全体外预应力节段拼装混凝土桥梁设计与施工指南

1、本文格式为word版，下载可任意编辑全体外预应力节段拼装混凝土桥梁设计与施工指南 全体外预应力节段拼装混凝土桥梁设计与施工指南 the guide for design and construction of precast segmental concrete bridges with external tendons db /t 20 i 目 录 前 言 iv 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 3.1 体外预应力 external prestressing 1 3.2 节段 segment 1 3.3 标准节段 standard girder section 1 3

2、.4 转向块节段 deviator girder section 1 3.5 横梁节段 anchorage zone 1 3.6 胶接缝 epoxy joint 2 3.7 转向块 deviator 2 3.8 减震装置 shock attenuation device 2 3.9 短线匹配预制 segment short - line matching method 2 3.10 匹配节段 matching segment 2 3.11 预制台座 transition zone 2 3.12 测量塔 survey tower 2 4 符号 2 5 材料 3 5.1 混凝土 3 5.2 钢筋

3、3 5.4 接缝连接材料 4 6 设计 6 6.1 一般规定 6 6.2 总体设计 6 6.3 构造设计 6 6.3.1 截面设计规定 6 6.3.2 节段设计规定 7 6.3.3 转向块设计规定 7 6.3.4 锚固横梁设计规定 7 6.3.5 接缝设计规定 8 6.4 体外预应力体系设计 9 6.4.1 体外束设计规定 9 6.4.2 转向器设计规定 10 6.4.3 锚具设计规定 10 6.4.4 减震装置设计规定 10 6.5 设计计算 11 6.5.1 全体外预应力节段梁设计计算 11 6.5.2 抗弯承载力量计算 11 6.5.2.1 正截面抗弯承载力计算 11 db /t 20

4、ii 6.5.2.2 体外预应力钢束的极限应力设计值 12 6.5.2.2.1 简支梁 12 6.5.2.2.2 连续受弯构件 13 6.5.3 斜截面承载力量计算 15 6.5.3.1 斜截面抗剪承载力量验算 15 6.5.3.2 斜截面抗剪承载力量要求 16 6.5.4 体外预应力混凝土受弯构件正截面和斜截面抗裂验算 16 6.5.4.1 构件正截面抗裂性验算 16 6.5.4.2 构件行斜截面抗裂性验算 16 6.5.5 体外预应力构件长久状况和短暂状况应力 16 6.5.6 转向块和锚固横梁根据拉杆压杆模型计算 16 6.6 抗震设计 17 6.6.1 总则 17 6.6.2 基本要求

5、 17 6.6.2.1 全体外预应力节段拼装混凝土桥梁的抗震设防目标 17 6.6.2.2 地震作用下的抗震设计 17 6.6.2.3 全体外预应力节段拼装混凝土桥梁的抗震设防标准 18 6.6.2.2.1 在不同抗震设防烈度下的抗震设防措施等级 18 6.6.2.2.2 抗震重要性系数 c i 18 6.6.2.4 抗震设防烈度和水平向设计基本地震惊加速度 18 6.6.2.5 作用效应组合 18 6.6.3 地震作用 18 6.6.4 建模与分析原则 19 6.6.5 性能要求与抗震验算 19 6.6.6 抗震措施 20 7 节段预制 20 7.1 预制场 20 7.2 模板工程 20 7

6、.3 钢筋工程 20 7.4 构件预制与养生 21 7.5 构件标志与存放 22 7.6 质量检查与质量标准 22 8 节段安装 23 8.1 节段出厂与运输 23 8.2 节段安装 23 8.2.1 节段安装设备的选择 23 8.2.2 安装设备 24 8.2.3 节段起吊与悬挂 24 8.2.4 节段定位 24 8.2.5 节段环氧胶接缝施工 24 8.2.6 节段安装用临时预应力 24 8.3 湿接缝施工 25 8.4 体外预应力安装 25 8.5 质量检查与质量标准 25 db /t 20 iii 9 测量与施工掌握 26 9.1 一般规定 26 9.2 预制施工测量 26 9.2.1

7、 节段预制测量掌握网 26 9.2.2 短线匹配预制工艺 26 9.2.3 掌握点及台座高程点的高程应定期校核 27 9.2.4 节段预制定位测点布置 27 9.2.5 预埋点平面坐标及高程测量 27 9.3 架设施工测量 28 9.4 施工掌握 28 10 质量检验与评定 29 10.1 一般规定 29 10.2 钢筋工程 30 10.2.1 基本要求 30 10.2.2 检验项目 30 10.2.3 外观鉴定 30 10.3 构件浇筑 30 10.3.1 基本要求 30 10.3.2 检验项目 30 10.3.3 外观鉴定 31 10.4 节段拼装 31 10.4.1 基本要求 31 10

