装配式桥梁设计与施工技术规程_第1页
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文档简介

11.0.1为了适应装配式混凝土桥梁建造的应用需要,明确装配式桥梁的设计与施工技术要求,提高装配式桥梁设计与施工效率,确保装配式桥梁的设计与施工均符合安全耐久、节能环保、快速高效、经济合理的要求,制定本规程。1.0.2本规程适用于指导公路桥梁和城市桥梁的装配式设计和施工,其它类型的装配式设计和施工亦可参照使用。1.0.3本规程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混凝土桥梁。1.0.4装配式混凝土桥梁的设计与施工除应符合本规程外,尚应符合国家及行业现行有关标准的规定。22术语和符号2.1术语2.1.1装配式混凝土桥梁(Prefabricatedconcretebridges)由预制构件拼装成整体的混凝土桥梁。2.1.2快速桥梁施工(Acceleratedbridgeconstruction)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。2.1.3全厚度预制桥面板(Full-depthprecastdeckpanel)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。2.1.4部分厚度预制桥面板(Partial-depthprecastdeckpanel)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。2.1.5带翼缘板的梁式构件(Adjacentdeckbeamelement)带有完整桥面板的预制梁,梁体间通过较小的灌浆缝或合拢缝连接,梁的断面形式包括T形、π形、箱形、空心板等。2.1.6预制盖梁和墩身(Precastcapandcolumn)由预制盖梁和墩身组成的钢筋混凝墩身构件。2.1.7机械连接钢筋(Barsinsplicecoupler)通过将一个预制构件中伸出的钢筋对接到另一个预制构件中预埋钢筋连接器内以形成钢筋机械连接。在预制混凝土构件之间采用机械连接的钢筋,可提供连接处的抗拉、抗剪或抗弯。2.1.9湿接缝(Closurejoint)两个构件之间采用现浇填充形成连接的区段。接缝可设或不设钢筋。合拢缝的宽度可以根据接缝材料类型和接缝内的钢筋而调整。2.1.9灌浆金属波纹管连接(Groutedductconnection)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金属波纹管中并灌浆的机械连接,在两个预制混凝土构件之间形成抗拉、抗剪或抗弯能力。2.1.10插入式连接(Pocketconnection)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。2.1.11插槽式连接(Socketconnection)3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。2.1.12预制搭板(Precastapproachslab)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。2.1.13预制护栏(Prefabricatedrailing)设在桥梁两侧边缘,限定车辆、自行车和人行范围的预制构件。2.1.14抗震系统(Seismicsystem)将地震荷载从结构传递到基础上的各类连接构件2.1.15负弯矩区(Negativemomentregion)结构承受向上弯起(上部受拉)的弯矩区域。2.1.16灌浆套筒连接(Groutedsleevecouplerconnection)通过高强无收缩水泥灌浆料填充在钢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。2.1.17高强无收缩水泥灌浆料(High-strengthnon-shrinkagegroutingmaterial)高强无收缩水泥灌浆料是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。2.1.18砂浆垫层(Beddingmortar)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。2.2符号ds——纵向钢筋直径;d——灌浆连接套筒外径;Ec混凝土弹性模量;Ief——有效截面抗弯惯性矩;My——屈服弯矩;θp——潜在塑性铰区域的塑性转角;θn——塑性铰区域的最大容许转角;Δd——地震作用下柱顶的位移;4Δn——立柱容许位移;φy——截面的等效屈服曲率;φu——极限破坏状态的曲率;K——延性安全系数;Lp——等效塑性铰长度;H——悬臂柱的高度或塑性铰截面到反弯点的距离;b——矩形截面的短边尺寸或圆形截面直径;fy——纵向钢筋抗拉强度标准值;εRεsu——混凝土极限压应变;——约束钢筋的折减极限应变;、εlu——纵向钢筋的折减极限应变;VcD——剪力设计值;fcd——混凝土抗压强度设计值;Ae——核心混凝土面积;Ag——立柱塑性铰区域截面全面积;μΔ——立柱位移延性系数;Pc——立柱截面最小轴压力;Aap——螺旋箍筋面积:Av——计算方向上箍筋面积总和;S——箍筋的间距;fkb——箍筋抗拉强度标准值;b——墩柱的宽度;D'——螺旋箍筋环的直径:hD——核心混凝土受压边缘至受拉侧钢筋重心的距离;5φ——抗剪强度折减系数;Ak——破坏面上剪力键根部的面积;fc——混凝土的立方体极限抗压强度;σ0——接缝上的压应力Asm——破坏面上的摩擦接触面积ηb——预应力筋-锚具组装件静荷载试验测得的锚具效率系数εapu——预应力筋-锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变63基本规定3.0.1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。3.0.2预制桥梁构件的设计应满足《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)所有荷载和荷载组合要求。3.0.3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。3.0.4预制构件验收合格后方能出厂,出广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。3.0.5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。3.0.6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。3.0.7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。3.0.8混凝土湿接缝的最小缝宽应设不小于混凝土中最大骨料直径的1.5倍。UHPC接缝的最小缝宽应不小于最大钢纤维长度的1.5倍。74材料4.1混凝土4.1.1水泥应采用高品质的强度等级为62.5、52.5、42.5的硅酸盐水泥,同一座桥的预制梁应采用同一品种水泥。4.1.2预制主梁、端横梁、跨中横隔板、中横梁、现浇接头、湿接缝、封锚混凝土采用不应低于C50。4.1.3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。4.1.4预制桥台、背墙、耳墙、侧墙、承台、现浇桩基混凝土采用不应低于C30。