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文檔簡介
JTG
中華人民共和國行業(yè)推薦性標準JTG/T3365-05-2022
公路裝配式混凝土橋梁設計規(guī)范
SpecificationsforDesignofHighwayPrecastConcreteBridges
2022-02-25發(fā)布2022-08-01實施
中華人民共和國交通運輸部
總則
1總則
1.0.1為規(guī)范和指導公路裝配式混凝土橋梁的設計,推進橋梁工業(yè)化發(fā)展,提升橋
梁工程的品質,制定本規(guī)范。
1.0.2本規(guī)范適用于公路裝配式混凝土梁式橋梁的設計。
1.0.3公路裝配式混凝土橋梁的設計,應遵循安全、耐久、適用、環(huán)保、經濟和美
觀的原則,綜合考慮預制、運輸、安裝等施工因素。
1.0.4公路裝配式混凝土橋梁的設計除應符合本規(guī)范的規(guī)定外,尚應符合國家和行
業(yè)現行有關標準的規(guī)定。
1
術語和符號
2術語和符號
2.1術語
2.1.1裝配式混凝土橋梁precastconcretebridge
由預制混凝土構件通過可靠的方式連接組合成整體的混凝土橋梁。
2.1.2膠接縫epoxyjoint
混凝土構件預制節(jié)段的結合面采用涂抹環(huán)氧基樹脂材料的接縫。
2.1.3砂漿填充接縫mortarjoint
混凝土構件預制節(jié)段的結合面采用水泥基砂漿填充后壓密的接縫。
2.1.4現澆混凝土接縫cast-in-placeconcretejoint
混凝土構件的預制節(jié)段之間采用現澆混凝土連接的接縫,又稱濕接縫。
2.1.5灌漿套筒連接groutedsplicingsleeve
在金屬套筒的端部插入鋼筋并壓注水泥基灌漿料的鋼筋連接方式。
2.1.6灌漿波紋鋼管連接rebarsplicingbygroutedcorrugatedsteelpipe
混凝土預制構件預埋受力鋼筋插入另一構件的預埋波紋鋼管內并壓注水泥基灌
漿料的鋼筋連接方式。
2.1.7構件承插式連接socketconnection
將預制構件一端插入相接構件的預留孔內,通過澆筑混凝土或壓注水泥基灌漿
料,使構件連接成整體的連接方式。
2.1.8鋼筋插槽式連接groutedpocketconnection
將預制構件預埋受力鋼筋整體插入相接構件的預留孔內部,通過澆筑混凝土,
使兩者連接成整體的連接方式。
2.1.9全厚度預制橋面板full-depthdeck
沿橋面板厚度方向一次性預制完成的橋面板。
2
術語和符號
2.1.10部分厚度預制橋面板partial-depthdeck
橋面板厚度方向僅預制部分厚度,現場澆筑剩余厚度的橋面板。
2.1.11剪彎比ratioofsheartobendingmoment
剪力與彎矩設計值之比,用于判斷節(jié)段拼裝受彎構件接縫截面是否應進行抗剪
彎承載力計算。
2.2符號
2.2.1材料性能
Ec——混凝土的彈性模量;
、
fcdftd——混凝土的軸心抗壓、抗拉強度設計值;
、
fckftk——混凝土的軸心抗壓、抗拉強度標準值;
、
fckftk——施工階段混凝土的軸心抗壓、抗拉強度標準值;
fcu,k——邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強度標準值;
fpd,e——體外預應力鋼筋的抗拉強度設計值;
fpd,i——體內預應力鋼筋的抗拉強度設計值;
fpd,i——體內預應力鋼筋的抗壓強度設計值;
、
fsdfsd——普通鋼筋的抗拉、抗壓強度設計值;
fsr,d——內環(huán)鋼筋的抗拉強度設計值;
fsu,d——U形鋼筋的抗拉強度設計值;
fsv,d——箍筋的抗拉強度設計值;
穿過可能剪切開裂面鋼筋或核心混凝土加強鋼筋的抗拉強度標準
fsv,k——
值。
2.2.2作用與作用效應
Md——彎矩設計值;
圓形截面受壓構件全部縱向連續(xù)普通鋼筋和預應力鋼筋合力產生
Mspd,cc——
的抗彎力矩設計值;
環(huán)形截面受壓構件全部縱向連續(xù)普通鋼筋和預應力鋼筋合力產生
Mspd,cr——
的抗彎力矩設計值;
Mud——受彎或受壓構件截面抗彎承載力設計值;
My——橋墩等效屈服彎矩;
Nd——軸向壓力設計值;
Nspd,c——受壓構件縱向連續(xù)普通鋼筋和預應力鋼筋的合力設計值;
3
術語和符號
圓形截面受壓構件全部縱向連續(xù)普通鋼筋和預應力鋼筋的合力設
Nspd,cc——
計值;
環(huán)形截面受壓構件全部縱向連續(xù)普通鋼筋和預應力鋼筋的合力設
