先预应力混凝土空心板说明书

1、设计说 明一、说明三、主要材料二、设计标准与设计规范四、桥梁耐久性设计桥梁设计基准期为 100 年。2.11、工程建设标准强制性条文（公路工程部分）。2、交通部公路工程技术标准（JTG B01-2014）。3、交通部公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）。4、交通部公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）。5、交通部公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）。6、交通部公路工程抗震规范（JTG B02-2013）。7、交通部公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）。8、交通部公路交通安全设施设计规范（JTG D81-2017）。9、

2、交通部公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）。10、预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2014）。11、混凝土膨胀剂（GB 23439-2009）。12、行业标准公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTG/T B07-01-2006）。13、建材行业标准道桥用防水涂料（JC/T 975-2005）。14、国家及交通部现行的其它相关规范、规程、办法。2.2 设计标准：1、道路等级：设计速度 120km/h 的高速公路。2、汽车荷载等级：公路-级。3、桥梁宽度：整体式路基宽 27m，半幅桥宽 12.75m（0.50m+净-11.75m+0.50m=12.75m），简称“桥宽 1

3、2.75m”。4、桥面横坡：单向 2%。5、环境类别：类。混凝土1、预制空心板：C50 混凝土。2、封端：C40 混凝土。3、混凝土桥面现浇层、铰缝：C50 防腐蚀补偿收缩防水混凝土，抗渗等级不小于 W8。4、桥面铺装：10cm 厚沥青混凝土。5、伸缩装置预留槽：C50 防腐蚀补偿收缩防水混凝土，抗渗等级不小于 W8。钢材1、HPB300 为热轧光圆钢筋，其主要性能应符合钢筋混凝土用钢 第 1 部分：热轧光圆钢筋（GB 1499.1-2017）的规定。2、HRB400 为热轧带肋钢筋，其主要性能应符合钢筋混凝土用钢 第 2 部分：热轧带肋钢筋（GB 1499.2-2007/XG1-2009）的

4、规定。3、混凝土桥面现浇层钢筋网采用冷轧带肋钢筋网，其主要性能应符合钢筋混凝土用钢筋焊接网（GB 1499.3-2010）的规定。4、钢板除特殊说明外，其余均采用低合金高强度结构钢 Q345D，技术条件应符合低合金高强度结构钢（GB/T 1591-2008）规定的要求。5、预应力钢束采用 s15.20 钢绞线束，公称面积 140mm2，标准强度 fpk=1860MPa，弹性模量 Ep=1.95105 MPa，公称直径 d=15.20mm，松驰率 0.035，松驰系数 0.3。应符合预应力混凝土用钢绞线(GB/T 5224-2014)的规定。防水材料桥梁防水层采用橡胶改性沥青碎石同步封层，其材料

5、及施工等相关要求详见路面篇说明。膨胀剂补偿收缩混凝土添加的膨胀剂应符合混凝土膨胀剂（GB 23439-2009）的技术要求。本篇为松原至通榆段高速公路桥梁通用图先 预应力混凝土简支空心板梁部分。内容包括桥宽 12.75m 跨径 13m 交角 0、5、10、15、20、25、30预应力混凝土空心板梁。6、设计安全等级：一级。7、重要性系数：1.1。混凝土的耐久性指标指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱骨料反应性等。根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级，本工程的耐久性指标见下表。混凝土耐久性指标表五、设计要点注：最大碱含量不大于 3.0kg/m3。提高混凝土质量1、加

6、大混凝土保护层厚度。依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004），按类环境设置钢筋保护层。2、提高混凝土密实度。选择质量可靠，牢固支撑的模板，避免漏浆；混凝土充分振捣，避免出现蜂窝、孔洞；防腐蚀混凝土中掺入优质粉煤灰，改变混凝土孔隙结构，提高混凝土密实度，同时增加对氯离子扩散的阻力。3、采取措施，控制混凝土有害裂缝。防止混凝土碱集料反应引起混凝土裂缝，不使用碱活性的集料，不使用含碱的化学外加剂等。防止集料膨胀反应引起的混凝土开裂，对集料生产、堆放及搅拌等工序进行科学管理，防止将含氧化镁或硫酸盐的膨胀集料或生石灰碎块混入集料中。合理设置、安装桥梁伸缩缝与支座，防止因温度

7、变化引起混凝土开裂。尽量采用预应力结构。应用设计允许的最小水泥用量和能满足和易性要求的最小用水量，避免过大的坍落度，均匀浇筑混凝土，并及时对混凝土进行养护。提高桥梁防水功能钢筋锈蚀主要是因混凝土保护层碳化和氯化物侵蚀，这两种腐蚀现象都是以水为载体进行，故桥梁防水应是桥梁结构防腐的第一道屏障。大量的桥梁检测资料表明，由于桥面防水层的过早破坏，加上桥面排水不畅，水从桥面渗入到桥面板下的梁、墩台等部位，加速了桥梁结构混凝土的碳化和混凝土内钢筋的腐蚀。为此：1、选择质量可靠的防水层，并精心铺设。2、桥面防水设计中，除选择具有良好的抗渗、抗剪、抗拉的防水层外，把水泥混凝土铺装设计为防水混凝土以达到自防水

