41I 2 3 4 附錄C（資料性）等效荷載的參數k4值 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定本文件起草單位：河南省交通規劃設計研究院股份有限公司、周口市交通基本建設工程質量監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）橋涵設計與施工技術規程本文件規定了公路波紋鋼管（板）橋涵結構的材料、設計要求、結構設計、地基與基礎設計、施本文件適用于各級公路波紋鋼管（板）橋涵結構的設計下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術GB/T2518連續熱鍍鋅和鋅合金鍍層鋼GB/T3274碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋鋼JT/T722公路橋梁鋼結構防腐涂裝JTG3363公路橋涵地基與基礎JTG/TF80/1公路工程質量檢驗評定標準第一冊用螺旋波紋鋼管、環形波紋鋼管或用波紋鋼板件材料連接形成構件之后，周邊用填料回填壓實，2指橫截面封閉的結構物，如圓形、豎直橢圓形、水平橢圓、管4.1主結構材料4.1.4波紋鋼管（板）所用的鋼板、鋼4.1.5采用連續熱鍍鋅鋼板及鋼帶加工波紋鋼管（板）時，其力學性能、鍍鋅層質量應符合4.2連接件材料4.2.1管箍、法蘭的材料采用碳素結構鋼時，其性能應符合GB/T700的要求，其尺寸、外形、重量4.2.6開口截面結構中鋼結構與混凝土基礎連接采用不平衡槽鋼時，其技術要求和型號規格應符合4.3焊接材料4.4密封材料管箍與管節之間、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符合GB/T345674.5.1采用碳素結構鋼的波紋鋼管（板）和管箍、法蘭、不平衡槽鋼及高強度螺栓、螺母，出廠前應34.5.3當采用熱浸鍍鋁、熱浸塑、靜電噴涂等其他防腐方法代替鍍鋅時，應有試驗驗證資料，確保其4.5.4在鍍鋅防腐的基礎上宜涂裝或噴涂瀝青等非金屬覆蓋層，以增強防腐性能，且滿足以下規定：4.7.1回填材料宜優先采用礫類土、砂類土等天然級配砂礫或透水性好的材料。5.1一般規定5.1.1波紋鋼管（板）橋涵的應用應遵循因地制宜、5.1.2波紋鋼管（板）橋涵的鋼板厚度選擇應與波形相適應，其受荷時的最大應力應低于鋼結構的屈5.1.3波紋鋼管（板）橋涵所用鋼板及其配件應具有足夠的耐腐蝕、耐磨蝕性能，結構計算時宜按道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、采空區等不良巖土地質條5.2結構形式5.2.1波紋鋼管（板）橋涵分為閉口截面結構和開口截面結構兩種形式，常用類型及用途見附錄A。5.2.2閉口截面結構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形5.2.3開口截面結構一般采用混凝土基礎，基礎混凝土內預埋鋼板連接件與波形鋼板連接。5.3布設要求5.3.1波紋鋼管（板）橋涵標準孔徑或跨徑、設計洪水頻率、設計使用年限及汽車荷載等級應符合5.3.3波紋鋼管（板）結構端部一般為八字墻式、端墻式、平頭式（領圈式）、坡口式、延長式和簸45.3.5當波紋鋼管（板）橋涵需要實現彎曲和分5.4水文水力p×d/（mm×mm） 6.1.1公路波紋鋼管（板）橋涵應按承載能力極限狀態進行設計，對結構承載力、塑性鉸、連接件進6.1.2公路波紋鋼管（板）橋涵應按正常使用極限狀態的要求，對結構的撓度進行驗算，撓度計算值Hmin=max·······················Hmin——最小填土厚度，單位為米（mD?——結構的水平尺寸（有效跨徑單位為米（mDv——結構的豎向尺寸（有效矢高單位為米（填土荷載（恒載）產生的恒載推力計算如公式（TD=0.5(1.0?0.1CS)Afw·················5··············································TD——恒載引起的波紋鋼管（板）橋涵結構環向壓力，單位為千牛每米（kN/mAf——考慮結構起拱效應的土壓力增大系數，按表2選用；W——結構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——結構金屬的彈性模量，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、施工荷載等活載產生的環向壓力按公式(4)計算。TL＝min(0.5D?σLmf，0.5ltσLmf)······················································(4)mf——多車道折減系數，汽車荷載按JTGD60取值，其他活載取1.0；···································6AL——跨徑長度范圍內布置的設計車輛荷載總軸重，單位為千牛（kNH——填土厚度，單位為米（m），大于2m時，可6.3.3.2地震設防烈度≥7度地區的波紋鋼管（板）橋涵結構應進行抗震設計，一般只考慮豎向地震Ev——地震荷載引起的波紋鋼管（板）橋涵結構環向壓力，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抗震設防烈度和水平向設計基本地789δ6.4.1對于承載能力極限狀態下的基本組合，由恒載和活載引起的閉口截面和開口截面結構的環向內Tfb——由恒載和活載引起的閉口截面和開口截面結構的環αD——恒載分項系數，公路橋涵取1.2；αL——活載分項系數，公路橋涵取1.4。6.4.2對于承載能力極限狀態下的偶然組合，由恒載和地震荷載引起的閉口截面和開口截面結構的環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）橋涵結構的環向內力，單位αE——地震荷載分項系數，公路橋涵取1.0；6.4.3承載能力極限狀態下由恒載和活載引起的波紋鋼管（板）橋涵結構的環向內Tf=max(Tfb，Tfo)·············7Tf——承載能力極限狀態下由恒載和活載引起的波紋鋼管（板）橋涵結構的環向內力，單位為千6.5.1.1承載能力極限狀態下波紋鋼管（板）結構≤min································σ——承載能力極限狀態下波紋鋼管（板）結構管壁的軸向壓應力，單位為兆帕（MPafy——波紋鋼管板橋涵結構基材的屈服應力，單位為兆帕（MPafb——波紋鋼管板橋涵結構基材的臨界屈曲應力，單位為兆帕（MPa）。