DB14-T 3240-2025 公路預(yù)制裝配式箱涵（通）設(shè)計指南

公路預(yù)制裝配式箱涵(通)設(shè)計指南2025-01-23發(fā)布2025-04-22實施I前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14基本規(guī)定 25材料要求 26箱涵(通)基礎(chǔ)及地基處治 37結(jié)構(gòu)設(shè)計 38構(gòu)造要求 59臺背回填 7附錄A(資料性)臺背回填示意圖 9 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件由山西省交通運(yùn)輸廳提出、組織實施和監(jiān)督檢查。山西省市場監(jiān)督管理局對標(biāo)準(zhǔn)的組織實施情況進(jìn)行監(jiān)督檢查。本文件由山西省交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SXS/TC37)歸口。本文件起草單位：山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限公司、山西交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司。本文件主要起草人：鄧皇根、王靜、王思琦、程耀烜、郭福、段振凱、張曉景。1公路預(yù)制裝配式箱涵(通)設(shè)計指南1范圍本文件給出了公路預(yù)制裝配式箱涵(通)的術(shù)語和定義、基本規(guī)定、材料要求、箱涵(通)基礎(chǔ)及地基處治、結(jié)構(gòu)設(shè)計和構(gòu)造要求。本文件適用于新建、改擴(kuò)建公路工程預(yù)制裝配式箱涵(通)的設(shè)計，其中拼塊式預(yù)制裝配式箱涵(通)僅限于設(shè)計基本地震動峰值加速度小于0.20g的地區(qū)使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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)適用于本GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件GB/T18173.3高分子防水材料第3部分：遇水膨脹橡膠GB/T21873橡膠密封件給、排水管及污水管道用接口密封圈材料規(guī)范GB/T23457預(yù)鋪防水卷材GB50108地下工程防水技術(shù)規(guī)范JTGB01公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB02公路工程抗震規(guī)范JTGD60公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG3362公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG3363公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JTG/T3365-02公路涵洞設(shè)計規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。預(yù)制裝配式箱涵(通)采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝施工方式建造的公路鋼筋混凝土箱涵(通),按斷面型式劃分為整體式和拼節(jié)段工廠預(yù)制箱涵(通)構(gòu)件的基本長度，分為標(biāo)準(zhǔn)段和非標(biāo)準(zhǔn)段。節(jié)段間連接2箱涵(通)相鄰節(jié)段間的連接方式，可采用螺栓連接、平縫連接等。節(jié)段內(nèi)連接箱涵(通)節(jié)段內(nèi)的連接方式，可采用鉸接、濕接等。構(gòu)件箱涵(通)分塊預(yù)制單元(包含拼塊式箱涵的頂板、側(cè)墻，或整體式箱涵的基本節(jié)段)及其附屬結(jié)構(gòu)(翼墻、端墻、臺帽等)。沉降縫適應(yīng)箱涵(通)地基不均勻沉降節(jié)段間設(shè)置的貫穿箱體和基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)縫。