4.1.5高性能混凝土满足国家现行标准《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-2020第6.15节规定。4.2钢筋4.2.1普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋,钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB/T1499.1-2017)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB/T1499.2-2018)的规定。凡钢筋直径≥12mm者,采用HRB400热轧带肋钢;凡钢筋直径<12mm者,采用HPB300(A3)钢。4.2.2钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单,进场时除应检查其外观和标志外,尚应分批抽样进行力学性能试验,检验合格后方可使用。4.2.3钢筋的表面应洁净、无损伤,钢筋应平直、无局部弯折,主要受力钢筋端头切断后应磨平,外露钢筋应采取临时防护措施,防止钢筋产生锈蚀。4.2.4预应力钢绞线其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2014)的规定。4.3高强无收缩水泥灌浆料4.3.1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4.3.1的规定。表4.3.1高强无收缩水泥灌浆料技术指标检测项目性能指标流动性初始≥300mm30min≥250mm抗压强度≥35MPa≥60MPa28d≥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%84.3.2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。4.3.3高强无收缩水泥灌浆料宜采用配套灌浆掺合料,规格不宜大于每袋25kg。包装袋上应标识详尽的使用说明。4.3.4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。4.4砂浆垫层4.4.1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%。4.4.2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。4.4.3砂浆垫层初凝时间宜大于2h。4.5灌浆连接套筒4.5.1灌浆连接套筒宜采用高强球墨铸铁制作。产品包括①灌浆套筒②灌浆③密封塞④成型插头⑤聚氯乙烯管⑥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。4.5.2灌浆连接套筒按钢筋连接方式可制作成整体灌浆连接型或一端灌浆连接一端机械连接型。4.5.3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;套筒制作允许偏差为±2mm;安装时套筒方向应正确放置。4.5.4一端灌浆连接一端机械连接型套筒,钢筋机械连接端为预制安装端,另一端为现场9拼装端;现场拼装端长度不应小于10d(d为被连接纵向钢筋直径);现场拼装端下端应设置压浆口,上端应设置出浆口,压浆口下缘与端部净距应大于20mm;套筒制作允许偏差为±2mm。4.5.5灌浆连接套筒与高强无收缩水泥灌浆料组合体系性能应符合国家现行标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107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。4.5.6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。4.5.7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。4.5.8灌浆连接套筒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。4.5.9灌浆连接套筒工厂内安装前应进行单向拉伸强度试验,检验每批数量不大于600个,试验试件不应少于1个。4.6金属波纹管4.6.1金属波纹管应为圆形不锈钢波纹管。4.6.2金属波纹管应符合国家现行标准《预应力混凝土用金属波纹管》JG225的相关规定,全长不应小于24d(被连接纵向钢筋直径),且不得拼接;内径不宜小于d(被连接纵向钢筋直径)+40mm,内径尺寸允许偏差为±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3.10mm。4.6.3金属波纹管下端应设置压浆口连接压浆管,上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。4.6.4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。4.7环氧粘结剂4.7.1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。4.7.2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。4.7.3环氧粘结剂应有防老化、防碳化、防强腐蚀性的功能。4.8防水粘结层4.8.1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。4.9预应力筋-锚具组装件4.9.1预制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。4.9.2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:1锚具的静载锚固性能应符合下式要求:ηθ>0.95式中ηθ——预应力筋-锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数;(3.9.2-1)εapu——预应力筋-锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变。2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。3无粘结预应力筋耐久性应满足现行规范的要求。4.9.3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。5装配式混凝土桥梁设计5.0.1满足本规程对灌浆连接套筒、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,预制拼装桥梁可按国家现行标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62进行验算。5.0.2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。已有的试验研究表明,正常使用状态下预制桥梁性能要求与传统现浇混凝土桥梁基本相同,因此可按现浇混凝土桥梁进行设计。5.0.3拼接缝处的耐久性设计可根据桥梁运营和所处环境的要求,应符合下列规定:1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)。2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。5.1上部结构设计5.1.1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。