DB63∕T 1735-2019 波紋鋼板拱橋設(shè)計(jì)規(guī)程

1、ICS93.040P 28DB63青海省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 63/T 17352019波紋鋼板拱橋設(shè)計(jì)規(guī)程Code of design for corrugated steel arch bridge2019 - 04 - 11 發(fā)布2019 - 06 - 20 實(shí)施青海省市場監(jiān)督管理局發(fā) 布DB63/T 17352019目次前言IV1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術(shù)語和定義24 材料及構(gòu)件54.1 主體結(jié)構(gòu)材料54.2 連接件64.3 防腐材料及防腐74.4 接縫防滲密封、二次防腐及防水材料74.5 結(jié)構(gòu)性回填材料74.6 基礎(chǔ)、下部結(jié)構(gòu)及附屬工程材料85 設(shè)計(jì)85.1 一般規(guī)定85.2 波紋鋼

2、板拱基本類型95.3 波紋鋼板拱橋布置105.4 波紋鋼板拱橋跨徑、交角、安全等級(jí)105.5 波紋鋼板拱橋凈空105.6 多孔(連拱)結(jié)構(gòu)之間的最小凈距105.7 線形及引道115.8 波紋鋼板件設(shè)計(jì)參數(shù)115.9 基礎(chǔ)（下部）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)135.10 結(jié)構(gòu)上的荷載及作用145.11 波紋鋼板圓弧拱結(jié)構(gòu)計(jì)算165.12 箱形拱結(jié)構(gòu)計(jì)算235.13 加勁肋設(shè)計(jì)235.14 結(jié)構(gòu)耐久性及防腐設(shè)計(jì)255.15 結(jié)構(gòu)性回填設(shè)計(jì)265.16 附屬工程設(shè)計(jì)28附錄 A（規(guī)范性附錄）波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)29I庫七七 提供下載前言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.12009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由青海省交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)

3、技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：青海省公路建設(shè)管理局、正平路橋建設(shè)股份有限公司、華南理工大學(xué)、青海藍(lán)圖公路勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司、青海路拓工程設(shè)施制造有限公司、海東正平管廊設(shè)施制造有限公司、青海正通土木工程試驗(yàn)檢測(cè)有限公司、蘇交科集團(tuán)股份有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：苗廣營、祁文斌、辛海生、王麗娜、金生光、宋方華、符鋅砂、李萬財(cái)、張?jiān)票?、李萍、祁文錦、李百建、馮曉楠、李勇。II波紋鋼板拱橋設(shè)計(jì)規(guī)程1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)計(jì)算理論與設(shè)計(jì)方法，以及波紋鋼板拱橋的材料、構(gòu)件、基礎(chǔ)、回填和附屬工程的設(shè)計(jì)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建和改（擴(kuò)）建各等級(jí)公路20 m及以內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)跨徑的波紋鋼板拱橋設(shè)計(jì)，跨徑小

4、于8 m 的波紋鋼板拱橋，可參照本標(biāo)準(zhǔn)的方法設(shè)計(jì)。2 規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T470鋅錠GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T709熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T1228鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓GB/T1229鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺母GB/T1230鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、螺母、墊圈技術(shù)條件GB/T 1499.2鋼筋混凝土用鋼 第2部分：熱軋帶肋鋼筋GB/T 1591低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼G

5、B/T 4171耐候結(jié)構(gòu)鋼GB/T 6723通用冷彎開口型鋼GB/T 11263熱軋H型鋼和部分T型鋼 GB/T 14647氯丁二烯橡膠 CR121、CR122 GB/T 14795天然橡膠 術(shù)語GB/T 17643土工合成材料 聚乙烯土工膜GB/T 19250聚氨酯防水涂料GB/T 22083建筑密封膠分級(jí)和要求GB/T 27806環(huán)氧瀝青防腐涂料GB/T 34567冷彎波紋鋼管GB 50017鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB 50755鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范JC/T 483聚硫建筑密封膠JT/T 722公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件JTG 3362公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG B01公路工

6、程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG C30公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范1JTG D30公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D40公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D60公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D63公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG F30公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則JTG F40公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTG/T F50公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1波紋鋼板采用符合規(guī)定要求厚度和性能的熱軋鋼板為板材，按照規(guī)定的尺寸和參數(shù)的波形軋制及冷彎成型、增加其結(jié)構(gòu)剛度的一種波紋板狀材料。3.2波紋鋼板件波紋鋼板經(jīng)環(huán)向加工制成的具有一定曲面的波紋板件。3.3加勁肋板在拱頂（箱形拱含拱肩）背面增

7、設(shè)與主體結(jié)構(gòu)相同的波紋鋼板件，形成組合截面，以增強(qiáng)主體結(jié)構(gòu)的抗彎承載能力。3.4波紋鋼板件長度曲面波紋鋼板件的弧長。3.5波紋鋼板件寬度曲面波紋鋼板件的投影寬度。3.6波距波紋鋼板相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）之間的距離。3.7波高或波深2波紋鋼板波峰與波谷之間的垂直高度。3.8波紋圓弧半徑波紋鋼板波峰、波谷處內(nèi)圓半徑。3.9深波形波高或波深大于等于140mm的波形。3.10 3.10壁厚波紋鋼板（件）的厚度(不含鍍鋅層等防腐層)。3.11 3.11開口結(jié)構(gòu)橫斷面不封閉的波紋鋼結(jié)構(gòu)物，一般為拱式結(jié)構(gòu)，拱腳與下部的拱座相連接。3.12 3.12圓弧拱由一種半徑的圓弧組成的開口結(jié)構(gòu)，一般指半圓拱和矢高小于