6.5.1.2承載能力極限狀態下，波紋鋼管（板）結構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，劃分為上下兩部分分別計算臨界屈服應力，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，對于結構的下半部分，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力按公式（14公式（19）計算。1/2···········································81/4·························0.5≤1.0································λ=1.22···················?t——波紋鋼管（板）橋涵結構材料受壓時的抗力系數，見附錄B；Fm——多跨結構屈曲應力折減系數，對于單跨結構，或計算深波紋結構的上半部分時，取1.0，R——計算部位的曲率半徑，單位為毫米（mmr——波紋鋼面的回轉半徑，單位為毫米（mmS——多跨結構之間的最小橫向間距，單位為米（mλ——計算K的一個系數，矢跨比小于0.4的圓形拱結構之外的所有結構的上半部分按公式（19）施工階段波紋鋼管（板）橋涵結構截面的彎矩和環向壓力的組合效應滿足公式（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）橋涵結構截面所受環向壓力，單位為千牛（kN）;當拱頂填土厚度HC<HC——施工階段拱頂填土高度，單位為米（m）；Ppf——波紋鋼管（板）橋涵結構承擔的極限壓力，單位為千牛（kN）；αc——施工荷載分項系數，公路橋涵取2.0；Tc——施工機械引起的波紋鋼管（板）橋涵結構環向壓力，單位為千牛（kN），計算方法同Y——結構性回填材料的重度，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）橋涵結構材料抵抗塑性鉸的抗力系Z——波紋鋼管（板）橋涵結構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運營階段的深波紋鋼管（板）結構承載能力極限狀態的彎矩和環向壓力的組合效應應滿足公式）～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——參數值。6.5.4.1承壓型高強螺栓應符合公式（44）～公式（50）的要求。承壓型高強螺栓的抗剪承載力設計····························N=nvAeffvb N=d∑tfcb N=Aefftb ··················································Nv——一個高強螺栓承受的剪力，單位為千牛（kN）,施工階段按公式（49）計算，運營階段按Nt——一個高強螺栓承受的拉力，單位為千牛（kN）,施工階段按公式（49）計算，運營階段按N——一個高強螺栓的抗拉承載力設計值，單位為兆帕（MPaN——一個高強螺栓的承壓承載力設計值，單位為兆帕（MPanv——每只螺栓受剪面數量；fvb——高強螺栓抗剪強度設計值，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受力方向承壓構件總厚度的較小值，單位為毫米（mmfcb——高強螺栓承壓強度設計值，單位為兆帕（MPa），見附錄D；ftb——高強螺栓抗拉強度設計值，單位為兆帕（），yi——最遠螺栓距離螺栓群中性軸的距離，單位為毫米（mml——一個波紋截面的波長，單位為米（m6.5.4.2摩擦型高強螺栓應符合公式（51公式（53）的要求。 N=k1k2nfμ1p1 ），k1——系數，冷彎薄壁型鋼結構（板厚不小于6mm）時取0.8，其他情況取0k2——孔型系數，標準孔取1.0，大圓孔取0.85，內力與槽孔長向垂直時取0.7，內力與槽孔長向nf——傳力摩擦面數目；7.1.1管基墊層宜采用級配良好的7.1.4管基一個波深厚度的范圍內的墊層7.2.2波紋鋼板與混凝土基礎采用預埋不平衡槽鋼通過螺栓連接，不平衡槽鋼底面應與拱腳處切線垂7.3.1波紋鋼管（板）橋涵結構的沉降量不應小于兩側回填區的地7.3.2開口結構基礎應與波紋鋼結構共同沉降，不宜采用7.3.3開口結構兩側基礎之間的沉降差應滿足公式（54?——開口結構兩側基礎之間的沉降差，單位為毫米（mm7.4.1閉口結構應按公式（55）驗算拱腋處的Rs——閉口結構拱腋處的半徑，單位為米（m）；8.1.2地基不滿足承載力要求時，應清除結構兩側承載力差或承載力不均勻的材料，并換填合適的夯8.1.3閉口結構不應置于混凝土基礎和巖石地基等剛性基礎上，應在管身與基礎之間設置砂礫墊層。8.1.4承載力滿足設計要求時，開口結構基礎可直接置于巖石地基上。8.1.6當采空區覆蓋層較薄時，應按該段路基設計要求進行處理，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，當地基承載力不滿足要求時，應采用級配良好的粗砂或砂128.2.1閉口結構的波紋鋼管管身需要設置預拱度，預拱度宜為管8.3.3波紋鋼板可采用套疊方式運輸，運輸過程中應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天氣，必要時應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符合GB/T34567的規定，并附有產品合格證書。8.4.3螺旋波紋鋼管的安裝應符合以下要a）采用工廠咬口方式連接時，咬口應確保管體強度，咬口最小間距和相應的最少螺旋波紋數量p×d/（mm×mm）676b）采用法蘭連接和管箍連接時應符合GB/Tc）安裝完成后應檢查管的內徑，與規定直徑的正負差應不大于1%或6mm（取大值）。若超過此8.4.4環形波紋鋼管的安裝：采用左右或上下半圓翻邊連接時，螺栓孔應一一對應，縱向采用單排均布。采用法蘭連