节段预制拼装混凝土桥梁技术标准

PAGE1051总则1.0.1为在节段预制拼装混凝土桥梁设计、施工及验收中，做到安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理、环保节能、确保质量，制定本规范。1.0.2本规范适用于地震基本烈度7度及以下地区的城市新建混凝土梁式桥梁。1.0.3节段预制拼装混凝土桥梁的设计与施工应有利于标准化和资源集约利用，同时应积极推广可靠的新技术、新工艺、新材料和新设备。1.0.4节段预制拼装混凝土桥梁的建造，应自工程设计阶段起，全过程协调建设、设计、制作、施工等各方关系，并应加强交通工程、排水工程、照明工程等各专业之间的配合。1.0.5节段预制拼装混凝土桥梁设计、施工及验收除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号2.1术语2.1.1节段segment混凝土墩柱、盖梁或上部结构梁体等构件沿其长度方向划分成的柱段或梁段等。2.1.2节段预制拼装混凝土桥梁precastsegmentalconcretebridge工厂或现场预先制作的混凝土节段通过可靠的连接方式拼装而成的混凝土桥梁。2.1.3多重剪力键multipleshearkeys混凝土构件预制节段接缝表面用于承担剪切等作用、凹凸密接匹配的多重键块和键槽。2.1.4环氧胶接缝epoxyjoint混凝土构件预制节段的结合面采用涂抹环氧树脂胶的接缝。2.1.5砂浆填充接缝mortarjoint混凝土构件预制节段的结合面经水泥基砂浆填充后压密的接缝。2.1.6现浇混凝土接缝cast-in-placeconcretejoint混凝土构件的预制节段之间的窄缝采用现浇混凝土连接的接缝。2.1.7短线法预制short-linemethodprecasting将混凝土构件沿纵向划分成若干节段，在台座上用固定的模板，依次将已浇筑好的节段作为匹配节段，逐段匹配、流水制作节段的预制施工方法。2.1.8钢筋灌浆套筒连接rebarsplicingbygrout-filledcouplingsleeve在金属套筒的两端分别插入钢筋并压注水泥基灌浆料的钢筋连接方式。2.1.9钢筋灌浆波纹管连接rebarsplicingbygrout-filledcorrugatedmetalpipe混凝土预制构件伸出的预埋钢筋插入另一构件的预埋金属波纹管并压注水泥基灌浆料的钢筋连接方式。2.1.10体外预应力externalprestressing在混凝土构件截面之外布置预应力钢束、施加预应力。2.1.11体外预应力钢束的极限应力ultimatestressofexternalprestressingtendon体外预应力混凝土构件达到极限承载力（通常指抗弯承载力）时，体外预应力钢束达到的应力。2.1.12体外预应力二次效应secondaryeffectofexternalprestressing体外预应力钢束的位移与梁体变形不一致而引起的附加预应力效应。2.1.13体外预应力钢束的转向器deviatorofexternalprestressingtendon使体外预应力钢束集中弯转的器件。2.1.14逐跨拼装法span-by-spanconstructionmethod将预制混凝土节段利用架桥设备逐跨进行拼装、逐跨施加预应力的施工方法。2.1.15悬臂拼装法balancedcantileverconstructionmethod自桥墩两侧平衡地逐段向跨中悬臂拼装预制混凝土节段、施加预应力的施工方法。2.2符号2.2.1材料性能fcu,k——边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值fck、fcd——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值ftk、ftd——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值fck’、ftk’——（短暂状况）施工阶段的混凝土轴心抗压、抗拉强度标准值fck,j——接缝截面混凝土的轴心抗压强度设计值fck,j’——（短暂状况）施工阶段接缝截面混凝土的轴心抗压强度设计值fsk、fsd——普通钢筋抗拉强度标准值、设计值fsd’、fpd’——普通钢筋、预应力钢筋抗压强度设计值fpk、fpd——预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值fpk,i、fpd,i——体内预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值fpd,i’——体内预应力钢筋抗压强度设计值fpk,e、fpd,e——体外预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值Ec——混凝土的弹性模量Gc——混凝土的剪变模量Es、Ep——普通钢筋、预应力钢筋的弹性模量2.2.2作用与作用效应Md——弯矩的组合设计值Mud——受弯构件的正截面抗弯承载力设计值Mcr——受弯构件的正截面开裂弯矩值Nd——轴向压力的组合设计值Nud——大偏心受压构件的正截面抗压承载力设计值Ncr——大偏心受压构件的正截面开裂轴向压力值Npd,i、Npd,e——接缝截面体内、体外预应力钢筋合力设计值的轴向分力Vd——剪力的组合设计值Td——钢筋拉力的组合设计值T计算体外束基频时钢束的拉力Vpd,i、Vpd,e——接缝截面体内、体外预应力钢筋合力设计值的竖向分力Vtk——施工荷载标准值（考虑动力系数）产生的剪力σs——（正截面承载力计算中）截面受拉边或受压较小边普通钢筋的应力σp,i——截面受拉边或受压较小边体内预应力钢筋的应力σp0,i、σp0,i’——截面受拉区、受压区预应力钢筋合力点处混凝土正应力等于零时的预应力钢筋的应力σst、σlt——作用（或荷载）短期效应组合、长期效应组合下截面边缘混凝土的拉应力σtp、σcp——构件混凝土的主拉应力、主压应力σpc——永存（有效）预应力在截面边缘产生的混凝土法向预压应力σcon——预应力钢筋的锚下张拉控制应力σcon,i、σcon,e——体内、体外预应力钢筋的锚下张拉控制应力σpe——预应力钢筋的永存（有效）预应力σpe,i、σpe,e——体内、体外预应力钢筋的永存（有效）预应力σpd,e——体外预应力钢筋的极限应力设计值σpu,e——体外预应力钢筋的极限应力Δσpu,e——体外预应力钢筋的极限应力增量Δσfp,e——体外预应力钢束的应力幅Δffp,e——预应力钢绞线的疲劳应力幅限值σpi——传力锚固后预应力钢筋的初始应力σc——接缝截面剪压区混凝土的压应力τc——接缝截面剪压区混凝土的剪应力σcc,d——转向器与混凝土之间承压面混凝土的容许压应力2.2.3几何参数L——构件的计算跨径L1——计算跨体外预应力钢筋的长度L2——锚具间体外预应力钢筋的长度l——预应力钢筋的计算长度或计算体外索基频时的索段长度Δl——锚具变形、钢筋回缩和接缝压密值Sd——计算截面处相邻转向（或定位）构造之间或转向（或定位）构造与相邻锚固构造之间的距离C——斜裂缝的水平投影长度R——体外预应力钢筋的弯曲半径Rd——体外预应力钢筋转向管的内半径d——预应力钢绞线中钢丝的最大直径bd——体外预应力钢筋转向器与混凝土之间承压面的计算宽度θ——预应力钢筋自张拉端的管道累计偏转角θi、θe——体内、体外弯起预应力钢筋与构件轴线的夹角a——截面受拉边或受压较小边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点至受拉边缘或受压较小边缘的距离a’截面受压较大边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点至受压较大边缘的距离as——截面受压较小边普通钢筋合力点至截面受压较小边缘的距离a’s——截面受压较大边普通钢筋合力点至截面受压较大边缘的距离ap,i——截面受压较小边体内预应力钢筋合力点至截面受压较小边缘的距离a’p,i——截面受压较大边体内预应力钢筋合力点至截面受压较大边缘的距离b——矩形截面的宽度，带翼形截面腹板的宽度bf——带翼形截面受压较小边翼板的宽度b’f——带翼形截面受压较大边翼板的有效宽度b’f,s——带翼形截面受压翼板的抗剪有效宽度b’h——带翼形截面腹板承托或加腋的宽度hf——带翼形截面受压较小边翼板的厚度h’f——带翼形截面受压较大边翼板的有效宽度内的平均厚度e0——轴向压力对截面重心轴的偏心距e——轴向压力作用点至截面受拉边或受压较小边