DB36∕T 1474-2021 公路装配式混凝土桥梁设计与施工技术规程(江西省).pdf
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1、ICS 93.080.01 P 66 DB36 江西省地方标准 DB 36/T 14742021 公路装配式混凝土桥梁设计与施工技术规程 Technical specification for design and construction of highway prefabricated concrete bridge 2021 - 09 - 03 发布 2022 - 03 - 01 实施 江西省市场监督管理局 发 布 DB36/T 14742021 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 基本规定 . 3 5 材料 . 3 6
2、公路装配式混凝土桥梁设计 . 6 7 构造设计 . 8 8 工厂预制 . 11 9 运输吊装 . 13 10 现场装配施工 . 13 条文说明 . 16 DB36/T 14742021 II 前 言 本文件根据GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第一部分:标准文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由江西省交通运输厅提出并归口。 本文件起草单位: 江西省高速公路投资集团有限责任公司、 武汉理工大学、 江西交工集团有限公司。 本文件主要起草人:俞文生、胡志坚、曾明辉、邱文东、王运金、黄智华、刘长明、刘军、尹夏明、万
3、鹏、黄华、曾纪飞、付凯敏、程继顺、谢劲松、李刚、周昌、王健、陈玮、邓泽城、李林峰、杜丽英、陈菁、刘莲娟。 DB36/T 14742021 1 公路装配式混凝土桥梁设计与施工技术规程 1 范围 本文件规定了公路装配式混凝土桥梁的设计与施工技术基本要求。 本文件适用于非抗震设计及抗震设防烈度为6度或7度抗震设计的区域, 采用预制拼装技术的公路混凝土桥梁的设计和施工,其它类型的装配式混凝土桥梁的设计和施工亦可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
4、 GB 175 通用硅酸盐水泥 GB/T 1499.1 钢筋混泥土用钢(第1部分:热轧光圆钢筋) GB/T 1499.2 钢筋混泥土用钢(第2部分:热轧带肋钢筋) GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 50448 水泥基灌浆材料应用技术规范 CJJ 166 城市桥梁抗震设计规范 CJJT 111 预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范 JGJ 107 钢筋机械连接技术规程 JGJ355 钢筋套筒灌浆连接应用技术规程 JG/T 225 预应力混凝土用金属波纹管 JTG D3362 公路钢筋混凝土
5、及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 JGJ 33 建筑机械使用安全技术规程 JTG/T B02-01 公路桥梁抗震设计细则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 装配式混凝土桥梁 prefabricated concrete bridges 由预制构件拼装成整体的混凝土桥梁 3.2 快速桥梁施工 accelerated bridge construction DB36/T 14742021 2 为减少现场施工时间,在新建、改造或更换现有桥梁时采用创新的规划、设计、新材料或新工艺并兼顾安全性和经济性的桥梁施工方式。 3.3 全厚度预制桥面板
6、full-depth precast deck panel 桥面板高度方向上整体预制的桥面板,板间采用钢筋混凝土湿接缝连接。 3.4 部分厚度预制桥面板 partial-depth precast deck panel 桥面板的下半部分预制,与上部现浇钢筋混凝土桥面板结合形成完整的桥面板。 3.5 带翼缘板的梁式构件 adjacent deck beam element 带有完整桥面板的预制梁,梁体间通过较小的灌浆缝或合龙缝连接,梁的断面形式包括T形、形、箱形、空心板等。 3.6 灌浆套筒连接 grouted sleeve coupler connection 通过高强无收缩水泥灌浆料填充在钢