8、.4.2 检验项目 31 10.4.3 外观评定 32 db /t 20 iv 前 言 本标准根据 gb/t 1.12021 给出的规章起草。 本标准提出单位：。 本标准归口单位：。 本标准起草单位：。 本标准主要起草人： db /t 20 1 全体外预应力节段拼装混凝土桥梁设计与施工指南 1 范围 本标准规定了体外预应力节段预制拼装桥梁的术语、符号、设计、施工、质量验收等要求。 本标准适用于大路全体外预应力节段拼装混凝土桥梁设计与施工，其他体外预应力与节段拼装桥梁工程可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不行少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是

9、不注日期的引用文件，其最新版本（包括全部的修改单）适用于本文件。 jtg b01 大路工程技术标准 jtg d30 大路路基设计规范 jtg d60 大路桥涵设计通用规范 jtg d61 大路圬工桥涵设计规范 jtg d62 大路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 jtg d63 大路桥涵地基与基础设计规范 jtg f50 大路桥涵施工技术规范 jtg f80 大路工程质量检验评定标准（第一册土建工程） jtg/t b02 大路桥梁抗震设计细则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 体外预应力 external prestressing 一种布置在混凝土梁体截面之外，锚固在横

10、梁上，通过张拉为结构供应预压应力的钢束。 3.2 节段 segment 桥梁沿结构长度方向划分后形成的预制单元，依据其功能不同可分为标准节段、转向块节段和横梁节段等。 3.3 标准节段 standard girder section 不含转向块和横梁等锚索结构的节段，具有统一的截面和长度。 3.4 转向块节段 deviator girder section 为体外束供应转向的节段，节段内可设置一个或多个转向块。 3.5 横梁节段 anchorage zone 位于墩顶位置，为体外束供应转向及锚固的节段。 db /t 20 2 3.6 胶接缝 epoxy joint 混凝土预制构件结合面涂抹环氧

11、树脂胶后拼接的接缝。 3.7 转向块 deviator 预埋体外预应力转向装置，帮助体外预应力弯起、转向，承受体外预应力束转向产生径向力的肋式或块式结构。 3.8 减震装置 shock attenuation device 用于缓解体外索振动的帮助设施。 3.9 短线匹配预制 segment short-line matching method 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。 3.10 匹配节段 matching segment 在短线匹配预制过程中，用于帮助待浇筑节段定位和制造的已完成节段。 3.11 预制台座 transiti

12、on zone 供应节段预制操作的平台。 3.12 测量塔 survey tower 搭建在预制台座旁边，用于帮助节段预制定位测量的永久测站。 4 符号 下列符号适用于本标准。 e , pba 斜裂缝范围内体外弯起预应力钢筋的截面面积 e pa 体外预应力钢束的截面设计值 sva 斜裂缝范围内一个间距内箍筋各肢的总截面面积 e pdf,体外预应力钢束的极限应力设计值 1c 接缝影响系数 1a 异号弯矩影响系数 l 体内外预应力配筋的影响系数 f 截面外形影响系数 p 纵向配筋率 m 剪跨比 db /t 20 3 c 斜裂缝的水平投影长度 vs 斜裂缝范围内的箍筋间距 svf 箍筋的抗拉强度设计

13、值 i pdf, 体内预应力钢筋的抗拉强度设计值 i pba,斜裂缝范围内体内弯起预应力钢筋的截面面积 e pd,s 体外预应力钢筋的极限应力设计值 e puh,体外预应力钢束合力点至截面受压边缘的距离 i pa,体内预应力钢束的截面面积 i pdf,体内预应力钢束的抗拉强度设计值 i ph,体内预应力钢束合力点至受压边缘的距离 sa 体内纵向受拉一般钢筋的面积 sdf 体内纵向受拉一般钢筋的抗拉强度设计值 sh 体内纵向受拉一般钢筋至截面受压边缘的距离 ,sa 体内纵向受压一般钢筋的面积 ,sdf 体内纵向受压一般钢筋的抗压强度设计值 ,sh 体内纵向受压一般钢筋至截面受压边缘的距离 5 材

14、料 5.1 混凝土 5.1.1 节段预制拼装混凝土构件用混凝土强度等级不应低于 c40。 5.1.2 节段预制拼装混凝土桥梁用混凝土材料性能应符合大路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范d62 的有关规定。 5.2 钢筋 5.2.1 节段预制拼装混凝土构件用一般钢筋宜采纳采纳 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gb 1499.1、钢筋混凝土用钢第 2 部分：热轧带肋钢筋gb 1499.2、钢筋混凝土用余热处理钢 db /t 20 4 筋gb 13014 的有

15、关规定。 5.2.2 节段预制拼装混凝土构件用一般钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于 95%的保证率。一般钢筋的抗拉强度标准值 fsk 应按表 1 采纳。 表 1 一般钢筋抗拉强度标准值 钢筋种类 符号 公称直径 d（mm） fsk（mpa） hpb300 f 622 300 hrb400 650 400 hrbf400 rrb400 hrb500 650 500 hrbf500 rrb500 5.2.3 节段预制拼装混凝土构件用一般钢筋的抗拉强度设计值 fsd 和抗压强度设计值 fsd 应按表 2 采纳。 表 2 一般钢筋抗拉、抗压强度设计值 钢筋种类 公称直径 d（mm） fsd（mpa）

