波紋鋼管涵洞設計說明月日

1、一、 波紋鋼管涵洞適用范圍1、 高填方路段：采用拱涵或蓋板涵地基承載力不滿足要求，或施工質(zhì)量難以保證且費用較高時；2、 山區(qū)公路：澆筑混凝土使用的原材料缺乏，施工用水困難，或水泥、鋼材等材料運輸不便時；3、 不良地質(zhì)條件：常年凍土、膨脹土、軟土、濕陷性黃土等特殊地區(qū)，地基不均勻沉降可能對剛性涵洞造成破壞時；4、 北方地區(qū)：受工期影響或季節(jié)氣候制約，采用混凝土結(jié)構(gòu)難以滿足質(zhì)量及工期要求時；5、 快修工程：應急搶險、救災等對工期要求較緊的涵洞；6、 一般公路工程：與同等跨度的常規(guī)混凝土管涵、蓋板涵和箱涵相比，波紋鋼管涵洞在受力性能、施工工期、使用壽命、行車舒適度、養(yǎng)護成本、綜合造價等綜合因素具有可

2、比性時。二、 采用與參照的標準與規(guī)范 本設計圖主要依據(jù)以下標準進行編制：1、 交通部頒公路工程技術(shù)標準（JTG B01-203）2、 交通部頒公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）3、 交通部頒公路圬工橋涵設計規(guī)范（JTG D61-2005）4、 交通部頒公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D62-2004）5、 交通部頒公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范（JTG D63-2007）6、 交通部頒公路橋涵設計細則（JTG/T D65-04-2007）7、 交通部頒公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）8、 交通部頒公路涵洞通道用波紋鋼管（板）（JT/T 791-2

3、010）9、 交通部頒公路工程質(zhì)量檢驗評定標準（JTG F80/1-2004）10、建設部頒鋼筋結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB 50017-2003）11、加拿大規(guī)范Canadian Highway Bridge Design Code （CAN/CSA-S6-06）12、美國規(guī)范AASHTO LRFD Bridge Design Specification，4th Edition 三、 主要技術(shù)指標1、 設計荷載：公路-級、級（以車輛荷載控制設計）2、 涵洞孔徑：0.75、1.0、1.25、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0m3、 涵洞斜度：045&

4、#176;4、 管頂填土高度：0.855m5、 地震動力峰值加速度：0.05g6、 設計基準期：100年7、填土容重：四、 主要材料1、管身：采用Q235或Q345熱軋鋼板制作，Q235鋼板應滿足碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 700-2006）和熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差（GB/T 709-2006）的要求，屈服強度不應小于235MPa，抗拉強度不應小于370MPa。Q345鋼板應滿足低合金高強的結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 1591-2008）和熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差（GB/T 709-2006）的要求，屈服強度不應小于345MPa，抗拉強度不應小于470MPa。2、洞口端墻

5、墻身、八字墻墻身：C20混凝土3、洞口端墻墻身、八字墻基礎：C20混凝土4、截水墻：C20混凝土5、河床鋪砌、洞口護坡：M10漿砌片石6、勾縫：M10砂漿7、緣石：C20混凝土8、片石強度：石材強度等級不小于MU509、鋼筋：HPB300光圓鋼筋：滿足鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB 1499.1-2008）規(guī)定，抗拉強度標準值，抗拉強度設計值。凡直徑<12mm者，應采用HPB300光圓鋼筋。 HRB400螺紋鋼筋：滿足鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GB 1499.2-2007）規(guī)定，抗拉強度標準值，抗拉強度設計值。凡直徑者，應采用HRB400熱軋螺紋鋼筋。 10、基礎與管側(cè)回填： 基礎：上層