5.1.2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。5.1.3预制桥面板之间的刚性连接宜采用配筋湿接缝。5.1.4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。5.1.5如果桥面不设铺装层或铺装层很薄,则应增加预制桥面板的附加厚度,以便在安装桥面板后进行表面磨平。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。5.1.6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。5.1.7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。5.1.8梁体上翼缘配筋设计可以按照现行桥梁设计规范中规定的现浇混凝土桥面板的设计。5.1.9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。5.2桥墩设计5.2.1预制拼装桥墩计算应符合下列要求:1.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。2.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挠度进行验3.在进行持久状况和短暂状况构件的应力计算时,作用(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。5.2.2灌浆连接套筒布置在预制立柱中时,应考虑套筒对立柱刚度及相关构造的影响。5.2.3采用竖向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,应计人拼接缝张开时对盖梁承载能力的影响。5.2.4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。5.2.5预制混凝土墩柱的优选截面形状是正方形,矩形或多边形。其它截面形式墩柱也可采用。5.2.6应合理划分每个盖梁构件的预制块重量和数量。5.2.7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5.2.8可以将螺旋筋或箍筋在柱体内锚固或截断,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,则应湿接缝内设计环形箍筋,以确保纵筋具有足够的约束效应。5.3桥台设计5.3.1应在设计过程中着重考虑台身每个预制件的重量。较厚的预制件可采用湿接缝连接。5.3.2各个预制台身构件之间的接缝可以为受弯接缝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。5.3.3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。5.4基础设计5.4.1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。6装配式混凝土桥梁抗震设计6.1一般规定6.1.1应确保沿传力路径各构件和连接之间荷载传递,通过对变形能力、构件剪切强度、接缝剪切应力和主应力的核算确保满足沿指定传力路径的荷载传递。6.1.2预制拼装桥墩抗震设计、分析计算、验算和延性构造应符合相关规范的要求。6.1.3桥梁的抗震构件及各构件之间的连接设计均应能够抵抗结构抗震体系中所确定的地震荷载,并能保证结构在地震荷载作用下的完整性。除本规范特别指出外,预制混凝土构件的抗震设计应与现浇混凝土的一致。6.1.4能量耗散连接和材料能力保护构件组合形成抗震子结构时,应确保该子结构能将荷载传递到相邻的构件中。6.1.5承受塑性变形的预制构件(塑料铰区域)构成能量耗散单元。应保证此区域的充分变形能力,以满足结构在抵抗外力时所需的位移要求。6.1.6在进行预制拼装桥墩抗震分析时,E1地震作用下,立柱抗弯刚度可按毛截面计算,考虑柱身内连接套筒对立柱刚度的影响;E2地震作用下,潜在屈服立柱的有效截面抗弯刚度应按下式计算:ݕ式中——立柱的混凝土弹性模量(kN/ʹ);——立柱有效截面抗弯惯性矩(Ͷ);߶ݕ——等效屈服曲率(1/)。6.2抗震验算6.2.1E2地震作用下,预制拼装立柱按式(6.2.2)验算潜在塑性较区域沿顺桥向、横桥向的塑性转动能力,但对于规则桥梁,可按式(6.2.3)验算立柱顶的位移。6.2.2E2地震作用下,应按下式验算立柱潜在塑性铰区域沿顺桥向、横桥向的塑性转动能式中ߠ——在E2地震作用下,潜在塑性铰区域的塑性转角;ߠ——塑性铰区域的最大容许转角,按本规程第6.2.4条的规定计算。6.2.3在E2地震作用下,规则桥梁中的预制拼装立柱可按下式验算柱顶的位移:式中ο——E2地震作用下柱顶的位移(cm);-1)߶ݑ——极限破坏状态的曲率能力(1/cm),可按本规程第6.2.8条的规定计算;K——延性安全系数,连接套筒位于柱身潜在塑性铰区域时取2.2,连接套筒或金属波纹管位于承台或盖梁内时,取2.0;Lp——等效塑性铰长度(cm),可取下两式计算结果的较小值:式中:H——悬臂柱的高度或塑性铰截面到反弯点的距离(cm);b——矩形截面的短边尺寸或圆形截面直径(cm);fy——纵向钢筋抗拉强度标准值(MPa);ds——纵向钢筋的直径(cm)。6.2.5预制单立柱容许位移应按下式计算:)xθu(6.2.5)6.2.6对于预制双柱墩、框架墩(图6.2.6),其顺桥向的容许位移可按式6.2.5计算;横桥向的容许位移可在盖梁处施加水平力F,进行非线性静力分析,当立柱的任一塑性铰达到其最大容许转角时,盖梁处的横桥向水平位移即为容许位移。6.2.7理想弹塑性弯矩-曲率(M一φ)曲线的等效屈服曲率φy,可根据图6.2.7中两个阴影面积相等求得,计算中应考虑最不利轴力组合。6.2.8极限破坏状态的曲率能力φy应通过考虑最不利轴力组合的M一φ曲线确定,为混凝土应变达到极限压应变εsu,或纵向钢筋达到折减极限应变εu,或纵向钢筋达到折减极限应变εtu时相应的曲率6.2.9对于高宽比小于2.5的预制拼装矮立柱,可不验算立柱的变形,但应将其顺桥向和横桥向E2地震作用效应和永久作用效应组合后,按现行的公路桥涵设计规范规定验算立柱的强度,其中计算的弯曲强度应乘以0.85的强度折减系数。6.2.10预制拼装立柱塑性铰区域沿顺桥向和横桥向的斜截面抗剪强度应按下列公式验算:Ͳ(6.2.10-3)ǤͲ(6.2.10-3)͵ͺ͵(6.2.10-4)ߩʹ̵ʹͶ式中:Ͳ——剪力设计值(kN);Ͳͺ式中:Ͳ——剪力设计值(kN);(6.2.10-5)(6.2.10-6)——立柱塑性铰区域截面全面积(ʹ);ͺ(ʹ);——立柱塑性铰区域截面全面积(ʹ);ߤΔ——立柱位移延性系数,为立柱地震位移需求οd与立柱塑性铰屈服时的位移οy之——立柱截面最小轴压力,对于框架墩横向需按本规程第6.2.6条计算(kN);——螺旋箍筋面积(ʹ);ݒ——计算方向上箍筋面积总和(ʹ);——箍筋的间距(cm);——箍筋抗拉强度设计值(MPa);——墩柱的宽度(cm);̵——螺旋箍筋环的直径(cm);Ͳ——核心混凝土受压边缘至受拉侧钢筋重心的距离(cm);Ͳ——核心混凝土受压边缘至受拉侧钢筋重心的距离(cm);6.2.11预制拼装立柱拼接缝处沿顺桥向和横桥向的抗剪强度应按下列公式验算:''式中vj——剪力设计值(N);Ak——破坏面上键根部的面积(mm2);f——混凝土的圆柱体抗压极限强度(MPa);σn——接缝上的压应力(MPa);Asm——破坏面上的摩擦接触面积(mm2)。