8、半徑的圓弧拱。3.13 3.13箱形拱截面近乎矩形、拱頂較為平坦的特殊多圓弧拱，并且波紋鋼板拱的曲率半徑大于0.2倍拱頂半徑的波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)。3.14 3.14拱頂波紋鋼板拱橫斷面的最高點(diǎn)或附件等一段區(qū)域。3.15 3.15拱肩波紋鋼板拱斷面上位于拱頂與起拱線之間的部位。3.16 3.16拱檐波紋鋼板拱背兩端口邊緣上采用鋼筋與波紋鋼板拱連接、澆筑混凝土并伸出拱邊緣的帽檐。33.17 3.17起拱線波紋鋼板拱橋橫斷面上水平方向最外側(cè)點(diǎn)的連線。3.18 3.18標(biāo)準(zhǔn)跨徑（凈跨徑）波紋鋼板拱橋水平方向內(nèi)側(cè)的最大凈距離。3.19 3.19計(jì)算跨徑波紋鋼板拱橋水平方向波紋鋼中性軸的最大距離。3.20 3

9、.20矢高波紋鋼板拱橋拱頂內(nèi)邊緣至起拱線的豎向距離。3.21 3.21計(jì)算矢高波紋鋼圓弧拱取拱頂中性軸半徑的2倍，箱型拱取拱頂波紋的中性軸至拱腳的豎向距離。3.22 3.22筑堤法在波紋鋼板拱橋周圍進(jìn)行結(jié)構(gòu)性回填以及結(jié)構(gòu)性回填范圍銜接的路堤填筑。3.23 3.23結(jié)構(gòu)性回填對(duì)發(fā)揮土體波紋鋼相互作用的回填區(qū)域進(jìn)行的土體回填。3.24 3.24最小填土厚度或范圍確保波紋鋼板拱橋的穩(wěn)定性和發(fā)揮土鋼相互作用所需的拱頂最小填土高度或范圍。3.25 3.25減載板為降低波紋鋼板拱橋結(jié)構(gòu)的彎矩，在拱頂以上一定位置設(shè)置的鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)。3.26 3.26作用4施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，如結(jié)構(gòu)的自重及土壓

10、力、行車荷載等，為直接作用，也稱為荷載。引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因，如基礎(chǔ)不均勻沉降、溫度變化、水力沖刷、地震等，為間接作用。兩者統(tǒng)稱為作用。4 材料及構(gòu)件4.1 主體結(jié)構(gòu)材料4.1.1 波紋鋼板用鋼材可采用碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、耐候鋼。鋼板尺寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合 GB/T 709 的有關(guān)規(guī)定。4.1.2 采用碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，宜選用 Q235 牌號(hào)的鋼材，其質(zhì)量應(yīng)符合 GB/T 700 的有關(guān)規(guī)定。其中，Q235 鋼中的沸騰鋼不宜用于需要驗(yàn)算疲勞且工作溫度等于或低于20的波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)。4.1.3 采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，宜選用 Q355 牌號(hào)的鋼材，其質(zhì)量應(yīng)符合 G

11、B/T 1591 的有關(guān)規(guī)定。4.1.4 對(duì)耐腐蝕有特殊要求或處于侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中的波紋鋼板拱，宜采用耐候結(jié)構(gòu)鋼，宜選用Q235NH、Q355NH 牌號(hào)的鋼材，其質(zhì)量應(yīng)符合 GB/T 4171 的有關(guān)規(guī)定。4.1.5 波紋鋼板件的長度和寬度應(yīng)根據(jù)其制造設(shè)備所允許的加工尺寸、鋼板尺寸、波距、開口結(jié)構(gòu)截面的半徑組成、橋?qū)?、吊裝、運(yùn)輸和安裝等條件計(jì)算確定。幾何尺寸、波紋參數(shù)及允許偏差，見表 1。表1波紋鋼板件幾何尺寸、波紋參數(shù)允許偏差單位：mm項(xiàng) 目規(guī)定尺寸允許偏差波紋鋼板厚度(壁厚) t設(shè)計(jì)值不小于設(shè)計(jì)值波 距 l4003波 高 d1503波紋鋼板件長度 LC600030波紋鋼板件寬度 LW128

12、0154.1.6 波紋鋼板件連接的螺栓孔數(shù)量及孔徑（螺栓直徑），應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求驗(yàn)算確定。螺栓孔采用標(biāo)準(zhǔn)圓孔 (見表 2)。400 mm150 mm 波紋鋼板，展開后的標(biāo)準(zhǔn)板片和螺栓孔中心距（如圖 1 所示）。螺栓孔距允許偏差（見表 3），螺栓孔中心至板邊緣的距離偏差應(yīng)5 mm。表2波紋鋼板件螺栓連接的標(biāo)準(zhǔn)孔型尺寸表單位：mm螺栓公稱直徑M16M20M22M24M27M30標(biāo)準(zhǔn)圓孔直徑17.52224263033標(biāo)準(zhǔn)圓孔直徑允許偏差0.4300.5200.5200.520+0.840+0.8405表3波紋鋼板件螺栓孔距允許偏差單位：mm孔距范圍5005011200120130003000同一組內(nèi)