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点的距离e’——轴向压力作用点至截面受压较大边的钢筋合力点的距离sv——箍筋的间距x——截面受压区高度或接缝截面剪压区的高度xb——截面纵向受拉钢筋达到抗拉强度设计值、受压区混凝土外缘同时达到极限压应变时的受压区高度y——截面形心轴至受拉边或受压较小边缘的距离y’——截面形心轴至受压较大边缘的距离A0——构件换算截面的面积Acv——可能开裂面的截面面积或接缝的截面面积Aks,i——第i个键块的剪切面积As——截面受拉边或受压较小边纵向普通钢筋的截面面积A’s——截面受压较大边纵向普通钢筋的截面面积Ap,i——截面受拉边或受压较小边体内预应力钢筋的截面面积A’p,i——截面受压较大边体内预应力钢筋的截面面积Ap,e——截面体外预应力钢筋的截面面积Apb,i——斜裂缝范围内体内弯起预应力钢筋的截面面积Apb,e——斜裂缝范围内体外弯起预应力钢筋的截面面积Asv——同一截面内箍筋各肢的总截面面积W0——换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩S0——换算截面重心轴以上（或以下）部分面积对截面重心轴的面积矩h0——截面受拉边或受压较小边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点至受压较大边缘的距离h’0——截面受压较大边钢筋合力点至受压较小边缘的距离hs——受拉区普通钢筋合力点至截面受压区边缘的距离hp,i——受拉区体内预应力钢筋合力点至截面受压区边缘的距离hp,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的初始距离hpu,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压较大边缘的极限距离2.2.4计算系数及其他γ0——结构的重要性系数γ——截面受拉区混凝土的塑性影响系数或接缝对二次效应的影响系数φ——截面形状影响系数φb——接缝对抗弯承载力的影响系数φj——接缝对混凝土强度的影响系数φc——接缝对抗压承载力的影响系数α——接缝对钢筋极限应力的影响系数C1、C2——接缝影响系数c——粘结强度或粘结力系数η——偏心受压构件轴向压力的偏心距增大系数或体外预应力二次效应的修正系数α1——异号弯矩影响系数βN——偏心轴向力对截面抗裂边缘应力的影响系数m——剪跨比β——截面受压区矩形应力图高度与实际受压区高度的比值np——预应力钢筋与混凝土的弹性模量比ρ——纵向受拉钢筋配筋率ρp——预应力钢筋配筋率ω——体内有粘结受拉钢筋与体内外受拉钢筋之比f1——体外预应力钢索的基频W——计算体外束基频时体外预应力钢索的单位长度重力

3基本规定3.1设计基本规定3.1.1本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，桥梁结构的设计基准期为100年。3.1.2桥梁结构应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。3.1.3根据桥梁结构在制造、运输、安装和使用过程中的作用影响，可将桥梁设计分为以下四种。1持久状况：在桥梁使用过程中一定出现，且持续期很长的设计状况。2短暂状况：在桥梁施工和使用过程中出现概率较大而持续期较短的设计状况。3偶然状况：在桥梁使用过程中出现概率很小，且持续期极短的设计状况。4地震状况：桥梁遭受地震时的设计状况。3.1.4桥梁结构在3.1.3所述四种设计状况均应进行承载能力极限状态设计；对持久状况还应进行正常使用极限状态设计；对短暂状况及地震状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计；对偶然状况，可不进行正常使用极限状态设计。3.1.5桥梁结构的安全等级应根据结构的重要性、结构破坏可能产生后果的严重性来划分，并应符合表3.1.5的规定。结构重要性系数对应于设计安全等级一级、二级和三级分别取1.1、1.0、0.9。表3.1.5桥梁设计安全等级安全等级结构类型桥梁类型一级重要结构特大桥、大桥、中桥、重要小桥二级一般结构小桥三级次要结构防撞护栏注：1表中所列特大、大、中桥等系按本规范表3.1.6中的单孔跨径确定，对多跨不等跨桥梁，以其中最大跨径为准；冠以“重要”的小桥系指城市快速路、主干路及交通特别繁忙的城市次干路上的桥梁。 2对有特殊要求的桥梁，其设计安全等级可根据具体情况研究确定。3.1.6桥梁应按其多孔跨径的总长或单孔跨径的长度分为特大桥、大桥、中桥及小桥等四类，并应符合表3.1.6的规定。表3.1.6桥梁分类桥梁分类多孔跨径的总长L（m）单孔跨径L0（m）特大桥L＞1000L0＞150大桥1000≥L≥100150≥L0≥40中桥100＞L＞3040＞L0≥20小桥30≥L≥820＞L0≥5注：1表中跨径系指标准跨径。 2梁式桥以两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中心线长度为标准跨径。 3梁式桥多孔跨径的总长为多孔标准跨径的总长。3.1.7桥梁主体结构的设计使用年限不应低于100年。体外预应力钢索应可更换，设计使用年限不应低于35年。3.1.8桥梁结构设计采用的作用、作用分类、代表值和作用效应组合应符合现行行业标准《城市桥梁设计规范》CJJ11和《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166的规定。3.1.9桥梁结构的抗震设计应符合现行行业标准《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166的规定。3.1.10节段预制拼装桥梁应根据结构特点、使用年限、环境条件、施工条件等进行耐久性设计。耐久性设计应包括下列内容：1确定结构所处的环境类别；2提出对混凝土材料的耐久性基本要求；3确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；4不同环境条件下的耐久性技术措施；5接缝部位的耐久性技术措施；6提出施工质量验收要求；7提出结构使用阶段的检测与维护要求。3.1.11节段预制拼装混凝土桥梁应根据采用结构的特点设置检修通道，检修通道应有必要的检修、养护以及部件的更换所需的空间。3.1.12节段预制拼装混凝土桥梁的上部结构构件应采用环氧胶接缝或现浇混凝土接缝，下部结构构件应采用环氧胶接缝、砂浆填充接缝或现浇混凝土接缝，并应根据使用环境要求和构造特点进行构件设计。3.2施工基本规定3.2.1节段预制拼装混凝土桥梁施工前应根据技术特点和条件编制施工组织设计和专项施工技术方案，内容应包括构件制作、运输、安装的施工方案、质量管理及安全措施等。3.2.2节段预制拼装施工应根据预制场地条件、设计要求、施工工艺等，确定采用短线法或长线法预制节段。3.2.3预制节段制作单位应具备相应的生产工艺设施，并应有完善的质量管理体系和必要的试验检测设施。3.2.4预制节段的运输及拼装设备应满足节段重量、运输条件、架设安装工艺等要求。3.2.5拼装设备、支撑等临时结构的安装、调试、使用、拆除等应编制专项施工技术方案，并应制定相应的安全生产应急预案。3.2.6节段预制拼装施工应制订包含节段预制阶段及节段拼装阶段在内的全过程测量控制方案。