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各类连接应满足结构耐久性要求,并根据采用的施工方法确保所有连接的施工可行性。7.1.3关键位置的连接必须采用刚性连接。接缝填充材料应具有与被连接构件用料相同或更好的力学性能和耐久性。7.1.4预制构件之间的接缝构造应确保良好耐久性,防止湿气或有害元素侵入导致锈蚀。在无法防止湿气侵入的位置,可采用不锈钢或超高性能混凝土等耐腐蚀性材料。7.1.5采用机械连接器时构件中的钢筋布置应考虑连接器的尺寸,并确保连接器部位足够的混凝土保护层厚度。设计时应给出构件表面到搭接钢筋中心的距离,该距离可根据所采用的机械连接装置的最大直径和所需保护层厚度计算。7.2桥面板接缝7.2.1现浇混凝土湿接缝应能提供与现浇混凝土相当的名义结构抗力。连接设计应按混凝土的初期抗压强度考虑,以便在达到最终强度之前可进行后续工序施工或开放交通。7.2.2如果从一个预制构件伸出的直钢筋与另一个构件中伸出的直钢筋在湿接缝内搭接,则在湿接缝内的搭接设计应符合现行桥梁设计规范中的有关规定。预制构件外伸钢筋的间距和搭接长度应考虑预制构件的制造和安装容许误差要求,以确保不超过非接触式搭接的最大尺寸。7.2.3湿接缝内带弯钩钢筋搭接时,相邻钢筋之间的最小搭接长度应不小于桥梁设计规范中规定的钢筋弯钩长度,且弯钩内应至少布置一根相同直径的横向钢筋。该横向钢筋应设置在钢筋弯钩内弯处且穿过每根带弯钩筋,故每个带弯钩钢筋搭接连接处至少要有两根横向钢筋。在非接触式带弯钩钢筋搭接连接处,搭接钢筋的中心间距不应超过100mm。7.2.4受拉时镦头或机械锚固时钢筋的基本锚固长度ldth(镦头内端面到锚固起点)应满足:ldth>(4.7.2.3.1-1)但不应小于150mm,且应满足以下所有条件:采用普通混凝土,计算中使用的f'c不得超过40MPa;钢筋的净保护层厚度应不小于2db;且钢筋的净间距应不低于4db;fy不应超过400MPa;钢筋直径不应大于36mm;Abrg不应小于4Ab;这里:fc'=fy=混凝土的标称压应力(MPa)钢筋最小屈服应力(MPa)钢筋头部内侧的净承载面积单根钢筋的面积(mm2)db=钢筋的公称直径(mm)7.2.5受压分析时可不考虑钢筋镦头对锚固长度的影响。7.2.6受拉时镦头或机械锚固钢筋的非接触搭接长度lsth(两镦头内侧之间的距离)应满足:lsth>ldth+0.70Sb并满足以下规定:Sb<2c这里:ldth=第7.2.4条规定的镦头和机械锚固变形钢筋的基本锚固长度(mm)c=变形钢筋的内径(mm)Sb=相邻钢筋的中心间距(mm)7.2.7采用超高性能混凝土(UHPC)时可减少湿接缝中变形钢筋的锚固长度和拼接长度。7.2.8采用UHPC浇筑的直筋或弯钩钢筋的基本锚固长度ldtu应满足:对于fy<500MPa钢筋:db=钢筋直径(mm)fy=钢筋的屈服应力(MPa)对于500MPa<fy<684MPa钢筋:且应符合以下规定:现浇UHPC的钢纤维体积率应不小于2%。UHPC的最小抗压强度应不小于95MPa;钢筋直径不得超过25mm;钢筋净保护层厚度不得小于3倍钢筋直径;钢筋净距不应小于4倍钢筋直径如果2db<最小净保护层厚度<3db,则基本锚固长度ldtu应额外增加2倍钢筋直径。7.2.9UHPC中的受拉直筋和带弯钩钢筋的拼接长度lsu应满足:sudtusudtu且应符合以下规定:非接触式搭接时相邻钢筋之间的最大间距不得超过ldtu。预制构件与现浇UHPC粘结界面上应设有剪力键并凿毛至粗骨料。7.2.10为保证UHPC浇筑过程中的流动性,相邻钢筋的净间距应至少为UHPC中最长纤维增强材料长度的1.5倍。7.3带翼板的梁式构件连接7.3.1带翼板的梁式构件的典型连接包括横隔梁和桥面板连接。设计时应根据构件的传力路径确定合适的连接方式,以保证荷载在相邻构件间传递。横隔板连接按传统方法施工。7.3.2对于中低交通量桥梁,梁体翼缘板可以使用焊接连接形成桥面,即翼缘板边缘按等间距预埋钢板,并沿板整个长度方向布置剪切键。7.3.3横向后张预应力方法可用于连接板梁构件。后张预应力体系通常与连续布置的灌浆剪切键组合以形成翼缘板连接。7.3.4梁式构件翼板部分的配筋设计应符合现行桥梁设计规范中规定的现浇混凝土桥面板的设计要求。7.4桥墩连接7.4.1预制拼装桥墩设计中应考虑预应力筋管道、钢筋、连接套筒或金属波纹管相互之间的合理布置,并在设计图中予以说明。7.4.2预制拼装立柱纵向钢筋宜采用大直径钢筋,纵向钢筋之间的中心距宜小于200mm,且至少每隔一根宜用箍筋或拉筋固定。7.4.3预制拼装桥墩中的连接套筒和主筋净保护层厚度不宜小于30mm,套筒间净距不宜小于下面三个条件中的大值:25mm、骨料最大粒径的1.33倍、被连接纵向钢筋的直径ds。7.4.4采用灌浆套筒连接建造的预制桥墩,应在灌浆连接套筒压浆口下缘处设一道箍筋。7.4.5预制拼装桥墩中的圆形金属波纹管净距不应小于50mm,且不应小于管道直径的1倍,保护层厚度宜符合国家现行标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62的规定。7.4.6预制拼装桥墩中立柱与承台或立柱与盖梁之间的拼装接缝砂浆垫层厚度宜为10mm~30mm,同类型构件之间的环氧接缝厚度宜为1mm~3mm。7.4.7对于设防烈度7度地区,连接套筒设置在墩身且其位于潜在塑性铰区域内时,箍筋的配置还应符合下列要求:1箍筋加密区的长度不应小于连接套筒的高度加5d(连接套筒外径)范围。2连接套筒高度加5d(连接套筒外径)范围外箍筋量应逐渐减少。7.4.8墩柱的纵向钢筋应延伸至盖梁和承台的另一侧面,纵向钢筋的锚固长度应在国家现行标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62要求的基础上增加10ds,ds为纵向钢筋的直径。7.4.9预制拼装桥墩柱身塑性铰加密区域配置的箍筋应延伸到盖梁和承台内,当连接套筒或波纹管位于盖梁或承台内时,在满足现行抗震设计规范构造要求的情况下,延伸到盖梁和承台的距离还应不小于连接套筒或波纹管的高度。7.4.10预制拼装盖梁采用上下分层建造时,下层预制构件与上层现浇之间可不使用剪力键;预制拼装盖梁采用竖向分段预制拼装建造时,预制构件的拼接面宜采用剪力键方式。7.5砂浆底层7.5.1扩大基础或搭板下的土层本质上也是一种连接。该土层会将扩大基础或搭板的垂直和水平载荷传递到地基。建议采用流动性好的灰浆或填充物作为扩大基础或搭板座浆。灌浆料或填料的强度应与设计荷载相匹配。7.6预制混凝土护栏7.6.1预制混凝土护栏可按照现浇混凝土护栏设计。在使用之前,应对预制护栏进行力学碰撞测试。7.6.2必须防止沟槽流水流到护栏底部,使底部锚固螺栓和桥面板受损。8工厂预制8.1一般规定8.1.1构件预制用钢筋笼胎架、钢筋笼定位板、预制台座、模板、吊具等设备应根据具体预制工艺和精度要求进行专项设计。8.1.2构件钢筋笼加工、灌浆连接套筒或金属波纹管安装定位、预埋件埋设、台座标高等精度控制应按照本章具体规定严格执行,验收合格后方可使用。8.1.3所有原材料应按照本规程具体规定和相关规范进行试验检测。8.1.4拼接缝处的构件表面在浇筑完成后应及时凿毛至完全露出新鲜密实混凝土的粗集料,并应用洁净水冲洗干净。8.1.5应根据混凝土性能制定具体养护方案,构件预制完成后应及时洒水养护,养护时间应不小于7d,不得采用海水或含有害物质的水。8.1.6预制构件的质量评定应符合国家现行标准《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1第8.6节或相关地方验收标准的规定。8.1.7室外昼夜日平均气温连续5d稳定低于5℃时,构件预制应采取冬季施工的措施,严寒期不宜进行施工,具体措施应符合国家现行标准《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-2020第25节的规定。