对波形钢板桥涵结构物的应用设计

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1、2007年第3期刘事莲波形钢板桥涵结构物的应用设计总第127期波形钢板桥涵结构物的应用设计刘事莲(广东省公路勘察规划设计院，广州510507)摘要：本文简要介绍了波形钢板新型材料的特点，通过一个工程实例一广梧高速公路河口至双凤段K66+265．5波形钢板通道桥，详细介绍了波形钢板结构物的构造设计、计算分析过程，最后给出了波形钢板结构物与传统桥梁的比较结论。关键词：波形钢板；桥涵结构物波形钢板结构物具有品质优良、生产定型化、1波形钢板简介施工速度快、建造周期短、结构类型适应性好、结波形钢板指的是将一定大小的结构用钢板

2、变构延性好、耐久性好(耐久寿命确保100年以上)、成规定规格的波纹形状的定型金属板，然后用螺无行车杂音以及震动发生、乘车感优良等优点。栓将多块波形钢板连接形成截面之后，利用土一它较适合景观性要求高、山区高速公路等的通道结构物的相互作用承担上部荷载，这就形成了波涵洞、小桥、隧道、棚洞。图1a～e是不同类型的波形钢板结构物。形钢板结构物。图1a圆形波形钢板图1b高拱形波形钢板图1c半弧形波形钢板生态隧道图ld半弧形波形钢板棚洞图le波形钢板涵洞图2K66+265．5工点概貌美国在二十世纪三十年代建造了最早的波形国，仅在

3、内蒙古省道103线成壕一大饭铺段设置了钢板结构物，并建立了美国波形钢管协会。韩国一座波形钢板涵洞(见图1e)，其应用尚在起步阶也早在二十世纪四十年代修建了波形钢板涵洞，段。本文要详细介绍的是在中国设计的第二座波但真正得到推广是在二十世纪八十年代后期。据形钢板结构物，即广梧高速公路河口至双凤段K66大韩民国平山SI(株)提供的资料显示，波形钢板+265．5波形钢板通道桥。主要应用于通道、涵洞、生态隧道、小桥梁，从19992工程概况年一2005年期间，韩国共修建了1031座波形钢板结构物，经过几十年的发展，韩国已就波形

4、钢板结K66+265．5波形钢板通道桥位于广东省云安构物形成了一套完备的设计和施工规范。而在我县高村镇佛洞管理区，桥位地形地貌见图2。该通·17·2007年第3期广东公路勘察设计总第127期道桥跨越一连接佛洞村和县道X464的地方道路，(3)桥梁设计荷载：公路一I级；该地地势较为平坦，均为水田，地面标高约53．8m。(4)地震动峰值加速度值：0．05g。该地方路现宽5．0m，为砂土路，当地要求地方道宽3．2荷载系数7．0m，桥下净空3．5m。恒载系数：1．25；活载系数：1．70。路线与地方道路正交，路基顶宽24．

5、5m，路堤3．3波形钢板强度减少系数边坡坡率为1：1．5，填土高度6．3m。·抗压强度减少系数：0．8；连接部强度减少系经钻孔揭示，该桥地层从上到下依次是0．5m数：0．67；塑性铰减少系数：0．7。厚的耕植土、3．7m厚的卵石、4．3m厚的全风化砾2．4土体按95％以上的压实度考虑，压缩模量岩和4．7m厚的强风化砾岩。除表层耕植土的地Es=12MPa，容重19．6kN／m。。基容许承载力为130kPa外，其余地层的容许承载2．5设计洪水频率：1／100；最高洪水位时，水位力均不小于280kPa。均位于基础地面下，

6、不考虑水的影响。3设计标准4构造设计3．1设计荷载4．1断面设计(1)恒载：上覆填土荷载、由拱效应增加的荷结构采用低拱形，跨径10．0m，波形钢板内载；波形钢板结构物自重不考虑。高3．96m，波形钢板顶最大填土高度按2．15m(2)活载：施工和运营期间汽车荷载；项目区计算(考虑路面换算填土高度)，波形钢板沿轴虽为6度区，但考虑到在广东首次采用波形钢板线方向的结构长度31．35m。波形钢板结构断结构物，此次设计考虑了地震荷载。面见图3。图3K66+265．5波形钢板通道桥横断面布置图跨度1000图4K66+265．5

7、波形钢板断面图·18·2007年第3期刘事莲波形钢板桥涵结构物的应用设计总第127期4．2波形钢板设计参照韩国标准SD3503普通构造用轧制钢材和Ks(1)波形钢板规格D3506熔融镀锌钢板及钢带；镀锌附着量是以钢板鉴于本桥跨径大，荷载大，因此钢板规格，选用两面镀锌计。“大波型”波形钢板，其截面特性满足表1的要求。②波形钢板的相互搭接的长度和螺栓孔间的(2)波形钢板材料间距如表3。①波形钢板原材料使用符合表2标准的构造③螺栓连接部强度用钢材，且要做熔融镀锌。波形钢板原材料标准螺栓采用六角螺栓，M20，强度区分8．8

8、。表1大波形规格表注：①钢板厚度以镀锌之前为准；②波谷P和波谷深度d的容许误差为±3mm。表2波形钢板原材料的要求条件化学成分机械特性、镀锌附着量屈服强度抗拉强度延伸率(％)n，n、c，rrl、＼，J0＼UJ吕／mMPaMPat≤55≤t≤16≤0．050≤0．050t>900t>285t>490≥19≥15表3钢板的螺栓孔间距4．5回填设计轴线方向搭接长度