DB44∕T 2408-2022 水下埋置式预制墩台技术规程(广东省).pdf
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1、 ICS 93.040 CCS P 28 44 广东省地方标准 DB44/T 24082022 水下埋置式预制墩台技术规程 Code of practice for prefabricated pier and pile cap embedded under seabed 2022-12-12 发布 2023-03-12 实施 广东省市场监督管理局 发 布 DB44/T 24082022 I 目次 前言.II 引言.III 1 范围.4 2 规范性引用文件.4 3 术语和定义.4 4 总体要求.5 5 设计.6 通用要求.6 材料.6 结构计算.7 承台与桩基连接设计.7 墩身连接设计.9 耐
2、久性设计.9 抗震设计.9 6 工厂预制.10 通用要求.10 预制场地建设.10 预制施工.10 混凝土防裂.11 7 预制墩台运输.11 通用要求.11 预制场内转运与存放.11 预制墩台装船.11 水上运输.12 8 预制墩台安装.12 通用要求.12 吊装悬挂系统.12 围堰止水法墩台安装.12 柔性止水法墩台安装.15 9 预制墩台施工监测.17 通用要求.17 监测内容.17 参考文献.18 DB44/T 24082022 II 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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机
3、构不承担识别这些专利的责任。本文件由广东省交通运输厅提出并组织实施。本文件由广东省交通运输标准化技术委员会(GD/TC 133)归口。本文件起草单位:港珠澳大桥管理局、浙江大学、中铁大桥局集团有限公司。本文件主要起草人:景强、汪劲丰、闫禹、陈春雷、肖世波、谭国顺、李书亮、陈山亭、麦权想、孙国光、王宇同、徐岭华 DB44/T 24082022 III 引言 水下埋置式墩台将承台设置在海床或河床面以下,可有效降低桥梁下部结构的阻水率,减小对桥位区域水文环境的影响,有助于满足弱水动力环境下的防洪要求。采用柔性止水法或围堰止水法进行装配化施工,具有施工效率高、施工质量可靠、环境影响小等优点。目前水下埋
4、置式预制墩台设计和施工技术已臻成熟,有必要制定相关技术规程,指导水下埋置式预制墩台的应用。本文件在借鉴相关标准、规范的基础上,吸收港珠澳大桥埋置式预制墩台设计、施工的成功经验编制而成,可为同类型桥梁建设提供技术指导。DB44/T 24082022 4 水下埋置式预制墩台技术规程 1 范围 本文件规定了水下埋置式预制墩台的施工方法及设计、施工阶段的技术要求。本文件适用于道路桥梁的水下埋置式预制墩台的设计与施工,其它桥梁可参照执行。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
5、本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 714 桥梁用结构钢 GB/T 18173.2 高分子防水材料 第2部分:止水带 GB/T 20065 预应力混凝土用螺纹钢筋 GB/T 25826 钢筋混凝土用环氧涂层钢筋 GB/T 33959 钢筋混凝土用不锈钢钢筋 GB 50496 大体积混凝土施工标准 GB/T 51028 大体积混凝土温度测控技术规范 CJJ 11 城市桥梁设计规范 CJJ 166 城市桥梁抗震设计规范 DL/T 5215 水工建筑物止水带技术规范 JG/T 398 钢筋连接用灌浆套筒 JG/T 502 环氧树脂涂层钢筋 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG D6
6、4 公路钢结构桥梁设计规范 JTG/T 2231-01 公路桥梁抗震设计规范 JTG/T 3310 公路工程混凝土结构耐久性设计规范 JTG/T 3360-01 公路桥梁抗风设计规范 JTG/T 3360-02 公路桥梁抗撞设计规范 JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG/T 3365-05 公路装配式混凝土桥梁设计规范 JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范 JTS 145-2 海港水文规范 JTS/T 202-1 水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规范 LD 48 起重机械吊具与索具安全规程 DB44/T 2294 海洋工程不锈钢钢筋应用技术规范 3 术语