8.1.8桥梁各类构件尽可能采用工厂化预制,可保证预制拼装结构的质量并具有更好的耐久性。8.1.9结构的单个构件宜单独预制,以减小收缩引起的约束开裂。对于工厂预制构件应明确养护要求,以确保混凝土构件的耐久性。对于预制桥面板构件,宜考虑使用高性能混凝土。8.2场地要求8.2.1预制场地面积应根据工程量、工程进度等因素综合考虑。8.2.2预制场地选址应充分考虑场内、外运输条件。8.2.3预制台座及存放台座应进行专项设计。8.2.4预制厂场地地基处理应充分考虑预制台座、存放台座、机械设备和其他生产工具的荷载大小,应具有足够的承载能力,预制台座及存放台座应无不均匀沉降。8.2.5预制厂场地规划和布置应进行专项设计,应考虑预制构件的预制工艺和运输吊装工艺,应设置钢筋加工车间、混凝土拌合系统、大吨位起重设备、专用台座、混凝土浇筑养生系统、运输道路、防排水设施等。8.3立柱预制8.3.1立柱预制长度应考虑拼接缝处调节垫块厚度。8.3.2立柱主要受力钢筋的下料长度应严格控制,允许偏差为±2mm,同时钢筋端部应打磨平整。8.3.3立柱钢筋笼应在专用胎架上制作加工成型,胎架上支撑定位体系布置应保证主要受力钢筋不变形,钢筋笼制作允许偏差均为±2mm。8.3.4立柱钢筋笼应安装立柱成品吊装所需的吊点预埋件、现场调节设备用的预埋件、支座预埋件等各类预埋件。8.3.5立柱钢筋笼制作完成后应采用专用定位板进行复测。8.3.6立柱钢筋笼中灌浆连接套筒安装相关施工技术应符合本规程第8.5节的规定。8.3.7立柱钢筋笼中的灌浆连接套筒应采取加固措施保证吊装及混凝土浇筑时不发生变形或移位。8.3.8立柱模板应进行专项设计,宜采用钢模板,钢模板应满足刚度、承载能力、稳定性要求,对拉螺杆宜采用高强度精轧螺纹钢。8.3.9混凝土浇筑前应再次对立柱钢筋笼及灌浆连接套筒定位进行检查,允许偏差均为±2mm;同时应对台座表面标高及水平度进行复测,标高允许偏差为±1mm,水平度允许偏差为±1mm/m。8.3.10预制立柱节段宜竖向预制,混凝土宜一次性浇筑完成。8.3.11立柱预制完成后应对立柱尺寸、灌浆连接套筒定位或钢筋定位进行复测,各向允许偏差均为±2mm。8.4盖梁预制8.4.1盖梁钢筋笼应在专用胎架上制作加工成型,胎架上支撑定位体系布置应保证主要受力钢筋定位准确。8.4.2灌浆连接套筒或金属波纹管应与箍筋、锚固钢筋制作成整体模块后置于盖梁钢筋笼内,必要时模块应逐行加固以确保混凝土浇筑时模块不变形。8.4.3灌浆连接套筒或金属波纹管安装定位允许偏差为土2mm。8.4.4盖梁钢筋笼吊装吊点处应局部加强,同时应安装盖梁成品所需的吊点预埋件、现场调节设备用的预埋件、支座预埋件等各类预埋件。8.4.5盖梁钢筋笼中灌浆连接套筒安装相关施工技术应符合本规程第8.5节的规定,灌浆金属波纹管安装相关施工技术应符合本规程第8.6节的规定。8.4.6盖梁模板应进行专项设计,侧面宜采用钢模板,钢模板应满足刚度、强度、稳定性要求。8.4.7混凝土浇筑前应再次对灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管定位进行检查,允许偏差均为士2mm;同时应对台座表面标高及水平度进行复测,标高允许偏差为±1mm,水平度允许偏差为±1mm/m。8.4.8盖梁混凝土应一次性浇筑完成,浇筑时宜先行浇筑灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管范围内混凝土。8.4.9盖梁预制完成后应对盖梁空间尺寸、灌浆连接套筒定位或灌浆金属波纹管定位进行复测,各向允许偏差均为±2mm。8.5灌浆连接套筒安装8.5.1灌浆连接套筒工厂内安装前应按厂家提供的有效的型式检验报告及产品说明书检查套筒外观质量、尺寸和配件等。8.5.2一端灌浆连接一端机械连接型套筒中钢筋机械连接应符合国家现行标准《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-2020中第4.3.4条的规定。8.5.3整体灌浆连接型套筒预制安装端应放入止浆塞,并确保密封牢固。8.5.4灌浆连接套筒压浆管、出浆管和对应的压浆口、出浆口连接应密封牢固,压浆管、出浆管长度应根据承台、立柱或盖梁尺寸预留准确,并用止浆塞塞紧。8.5.5灌浆连接套筒现场拼装端应采用装有定位销的定位板定位,安装允许偏差均为8.5.6灌浆连接套筒与箍筋连接应采用绑扎,不得采用焊接连接。8.5.7构件拆模完成后,应及时检查灌浆连接套筒内腔是否干净通畅,确保无水泥浆等杂物,如有漏浆或杂物,应及时清理套筒内腔。8.6灌浆金属波纹管安装8.6.1金属波纹管安装前应符合国家现行标准《预应力混凝土用金属波纹管》JG225的相关规定进行质量检验。8.6.2金属波纹管应采用内衬钢管等措施保证预制过程中不变形。8.6.3压浆管、出浆管和对应的金属波纹管压浆口、出浆口连接应密封牢固,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。8.6.4金属波纹管与箍筋连接应采用绑扎,不得采用焊接连接。8.6.5构件拆模完成后,灌浆金属波纹管内腔应干净通畅;如有漏浆或杂物,应及时清理管道。8.7构件堆放8.7.1预制构件堆放的场地应平整压实,不应有积水的现象。8.7.2预制构件应按吊运及安装次序进行堆放,且要有一建的通道。8.7.3预制构件应按照其刚度及受力情况制定对应的堆放方案,竖放时应考虑必要的支护措施。9运输吊装9.1一般规定9.1.1施工单位应根据预制构件大小、重量选择合理的吊装设备及运输车辆,运输前应对路线实地勘察并优选运输路线。9.1.2施工单位编制上报的吊装运输方案应符合国家现行标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的要求,方案经相关单位批复后方能实施作业。9.2.1龙门吊、吊车等大型吊装设备应进行专项检测并出具有效安全检验合格证。9.2.2各类钢筋笼、各类构件(吊具、吊架、吊点等)的吊装方案应进行专项设计。9.2.3吊具、吊架应定期进行探伤检查和维护。9.2.4吊装设备应符合使用要求,使用前,应检查机具的维修、使用、检验记录9.2.5运输前应进行试吊装。9.3场外运输9.3.1运输路线应平坦,地基应有足够的承载能力,纵向坡度应不大于3%,横向坡度(人字坡)应不大于4%,最小曲率半径应不小于运输车的允许转弯半径,同时在运输车通过的界限内,不得有任何障碍物。9.3.2运输车装载构件时,支承保护方案包括构件运输方向、支承点设置外露钢筋的保护等应专项设计并报送相关单位,方案批复后方能运输;运输前应按支承方案检查,确保构件运输方向准确及支承措施牢固可靠。9.3.3运输车起步和运行应缓慢,平稳前进,严禁突然加速或紧急制动;当运输车接近目的地时应减速徐停。9.3.4构件运输时,均不得使其在装卸和运输过程中产生任何形式的损伤和变形。10现场装配施工10.1一般规定10.1.1现场装配前应由勘测设计单位对控制性桩点进行现场交桩,并应在复测原控制网的基础上,根据施工需要适当加密、优化,并建立满足拼装精度要求的施工测量控制网。10.1.2承台施工时应控制立柱与承台拼接面的坐标、标高和水平度,坐标及标高允许偏差为±2mm,水平度允许偏差为±1mm/m,拼装前应对拼接面的坐标、标高和水平度进行复测。10.1.3拼装前,施工、监理单位应对拼装方案中的材料及设备到场情况、吊装区域地基处理情况进行严格复查。10.1.4拼装前应按管理规定对各级人员进行施工工艺和安全风险源交底。10.1.5登高作业宜采用专用高空作业车,作业人员应配备全身式安全带。10.1.6构件拼装前应进行试配拼装。10.1.7套筒或金属波纹管内灌浆料强度应大于35MPa后方可进行下一工序施工。