4基本規(guī)定4.1預(yù)制裝配式箱涵(通)設(shè)計遵循“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化預(yù)制、裝配化施工”的原則，兼顧因地制宜、便于施工和養(yǎng)護(hù)等需求。4.2箱涵(通)結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期為100年。設(shè)計使用年限：高速公路、一級公路不低于50年，二、三、四級公路不低于30年。4.3箱涵(通)設(shè)計汽車荷載等級：高速公路、一級公路及二級公路采用公路—I級，三級公路和四級公路采用公路—Ⅱ級。4.4跨徑小于3.0m的箱涵(通)宜采用整體式預(yù)制；跨徑大于(含)3.0m的箱涵(通)宜采用拼塊式4.5箱涵應(yīng)根據(jù)JTG/T3365-02的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行水文和水力計算。4.6箱涵標(biāo)準(zhǔn)化跨徑宜采用1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m。箱通標(biāo)準(zhǔn)化跨徑宜采用4.0m、5.0m、6.0m。4.7箱通凈空尺寸應(yīng)滿足JTGD60的相關(guān)規(guī)定。4.8積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝。4.9預(yù)制裝配式箱涵(通)適用于平原、微丘等地形開闊平坦，交通運(yùn)輸便捷的地區(qū)。山嶺地區(qū)宜進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選選用現(xiàn)澆方式或預(yù)制拼裝方式。5材料要求5.1.1混凝土強(qiáng)度等級、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計值、耐久性要求等應(yīng)符合JTG3362的相關(guān)規(guī)定。5.1.2箱體構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)不低于C40,翼墻、端墻等構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)不低于C30。5.2.1鋼筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、抗拉強(qiáng)度設(shè)計值、抗壓強(qiáng)度設(shè)計值等應(yīng)符合JTG3362的相關(guān)規(guī)定。5.2.2箱體配筋宜選用HPB300、HRB400和HRB500鋼筋。5.2.3吊環(huán)鋼筋應(yīng)選用HPB300,嚴(yán)禁使用冷加工鋼筋。35.3墊層材料5.3.2砂礫墊層材料可采用中砂、粗砂、礫砂和碎(卵)石，礫料粒徑宜不大于50mm,不宜含植物殘體等雜質(zhì)，其中黏粒含量不大于5%,粉粒含量不大于25%。5.4.2防水卷材應(yīng)符合GB/T23457的相關(guān)要求，宜采用SBS改性瀝青防水卷材；采用橡膠止水帶等其5.5.1螺栓連接件材料應(yīng)符合GB/T:1231的相關(guān)要求。5.5.2經(jīng)檢驗合格的螺栓連接件進(jìn)場后應(yīng)按包裝箱上注明的批號、規(guī)格分類存放，在安裝使用前不得6箱涵(通)基礎(chǔ)及地基處治6.1箱涵(通)基礎(chǔ)設(shè)計宜符合下列規(guī)定：a)一般地基宜設(shè)置混凝土基礎(chǔ)和砂礫墊層；b)濕陷性黃土地基宜設(shè)置混凝土基礎(chǔ)和水泥土(石灰土)墊層；c)巖質(zhì)地基宜設(shè)置貧混凝土基礎(chǔ)；d)箱涵(通)宜采用連續(xù)整體基礎(chǔ)。中央分隔帶、洞口以及地層變化處的基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置沉降縫。6.2箱涵(通)的地基承載力驗算、沉降驗算、6.3濕性黃土地基宜采用重夯處治，并滿足JTG3363的6.4軟弱地基厚度小于3m時，宜采用砂礫等置換夯實；軟弱地基厚度大于3m時，可采用CFG樁、碎6.5涵軸向沉降差異顯著的地層宜采取適當(dāng)工程措施處治，降低不均勻沉降對箱涵(通)的不利影響。避免箱涵(通)設(shè)置于垂直涵軸向不均勻地基上。