4材料4.1混凝土4.1.1混凝土强度等级应按边长为150mm立方体试件的抗压强度标准值确定。4.1.2节段预制拼装桥梁构件的混凝土强度等级应符合下列规定：1钢筋混凝土不应低于C30；2预应力混凝土不应低于C40。4.1.3混凝土轴心抗压强度标准值fck和轴心抗拉强度标准值ftk应按表4.1.3采用。表4.1.3混凝土强度标准值（MPa）强度等级强度种类C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80fck20.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2ftk2.012.202.402.512.652.742.852.933.003.053.104.1.4混凝土轴心抗压强度设计值fcd和轴心抗拉强度设计值ftd应按表4.1.4采用。表4.1.4混凝土强度设计值（MPa）强度等级强度种类C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80fcd13.816.118.420.522.424.426.528.530.532.434.6ftd1.391.521.651.741.831.891.962.022.072.102.144.1.5混凝土受压或受拉时的弹性模量Ec应按表4.1.5采用。表4.1.5混凝土的弹性模量（×104MPa）强度等级C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80Ec3.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.80注：当采用引气剂及较高砂率的泵送混凝土且无实测数据时，表中C50～C80的Ec值应乘以折减系数0.95。4.1.6混凝土的剪变模量Gc可按本规范表4.1.5数值的0.4倍采用，混凝土的泊松比νc可采用0.2。4.2钢筋4.2.1钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋宜采用HPB300、HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、RRB400和RRB500钢筋，并应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2、《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB13014的规定。4.2.2普通钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。普通钢筋的抗拉强度标准值fsk应按表4.2.2采用。表4.2.2普通钢筋抗拉强度标准值钢筋种类符号公称直径d（mm）fsk（MPa）HPB3006～22300HRB4006～50400HRBF400RRB400HRB5006～50500HRBF500RRB5004.2.3普通钢筋的抗拉强度设计值fsd和抗压强度设计值f’sd应按表4.2.3采用。表4.2.3普通钢筋抗拉、抗压强度设计值钢筋种类公称直径d（mm）fsd（MPa）f’sd（MPa）HPB3006～22250250HRB4006～50330330HRBF400RRB400HRB5006～50415400HRBF500RRB500注：1钢筋混凝土轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于330MPa时，应按330MPa取用；在斜截面抗剪承载力、受扭承载力和冲切承载力计算中垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋等横向钢筋的抗拉强度设计值大于330MPa时，应按330MPa取用。 2构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。4.2.4普通钢筋的弹性模量Es应按表4.2.4采用。表4.2.4普通钢筋的弹性模量（MPa）钢筋种类EsHPB3002.1×105HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、RRB400、RRB5002.0×105注：采用牌号带E的钢筋时，力学性能应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2的规定。4.2.5节段预制拼装混凝土桥梁采用不锈钢钢筋和环氧树脂涂层钢筋时，应符合现行行业标准《钢筋混凝土用不锈钢钢筋》YB/T4362和《环氧树脂涂层钢筋》JG3042的规定。4.3预应力钢筋4.3.1预应力混凝土构件中的钢绞线、钢丝和精轧螺纹钢筋应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224、《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223和《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T20065的规定。4.3.2预应力筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。常用预应力筋的抗拉强度标准值fpk应按表4.3.2采用。表4.3.2常用预应力筋抗拉强度标准值钢筋种类符号公称直径d（mm）fpk（MPa）钢绞线1×7（七股）φS9.5、12.7、15.21720、1860、196017.81720、1860消除应力钢丝光圆φP51470、1570、1670、1770、186071470、1570、1670、1770、186091470、1570、1670螺旋肋φH51470、1570、1670、1770、186071470、1570、1670、1770、186091470、1570、1670螺纹钢筋JL18、25、32、40、50785、830、930、10804.3.3常用预应力筋的抗拉强度设计值fpd和抗压强度设计值f’pd应按表4.3.3采用。表4.3.3常用预应力筋抗拉、抗压强度设计值钢筋种类fpk（MPa）fpd（MPa）f’pd（MPa）钢绞线1×7（七股）172011703901860126019601330消除应力钢丝1470100041015701070167011401770120018601260螺纹钢筋78565040083069093077010808904.3.4预应力筋的弹性模量Ep应按表4.3.4采用。表4.3.4预应力筋的弹性模量（MPa）钢筋种类Ep钢绞线1.95×105消除应力钢丝2.05×105螺纹钢筋2.00×1054.3.5预应力混凝土结构当采用环氧涂层钢绞线、镀锌钢绞线时，应符合下列要求：1环氧涂层钢绞线应符合国家现行标准《环氧涂层七丝预应力钢绞线》GB/T21073、《单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线》GB/T25823和《环氧涂层预应力钢绞线》JG/T387、《填充型环氧涂层钢绞线体外预应力束》JT/T876的规定。2镀锌钢绞线应符合现行行业标准《镀锌钢绞线》YB/T5004和《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》YB/T152的规定。4.3.6体外预应力钢束采用的无粘结钢绞线应符合现行行业标准《无粘结预应力钢绞线》JG161和《无粘结钢绞线体外预应力束》JT/T853的规定。4.4连接材料4.4.1用于钢筋套筒灌浆连接的套筒应采用球墨铸铁铸造套筒，材料应符合表4.4.1和现行行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T398的规定。表4.4.1球墨铸铁灌浆套筒的材料性能项目性能指标抗拉强度σb（MPa）≥550断后伸长率δ5（%）≥5球化率（%）≥85硬度（HBW）180～2504.4.2用于钢筋波纹管灌浆连接的波纹管应采用增强型金属波纹管，并应符合现行行业标准《预应力混凝土用金属波纹管》JG225的规定。4.4.3钢筋灌浆套筒和波纹管连接接头采用的灌浆料除应符合表4.4.3所列技术性能指标外，还应符合国家现行标准《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T50448和《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T408的规定。表4.4.3钢筋灌浆套筒和波纹管连接用灌浆料的技术性能项目（性能指标单位）性能指标流动性（mm）初始≥30030min≥260抗压强度（MPa）1d≥353d≥6028d≥100竖向膨胀率（%）3h≥0.0224h与3h差值0.02～0.5氯离子含量（%）≤0.03泌水率（%）04.4.4当预制节段接缝采用砂浆填充层时，应采用无收缩水泥基砂浆，28d抗压强度不应小于60MPa且高出被连接构件强度等级10MPa，28d竖向膨胀率应控制在0.02～0.1%。4.4.5当预制节段接缝采用环氧树脂胶时，其胶体性能及粘结能力应符合表4.4.5的规定。