8、效果，即柔性防水和刚性防水相结合。3、加强封头混凝土及湿接缝施工质量控制，避免及湿接缝渗水。4、桥面混凝土现浇层采用补偿收缩防水混凝土，防止桥面漏水降低桥梁使用，其抗渗等级为 W8。5、主梁悬臂构件的外缘底面设置滴水槽，防止雨水从构件外侧面流向底面。桥面铺装层与混凝土现浇层之间设置防水层。4.4 采用防腐蚀混凝土桥面现浇层混凝土采用 C50 防腐蚀混凝土，其技术如下：1、混凝土最大水胶比为 0.36，胶凝材料（水泥与矿物掺和料）用量为 360450kg/m3，最大氯离子含量不大于 0.15；2、混凝土应使用非碱活性集料，板（跨径小于 20m 为小桥）最大碱含量不大于3.0kg/m3。3、冻融环

9、境下混凝土胶凝材料中的粉煤灰掺量不超过 20%，并应限制所用粉煤灰的含碳量（不大于 2%）。4、混凝土必须掺用引气剂，适宜含气量可参考吉林省“十三五”高速公路勘察设计技术指南6.8.5 的要求采用：混凝土适宜含气量为 5.5，气泡间距系数不大于 200m。5、混凝土的抗冻性（抗冻耐久性指数 DF）不低于 85。6、在除冰盐（氯盐）环境下，不单独采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料配置混凝土，应掺加矿物掺和料，并加入少量的硅灰（掺量 5左右）。7、混凝土 28d 龄期的氯离子扩散系数 DRCM4。本项目处于东北严寒地区，冬季漫长寒冷，桥梁所处的野外自然条件恶劣，且为除雪大量使用除冰盐。环境类别

10、为类，环境作用等级为 D 和 E 级，即-D（E）级。针对本项目的特点，对于钢筋混凝土及预应力混凝土结构进行耐久性设计。4.1 混凝土耐久性指标1、先预应力混凝土简支空心板梁板顶设 12cm 厚混凝土桥面现浇层，桥面铺装为10cm 厚沥青混凝土。桥面横坡由板梁倾斜形成，支座处设楔块（楔块参数详见具体桥梁相应构造）。空心板主梁间采用铰接，主梁主要尺寸见下表。耐久性指标桥梁部位最大水胶比最小水泥用量(kg/m3)最大氯离子含量(%)最低混凝土强度上部主梁0.43500.06C50桥面系桥面现浇层0.363600.15C45伸缩装置预留槽0.363600.1C45护栏底座0.363600.1C45注

11、：表中正值表示位移向上,负值表示位移向下；表中数值为计算值，施工时，应根据预制梁实测上拱值修正反拱度值；六、施工要点6.1 主梁预制1、浇筑空心板混凝土前应严格检查伸缩缝、泄水管、护栏、支座、通讯管道等附属设施预埋件是否齐全，预应力钢筋及普通钢筋位置准确，确定无误后方可浇筑混凝土施工。混凝土采用不大于 20mm 粒径的粗骨料，要求早期强度高，施工时应充分振捣密实，严格控制质量。2、为了防止预制梁上拱过大，预制梁与铰缝、桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存不应太长，应按不大于 90 天控制，存密切注意梁的累计上拱值，若超过计算值 10mm，应采取控制措施。预制板钢束完成后、各存跨中上拱度计

12、算值及二期恒载所产生的下挠值如下表所示，施工可根据工地的具体情况（如存、混凝土配合比、材料特性及地区气候等）以及经验设置预拱，也可参考预拱度建议值设置。预拱度的设计原则是使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过 2cm，桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。施工设置预拱时，预应力管道也同时起拱。预拱度值为主中预拱度值，从跨中到支点反拱度按二次抛物线变化，未考虑竖曲线及支座变形，施工阶段应予以调整。3、同一跨预制梁的施工龄期相差不得过大，以免挠度相差较大。从板梁预制到浇筑完铰缝的时间不宜超过 3 个月。4、板梁混凝土可采用底板、腹板、顶板全断面由梁一端向另一端斜向循序渐进的方法进行，板一次浇筑完成。5、桥面现

13、浇层内冷轧带肋钢筋网应与伸出主梁的门型筋、铰缝 X 形筋绑扎连接。整体化现浇层混凝土与铰缝混凝土一起浇筑。6、板梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力钢材锚固钢筋密集部位，应特别注意振捣。7、在封头混凝土内侧底板上，设两个竖向直径 5cm 的圆孔，以排出板内积水。芯模脱模后即可浇筑封头混凝土，施工时应采取措施使之浇筑饱满密实。8、空心板预制时，按 1m 一道在铰缝的侧模嵌上 50cm 长的 6 钢筋，形成 6mm 凹凸不平的粗糙面。9、普通钢筋、预埋钢筋等的位置要求准确、牢固，以免振捣时钢筋移位。10、普通钢筋的绑扎工作，要在预应力钢筋结束后 8 小时进行，以策安全。11、板梁预制时，锐角处设