7、和定义 DB44/T 24082022 5 下列术语和定义适用于本文件。水下埋置式预制墩台 precast pier and pile cap embedded under seabed 承台与墩身分别预制或整体预制,且承台设置于海床或河床面以下的构件称为水下埋置式预制墩台,本标准中简称预制墩台。承台预留孔 preformed hole in pile cap 承台上预留的用于预制墩台与桩基连接施工的孔洞。围堰止水法 water stop with cofferdam method 通过在墩台安装区域设置临时性围堰结构,为预制墩台安装提供干作业环境的止水方法。无内撑锁口钢围堰 locking
8、steel cofferdam without internal support 通过锁口连接、分块拼装形成的无内撑、设封底的围护结构。插入式钢圆筒围堰 inserted steel cylinder cofferdam 将整体式钢圆筒振沉至海床不透水层形成的无内撑、无封底的围护结构。柔性止水法 water stop with flexible connection method 通过在预制墩台、桩基、围水结构等之间设置柔性止水装置,为预制墩台安装提供干作业环境的止水方法。4 总体要求 预制墩台在工可、设计与施工阶段应进行针对性的资料调研。调研可根据表 1 的规定进行。表1 预制墩台基础资料调
9、研项目 调研项目 阶段 目的 工可 设计 施工 社 会 条 件 航 道 条 件 航道现有的水深和宽度 确定墩台设置的位置 航道规划的水深和宽度 用地和渔业等所有权 水底埋设物 确定墩台位置及设置深度 锚地及禁锚区 确定墩台施工布置 水底遗弃物 确定不确定性因素对施工的影响 附近建(构)筑物等 确定施工对建(构)筑物等的影响 水质容许标准 确定施工方法及保护措施 自然保护区与自然文化遗产 自 然 条 件 地质 地层特性、断裂 确定线位、基础与地基处理设计 地震 确定抗震设计用地基参数 工程地质及水文地质 确定设计用地基参数 有害物质 确定开挖土砂的处理方法 DB44/T 24082022 6 表
10、1 预制墩台基础资料调研项目(续)调研项目 阶段 目的 工可 设计 施工 自 然 条 件 地下水 确定水压、围堰入土深度 地层土的性质 计算土与结构的相互作用 气象 风向、风速 确定墩台吊装方法、计算吊具受力 气温 确定极端温度条件下的施工措施 不良气候条件 确定施工辅助措施 水 文 和 水 质 区域防洪要求 确定结构阻水率 异常潮位或水位 确定结构受力和施工围堰设置 水流、波浪 确定波流力和施工止摆措施 水质 确定施工时对水质的影响 水底物质的活动 确定基坑开挖深度 其 它 弃土及取砂石调查 对疏浚土和砂石料的分析 墩台预制与运输 预制场位置 确定航道、出运、系泊方案 预制场自然条件 制订预
11、制施工计划等 临时存放场地 确定临时存放布置及方法 墩台出运航线 确定出运航线及运输方法 注:表示该阶段调研的项目。预制墩台施工应根据结构特点和施工环境条件综合确定施工工艺、施工设施和施工设备等,并应制定专项施工方案,经论证后实施。预制墩台施工临时结构应进行专项设计和验算。预制墩台施工过程各环节应制定专项应急预案。预制墩台施工全过程的环境、水土保护要求应符合 JTG/T 3650 的相关规定。预制墩台设计与施工宜推行标准化、工厂化、装配化和数字化,使用可靠的新材料、新设备、新技术和新工艺。5 设计 通用要求 5.1.1 预制墩台技术指标应考虑桥梁建设条件和桥梁规模等综合确定,并与桥梁总体设计相
12、匹配。5.1.2 预制墩台设计应考虑受力合理性、结构耐久性、施工质量可靠性、装配施工适应性、环保和绿色低碳、经济性等因素,宜采用标准化设计。5.1.3 设计阶段应提出预制墩台的施工工序和方法,明确墩身预制分段原则和安装止水技术要求。5.1.4 设计阶段应考虑施工状态和运营状态最不利工况,对预制墩台整体和局部受力进行分析与验算。5.1.5 预制墩台抗撞设计应综合考虑撞击部位、防撞措施和墩身接头连接性能等因素,并应符合 JTG/T 3360-02 的规定。材料 5.2.1 混凝土和钢筋应符合 JTG 3362 和 JTG/T 3650 的规定。5.2.2 环氧钢筋应符合 GB/T 25826 和
13、JG/T 502 的规定。DB44/T 24082022 7 5.2.3 不锈钢钢筋应符合 GB/T 33959 和 DB44/T 2294 的规定。5.2.4 钢材和焊接材料应符合 JTG D64、GB/T 714 和 JTG/T 3650 的规定。5.2.5 连接套筒和连接材料应符合 JTG/T 3365-05 和 JG/T 398 的规定。5.2.6 预应力混凝土用螺纹钢筋应符合 GB/T 20065 的规定。5.2.7 止水材料应满足施工区域水压条件的要求,其性能应符合 GB/T 18173.2 和 DL/T 5215 的相关规定,其中止水带、止水胶囊、速凝砂浆应符合下列规定:a)选用