6、采用級配砂礫或均勻粗砂，下層采用砂礫或級配碎石。 管側(cè)與管頂：級配良好的粗砂或碎石。 結(jié)構(gòu)性回填區(qū)：級配良好的砂礫或粗砂。五、 設計要點1、 設計計算：(1) 本圖參照加拿大規(guī)范Canadian Highway Bridge Design Code （CAN/CSA-S6-06）進行設計計算。(2) 荷載計算：恒載計算：涵上填土按土柱重理論計算，考慮涵洞起拱線以上的所有土體，內(nèi)摩擦角，土容重。活荷載計算：按中國公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）規(guī)范中的車輛荷載，考慮車道折減，不考慮涵洞頂土柱和周圍填土間的摩擦力，采用角度分布法計算，半無限彈性體理論核算。(3) 涵底縱坡：本通用圖

7、適用于涵底縱坡不大于5%的涵洞。涵底縱坡更大時，應進行水力計算，并考慮水流沖刷對洞身產(chǎn)生的下拉力可能引起的涵身管節(jié)位移和拉裂。(4) 圖紙中管徑D為波紋鋼管內(nèi)徑，管頂填土高度h為波紋管頂?shù)墓鼙谥行木€距填土頂?shù)母叨取?、 斜交涵洞：按斜涵正處理洞身壁厚與正交涵洞一致。3、構(gòu)造要求：(1) 直徑小于或等于2.0m的波紋管通常為圓形整體管，管節(jié)長度為2-6m，采用法蘭螺栓連接；直徑大于2.0m波紋管通常采用圓弧形波紋鋼板分片拼裝。(2) 洞口形式分八字式與傾斜式。八字式洞口水流條件較好，造價亦較低，一般情況下宜采用八字式；當采用傾斜式時，應保證路基邊坡穩(wěn)定。為防止鋼波紋管發(fā)生順路線方向位移，并保證與

8、八字墻的順接，在涵洞洞口設置側(cè)墻。(3) 整體管連接法蘭及管箍采用角鋼、鋼板制作。整體管與分片拼裝管的緊固件采用國標中的標準緊固件，其強度和規(guī)格應滿足力學要求，且不低于管材強度要求。墊片與緊固件相配。(4) 法蘭連接的密封材料采用方形耐久性能較好的橡膠密封圈或方形石棉盤根密封條，管箍連接的密封圈應使用耐久性較好的橡膠材料，如丁基橡膠、氯丁橡膠和橡膠海綿等。4、耐久性設計： 波紋鋼管防腐設計波形鋼板內(nèi)、外表面均須進行熱浸鍍鋅處理。熱浸鍍鋅采用GB/T 470規(guī)定的1號或0號鋅，鋼板表面處理的最低等級為Sa2.5，熱浸鍍鋅層技術(shù)質(zhì)量應符合下表規(guī)定：項目要求單面附著量強腐蝕性環(huán)境：波紋鋼圓管、波紋鋼

9、板件、法蘭盤和管箍600；中等腐蝕性和弱腐蝕性環(huán)境：波紋鋼圓管、波紋鋼板件、法蘭盤和管箍300鍍鋅層附著性鍍鋅層應與鋼板結(jié)合牢固，經(jīng)錘擊試驗不剝離，不凸起外觀質(zhì)量鋅層應均勻完整、顏色一致，無漏鍍?nèi)毕荩砻婀饣?，無流掛、滴瘤或結(jié)塊鋅層均勻性鋅層應均勻，無金屬銅的紅色沉積物鋅層耐鹽霧性耐鹽霧性試驗后，基材不出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象注：強腐蝕性：指金屬表面均勻腐蝕大于0.5mm/年；中等腐蝕：金屬表面均勻腐蝕（0.10.5）mm/年；弱腐蝕性：指金屬表面均勻腐蝕小于0.1 mm/年熱浸鍍鋅合格的波紋鋼管再進行二次防腐及防磨處理：a. 用于弱腐蝕環(huán)境時：鍍鋅后的波紋鋼管（板）現(xiàn)場安裝完成后，在管節(jié)內(nèi)外管壁均勻噴涂