13、任意兩孔間1.01.5相鄰兩孔的端孔間1.52.02.53.0圖1400mm150mm 波形展開標(biāo)準(zhǔn)板片和螺栓孔孔距示意圖單位：mm4.2 連接件4.2.1 波紋鋼板件等連接用螺栓的強(qiáng)度等級(jí)、規(guī)格型號(hào)及相應(yīng)數(shù)量，根據(jù)設(shè)計(jì)荷載、波紋鋼板件參數(shù)等計(jì)算確定。波紋鋼板件的連接應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)為 8.8 S 或 10.9 S 的螺栓連接，一般規(guī)格為 M16、M20、M22、M24、M27、M30，螺栓長度宜為螺栓連接副終擰緊后外露出 2 個(gè)3 個(gè)扣絲，螺栓長度計(jì)算應(yīng)符合GB 50755 的有關(guān)規(guī)定。螺栓組合應(yīng)符合表 4 的規(guī)定，其性能指標(biāo)應(yīng)符合 GB/T 1231 有關(guān)規(guī)定。表4高強(qiáng)度螺栓連接副組合類別螺

14、栓螺母墊圈形式尺寸按GB/T 1228 規(guī)定按GB/T 1229 規(guī)定按GB/T 1230 規(guī)定性能等級(jí)8.8 S8 H35 HRC45 HRC10.9 S10 H35 HRC45 HRC4.2.2 螺栓用鋼墊圈，其外形設(shè)計(jì)應(yīng)符合波紋鋼板件的波紋圓弧半徑（弧度）一致的凸凹形，墊圈最薄處厚度不宜小于被連接的波紋鋼板件厚度，墊圈的孔徑應(yīng)符合表 2 的規(guī)定。4.2.3 波紋鋼板拱腳與拱座連接的槽鋼宜采用不等邊槽鋼，槽鋼厚度應(yīng)大于或等于波紋鋼板件的壁厚， 槽鋼內(nèi)凈寬應(yīng)大于或等于波紋鋼板波高的 1.2 倍。槽鋼材料性能、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合 GB/T 6723 的有關(guān)規(guī)定。4.2.4 拱座連接槽鋼

15、宜設(shè)預(yù)埋地腳錨筋（帶肋鋼筋），其性能、質(zhì)量指標(biāo)等，應(yīng)符合 GB/T 1499.2 的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)設(shè)地腳錨固螺栓時(shí)，其性能、質(zhì)量指標(biāo)等，應(yīng)符合 GB 50017 的有關(guān)規(guī)定。4.2.5 采用 H 型鋼作為波紋鋼板拱腹的加勁肋拱梁時(shí)，H 型鋼應(yīng)符合 GB/T 11263 的有關(guān)規(guī)定。4.2.6 用于波紋鋼板件加工焊接、槽鋼接長焊接、H 型鋼加勁肋拱梁接長焊接及鋼管樁焊接等金屬件的連接焊接材料，應(yīng)與被焊接的鋼材相匹配，焊接材料應(yīng)符合 GB 50017 的有關(guān)規(guī)定。64.3 防腐材料及防腐4.3.1 波紋鋼板件和高強(qiáng)度螺栓、螺母、鋼墊圈以及槽鋼、H 型鋼等，應(yīng)采用熱浸鍍鋅防腐處理，其防腐性能應(yīng)符合 G

16、B/T 34567 的有關(guān)規(guī)定。4.3.2 鍍鋅防腐所用的鋅，應(yīng)符合 GB/T 470 規(guī)定的 1 號(hào)鋅或 0 號(hào)鋅。4.3.3 當(dāng)采用其它防腐處理（如：鋅鋁鎂、鋅鎂、熱浸鍍鋁、靜電噴涂等其他防腐方法代替熱浸鍍鋅等）時(shí)，其防腐性能應(yīng)不低于 GB/T 34567 有關(guān)熱浸鍍鋅的防腐要求。4.4 接縫防滲密封、二次防腐及防水材料4.4.1 波紋鋼板件接縫防滲密封材料，應(yīng)根據(jù)不同的區(qū)域環(huán)境和氣候條件選擇相適應(yīng)的接縫防滲材料， 宜采用具有良好的抗凍、耐寒、耐腐蝕、耐老化和不透水性等性能的材料?？蛇x用天然橡膠、氯丁橡膠或耐候密封膠。其性能與質(zhì)量應(yīng)分別符合 GB/T 14795、GB/T 14647、GB

17、/T 22083 的有關(guān)規(guī)定。4.4.2 高強(qiáng)度螺栓的螺帽防松動(dòng)和防滲，宜采用厭氧膠（螺絲鎖固劑）和雙組分聚硫密封膠密封防滲處理。密封膠性能、質(zhì)量與技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合 JC/T 483 的有關(guān)規(guī)定。4.4.3 采用聚氨酯防腐（防水）時(shí)，其質(zhì)量與技術(shù)指標(biāo)、基本性能（產(chǎn)品適用類型）的選用，應(yīng)符合GB/T 19250 的有關(guān)規(guī)定。4.4.4 采用瀝青涂層防腐（防水）時(shí)，宜采用環(huán)氧瀝青或改性瀝青，其性能、質(zhì)量與技術(shù)指標(biāo)應(yīng)分別符合 GB/T 27806 和JTG F40 的有關(guān)規(guī)定。4.4.5 防水土工膜隔水層，宜采用環(huán)保用高密度聚乙烯土工膜，其性能、質(zhì)量與技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合 GB/T 17643 的有關(guān)規(guī)定。