Nspd,cr——
計值;
受彎構件縱向連續(xù)普通鋼筋和預應力鋼筋的合力設計值在接縫截
Nspd,f——
面法向的分力;
Nud——受壓構件的截面抗壓承載力設計值;
Td——豎向拉力的設計值;
Vd——剪力設計值;
t
Vk——施工階段計入動力系數作用標準值組合在接縫截面產生的剪力;
Vpb,d——彎起預應力鋼筋拉力設計值在與構件軸線垂直方向的分力;
Vpd——彎起預應力鋼筋拉力設計值在接縫截面切向的分力;
Vpe——彎起預應力鋼筋的永存預加力在與構件軸線垂直方向的分力;
Vud——截面抗剪承載力上限值;
c——剪壓區(qū)混凝土的壓應力設計值;
cc——使用階段接縫截面混凝土的最大壓應力;
t
cc——施工階段接縫截面邊緣混凝土的最大壓應力;
cp——使用階段接縫位置混凝土的最大主壓應力;
t
ct——施工階段接縫截面邊緣混凝土的最大拉應力;
lt——作用準永久組合下接縫截面邊緣混凝土的拉應力;
圓形或環(huán)形截面體內預應力鋼筋合力點處混凝土正應力等于零時
p0,i——
體內預應力鋼筋的應力;
截面受壓區(qū)體內預應力鋼筋合力點處混凝土正應力等于零時體內
p0,i——
預應力鋼筋的應力;
永存預加力下接縫截面邊緣混凝土的壓應力,或全部預應力鋼筋
pc——
在受拉區(qū)體內預應力鋼筋合力點產生的預壓應力;
全部預應力鋼筋在截面受壓區(qū)體內預應力鋼筋合力點產生的預壓
pc——
應力;
t
pc,a——施工階段接縫截面的平均壓應力;
pd,e——體外預應力鋼筋的極限應力設計值;
pe,e、pe,i——體外、體內預應力鋼筋的永存應力;
4
術語和符號
截面受壓區(qū)體內預應力鋼筋的永存應力;
pe,i——
pu,e——體外預應力鋼筋的極限應力增量;
st——作用頻遇組合下接縫截面邊緣混凝土的拉應力;
tp——預加力和作用頻遇組合下接縫位置混凝土的主拉應力;
t
tp——施工階段構件中心軸處接縫位置混凝土的主拉應力;
c——剪壓區(qū)混凝土的剪應力設計值;
t
cj——施工階段接縫界面的剪應力;
t
ck——施工階段剪力鍵根部截面混凝土的剪應力。
2.2.3幾何參數
形截面剪壓區(qū)高度最小時壓力合力作用點至截面受壓邊緣的距
amin——T
離;
b——矩形截面的寬度、帶翼板截面的肋板或腹板垂直于構件彎曲平面
的寬度,或現澆接縫的寬度;
矩形截面的有效寬度、帶翼板截面的肋板或腹板沿厚度方向的有
be——
效寬度;
bf——矩形截面的寬度或帶翼板截面受壓翼板的有效寬度;
bf,s——矩形截面的寬度或帶翼板截面受壓翼板的抗剪有效寬度;
bh——受壓翼板承托或加腋的寬度;
矩形截面的寬度、帶翼板截面的肋板或腹板沿厚度方向的寬度,
bt——
或箱體截面各腹板沿厚度方向的寬度之和;
e——軸向壓力作用點至截面受拉側或受壓較小側的縱向連續(xù)普通鋼筋
和體內預應力鋼筋合力點的距離;
e0——軸向壓力對換算截面形心軸的初始偏心距;
h——構件截面高度;
截面受拉區(qū)縱向連續(xù)普通鋼筋和體內預應力鋼筋的合力點至截面
h0——
受壓邊緣的距離;
減去受拉側縱向普通鋼筋保護層厚度的截面抗剪有效高度;
he——
受壓翼板有效寬度內的平均厚度;
hf——
hp,e——體外預應力鋼筋合力點至截面受壓邊緣的初始距離;
截面受拉區(qū)或受拉側體內預應力鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距
hp,i——
離;
5
術語和符號
hpu,e——體外預應力鋼筋合力點至截面受壓邊緣的極限距離;
截面受拉區(qū)縱向連續(xù)普通鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離;
hs——
的作用點至截面受壓邊緣的距離;
hspd,c——Nspd,c
的作用點至截面受壓邊緣的距離;
hspd,f——Nspd,f
矩形截面的高度、帶翼板截面扣除上下翼板厚度的肋板凈高度或
hw——
扣除頂底板厚度的腹板凈高度;
l——相鄰U形鋼筋的交錯搭接長度;
l——接縫壓密值;
r——圓形截面的半徑;
環(huán)形截面的外、內半徑;
r1、r2——
成品索截面的外半徑;
rc——
圓形或環(huán)形截面縱向連續(xù)普通鋼筋所在圓周線的半徑;
rs——
rp——圓形或環(huán)形截面體內預應力鋼筋所在圓周線的半徑;
s——相鄰交叉U形鋼筋的軸線間距;
斜截面范圍內的箍筋間距;
sv——
x——接縫截面剪壓區(qū)的高度;
xmin——矩形截面剪壓區(qū)的最小高度;
Ac——圓形或環(huán)形截面的面積;
Acj——接縫的截面面積;