表4.4.5环氧树脂胶主要性能要求性能项目性能要求试验方法标准物理性能可施胶时间（min）≥20GB/T7123可粘结时间（min）≥60，且≤240GB/T12954固化速度（低限温度条件）12小时抗压强度（MPa）≥40GB/T1767124小时抗压强度（MPa）≥607天抗压强度（MPa）≥80压缩弹性模量*（MPa）瞬时≥8000GB/T176711小时≥6000剪切弹性模量*（MPa）瞬时≥15001小时≥1200在结构立面上无流挂现象的最大涂胶层厚度（mm）≥3不挥发物含量（固体含量）（%）≥99GB/T2793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℃45GB/T279310℃≤适用温度＜30℃5030℃≤适用温度＜60℃60伸长率（%）≥1.0GB/T2567力学性能抗压强度（MPa）≥80GB/T17671钢-钢拉伸抗剪强度标准值（MPa）≥14GB/T7124与混凝土的正拉粘结强度（MPa）≥3.0，且为混凝土内聚破坏JG/T157化学性能耐湿热老化性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%GB/T50728耐盐雾性5%氯化钠溶液、喷雾压力0.08MPa、试验温度（35±2）℃、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GB/T50728注： 1本条文中所列指标均为胶体在适用温度范围内的；2当环氧树脂胶的蠕变对结构性能的影响不可忽略时，应满足表中带“*”项目的性能要求；3对寒冷地区使用的环氧树脂胶，应满足耐冻融性能要求；4表中未列出试验方法标准的可参照国际预应力协会标准FIP相关规定执行。

5持久状况承载能力极限状态计算5.1一般规定5.1.1节段预制拼装混凝土桥梁的持久状况设计应按承载能力极限状态的要求，对构件进行承载力计算。在进行承载能力极限状态计算时，作用（或荷载）的效应（汽车荷载应计入冲击系数）应采用其组合设计值。5.1.2节段预制拼装混凝土构件接缝截面承载力计算以破坏形态及相应受力状态为基础，在构件截面与体内配筋应变协调、体外预应力钢筋与构件变形协调的条件下建立受力平衡方程，各种材料的极限应力达到相应规定的强度设计值。5.2\h\z\u1总则 762术语和符号 783基本规定 793.1设计基本规定 793.2施工基本规定 814材料 825持久状况承载能力极限状态计算 835.1一般规定 835.2受弯构件 835.3受压构件 865.4其他计算 886持久状况使用阶段应力和正常使用极限状态计算 906.1一般规定 906.2预应力损失计算 906.3应力计算 916.4抗裂验算与裂缝宽度验算 926.5变形验算 937短暂状况施工阶段应力和承载能力极限状态计算 948构造设计规定 958.1一般规定 958.2主梁构造 968.3主梁体外预应力体系 998.4墩柱与盖梁 1018.5其它构造及附属设施 1029节段梁的预制 10310节段梁的拼装 10511墩柱与盖梁的预制、拼装 107

1总则1.0.1节段预制拼装混凝土桥梁因其具有施工快速、质量可靠和耐久、环保等优点，已经成为当今国内外桥梁技术发展的趋势。近年来，随着我国经济发展方式的转变和“以人为本”、“绿色环保”理念的倡导，预制拼装桥梁在一些经济发展较快的城市桥梁及国家重大工程跨江海桥梁建设中正逐渐推广应用。通过节段预制拼装混凝土桥梁技术的应用，在提高工程质量、提升桥梁结构的耐久性及全寿命经济性、加快建设速度、减少环境干扰、最大限度减少对交通的影响以及提升工程的社会效益、经济效益等方面取得了显著成效，同时也积累了一定的设计与实践经验。目前，国内尚无统一的节段预制拼装混凝土桥梁设计规范，施工与验收规范也有待修编，并且尚不包含下部结构。编制本规范，有助于预制拼装桥梁设计和施工水平的提高，以及更大范围内的推广应用。在本规范的编制过程中遵循先进性、科学性、协调性和可操作性原则，借鉴了当今国内外先进和成熟的技术思想、基础理论、科技研究成果，同时针对一些关键条款内容开展专题研究，将研究成果纳入本规范，并符合安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理、环保节能、确保质量的要求，同时与现行国家、行业标准和规范的技术经济政策相适应、相协调。1.0.2对于节段拼装桥墩而言，接缝设计是确保抗震性能的关键，此类技术的研究与实践，走在前列的有美国、新西兰、日本等国家，我国在这方面的相关研究比较少，起步较晚，且节段拼装技术应用的工程实践及经验也主要集中于中、低地震烈度区域的桥梁工程。因此，本规范只适用于地震基本烈度7度以下（含7度）地区，8度以上地区的节段拼装桥梁应做专项研究与设计。本规范不适用轻骨料混凝土结构和超重、耐酸（碱）等特种混凝土结构的桥梁设计。改建、扩建、维修桥梁的设计与施工可对比技术条件后参照本规范执行。1.0.3构建资源集约型、环境友好型社会是我国的基本国策。对于节段预制拼装桥梁可以通过设计的标准化，实现施工的标准化，提升桥梁建筑材料、设备及基地的重复利用效率，从而实现施工装备的高效集约利用，促进工程建设与环境的和谐，并预期将产生显著的经济效益和社会效益。节段预制拼装桥梁技术正处于快速发展的时期，新技术、新工艺、新材料和新设备为此项技术的发展完善乃至走向成熟提供了必要的技术保障，反之，对于桥梁工程师也应将在工程研究和实践中获得的成熟技术和宝贵经验在行业内进行积极的推广。

2术语和符号本章仅将本规范出现的重要术语列出。术语的解释，其中部分是国际公认的定义，但大部分是概括性的涵义，并非国际或国家公认的定义。术语的英文名称不是标准化名称，仅供引用时参考。

3基本规定3.1设计基本规定3.1.1本规范的编制遵循国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008规定的设计原则，采用以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法，在作用分类、代表值、作用效应组合以及承载能力极限状体表达式和分项系数等均按现行《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011和《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015取值。3.1.2按照《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008极限状态设计原则，本规范桥梁结构设计分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态是结构发挥允许的最大承载能力的状态，体现了结构的安全性；正常使用极限状态是结构达到使用功能上允许的某个限值的状态，体现了结构的适用性和耐久性。本规范在第5章对桥梁结构的各种极限状态均规定了明确的限值，设计应对桥梁结构按照第3.1.3条所列的三种设计状况的不同极限状态分别进行计算或验算，且都符合规范要求时，才达到设计桥梁全部预定的功能要求。3.1.3～3.1.4《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008在原92版标准规定结构设计应考虑持久设计状况、短暂设计状况和偶然设计状况等三种设计状况基础上，修订增加了地震设计状况。除地震设计状况外，其他偶然设计状况只需作承载能力极限状态设计，地震设计状况应按照现行《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166-2011进行抗震验算。节段预制桥梁在预制、吊装、运输、安装等施工过程中，桥梁结构体系、所承受的荷载、支承条件等与使用阶段相比，都有可能有所不同，此时，设计要根据实际情况进行短暂状况的极限状态设计，除需进行承载能力极限状态设计外，亦可根据需要进行正常使用极限状态设计。3.1.5桥梁结构安全等级是根据结构的重要性及结构破坏后果，即危及人的生命、造成经济损失、对社会或环境产生影响等的严重程度所确定的。本规范按照《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008附录A.3.1条规定划分了结构的三个安全等级以及对应的结构类型，在进行桥梁结构持久状况承载能力极限状态设计时，结构重要性系数对应不同设计安全等级分别取值。对于有特殊要求的桥梁，其设计安全等级可根据具体情况研究确定，但不能低于本规范所列等级要求。3.1.6本规范中关于桥梁分类的标准与《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011和《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015保持统一。