要求时应进行校正;e)拼装管节时,上游管节的端头应置于下游管节的内侧,不应反置;f)钢波纹板件不应现场打孔、扩孔。10.4.5板件宜采用高强度螺栓连接,螺栓连接应符合下列规定:a)螺栓紧固应按设计要求进行初拧,复测孔径、位置、高程和预拱度符合要求时终拧,且全部螺栓应用均等的扭矩;b)超过扭矩要求的螺栓应更换,不应重复使用;c)螺栓紧固后,在二次防腐处理前,应在搭接处采用专用密封材料防水;d)在填筑之前所有螺栓应沿纵缝和环缝方向紧固到位,使波纹重叠部分紧密贴合;e)其他要求应符合GB50205的规定。10.5密封和防腐耐久10.5.1密封和防腐材料堆放场地应平整坚实、无积水,应按种类、型号、安装顺序编号分区放置。10.5.2现场密封和防腐涂层施工应满足以下要求:a)耐候密封胶、聚氯乙烯防水卷材、沥青涂层等使用前,应清理表面杂质;b)沥青涂层应采用专用设备喷涂,喷涂厚度应均匀、无漏喷涂部位,涂层表面应均匀光洁、连续,无肉眼可分辨的小孔、孔隙、裂缝、脱皮及其他缺陷,填筑工作应在沥青涂层晾干后;c)气温低于5℃时,沥青材料宜掺加低标号柴油等溶剂稀释。DB43/T3067—202410.6结构性填筑10.6.1填筑施工应符合下列规定:a)基坑内的砖、石、木块等杂物应清除干净,保持降水或排水系统正常运行,基坑内不应有积水,不应带水填筑;b)从钢波纹桥涵顶部到最小覆土厚度以内的范围应按结构性填筑区的要求进行施工;c)结构性填筑区域范围内压实度不应小于96,下承层压实度不应小于93;d)管周10m范围内不应采用强夯施工。10.6.2楔形部填筑施工应符合下列规定:a)采用流态粉煤灰、流态水泥土等易密实的填料时,应立模浇筑施工;b)采用“粗砂”水密法施工,应先填砂后浇水,砂应全被水覆盖;c)砾类土、砂类土宜采用人工捣实、机械夯实等工艺施工。10.6.3桥涵两侧填筑施工应符合下列规定:a)填料铺筑时,所有机械不应碰撞钢波纹板;b)结构性填筑应分层水平对称均衡填筑,逐层压实,压实厚度不应超过150mm,两侧高差不应大于一层,应监测结构变形;c)压实设备应采用小型机械,压实行进方向应与钢波纹板桥涵轴向方向一致,不应垂直行驶;d)填挖交界及搭接区的施工应符合JTG/T3610的有关规定;e)有端墙的涵洞填筑顺序宜由端墙向中心进行,无端墙的涵洞宜由中心向两端进行;f)钢波纹管涵波谷部位应重点捣实。10.6.4桥涵顶部填筑施工应符合下列规定:a)桥涵顶部填筑高度小于最小覆土厚度时,应采用轻型压实设备,不应振动压实,不应有压实机械以外的重型机械通行,不应堆放重物;b)桥涵顶部填筑高度大于最小覆土厚度后,应先采用轻型压路机静压,后采用重型压路机振压,压实方向应垂直于钢波纹板桥涵轴向方向一致。10.7附属结构物施工10.7.1钢波纹板桥涵附属结构施工应符合JTG/T3650的规定。10.7.2为防止钢波纹板变形沉降导致帽石、端墙开裂,应在填筑完成且钢波纹板桥涵变形稳定以后,再进行帽石、端墙浇筑或砌筑。11质量验收11.1一般规定11.1.1钢波纹板桥涵分部工程质量检验应包含基础、洞身各部分构件、结构外观、填筑等分项工程。11.1.2钢波纹板桥涵质量检验,除应符合JTGF80/1和JTG/T3650的规定外,还应符合本文件规定。11.1.3钢波纹板构件出厂时,应附有产品质量合格证书。11.2基础工程验收地基、管基应按表14进行实测检验,检测方法参考JTGF80/1。DB43/T3067—2024表14地基、管基实测项目满足设计要求,且≤20mm满足设计要求,且≤15mm满足设计要求,且≤50mm≥93%满足设计要求,且±20mm含泥量应不小于5%;11.3结构安装验收11.3.1钢波纹板构件安装前应按表15的要求进行检验。表15钢波纹板构件检验项目11.3.2钢波纹板桥涵安装后,施工质量应按表16的要求进行检验。表16钢波纹板桥涵施工质量标准%,DB43/T3067—202411.3.3钢波纹板桥涵安装后,结构外观质量应按表17的要求进行检验。表17结构外观质量要求≤5mm11.4密封及防腐耐久验收11.4.1外观质量检查应满足表18的要求。表18密封及防腐耐久工程外观质量要求表面无污染、平整、均匀一致,无漏涂、起11.4.2密封及防腐现场实测项目应按表19的要求进行检验。表19密封及防腐耐久工程检验项目DB43/T3067—2024表19密封及防腐耐久工程检验项目(续)11.5结构性填筑区填筑验收11.5.1结构性填筑区域压实度应≥96%,各层检查不少于3处。11.5.2底板与垫层之间的空隙充填结束后,对每个波峰和波谷均应采用敲击法检查其密实度,敲击间距不宜大于200mm,若存在空鼓,应采用钻孔壁后注水泥浆充填密实,并对钻孔进行封堵,用液态锌及液态无溶剂涂料进行防腐处理。11.5.3每填筑三层宜验收一次,填筑完成后敲击内壁检查台背填筑密实程度。截面变形测量与控制应符合下列规定:a)钢波纹板桥涵在安装后、填筑过程中、施工后均应测量截面的形状,每次测量断面不少于b)安装后截面尺寸偏差不应超过孔径或跨径设计值的±1%;c)填筑开始至涵顶填土结束钢波纹板桥涵截面水平、竖直方向的变形值均不应超过设计孔径或跨径值的±2%;d)如截面变形量超过允许变形值,应立即终止施工,采取处理措施。11.7附属工程验收附属工程验收应符合JTGF80/1和JTG/T3365-02相关
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