DB15T 654-2021公路波纹钢管（板）桥涵设计与施工规范（内蒙）

5. 1. 1 适用条件

公路波纹钢管（板）桥涵适用地基条件广泛，一般桥梁涵洞处均可设置公路波纹钢管（板）桥涵： 下列情况宜优先考虑公路波纹钢管（板）桥涵： a）承载力较低，会有较大沉降与变形的地基、煤矿等采空区： b） 地形条件复杂地区： c： 高寒冻土地区： d） 砂石等资源缺乏地区： 应急抢险、救灾等临时性工程： f）高填方地区

快递标准1.2桥涵布设基本要求

5.1.2.1冰冻地区不应采用小孔径管涵和倒虹吸管涵。当有农田灌溉需要采用时，应在冻期前将管内 积水排除，并将两端进出口封闭。 5.1.2.2桥涵位置应符合沿线线形布设要求。当不受线形布设限制时，应将桥涵位置选择在地形有利， 地质条件良好、沟床稳定的河（沟）段上

5.2.1桥涵跨径的设计应保证设计洪水以内的各级洪水及水流、泥石流、漂流物等安全通过，并应 患水、冲刷对上下游的影响，确保桥涵附近路堤的稳定。 5.2.2桥涵跨径的设计应考虑上下游已建或拟建桥涵和水工建筑物的状况及其对河床演变的影响

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5.3.1波纹钢管（板）结构物洞身构造

5.3.1.1闭口截面结构物

图1三通及变走向示意图

闭口截面结构物的一般规定如下： 闭口截面波纹钢管（板）结构分为整体式波纹管和拼装式波纹管两种形式。整体式波纹管是 用螺旋波纹钢管或环形波纹钢管拼装而成的管形结构物。拼装式波纹管是用波纹钢板件拼装 而成的管形结构物： 波纹钢管的连接应符合GB/T34567的规定，螺旋波纹钢管可采用平行式、螺旋式管箍连接见 图2。环形波纹钢管可整体采用轴向法兰盘连接见图3，或采用左右（或上下）半圆管节翻边 连接见图4：

图2螺旋波纹钢管管箍连接

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图3环形波纹钢管法兰盘连接

图4环形波纹钢管半圆管节翻边连接

拼装式波纹管可将工厂预制的波纹钢板件在现场采用高强螺栓进行拼接，浅波拼装波纹钢管 用波纹钢板件板型展开示意图见图5：

X25mm波形净宽小于等于1275mm，270mm

拼装波纹钢管用波纹钢板件板型展开示意图见图6

图5浅波波纹钢板件板型展开示意图

注：适用的波形（波距×波高）有150mm×50mm、200mm×55mm、230mm×64mm。150mm×50mm波形净宽小 等于1200mm，200mmX55mm波形净宽≤1200mm，230mm×64mm波形净宽小于等于1150mm，270mm

深波拼装波纹钢管用波纹钢板件板型展开示意图见图7：

波纹钢板件板型展开示篇

大波拼装波纹钢管用波纹钢板件板型展开示意图见图8：

图7深波波纹钢板件板型展开示意图

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管内外面和紧固连接件等均应进行热镀锌防腐处理

5.3.1.2开口截面结构物

图8大波波纹钢板件板型展开示意图

波纹钢板与钢筋混凝土拱座基础之间可通过预埋不等边角钢用螺栓连接，不等边角钢底面应与波级 网板拱脚处切线垂直，不等边角钢底面与拱座水平面的夹角应根据波纹钢板拱脚的角度计算调整布置 下等边角钢材料性能、外形、重量及允许偏差应符合GB/T6723的有关规定，通过预理不等边角钢的 代连接拱座基础与波纹钢板时的具体做法见图9

注：错固L筋的尺寸和间距由拱脚内力计算得出

5.3.2进出水口构造

图9波纹钢板与基础连接

适用于河沟平坦顺直，无明显沟槽且沟底与涵底高差变化不大的情况。当八字墙与路中线垂直时，称直 式洞口见图10b)；适用于涵洞孔径与沟宽基本一致，无须集纳和扩散水流或仅为疏通两侧农田灌溉 时的情况。八字墙墙身宜由块（片）石砌筑，有条件时可做料石或混凝土预制块镶面。正八字墙洞口也