Ack,i——第i個鍵塊根部的截面面積;
Acv——可能開裂面的截面面積或U形鋼筋交錯重疊部分所圍核心混凝土
投影平面的凈面積;
體外預應力鋼筋的截面面積,或圓形或環(huán)形截面全部體外預應力
Ap,e——
鋼筋的截面面積;
Apb,i、Apb,e——體內、體外彎起預應力鋼筋的截面面積;
截面受拉區(qū)體內預應力鋼筋的截面面積,或圓形或環(huán)形截面全部
Ap,i——
體內預應力鋼筋的截面面積;
Ap,i——截面受壓區(qū)體內預應力鋼筋的截面面積;
As——截面受拉區(qū)縱向連續(xù)普通鋼筋的截面面積,或圓形或環(huán)形截面全
部縱向連續(xù)普通鋼筋的截面面積;
As——截面受壓區(qū)縱向連續(xù)普通鋼筋的截面面積;
6
術語和符號
Asr——內環(huán)鋼筋的截面面積;
Asu——一個U形鋼筋雙肢總截面面積;
Asv——穿過可能剪切開裂面鋼筋的計算截面面積,或核心混凝土加強鋼
筋的截面面積,或斜截面范圍內配置在同一截面的箍筋各肢截面
面積之和;
C——斜截面的水平投影長度;
D——U形鋼筋雙肢軸線的間距;
L——構件的計算跨徑;
體外預應力鋼筋在構件跨內的長度;
L1——
體外預應力鋼筋錨具之間的長度;
L2——
Rd——轉向器孔道的半徑;
——接縫兩側相鄰U形鋼筋圓端頭連線與U形鋼筋軸線的夾角;
、體外、體內彎起預應力鋼筋的合力與構件軸線的夾角,或體外、
ei——
體內彎起預應力鋼筋的合力與接縫截面法向的夾角;
u——塑性鉸區(qū)域的最大容許轉角(rad)。
2.2.4計算系數及其他
c、ci——混凝土、接縫連接材料界面的黏結強度;
ksc——體外預應力鋼筋極限應力增量的修正系數:
kt——施工階段接縫連接材料界面黏結強度的折減系數;
m——剪跨比;
K——混凝土界面的極限剪切強度;
P——截面受拉區(qū)縱向連續(xù)普通鋼筋和預應力鋼筋的配筋率;
1——異號彎矩影響系數;
對應剪壓區(qū)混凝土的圓心角()與的比值;
c——rad2
體內預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比;
EP——
s——截面形狀影響系數;
圓形截面受拉縱向連續(xù)普通鋼筋和體內預應力鋼筋的截面面積與
tc——
全部縱向連續(xù)普通鋼筋和體內預應力鋼筋的截面面積之比;
環(huán)形截面受拉縱向連續(xù)普通鋼筋和體內預應力鋼筋的截面面積與
tr——
全部縱向連續(xù)普通鋼筋和體內預應力鋼筋的截面面積之比;
——受壓翼板影響系數;
接縫對抗壓承載力的折減系數;
c——
7
術語和符號
f——接縫對抗彎承載力的折減系數;
j——接縫對混凝土抗剪強度的折減系數;
s——接縫對截面抗剪承載力上限值的折減系數;
y——橋墩等效屈服曲率;
結構重要性系數;
0——
——偏心受壓構件軸向壓力的偏心距增大系數;
體外預應力二次效應的修正系數;
s——
——預應力配筋形式的影響系數;
——預應力孔道摩擦系數或混凝土界面的摩擦系數;
——構件受拉區(qū)縱向連續(xù)普通鋼筋和體內預應力鋼筋占受拉區(qū)全部縱
向連續(xù)普通鋼筋和預應力鋼筋的等效配置比;
截面相對界限受壓區(qū)高度。
b——
8
基本規(guī)定
3基本規(guī)定
3.1一般規(guī)定
3.1.1公路裝配式混凝土橋梁應采用以概率論為基礎、按分項系數表達的承載能力
極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設計方法進行設計。
3.1.2橋梁預制構件分塊應考慮結構整體受力特性要求和運輸安裝條件。連接部應
受力明確、構造可靠。
條文說明
橋梁預制構件分塊設計決定了構件尺寸、連接部位置等關鍵因素,對結構受力
性能、整體承載力、工程造價都有一定影響。連接部是裝配式混凝土結構的薄弱環(huán)
節(jié),也是設計的關鍵點,主要設計理念為選用安全可靠的連接技術,通過合理的連
接節(jié)點構造措施,將裝配式構件組合成一個整體,保證其與現澆混凝土結構具有基
本相同的承載力、整體性、延性和耐久性,達到與現澆混凝土結構相同的使用功能。
3.2作用及作用效應組合
3.2.1作用的分類、代表值、作用組合及結構重要性系數的取值,應符合現行《公
路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60)的規(guī)定。
3.2.2預制構件在吊裝、運輸等短暫狀況下的施工驗算時,構件重力應乘以動力系
數。動力系數應按現行《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60)的規(guī)定采用。吊點設