18、4.4.6 采用其他防滲密封、防腐及防水材料時(shí)，應(yīng)滿足波紋鋼板拱在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)防腐、抗?jié)B基本要求，采用的材料性能、質(zhì)量與技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合國家或行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。4.4.7 采用涂裝時(shí)，涂裝材料品種、性能與適應(yīng)的腐蝕環(huán)境等，應(yīng)符合 JT/T 722 的有關(guān)規(guī)定。4.5 結(jié)構(gòu)性回填材料4.5.1 結(jié)構(gòu)性回填材料，宜選用級(jí)配較好的礫類土、砂類土等低腐蝕性、低壓縮性、易壓實(shí)的填料。填料最大粒徑應(yīng)小于 150 mm。凍土地區(qū)的回填材料,粒徑小于 0.075 mm 顆粒含量宜小于 5 %。4.5.2 結(jié)構(gòu)性回填材料不得采用液限大于 50 %、塑性指數(shù)大于 26（凍土區(qū)液限大于 32 %、塑性指數(shù)大于

19、 12）的細(xì)粒土或黏性土和垃圾、含有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的土、腐殖質(zhì)土、有機(jī)土、粉質(zhì)土、泥炭、淤泥、凍土、膨脹土、粉質(zhì)土、草皮、白堊土、硅藻土、易溶鹽超過允許含量的土和含有二價(jià)以上銅、錳、鐵離子及氯化鈣、碳酸鈉、硫化物等對(duì)波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重腐蝕性的土。4.5.3 波紋鋼板拱橋側(cè)的結(jié)構(gòu)性回填，需采用擋土墻側(cè)墻時(shí)，可根據(jù)波紋鋼板拱橋所處環(huán)境、條件及景觀等因素，采用有面板加筋土擋土墻、鋼筋混凝土擋土墻、片石混凝土擋土墻、漿砌片（塊）石或料石擋土墻、波紋鋼板加筋土擋土墻等：a) 采用有面板加筋土擋土墻結(jié)構(gòu)時(shí)，面板、加筋帶、基礎(chǔ)等材料質(zhì)量，應(yīng)符合 JTG D30 的有關(guān)規(guī)定；b) 采用鋼筋混凝土擋土墻、片

20、石混凝土擋土墻、漿砌片（塊）石或料石擋土墻時(shí)，其材料質(zhì)量等應(yīng)符合 JTG/T F50 的有關(guān)規(guī)定；c) 采用波紋鋼板加筋土擋土墻時(shí)，波紋鋼板質(zhì)量應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第 4.1 條的相關(guān)要求，連接件（螺栓）性能應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第 4.2 條的相關(guān)要求，加筋帶性能及質(zhì)量應(yīng)符合 JTG D30 的有關(guān)規(guī)定。4.5.4 波紋鋼板拱上結(jié)構(gòu)性回填厚度小于 1.0 m 或壓實(shí)困難，可考慮采用 C20 輕質(zhì)混凝土（發(fā)泡混凝土或泡沫水泥輕質(zhì)土）填料。4.5.5 當(dāng)在結(jié)構(gòu)性回填層頂或路面結(jié)構(gòu)層設(shè)置鋼筋混凝土減載板時(shí)，材料應(yīng)符合 JTG F30 的有關(guān)規(guī)定。74.6 基礎(chǔ)、下部結(jié)構(gòu)及附屬工程材料鋼筋及其他鋼材（鋼管樁等）、混凝

21、土和砌體砂漿用材料（水泥、細(xì)集料、粗集料、水、外加劑、摻合料等）、砌體用片石、塊石和片石混凝土用片石、混凝土用模板等，各材料的性能、質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)， 應(yīng)符合JTG/T F50的有關(guān)規(guī)定。5 設(shè)計(jì)5.1 一般規(guī)定5.1.1 波紋鋼板拱橋應(yīng)根據(jù)使用功能、通行能力、抗洪防災(zāi)等要求，結(jié)合地質(zhì)、地形、水文和環(huán)境等條件進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，并應(yīng)符合 JTG D60 的有關(guān)規(guī)定。5.1.2 線形設(shè)計(jì)應(yīng)符合路線設(shè)計(jì)的總體要求。5.1.3 對(duì)于分期修建或后期需加寬的，應(yīng)滿足先期與后期易銜接的結(jié)構(gòu)形式。5.1.4 用于灌溉功能的波紋鋼板拱橋，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)考慮排灌的需要。5.1.5 用于排洪功能的波紋鋼板拱橋，應(yīng)滿

22、足排洪的需要。5.1.6 用于通道功能的波紋鋼板拱橋，應(yīng)滿足道路通行的需要。5.1.7 波紋鋼板箱形拱應(yīng)進(jìn)行抗疲勞設(shè)計(jì)。5.1.8 應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)、與自然環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)，有景觀要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)。5.1.9 波紋鋼板拱橋的設(shè)計(jì)使用年限，見表 5。表5波紋鋼板拱拱結(jié)構(gòu)中小橋的設(shè)計(jì)使用年限單位：年公路等級(jí)主體結(jié)構(gòu)中橋小橋高速公路、一級(jí)公路10050二級(jí)公路及以下等級(jí)公路50305.1.10 波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，按分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)，按式（1）驗(yàn)算。g 0 S d R d(1)式中：0結(jié)構(gòu)重

