2024 公路装配式钢便桥设计与施工技术指南

公路装配式钢便桥设计与施工技术指南2024-06-13发布2024-06-27实施中国公路学会发布作为国家标准化管理委员会、中国科学技术协会团体标准双试点单位，中国公路学会积极贯彻国年6月正式启动团体标准工作。同时，中国公路学会标准工作得到了交通运输部的大力支持，并正式写入交通运输部《交通运输标准化“十三五”发展规划》。中国公路学会严格按照学会标准管理办法及团体标准良好行为指南要求对标准化工作进行管理，行业科技创新进程、及时了解市场技术发展需求的优势，为交通运输行业公路交通领域提供优质的标准，促进行业技术进步，并打造中国公路学会标准品牌。本标准版权为中国公路学会所有。除用于国家法律本标准。中国公路学会地址：北京市朝阳区安华路17号院1号楼公路装配式钢便桥设计与施工技术指南主编单位：苏交科集团股份有限公司发布单位：中国公路学会实施日期：2024年6月27日人民交通出版社责任编辑：郭晓旭韩亚楠版次：2024年6月第1版印次：2024年6月第1次印刷中国公路学会文件现发布中国公路学会标准《公路装配式钢便桥设计与施工技术自2024年6月27日起实施。《公路装配式钢便桥设计与施工技术指南》(T/CHTS10161—2024)的版权和解释权归中国公路学会所有，并委托主编单位苏交科集团股份有限公司负责日常解释和管理工作。中国公路学会2024年6月13日本指南是在系统总结公路装配式钢便桥设计与施工研究成果和工程经验的基础上编制的。本指南按照《中国公路学会标准编写规定》(T/CHTS10001—2018)编写，共分为7章，主要内容包本指南的某些内容可能涉及专利，本指南的发布机构不承担识别专利的责任。本指南由苏交科集团股份有限公司提出，并受中国公路学会委托，负责具体解释工作。请有关单位将实施中发现的问题和建议，反馈至苏交科集团股份有限公司(地址：江苏省南京市江宁区诚信大道2200号；联系电话电子邮箱：1d238@jsti,com),供修订时参考。主编单位：苏交科集团股份有限公司。参编单位：江苏万成钢构科技有限公司、华东交通大学、上海闵行城市建设投资开发有限公司、上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司、上海公路桥梁(集团)有限公司、徐州市政管理中心、江西交通工程集团有限公司。 12术语和符号 22.1术语 22.2符号 23基本规定 44材料 54.1一般规定 54.2性能要求 4.3设计指标 55设计 75.1一般规定 5.2总体布置 75.3构造设计 85.4桥面系计算 5.5贝雷梁计算 5.6下部结构计算 6施工 6.1一般规定 6.2下部结构施工 6.3上部结构施工 6.5养护 7.1一般规定 7.3实测项目 7.4荷载试验 20用词说明 211公路装配式钢便桥设计与施工技术指南1总则1.0.1为规范公路装配式钢便桥设计与施工，制定本指南。1.0.2本指南适用于道路保通及工程施工用321型与HD200型贝雷梁装配式钢便桥。1.0.3公路装配式钢便桥设计、施工和验收除应符合本指南的规定外，尚应符合国家及行业现行有关标准的规定。22术语和符号2.1.1装配式钢便桥temporaryassembledsteelbridge一种由定型化钢构件组拼形成，可快速装配和拆除的，用于道路保通、工程施工和应急抢修的临时性桥梁。上下弦杆采用槽钢双肢组合、竖杆和腹杆采用工字钢组装而成的桁架，常用的有321型和HD200型贝雷片。2.1.3贝雷梁baileybeam由贝雷片纵横向连接组成的桁架梁式结构，是装配式钢便桥的主要承重构件。设置于贝雷片之间的横向连接构件，使贝雷片组成空间贝雷桁架。2.1.5联板connectingbo贝雷桁架之间的横向连接构件，分为水平联板和斜向联板。设置于贝雷梁下弦与墩顶横梁之间的门形钢构件，用于贝雷梁与下部结构连接，限制贝雷梁移动。2.1.7船形扣boat-shapebuc设置于钢管立柱顶端，用于加强钢管桩与盖板连接的钢板构件。2.2符号2.2.1材料性能有关符号fad——断面承压(刨平顶紧)强度设计值，MPa;fa——角焊缝抗拉、抗剪和抗压强度设计值，MPa;2.2.2几何参数有关符号32.2.3作用及作用效应有关符号2.2.4计算系数及其他有关符号Yo——结构重要性系数；n——纵向贝雷片数量。