計可按本規(guī)范附錄A執(zhí)行。
3.3設計要求
3.3.1裝配式混凝土橋梁的設計應符合現行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵
設計規(guī)范》(JTG3362)的規(guī)定。
3.3.2裝配式混凝土橋梁預制墩柱的拼接縫不宜設置于水位變動區(qū)及浪濺區(qū)。
3.3.3體外預應力體系的耐久性設計應滿足下列要求:
1體外預應力鋼筋根據環(huán)境條件可采用環(huán)氧涂層鋼絞線、無粘結鋼絞線或鋼絞
線成品索等。
2體外預應力鋼筋應便于檢查、維修,并應保證橋梁中部分或全部體外預應力
鋼筋可再次張拉調整或更換。
9
基本規(guī)定
條文說明
體外預應力體系耐久性設計包括體外預應力鋼筋、錨具和轉向塊的耐久性設計。
體外預應力鋼筋的常用防腐方法包括保護層防腐、套管防腐和采用單股無粘結鋼絞
線等,可參照現行《體外預應力索技術條件》(GB/T30827)選用。體外預應力鋼筋
錨頭的防腐措施需要考慮索力是否可調以及錨具是否可更換等因素,多重防護措施
類型可參考現行《公路工程混凝土結構耐久性設計規(guī)范》(JTG/T3310)選用。
3體外預應力鋼筋錨頭的防護應根據錨具類別確定適用的多重防護措施類型。
10
材料
4材料
4.1混凝土、鋼筋和鋼材
4.1.1混凝土、普通鋼筋、預應力鋼筋和鋼材的設計指標等應符合現行《公路鋼筋
混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG3362)和《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》
(JTGD64)的規(guī)定。
4.1.2鋼筋混凝土預制構件的混凝土強度等級不應低于C30;預應力混凝土預制構
件的混凝土強度等級不應低于C40;濕接縫混凝土強度等級不應低于預制構件混凝
土強度等級。
4.1.3普通鋼筋采用灌漿套筒連接和灌漿波紋鋼管連接時,應采用熱軋帶肋鋼筋。
4.2連接材料
4.2.1灌漿連接套筒按加工方式可采用鑄造灌漿套筒或機械加工灌漿套筒,按鋼筋
連接方式可制作成全灌漿套筒或半灌漿套筒。
條文說明:
灌漿連接套筒是目前預制拼裝下部結構較常采用的一種連接方式,其作用是將
一根鋼筋的力傳遞至另一根鋼筋。全灌漿套筒一端為預制安裝端,另一端為現場拼
裝端,套筒中間設置鋼筋限位擋板,套筒下端設置壓漿口,套筒上端設置出漿口。
半灌漿套筒的鋼筋機械連接端為預制安裝端,另一端為現場拼裝端,套筒下端設置
壓漿口,上端設置出漿口。
4.2.2采用球墨鑄鐵制造的灌漿連接套筒,材料應符合現行《球墨鑄鐵件》(GB/T
1348)的規(guī)定,其材料性能應符合表4.2.2的規(guī)定。
表4.2.2球墨鑄鐵灌漿連接套筒的材料性能
抗拉強度斷后伸長率球化率硬度珠光體含量
項目材料
Rm(MPa)A(%)(%)(HBW)(%)
QT500≥500≥7≥85170~230≥55%
性能指標QT550≥550≥5≥85180~250≥55%
QT600≥600≥3≥85190~270≥55%
4.2.3采用優(yōu)質碳素結構鋼加工的灌漿連接套筒,其材料的機械性能應符合現行《優(yōu)
質碳素結構鋼》(GB/T699)的規(guī)定,并應符合表4.2.3的規(guī)定。
11
材料
表4.2.3各類鋼灌漿套筒的材料性能
屈服強度抗拉強度斷后伸長率
項目材料
ReL(MPa)Rm(MPa)A(%)
45#圓鋼≥355≥600≥16
性能指標
45#圓管≥335≥590≥14
4.2.4鋼筋采用灌漿套筒連接后,連接接頭抗拉強度不應小于連接鋼筋抗拉強度標
準值,且破壞時應斷于接頭外鋼筋,連接接頭變形性能應符合表4.2.4的要求。
表4.2.4接頭的變形性能
項目變形性能要求
u0≤0.10(灌漿套筒外徑d≤32)
殘余變形(mm)
對中單向拉伸u0≤0.14(灌漿套筒外徑d>32)
最大力下總伸長率(%)Asgt≥6.0
高應力反復拉壓殘余變形(mm)u20≤0.3
大變形反復拉壓殘余變形(mm)u4≤0.3且u8≤0.6
注:u0為接頭試件加載至0.6倍鋼筋屈服強度標準值并卸載后在規(guī)定標距內的殘余變形;
Asgt為接頭試件的最大力下總伸長率;u20為接頭試件按規(guī)定加載制度經高應力反復拉
壓20次后的殘余變形;u4為接頭試件按規(guī)定加載制度經大變形反復拉壓4次后的殘
余變形;u8為接頭試件按規(guī)定加載制度經大變形反復拉壓8次后的殘余變形。
條文說明:
考慮到塑性鉸區(qū)反復地震荷載下套筒內鋼筋存在拔出的風險,這會導致墩柱承
載力和延性能力降低,因此灌漿套筒連接接頭要能經受規(guī)定的高應力和大變形反復
拉壓循環(huán)檢驗。
4.2.5用于灌漿波紋鋼管連接的波紋鋼管宜采用直縫電焊鋼管和無縫鋼管制作。鋼
管應采用Q235鋼或以上牌號的鋼材,技術指標應符合現行《直縫電焊鋼管》(GB/T
13793)或《結構用無縫鋼管》(GB/T8162)的規(guī)定。
4.2.6用于鋼筋灌漿套筒連接的水泥基灌漿料性能應滿足表4.2.6的要求。
表4.2.6鋼筋連接用水泥基灌漿料的性能指標
項目性能指標
初始≥320
流動性(mm)
30min≥260
1d≥35
抗壓強度(MPa)
3d≥60
12
材料
28d≥100
3h0.02~2
豎向膨脹率(%)
24h與3h差值0.02~0.4
28d自干燥收縮(%)≤0.045
氯離子含量(%)≤0.03
泌水率(%)0
條文說明
鋼筋連接用灌漿材料要具有高強、早強、和易性好、微膨脹等特性,灌漿料的
性能指標參照現行《鋼筋連接用套筒灌漿料》(JG/T408)確定。
4.2.7用于鋼筋灌漿波紋鋼管連接的水泥基灌漿料性能應滿足表4.2.7的要求。
表4.2.7灌漿波紋鋼管連接用水泥基灌漿料的性能指標
項目性能指標
初始≥200
流動性(mm)
30min≥150
1d≥35
抗壓強度(MPa)3d≥55
28d≥80
3h≥0.02
豎向膨脹率(%)
24h與3h差值0.02~0.5
氯離子含量(%)≤0.06
泌水率(%)0
條文說明
灌漿波紋鋼管連接通過鋼筋與灌漿料之間的錨固粘結來實現應力的傳遞,灌漿
料性能指標參照現行《裝配式混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ1)中鋼筋漿錨搭接連接
采用的水泥基灌漿料性能指標確定。
4.2.8用于預制混凝土構件承插式連接的水泥基灌漿料性能應滿足表4.2.8的要求。
表4.2.8混凝土構件承插式連接用水泥基灌漿料的性能指標
項目性能指標
最大骨料粒徑(mm)≤4.75
初始≥340
流動性(mm)
30min≥310
1d≥20
抗壓強度(MPa)3d≥40
28d≥60
13
材料
3h≥0.1
豎向膨脹率(%)
24h與3h差值0.02~0.5
氯離子含量(%)≤0.1
泌水率(%)0
條文說明
預制混凝土構件承插式連接的灌漿間隙一般大于5cm,灌漿料的性能指標參照
現行《水泥基灌漿材料應用技術規(guī)范》(GB/T50448)中預制鋼筋混凝土柱柱腳灌
漿料的要求確定。
4.2.9預制節(jié)段接縫采用砂漿填充層時,應采用微膨脹水泥基砂漿,1d的抗壓強度
應不小于30MPa,28d抗壓強度不應小于60MPa,且應大于被連接構件抗壓強度
一個強度等級,28d豎向膨脹率應不大于0.1%。
4.2.10當預制節(jié)段接縫采用環(huán)氧樹脂膠時,其膠體的主要性能應符合表4.2.10的
規(guī)定。
表4.2.10環(huán)氧樹脂膠主要性能要求
項目性能要求
可施膠時間(min)≥20
可粘結時間(min)≥60,且≤240
在結構立面上無流掛現象的最大涂膠層厚度(mm)≥3
物理性能瞬時≥8000
壓縮彈性模量(MPa)
1h≥6000
瞬時≥1500
剪切彈性模量(MPa)
1h≥1200
抗壓強度12h抗壓強度(MPa)≥40
(低限溫度條件下24h抗壓強度(MPa)≥60
固化速度)7d抗壓強度(MPa)≥80
力學性能7d抗剪強度(低限溫度條件)(MPa)≥12
鋼-鋼拉伸抗剪強度標準值(MPa)≥15
斷裂破壞發(fā)生在混凝土
混凝土與混凝土的拉彎黏結強度(MPa)
內部
50℃溫度、95%相對濕度的環(huán)境
化學性能耐濕熱老化性條件下老化90d后,常溫條件下≤10%
鋼-鋼拉伸抗剪強度降低率
注:1本條文中所列指標均為膠體在適用溫度范圍內的指標。
2對寒冷地區(qū)使用的環(huán)氧樹脂膠,應滿足耐凍融性能要求。
4.2.11用于構件連接的活性粉末混凝土原材料和制備方法應符合現行《活性粉末
14
材料
混凝土》(GB/T31387)的相應要求,其性能指標應符合本規(guī)范附錄B的規(guī)定。
15
上部結構
5上部結構
5.1一般規(guī)定
5.1.1裝配式混凝土橋梁的上部結構可采用橫向分片或縱向分段方式預制,宜采用
標準跨徑布置。常用的截面類型、標準跨徑可按表5.1.1采用。
表5.1.1混凝土預制梁常用截面類型及標準跨徑
拼裝方式截面類型標準跨徑(m)
空心板6、8、10、13、16、20
π形梁6、8、10、13、16、20、25
橫向分片拼裝式I形梁20、25、30、35、40