14、止水带作为止水材料时,应通过试验检验施工水压下止水带的压缩量及止水效果是否满足止水要求;b)选用止水胶囊作为止水材料时,应符合 8.4.3 的规定;c)速凝砂浆应通过试验检验其初凝时间、终凝时间和强度是否满足施工要求。结构计算 5.3.1 荷载作用应按照 JTG D60、JTG/T 2231-01、JTG/T 3360-01、JTG/T 3360-02、JTS 145-2 和CJJ 11 等规定进行取值和组合。波浪、潮流等水动力作用,泥沙运动与床面冲刷等水沙动力作用以及极端气候条件下洪水、风暴潮等作用及组合宜开展专项研究。5.3.2 应分别开展预制墩台施工阶段和运营阶段的整体受力验算,并应符合
15、 JTG 3362 的规定。5.3.3 应对承台与桩基的连接部位(含临时连接)、分段墩身的连接部位进行局部受力分析和验算。承台与桩基连接设计 5.4.1 承台预留孔应按图 1 设计,并符合下列规定:a)应满足结构受力要求;b)应满足承台与桩基连接施工作业要求;c)应满足止水构造安装要求;d)应考虑桩基施工允许偏差对结构受力及预制墩台安装施工的影响,满足预留孔施工及承台整体受力要求。a)承台预留孔立面布置 b)承台预留孔平面布置 标引序号说明:1环向剪力齿;2预留孔;3墩身;4承台;5剪力连接器;6桩基。图1 承台预留孔设置示意图 431256DB44/T 24082022 8 5.4.2 承台
16、预留孔壁应设置剪力槽结构,剪力槽形状可设计为矩形,与图 2 相符合。槽深 d 与槽高 h比值宜为 0.150.3,且槽高 h 与槽净距比值宜为 0.61.6(图 2),具体构造应根据接触界面抗剪受力分析确定。标引序号说明:1预留孔壁;2槽高 h;3槽深 d;4槽净距。图2 承台预留孔壁构造示意图 5.4.3 承台与桩基间连接应符合下列规定:a)桩基宜采用钢管复合桩结构,对于采用钻孔灌注桩的情况,宜将钢护筒作为施工期临时连接措施,纳入桩基结构设计;b)承台与桩基间临时连接宜采用剪力键(图 3),剪力键数量、焊缝等级和焊缝尺寸等应满足施工过程中最不利工况下的结构受力要求。a)立面布置示意图 b)平
17、面布置示意图 标引序号说明:1预制承台;2剪力键;3桩基钢管;4承台预埋件;5剪力连接键;6承台底板;7钢管外壁。图3 预留孔中剪力键设置示意图 124324223414567DB44/T 24082022 9 墩身连接设计 5.5.1 墩身与承台采用分段预制时,分段位置应综合考虑桥墩高度、构造特点、起重能力、运输能力和结构耐久性等因素确定,分段接缝应设置在浪溅区以上。5.5.2 分段墩身连接应满足结构受力及耐久性要求,可采用湿接缝(图 4a)、预应力钢筋(图 4b)、灌浆套筒(图 4c)等方式。a)湿接缝连接 b)预应力钢筋连接 c)灌浆套筒连接 标引序号说明:1湿接缝;2连接器;3钢筋;4
18、墩身;5接缝;6预应力筋;7套筒;8承台。图4 墩身节段连接方式 5.5.3 预制墩台接缝位置处的应力计算应符合 JTG/T 3365-05 的规定。5.5.4 采用现浇湿接缝时,除应符合 JTG/T 3365-05 的规定外,还应符合下列规定:a)满足施工作业空间要求,湿接缝高度不宜小于 1.0 m;b)混凝土材料应满足抗裂性能要求;c)钢筋的连接宜优先采用机械连接。5.5.5 采用灌浆套筒连接时,应符合 JTG/T 3365-05 和 JG/T 398 的规定。5.5.6 采用预应力钢筋连接时,应符合 JTG/T 3365-05 的规定。耐久性设计 5.6.1 预制墩台应按照水中区、水位变
19、动区(潮汐区)、浪溅区和大气区进行耐久性设计,并符合 JTG/T 3310 和 JTG 3362 的规定。5.6.2 预制墩台连接区域应进行专项防腐设计。抗震设计 5.7.1 预制墩台抗震设计应符合 JTG/T 2231-01 和 JTG/T 3365-05 或 CJJ 166 的规定。5.7.2 在不同地震设防水准下,预制墩台应按照弹性受力的设防目标进行设计,桥梁上部结构宜采用减隔震设计,宜优先选用减隔震支座,避免墩底出现塑性铰。4321846584378DB44/T 24082022 10 6 工厂预制 通用要求 6.1.1 墩台预制方案应综合考虑设计要求、场地条件、质量控制、工期及造价等
20、因素。6.1.2 墩台预制方案应包括预制场地建设、原材料供应及预制工艺设计等内容。6.1.3 墩台预制前应制定大体积混凝土防裂专项方案。6.1.4 墩台预制宜采用整体浇筑方案。预制场地建设 6.2.1 预制场地应进行整体规划和专项设计,并应符合下列规定:a)场地布置应满足预制、存放、钢筋制作、转运、装船(车)和运输等作业要求;b)应设置专门的预制、存放及钢筋整体绑扎台座;c)应合理设置构件转运路线;d)应合理利用地形、地貌、水文等条件设置材料及预制墩台出运码头,出运码头应满足装船作业需求。6.2.2 混凝土拌和站、试验室、钢筋加工车间、材料堆放区等设施应进行合理布置,并应符合下列规定:a)混凝
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