DB13∕T 5578-2022 公路全预制装配式双T梁桥技术规范.pdf
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1、 ICS 93.080.99 CCS R 18 13 河北省地方标准 DB 13/T 55782022 公路全预制装配式双 T 梁桥技术规范 Technical specification for fully prefabricated double T bridges on highways 2022 - 05 - 31 发布 2022 - 07 - 01 实施 河北省市场监督管理局 发 布 DB 13/T 55782022 I 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 本文件的某些内容可能涉及专利,本文件发布单位不承担识别专利
2、的责任。 本文件由河北省交通运输厅提出并归口。 本文件起草单位:河北交通投资集团有限公司、河北雄安荣乌高速公路有限公司、河北省交通规划设计研究院有限公司、 北京工业大学、 中交二公局第六工程有限公司、 中铁五局集团有限公司。 本文件主要起草人:王国清、 靳进钊、雷伟、赵文忠、罗国平、杜群乐、赵静波、孙芳、杨阳、张超、王敏、李真、吴越、许坤、张学龙。 DB 13/T 55782022 1 公路全预制装配式双 T 梁桥技术规范 1 范围 本文件规定了公路全预制装配式双T梁桥技术的术语和定义、一般规定、材料要求、结构设计、耐久性设计、附属设施设计、构件制作、运输与安装、质量控制与检验。 本文件适用于
3、跨径不大于20m的公路全预制装配式双T梁桥的设计与施工。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件; 不注日期的引用文件, 其最新版本 (包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50017 钢结构设计标准 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计标准 GB/T 50476 混凝土结构耐久性设计标准 GB 50661 钢结构焊接规范 GB 50666 混凝土结构工程施工规范 GB/T 51335 声屏障结构技术标准 JG 225 预应力混凝土用金属波纹管 JG/T
4、 408 钢筋连接用套筒灌浆料 JG/T 472 钢纤维混凝土 JGJ 55 普通混凝土配合比设计规程 JGJ 92 无粘结预应力混凝土结构技术规程 JGJ 94 建筑桩基技术规范 JGJ 107 钢筋机械连接技术规程 JGJ 276 建筑施工起重吊装工程安全技术规范 JGJ/T 406 预应力混凝土管桩技术标准 JT/T 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 JTG/T 2231-01 公路桥梁抗震设计规范 JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D81 公路交通安全设施设计规范 JTJ 074 高速公路交通安全设施设计与施工技术规范 3 术语和符号 术语和定义
5、 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 预制拼装桥墩 prefabricated bridge piers 预制混凝土构件通过可靠连接构造拼装形成的混凝土桥梁立柱、盖梁或系梁。 3.1.2 预应力混凝土管桩 prestressed concrete pipe pile 采用离心工艺成型的圆环形截面预应力混凝土桩,简称“管桩”。 3.1.3 高强无收缩水泥灌浆料 high strength non-shrinkage cement grout DB 13/T 55782022 2 以水泥为基本材料,并配以细骨料、混凝土外加剂和其他材料组成的干混料,加水搅拌后具有良好的流动性、早强、高强、微膨
6、胀等性能,填充于套筒或金属波纹管和带肋钢筋间隙内,简称灌浆料。 3.1.4 填芯混凝土 filling concrete for pipe pilehead 填筑在管桩顶部或底部内腔一定深度的水泥混凝土。 3.1.5 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。 3.1.6 调节垫块 adjustment cushion block 设置在不同类型构件拼接缝之间的垫块,用于调节构件标高、水平度、垂直度以及控制砂浆垫层的厚度。 3.1.7 调节设备 adjustment equipment 用于调整预制构件空间姿态的设备。 符号 下列符号适用于本文