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可采用工广预制的波纹钢板洞口。 5.3.2.1.2当地形和水流条件要求涵洞与路线斜交时，应做斜八字式洞口，分斜交斜做见图10c 斜交正做见图10d），洞口建筑应做特殊设计。

c）斜交斜做八字式洞口

5.3.2.2一字墙式（端墙式）洞口

d）斜交正做八字式洞口

5.3.2.2.1字墙式正洞口采用涵台两侧垂直涵洞轴线部分挡住路堤边坡的矮墙（端墙），墙外侧可用 韧石椭圆锥坡、天然土坡、砌石护坡或挡土墙与天然沟槽、渠道和路基相连接，构成多种形式的一字墙 式洞口见图11a)、b)、c)）；适用于沟床稳定、土质坚实的河沟以及流速较小的人工渠道或不易受冲刷 的岩石河沟。一字墙式正洞口也可采用工广预制的波纹钢板洞口。 5.3.2.2.2当涵洞与路线斜交时，锥坡洞口宜采用斜交正做洞口见图11d)，其端墙可做成斜坡式或 台阶式。

a)一字墙式配锥形护坡洞口

5.3.2.3平头式洞口

头式（又称领圈式），需要制作特殊的洞口管节见

①）一字墙式斜交正做洞口

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5.3.2.4直管或直管延长式洞口

采用直管（孔径大、河沟宽）或将涵管适当延 伸出路基边坡以外（孔径小、河沟狭窄），不需双 坡进行处理，根据需要对进出口一定范围内进行铺砌，涵管两侧及顶部一定范围内，边坡回填材料应 用块、片石，以预防水流冲刷危害路基见图13。

5.3.2.5簸箕式洞口

图13直管延长式洞口

洞口采用预制的呈簸箕状的洞口，端部与直管用螺栓连接，侧面呈曲面，洞口一定范围内根据需要 行铺砌，适用于流速较大的涵洞见图14。

5.3.3沟床加固及防护

.3.3.1在桥涵上、下游河沟和路基边坡一定范围内，宜采取冲刷防护措施。当沟底纵坡小于或等 5%时，可铺砌到上、下游翼墙端部，并应在上、下游铺砌端部设置截水墙，其埋置深度不小于台身或 墙基础深度，

5.3.3.2进水口沟床加固及防护要求如下

a）当河沟纵坡小于10%，河沟顺直， 且主质和流速许可时，可对进口采用浆砌片石铺砌加固； 当河沟纵坡为10%～50%时，除岩石沟槽外，沟底和沟槽侧向边坡以及路基边沟均应采取 工铺砌加固。加固类型由水流流速确定：

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c）当河沟纵坡大于50%时，流速很大，进口处宜设置跌水井，可采用急流槽与天然河沟连接。 急流槽底每隔1.5m～2.0m宜设一防滑墙。为减缓槽内流速，可在槽底增设人工加糙设施： 涵洞一侧应设置流水踏步，便于检查、养护、清淤。 5.3.3.3出水洞口沟床加固及防护要求如下： a）在河沟纵坡小于3%的缓坡涵洞中，当出水流速小于土壤的允许冲刷流速时，下游洞口河床可 不作处理；当出水口流速大于或等于土壤的允许冲刷流速时，下游洞口沟床应铺砌片石进行 加固或设置挑坎防护； b）在河沟纵坡小于或等于15%的缓坡涵洞中，出水口流速较小时，可对下游河床进行一般的铺 砌加固，并在铺砌末端设置截水墙，其埋置深度应不小于洞身或翼墙基础深度。截水墙外做 干砌片石加固。出口流速较大时，采用延长铺砌石块或混凝土块，同时设深理的截水墙，其 深度应大于铺砌末端冲刷深度0.1m~0.25m; c）在河沟纵坡大于15%的陡坡涵洞中，其洞口末端应视河沟的地质、地形和水力条件，采用出 口阶梯、急流槽、导流槽、跌水、消力池、消力槛、人工加糙等特殊加固消能设施。

6.1.1波纹钢板的波距×波高、壁厚宜按下表 1选用，具体壁厚应按填土高度与跨径计算确定。

6.6.1热浸镀锌防腐处理所用的锌应符合现行GB/T470的规定，采用1号锌或0号锌，镀锌前钢 除锈处理的最低等级为Sa2.5。 6.6.2防腐涂装材料的品种、规格、性能等应符合JT/T722的规定。 6.6.3防腐材料及工艺亦可采用其他新材料、新工艺。