23、要性系數(shù)，安全等級(jí)為一級(jí)時(shí)取 1.1，安全等級(jí)為二級(jí)時(shí)取 1.0，施工階段取 0.9；Sd不考慮地震作用時(shí)，荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；Rd結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)值。5.1.11 當(dāng)抗震設(shè)防烈度為 7 度及以上時(shí)，應(yīng)進(jìn)行豎向地震作用的組合效應(yīng)驗(yàn)算，地震作用設(shè)計(jì)狀況應(yīng)滿足式（2）的要求。S E Rd / g RE. (2)8式中：SE 考慮多遇地震作用時(shí)，荷載和地震作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；Rd 結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)值；RE承載力抗震調(diào)整系數(shù)，基礎(chǔ)取 0.9、波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)取 0.85。5.1.12 波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)上的作用，按性質(zhì)可分為永久荷載、可變荷載和偶然荷載。各組合考慮的作用及分項(xiàng)系數(shù)，見表 6。表6公路波紋

24、鋼板拱結(jié)構(gòu)中小橋荷載組合與分項(xiàng)系數(shù)組合方式作用類別分項(xiàng)系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力不利時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力有利時(shí)基本組合永久荷載結(jié)構(gòu)自重1.21.0結(jié)構(gòu)性回填土的重力1.21.0基礎(chǔ)變位作用混凝土0.50.5鋼結(jié)構(gòu)1.01.0可變荷載汽車荷載及動(dòng)力作用1.4施工荷載2.0偶然組合偶然荷載土的重力1.21.0地震作用1.005.1.13 結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值組合計(jì)算變形，波紋鋼板拱的豎向撓度限值（拱的下?lián)匣蛏瞎埃┑淖冃瘟坎粦?yīng)超過計(jì)算矢高的 1.5 %。5.1.14 對(duì)適宜本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定跨徑范圍內(nèi)需加固的原混凝土舊橋加固與加寬，參照本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。加固舊橋?qū)Σy鋼板拱座需在混凝土基礎(chǔ)

25、上提高的，應(yīng)緊貼原舊橋墩臺(tái)身設(shè)置實(shí)體墻式鋼筋混凝土拱座臺(tái)身，并在原舊橋墩臺(tái)身植入鋼筋與實(shí)體墻式鋼筋混凝土拱座臺(tái)身鋼筋連為一體。5.2 波紋鋼板拱基本類型5.2.1 波紋鋼板拱橋的拱形類型，采用圓弧拱和箱形拱兩種拱形，即開口結(jié)構(gòu)，見圖 2 所示。圓弧拱適宜拱上填土較高的路段、箱形拱適宜拱上填土較低的路段。拱形選擇應(yīng)以工程現(xiàn)場實(shí)際并滿足本標(biāo)準(zhǔn)附錄 A 的技術(shù)參數(shù)選型。當(dāng)采用其它拱形時(shí)，應(yīng)具有成熟、可靠的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，并經(jīng)工程建設(shè)單位組織有關(guān)專家論證通過。a） 圓弧拱b） 箱形拱9說明：計(jì)算矢高； rt 拱頂半徑； rc 拱肩半徑； Lk 標(biāo)準(zhǔn)跨徑； Dh計(jì)算跨徑。圖2波紋鋼板拱橋拱形示意圖5.2.2

26、波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)基本技術(shù)參數(shù)，見附錄 A。5.3 波紋鋼板拱橋布置5.3.1 水文、水力和設(shè)計(jì)洪水頻率，應(yīng)符合 JTG C30 和 JTG D60 的有關(guān)規(guī)定。5.3.2 波紋鋼板拱橋的縱軸線宜與洪水流向正交（可根據(jù)現(xiàn)場設(shè)導(dǎo)流呈正交）。對(duì)跨（穿）越道路的波紋鋼板拱橋，其縱軸線宜與跨（穿）越道路正交。斜交應(yīng)符合表 7 規(guī)定的交角。5.4 波紋鋼板拱橋跨徑、交角、安全等級(jí)5.4.1 波紋鋼板拱橋跨徑，應(yīng)滿足河(溝)設(shè)計(jì)洪水以內(nèi)的各級(jí)洪水及水流、泥石流、漂流物或通道下的人員、車輛、牲畜等從橋下安全通過的要求，并應(yīng)考慮壅水、沖刷對(duì)上下游的影響，確保橋位附近路堤的穩(wěn)定?？鐝椒诸惣翱鐝讲贾?，應(yīng)符合 JTG

27、D60 的有關(guān)規(guī)定。5.4.2 波紋鋼板拱橋設(shè)計(jì)跨徑、交角、安全等級(jí)，見表 7。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)跨徑時(shí)，應(yīng)參照本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算與設(shè)計(jì)。表7波紋鋼板拱橋跨徑、交角、安全等級(jí)公路等級(jí)高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路三級(jí)公路、四級(jí)公路汽車荷載等級(jí)公路級(jí)公路級(jí)安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)跨徑（Lk/m）8、10、13、16、20交角 （）跨徑小于等于 16m 的圓弧拱結(jié)構(gòu)的軸線與道路中心線的夾角不小于 60 跨徑 20m 的圓弧拱結(jié)構(gòu)以及箱形拱結(jié)構(gòu)的軸線與道路中心線宜正交環(huán)境類別應(yīng)符合JTG 3362 有關(guān)環(huán)境類別及其作用等級(jí)5.5 波紋鋼板拱橋凈空5.5.1 波紋鋼板拱橋凈空，應(yīng)符合 JTG B01 中的公路建筑