7、件。 Dc 墩柱直径或长边尺寸。 dm 预制桩锚固钢筋直径。 ds 构件被连接纵向钢筋直径。 fz 填芯混凝土与预制桩内壁粘结强度设计值。 Ht 填芯混凝土高度。 ld 桩基插槽式连接外露钢筋插入长度。 l0 承插式连接墩柱或桩基插入长度。 Q 单桩竖向抗拔承载力设计值。 Uz 预制桩内孔周长。 4 基本规定 装配式桥梁设计应遵循安全、耐久、适用、环保、经济、美观的原则, 并满足施工标准化、工厂化、机械化要求。 装配式混凝土桥梁的节点和接缝应受力明确、构造可靠,并应满足承载力、延性和耐久性等要求。 根据连接节点和接缝的构造方式和性能,确定结构的整体计算模型。 根据构件的制作、运输、堆放、安装、
8、质量控制等要求,确定接缝的形式。 施工前应根据设计文件、预制拼装精度要求、现场情况等编制施工组织设计文件。 建立健全质量管理体系、安全生产管理体系和环境保护管理体系。 5 材料 水泥混凝土 5.1.1 预制上部结构水泥混凝土强度等级不应低于 C50,预制下部结构水泥混凝土强度等级不应低于 C40,其他部位预制构件水泥混凝土强度等级不应低于 C30。 5.1.2 相邻预制构件间(湿接段)浇筑的水泥混凝土应采取减少混凝土裂缝的措施,宜采用钢纤维混凝土。 5.1.3 钢纤维混凝土应符合 JG/T 472 的规定。 灌浆连接套筒 DB 13/T 55782022 3 5.2.1 灌浆连接套筒按钢筋连接
9、方式可制作成全灌浆连接型或半灌浆连接型。 5.2.2 全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均不应小于 10ds;套筒下端应设置压浆口,套筒上端应设置出浆口,压浆口下缘与下端部净距应大于 20mm;套筒制作允许偏差为 2mm。 5.2.3 半灌浆连接型套筒,钢筋机械连接端为预制安装端,另一端为现场拼装端;现场拼装端长度不应小于 10ds;现场拼装端下端应设置压浆口,上端应设置出浆口,压浆口下缘与下端部净距应大于 20mm;套筒制作允许偏差为 2mm。 5.2.4 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 J
10、GJ 107 中 I 级连接接头要求,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,且破坏时应断于接头外钢筋处。 5.2.5 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专门质检部门试验检测, 并出具相应型式试验的合格报告。 灌浆连接金属波纹管 5.3.1 灌浆连接金属波纹管应符合 JG 225 的相关规定,长度不应小于 35 ds,且不得拼接;内径不宜小于ds40mm,内径尺寸允许偏差为 0.5mm;对于内径不大于 10cm 的波纹管,其壁厚应不小于0.45mm,波纹管肋高应不小于 3.10mm。 5.3.2 灌浆连接金属波纹管下端应设置压浆口, 压浆口下缘与下端部净距应大于
11、 20mm; 金属波纹管上端应设置出浆口,出浆口上缘与上端部净距应不小于 10mm。压浆管、出浆管长度应根据承台或盖梁尺寸预留准确,并用止浆塞塞紧;如直接由上端出浆,端部应采取密封保护措施。 5.3.3 灌浆连接金属波纹管与高强无收缩水泥灌浆料组合体系性能应符合 JGJ 107 中 I 级连接接头的规定,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,且破坏时应断于接头外钢筋处。 5.3.4 灌浆连接金属波纹管与高强无收缩水泥灌浆料组合体系性能应经过专门质检部门试验检测,并出具相应型式试验的合格报告。 高强无收缩水泥灌浆料 5.4.1 灌浆连接套筒或灌浆连接金属波纹管中使用的高强无收缩水
12、泥灌浆料应满足 JG/T 408 的技术指标,应符合表 1 的规定。 表 1 高强无收缩水泥灌浆料技术指标要求 检测项目 性能指标 流动性 初始 300mm 30min 260mm 抗压强度 1d 35MPa 3d 60MPa 28d 100MPa 竖向自由膨胀率 24h 和 3h 差值 0.02%0.50% 氯离子含量 0.03% 泌水率 0.00% 5.4.2 高强无收缩水泥灌浆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,如有剩余应做废弃处理。 高强无收缩砂浆 5.5.1 高强无收缩砂浆 28d 抗压强度应不小于 60MPa,且高出被连接构件一个强度等