10、瀝青漆或乳化瀝青兩遍，要求涂層厚度不小于1mm。瀝青晾干后方可開始回填。b. 用于中等腐蝕環(huán)境時：在內(nèi)外管壁表面高頻高壓熱熔高密度聚乙烯板（HDPE），內(nèi)層厚度0.5mm，外層厚度0.5mm，或內(nèi)層根據(jù)實際情況加厚至0.7mm、1.0 mm、1.25mm、1.5mm、2.0mm、3.0mm。熱熔HDPE質(zhì)量應符合下表的規(guī)定：項目要求均勻性熱熔HDPE層應均勻光滑、連續(xù)，無肉眼可分辨的小孔、空洞、孔隙、裂縫、脫皮及其他有害缺陷附著性熱熔HDPE層附著良好，對于熱熔HDPE層經(jīng)剝離試驗后，熱熔HDPE層不斷裂，無剝離，剝離強度大于30N/cm耐磨性熱熔HDPE層按GB/T5478-2008塑料滾動

11、磨損試驗方法試驗規(guī)定的方法，經(jīng)1000轉(zhuǎn)磨損試驗后塑料層未磨穿耐沖擊性經(jīng)按GB/T9639.1-2008塑料薄膜和薄片抗沖擊性能試驗方法自由落標法 第1部分:階梯法試驗后，除沖擊部位外，熱熔HDPE層無碎裂、開裂或脫落現(xiàn)象耐化學藥品性經(jīng)GB/T11547-2008塑料耐液體化學試劑性能的測定試驗后，熱熔HDPE層無起泡、軟化、喪失黏結(jié)等現(xiàn)象耐鹽霧性經(jīng)GB/T1771-1991色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定試驗后，除劃痕部位任何一側(cè)0.5mm內(nèi)，熱熔HDPE層無起泡、剝離、生銹等現(xiàn)象耐候性經(jīng)GB/T1865-2009色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射曝露 濾過的氙弧輻射試驗后，熱熔HDPE層不允

12、許產(chǎn)生裂縫、破損等損傷現(xiàn)象耐濕熱性經(jīng)GB/T1740-2007漆膜耐濕熱測定法試驗后，除劃痕部位任何一側(cè)0.5mm內(nèi)，熱熔HDPE層無起泡、剝離、生銹等現(xiàn)象塑料層拉伸強度大于10MPa塑料層斷裂伸長率大于300%直角撕裂強度大于100N/mmc. 用于強腐蝕環(huán)境時：宜適當增加管壁厚度（按0.5mm模數(shù)增加），并相應增加熱浸鍍鋅厚度及防腐涂層厚度。 連接件防腐設計在強腐蝕性環(huán)境下，螺栓、螺母的熱浸鍍鋅量；在中等腐蝕性和弱腐蝕性環(huán)境下，螺栓、螺母的熱浸鍍鋅量； 波紋鋼管抗沖刷設計本通用圖給出以下兩種方案，設計時視情況選擇使用：a. 管身內(nèi)壁下150度范圍內(nèi)采用10cm厚熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)混凝土護壁，鋼絲

13、直徑5.5mm，間距15cm，混凝土采用C30，并布置M52型螺栓以便澆筑混凝土，螺栓間距不大于600mm。本設計不與熱熔高密度聚乙烯板同時使用。b. 管身內(nèi)壁下90°180°范圍內(nèi)安裝工程塑料襯墊，襯墊波形與涵管波形吻合。采用M30螺栓連接，只在最外側(cè)塑料襯墊距外邊緣50mm處設置兩排螺栓限制橫向移動，內(nèi)邊緣和其它塑料襯墊不設置螺栓，而由襯墊自身的弧形及管身的波紋形狀分別限制豎向及縱向移動，螺栓沿涵洞縱向的間距不大于600mm，襯墊根據(jù)管徑及鋪設范圍分片。六、 安裝操作規(guī)范 1、施工前準備 備齊安裝工具、起吊設備。 備足腳手架、跳板。 施工現(xiàn)場準備電源。2、安裝操作方法