6.6混凝土基礎(chǔ)厚度宜不小于10cm,強(qiáng)度等級應(yīng)不低于C25;砂礫(水泥土、石灰土)層厚度宜不小于50cm,寬度超出洞身外邊線宜不少于100cm。7結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1.1箱涵(通)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合JTGD60的作用及其組合的相關(guān)規(guī)定。7.1.2箱涵(通)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計，并符合JTG3362和JTG/T3365-02的相關(guān)規(guī)定。7.2.1根據(jù)箱體斷面預(yù)制構(gòu)件的組成和箱體連接方式，裝配式箱涵(通)截面基本形式可分為整體式和拼塊式。裝配式箱涵(通)截面基本形式如圖1所示。4(a)整體式節(jié)段內(nèi)連接(鉸接)(b)拼塊式圖1裝配式箱涵(通)截面基本形式7.2.2整體式預(yù)制裝配式箱涵(通)可按矩形框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和計算，框架軸線以構(gòu)件混凝土截面的重心軸線為準(zhǔn)；拼塊式預(yù)制裝配式箱涵(通)可按雙鉸環(huán)形壓彎結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和計算；進(jìn)行超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力效應(yīng)分析時，可按全截面考慮。7.3作用及作用組合7.3.1填土的重力對箱涵(通)的豎向和水平壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，可分別按公式(1)、公式(2)計算：豎向壓力強(qiáng)度：qv=KγH (1)水平向壓力強(qiáng)度： (2)y——土的重度(kN/m3);H——路面至箱涵(通)頂?shù)奶钔粮叨?m);h——路面或填土頂面至箱涵(通)計算截面處的填土高度(m);K——豎向土壓力系數(shù)，見表1,對經(jīng)久壓實路堤取1.0;ξ——壓實土的靜土壓力系數(shù)。表1豎向土壓力系數(shù)溝谷橫向Bg/D>10或α=0°注：D—箱涵(通)外形寬度(m);Bg—溝谷寬度(m);α—溝谷橫向坡度(°);H—涵頂填土高度57.3.2設(shè)計采用車輛荷載，應(yīng)按JTGD60規(guī)定選用。7.3.3計算箱涵(通)頂車輛荷載引起的豎向土壓力時，車輪可按其著地面積的邊緣向下30°分布。當(dāng)幾個車輪的壓力擴(kuò)散線相重疊時，擴(kuò)散面積以最外側(cè)的擴(kuò)散線為準(zhǔn)。7.3.4汽車荷載沖擊系數(shù)應(yīng)為0.3,填土厚度大于等于0.5m時，不計沖擊力。7.3.5作用于箱涵(通)頂?shù)能囕v荷載、結(jié)構(gòu)自重、填土荷載及溫度作用，應(yīng)按不同極限狀態(tài)，依據(jù)JTGD60規(guī)定進(jìn)行組合。7.4作用效應(yīng)分析7.4.1應(yīng)分別按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計要求進(jìn)行作用效應(yīng)分析，計算各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力及變形情況。7.4.2頂板、底板、側(cè)墻可按偏心受壓構(gòu)件設(shè)計和配筋，其中頂板和底板也可按受彎構(gòu)件設(shè)計和配筋(不計軸向力的影響),二者取最不利工況控制設(shè)計。底板計算宜考慮地基土對底板的支撐作用影響。7.4.3明箱涵(通)的洞內(nèi)外溫度變化值頂板可按±10℃考慮，暗箱涵(通)可不考慮。7.5持久狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計7.5.1設(shè)計應(yīng)對箱涵(通)抗彎承載力和抗剪承載力進(jìn)行驗算。