13、级,28d 竖向膨胀率应控制在 0.02%0.10%。 5.5.2 砂浆初凝时间宜大于 2h。 环氧粘结剂 DB 13/T 55782022 4 5.6.1 预制构件的拼接面连接用环氧粘结剂应有抗老化、抗碳化、抗强腐蚀性功能,且符合表 2 规定。 表 2 环氧基粘结剂技术指标要求 性能项目 性能要求 物理性能 可施胶时间(min) 20 可粘结时间(min) 60,且240 固化速度(低限温度条件) 12h抗压强度(MPa) 40 24 h抗压强度(MPa) 60 7d抗压强度(MPa) 80 压缩弹性模量* (MPa) 瞬时 8000 1h 6000 在结构立面上无流挂现象的涂胶层厚度(mm
14、) 3 不挥发物含量(固体含量) (%) 99 吸水率(高限温度条件) (%) 0.5% 水中溶解率(高限温度条件) (%) 0.1% 高限温度条件固化7天的热变形温度() 0适用温度10 45 10适用温度30 50 30适用温度60 60 伸长率(%) 1.0 力学性能 抗压强度(MPa) 80 钢-钢拉伸抗剪强度标准值(MPa) 14 与混凝土的正拉粘结强度(MPa) 3.0,且为混凝土内聚破坏 化学性能 耐湿热老化能力 50温度、95%相对湿度的环境条件下老化 90d 后,常温条件下钢-钢拉伸抗剪强度降低率 10% 耐盐雾作用 5%氯化钠溶液、喷雾压力0.08MPa、试验温度(352)
15、、每0.5h喷雾一次、每次0.5h、作用持续时间90d,到期钢-钢拉伸抗剪强度降低率 5%,且不得有裂纹或脱胶 5.6.2 环氧粘结剂初步固化时间不应小于 1h, 在规定的两面涂抹厚度条件下, 构件拼接边缘应有均匀的挤出量,仅有滴挂而无流淌的现象。 6 上部结构设计 一般规定 6.1.1 预制装配式双 T 梁宜采用工厂化生产。 6.1.2 预制装配式双 T 梁应按 JTG 3362 进行持久状况承载能力极限状态验算、持久状况正常使用极限状态验算以及持久状况和短暂状况构件的应力验算。 6.1.3 预制装配式双 T 梁应按 GB/T 50476、JTG 3362 进行耐久性设计。 6.1.4 预应
16、力混凝土双 T 梁桥采用先张法,应符合 JTG 3362 要求。 6.1.5 预制混凝土双 T 梁可采用简支和连续结构体系。 连续体系包括先简支后结构连续和先简支后桥面板连续,正弯矩区按部分预应力混凝土 A 类构件设计,现浇连续区按钢筋混凝土构件设计。 6.1.6 预制混凝土双 T 梁荷载横向分配系数支点处采用杠杆法计算,跨中区域采用刚接板(梁)法计算,中间采用线性过渡,桥面板计算按单向板和悬臂板计算。 结构设计 DB 13/T 55782022 5 6.2.1 预制装配式双 T 梁宜采用标准化跨径。标准跨径规定如下: 10m、13m、16m、20m。 6.2.2 预制装配式双 T 梁桥面板宜
17、采用等厚,厚度不小于 20cm;梁肋宽度根据预应力布置要求确定,肋间距不大于 150cm,梁肋从上向下以 3%的斜坡变窄,以便于脱模。 6.2.3 预应力混凝土双 T 梁采用直线布置钢绞线。为防止支点处截面上缘开裂,宜在梁肋上部位置设置钢绞线。 6.2.4 桥梁宽度可通过梁片数和现浇湿接缝宽度调整。 梁肋间距布置均匀, 现浇湿接缝应不小于30m。 6.2.5 梁顶面宜与桥面横坡一致。梁肋底水平,横坡通过梁肋竖向高差实现。 6.2.6 预制混凝土双 T 梁宜沿跨径方向采用等截面,截面尺寸宜采用标准化横截面(图 1),梁高宜取计算跨径的 1/17。 757520035026001300500150
18、50015037875200350378H20050 5075 图 1 主梁标准横断面图(单位:mm) 7 下部结构设计 一般规定 7.1.1 预制拼装下部结构设计除应满足 JTG 3362 和 JTG/T 2231 相关规定,还应满足下列要求。 a) 应采取有效措施加强结构的整体性; b) 抗震设防烈度为 8 度及 8 度以上地区,应进行抗震专项设计。 7.1.2 支座的布置和选用应与上、下部结构协调,可采用减隔震支座提高结构的抗震性能。 连接设计 7.2.1 预制构件之间的连接应满足耐久性性能指标要求,并应符合下列规定。 a) 在荷载长期效应组合下,接缝处正截面受拉边缘不允许出现拉应力(不
19、得消压); b) 在荷载短期效应组合下,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。 7.2.2 预制构件之间的连接方式应根据结构形式、力学性能、施工、运输等因素按表 3 综合确定。 表 3 装配式下部结构预制构件间主要连接方式 连接方式 适用范围 灌浆套筒 桥台各构件竖向连接,桥墩各构件竖向连接 灌浆金属波纹管 墩柱、台身与承台、盖梁连接 插槽式 桩基与承台连接 承插式 墩柱与承台连接,桩基与承台连接 后张预应力筋 墩柱与承台、盖梁连接,盖梁、墩柱节段连接 钢板 扶壁式桥台台身、肋板式桥台肋板与基础或承台连接 焊接 桩身之间连接 法兰连接 桩身