除锈处理的最低等级为Sa2.5。

7.1.1波纹钢管（板）桥涵的设计应考虑永久作用、可变作用和地震作用。永久作用主要为覆土产生 的作用，以及其他可视为永久作用的荷载。可变作用主要为汽车荷载和施工阶段的临时荷载，以及实际 工程中可能出现的短暂荷载。公路波纹钢管（板）桥涵设计流程按附录C。 7.1.2波纹钢管（板）桥涵应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。按承载能力极限状态设 计时，对持久设计状况和短暂设计状况应采用作用的基本组合，对地震设计状况应采用作用的地震组合。 按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用作用的频遇组合或准永久组合。作用的组合 方法应按JTGD60的规定确定。 7.1.3公路波纹钢管（板）桥涵的墩台、基础及进出水口的基础的设计应符合JTG3362及JTG3363 的规定。

7.2.1闭口截面结构物的基础

7.2.1.1闭口截面结构物的基础应为整个波纹钢管提供均匀的支承力。基础材料采用具有一定级配的 天然砂砾，对材料的最大粒径和粉黏粒含量进行控制，最大粒径不宜超过50mm，且不能超过钢板波距 的1/2；0.075mm以下粉黏粒含量不得超过3%。基础的工后沉降量不应大于200mm，地基承载力不满 足要求时，应进行地基处理。

天然砂砾，对材料的最大粒径和粉黏粒含量进行控制，最大粒径不宜超过50mm，且不能超过钢板波距 的1/2；0.075mm以下粉黏粒含量不得超过3%。基础的工后沉降量不应大于200mm，地基承载力不满 足要求时，应进行地基处理。 7.2.1.2闭口截面结构物的地基或基础应均匀坚固，其地基或基础的最小厚度与宽度应符合表3的规 定，以保证提供足够的空间组装波纹钢管及进行周边结构性回填材料的回填压实。

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表3闭口截面结构物地基基础的最小厚度与宽

7.2.1.3波纹钢管底部宜设置预拱度，其大小应根据地基可能产生的下沉量、涵底纵坡和填土高度等 因素综合确定，一般在基础上预留管长的0.6%～1.0%的预拱度，最大不超过管长的2%。管涵中心的 高程应不高于进水口的高程。

7.2.2.1对于开口截面（拱形截面）结构物，基础宜为钢筋混凝土或亏工结构，也可用钢结构基础。 基础项面的宽度应不小于波纹钢板的波幅尺寸。进出水口的基础及桥涵墩台、基础的设计应符合JTG 3362及JTG3363的规定

纹钢板和基础的连接用符

波纹钢板和基础混凝键土应利用钢板连接件连接； b）在浇筑混凝土基础时应预埋钢板连接件； 钢板连接件应垂直连接在波纹钢板上； d)）波纹钢板与钢结构基础宜采用螺栓连接。

7.2.3.1除设计要求有规定之外，闭口截面结构物不能直接置于岩石地基或混凝土基座上，对岩石地 基应在管节和地基之间设置砂砾垫层或其他适宜材料。 7.2.3.2当闭口截面结构物处于软土地基上时，需对软土路基进行处理。地基处理方式应符合相关规 范要求，然后在其上填一层厚度不小于500mm的砂砾垫层，并夯实紧密，方可安装管节。

厚度Da可按下列公式计算结果取较大值，且不得小

D. = 0. 4 Di

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Dv一一波纹钢管（板）桥涵结构的有效矢高（按波纹钢板轴线计算），单位为米（m） 图15Dh和Dv的定义图

作用在结构上的拱上填土的作用范围如图16所示，其每延米的重力按式（3）计算。

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W一一拱上填土每延米的重力，单位为干牛每来（kN/m）； V 一一土的容重，单位为千牛每立方米（kN/m3） Dh 波纹钢管（板）桥涵结构的有效跨度，单位为米（m） 一波纹钢管（板）桥涵顶部填土高度， 单位为米（m）： DV 单位为米（m）