7、筋与连接钢套筒之间的间隙,硬化后形成整体的钢筋连接构造。 3.7 高强无收缩水泥灌浆料 high-strength non-shrinkage grouting material 以高强度材料作为骨料,以水泥作为结合剂,辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成,它在施工现场加入一定量的水,搅拌均匀后填充于套筒或金属波纹管和钢筋之间的间隙内。 3.8 砂浆垫层 bedding mortar 填充在不同类型构件拼接缝之间的高强无收缩砂浆过渡层。 3.9 预制搭板 precast approach slab 一种在桥梁或桥台端部,使桥面与路面衔接的钢筋混凝土预制板。 3.10 插入式连接 pocke
8、t connection 一种将预制构件伸出钢筋或连接件插入相邻构件预留孔中并浇筑一体的连接方式, 在两个构件之间形成的抗拉、抗剪、或抗弯能力。 3.11 DB36/T 14742021 3 插槽式连接 socket connection 将预制构件的一部分插入到相邻构件预留槽口(孔)并浇筑一体的连接方式,在两个构件之间形成的抗拉、抗剪、或抗弯能力。 3.12 预制盖梁和墩柱 precast cap and column 由预制盖梁和墩身组成的钢筋混凝土墩柱构件。 3.13 灌浆金属波纹管连接 grouted duct connection 将一个预制构件中的伸出钢筋插入另一个预制构件中预埋的
9、金属波纹管中并灌浆的连接, 在两个预制混凝土构件之间形成抗拉、抗剪或抗弯能力。 4 基本规定 4.1 在预制拼装桥梁方案设计阶段,应协调和加强设计、预制、运输、拼装等之间的关系和配合,应根据实际工程情况确定合理的构件尺寸和形状,并应遵循少规格的原则。 4.2 预制桥梁构件的设计应满足 JTG D60 所有荷载和荷载组合要求。 4.3 设计阶段必须对所有预制构件在运输和吊装过程中的受力情况进行验算。 4.4 预制构件验收合格后方能出厂,出厂前应在表面明显位置进行标识,包括工程名称、制作单位名称、构件编号、生产日期等。 4.5 对于大型构件和复杂桥梁场地, 设计人员应给出系统的结构安装方案。 安装
10、方案应包括起重机和运载工具的基本布设,并与现行的交通管理规定相一致。 4.6 在安装方案或设计说明中应明确构件制作容差和安装容差并明确所有构件的安装基准, 一般不宜以构件的中心作为安装基准参考。 4.7 构件之间的接缝宽度应根据规定的构件容差,容许安装误差以及填缝材料来确定。 4.8 混凝土湿接缝的最小缝宽宜不小于混凝土中最大骨料直径的 1.5 倍。超高性能混凝土(UHPC)接缝的最小缝宽应不小于最大钢纤维长度的 1.5 倍。 4.9 桥梁各类构件尽可能采用工厂化预制,以保证预制拼装结构的质量和耐久性。 5 材料 5.1 混凝土 5.1.1 水泥应采用强度等级为 42.5 级及以上的高品质的硅
11、酸盐水泥, 同一座桥的预制梁应采用同一品种水泥,满足 GB 175 的规定。 5.1.2 预制主梁、端横梁、跨中横隔板、中横梁、现浇接头、湿接缝、封锚混凝土强度等级不应低于C50。 5.1.3 预制桥墩构件宜采用高性能混凝土预制,混凝土的强度不宜低于 C40。 5.1.4 预制桥台、背墙、耳墙、侧墙、承台、现浇桩基混凝土强度等级不应低于 C30。 5.1.5 高性能混凝土满足 JTG/T 3650 第 6.15 节规定。 DB36/T 14742021 4 5.2 钢筋 5.2.1 普通钢筋采用 HPB300 和 HRB400 钢筋,并符合 GB/T 1499.1 和 GB/T 1499.2
12、的规定。 5.2.2 预应力钢绞线力学性能指标应符合 GB/T 5224 的规定。 5.3 高强无收缩水泥灌浆料 5.3.1 灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管中使用的高强无收缩水泥灌浆料的技术指标,应符合表 1 和GB/T 50448 的规定。 表1 高强无收缩水泥灌浆料技术指标 5.3.2 产品检验分型式检验及现场检验。型式检验项目应包括灌浆料的初始流动度,30min 流动度,1d、2d、28d 抗压强度,竖向自由膨胀率,氯离子含量,泌水率,尚应包括灌浆套筒连接接头拉伸试验检验。 5.3.3 高强无收缩水泥灌浆料宜采用配套灌浆掺合料,包装袋上应标识详尽的使用说明。 5.3.4 高强无收缩水泥灌浆