14、安裝前工作：檢查波紋鋼板管涵底部平整度、水平、標高；核對土建基準，確定涵管的位置、中心軸線、中點。 拼裝底板：以中心軸線，中點為基準，第一張波紋板定位，以此為起點向兩側(cè)延伸，直至兩端。軸向搭接長度為50mm，第二張板疊在（搭接部分）第一張板上面，對正連接孔。螺栓的螺紋部涂上潤滑劑，套上墊圈由內(nèi)向外插入孔位，對面套上墊圈旋上螺母，用套筒扳手預緊螺母。 拼裝環(huán)形圈：由下向上順次拼裝。圓周向搭接長度為90mm，搭接部分上板覆蓋下板（見上圖），圓周向連接采用階梯形，即上面二塊板的連接疊縫與下面二塊板的疊縫錯位，連接孔對正后，用涂上潤滑劑的螺栓，套上墊圈（遇谷用凸墊，遇峰用凹墊，不得裝反）由內(nèi)向外插入孔

15、位，用套筒扳手預緊螺母。 圓周向拼裝滿三波紋板時，要測定一次截面形狀，達到標準再繼續(xù)拼裝，達不到標準應及時調(diào)整。圓周向拼裝到環(huán)形圈合攏時，測定截面形狀，采用定位拉桿固定，調(diào)整預緊螺栓，拼裝頂部第一塊波紋板。 管涵拼裝全部完成，用定扭電動扳手，按預緊力扭矩340N.m±70N.m緊固所有螺栓，依次序，不得遺漏，緊固后底螺栓用紅漆標示。所有螺栓（包括縱向和環(huán)向接縫）應在回填之前擰緊，保證波紋的重疊部分緊密地嵌套在一起。 為了保證達到螺栓扭矩的要求值，在回填之前隨機抽取結(jié)構(gòu)上縱向接縫上2%的螺栓，用定扭扳手，定預緊力扭矩340N·m±70N·m，進行抽檢試驗。

16、如果有任一試驗值超出了給定的扭矩范圍，則應抽檢縱向和環(huán)向接縫所有螺栓的5%。如果上述試驗90%以上滿足要求，則認為安裝是合格的。否則應重新緊固所有螺栓，直至滿足要求。 波紋鋼板管涵外圈搭接處用預緊力扭矩符合要求后，可用專用密封膠或環(huán)氧樹脂砂漿封填，以防波紋板連接處滲水。3、 注意事項 設拼裝指揮員一名，負責指揮起吊及施工人員現(xiàn)場操作。 腳手架必須牢固、平穩(wěn)。 架設內(nèi)腳手架時，注意直徑兩端距離，以防安裝時涵洞變形。七、 函基施工技術(shù)要求 1、挖基(1) 溝渠開挖應按設計要求進行，當基底土為淤泥等不良土層時，應予換填處理。(2) 應盡量避免超挖。如確需超挖，應將松動部分清除，其處理方案應報監(jiān)理、設

17、計單位批準。(3) 挖至標高的土質(zhì)基坑不得長期暴露，擾動或浸泡，并應及時檢查基坑尺寸，高程，基底承1. 載力，符合要求后，應立即進行基礎施工。2、基礎 結(jié)構(gòu)基礎必須有足夠強度、穩(wěn)定性和均勻性，但不必比在結(jié)構(gòu)周圍承受回填材料的原狀土體更強。底基層一般可采用6080cm厚的中粗砂或砂礫或碎石土。應采用粗砂或級配砂礫在底基層表面設置一層3050cm厚的均勻墊層，其最大粒徑為12mm。 對預計地基有一定沉降的情況，考慮到水流的要求和結(jié)構(gòu)的整體性，應該設置基礎的縱向預拱?；A在涵管縱向預拱度一般為0.51。3、回填 回填料回填材料應符合本圖中給出的級配要求?；靥盍蠎獌A倒在結(jié)構(gòu)兩側(cè)1.0倍直徑以外，回填料