28、界限的規(guī)定和 JTG D60 的有關(guān)規(guī)定。5.5.2 根據(jù)波紋鋼板拱形技術(shù)參數(shù)（附錄 A），當(dāng)波紋鋼板拱矢高受限不能滿足橋下凈高要求、或需要增加橋下凈高時(shí)，可采用實(shí)體墻式鋼筋混凝土墩臺(tái)身的方法，調(diào)整或提高橋下凈高。5.5.3 波紋鋼板拱橋改擴(kuò)建路基需加寬增高時(shí)，根據(jù)拱頂填土厚度限制條件，在滿足使用功能、荷載、橋下凈空或通行能力、使用年限等要求前提下，可利用或加固利用。5.6 多孔(連拱)結(jié)構(gòu)之間的最小凈距105.6.1 當(dāng)波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)兩孔或多孔連拱平行布置時(shí)，孔之間起拱線處的凈距，應(yīng)根據(jù)拱形與尺寸及結(jié)構(gòu)性回填材料的類型，滿足起拱線與壓實(shí)區(qū)域的回填要求。5.6.2 采用級(jí)配材料作為結(jié)構(gòu)性回填材

29、料時(shí)，孔之間起拱線處的最小凈距，見表 8。表8波紋鋼板拱橋多孔連拱結(jié)構(gòu)起拱線外側(cè)之間最小凈距單位：m結(jié)構(gòu)性回填條件結(jié)構(gòu)類型圓弧拱結(jié)構(gòu)箱形拱結(jié)構(gòu)8.08.0 12.012.08.08.0壓實(shí)填料1.01.2有限元分析確定或 0.1Dh1.0有限元分析確定或 0.1Dh5.7 線形及引道5.7.1 波紋鋼板拱橋的平、縱、橫技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)與路線總體布設(shè)相協(xié)調(diào)，并應(yīng)符合 TG D60 的有關(guān)規(guī)定。5.7.2 結(jié)構(gòu)性回填區(qū)長度范圍內(nèi)的路面縱坡不宜大于 4 %, 橋頭引道縱坡不宜大于 5 %。易積雪、結(jié)冰的路段，橋上路面縱坡不應(yīng)大于 3 %。5.8 波紋鋼板件設(shè)計(jì)參數(shù)5.8.1 波紋鋼板件的壁厚、波紋標(biāo)準(zhǔn)參

30、數(shù)及適宜標(biāo)準(zhǔn)跨徑，見表 9。表9波紋鋼板的壁厚、波紋參數(shù)及適宜跨徑單位：mm波紋鋼板厚度(壁厚)t波距 l波高 d波紋圓弧半徑 r波形類別波紋鋼板件寬度 LC波紋鋼板件長度 LW適宜標(biāo)準(zhǔn)跨徑 Lk6.07.040015080深波形1280600080007.08.0100008.09.0130009.010.01600011.012.020000波紋鋼板件波形尺寸示意圖115.8.2 波紋鋼板原材的物理性能指標(biāo)，見表 10。表10波紋鋼板原材的物理性能指標(biāo)表名 稱鋼牌號(hào)屈服強(qiáng)度/MPa抗拉強(qiáng)度/MPa斷后伸長率A/%碳素結(jié)構(gòu)鋼Q23523537026低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q355355470橫向2

31、0、縱向22耐候結(jié)構(gòu)鋼Q235NH23536025Q355NH355490225.8.3 波紋鋼的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見表 11。表11波紋鋼的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼牌號(hào)鋼材厚度（壁厚）t/mm抗拉、抗壓和抗彎 /N/mm2抗剪 /N/mm2端面承壓（磨平頂緊） /N/mm2Q235 鋼12205120310Q355 鋼123001754005.8.4 波紋鋼板截面特性，見表 12。表12波紋鋼板截面特性值波紋鋼板壁厚t/mm波紋參數(shù)mm截面積A/mm2/mm慣性矩I/mm4/mm塑性截面模量Z/mm3/mm波距 l波高 d波紋圓弧半徑 r6400150807.83621054.371361.2116.58.4

32、9122841.016391.69779.14624633.163422.207810.45728234.450483.455911.76931859.201544.9351013.08335508.390606.6801114.36039332.000670.05注：其他壁厚的波紋鋼板截面特性值，應(yīng)通過計(jì)算求得。125.9 基礎(chǔ)（下部）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.9.1 波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，宜采用強(qiáng)度等級(jí)不低于 C30 鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，在特殊條件下可采用鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)或鋼管樁基礎(chǔ)。地基與基礎(chǔ)（包括非凍脹土層和凍脹土層及防沖刷的基礎(chǔ)埋置深度、地基與基礎(chǔ)計(jì)算、地基承載力、基礎(chǔ)沉降和穩(wěn)定性計(jì)算、軟土或軟弱