3.1.7本规范借鉴国际标准《结构可靠性总原则》ISO2394∶1998和欧洲规范《结构设计基础》EN1990∶2002，并从节段预制拼装桥梁的特殊性和重要性考虑，对桥梁主体结构的设计使用年限统一采用100年标准，此标准对于特大桥、大桥和重要中桥，与《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008附录A.3.3条规定的标准保持统一，而对于其他类型桥梁有所提高。体外预应力钢束在节段预制拼装桥梁中作为可替换的结构构件，根据我国体外预应力钢束的一般产品标准，并统筹构件在桥梁全生命周期中的更换次数，确定35年的设计使用年限。表1是欧洲规范《结构设计基础》EN1990∶2002给出的结构设计使用年限类别的示例：表1设计使用年限类别示例类别设计使用年限（年）示例110临时性结构210～25可替换的结构构件315～30农业和类似结构450房屋结构和其他普通结构5100标志性建筑的结构、桥梁和其他土木工程结构3.1.10本规范列出了节段预制拼装混凝土桥梁的耐久性设计应包含的内容，具体可按现行《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476和《公路工程混凝土结构防腐技术规范》JTG/TB07-01的规定进行。其中材料要求除应包含混凝土、普通钢筋、预应力钢筋外，还应对体外预应力体系进行专门的耐久性设计，在严重环境作用下还应提出合理的防腐蚀附加措施或多重防护策略。预制节段连接（拼接）节点是节段预制拼装桥梁的薄弱环节，应通过拼缝形式、连接构造、主筋连接方式、材料要求等设计，使拼缝部位达到与一般部位结构相同的耐久性设计目标。3.1.12节段预制拼装混凝土桥梁的接缝是受力性能和耐久性能的较弱部位，即使采用多重剪力键环氧胶接缝，也可能因键块质量缺陷和键块内无普通钢筋而出现问题。因此，对于承受作用较为不利的节段预制拼装混凝土桥梁的上部结构，通常按全预应力构件设计，包括全体内、全体外及体内外混合预应力构件，以避免在接缝部位受拉或过早开裂及对抵抗环境腐蚀作用不利。混凝土桥梁下部结构的墩柱是受压为主的构件，具有同预加应力相似的预压作用，因此按预应力混凝土构件设计的例子很少。但是，对于节段预制拼装混凝土墩柱，由于构造与受力（普通钢筋在接缝处不连续）要求、施工工艺（满足施工阶段尽快受力）要求，或结构抗震需要（起变形恢复作用），节段预制拼装墩柱也可能配置预应力钢筋，如全体内预应力钢筋和全体外预应力钢筋等，并根据具体情况按全预应力或A类部分预应力构件设计。当采用A类部分预应力混凝土构件设计时，宜配置接缝处连续的普通钢筋求，尤其对采用砂浆压密接缝或现浇混凝土接缝的情况，在受力上应满足长期效应组合下截面边缘不消压的要求，以确保体内预应力钢筋的防腐蚀能力。对于节段预制拼装钢筋混凝土墩柱，通常采用砂浆压密接缝或现浇混凝土接缝，所有的普通钢筋均应通过连接器件或焊接方式连续通过接缝，接缝处的裂缝宽度控制要求与整体浇筑墩柱一致。3.2施工基本规定3.2.4当预制节段属超高、超宽、形状特殊的大型构件时，应制定专门的运输方案和安全保证措施。

4材料4.4.5目前广泛采用的用于节段拼装桥梁的结构胶为环氧胶。由环氧基材料和固化剂组成的双组分环氧胶，其强度上升速度可通过材料组分的比例进行控制。合理控制环氧胶的固化时间是拼装施工的重要环节，既要确保有足够的涂抹、拼接可操作时间，也要保证拼装后的强度快速上升。预制节段拼装结构拼缝胶的国家标准尚在编制中，待国标正式发布后，本条文相关内容应按国标相关规定执行。

5持久状况承载能力极限状态计算5.1一般规定5.1.2基于试验观察和测试结果，依据节段预制拼装混凝土构件接缝截面的破坏形态及各种材料的受力状态，采用与非节段预制拼装混凝土构件相似的方法建立承载力计算模型和极限平衡方程，各种材料的极限应力取相应规定的强度设计值。5.2受弯构件5.2.1受弯构件正截面的相对界限受压区高度规定同《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定。5.2.3受弯构件破坏时体外预应力钢筋的极限应力一般低于或接近钢筋材料（钢绞线、钢丝）的名义屈服强度，基本处于线弹性受力阶段。体外预应力钢筋极限应力设计值，采用同济大学获得的系列验证试验成果和经过验证的结构全过程非线性数值分析结果，按照结构设计要求的保证率回归分析得到。试验和分析中均偏安全地考虑钢筋在转向器的管道内可以滑动；极限应力设计值还对试验加载与实际荷载的差异进行了修正，并取用了与体内预应力钢筋（钢绞线）相同的分项系数1.25，使之在构件达到极限受力状态与同时配置的体内预应力钢筋相协调。根据试验结果，设计计算时，可认为每根体外预应力钢筋沿其长度方向的极限应力均相同。在体外预应力钢筋估算时，极限应力设计值可近似按永存预应力加300MPa除以1.25分项系数取用。对于体外预应力钢筋全部或大部分区段位于截面受压区高度范围内的情况，考虑到截面受压区高度通常很小，可不考虑极限应力的负增量而取为0。5.2.4基于同济大学验证试验资料和结构全过程非线性数值模拟结果的回归分析，采用体外预应力钢筋至截面受压区边缘距离改变的方式考虑体外预应力的二次效应。体外预应力钢筋至截面受压区边缘的极限距离，可理解为钢筋至截面受压区边缘的初始距离与其偏心距的改变值之差。计算公式是由构件跨中截面处的数据回归分析得到的，其它截面可偏安全地使用，不再区分具体位置。5.2.2、5.2.5根据试验得到的节段预制拼装受弯构件正截面弯曲破坏形态，以破坏时的截面受力状态建立平衡方程，导出承载力计算公式。其中：混凝土材料和体内配筋的强度设计值的取值同非节段预制拼装构件，体外预应力钢筋的抗拉强度设计值采用其极限应力设计值。同济大学及国外的试验结果表明，节段预制拼装受弯构件的正截面破坏主要在接缝截面、破坏裂缝集中在接缝，加之节段端面部位的混凝土强度也可能低于其它部位，从而导致受压混凝土更早压溃、接缝截面承载力下降。因此，根据对比试验的统计结果，接缝对抗弯承载力的影响系数取=0.95。5.2.6体外预应力钢筋至截面受压边缘的初始距离，将因钢筋受拉作用在转向器的钢道内朝弯曲圆心方向偏移，需要进行修正。5.2.7采用《城市桥梁设计规范》CJJ11预应力混凝土受弯构件抗剪承载力相似的简化计算图式，以斜截面剪切破坏脱离体建立平衡方程，体外预应力钢筋以极限拉力设计值参与截面受力平衡。该公式由同济大学的系列验证试验成果和经过验证的结构全过程非线性数值分析结果，按照结构设计要求的保证率回归分析得到。试验和理论计算表明，节段预制拼装构件的破坏斜裂缝与接缝及荷载的位置关系密切，破坏斜裂缝的水平投影长度一般不超出一个节段的长度，故公式中采用按一个节段长度和＝0.6的较小者计算。由于体外预应力钢筋的极限应力受剪切试验模型长度的影响较大，而体外预应力的二次效应通常使构件受力更为有利，故偏安全地将钢筋的极限应力取为永存预应力除以分项系数1.25，并不考虑二次效应的影响。若构件采用竖向预应力钢筋时，计算时可考虑其抗剪贡献。5.2.9、5.2.10节段预制拼装受弯构件接缝截面抗剪承载力计算的规定主要适合梁体结构。同济大学及国内外大量试验结果表明，在剪力和弯矩共同作用下，由于纵向普通钢筋不连续或拼接缺陷，节段预制拼装预应力混凝土梁在接缝消压后而集中开裂，接缝一旦开展到一定高度后，斜裂缝（即使之前已有的斜裂缝）就不再发生、发展而成为破坏裂缝。因此，节段预制拼装预应力混凝土梁可能以接缝开展的形式发生剪切（剪弯）破坏，在这种情况下剪弯区的混凝土将在剪压应力状态下达到其极限强度。根据试验结果、坪井善胜的混凝土剪—压复合强度准则（公式5.2.9-3、图1），采用条文中图5.2.9和5.2.10两个图式进行接缝截面抗剪承载力计算方程推导，经试验验证后再按《城市桥梁设计规范》CJJ11要求的设计可靠度提出了公式5.2.9-1~5.2.9-4和5.2.10-1~5.2.10-3。这些公式忽略了剪压区体内配筋的抗剪作用，偏安全地将体外预应力钢筋的极限应力设计值取为其永存预应力除以分项系数1.25并不考虑二次效应。图1混凝土剪—压复合强度准则曲线示意由于接缝截面抗剪承载力计算公式之间非线性关联，建议采用迭代计算方法。下面介绍一种迭代计算步骤，也可采用其他类似方法。（1）假定（2）取代入（5.2.9-3）求解（3）将代入式（5.2.9-4）（）或（5.2.10-3）（）求解或（4）将代入式（5.2.9-2）（）或（5.2.10-2）（）求解或（5）若与的差异满足要求则迭代毕，否则令返回（1）继续迭代，直至收敛。5.3受压构件5.3.1、5.3.2偏心受压构件的相对界限受压区高度、小偏心受压构件在截面受拉边或受压较小边的钢筋应力计算方法均同《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定。