7.5.2承載能力極限狀態(tài)驗算，應(yīng)按照公式(3)計算：yo——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，根據(jù)箱涵(通)結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級，二級和三級分別取1.0和0.9;S——作用組合的效應(yīng)設(shè)計值，對持久設(shè)計狀況應(yīng)按作用基本組合計算；R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值。7.5.3箱體構(gòu)件的承載力設(shè)計值按JTG3362規(guī)定進(jìn)行計算。7.6.1設(shè)計應(yīng)對箱涵(通)裂縫寬度和撓度進(jìn)行驗算。7.6.2箱體構(gòu)件的最大裂縫寬度值應(yīng)按JTG3362規(guī)定計算，并符合最大裂縫寬度限值要求。7.6.3頂板的長期撓度值應(yīng)按JTG3362規(guī)定計算，其值應(yīng)不大于計算跨徑的1/600。7.7.1構(gòu)件預(yù)制、運(yùn)輸及安裝等施工階段由自重、施工荷載等引起的正截面和斜截面的應(yīng)力應(yīng)按JTG3362規(guī)定進(jìn)行計算。7.7.2施工階段應(yīng)對箱涵(通)預(yù)制構(gòu)件的吊裝、運(yùn)輸進(jìn)行驗算，構(gòu)件在吊裝、運(yùn)輸時構(gòu)件重力應(yīng)乘以動力系數(shù)1.2(對結(jié)構(gòu)不利時)或0.85(對結(jié)構(gòu)有利時),可視構(gòu)件具體情況適當(dāng)增減。7.8.1地震基本烈度VI度及以上時，箱涵(通)抗震措施設(shè)防等級應(yīng)按JTGB02規(guī)定確定。7.8.2強(qiáng)度和穩(wěn)定性應(yīng)按JTGB02規(guī)定進(jìn)行驗算，其綜合影響系數(shù)Cz可取0.3。68.1.1箱涵(通)應(yīng)加強(qiáng)預(yù)制構(gòu)件間的連接，確保結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和整體性，并滿足以下要求：a)預(yù)制構(gòu)件和連接件的設(shè)計，應(yīng)考慮預(yù)制和施工過程中的荷載條件和約束條件，包括脫膜、存放、吊裝、運(yùn)輸和安裝。b)接縫的設(shè)置應(yīng)考慮受力狀況、構(gòu)造特點，并應(yīng)滿足承載力、延性和耐久性等要求。8.1.2預(yù)制構(gòu)件連接宜設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力較小的部位，其尺寸、形式及結(jié)構(gòu)性能應(yīng)滿足以下要求：a)根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的拼裝部位、預(yù)制及施工精度等要求，確定合理的公差；b)滿足預(yù)制、存放、吊裝、運(yùn)輸、安裝及質(zhì)量控制的要求。8.1.3預(yù)制構(gòu)件應(yīng)預(yù)埋吊環(huán)。采用立式預(yù)制時應(yīng)在側(cè)面設(shè)置翻轉(zhuǎn)吊環(huán)，其構(gòu)造應(yīng)符合JTG3362的規(guī)定。在構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下，計算拉應(yīng)力應(yīng)不大于65MPa。8.1.4預(yù)制裝配式箱涵(通)宜優(yōu)先采用斜交正做，斜交斜做時，端部宜采用現(xiàn)澆箱體。8.1.5預(yù)制裝配式箱涵(通)沿涵軸方向應(yīng)設(shè)置縱坡，縱坡宜不小于0.3%且不大于3%。8.1.6非巖石地基箱涵(通)應(yīng)設(shè)置沉降縫，具體位置應(yīng)根據(jù)涵底縱坡、箱體分段位置、地基土變化情況和填土高度確定，每間隔4.0m~6.0m宜設(shè)置1道。拼塊式預(yù)制裝配式箱涵(通)現(xiàn)澆底板在沉降縫處應(yīng)斷開。8.2.1明箱涵(通)應(yīng)在預(yù)制節(jié)段接縫處預(yù)留鋪裝層連接筋，混凝土鋪裝層厚度應(yīng)不小于80mm。8.2.2明箱涵(通)頂板宜設(shè)置牛腿和搭板。