箱形梁20、25、30、35、40
T形梁13、16、20、25、30、35、40
縱向分段拼裝式箱形梁30、35、40、45、50、55、60
5.1.2混凝土橋面板可采用全厚度預制、部分厚度預制,部分厚度預制橋面板應采
用有效措施保證新老混凝土有效結合并共同受力。
5.1.3節(jié)段預制拼裝混凝土箱梁節(jié)段間的接縫可采用膠接縫或濕接縫。
5.1.4節(jié)段預制拼裝混凝土箱梁的節(jié)段長度和重量應根據預制、吊裝、運輸等限制
條件確定。當節(jié)段采用短線法預制時,箱梁構造應利于施工標準化。
5.2構造規(guī)定
5.2.1橫向分片的裝配式混凝土橋梁上部結構除應滿足現行《公路鋼筋混凝土及預
應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG3362)規(guī)定外,還應滿足本節(jié)規(guī)定。
5.2.2簡支體系橋面縱向連續(xù)現澆層應在墩中心處設置切縫,橋面連續(xù)段現澆層與
預制梁間可設置厚度不小于2mm的隔離層。橋面縱向連續(xù)傳力鋼筋在墩頂處的無粘
結段長度宜不小于1m,并應有防水措施。
5.2.3先簡支后結構連續(xù)體系的墩頂連續(xù)段內,預制梁應預留伸出梁端的縱向鋼
筋,預制梁端面應做成凸凹不小于6mm的粗糙面。
16
上部結構
5.2.4先簡支后結構連續(xù)體系墩頂現澆橫梁的縱向寬度,應滿足鋼筋連接的構造和
施工要求,且不小于600mm,現澆混凝土強度等級不應低于預制梁混凝土強度等級,
齡期差不宜超過3個月。
5.2.5預制空心板間采用鉸接時鉸槽深度不宜小于預制板高的2/3,板內應預埋鉸
縫橫向鋼筋,橋面現澆層厚度不宜小于100mm。
5.2.6預制橋面板與預制主梁之間應采用預留連接鋼筋或焊釘連接件等構造有效
結合。預制橋面板預留連接槽口的布置及尺寸應考慮傳力和施工要求。
5.2.7橋面板橫向采用U形鋼筋交錯布置現澆混凝土濕接縫時,濕接縫混凝土的強
度等級不應低于C50和橋面板混凝土的強度等級,濕接縫的寬度不應小于300mm;
U形鋼筋的交錯間距不應大于100mm,交錯長度不應小于240mm和3倍U形鋼筋
圓弧段的彎曲半徑;U形鋼筋交錯所圍的核心混凝土內應穿入不少于4根、直徑不
小于12mm的鋼筋。
條文說明
U形鋼筋交錯布置現澆混凝土接縫屬于適合快速施工的窄縫構造,接縫混凝土
需要較高的強度等級,否則將需要增大接縫寬度和鋼筋交錯長度,故本條規(guī)定接縫
混凝土強度等級不小于C50。
5.2.8節(jié)段預制拼裝箱梁的頂板、底板、懸臂端部厚度應滿足預應力鋼筋布置要求,
且頂板的中部厚度不宜小于220mm,懸臂端部和底板的中部厚度不宜小于200mm。
條文說明
節(jié)段拼裝箱梁通常為單室箱梁,頂板一般需要設置橫向預應力鋼筋,考慮預應
力鋼筋、普通鋼筋布置及保護層要求,箱內頂板厚度不小于220mm。箱內頂板厚度
一般不小于220mm;懸臂端一般不小于200mm。底板厚度一般小于箱內頂板厚度,
最小不小于200mm。美國規(guī)范《AASHTOLRFDBridgeDesignSpecification》(2012)
5.14.2.3.10條也有類似規(guī)定:使用橫向預應力的橋面板在錨固區(qū)板厚不應小于
22.9cm,在非錨固區(qū)不應小于20.3cm。
5.2.9節(jié)段預制拼裝箱梁腹板厚度應符合下列要求:
1腹板內無預應力鋼筋時,腹板厚度不宜小于200mm。
2腹板內布置體內縱向預應力鋼筋時,腹板厚度不宜小于300mm。
5.2.10節(jié)段預制拼裝混凝土箱梁接縫應符合下列規(guī)定:
17
上部結構
1采用濕接縫調整線形時,接縫寬度宜為60~150mm,填充材料宜采用小石子混
凝土,混凝土強度等級不應低于預制節(jié)段的混凝土強度等級。
2采用膠接縫時,環(huán)氧樹脂膠的涂抹厚度不宜超過3mm,且應均勻施加合力作
用點位于截面形心的0.2~0.3MPa臨時壓應力。
5.2.11節(jié)段預制拼裝混凝土箱梁的接縫界面,應均勻設置剪力鍵,剪力鍵宜按圖
5.2.11-1采用頂板剪力鍵、底板剪力鍵、腹板剪力鍵和加腋區(qū)剪力鍵。復合剪力鍵的
尺寸(圖5.2.11-2)應滿足下列規(guī)定:
出膠槽
膠結縫
圖5.2.11-1復合剪力鍵布置示意
1腹板剪力鍵的布置范圍不宜小于梁高的75%,剪力鍵橫向寬度宜為腹板寬度的
75%。
2剪力鍵應采用梯形或圓角梯形截面;剪力鍵的高度應大于混凝土最大集料粒
徑的2倍,不應小于35mm;剪力鍵的高度與其平均寬度比宜取為1:2。
h
5
h
7
.