10.1.8当拼装时气温低于5℃时,应对高强无收缩水泥灌浆料进行保温,温度应不低于10℃且不高于40℃;同时应对拌合所需的水进行加热,温度应不低于30℃且不高于65℃;拌合灌浆料成品工作温度应不低于10℃。10.2立柱与承台拼装10.2.1承台混凝土浇筑前、后应对预留钢筋、灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管定位进行检查,允许偏差为±2mm。10.2.2立柱与承台拼装前应进行匹配拼装,同时应对外露钢筋进行除锈处理。10.2.3在拼接缝位置,承台上应布置调节垫块。10.2.4立柱应按以下工艺流程拼装:拼接面清理→拼接缝测量→铺设挡浆模板→调节垫块找平→充分湿润拼接缝表面→铺设砂浆垫层→立柱吊装就位→调节设备安放垂直度、标高测量→调节立柱垂直度→灌浆套筒连接或灌浆金属波纹管连接。10.2.5调节设备宜采用千斤顶等工具。10.2.6灌浆连接工艺应符合本规程第10.6节的规定。10.2.7立柱拼装就位后应设置临时支承措施。10.2.8砂浆垫层在拌浆时应制取试件,对应每个拼接部位应制取不少于3组。10.2.9砂浆垫层应及时进行养护。10.3盖梁与立柱拼装10.3.1在拼接缝位置,立柱上应布置调节垫块。10.3.2盖梁应按以下工艺流程拼装:拼接面清理拼接缝测量→铺设挡浆模板→调节垫块找平→拼接缝表面充分湿润→铺设砂浆垫层→盖梁吊装就位→调节盖梁空间坐标→灌浆套筒连接或灌浆金属波纹管连接。10.3.3灌浆连接工艺应符合本规程第10.6节的规定。10.3.4调节设备、防倾覆措施及砂浆垫层相关要求符合本规程第10.2.5、10.2.7、10.2.8、10.3.5条的规定。10.4立柱间节段拼装10.4.1拼装前应对立柱节段拼接缝进行表面处理,确保表面无油、无水及无可见灰粉。10.4.2立柱应按以下工艺流程拼装:表面处理并充分干燥→拼接缝测量→涂刷环氧粘结剂→立柱节段拼装→安放调节设备垂直度、标高测量→调节立柱垂直度→灌浆套筒连接。10.4.3拼装前应对立柱节段拼接缝表面进行复测,标高允许偏差为±2mm,水平度允许偏差为±1mm/m。10.4.4环氧粘结剂应均匀涂刷,涂刷时间宜控制在30min内,涂刷前、后均应采取防雨、雪、尘措施。10.4.5上节立柱应设置调节设备,用于调节的预埋件应在立柱预制时安装。10.4.6灌浆套筒连接工艺应符合本规程第10.6节的规定。10.4.7立柱拼装就位后应设置临时支承措施防止倾覆。10.5盖梁间节段拼装10.5.1盖梁间节段拼装前应进行拼接面预处理,清除尘土、油脂等污染物及松散混凝土与浮浆后,应进行冲洗,然后进行干燥处理。10.5.2盖梁间节段拼装前应进行匹配拼装。10.5.3盖梁节段与立柱拼装工艺应符合本规程第10.3节的规定。10.5.4环氧粘结剂应均匀涂刷,覆盖整个匹配面,涂刷时间宜控制在30min内,施加临时预应力时,环氧粘结剂应在全断面均匀挤出,同时应对孔道口做好防护,严禁环氧粘接剂进入预应力筋孔道,冬季施工时应对环氧粘接剂采取保温措施。10.5.5临时预应力筋和永久预应力筋的布置、预应力筋类型、张拉顺序、张拉力应严格按照设计方案执行。10.6灌浆连接工艺10.6.1灌浆前应再次检查套筒或金属波纹管,确保内腔通畅无杂物。10.6.2高强无收缩水泥灌浆料应在拼装前一天进行流动度测试及ld龄期抗压强度测试,符合本规程第4.3.1条的规定后方可用于现场拼装连接。10.6.3灌浆连接应按以下工艺流程:灌浆料倒入搅拌设备→计算水量并精确称重→专用设备高速搅拌→浆料倒入储浆装置→浆料倒入灌浆设备并连接压浆口压浆→出浆口出浆或端部出浆→持续出浆后停止压浆并塞人止浆塞→下一个套筒或金属波纹管压浆。10.6.4高强无收缩水泥灌浆料在拌浆时应制取试件,对应每个拼接部位应制取不少于3组,分别测试1d、3d和28d龄期抗压强度。10.6.5灌浆施工应保持连续,如在压浆过程中遇停电等突发状况时,现场应配备应急发电设备或高压水枪等清理措施。10.6.6灌浆完成后应及时清理残留在构件上的多余浆体。本规程用词说明1.执行本规程条文时,对于要求严格程度不同的用词说明如下,以便在执行中区别对1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”2)表示严格,在正常情况均应这样做的用词:正面词采“应”;反而词采用“不应"或“不得”。3)表示允诺稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。4)表示有选择在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。2.本规程条文中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为:”应符合……的规定”或“应按…..的执行”引用标准名录1《公路桥涵施工技术规范》JTG/T36502《预应力混凝土用金属波纹管》JG2253《公路桥涵设计通用规范》JTGD604《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD625《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/16《预应力混凝土用金属波纹管》JG2257《建筑机械使用安全技术规程》JGJ338《通用硅酸盐水泥》GB1759《城市桥梁抗震设计规范》CJJ16610《钢筋机械连接技术规程》JGJ10711《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-0112《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》CJJT11113《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T1767114《混凝土用水标准》JGJ6315《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T5044816《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB/T807717《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T5008018《预制拼装桥墩技术规程》DG/TJ08-2160-20151ICS点击此处添加ICS号点击此处添加中国标准文献分类号DBTechnicalspecificationforprefabricatedconcretebridgedesignandconstruction条文说明江西省市场监督管理局发布 293基本规定 304材料 314.1混凝土 314.2钢筋 314.3高强无收缩水泥灌浆料 314.4砂浆垫层 314.5灌浆连接套筒 314.6金属波纹管 324.7环氧粘结剂 324.9预应力筋-锚具组装件 325装配式混凝土桥梁设计 335.1上部结构设计 335.2桥墩设计 335.3.