DB63/T 1844-2020 青海省波纹钢管廊设计规范.pdf

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DB63/T 1844-2020 青海省波纹钢管廊设计规范.pdf

4.1.3波纹钢综合管廊的管线应根据规划要求预留引出节点范 围与管线。应最大限度地避免在道路路面施工完工后再开挖建设 而产生多次开挖路面或人行道,因而要求在波纹钢综合管郎分支 口预埋管线

4.2.3波纹钢综合管廊在道路等地下的位置,应结合道

4.2.3波纹钢综合管廊在道路等地下的位置,应结合道路侧绿化 带、人行道或非机动车道、机动车道横断面布置、地下管线及其 它地下设施等综合确定。此外,在城市建成区尚应考虑与地下已 有设施的位置关系。另外,只要作用于波纹钢管廊的竖向压力平 衡,防止偏心受力,对波纹钢结构就是有利的

4.3.2波纹钢综合管廊一般在道路的规划红线范围内建设,管廊 的平面线形应符合道路的平面线形。当管廊从道路的一侧折转到 另一侧时,往往会对其它的地下管线和构筑物建设造成影响,因 而尽可能避免从道路的一侧转到另一侧,

4.4.3波波纹钢综合管廊穿越河道时的空间GB55006-2021标准下载,还应参照现行国家

4.4.3波波纹钢综合管廊穿越河道时的空间,还应参照

按不妨碍河道的整治和管线安全的原则确定。

4.5.2波纹钢综合管廊弯道(转弯)处不得设置为折线形弯道 (转弯),应设置为圆曲线形,弯道(转弯)圆曲线半径应满足 入廊管线相关标准规定的转弯半径要求。纵坡应满足输排水管道 的水流速要求,

4.5.2波纹钢综合管廊弯道(转弯)处不得设置为折

4.6.1管道内输送的介质一般为液体,为了便于管理,往往需要 在管道的交义处设置阀门进行控制。阀门的控制可分为电动阀门 或手动阀门两种。由于阀门占用空间较大,应予以优化考虑。 4.6.2波纹钢综合管廊的横断面形式及尺寸(管径或跨径),可 根据入廊管线种类、管线的相互关系、管道(线缆)的数量和布 置要求、管道(线缆)的间距布置、通道布置、施工技术要求、 管线安装及维护专业空间要求等综合确定管(拱)截面形式及尺 寸。对于分舱室管廊,可在一个单管(拱)内采用隔离墙分舱, 也可按并列双管(拱)或管(拱)断面作为分舱形式。双管(拱) 或管(拱)断面可根据实际需要按圆管与圆管并列组合、圆管与 拱并列组合、拱与拱并列组合等。 4.6.3现行行业标准《城市电力电缆线路设计技术规定》DL/T 5221规定:电缆隧道的净高不宜小于1900mm,与其他沟道交义 的局部段净高,不得小于1400mm或改为排管连接。现行国家标 准《电力工程电缆设计规范》GB50217规定:(1)隧道、工作 并的净高,不宜小于1900mm,与其他沟道交叉的局部段净高, 不得小于1400mm;(2)电缆夹层的净高,不得小于2000mm。 本规范与现行国家标准《城市综合管廊工程技术规范》GB50838

4.6.1管道内输送的介质一般为液体,为了便于管理,往往需要 在管道的交叉处设置阀门进行控制。阀门的控制可分为电动阀门 或手动阀门两种。由于阀门占用空间较大,应予以优化考虑。

根据入廊管线种类、管线的相互关系、管道(线缆)的数量和布 置要求、管道(线缆)的间距布置、通道布置、施工技术要求、 管线安装及维护专业空间要求等综合确定管(拱)截面形式及尺 寸。对于分舱室管廊,可在一个单管(拱)内采用隔离墙分舱, 也可按并列双管(拱)或管(拱)断面作为分舱形式。双管(拱) 或管(拱)断面可根据实际需要按圆管与圆管并列组合、圆管与 拱并列组合、拱与拱并列组合等