33、地基處理、濕陷性黃土地基處理等） 設(shè)計(jì)，應(yīng)符合 JTG D63 的有關(guān)規(guī)定。5.9.2 波紋鋼板拱橋的地基設(shè)計(jì)考慮范圍，包括結(jié)構(gòu)性回填區(qū)的范圍，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第 5.15.2 條的相關(guān)要求，地基寬度應(yīng)為全橋?qū)挾取?.9.3 波紋鋼板拱的拱座，宜采用強(qiáng)度等級(jí)不低于 C30 鋼筋混凝土，跨徑 8 m、10 m、13 m 的拱座寬度宜為 1000 mm1200 mm，跨徑 16 m、20 m 的拱座寬度宜為 1200 mm1500 mm，拱座高度宜為 800 mm 1200 mm。對(duì)多孔連拱之間的拱座寬度，還應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第 5.6 條規(guī)定的波紋鋼板拱腳最小凈距的要求。拱座配筋布置和計(jì)算，應(yīng)滿足承載能力

34、要求。5.9.4 鋼筋混凝土拱座應(yīng)水平布置于基礎(chǔ)頂面或?qū)嶓w墻式鋼筋混凝土墩(臺(tái))身頂面。拱座連接應(yīng)符合下列規(guī)定：a) 波紋鋼板立置于槽鋼內(nèi)，波紋鋼板波峰處用螺栓連接于槽鋼。槽鋼應(yīng)與波紋鋼板件拱腳處切線垂直，槽鋼底面與拱座水平面的夾角，見圖 3 所示。應(yīng)根據(jù)波紋鋼板拱腳的角度計(jì)算調(diào)整布置：1) 半圓拱，槽鋼底面垂直于拱座水平布置,見圖 3、a）；2) 矢高小于拱半徑的圓弧拱，矢高宜為拱半徑的 0.900.99 ，半徑較小取較小值、 反之取較大值,見圖 3、b）；3) 箱形拱的拱側(cè)（拱腳）與拱座的水平內(nèi)夾角宜為 82 85 ，矢高較小取較小值，反之取較大值,見圖 3、c）。a ) 矢高等于半徑的圓

35、弧拱b) 矢高小于半徑的圓弧拱c) 箱形拱圖3波紋鋼板拱腳與槽鋼和拱座連接示意圖b) 拱腳槽鋼壁厚、槽內(nèi)凈寬，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第 4.2.3 條的要求。槽鋼布置于鋼筋混凝土拱座之上通過預(yù)埋錨筋（鋼筋）或地腳螺栓連接，錨筋（鋼筋）或地腳螺栓的間距應(yīng)為 400 mm(對(duì)應(yīng)于波紋鋼板件的波谷位置)。波紋鋼板件拱腳與槽鋼連接的高強(qiáng)度螺栓間距應(yīng)為 400 mm（對(duì)應(yīng)于波紋鋼板件的波峰位置）。波紋鋼板件與槽鋼連接的高強(qiáng)度螺栓強(qiáng)度等級(jí)、規(guī)格，參見表 13 選擇。13表13波紋鋼板拱腳與槽鋼連接的高強(qiáng)度螺栓等級(jí)及規(guī)格跨徑LK/m高強(qiáng)度螺栓等級(jí)及規(guī)格螺栓強(qiáng)度等級(jí)螺栓規(guī)格88.8 S 或 10.9 SM16 或M20

36、10、138.8 S 或 10.9M20 或M24168.8 S 或 10.9 SM24 或M27208.8 S 或 10.9 SM27 或M305.9.5 鋼筋混凝土拱座上，應(yīng)預(yù)埋拱腳處波紋鋼板件兩側(cè)后澆混凝土鋼筋，后澆混凝土應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第 5.15.3 條的要求。5.10 結(jié)構(gòu)上的荷載及作用5.10.1 土的重力作用在波紋鋼板拱上結(jié)構(gòu)性回填土的作用范圍，見圖 4 所示，其每延米的重力(W ）按式（3）計(jì)算。W = g Dh (H + 0.1075 D v )(3)式中： 波紋鋼板拱上填土每延米的重力（kN/m）；土的重度（kN/m3）；波紋鋼板拱橋計(jì)算跨徑（m），參見圖 13 定義；拱上填

37、土厚度（m）；Dv 波紋鋼板拱橋計(jì)算矢高（m），參見圖 13 定義。說明：W拱上結(jié)構(gòu)性回填土每延米重力的截面。圖4波紋鋼板拱上恒載范圍圖示5.10.2 汽車荷載5.10.2.1 波紋鋼板拱橋的汽車荷載，應(yīng)采用車輛荷載圖式。5.10.2.2 汽車荷載的擴(kuò)散方法和多車道折減系數(shù)，參考 JTG D60 相關(guān)規(guī)定，擴(kuò)散壓力按式（4）計(jì)算。o L =ALB l t m f. (4)14式中：o L汽車荷載擴(kuò)散到波紋鋼板拱頂?shù)膲毫Γ╧Pa）； 跨徑長度范圍內(nèi)布置的設(shè)計(jì)車輛荷載總軸重（kN），應(yīng)考慮車道數(shù)。在施工過程中， 按實(shí)際施工機(jī)械及車輛總軸重驗(yàn)算；多車道折減系數(shù)；、B 沿車輪長度和寬度方向擴(kuò)散后尺寸（