43基本规定3.0.1公路装配式钢便桥设计时宜根据功能要求对工程地质、水文气象、环境等进行实地调研与勘察。向布置及上下部结构形式。3.0.3当钢便桥桥位存在冲刷和撞击风险时，应开展防洪、抗撞专项设计。3.0.4公路装配式钢便桥施工完成并经验收合格后方可交付使用。3.0.5公路装配式钢便桥使用过程中应进行检查、监测与维护。54材料4.1一般规定时应制定专项技术性能要求。4.2性能要求4.2.1贝雷片和连接销应符合现行《装配式公路钢桥制造》(JT/T728)的有关规定。4.2.3钢管应符合现行《压力管道规范工业管道第2部分：材料》(GB/T20801.2)的规定。4.3.1贝雷片和连接销的强度设计值应符合表4.3.1的规定。构件断面承压(刨平顶紧)fa贝雷片连接销(30CrMnTi)注：《装配式公路钢桥制造》(JT/T7282008)中桁架构件钢材采用Q345B,《低合金高强度结构钢》(GB/T4.3.2钢材的强度设计值应符合表4.3.2的规定。6表4.3.2钢材强度设计值(MPa)强度设计值牌号厚度(mm)抗剪fuQ235钢Q355钢4.3.3焊缝的强度设计值应符合表4.3.3的规定。表4.3.3焊缝强度设计值(MPa)焊接方法钢材对接焊缝角焊缝牌号厚度抗拉fǔ抗剪f抗拉、抗压或抗剪f指抗压焊缝质量等级三级CO₂气体保护焊CO₂气体保护焊五75.1.1公路装配式钢便桥应明确设计标准，结合水文、地质、通航、环境等条件进行综合设计，并符合下列规定：1保通用钢便桥设计宜考虑公路等级、设计速度、行车道数、使用年限、荷载标准、桥下净空、洪水频率等；2施工用钢便桥设计宜考虑行车道数、荷载标准、桥下净空、设计使用年限等；确定。5.1.2公路装配式钢便桥应按现行《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60)进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，必要时应增加局部验算和稳定验算。构重要性系数取1.1,其他取1.0。规定。符合现行《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60)的规定；基本组合时汽车起重机荷载、履带车荷载和制动力荷载作用标准值及分项系数宜符合下列规定：5.1.6工程施工用钢便桥应进行施工过程验算，计算时应考虑施工机械荷载作用和特殊施工荷载。5.1.7公路装配式钢便桥可采用有限元计算，计算模型和基本假定应与结构实际受力状态相符合，结构变形应考虑贝雷梁非弹性变形。5.1.8贝雷梁纵向可按简支铰接桁架计算，横向计算宜按现行《公路工程技术标准》(JTGB01)的规定考虑车道荷载横向分布系数。1保通用钢便桥活载竖向最大挠度应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64)的规定；5.2总体布置5.2.1公路装配式钢便桥桥位应根据保通线路、施工桥址、地质水文情况合理布设。8置，贝雷梁钢桥标准跨径宜为标准节段长度的整数倍，321型钢便桥跨径不超过标准节段长度的16倍，HD200型钢便桥跨径不超过标准节段长度的12倍。他情况下应验算确定。5.2.7保通用钢便桥桥头引道纵坡不宜大于5%,采用混凝土或沥青混凝土桥面时应设置桥上纵5.3构造设计贝雷梁由321型或HD200型贝雷片组成，321型贝雷片节段长为3000mm、节段高1500mm,HD200型贝雷片节段长为3048mm、节段高2134mm。贝雷梁牛腿片横撑墩顶横梁a)立面布置图b)横断面布置图图5.3.1上承式钢便桥布置图平撑和竖杆焊接而成，如图5.3.2所示。5.3.4装配式桥面板与贝雷梁之间应通过船形扣或U形螺栓连接，如图5.3.4所示，每块桥面板连接不少于4个。度应根据横梁布置、车辆荷载合理选用，不宜小于10mm。9图5.3.2支撑架构造图图5.3.4船形扣大样与连接构造图图5.3.6门形扣布置图5.3.7下承式钢便桥应在两端设置桥座，构造如图5.3.7所示；上承式钢便桥可根据情况设置板式橡胶支座。