5221规定:电缆隧道的净高不宜小于1900mm,与其他沟道交叉 的局部段净高,不得小于1400mm或改为排管连接。现行国家标 准《电力工程电缆设计规范》GB50217规定:(1)隧道、工作 并的净高,不宜小于1900mm,与其他沟道交叉的局部段净高, 不得小于1400mm;(2)电缆夹层的净高,不得小于2000mm。 本规范与现行国家标准《城市综合管廊工程技术规范》GB50838

的规定一致:波纹钢综合管廊内部净高最小尺寸要求不宜小于2.4 m;由于波纹钢综合管廊横断面一般为圆形或拱形结构,波纹钢管(拱)管廊内净高和净宽应是建筑界线范围内(见图4.6.3)的净高和净宽。建筑界线。范围净高K一净宽一图4.6.3波纹钢管(拱)内建筑界线范围示意图4.6.9考虑到高压电力电缆可能对通信电缆的信号产生干扰,因此规定110kV及以上电力电缆不应与通信电缆同侧布置。输送重介质流体的管道可能引起波纹钢管廊的截面形状发生畸变时,应在管廊内设置必要支撑,防止波纹钢管廊断面产生较大变形。4. 7 节 点4.7.1投料口的尺寸应根据各类管道(管节)及设备尺寸确定,一般刚性管道按照6.0m长度考虑,电力电缆需考虑其入廊时的转弯半径要求,有检修车进出的投料口尺寸应结合检修车尺寸确定。4.7.5波纹钢综合管廊露出地面的各类孔口,其形式外观与位置等应与城市环境景观相协调,露出地面的各类孔口会形成地面水倒灌的通道,为了保证综合管廊的安全运行,应当采取技术措施确保在地面积水期间避免倒灌进入管廊。90

5.1.2波纹钢综合管廊结构设计应对承载能力极限状态和正 常使用极限状态进行计算。 1承载能力极限状态:对应于波纹钢综合管廊结构达到最大 承载能力,管廊主体结构或连接构件因材料强度被超过而破坏; 管廊结构因过量变形而不能继续承载或丧失稳定;管廊结构失去 平衡(横向滑移、上浮); 2正常使用极限状态:对应于波纹钢综合管廊结构符合正常 使用的某项规定限值:影响正常使用的变形量限值等。

5.2.1主要材料也为结构主体的波纹钢材料,波纹钢用钢板及其 性能采用国家标准,与结构设计使用年限同寿命,需通过防腐措 施提高耐久性达到同寿命的要求

5.2.3波纹钢板拱的拱脚与拱座混凝土连接的槽钢宜采用不等

边槽钢(拱外侧为高边、拱内侧为低边)。当受某种特殊条件限 制时,可根据实际需要确定加工适用于波纹钢板拱脚安装的不等 边槽钢槽钢规格尺寸(长边、短边、高度),200×55波形的波 纹钢板拱脚用不等边槽钢边厚不小于6mm、400×150波形的波纹 钢板拱脚用不等边槽钢边厚不小于8mm,槽钢内净宽应满足波纹 钢板件波高与两层壁厚的要求。不等边槽钢材料性能应符合现行 国家标准《冷弯型钢通用技术要求》GB/T6725的有关规定

5.3.2结构参数表中的管直径或拱跨径范围最小尺寸为根据本 规范第4.6.3条规定的与其他地下构筑物交又的局部区段建筑界 线内最小净高和第4.7.4条规定的自然进风口最小内径计算得 出; 螺旋波纹钢管宜优先用于通风通道、逃生通道和独立单舱单 一管线管廊,