20、之间连接 7.2.3 采用灌浆套筒连接时,应符合下列规定。 DB 13/T 55782022 6 a) 灌浆套筒和主筋净保护层厚度不宜小于 30mm,套筒净距不宜小于 50mm 或集料最大粒径的2 倍。 b) 对于抗震设防烈度为 7 度及 7 度以上地区,当灌浆套筒预埋在预制墩柱且位于潜在塑性铰区域时,配置的加密箍筋应满足下列要求(图 2); 1) 墩柱箍筋加密区长度应在套筒区域基础上继续向上延伸不小于 500mm, 且不小于 JTG/T 2231-01 中的要求; 2) 灌浆套筒上端第一个箍筋距离灌浆套筒顶部不应大于 50mm; 3) 墩柱箍筋加密区应延伸到盖梁或承台内,延伸长度不宜小于墩柱
21、长边尺寸的 0.5 倍,且不应小于 500mm。 Dc预制墩柱灌浆套筒箍筋垫层预制承台箍筋加密区 500mm 500mm 0.5DC 50mm 图 2 灌浆套筒在预制墩柱内时箍筋加密区 c) 当灌浆套筒预埋在承台或盖梁内时,在满足现行抗震设计规范构造要求的情况下,加密箍筋延伸到承台或盖梁的距离不应小于灌浆套筒的高度(图 3)。 a) 预制墩柱与预制承台的连接 b) 预制墩柱与预制盖梁的连接 图 3 灌浆套筒在预制承台或盖梁内时箍筋加密区 d) 灌浆套筒与箍筋连接应采用绑扎,不得采用焊接。 7.2.4 采用灌浆金属波纹管连接时,应符合下列规定。 a) 灌浆金属波纹管仅埋置于承台、盖梁或台帽之中(
22、图 4); Dc预制墩柱灌浆套筒箍筋垫层预制承台箍筋加密区 500mm 0.5DC hghgDc预制墩柱灌浆套筒箍筋垫层预制盖梁箍筋加密区 500mm 0.5DC hghg(a)预制墩柱与预制承台的连接(b)预制墩柱与预制盖梁的连接DB 13/T 55782022 7 金属波纹管垫层DCdnIn预制盖梁 图 4 墩柱与盖梁的灌浆金属波纹管连接 b) 灌浆金属波纹管净距不应小于 50mm,且不应小于管道直径; c) 预制构件内应布置加密箍筋,在满足现行抗震设计规范构造要求的情况下,墩柱箍筋加密区延伸到预制承台、盖梁或台帽的距离不应小于墩柱长边尺寸的 1/2、500mm 及波纹管高度的最大值(图
23、5); (a) 预制墩柱与预制承台的连接(b) 预制墩柱与预制盖梁的连接 a) 预制墩柱与预制承台的连接 b) 预制墩柱与预制盖梁的连接 图 5 灌浆金属波纹管在承台或盖梁内时箍筋加密区 d) 金属波纹管与箍筋连接应采用绑扎,不得采用焊接。 7.2.5 采用插槽式连接时,应符合下列规定。 a) 预制承台受力钢筋的布置应考虑插槽钢筋与预留孔洞布置,避免相互冲突; b) 插槽孔洞应具有足够的水平容差,且水平容差需考虑与相连接构件的联合容差。孔洞尺寸宜符合下列规定(图 6)。 1) 孔洞在顺桥向、横桥向的尺寸容差不应小于 50mm。 2) 孔洞顺桥向、横桥向尺寸不应小于桩基对应尺寸加上 100mm。
24、 100mm 50mm100mm 50mm 图 6 桩基与承台之间插槽式连接构造示意图 DB 13/T 55782022 8 c) 填充料宜选用高强无收缩混凝土,其强度等级不应低于承台混凝土强度。 7.2.6 采用承插式连接时,应符合下列规定。 a) 承插孔周边应设置补强钢筋,并与承台钢筋连接; b) 填充料宜选用高强无收缩混凝土,其强度等级不应低于承台混凝土强度。 7.2.7 采用后张预应力连接时,应符合下列规定。 a) 节段拼装盖梁、墩柱应按全预应力或 A 类部分预应力混凝土结构设计,并进行预制节段移运、提升、架设、体系转换等施工阶段的验算; b) 张拉端应采用低回缩锚具,宜在结构变形稳定
25、后进行二次张拉; c) 后张预应力连接应与剪力键(槽)配合环氧树脂使用,厚度宜为 1mm3mm。 7.2.8 采用钢板连接时,应符合下列规定。 a) 采用焊接连接时应对预埋件及焊缝的承载力进行验算,并应符合 GB 50017 和 GB 50661 的规定; b) 钢板防腐处理应符合 JT/T 722 的规定。 预制盖梁 7.3.1 预制盖梁可整体预制,也可分节段预制。 7.3.2 采用预应力连接的预制盖梁应按全预应力构件设计。 7.3.3 采用上下分层拼接的预制盖梁,可按 JTG 3362 中组合式受弯构件的有关规定执行。 7.3.4 采用湿接头连接的预制盖梁可采用与现浇混凝土结构相同的方法进
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