13、料在干燥条件下未开封包装前有效存放时间不得大于 3 个月,开封包装后应立即使用,如有剩余应作废弃处理。 5.4 砂浆垫层 5.4.1 不同类型构件拼接缝间的砂浆垫层,应采用高强无收缩砂浆,28d 抗压强度应不小于 60MPa 且高出被连接构件强度等级的一个等级(7MPa),28d 竖向膨胀率应控制在 0.02%0.10%。 5.4.2 砂浆垫层宜选用质地坚硬、级配良好的中砂,细度模数应不小于 2.6,含泥量应不大于 1%,且不应有泥块存在。 5.4.3 砂浆垫层初凝时间宜大于 2h。 5.5 灌浆连接套筒 5.5.1 灌浆连接套筒宜采用高强球墨铸铁制作。产品如图 1 所示,包括灌浆套筒灌浆密封
14、塞成型插头聚氯乙烯管孔塞,此产品主要用于桥梁预制件之间的连接,预制件与现浇结构的连接。 检测项目 性能指标 初始 300mm 流动性 30min 250mm 1d 35MPa 3d 60MPa 抗压强度 28d 100MPa 竖向自由膨胀率 24h 与 3h 差值 0.02%0.50% 氯离子含量 0.03% 泌水率 0.00% DB36/T 14742021 5 图1 灌浆连接套筒构造示意图 5.5.2 灌浆连接套筒按钢筋连接方式宜采用整体灌浆套筒连接方式。 5.5.3 整体灌浆连接型套筒一端为预制安装端, 另一端为现场拼装端, 套筒中间应设置钢筋限位挡板;预制安装端及现场拼装端钢筋伸入长度
15、均不应小于 10d(d 为被连接纵向钢筋直径);套筒下端应设置压浆口,套筒上端应设置出浆口,压浆口下缘与端部净距应大于 20mm;套筒制作允许偏差2mm;安装时套筒方向应正确放置。 5.5.4 灌浆连接套筒与高强无收缩水泥灌浆料组合体系性能应符合 JGJ 107 中 I 级连接接头要求,且接头试件实测抗拉强度应不小于被连接钢筋的实际拉断强度。 5.5.5 灌浆连接套筒与高强无收缩水泥灌浆料组合体系性能应经过国家专门质检部门试验检测,并出具相应型式试验的合格报告。 5.5.6 厂家应提供与灌浆连接套筒相关的合格附属配件,包括止浆塞、压浆管、出浆管、定位销等。 5.5.7 灌浆连接套筒在储存和运输
16、过程中应有防止雨淋、锈蚀、沾污和损伤等防护措施。 5.5.8 灌浆连接套筒工厂内安装前应进行单向拉伸强度试验,试验方法按照 JGJ 355 规定的型式检验方法进行,每批检验数量不大于 1000 个,试验试件不应少于 3 个。 5.6 金属波纹管 5.6.1 金属波纹管应为圆形不锈钢材料。 5.6.2 金属波纹管应符合JG/T 225的相关规定, 全长不应小于 24d, 且不得拼接; 内径不应小于d+40mm,内径尺寸允许偏差0.5mm;对于内径不大于 10cm 的波纹管,其钢带厚度(壁厚)应不小于 0.45mm,波纹管肋高应不小于 3mm。 5.6.3 金属波纹管下端应设置压浆口连接压浆管,上
17、端应设置出浆口连接出浆管或直接由端部出浆;压浆口下缘与端部净距应大于 20mm。 5.6.4 金属波纹管在储存和运输过程中应有防止雨淋、锈蚀、沾污和损伤等防护措施。 5.7 环氧粘结剂 5.7.1 同类构件之间的环氧粘结剂初步固化时间不应小于 1h,粘结时应在规定的两面涂刷厚度条件下,发生均匀的挤出量,并仅有滴挂而无流淌现象。 5.7.2 环氧粘结剂 1d 抗压强度标准值应大于 40MPa, 7d 抗压强度标准值应大于 60MPa, 7d 抗拉强度标准值应不小于 9MPa,7d 抗剪强度标准值应不小于 21MPa。 DB36/T 14742021 6 5.7.3 环氧粘结剂应有防老化、防碳化、
18、防强腐蚀性的功能。 5.8 防水粘结层 采用沥青混凝土桥面铺装时, 应结合桥面粘结要求设置沥青基类防水粘结层, 防水粘结层材料的性能和质量应符合产品相应标准的规范。 5.9 预应力筋-锚具组装件 5.9.1 拼装桥梁中用到的预应力筋宜采用预应力钢绞线,也可采用热轧、轧后余热处理或热处理的精轧螺纹钢。 5.9.2 预制拼装桥墩中的无粘结或有粘结预应力筋-锚具组装件的锚固性能,应符合下列规定: a) 锚具的静载锚固性能应符合下式要求: 0.95. (1) 2.0%apu. (2) 式中: 预应力筋锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数; apu预应力筋-锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变。 b)
19、预应力筋-锚具组装件的抗震周期荷载性能,应确保预应力筋在锚具夹持区域不发生破断。 c) 无粘结预应力筋耐久性应满足现行规范的要求。 5.9.3 新型预应力筋锚具组装件应经过有资质检测单位试验检测,并出具相应的合格报告。 6 公路装配式混凝土桥梁设计 6.1 基本规定 6.1.1 满足本文件对灌浆连接套筒、金属波纹管、高强无收缩水泥灌浆料以及砂浆垫层等连接材料和构造要求时,预制拼装桥梁按 JTG D60 和 JTG D3362 进行验算。 6.1.2 预制拼装桥梁计算应包括持久状况下的结构承载能力极限状态、正常使用极限状态以及短暂状况承载能力极限状态设计三部分内容。 6.1.3 拼接缝处的耐久性