0
≈
11
bb
h1h1
5bh1
≈0.7
bh1≥35mm及2倍最大集料粒徑h1b1
a)膠結縫正面b)側面c)剪力鍵大樣
圖5.2.11-2復合剪力鍵尺寸示意
條文說明
拼接縫設置均勻匹配剪力鍵的作用主要包括:1.承受與傳遞接縫截面的剪力;2.
18
上部結構
節(jié)段拼裝時的對接定位;3.增加接縫的粘結界面。
5.2.12節(jié)段預制拼裝混凝土箱梁預應力轉向塊的厚度應根據轉向塊類型和受力綜
合考慮,不宜小于500mm,其構造應符合現行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋
涵設計規(guī)范》(JTG3362)的有關規(guī)定。
5.2.13節(jié)段預制拼裝混凝土箱梁體外預應力鋼筋應錨固在錨固橫梁或錨固齒塊
上,錨固齒塊和錨固橫梁的構造應符合現行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵
設計規(guī)范》(JTG3362)的有關規(guī)定。
5.2.14正彎矩區(qū)的預制節(jié)段接縫兩側頂板與腹板結合區(qū)內應設置固定于腹板的封
閉箍筋(圖5.2.14-1),負彎矩區(qū)的預制節(jié)段接縫兩側底板與腹板結合區(qū)內應設置固
定于腹板的封閉箍筋(圖5.2.14-2)。封閉箍筋不應少于3層,直徑不應小于12mm。
頂板與腹板結合區(qū)
腹板箍筋封閉箍筋
圖5.2.14-1正彎矩區(qū)接縫兩側箱梁頂板與腹板結合區(qū)加強鋼筋示意
腹板箍筋
封閉箍筋
底板與腹板結合區(qū)
圖5.2.14-2負彎矩區(qū)接縫兩側箱梁底板與腹板結合區(qū)加強鋼筋示意
條文說明
頂板與底板主要承擔軸向力,剪力主要由腹板與頂、底板的結合區(qū)承擔。設置
加強鋼筋是為防止接縫開展后受壓區(qū)混凝土壓潰而失去剪力傳遞能力。
5.2.15預制節(jié)段端部應配置直徑不小于10mm的鋼筋網或將腹板兩側的縱向鋼筋
連續(xù)彎折形成網格。
5.2.16預制梁應通過設置頂板橫坡或底面楔形塊等方式適應不同橋面橫坡要求。
19
上部結構
5.3計算規(guī)定
5.3.1橫向分片預制混凝土梁和節(jié)段預制拼裝混凝土受彎構件非接縫區(qū)段的計算,
應符合現行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG3362)的規(guī)定。
5.3.2節(jié)段預制拼裝混凝土受彎構件進行承載能力極限狀態(tài)計算、正常使用極限狀
態(tài)計算以及構件應力計算時,均應計入接縫對受力性能的影響。
5.3.3節(jié)段預制拼裝混凝土受彎構件作用效應分析和截面承載力計算時,截面受壓
翼板有效寬度均應按現行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG
3362)的有關規(guī)定取用。
5.3.4節(jié)段預制拼裝混凝土構件接縫位置的正截面應采用下列基本假定:
1構件受力彎曲后截面保持平面。
2截面承載力計算時,不計截面受拉區(qū)混凝土的抗拉強度。
3截面承載力計算時,跨接縫的體內縱向鋼筋仍與混凝土維持初始的粘結狀態(tài)。
5.3.5節(jié)段預制拼裝混凝土構件接縫位置正截面承載力計算時,受壓區(qū)混凝土的應
力分布圖形應采用等效矩形,其高度與實際受壓區(qū)高度之比β應按現行《公路鋼筋混
凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG3362)取用。
5.3.6上部結構節(jié)段預制拼裝混凝土受壓構件的計算,應符合本規(guī)范第6.3~6.6節(jié)
的規(guī)定。
5.4持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算
5.4.1節(jié)段預制拼裝混凝土受彎構件應進行接縫位置正截面抗彎承載力、斜截面抗
剪承載力及接縫截面抗剪彎承載力等計算。
條文說明
試驗和理論研究表明,受彎構件的接縫對截面承載力存在不可忽略的不利影響,
因此計算要計入該影響。
受彎構件接縫位置正截面相對界限受壓區(qū)高度的取值,應符合現行《公路
5.4.2b
鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG3362)的規(guī)定。
條文說明
受彎構件接縫截面的相對界限受壓區(qū)高度與無接縫段截面一致。
20
上部結構
5.4.3受彎構件接縫位置正截面抗彎承載力應滿足下式要求:
0MdfMud(5.4.3)