桥台设计 345.4基础设计 346装配式混凝土桥梁抗震设计 356.1一般规定 356.2抗震验算 367构造设计 387.1一般规定 387.2桥面板接缝 387.3带翼板的梁式构件连接 397.4桥墩连接 397.5砂浆底层 407.6预制混凝土护栏 408工厂预制 418.1一般规定 418.3立柱预制 418.4盖梁预制 418.5灌浆连接套筒安装 418.6灌浆金属波纹管安装 419运输吊装 42 429.3场外运输 4210现场拼装 4310.1一般规定 4310.2立柱与承台拼装 4310.4立柱间节段拼装 4310.5盖梁间节段拼装 4310.6灌浆连接工艺 43Content1Generalprovisions 293Basicrequirements 304Materials 4.1Concrete 314.2Reinforcement 4.3High-strengthnonshrinkgroutingmaterials 4.4Groutpad(beddingmortar) 4.5Thegroiningcouplers 314.6Thegroiningduels 324.7Epoxyresinadhesive 324.8Prestressingsteel-anchorage 325Precastpiersdesign 335.1Superstructuredesign 335.2Piersdesign 335.3Abutmentdesign 345.4Foundationdesign 346Precastpiersseismicdesign 356.1Generalrequirements 356.2Seismicchecking 367Detailingdesign 387.1Generalrequirements 387.2Bridgedeckslabconnection 387.3Beamtypeconstructionconnectionwithwingplates 397.4Piersconnection 397.5Bottommortar 407.6Precastconcreteguardrail 408Precastofplant 418.1Generalrequirements 418.2Siterequirements 418.3Precastcolumns 418.4Precastcapbeams 418.5Installationofthegroutingcouplers 418.6Installationofthegroutingducts 419Transportationandlifting(hoisting) 429.2Hoisting 429.3Off-sitetransportation 4210On-siteconstruction 4310.1Generalrequirements 4310.2AssemblybetweencolumnandpileCooling 4310.4Assemblybetweencolumns 4310.5Assemblybetweencapbeams 4310.6Groutingprocedures 43C1.0.1预制拼装技术在上部结构中已广泛应用,但在立柱、盖梁等下部结构中尚未大规模应用。为了促进和指导预制拼装技术在桥梁下部结构的应用,响应国家节能减排和绿色建筑的战略要求,科学合理缩短施工周期,最大限度降低桥梁施工对交通和社会环境干扰的影响,进一步保证安全质量,有效控制工程造价,实现人本化施工管理,大力推行工厂化、机械化等现代化施工手段,全面促进桥梁行业的进步,并明确预制拼装桥墩的设计及施工技术要求,因此制定本规程。C1.0.2预制拼装钢筋混凝土桥墩的连接方式有多种类型,但综合国内外有关各种类型连接方式的研究成果以及技术的成熟度,本规程仅针对研究成果和实际应用技术相对成熟的连接方式予以规定。C1.0.3本规程不能代替所有技术标准,故预制拼装桥墩设计及施工除应符合本观程外,尚应符合国家现行标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62、《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166、《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50等国家和本市相关技术标准的规定。3基本规定C3.0.1桥墩预制拼装方案和预制能力、运输能力、拼装场地条件、吊装能力等因素关系密切,因此在设计阶段必须加强和相关单位的沟通协作,因地制宜地制定桥墩预制尺寸和形状,并尽量统一,使得预制拼装技术真正实现标准化、集约化生产。根据上海等地的预制拼装桥梁施工实际情况,构件的预制方案会要受限于运输条件,因此建议预制构件的运输重量控制在200t以内。C3.0.2本规程所要求的装配式桥梁预制构件的设计和施工至少达到传统桥梁设计及施工的效果。C3.0.3在预制构件的制造、吊装和安装期间出出现附加载荷,在设计和施工过程中必须考虑这些荷载。C3.0.5不是所有项目都需要安装方案。具对于工作区域较小且构件重量较大的场地,建议给出系统的结构安装方案。设计文件应给出预制构件安装所需起重设备的大致型号。C3.0.6构件误差和安装误差的值会影响结构中所需的接缝宽度。较大的误差将需要较大的接缝,以确保构件连接在一起。预制构件的安装应给出统一的误差基准,以避免安装时潜在误差累积。构件的水平安装位置应有水平控制线或控制点。水平控制线与结构水平方向的几何形状相对应。控制点与桥梁坐标系相对应。如果在结构平面图中未给出水平控制线或控制点,则项目设计说明中应明确要求并在安装平面图中予以确定。如果基于中心间距布置构件,则每个构件安装过程中的微小误差会累积更大的总误差。例如,如果十个构件竖向连接,所有构件中心长度设为5mm的正误差,则最终连接好的构件的总长度可能比设计长45mm。如果十个构件安装过程中始终使用统一误差基准,则最终安装误差为5mm。C3.0.7配筋湿接缝的宽度应能满足钢筋搭接长度以及构件制作和安装误差要求。C3.0.8接缝的最小宽度应满足填缝材料施工。例如,混凝土湿接缝宽度应保证骨料施工。通常UHPC使用的钢纤维是0.2mm×12.7mm的直纤维。若接缝宽度过窄会导致钢纤维的分布角度不合理,这会影响UHPC的性能。4材料4.1混凝土C4.1.1-4.1.2国外已大量应用高性能混凝土,而国内由于种种原因较少采用高性能混凝土,由于预制采取工厂化生产模式,混凝土质量比较容易受控,因此为保证质量和推动混凝土行业进步,推荐使用高性能混凝土。高性能混凝土的拌合对原材料要求比较高,因此在总结上海地区高性能混凝土成功经验的基础上提出了具体的原材料性能指标要求。4.2钢筋C4.2.3预制拼装技术对精度提出了较高的要求,对钢筋加工精度也提出了要求,因此钢筋在下料时应确保钢筋平直、无弯折、端部磨平。4.3高强无收缩水泥灌浆料C4.3.1高强无收缩水泥灌浆料是两种连接模式均需使用的填充料,其物理力学指标是保证结构安全、可靠、耐久和可施工性的重要因素,其组分构成是以水泥作为结合剂,辅以高强骨料及高性能外加剂,如石英粉、微硅粉、纳米硅、聚羧酸减水剂等。在参考国外和国内房屋建筑预制拼装相应灌浆料技术指标的基础上,本规程进行了大量的基础试验,得出了适用于预制桥墩的具体技术指标,并在附录B中提出了相应的试验方法。C4.3.3为确保高强无收缩水泥灌浆料质量可靠,应采购具有专业资质的厂家生产的产品,同时为方便运输和投料.每袋重量不宜大于25kg。C4.3.4由于高强无收缩水泥灌浆料受潮后物理力学指标会发生较大改变,因此出厂后和开封后均应尽快使用,特别是开封后如有剩余应立即废弃。4.4砂浆垫层C4.4.3对于不同类型构件,如立柱与承台、立柱与盖梁,考虑到拼接缝的有效施工时间和强度等级,应选择有效施工时间较长的高强砂浆。4.5灌浆连接套筒C4.5.1由于球墨铸铁具备良好的物理、力学、机械加工性能,同时强度-成本比优势非常明显,因此建议采用球墨铸铁。C4.5.2灌浆连接套筒是将一根钢筋的力传递至另一根钢筋,因此在工厂预制安装部分可采用现场灌浆连接或者直接采用机械连接。本规程称工厂预制安装采用现场灌浆连接的套筒为整体灌浆连接型套筒。