18、應符合設計要求。 回填施工結(jié)構(gòu)兩側(cè)回填應對稱施工，分層回填，每層厚度為20cm。a. 對于有端部擋墻的情況，從兩端向結(jié)構(gòu)的中心進行回填；b. 對于沒有端部擋墻的情況，從結(jié)構(gòu)的中心向兩端進行回填； 壓實a. 結(jié)構(gòu)近處用機械夯實，管底下方楔形部粗砂用“水密法”震蕩器振實。b. 涵洞兩側(cè)回填應采用振動壓路機壓實，壓實底不宜過高，否則涵管兩側(cè)土壓力會造成管徑在豎直方向加大，管頂回填后也難以恢復原狀，因此壓實度應介于93%95之間。c. 涵管下方的底基層壓實度不宜過大，否則涵管兩側(cè)和管底的回填材料壓實度相差過大，易造成管身部分位置處應力集中，應介于85%90之間。d. 涵管下方的的砂墊層不需壓實。e.

19、涵管上方當回填厚度小于50cm時采用手扶振動壓路機壓實或采用小于6t的靜碾壓路機壓實，壓實度應介于93%95之間。當涵管頂填土大于50cm后，方可采用YZ12壓路機施工，每層厚度20cm，壓實度應介于93%95之間。 結(jié)構(gòu)形狀監(jiān)測在完成回填之后，最終的結(jié)構(gòu)形狀與組裝時的形狀最大不超過±2%，除非實際形狀與設計形狀的誤差在±2%以內(nèi)。八、 工程質(zhì)量檢驗評定標準 1、一般規(guī)定 鋼質(zhì)波紋板在出廠前應嚴格按鋼質(zhì)波紋板加工驗收標準進行驗收，并進行必要的預拼裝。 鋼質(zhì)波紋板涵洞現(xiàn)場拼裝，必須嚴格按設計并按鋼質(zhì)波紋板涵洞施工安裝規(guī)范的要求施工。鋼質(zhì)波紋板涵洞現(xiàn)場施工中土建部分收標準可參照

20、交通部JTG F80/1-2004中有關(guān)標準，如鋼質(zhì)波紋板涵洞兩側(cè)出口處的護坡可采用JTG F80/1-2004第6.9、6.10節(jié)標準驗收；鋼質(zhì)波紋板涵洞外回填土的驗收可歸入路基工程之中。2、基本要求 每座波紋鋼板管涵單體出廠時，必須附有產(chǎn)品質(zhì)量合格證書。 波紋鋼板運到施工現(xiàn)場后，必須逐塊檢查，凡在運輸過程中變形的鋼板不得使用。 基礎的地基承載力必須滿足設計要求，嚴禁超挖回填虛土，嚴格控制標高。 波紋板在安裝時，拼接處必須清理干凈，以確保拼縫搭接緊密。 波紋鋼板安裝鋪設應平順、穩(wěn)固，管底坡度不得出現(xiàn)反坡，管涵內(nèi)不得有泥土、磚石等雜物。 必須采用有效措施，確保管涵外路堤回填土底質(zhì)量。 高強螺栓

21、緊固后，在二次防腐處理前，應在搭接處用密封防水材料（或熱瀝青）涂裝。 驗收表式采用JTG F80/1-2004中分項工程質(zhì)量檢查評定表。3、實測項目實測項目參見下表：項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢測方法1管涵底土基壓實度（%）達到設計要求波紋板管涵軸線：投影下的土基每6m測一處，但不少于二處2管涵軸線偏位（mm）20經(jīng)緯儀或拉線：每6m測一處，但不少于二處3管涵內(nèi)底高程（mm）水準儀：每6m測一處，但不少于二處4安裝管涵內(nèi)徑（mm）尺量：每6m測水平，垂直各一處，但不少于二處九、 其他注意事項 1、波紋鋼管管身與連接螺栓等均須做防腐處理?，F(xiàn)場施工時如導致局部防腐涂層出現(xiàn)損壞，應及時采取補救措施，如增加涂層。2、如地下水位高于涵底標高，應采取錨固設施防止涵管因浮力影響在回填中上浮。3、波紋鋼管涵的涵底縱坡大于5%時，應采用必要的防滑移措施。4、基礎與涵管側(cè)面、頂部的填料應