线内最小净高和第4.7.4条规定的自然进风口最小内径计算得 出; 螺旋波纹钢管宜优先用于通风通道、逃生通道和独立单舱单 一管线管廊。 5.3.4直径小于或等于1400mm的螺旋波纹钢管管箍连接采用 M12高强度螺栓,直径大于或等于1400mm的螺旋波纹钢管管箍 连接采用M16高强度螺栓。直径小于1000mm的环形波纹钢管法 兰连接采用M12高强度螺栓,直径大于或等于1000mm的环形波 纹钢管法兰连接采用M16高强度螺栓。200×55波形的波纹钢板 件拼装管或拱结构宜采用M20高强度螺栓连接,400×150波形的 波纹钢板件拼装管或拱结构宜采用M22或M24高强度螺栓莲接: 由于波纹钢板件具有防腐镀锌层表面光滑的特征,高强度螺 栓采用摩擦型连接时其摩擦系数不能满足要求,因此波纹钢板件 拼装波纹钢管(拱)应采用承压型连接,并应严格控制螺栓孔径 不大于螺栓公称直径2mm,否则不能实现承压型莲接强度要求

5. 4 结构上的作用

5.4.1除了竖向荷载以外,波纹钢管廊承受的各类土压力是与波 纹钢管廊壁的环向轴压力平衡的,因此各类土压力不单独规定荷 载系数。在起拱线以上部分,重力传递给波纹钢管廊,起拱线以 下部位,因是先施工完成,在波纹钢管(拱)上部进行覆土施工 时,转化为承受被动土压力。

5.4.9因波纹钢管廊属于线状(长条形)结构,可沿管廊纵向取

单位长度进行荷载统计和结构设计,管廊不承担和传递纵向力。

波纹钢综合管廊内容纳了电力线缆、通信线缆、大然气管道、 水管道等人们学习、工作和生活的生命线。根据现行国家标准《建 筑工程抗震设防分类标准》GB50223规定的有关规定,重点设防 类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复到生命线相关建筑, 以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设 防标准的建筑,简称乙类。因此,波纹钢综合管廊按乙类进行抗 震设防。

波纹管廊壁的稳定性有影响。当管廊净距为0.1Dh时,影响会 达到25%。屈曲应力折减系数的表达式应为:

Pm=0.72+0.3元≤1.0

Pm=0.85+0.3≤1.0 D

5.6.6本条对稳定计算的长细比进行限制,这与压杆的长细比限 值类似。长细比限制后,对波纹钢的柔度就不再进行限制。美国 高速公路和交通运输协会(AASHTO)规范为了运输过程中波纹钢 板不要变形太大,对波纹钢的柔度参数进行了限制。 5.6.7为了保证管廊不

5.6.7为了保证管廊不会出现过大的浅拱效应的控制值

5.7.1波纹钢结构管廊的压力和变形,可采用简化法和有限元法 的具体分析如下: 1简化法分析:简化方法基于解析方法,该方法将波纹钢管 简化成圆环壳。利用圆环壳的线性理论,得到波纹钢管在轴向自

2)波纹钢圆形管廊拱顶的竖向变形按下式计算:

kchksvEm Ac= Pts'h Pts EI/n3+kshEm EI YbEA/rn +0.57Em

3)竖向压力作用下,根据黄清献著《地下管道计算》推导 波纹钢圆形管廊各部位的弯矩按下列公式计算:

波纹钢管管顶部位的弯矩:

波纹钢管起拱线部位的弯矩:

波纹钢管管底部位的弯矩:

Mev = mcvPtsR

Msv = msvPtsR

Mbv = mbvPtsR

式中:Mcv’MsvMbv 一竖向压力作用下,波纹钢管的 起拱线及管底处在纵向单位

Mey Msy mby

4)水平压力作用下,波纹钢圆形管廊各部位的弯矩按下列 公式计算: 波纹钢管管顶部位的弯矩:

波纹钢管起拱线部位的弯矩:

波纹钢管管底部位的弯矩:

Mch = mch9hR2

Msh = mshhR

Mbh = mbh9hR h = 0.54, Em

2有限元法:可采用二维或三维模型,当采用三维模型时, 可将波纹钢管简化薄壳结构。

5.8.4波纹钢板件的螺栓孔布置,在板端拼接节点处,应力通过 螺栓传递到相接板件,如仅在波峰处布置连接螺栓,则波谷处的

5.8.4波纹钢板件的螺栓孔布置,在板端拼接节点处,应力通过

应力必须转移到波峰处传递到邻接板件,受力非常不利。当仅在 波谷处布置连接螺栓时,情况类似。另外,波纹钢截面需要传递 弯矩,如仅在波峰或波谷处布置连接螺栓,节点的抗弯能力也受 到影响,因此在板端的波峰和波谷处均需要布置螺栓。 1试验研究和有限元分析表明,当端距取2.0do(do为螺 栓孔径)时,波纹钢板的端部会发生钢板剪断破坏,当端距取2.5 o时,板的破坏模式转变成承压破坏,而平钢板连接在端距为2.0 d.时不会发生钢板剪断破坏,因此螺栓孔端距取不小于2.5do。 2现行国家标准《冷弯波纹钢管》GB/T34567给出的环缝螺 栓间距仅与板型有关,与板厚无关,从拼接后相邻板片的刚度协 调角度,螺栓间距尚应与板厚有关联,因此本条引入了与板厚的 关系。 3如果需要依赖高强螺栓挤压防水,为保证接缝防水的可靠 性,螺栓间距与板厚有关,也与波高有一定关系 4波纹钢板拱(开口截面)管廊采用钢筋混凝土拱座与不等 边槽钢连接,槽钢底面应与波纹钢板件拱脚处切线垂直。不等边 槽钢底面采用锚筋(钢筋)预埋于钢筋混凝土拱座的连接应按承 载力等强的原则进行验算,考虑振动等因素的不利影响,对连接 承载力乘以折减系数0.9。连接件与波纹钢板的连接应满足防腐、 防水等要求。 5波纹钢板拱(开口截面)的拱脚连接件不等边槽钢尺寸, 但在实际工程中,不等边槽钢的内净宽应与波纹钢板的波深和2 倍壁厚匹配,确保波纹钢板拱脚能安装与不等边槽钢内,现行相 关标准中的不等边槽钢不能满足该项要求,因此,应在满足波纹 钢波深和壁厚所要求的不等边槽钢内净宽(高度)基础上加工适 用的不等边槽钢,以满足波纹钢板拱脚连接连接的技术要求。

5.9立柱、横梁、支架设计

5.9.3位于波纹钢结构管廊壁上部管(拱)顶部位圆心角90°范

围内不宜直接承受除管廊功能性设施以外的其他荷载设施。现有 研究 资料表明,波纹钢综合管廊呈现的破坏模式都是波纹钢管廊顶部 可下屈曲,导致这部分的屈曲的主要原因是没有土体提供弹性支 持作用。目前国内外文献提供的计算公式都是依据此范围内没有 集中荷 载的情况下得到的,因此本条提出限值要求。如果要在该范围内 悬挂除了照明灯具、监控和喷淋消防等设施以外的重物,须进行 有限元非线性分析。 1支架用来支承管线并将荷载传递给管廊结构,支架自身应 具有足够的强度和刚度,确保管线安全运行。对于有热胀冷缩或 振动的管道,支架还应适应管道的变形及减振要求。抗震支架由 支架和抗震斜撑组成,用来抵抗横向或级纵向水平地震作用。 2因自承重式支架在管廊回填完成后安装,支架与管廊郎壁之 旬应留有容许管廊变形的空间,且应方便支架的安装和检修。 5.9.5考虑到支架属于易更换结构,而且在管廊运行过程中管线 也有可能扩容或调整,因此不要求支架与管廊同寿命,但不应低

5.9.5考虑到支架属于易更换结构,而且在管廊运行过

也有可能扩容或调整,因此不要求支架与管廊同寿命,但不应低 于所支承管线的设计使用年限。

6防腐(防水)及防渗设计

6.1.4波纹钢综合管廊外侧,如果土壤含水量小于5%,且pH值 大于7.0,可仅采用规定厚度的镀锌层保护。否则,应在镀锌层 防腐的基础上,采取环氧树脂、环氧沥青类等现场二次喷涂非金 属覆盖层增强防腐性能保护措施

Y16 =2.94R041, pH>7.3

式中:Yt16 波纹钢壁厚为1.3mm(两面镀锌层厚度84μm)的 计算使用寿命(年),并以较小值为控制值: pH一一现场土壤的pH值(无量纲); 现场土壤的电阻率(Q·cm)