5.3.3、5.3.4节段预制拼装偏心受压构件正截面抗压承载力计算的基本假定、计算图式均和《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定一致。编写组进行的试验表明：在压-弯-剪共同作用下，由于拼接缝的构造和接缝区域材料强度等因素，节段预制拼装墩柱在接缝截面消压后会集中开裂，接缝一旦开展到一定高度后，附近的斜裂缝（即使之前已有的斜裂缝）就不再发生，最终接缝将发展成为破坏裂缝，且破坏时接缝受压区的应力分布和量值与偏心受压构件有所不同，其整体性能基本与节段预制拼装预应力梁在剪-弯共同作用下的接缝破坏情况一致。体外预应力钢筋因在破坏时应力增量很小、总应力达不到名义屈服强度，偏安全地取其永存预应力作为极限应力，除以分项系数1.25后作为其设计值。由于节段预制拼装大偏心受压构件的裂缝开展特征、破坏形态与受弯构件相似，接缝对大偏心受压构件抗压承载力的影响系数取=0.95。5.3.5、5.3.7节段预制拼装大偏心受压构件接缝截面抗剪承载力计算的规定主要适合墩柱结构，对于预应力钢筋曲线布置的梁体结构公式需经修改再使用。尽管是偏心受压构件，但在剪力和弯矩共同作用下，相对薄弱的接缝截面（纵向普通钢筋不连续或拼接缺陷）消压后开展，最终可能出现剪切（剪弯压耦合）破坏。基于墩柱接缝截面与梁体接缝截面在破坏时存在相似的受力状态，剪压区的混凝土也将在剪压应力状态下达到其极限强度。因此同样采用坪井善胜的混凝土剪—压复合强度准则（公式5.2.9-3、图5-1），按图5.3.5和5.3.7两个图式进行接缝截面抗剪承载力计算方程推导，最后再按《城市桥梁设计规范》CJJ11要求的设计可靠度提出了公式5.3.5-1~5.3.5-3和5.3.7-1~5.3.7-3。这些也公式忽略了剪压区体内配筋的抗剪作用，偏安全地将体外预应力钢筋的极限应力设计值取为其永存预应力除以分项系数1.25并不考虑二次效应。由于接缝截面的剪力为由墩柱所受到的水平力产生，对应该作用产生的弯矩与之关联、随之而变，而轴向压力及相应偏心作用引起的弯矩则与上述的剪力和弯矩没有必然的关联，考虑到轴向压力偏心引起的弯矩相对较小，因此偏安全地可按最大水平力求得的剪力和弯矩为控制工况，并取对应该工况下尽量小的轴向压力用于接缝截面抗剪承载力验算。由于接缝截面抗剪承载力计算公式非线性关联，需要采用迭代计算方法。下面介绍一种迭代计算步骤，与前面受弯构件的情况相似，迭代有时也会不收敛，主要是接缝已不符合假定的破坏形态或者需要改变求解方法。（1）假定（2）取代入（5.2.9-3）求解（3）将代入式（5.3.5-3）（）或（5.3.7-3）（）求解或（4）将代入式（5.3.5-2）（）或（5.3.7-2）（）求解或（5）若与的差异满足要求则迭代毕，否则令返回（1）继续迭代，直至收敛。5.3.6、5.3.8墩柱节段的接缝通常不设剪力键或设少量的定位键，从而接缝部位可能是一个贯通的平面界面，若粘结材料不足以将接缝两侧表面结合且强度更高时（如采用砂浆填充或现浇混凝土接缝时），则一旦接缝开展可能在一些作用下界面的抗剪能力将会下降。因此，在将这类接缝看成整体性构造或剪切破坏不完全出现在界面从而满足5.3.5或5.3.7条规定的同时，还需要验算接缝结合界面的抗剪承载力，并取两者的较小者作为验算控制条件。接缝结合界面抗剪承载力计算公式中的粘结力和摩擦系数，参考了美国AASHTO公路桥梁设计规范的有关规定；因混凝土和钢筋的材料分项系数不一致，前者大于后者，故公式中偏安全地取用了前者。5.4其他计算5.4.1荷载试验结果表明，转向块有三种受力机理：由体外预应力钢筋竖向转向力引起的上拔作用、由上拔作用在转向器以上混凝土中产生的梁作用，以及由体外预应力钢筋横向转向力在转向器下方混凝土可能开裂面上形成的剪切作用。转向块上拔抗拉承载力计算，根据转向块传力规律构建拉杆—压杆模型，其中拉杆按轴心受拉构件计算其钢筋抗拉承载力并考虑转向块裂缝控制的要求。由于体外预应力钢筋的极限应力是可以控制的，转向块的受力总体上比较明确，建立拉杆—压杆模型也比较简单，故设计的重点是在构造上确保受拉钢筋能够发挥设计要求的强度，并通过减小受拉钢筋抗拉强度设计值达到控制混凝土裂缝宽度、提高上拔抗拉承载力（使其破坏不先于梁体弯曲破坏）的目的。5.4.2转向块可能开裂面的抗剪承载力验算也采用界面的抗剪承载力计算公式，公式中的粘结力和摩擦系数，参考了美国AASHTO公路桥梁设计规范的有关规定。混凝土和钢筋的材料分项系数偏安全地取用较大值。为确保两次浇筑混凝土界面的结合性能，本规定中未给出界面未粗糙处理二次浇筑的摩阻系数，即界面必须进行粗糙处理。5.4.3非块式转向构造可根据钢束构造情况及可能出现的开裂面，按上述计算模型和方法进行承载力计算。5.4.4锚固凸块和锚固横梁按下列类似示意图建立拉杆—压杆模型后，对拉杆按轴心受拉构件计算其钢筋抗拉承载力。其它计算规定同上。图2锚固凸块可能发生的裂缝及相应的拉杆—压杆计算模型示意图3锚固横梁可能发生的裂缝及相应的拉杆—压杆计算模型示意（图中：——锚固横梁背面腹板的拉力；——锚固横梁背面的拉力）在一些情况中，体外预应力钢筋锚固构造的拉杆—压杆模型不像上示意图那样容易绘出，需经空间应力分析得到主应力迹线或其它方法才能确定其主要传力路线，故本规范仅能给出式5.4.4的通用计算式。

6持久状况使用阶段应力和正常使用极限状态计算6.1一般规定6.1.1～6.1.4节段预制拼装混凝土桥梁应进行持久状况正常使用极限状态设计的一般规定，是以《城市桥梁设计规范》CJJ11中相应规定为基础给出的，但在抗裂性能、裂缝宽度等计算时应包含接缝截面。体外预应力作用的规定同体内预应力。6.1.5由于体外预应力钢筋的摩擦预应力损失和正常使用阶段的应力增量均较小，只有降低锚下张拉控制应力才能满足正常使用阶段最大拉应力的限值要求。本条给出的张拉控制应力为初步设计估算值，详细计算时若出现钢筋最大拉应力太大或过小，应根据实际受力情况进行适当调整。6.1.6体内预应力钢筋在构件截面特征的计算规定同《城市桥梁设计规范》CJJ11；体外预应力钢筋作为一种构件参与混凝土构件弹性阶段的受力，其不与混凝土构件截面组成换算截面。6.2\l"_Toc254552114"预应力损失计算6.2.1节段预制拼装混凝土构件在正常使用极限状态计算中，考虑的预应力损失项目同一般后张预应力混凝土构件相同。另加的预应力钢筋与锚圈口之间的摩擦预应力损失计算简单，建议从张拉控制应力中考虑进去。6.2.2在有条件的情况下，宜采用试验确定管道摩擦系数。在没有针对性的试验数据时，体外预应力钢筋的摩擦系数可按表6.2.2取值。体外预应力钢筋在转向和锚固构造的管道内摩擦引起的预应力损失，与体外预应力钢筋的构造有很大关系，计算时应正确判断引起预应力损失的摩擦材料。如采用无粘结钢绞线束，管道理解为无粘结钢绞线的PE套管；如采用光面钢绞线束，管道则理解为HDPE管或钢管；管道的累计计算长度，是指转向和锚固构造的累计长度。由于管道的累计计算长度很短，摩擦系数的影响一般可忽略不计。当体外预应力钢筋斜向转向时，可近似取用立面和平面偏转角的平方和之平方根作为计算偏转角。体外预应力钢筋转向器安装时偏转角的误差将引起附加预应力损失，若有必要考虑这一因素时，可将施工误差控制值作为偏转角的误差值，或参照美国《节段施工混凝土桥梁设计施工指南》将误差值取为0.04rad，计入到管道累计偏转角之中。6.2.3锚具变形、钢束回缩和接缝压密值，可根据预应力钢筋张拉时的具体情况按表6.2.3取用。体外预应力钢筋端部的反摩擦影响可忽略不计，但体外预应力钢筋受到离散的约束和摩阻作用，各段钢筋的预应力损失应分别计算，公式（6.2.3）中预应力钢筋的计算长度也应为计算段的长度。6.2.5预应力钢筋松弛引起预应力损失的计算方法同《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定。6.2.4、6.2.6《城市桥梁设计规范》CJJ11建议的混凝土弹性压缩和收缩徐变引起预应力损失的计算公式，都是仅适用于体内预应力混凝土静定结构的近似计算公式，而体外预应力钢筋与梁体截面应变不协调并存在超静定结构效应，加之混凝土徐变又与应力历史有关，故采用有限元分析软件按预应力钢筋张拉次序和结构施工过程计算混凝土弹性压缩和收缩徐变引起的预应力损失才能反映实际受力情况。本规范的公式仅作为静定结构构件计算或初步估算之用。6.2.7本规定仅用于估算构件预应力钢筋的大致配置量和有效预应力的近似计算。