8.2.3洞身內(nèi)壁剛性連接角隅處宜設(shè)倒角，并配置防劈裂鋼筋，倒角尺寸可按以下要求設(shè)置：a)跨徑小于2.0m時，倒角寬、高分別為150mm;b)跨徑大于等于2.0m且小于3.0m時，倒角寬、高分別為200mm;c)跨徑大于等于3.0m時，倒角寬、高分別為250mm。8.2.4洞身混凝土保護(hù)層最小厚度應(yīng)符合JTG3362規(guī)定。8.2.5各構(gòu)件(頂板、底板或側(cè)墻)驗算截面最小配筋率應(yīng)滿足以下要求：a)按偏心受壓構(gòu)件計算時，縱向鋼筋的配筋率應(yīng)不小于0.5%,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為C50及以上時，應(yīng)不小于0.6%;同時一側(cè)鋼筋的配筋率應(yīng)不小于0.2%;b)按受彎構(gòu)件計算時，構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋百分率應(yīng)不小丁45ftd/fsd,同時應(yīng)不小丁0.2%。8.2.6箱涵(通)主鋼筋直徑應(yīng)不小于10mm,間距應(yīng)不大于200mm,同時各主鋼筋間橫向凈距、層與層之間的豎向凈距應(yīng)不小于30mm,且不小于鋼筋直徑。8.2.7箱涵(通)內(nèi)應(yīng)在垂直于主鋼筋方向設(shè)置分布鋼筋，其直徑應(yīng)不小于8mm,間距應(yīng)不大于200mm。8.3.1洞口構(gòu)造應(yīng)符合JTG/T3365-02的規(guī)定。8.3.2箱涵宜優(yōu)先采用八字墻式洞口，八字墻可采用現(xiàn)澆或預(yù)制構(gòu)件拼裝施工。8.4.1節(jié)段間連接可采用平接或螺栓連接，并應(yīng)保證各節(jié)段間密貼，連接細(xì)部圖如圖2所示。7(a)平接細(xì)部圖(b)螺栓連接細(xì)部圖圖2節(jié)段間連接細(xì)部圖8.4.2節(jié)段內(nèi)連接可采用鉸接或濕接，并應(yīng)保證各節(jié)段間密貼，連接細(xì)部圖如圖3所示。(a)鉸接細(xì)部圖(b)濕接細(xì)部圖圖3節(jié)段內(nèi)連接細(xì)部圖8.4.3箱涵(通)節(jié)段間、洞身分片之間，接縫密封應(yīng)滿足以下要求：a)平接縫內(nèi)采用瀝青麻絮或橡膠等密封材料填塞密實；b)鉸接縫內(nèi)采用水泥砂漿或橡膠等密封材料填塞密實；c)在構(gòu)件外側(cè)節(jié)段間接縫位置兩側(cè)不小于25cm范圍內(nèi)設(shè)置防水卷材。8.5節(jié)段長度8.5.1箱體節(jié)段長度的確定應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)性、吊裝、運(yùn)輸及安裝條件。8.5.2箱涵(通)節(jié)段一般宜為1.0m、2.0m、3.0m標(biāo)準(zhǔn)段，每個節(jié)段重量宜控制在30t內(nèi)。9臺背回填9.1填料宜采用透水性材料、輕質(zhì)材料、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料等，崩解性巖石、膨脹土不得用于臺背與墻背填筑。89.2箱涵(通)兩側(cè)緊靠涵臺部分的回填土宜采用人工配合小型機(jī)械的方法夯填密實。每側(cè)回填長度應(yīng)不小于洞身兩側(cè)填土高度的1倍，填筑應(yīng)在兩側(cè)對稱、均衡地分層進(jìn)行，壓實度應(yīng)不小于96%。9.3二級及二級以上公路路堤與箱涵(通)連接處應(yīng)設(shè)置過渡段，過渡段路基壓實度應(yīng)不小于96%,填料強(qiáng)度、地基處理、臺背防排水等應(yīng)進(jìn)行綜合設(shè)計；過渡段長度宜按2□3倍路基填土高度確定。9(資料性)土工格室a)涵臺臺后回填設(shè)計圖b)液壓夯夯點平面示意圖注1:若路床填料為開山石渣，則臺背路基填筑材料采用硬質(zhì)石渣，硬質(zhì)石渣的最大粒徑應(yīng)小于00mm;若路床填料為水泥土，則臺背路基填筑材料采用水泥含量為4%的水泥土填筑。當(dāng)原地面以下為黃土，填筑材料為硬質(zhì)石渣時，先在黃土表面清表，然后鋪設(shè)一層防滲復(fù)合土工膜(兩布一膜),再在土工膜上設(shè)25cm厚水泥土墊層，防止硬質(zhì)石渣刺破土工布；當(dāng)原地面以下為黃土，填筑材料為水泥土?xí)r，清表