20、设计可根据桥梁运营和所处环境的要求,应符合下列规定: a) 在准永久组合下,接缝处正截面受拉边缘不允许出现拉应力(不得消压)。 b) 在频遇组合下, 接缝处正截面受拉边缘可出现拉应力, 但拉应力应小于接缝界面材料及预制构件材料的允许设计拉应力。 6.2 上部结构设计 6.2.1 对于大型或薄板预应力构件应尽可能减少预制、储存和吊运过程中开裂的可能性。设计说明中应包含构件预制、储存和吊运过程中的混凝土容许应力。 6.2.2 全高度预制桥面板应在相邻预制板间设置刚性连接。刚性连接后的桥面板可以按现浇混凝土构件设计。 6.2.3 预制桥面板之间的刚性连接宜采用配筋湿接缝。 DB36/T 147420
21、21 7 6.2.4 预制混凝土全高桥面板可以通过剪力槽或湿接缝与带剪力键的主梁或横隔梁相结合。预制桥面板中剪力槽按等间距布置。 6.2.5 如果桥面不设铺装层,则应增加预制桥面板的附加厚度。在板下梁体设计计算时应计入附加厚度的重量; 但在桥面板的设计计算时可不计附加厚度, 桥面板顶部钢筋保护层厚度也应不计桥面板附加厚度。 6.2.6 桥面系由预制梁体的翼板组成时,此类梁体应按现行桥梁设计规范的规定设计。 6.2.7 带翼板的主梁之间的连接可以设计为刚性连接或铰连接。连接类型会影响梁设计时使用的活荷载分布系数。对于重载交通量大的桥梁,应采用刚性连接。 6.2.8 梁体上翼缘配筋设计可以按照现行
22、桥梁设计规范中规定的现浇混凝土桥面板的设计。 6.2.9 预制桥头搭板的设计可按现浇混凝土搭板设计。相邻预制搭板之间的纵向接缝可以采用配筋湿接缝或灌浆铰接缝连接。 6.3 桥墩设计 6.3.1 预制拼装桥墩计算应符合下列要求: a) 在进行持久状况承载能力极限状态计算时,作用(或荷载)的效应应采用基本组合,立柱应作为压弯构件进行承载能力计算,盖梁应作为受弯构件进行承载能力计算。 b) 在进行持久状况正常使用极限状态计算时,应采用作用(或荷载)的频遇组合、准永久组合或频遇组合并考虑长期效应组合的影响,对立柱和盖梁裂缝宽度和变形进行验算。 c) 在进行持久状况和短暂状况构件的应力计算时, 作用 (
23、或荷载) 除有特别规定外均采用标准值,汽车荷载应考虑冲击系数,对立柱和盖梁进行持久状况和短暂状况的应力验算。 6.3.2 灌浆连接套筒布置在预制立柱内时,应考虑套筒对立柱刚度及相关构造的影响。 6.3.3 采用跨径方法分段预制拼装建造的盖梁,在进行正常使用极限状态计算时,宜保持盖梁正截面全截面受压;在进行承载能力极限状态计算时,应计入拼接缝张开时对盖梁承载能力的影响。 6.3.4 应根据所处环境条件考虑预制拼装立柱和盖梁的拼装缝、立柱和盖梁预制构件的耐久性设计,拼接缝处环氧粘结剂和砂浆垫层应满足耐久性能指标要求。 6.3.5 预制混凝土墩柱的优选截面形状是正方形,矩形或多边形。其它截面形式墩柱
24、也可采用。 6.3.6 应合理划分每个盖梁构件的预制块重量和数量。 6.3.7 设计时应充分考虑墩柱连接钢筋与盖梁钢筋间的位置关系,以确保构件内的钢筋合理布置,避免钢筋分布不均匀的情况。 在两者发生冲突时可适当调整盖梁内的钢筋位置。 墩柱端部连接区域的比例,设计和构造应满足现行桥梁抗震设计规范的接头设计要求 6.3.8 螺旋筋或箍筋在柱体内可以锚固或截断,并在连接段中接长。如果墩柱端部的接缝属于塑性铰区域或接缝高度较大,则应在湿接缝内设计闭合箍筋,以确保纵筋具有足够的约束效应。 6.4 桥台设计 6.4.1 应在设计过程中着重考虑台身每个预制件的重量。 6.4.2 各个预制台身构件之间的接缝可
25、以为弯曲连接或灌浆剪切键连接。其中灌浆剪切键连接应确保每个台身预制构件中至少与两根桩相连。 6.4.3 预制整体式桥台台身可采用金属波纹管预留孔与桩基相连。如果在安装施工之后使用混凝土对预留孔进行填充,则在预制件设计中可不考虑预留孔道的影响。 6.5 基础设计 预制混凝土构件可用于扩大基础和桩基承台。 预制承台可采用插入式或插槽式连接等特殊的构造实现桩和承台之间的连接。应确保预制基础中的钢筋布置不与所采用的连接类型发生冲突。 DB36/T 14742021 8 7 构造设计 7.1 一般规定 7.1.1 应合理确定接缝的位置、设计和构造,保证有效传递相邻构件之间的荷载。 7.1.2 各类连接应
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