6.3\l"_Toc254552115"应力计算6.3.1根据试验结果，接缝部位混凝土的受力性能相比其它部位有所下降，其中抗拉性能影响较大但抗压性能影响较小。因此，本规范对使用阶段节段预制拼装预应力混凝土构件正、斜截面最大压应力的限值仍采用《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定。设计时若偏安全考虑，可将重要构件个别关键受力截面的最大压应力限值降低5%。6.3.2根据试验结果，接缝对正常使用阶段体内预应力钢筋的受力没有影响，故体内预应力钢筋最大拉应力的规定同《城市桥梁设计规范》CJJ11。体外预应力钢筋在弯曲段（转向器内）的弯曲半径较小，相应弯曲引起的应力增量较大，本规范采用钢筋的轴向应力和弯曲应力之和作为最大拉应力的控制指标，并以体外和体内预应力钢筋在弯曲段内最大拉应力（均取最小半径）相当的原则确定体外预应力钢筋的最大拉应力。考虑到体外预应力钢筋可滑动转向器（散束式转向器、成品索集束式转向器等）的最小弯曲半径由钢筋的疲劳应力幅控制，且该类转向器的最小弯曲半径均比其它转向器大，因此取各类转向器中转向段弯曲半径最小的灌注水泥浆集束式转向器作为本规定的控制标准，最后偏安全地得到体外预应力钢筋直线段的最大拉应力限值。对弯曲半径大于体内预应力钢筋最小值（4m）的体外预应力钢筋，若必要可以适当增加以上直线段的最大拉应力限值，但建议以增加5%为限。为充分利用高强材料的性能、提高预应力效率，在不超出上述使用阶段应力限值要求的情况下，体外预应力钢筋的控制抗拉应力可适当提高，使用阶段最大应力不宜小于。6.4\l"_Toc254552116"抗裂验算与裂缝宽度验算6.4.1根据国内的研究成果和参考国外设计规范的有关条款，本规范规定节段预制拼装预应力混凝土桥梁的上部结构应采用全预应力混凝土的要求进行设计。因此，上部结构构件正截面在作用效应頻遇组合下的抗裂要求，根据接缝截面与非接缝截面的区分取用《城市桥梁设计规范》CJJ11的相应规定。全预应力混凝土下部结构的抗裂要求与上部结构相同。规定中的部分预应力混凝土构件指的是下部结构构件，允许其按不开裂且应力受限的A类部分预应力混凝土构件设计。根据中铁第一勘察设计院集团有限公司主持的原铁道部科技研究开发计划课题“铁路节段预制胶接拼装箱梁成套技术研究”的试验结果，接缝部位混凝土材料的抗拉强度低于非接缝部位约10~20%，故在作用效应頻遇组合下正截面抗裂验算时对公式（6.4.1-3）右侧的混凝土抗拉容许应力折减了约30%。非接缝截面的在荷载效应准永久组合下的抗裂要求，仍按照《城市桥梁设计规范》CJJ11的相应规定。节段预制拼装全预应力混凝土桥梁上部结构构件的斜截面抗裂要求，根据接缝部位与非接缝部位的区分，均取用《城市桥梁设计规范》CJJ11的相应规定。6.4.2节段预制拼装钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下裂缝宽度验算的基本要求同《城市桥梁设计规范》CJJ11。6.4.3节段预制拼装钢筋混凝土构件接缝截面的最大裂缝宽度计算方法还有待研究，国外规范也没有可参考的规定。因此，本规范目前仍按《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定执行。6.5\l"_Toc254552117"变形验算6.5.1、6.5.2根据试验资料，节段预制拼装预应力混凝土受弯构件在使用荷载下的挠度大于整体施工构件在10%之内。为了计入该影响，考虑将受弯构件和大偏心受压构件的挠度计算值取1.1的增大系数，但构件截面刚度仍按《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定计算。

\l"_Toc254552118"7短暂状况施工阶段应力和承载能力极限状态计算7.2.1短暂状况节段预制拼装混凝土构件非接缝截面的最大压应力同《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定。对于接缝截面，由于节段预制拼装混凝土构件施工周期短，接缝结合材料可能还未达到正常使用阶段的性能，因此，预应力混凝土和钢筋混凝土构件在接缝截面的最大压应力限值均有所降低。7.2.2构件非接缝截面的最大拉应力限值仍用同《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定。考虑到接缝部位混凝土或粘结材料的强度缺陷，同时也为确保持久状况正常使用极限状态的抗裂性能，接缝截面的最大拉应力同抗裂验算中一样折减了约30%。7.2.3节段预制拼装钢筋混凝土构件非接缝部位中心轴处的主拉应力限值同《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定，但接缝部位的主拉应力限值折减了30%。7.3.1在设置多重剪力键的箱梁或墩柱节段拼装过程中，胶结剂未固化、预压应力或轴向压力低是剪力键最不利的抗剪工况，但此时又不能允许键块破坏。因此，在抗剪承载力验算时，可采用混凝土剪—压复合强度准则作为计算剪力键强度的依据。抗剪承载力计算公式以力的量纲表示，采用系数使混凝土应力达到《城市桥梁设计规范》CJJ11短暂状况相当的受力容许水平，考虑剪力键部位缺陷对混凝土强度的折减，并偏安全地忽略与剪力平行的涂胶界面的滑动摩阻抗力。7.3.2节段预制拼装墩柱的接缝通常不设剪力键或设少量的定位键，剪切面可与节段接缝的界面重合，属于结合界面的剪切受力问题。当达到设计要求的最短养护时间和强度要求后，在接缝截面混凝土不开裂的前提下，不能允许接缝出现粘结抗力破坏，也不能计入破坏界面的摩阻抗力，故在抗剪承载力验算时仅考虑了接缝界面部位混凝土的粘结抗力。抗剪承载力计算公式以力的量纲表示，式中的粘结力系数参考了美国AASHTO公路桥梁设计规范的有关规定，并采用系数使混凝土应力达到《城市桥梁设计规范》CJJ11短暂状况相当的受力容许水平。

8构造设计规定8.1一般规定8.1.4本规定基于《城市桥梁设计规范》CJJ11及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62的相关规定。8.1.5保证构件抗弯承载力不小于截面开裂弯矩，以避免开裂后即发生脆性破坏。公式基于《城市桥梁设计规范》CJJ11及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62的相关规定，考虑接缝截面混凝土抗拉强度折减系数0.7。8.1.6本条文主要适用于节段预制拼装预应力混凝土墩柱。1保证构件抗压承载力不小于截面开裂时的偏心轴向压力，以避免开裂后即发生脆性破坏。公式参照《城市桥梁设计规范》CJJ11及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62的相关规定，考虑接缝截面混凝土抗拉强度折减系数0.7，接缝截面受拉区混凝土塑性影响系数取值近似同受弯构件。2为了改善部分预应力混凝土墩柱的抗裂性能和极限受力性能，基于大偏心受压构件受力性能与受弯构件的相似性，根据《城市桥梁设计规范》CJJ11及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62的相关规定，给出通过接缝截面的纵向连续普通钢筋最小配筋率的规定。3采用全体外预应力钢筋，节段预制拼装预应力混凝土墩柱的构造可以简化、施工更便利；墩柱变形后体外预应力钢筋提供的弹性非保向作用，也是抗震性能设计中地震变形主动恢复的设计依据。但是，没有足够连续通过接缝的体内钢筋，节段预制拼装全体外预应力混凝土墩柱的受力性能将不能很好地满足要求。根据同济大学的节段预制拼装体外预应力混凝土梁受力性能系列试验结果，接缝截面没有体内钢筋连续通过时，全体外预应力梁的接缝集中开展、承载能力低、延性差；当通过接缝截面体内受拉钢筋的极限拉力超出体内和体外受拉钢筋总极限拉力的25%时，梁的受力性能开始逐渐呈现出受力性能较好的整体施工全体内预应力梁相似的特征；国外节段预制拼装全体外预应力混凝土墩柱的试验结果表明，当来回受力方向截面两侧所配连续普通钢筋的极限拉力达到体内和体外钢筋总极限拉力的50%左右时，墩柱也表现出较好的抗震性能。因此，基于大偏心受压体外预应力混凝土墩柱的受力性能与体外预应力混凝土梁的相似性，兼顾节段预制拼装全体外预应力混凝土墩柱的抗震性能需求，通过接缝截面普通钢筋的最少配筋量应满足本条款公式的规定；同时，体外预应力混凝土墩柱属于一种特殊的无粘结预应力结构，普通钢筋作为受力钢筋必须满足最小配筋率的要求，参照《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92的相关规定，通过接缝截面的一侧受拉普通钢筋的配筋率也应不小于0.3%。