C4.5.3根据试验研究,对整体灌浆连接型套筒,为保证钢筋、灌浆料及套筒体系可靠,套筒一端钢筋锚固长度不能小于10ds(ds为被连接纵向钢筋直径为保证压浆质量,压浆顺序应由下至上,并保证在压浆口下缘布置一道箍筋,因此,压浆口下缘与端部净距应大于20mm,由于整体灌浆连接型套筒分现场拼装端和预制安装端,安装时应特别注意。C4.5.4根据试验和理论研究,对于一端灌浆连接一端机械连接型套筒,为保证钢筋、灌浆料及套筒体系可靠,现场灌浆拼接端钢筋锚固长度不能小于10ds(ds为被连接纵向钢筋直径)。C4.5.5用于预制拼装桥墩的连接套筒,需满足国家现行标准《钢筋机械连接技术规程〉JGJ107中对连接套筒性能的要求,同时考虑到塑性铰区反复地震下套筒内钢筋存在拔出的风险,这会导致立柱承载力和延性能力降低,因此提出断于母材(钢筋),即灌浆套筒的抗拉强度大于等于被连接钢筋的实际拉断强度。C4.5.7为满足预制和拼装施工,灌浆连接套筒生产厂家应提供一整套配件,包括压浆管、出浆管、压浆后的止浆塞、厂内预制用的定位销等,其中压浆管、出浆管宜为非金属材料。C4.5.9鉴于灌浆连接套筒的实际制作工艺有别于常规的机械连接接头,产品可靠度相对较高,因此根据实际工程的应用总结,提出了灌浆连接套筒的检验要求.4.6金属波纹管C4.6.1为保证钢筋、波纹管与混凝土三者锚固可靠和耐久性,波纹管材质应为防腐性能较好的金属材质,形状应为圆形,因此规定为圆形不锈钢波纹管。C4.6.2根据试验研究,为确保灌浆金属波纹管连接可靠,本条文对波纹管的长度、直径、肋高等作出了一系列的规定。我国现行标准《公路钢筋混凝上及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362及《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01对受拉直筋锚固于强度大于C40混凝上,建议锚固长度大于30ds,考虑抗震影响,建议增加10ds。美国AASHTO建议的锚固长度计算见下式:考虑到预制立柱中金属波纹管灌浆料强度可达100MPa,因此,波纹管中钢筋的锚固长度可适当缩短,参考国内外已有的试验成果,可缩短至24ds。C4.6.3为保证压浆质量,压浆顺序应由下至上,并保证在压浆口下缘布置一道箍筋,因此,压浆口下缘与端部净距应大于20mm。4.7环氧粘结剂C4.7.1同类构件之间如立柱节段、盖梁节段,由于工厂预制精度较高,节段间界面粘结剂应采用环氧类粘结剂。4.9预应力筋-锚具组装件C4.9.1~4.9.3对于7度地震区,不同构件之间的拼装需采用特殊的预应力组合体系以提高桥梁整体抗震性能及耐久性,对于这些预应力筋一锚具组装件应经过有资质的检测单位试验检测合格后方可使用。5装配式混凝土桥梁设计C5.0.1-5.0.2已有的试验研究表明,正常使用状态下预制桥梁性能要求与传统现浇混凝土桥梁基本相同,因此可按现浇混凝土桥梁进行设计。5.1上部结构设计C5.1.1设计现浇混凝土结构的前提是将结构作为一个整体考虑。实际上,大多数现浇混凝土结构是由施工接缝连接的离散混凝土构件组成的,预制拼装结构用接缝连接取代了现浇结构的施工连接。因此,预制混凝土构件的设计可以遵循现浇混凝土构件中使用的传统设计程序。C5.1.3预制混凝土全高度桥面板构件会有多处连接。配筋湿接缝可满足桥面板的长期耐久性要求。C5.1.4桥面板底面与梁顶面之间的间隙(通常称为“加腋”)也填充有灌浆料或胶凝材料。也可在梁顶部设置通长湿接缝并布设剪力键连接。研究表明,半高度“暗埋”剪力槽也可以实现梁板组合效应(Badie和Tadros,2008)。“暗埋”剪力槽是在桥面板的下侧开口,但在顶部表面封闭。安装桥面板之前,在梁顶部的预定位置预先布设剪力键。安装预制桥面板之后,通过灌浆孔对每个剪力槽进行灌浆。C5.1.5桥面板的制造和安装误差会使安装后的桥面板顶面略微不平整。对于具有薄铺装层的桥面板,桥面板安装到位后需进一步削磨调平桥面。对于具有较厚铺装层的桥面系可不用磨平,因为铺装层完全可以满足桥面线形的微小不平顺。C5.1.6带翼板的预制梁体具有良好成本效益,如预制箱梁,空心板,实心板,双T形板,空心T形和倒T形板梁等。C5.1.7现行桥梁设计规范包含基于桥面板之间连接类型的活荷载分布规定。如果桥面板之间有充分的刚性连接,则可以假设拼装完成后的桥面板是一个整体。对于交通量较小的桥梁,铰接的桥面板满足桥梁的耐久性要求,但是,在交通量较大时表现不佳。因此,建议使用更强的刚性连接,以提高大交通量道路的耐久性。C5.1.8结合梁上拼装桥面板的整体力学行为与梁上现浇桥面板类似,其主筋和分布钢筋通常使用条带法设计。C5.1.9桥头搭板主要用于跨越桥台后面的潜在沉降区域,或者用于道路和桥梁之间的过渡。相邻搭板间的纵向接缝与主筋平行,因此可不需要传递力矩。纵向连接采用刚性连接或和灌浆铰接均取得了良好的应用效果。5.2桥墩设计C5.2.2已有试验研究表明,灌浆连接套筒布置在立柱中时,将使得布置金属套筒范围的截面强度增大,同时也将使得该局部区域刚度增大。因此,在立柱静力计算时,应考虑金属套筒对该立柱强度和刚度的影响。但由于截面与配筋形式多样,统一的影响系数难以给出,具体立柱形式可通过试验或精细化分析来予以考虑,如偏安全考虑,在验算立柱强度和变形时,也可忽略该金属套筒导致的强度和刚度增强。C5.2.3竖向分段预制盖梁,确保盖梁耐久性,盖梁不宜发生开裂,因此在进行正常使用极限状态计算时,规定盖梁的正截面宜保持受压状态;而进行承载力极限状态计算时,从经济角度考虑,允许拼接缝开裂,故计算盖梁承载力时,需要考虑拼接缝开裂的影响。C5.2.4为确保预制桥墩满足当前我国规范对桥梁的耐久性要求,条文对预制立柱从材料、施工质量及受力状态等作出了相关的规定。采用灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管连接的预制混凝土桥墩,其耐久性主要考虑预制立柱节段自身以及拼接缝垫层的耐久性,预制立柱节段自身的耐久性与传统现浇混凝土桥墩类似,故可以采用相同的规定;对于墩身内布置灌浆连接套筒的预制立柱.根据国外的应用实践和研究成果,通过提供一定的保护层厚度即可满足要求。对于拼接缝垫层耐久性,主要是确保拼接缝不开裂.以及垫层材料自身的耐久性要求,因此,参考国内外相关研究成果,高强砂浆垫层通过材料成分及施工质量两方面控制,即可满足要求;对于采用环氧粘结剂为垫层的,从环氧粘结剂材料和施工质量等方面对其提出耐久性要求规定.这些要求均已体现在本规程的相关条文中。C5.2.5与圆形相比,多边形柱可以采用水平预制,并可打开一边模板实现混凝土浇筑,而不需要环向闭合模板。同时也可采用长模板一次预制多个柱段。C5.2.6较长的盖梁构件会变得很重,导致运输和吊装困难。可以将长盖梁分为多个盖梁预制块。盖梁预制块可以通过湿接缝连接。这将有利于墩柱的施工并减轻单个盖梁预制块的重量,还可以减少盖梁内的温度应力。C5.2.7盖梁与墩柱的连接往往会导致钢筋间距过小。预埋的连接装置会进一步加剧了这种情况。在柱和盖梁的连接处若钢筋间距过小会对结构受力不利,对于与圆形墩柱连接的盖梁尤其如此。可以采用如下措施:盖梁宽度比墩柱更宽,可以将多根盖梁纵向钢筋布置在墩柱的竖向钢筋外侧;可以采用方柱或矩形柱;盖梁中布置多排弯起钢筋以提供更大的钢筋间距。、5.3桥台设计C5.3.1厚壁台身重量较大(特别是厚的桥台),会导致制造、运输和安装困难。这可以通过减小预制台身横向尺寸并采用湿接缝连接的方法解决。因为台身的设计通常是基于截面法设计,可采用台帽梁将各个预制台身构件连接在一起。此时帽梁与预制台身的连接应确保具有足够的容错性。开口,插入孔和预留孔可减小预制台身重量。金属波纹管预留孔也可用作台身与基础和帽梁构件之间的连接灌浆孔。C5.3.2整体式桥台台身不仅要与支撑桩连接,还

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