38、m），若lt 大于Dh 時(shí)，lt =Dh；單車道車輛荷載擴(kuò)散見圖5。a）行車方向b ）路寬方向說明：沿車輪長度（行車）方向擴(kuò)散后的尺寸；B 沿車輪寬度（路寬）方向擴(kuò)散后的尺寸。圖5單車道車輛荷載擴(kuò)散圖示5.10.2.3 車輛沖擊擴(kuò)大系數(shù)，按式（5）計(jì)算：拱頂以上填土厚度大于 2 m 時(shí)，可不考慮沖擊影響。m式中：車輛沖擊擴(kuò)大系數(shù)；= 0 .4 (1 .0 - 0 .5 H ). (5)波紋鋼板拱上填土(含路面結(jié)構(gòu)層)厚度(m)。5.10.3 地震作用抗震設(shè)防烈度大于或等于7度（0.10 g）的地區(qū)，波紋鋼板拱橋應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，考慮地震作用。一般可只考慮豎向地震作用，按式（6）計(jì)算。E v =R

39、 o d M. (6)式中：Ev豎向地震作用（kN/m）；Ro豎向地震作用與水平地震作用比值函數(shù)，取 0.65；d 地震動(dòng)水平加速度峰值，按表 14 取值；M拱上填土每延米的質(zhì)量（t/m），取式（3）土體重力除于重力加速度 g。15表14抗震設(shè)防烈度和水平向設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)加速度峰值抗震設(shè)防烈度789d0.10（0.15）g0.20（0.30）g0.40g5.11 波紋鋼板圓弧拱結(jié)構(gòu)計(jì)算5.11.1 內(nèi)力計(jì)算和連接強(qiáng)度計(jì)算土壓力折減系數(shù)土壓力增大系數(shù)覆土重量波紋鋼板的彈性模量波紋鋼板的面積結(jié)構(gòu)尺寸覆土厚度土的重度和彈性模量調(diào)查研究根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第 5.2 條選擇拱形多車道荷載修正系數(shù)均布荷載壓力覆土

40、厚度活載軸重與布置結(jié)構(gòu)跨徑5.11.1.1 內(nèi)力計(jì)算和連接強(qiáng)度計(jì)算程序，見圖 6。內(nèi)力驗(yàn)算壓應(yīng)力屈服應(yīng)力和臨界屈服應(yīng)力設(shè)計(jì)壓力波紋鋼板面積極限連接強(qiáng)度設(shè)計(jì)值活載壓力是否需考慮地震作用恒載壓力波紋鋼板連接強(qiáng)度驗(yàn)算圖6內(nèi)力和連接強(qiáng)度計(jì)算程序示意圖5.11.1.2 波紋鋼板結(jié)構(gòu)的內(nèi)力按式（7）、式（8）計(jì)算：a) 當(dāng)不考慮地震作用時(shí)，波紋鋼板的軸向壓應(yīng)力應(yīng)滿足式（7）的要求。a D TD + a L TL (1+ m )/ A min(f y，f b )(7)b) 當(dāng)考慮地震作用時(shí)，波紋鋼板的軸向壓應(yīng)力應(yīng)滿足式（8）的要求。(a D TD + a E EV )/ A R (KR / r )2eEI0

41、.25ER 3 K = l m. (13)r 6 E r 0 . 5R = . (14)KfeyH + H 0.5r = 1000Rc 1.0 . (15)EI 0 . 25 l = 1 . 22 1 . 0 + 1 . 6 . (16) E m R 3 c R2 Em = Es 1- c (17) Rc +1000(H + H ) mF = 0.85+ 0.3S 1.0(18)Dh式中：波紋鋼板的極限抗力（MPa）；ft 波紋鋼材料抗力系數(shù)，取 0.8；多跨結(jié)構(gòu)屈曲應(yīng)力折減系數(shù)，按式（18）計(jì)算；fy 波紋鋼板材屈服強(qiáng)度（MPa）；結(jié)構(gòu)與周圍土體相對(duì)彎曲剛度系數(shù)，按式（13）計(jì)算；R 結(jié)構(gòu)的

42、曲率半徑（mm）；E 波紋鋼板材的彈性模量（MPa）；屈曲折減系數(shù)，按式（15）計(jì)算；r 波紋鋼板材回轉(zhuǎn)半徑（mm）；Re 等效半徑（mm），按式（14）計(jì)算；l 計(jì)算 K 的一個(gè)系數(shù)，按式（16）計(jì)算；I 波紋鋼板材的慣性矩（mm4/mm）；18Em 土體彈性模量的修正值，按式（17）計(jì)算；H波紋鋼板拱頂以上填土厚度（m）； H 拱頂至起拱線垂直距離的一半（m）； RC 拱頂處的曲率半徑（mm）；ES 回填土體彈性模量（MPa）；多跨結(jié)構(gòu)之間的最小間距（m）；Dh 波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑（m），參見圖 13 定義。5.11.3 施工過程驗(yàn)算施工活載施工時(shí)軸重與布置覆土厚度土的重度與彈性模量結(jié)構(gòu)尺寸波紋鋼板面積波紋鋼板面積與屈服強(qiáng)度結(jié)構(gòu)尺寸施工活載軸重與布置施工活載壓力施工恒載壓力施工荷載效應(yīng)計(jì)算施工荷載壓力施工荷載彎矩組合彎矩與軸向壓力驗(yàn)算5.11.3.1 施工過程驗(yàn)算程序，見圖 7。結(jié)構(gòu)均布荷載覆土土