式中:0——結構重要性系數,按現行《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60)的
規(guī)定取用;
Md——截面彎矩設計值(N·mm);
f——接縫對抗彎承載力的折減系數,取0.95;
Mud——受彎構件的截面抗彎承載力設計值(N·mm),按《公路鋼筋混凝土
及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG3362)的相關規(guī)定計算。計算
時,僅計入跨接縫的縱向鋼筋,體外預應力鋼筋的應力設計值和合力
點至截面受壓邊緣的距離,宜分別按本規(guī)范第5.4.4條和5.4.5條的規(guī)
定取用。
條文說明
根據試驗得到的受彎構件接縫截面彎曲破壞形態(tài),以破壞時的截面受力狀態(tài)建
立平衡方程,導出承載力計算公式。同濟大學及國外的試驗結果表明,受彎構件的
正截面破壞發(fā)生在接縫截面,破壞裂縫集中在接縫處,加之節(jié)段端面部位的混凝土
強度通常低于其他部位,從而導致受壓區(qū)混凝土更早壓潰,使接縫截面的承載力和
延性受到影響。因此,根據對比試驗的統(tǒng)計結果,環(huán)氧膠接縫和現澆混凝土接縫對
抗彎承載力的折減系數取f=0.95。
5.4.4受彎構件截面抗彎承載力計算時,體外預應力鋼筋的極限應力設計值宜按下
列公式計算:
L1()
pd,e=pe,ekscpu,e5.4.4-1
L2
()
pe,epd,e0.9fpd,e5.4.4-2
hp,e
pu,e=(8085)2.2522(5.4.4-3)
L
fsdAsfpd,iAp,i
(5.4.4-4)
fsdAsfpd,iAp,ipe,eAp,e
式中:
pd,e——體外預應力鋼筋的極限應力設計值(MPa);
pe,e——體外預應力鋼筋的永存應力(MPa);
21
上部結構
ksc——體外預應力鋼筋極限應力增量的修正系數:當計算簡支受彎構件時
取1.0;當計算連續(xù)受彎構件時取0.92;
pu,e——體外預應力鋼筋的極限應力增量(MPa);
L1——體外預應力鋼筋在構件跨內的長度(mm);
L2——體外預應力鋼筋錨具之間的長度(mm);
fpd,e——體外預應力鋼筋的抗拉強度設計值(MPa);
——構件受拉區(qū)縱向連續(xù)普通鋼筋和體內預應力鋼筋占受拉區(qū)全部縱
向連續(xù)普通鋼筋和預應力鋼筋的等效配置比;
hp,e——體外預應力鋼筋合力點至截面受壓區(qū)邊緣的初始距離(mm),應
按本規(guī)范第5.4.6條的規(guī)定計入合力偏移量;
L——構件的計算跨徑(mm);
fsd——普通鋼筋的抗拉強度設計值(MPa);
2
As——截面受拉區(qū)縱向連續(xù)普通鋼筋的截面面積(mm);
fpd,i——體內預應力鋼筋的抗拉強度設計值(MPa);
2
Ap,i——截面受拉區(qū)體內預應力鋼筋的截面面積(mm);
2
Ap,e——體外預應力鋼筋的截面面積(mm)。
條文說明
受彎構件破壞時體外預應力鋼筋的極限應力一般低于鋼筋材料(鋼絞線、鋼絲)
的名義屈服強度,基本處于線彈性受力階段。體外預應力鋼筋極限應力設計值,需
計入縱向普通鋼筋是否跨越接縫的影響,采用同濟大學混凝土橋梁研究室的系列試
驗成果和經過驗證的結構全過程非線性數值分析結果進行回歸分析,并按下包線給
出本規(guī)范的簡化公式。試驗和配合進行的非線性數值模擬分析中均偏安全地考慮體
外預應力鋼筋在轉向器的孔道內可以滑動;極限應力設計值還對試驗加載方式與實
際橋梁設計荷載作用方式之間的差異進行了修正,并且還考慮在構件達到極限受力
狀態(tài)時體外預應力鋼筋應力與同時配置的體內預應力鋼筋應力之間的量值協(xié)調。設
計計算時,每根體外預應力鋼筋沿其長度方向的極限應力取相同值。
5.4.5體外預應力鋼筋合力點至截面受壓區(qū)邊緣的極限距離宜按下式計算:
hpu,eshp,e(5.4.5)
體外預應力鋼筋合力點至截面受壓區(qū)邊緣的極限距離();
式中:hpu,e——mm
s——體外預應力二次效應的修正系數:當計算簡支受彎構件時取0.9;當
計算連續(xù)受彎構件時取0.95;當計算截面處設置轉向或定位構造且
22
上部結構
體外預應力鋼筋穿過該構造時取1.0。
條文說明
體外預應力鋼筋除在錨固點和有定位構造的地方,都可能與構件發(fā)生橫向相對
位置變化,體外預應力二次效應是指體外預應力鋼筋與構件相對位置變化而引起的
相關效應?;谕瑵髮W的試驗資料和結構全過程非線性數值模擬結果的回歸分析,
采用體外預應力鋼筋至截面受壓區(qū)邊緣距離改變的方式計入體外預應力
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