2当采用大于1.3mm壁厚的波纹钢板时,其平均使用寿命 乘以表 5. 2. 1 的换算系数。

表 6. 2. 1波纹钢板使用寿命换算系数

3当镀锌波纹钢管(板)的计算寿命低于设计使用年限时, 应采取防腐涂层等技术措施,因此,本规范第6.3.6条规定了不 司腐蚀性等级的波纹钢综合管廊外壁现场二次防腐的措施,可实 现主体结构材料同主体结构同寿命设计。 4加拿大钢管学会CSPl(CorrugatedSteelPipe lnstitute)在波纹钢理置式结构耐久性研究,一般沥青涂层厚度 在1000μm时的防腐寿命为25年(强腐蚀性)~50年(弱腐蚀 性)。 6.2.4~6.2.6因波纹钢管(拱)外壁(镀锌防腐层表面)二次 防腐(防水)材料(产品)和接缝防渗的材料(产品)的防腐(防 水)、防水性能各异,现场二次防腐(防水)和防渗材料的采用 应充分考虑波纹钢综合管廊所处腐蚀环境、防腐(防水)和防渗 材料性能及适应性、防腐(防水)材料与镀锌层的附着力、便于 施工操作等因素采用。

6.3.1、6.3.3波纹钢板件拼装管(拱)接缝防渗密封垫和管箍 连接防渗密封的的厚度,应充分考虑波峰与波谷对合之间由于波 纹圆弧的波谷内弧半径与波峰外弧半径不同增加的缝隙填充密封 满足要求。

6.3.4腐蚀性评价等级指标,结合埋地波纹钢防腐蚀特点,主要

参考了现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021和《工业建

筑防腐蚀设计规范》GB50046的有关要求。 6.3.6波纹钢综合管廊外壁在镀锌防腐层表面的现场二次防腐 涂层,应考虑与镀锌层不易脱落的附着力要求,采用的涂层材料 易脱落或附着力不能满足要求时,应在镀锌层表面增设可满足附 着力要求的底层涂层

7. 2. 2膨胀型防火涂料以有机高分子材料为主,随着时间的

7.2.2膨胀型防火涂料以有机高分子材料为主,随看时间的延 长,这些有机材料可能发生分解、降解、溶出或不可逆反应,使 涂料老化失效,出现粉化、脱落或膨胀性能下降。膨胀型防火涂 料的大量运用主要在1990年后,目前尚无直接评价其老化速度及 寿命标准的量化指标,只能从涂料的综合性能来判断其使用寿命 的长短。不过有两点可以确定:一是非膨胀型防火涂料使用寿命 比膨胀型防火涂料使用寿命长;二是涂料所处的环境越好,其使 用寿命越长。所以,本规范对膨胀型防火涂料使用范围给予了 定条件的限制。

7.3.1根据现行国家标准《建筑钢结构防火技术规范》GB51249 有关压弯钢结构的临界温度参考为538℃~498℃。另外,欧洲 规范Eurocode2在对钢筋混凝土梁和板进行抗火设计时,其内 部钢筋的临界温度值为500℃。因此,波纹钢管廊的管(拱)体 的临界温度取低值498℃,该临界温度未考虑管廊外部土体对波 纹钢的吸热导热作用。另外,采用498℃的临界温度也可降低波 纹钢结构管廊内在火灾下发生局部严重破坏的可能性,有利于波 纹钢结构功能正常持续发挥和结构安全。波纹钢表面不超过临界 温度时的不同耐火涂料厚度可通过试验或检测机构检测确定,受 火3.0h时温度不超过498℃即认为该厚度的防火涂料满足防火 耐火时限要求