图16拱上填土的重力作用范围示意图

的重力作用范围示意图 W=y.D,(H+0.1075D,) （3

7.4.2.1公路波纹钢管（板）桥涵的汽车荷载应采用车辆荷载图式。

7.4.2.1公路波纹钢管（板）桥涵的汽车荷载应采用车辆荷载图式。 7.4.2.2汽车荷载的活载扩散方法和多车道折减系数参考JTGD60相关规定，其扩散压力按式（4） 享

Of = mf wl

中 at—一汽车荷载扩散到拱顶的压力，单位为千帕（kPa)； mr一多车道折减系数，参考JTGD60规定； AL—车辆荷载后轴轴重，单位为千牛（kN)，荷载取值参考JTGD60，在施工验算中需按实际轴 重验算； 沿车辆宽度方向扩散后的尺寸，单位为米（m）： 沿车辆长度方向扩散后的尺寸，单位为米（m），车辆荷载扩散见图17。

7.4.2.3车辆冲击系数按式（5）计算

图17车辆荷载的扩散图

μ—车辆冲击系数； H——波纹钢管（板）桥涵顶部填土高度，单位为米(m） 注：对于填土高度大于0.5m时的情况，可不考虑冲击影响。

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μ一一车辆冲击系数： H—波纹钢管（板）桥涵顶部填土高度，单位为米（m）。 注：对于填土高度大于0.5m时的情况，可不考虑冲击影响。 7.4.2.4施工过程中应按实际的荷载状态考虑。施工荷载是永久荷载和其他仅在施工期间作用于结构 的荷载，包括施工设备的重力荷载和通过临时支撑施加到结构上的荷载。在施工过程中，用于结构和附 加设备重力的荷载系数，取值不应小于1.25：除特殊要求外，施工荷载的放大系数不应小于1.5。

3.1抗震设防烈度大于等于7度地区的公路波纹钢管（板）桥涵应进行抗震设计，考虑地震作用。 纹钢管（板）桥涵一般可只考虑竖向地震作用，其值按式（6）计算。

.4.3.1抗震设防烈度大于等于

N....5xA.xW.................

抗震设防烈度和水平向设计基本地震动加速度峰值

.4.3.2对于采用深、大波形波纹板的结构，应当考虑竖向地震作用对恒载弯矩的放大作用。由地震 作用产生的附加弯矩M按式（7）计算

式中： Me—竖向地震作用引起的波纹钢管（板）桥涵结构跨中截面的附加弯矩，单位为千牛米每米 (kN ·m/m); 竖向地震作用系数； 恒载作用下波纹钢管（板）桥涵结构跨中截面弯矩，单位为千牛米每米（kN·m/m），其 值可按照7.7节计算。

闭口截面和开口截面公路波纹钢管（板）结构的应力可按以下方法验算： 当不考虑地震作用时，波纹钢板的轴向压应力应满足式（8）。

式中： O—结构重要性系数，取值按照JTGD60规定； YG一一永久作用的分项系数，取值按照JTGD60规定

住宅标准规范范本YolycNc + YoN(I + )/ A

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一可变作用的分项系数，取值按照JTGD60规定： NG 土的重力引起的波纹钢板压力，，，单位为千牛每米（kN/m）； NQ 汽车荷载引起的波纹钢板压力，，单位为千牛每米（kN/m）； 单位长度的波纹钢板截面积，单位为平方毫米每毫米（mm2/mm）： 车辆活载冲击系数，按7.4.2.3条规定取值： fy 波纹钢板材料屈服应力，单位为兆帕（MPa），取值按照GB50017规定； fb 临界届曲应力，单位为兆帕（MPa）； 考虑结构起拱效应的土压力增大系数：可按表5选用： 考虑回填土性质与结构尺寸的土压力折减系数，； 拱上填土每延米的重量，单位为千牛每米（kN/m）； Dh 波纹钢管（板）桥涵结构有效跨度，单位为米（m），参见图15； DV 波纹钢管（板）桥涵结构有效矢高，单位为米（m），参见图15； Es 土体的弹性模量，单位为兆帕(MPa)： E一一波纹钢板材料的弹性模量，单位为兆帕(MPa)。 b）当考虑地震作用时，波纹钢板的轴向压应力应满足式（9）。

YoYeN+YeN.)/A

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通过拱顶圆弧圆心并与竖向中心线形成夹角00（rad)的两条对称直线将管壁划分为上下两部分吊环标准， 见图18，分别验算管壁抗压强度。90按式（10）计算

18上下管壁划分示意图