14、置 33cm 倒角。6.2 预应力工艺1、预制空心板预应力钢筋必须待混凝土强度达到设计混凝土强度等级的 90%后，且混凝土龄期不小于 7d，方可放张。在条件具备时适当增加龄期，提高混凝土弹性模量，减少反拱度。2、部分预应力钢筋两端采用的硬 套管或硬 围裹密实等失效措施应稳固牢靠。3、台座应有足够的强度及稳定性，两端预应力钢筋锚固横梁、放张砂筒等应有可靠2、为加强桥梁上部结构的整体性，预制板梁上设置了 12cm 混凝土桥面现浇层。3、简支空心板按预应力混凝土 A 类构件进行设计，采用“桥梁博士 V3.60”系统进行计算，施工方案按现场部分预制、部分现浇设计。计算中按 7cm 混凝土现浇层参与板梁

15、受力。其主要设计参数为：混凝土容重 26kN/m3；沥青混凝土容重 23 kN/m3；预应力钢筋：弹性模量 Ep=1.95105 MPa，松驰率 =0.035，松驰系数 =0.3。预应力钢筋台座长度按 50m 计，一端，预应力钢筋与台座间的加热养护温差取 20。预应力钢筋控制应力con=0.70 fpk =1302MPa。4、计算时空气相对湿度按 70考虑，考虑竖向梯度温度效应，竖向梯度温度按 T1=14， T2=5.5。跨径预制板片数中板宽边板宽理论支撑线距梁端垂直距离支座横向垂直距离锚栓距 垂直距离 项目 板长 (m)度(mm)（m）（cm）（cm）（cm）（cm）（cm）（cm）1370

16、1012413718（26）92（88）45（56）13 边板 12.96 8.315.717.218.0-1.5-5注：表中括号外数字适用于 GYZ 支座侧，括号内数字适用于 GYZF4 支座侧。 中板 7.213.614.915.6-0.9跨径（m）预拱度建议值 (mm)二期恒载产生的下挠值(mm)存梁 90d上拱度 (mm)存梁 60d上拱度 (mm)存梁 30d上拱度 (mm)预应力钢筋完上拱 预制的固定等安全防范措施，防治上翻、滑脱等安全事故的发生。的养护时间 1014d。6、预制梁与后期浇筑混凝土接合面表面应进行严格的拉毛处理，最好在浇注板梁后及时6.3 空心板安装进行。浇筑混凝土

17、前应全面桥面上的重型荷载。1、上部施工顺序：预制空心板安装空心板铰缝封底缝，待砂浆强度达到设计强度的50%浇筑铰缝及桥面现浇层混凝土施工沥青混凝土铺装及附属设施成桥。7、防水层应在混凝土桥面现浇层强度达到设计强度的 100%方可施工，施工前应对桥面现浇层进行抛丸处理，抛丸施工应满足以下要求：2、预制板梁的515之间。与吊装要轻吊轻放，必须保证梁体的简支状态。主梁安装温度控制在抛丸设备单个工作宽度不小于 23cm。抛丸宜顺桥向。抛丸效果应以清除浮浆，不露骨料为原则。当桥面浮浆较厚时，应将抛丸机功率控制在 300 转/分以内，由机器自行前进；当桥面浮浆较薄或已露骨料时，应根据实际情况，将抛丸机功率

18、控制在 1000-1800 转/分以上，甚至采用人力避开。抛丸时应全断面，不可漏抛。每个工作面搭接长度不得小于 3cm。单幅桥面抛完后，应清扫现场杂物，保持桥面清洁。8、护栏底座混凝土应在桥面现浇混凝土铺装浇筑完成并达到设计强度 80后，在混凝土铺装上进行浇筑，两期混凝土间应按施工要求处理，严禁先浇筑护栏底座后再在两护栏底3、板梁吊装设计按吊孔穿索兜托的施工方法，按照图纸要求设置吊装预留孔，吊装预留采用 PVC 管。钢丝绳与板底面、侧面等拐角接触处，必须安放护梁铁瓦或胶皮垫。如采用其它吊装方法，若对主梁产生不利影响时，应验算主梁受力，保证结构安全。4、在梁起吊、移运过程中要选择合适的方法，认真进行施工组织，确定合理的路线。避免采用两台吊机吊运一根梁，否则必须要保证两台吊机运行平稳、同步。对于预应力混凝土梁的吊点选择必须保证梁的自重起作用。长距离梁，车辆转弯时要保证车上转动，梁上应设置整体式斜撑，并用绳索将梁、斜撑和车架三者结成整体，使过程中有足够的稳定性，以防倾覆，发生意外。在预应力混凝土空心板时，一定要采取措施，座内浇筑混凝