7.3.2考虑到地下水吸热作用,可不单独对钢管廊设置耐火绝热 层。对波纹钢拼装连接(缝)部位应设置耐火绝热层。

7.3.2考虑到地下水吸热作用,可不单独对钢管廊设置耐火绝热

8.1.2波纹钢结构的综合管廊通过改变自身变形分布来调整内 力,因此波纹钢管廊周围土体刚度不宜相差太大。对闭口截面的 波纹钢管廊,地基刚度应与结构性回填土刚度协调一致,因此建 议采用承载力和压实系数满足要求的非刚性地基。地基刚度大时 设置砂砾垫层,地基刚度小时加固处理。对开口截面的波纹钢管 郎,应考虑对拱脚的水平约束,宜采用钢筋混凝土扩展基础,当 抗浮、地基承载力或变形有较高要求时,也可采用其他结构形式 的基础。

8.2.4当基坑(槽)周边环境对降水有限制要求时,可通过设置 止水惟幕减少降水对周边环境的影响;基坑(槽)停止降水的时 ,除满足施工需要外,尚应满足施工期间管廊抗浮的需要,降 水井应根据施工全过程水位控制要求合理设置

8.3.5波纹钢综合管廊施工和使用中,两侧和底部的土压力不均 匀可能导致基底失稳。当管廊持力层的土体强度和厚度变化较大 而产生较大不均匀沉降时,应通过加大垫层厚度、对软弱地基进 行处理等技术措施进行设计。在地基土层、荷载有显著变化部位 应考虑基底不均匀沉降对结构的影响

3.3.6~8.3.9对地基承载力较低、软弱地基等的地基处理目的 是增加地基稳定性,减少工后的不均匀沉陷。地基的处理方法很 多,应根据不同的地质情况、结构和荷载情况、较高安全性、经 齐性等因素,采用切实可行的处理方案GB/T 38143-2019 水泥混凝土和砂浆用耐碱玻璃纤维,同时要采集综合管廊工 后沉降数据,积累经验。 1换填处理地基顶面高程设计宜考虑地基可能产生的沉降 必要时可对工作井之间长度范围内的闭口结构设置预拱度。预拱 度根据地基可能产生的沉降量、管廊底纵坡和填土高度等因素综 合确定。 2采用换填处理难以满足工程需要时,宜采用其他地基处理 措施。地基处理应符合现行《建筑地基处理技术规范》JGJ79的 相关规定,

9.2.2、9.2.3为防止高寒(寒冷)地区或冻土地区因回填材料 不满足防冻胀要求,因此,应对回填材料粒径小于0.075mm颗粒 含量和细粒土或黏性土的液限及塑性指数应予以限制,尤其是在 最大冻深范围内的回填土应加以严格控制。若采用符合要求的细 粒土回填,则应在顶层采取防排水措施,以防因回填材料产生的 冻胀造成波纹钢结构变形

9.2.4易溶盐含量控制,参考了现行国家标准《岩土工程勘

范》GB50021的规定,如果超标其腐蚀性、盐胀和溶陷对波纹钢 结构可能造成较严重影响。盐渍土的易溶盐含量小于0.3%时, 不具备盐胀性,可直接用于接触波纹钢管廊外防腐层的结构性回 填材料。考虑到盐渍土地区严重缺之合格的回填材料,盐渍土的 易溶盐含量大于0.3%~1.0%的土,具有较小的盐胀性,应在波 纹钢管廊周围采用不具备盐胀性或冻胀性的土作为隔离层填料, 可将易溶盐含量大于0.3%~1.0%的土用于隔离层外的回填。 9.2.7可流动填料固化后的标准试块强度不宜高于5Mpa、但也 不宜低于3Mpa,强度太高会导致波纹钢结构应力集中,而太低 会因压碎导致变形过大。

9.3.2波纹钢综合管廊管(拱)侧的结构性回填最小净距为管 (拱)起拱线位置的外侧波峰至管沟(槽)边坡之间的水平净距 并列双管(拱)或多管(拱)之间的结构性回填最小净距为管(拱

正式版《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012.pdf9.3.2波纹钢综合管廊管(拱)侧的结构性回填最小净距为管

起拱线位置的外侧波峰与波峰之间的水平净距。如该净距不满足 要求或过小,则不能充分发挥土一钢结合共同受力的作用,应根 据地基条件、直径或跨径、填料种类、施工作业需求宽度等因素 确定。

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