8.2主梁构造8.2.1预制节段式预应力混凝土箱梁，一般由标准节段、转向节段、锚固节段及墩顶节段组成（图4）。通过改变各类节段的数量组成不同的跨径，不足一个节段长度的零碎尺寸通过墩顶段或其它特殊段调整。全桥各跨宜采用统一、标准的分段规则，同一类型的各段尺寸一致，转向与锚固节段可根据重量等限制条件调整长度。图4箱梁预制节段划分与组合示意JA——端锚节段；S——标准节段；D——转向节段；A——锚固节段；P——墩顶节段短线法预制要求尽量减少模板种类，提高模板利用率。当节段位于道路平曲线、竖曲线、平曲线、加宽段、超高段时，或因结构受力要求板厚变化时，应采取构造措施保证施工标准化。预制节段式混凝土箱梁位于道路平曲线或竖曲线段内时，应采用节段设计长度割线划分梁的平面轴线或立面轴线，将割线作为轴线形成平面或立面折线形的节段式梁，并使各节段一端的接缝与割线轴线垂直，如图5所示。预制节段式混凝土箱梁位于道路组合曲线段内时，应综合采用上述方法进行设计，保证节段一端的接缝（结合面）与折线形轴线垂直，以及保证梁顶面接缝处的横坡与设计值一致。图5平曲线和竖曲线段梁预制节段划分示意预制节段式混凝土箱梁位于道路平曲线加宽段时，应根据平曲线半径的大小采用内侧或两侧加宽悬臂板的方式改变宽度，如图6所示。悬臂板底面横向应采用折线变化，变宽的等厚度段可部分采用现浇施工方法。预制节段式混凝土箱梁位于小半径平曲线超高段时，应采用节段相对扭转的方式调整桥面横坡，如图7所示。图6悬臂板内侧与两侧加宽超高段节段扭转调整横坡图7箱梁节段构造调整方法示意节段顶板、腹板、底板宜采用突变方式增加厚度。8.2.4节段接缝处一般设置如下几种剪力键：①腹板内剪力键，由多个矩形键块（槽）组成，主要承受与传递接缝截面在正常受力情况下的剪力；②顶板内剪力键，由多个长条形键块（槽）组成，主要用于传递接缝位置桥面车辆荷载引起的剪力，协助节段拼装镶嵌对接定位；③底板内剪力键，由多个长条形键块（槽）组成，主要用于协助节段拼装时的镶嵌对接定位；④腹板与顶板和底板结合区剪力键，为单个矩形键块（槽），主要用于因超载等原因造成接缝开展后的剪力传递。为便于节段密接匹配预制时脱模、拼装时镶嵌对接及挤出多余的环氧胶体（环氧胶接缝），剪力键一般构造成凹凸密接的棱台状。键槽与键块上、下侧面的倾斜角应接近45°，以便在重力及胶体固化前润滑作用下，键块（槽）将所受剪力传递至节段端面的受力钢筋，如图8所示。图8剪力键形状及传力示意剪力键的构造尺寸与混凝土粗骨料的粒径有关，设计应对混凝土级配提出有关要求，以确保剪力键预制质量和受力满足要求。由于顶板与底板的竖向刚度较小，在受力控制梁段（跨中区段和连续梁近中墩旁区段）的腹板与顶板和底板的结合区设置剪力键，主要用于因超载等原因造成接缝开展后的剪力传递，因此，节段式梁若无体内预应力钢筋通过上述结合区应设置上述剪力键。顶板和底板键块（槽）的横向长度一般约为腹板剪力键横向宽度的2倍。若多余的胶体不能被挤出，临时预应力作用时可能会引起键槽挤裂。为了美观和便于多余环氧胶体挤出，腹板剪力键位置和胶体挤出方式需要预先设计，即：腹板内剪力键靠箱内侧边设置，胶体从腹板内侧挤出；顶板和底板键槽内的胶体，从板顶面的出胶槽挤出；其它位置键槽内的胶体，均从箱梁内侧上表面的出胶槽挤出。8.2.5由于顶板和底板竖向刚度较小、抗剪能力较弱，其主要承担轴向压力，而剪力主要由腹板与顶、底板的结合区承担。设置加强钢筋是为防止接缝开展后受压区（尤其是腹板与顶、底板的结合区）混凝土压裂而失去剪力传递能力。施工图设计时应注意把扣筋扣在外层钢筋（横向钢筋）上，否则其将起不到加强效果。8.2.6设置加强钢筋是为承受墩顶节段接缝开展后剪力传递而产生的下拉作，加强钢筋能限制斜裂缝开展、满足剪力传递要求。8.2.7预制节段式梁的接缝有三种类型：干接缝、环氧胶接缝及现浇混凝土接缝。干接缝节段式梁虽然施工较方便，但适用范围较小，故不推荐使用。环氧胶接缝节段式梁承载能力极限状态性能较好、正常使用阶段接缝受力较均匀，可配置体内预应力钢筋，接缝具有一定的抗环境和化学作用耐久性。小宽度现浇缝主要用于预制节段式梁合拢或为减少拼装误差。8.3主梁体外预应力体系8.3.2在梁体挠度较大的平直段宜设置定位构造，转向和定位构造可采用块式、底横肋式、带竖肋块式或竖横肋式构造（图9），其适用范围如下：1块式转向构造（图9a），简称转向块，用于转向钢束数量较少的情况，或用于两个转向构造之间钢束的定位；2底横肋式转向构造（图9b），简称转向横肋，用于横向转向力较大的情况，或用于两个转向构造之间钢束的定位；3带竖肋块式转向构造（图9c），简称带竖肋转向块，用于竖向转向力较大的情况；4竖横肋式转向构造（图9d），简称转向横隔板，用于竖、横向转向力较大的情况。图9转向和定位构造示意a）块式；b）底横肋式；c）带竖肋块式；d）竖横肋式转向构造的尺寸与钢束布置方式、转向器的尺寸有关。转向构造设计时应考虑添加备用钢束的可能性。块式和底横肋式转向构造可用作钢束的定位构造，以限制体外预应力的二次效应。转向构造设计时应将定位构造综合考虑在一起。定位构造的设置，应考虑设计和施工标准化的要求。8.3.3集束式转向器可用于成品和非成品体外索，散束式转向器适用于非成品体外索。采用集束式转向器的非成品体外索，钢束张拉后应在转向段内灌注水泥浆。按整束钢绞线可更换设计的非成品体外索，可采用集束式转向器。按单根钢绞线可更换设计的非成品体外索，应采用散束式转向器及无粘结钢绞线束。8.3.4体外预应力钢束在转向器内的最小弯曲半径取值，由转向器与混凝土之间承压面混凝土的容许压应力和弯曲钢束的疲劳容许应力决定。1公式8.3.4-1是根据承压面混凝土压应力的限值要求推导的。其中：体外预应力钢束的拉力按材料抗拉强度标准值的65％计算；转向器与混凝土之间承压面混凝土的容许压应力，考虑到孔边应力分布不均匀等因素，取使用阶段混凝土容许压应力的70％；考虑到钢束分布的不均匀性，取转向器与混凝土之间承压面投影宽度的3/4作为计算宽度。表8.3.4的数值来源于法国公路与高速公路技术研究所（SETRA）的规定，按公式8.3.4-1计算得到弯曲半径一般不应小于表8.3.4中的值。2由于受到活载拉力差的作用，钢束在转向器处可能发生相对滑动，而靠近转向器出口处钢束的应力将同时重复受到弯曲应力和活载应力变化的作用，由此可能发生疲劳破坏。因此，公式8.3.4-2是按钢束疲劳应力幅的限值要求推导的。其中，取钢束的弯曲应力和活载应力幅作为疲劳计算的应力幅，钢束的活载应力幅度较小（一般<20MPa）可按25MPa进行初步计算；钢束容许疲劳应力幅度在无试验资料的情况下，可参照国外试验资料采用195MPa。3成品体外索的集束式转向器与混凝土之间承压面的尺寸较小，且钢束在转向器处也可能发生相对滑动，故其应同时满足1、2款的规定。在不影响转向构造尺寸时，建议采用较大的弯曲半径。8.3.7为了减小体外预应力钢束活载振动产生不利影响，避免钢束随梁体发生共振，钢束的自振频率（基频）应大于梁体3~4倍，本规范偏安全地取钢束的基频不小于梁体5倍。桥梁结构基频宜采用有限元方法计算。对于常用的简支梁和连续梁结构，可参照《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015第4.3.2条条文说明中的公式估算基频。体外索的基频，可近似按下式计算：式中：——索段的长度（m）；——钢束的拉力（N）；——体外索的单位长度重力（N/m）。为便于标准化预制，减振装置及定位构造的间距应以节段长度为模数。由于节段长度一般小于3m，不做振动计算时取不大于3个节段的长度基本与美国AASHTO《节段施工桥梁设计与施工指南》（1998年版）的规定相当。设置减振材料的定位构造也可作为一种减振装置。8.4墩柱与盖梁8.4.1桥梁预制墩柱为上部结构支座以下、基础承台以上的部分，通常包括立柱和盖梁，当结构不需要盖梁时仅包括立柱。墩柱节段的划分应根据结构受力特点和节段预制、运输、安装条件确定，接头数量宜尽量少。对多柱式桥墩，接头位置宜设在立柱底部与承台连接处、立柱顶部与盖梁连接处，立柱自身不宜分段。当多柱式桥墩中立柱数量较多时立柱与承台、立柱与盖梁宜采用灌浆金属波纹管连接或灌浆套筒连接。上海嘉闵高架等工程采用该类型预制桥墩。对截面尺寸较大的独柱式桥墩，接头位置宜设在立柱底部与承台连接处、立柱顶部与盖梁连接处，立柱自身可沿高度方向分段。独柱式桥墩立柱宜采用预应力钢筋连接。港珠澳大桥等工程采用该类型预制桥墩。8.4.2条文中四种连接方式在国内