16、fsd（mpa） hpb300 622 250 250 hrb400 650 330 330 hrbf400 rrb400 hrb500 650 415 400 hrbf500 rrb500 5.2.4 节段预制拼装混凝土桥梁采纳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/t 4362 和环氧树脂涂层钢筋jg 3042 的规定。 5.3 预应力 5.3.1 节段预制拼装混凝土桥梁用体内预应力相关材料性能应符合大路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范d62 的规定。 5.3.2 节段预制拼装混凝土桥梁用体外预应力应采纳无粘结预应力钢绞线，相关技术指标应满意现行行

17、业标准无粘结预应力钢绞线jg 161 和无粘结钢绞线体外预应力束jt/t 853 的规定。 5.3.3 体外预应力用无粘结钢绞线可采纳环氧涂层钢绞线或镀锌钢绞线，其材料性能及防腐特性应满意下列要求： 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/t 21073、 单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线gb/t 25823 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/t 876 的规定。 2 镀锌钢绞线应符合现行行业标准镀锌钢绞线yb/t 5004 和高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线yb/t 152 的规定。 5.4 接缝连接材料 5.4.1 全体外预应

18、力节段预制拼装混凝土桥梁宜采纳环氧树脂胶接缝。 db /t 20 5 5.4.2 预制节段接缝采纳环氧树脂胶时，其胶体性能及粘结力量应符合表 3 的规定。 表 3 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） 20 gb/t 7123 可粘结时间（min） 60，且240 gb/t 12954 固化速度（低限温度条件） 12 小时抗压强度（mpa） 40 gb/t 17671 24 小时抗压强度（mpa） 60 7 天抗压强度（mpa） 80 压缩弹性模量*（mpa） 瞬时 8000 gb/t 17671 1 小时 6000 剪切弹性模量*（mpa）

19、 瞬时 1500 1 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）（%） 99 gb/t 2793 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 45 gb/t 2793 10适用温度30 50 30适用温度60 60 伸长率（%） 1.0 gb/t 2567 力学性能 抗压强度（mpa） 80 gb/t 17671 钢-钢拉伸抗剪强度标准值（mpa） 14 gb/t 7124 与混凝土的正拉粘结强度（mpa） 3.0， 且为混凝土内聚破坏 jg

20、/t 157 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/t 50728 耐盐雾性 5%氯化钠溶液、喷雾压力 0.08mpa、试验温度（352）、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/t 50728 db /t 20 6 6 设计 6.1 一般规定 6.1.1 本指南采纳极限状态设计方法，桥梁结构的设计基准期为 100 年。 6.1.2 全体外预应力节段预制拼装混凝土桥梁的设计除应符合本标准的有关规定外，尚应符合大路桥涵通用设

21、计规范jtg d60，大路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范jtg d62 及大路桥涵地基与基础设计规范jtg d63 等现行国家及行业标准的规定。 6.1.3 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 25 年。 6.1.4 全体外预应力节段拼装混凝土桥属于特别桥梁，本指南只给出设计原则。 6.1.5 桥梁抗震设计除应符合本指南第 6.6 条的规定外，尚应符合现行行业标准大路桥梁抗震设计细则jtg/t b02. 6.1.6 节段预制拼装混凝土桥梁应依据结构特点、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： 6.

22、1.6.1 确定结构和结构构件所处的环境类别及其作用等级； 6.1.6.2 提出对混凝土材料的耐久性基本要求，以确保结构的耐久性； 6.1.6.3 明确构件中钢筋的混凝土爱护层厚度； 6.1.6.4 不同环境条件下的耐久性技术措施； 6.1.6.5 接缝部位的耐久性技术措施； 6.1.6.6 采纳有助于耐久性的结构构造，便于施工、检修和维护管理；实行适当的施工养护措施，满意耐久性所需的施工养护的基本要求； 6.1.7 节段预制拼装混凝土桥梁应设置检修通道，检修通道应满意检修、养护及部件更换的空间需求。 6.2 总体设计 6.2.1 设计基本原则 6.2.1.1 桥梁设计平安等级应符合现行行业标

23、准大路桥涵设计通用规范jtg d60 的相关规定； 6.2.1.2 桥梁应依据所处环境条件进行耐久性设计，详细要求应符合现行行业标准大路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范jtg d62 的相关规定； 6.2.1.3 桥梁应综合考虑预制、拼装工艺，以设计、施工一体化为设计目标。 6.2.2 结构选型与跨径布置 6.2.2.1 桥梁总里程超过 3km 时，可采纳全体外预应力节段预制拼装连续梁桥，以保证桥梁建设经济性； 6.2.2.2 节段梁桥应采纳等高、等跨布置形式，以削减预制节段类型，保证工厂预制效率； 6.2.2.3 节段梁跨径应小于 100m，采纳逐跨拼装工艺时，跨径应尽量选择在 60m 以内，选择悬臂拼装工艺时，跨径应选在 50100m 范围内。 6.3 构造设计 6.3.1 截面设计规定 6.3.1.1 全体外预应力节段梁截面设计宜采纳斜腹板箱形截面，以