图5.3.7桥座构造示意图(尺寸单位：mm)5.3.8钢便桥应设置制动墩，间距不宜大于60m,制动墩上方应设置变形缝，变形缝两侧贝雷片端竖杆应进行加强，如图5.3.8所示。图5.3.8变形缝布置图5.3.9当车速大于30km/h时，应根据变形量设置无缝式或型钢伸缩装置。5.3.10钢管桩桩顶横梁应设置在贝雷片竖杆处，保证贝雷梁节点受力。5.3.11装配式钢便桥下部结构宜采用钢管桩，并与钢横梁焊接连接；采用贝雷梁作为桥墩时，横梁应与其螺栓连接。5.3.12钢管桩间宜设置横联，可通过节点钢板与钢管桩焊接成整体，如图5.3.12所示。图5.3.12钢管桩横联构造示意图5.3.13钢管桩顶部应焊接牛腿板，以提高传力性能和局部稳定性，如图5.3.13所示。牛腿板厚度不宜小于8mm,截面宽度不宜小于100mm,沿钢管顶部四周均匀布置，不宜少于6片。图5.3.13牛腿板布置图5.3.14钢管桩桩顶应设置盖板，与桩顶横梁连接；盖板板厚不应小于10mm,盖板伸出钢管桩外沿止横梁移动。D81)的规定。全标志标牌。5.3.18有照明需求的保通用钢便桥应安装照明设施，照明布设和车道照明标准值应符合现行《公5.4.2按短边单向板计算时，车辆荷载作用下车轮传递到钢桥面板的荷载分布宽度应满足以下当构件计算跨度小于0.8m时：当构件计算跨度大于0.8m时：l——构件计算跨度(mm)。2多个车轮作用在同一板的跨径中部，当按式(5.4.2-1)和式(5.4.2-2)计算的各单个车轮荷载分布宽度有重叠时，荷载分布宽度应为计算结果与外轮中距之和；3当荷载分布宽度大于桥面板全宽时应取桥面板全宽。5.4.3桥面板强度和刚度计算应考虑钢板与工字钢共同作用，有效宽度的取值应符合现行《公路钢M,——相对于y轴的弯矩设计值(N·mm);W,——有效截面相对于y轴的截面模量(mm³);2剪应力：Q——剪力设计值(N);S——中性轴以上面积对中性轴的静矩(mm³);I——有效截面惯性矩(mm⁴);tw——腹板厚度(mm);fw——抗剪强度设计值(MPa)。5.4.5在恒载和车辆荷载作用下，装配式钢桥面板整体变形应小于支承跨径1/400,局部变形应满5.4.6下承式钢便桥桥面横梁的强度、刚度和稳定性应按现行《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64)的规定进行验算。5.5贝雷梁计算5.5.1贝雷梁应按简支铰接桁架进行强度、刚度和稳定性计算。5.5.2公路装配式钢便桥进行主梁设计验算时，应考虑贝雷梁的荷载横向分布，上承式钢便桥应采用空间桁架计算，下承式钢便桥采用杠杆分配5.5.3贝雷片应力应满足式(5.5.3)的要求：A——净截面面积(mm²)。5.5.4贝雷梁节点板、焊缝与连接销的强度计算应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64)的规定。5.5.5正常使用极限状态下贝雷梁挠度为弹性挠度与非弹性挠度之和，5.5.6正常使用极限状态下贝雷梁弹性挠度宜通过有限元法计算，销轴处边界约束应根据实际情况选取。5.5.7正常使用极限状态下贝雷梁非弹性挠度可按式(5.5.7-1)～式(5.5.7-5)计算(图5.5.7):1单层简支贝雷梁非弹性挠度：偶数节贝雷梁奇数节贝雷梁n——纵向贝雷片数量。2单层连续贝雷梁非弹性挠度：偶数节贝雷梁收收图5.5.7非弹性变形示意图5.6下部结构计算6.1一般规定6.1.2贝雷片及构件的存放、装卸与运输应符合现行《装配式公路钢桥制造》(JT/T728)的规定。吊具和吊点，不得随意变更吊点位置。无损检测。焊接工艺评定和焊缝检测应符合现行《公路钢结构桥梁制造和安装施工规范》(JTG/T3651)的规定。6.1.6施工过程中应防止钢构件受到损伤、污染，未经批准不得进行开洞、焊接、切割等作业。拼装完成后应按现行《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T722)的规定进行表面防腐国家和行业现行有关标准的规定。6.1.8如遇台风袭击，应尽可能撤离所有施工机械和作业人员到安全区域，已施工部分采用安全措施。锤配合导向架进行振动插打。1钢管桩接长单个管节长度不应小于200cm,接桩时应保持轴线在同一直线上；2内衬接桩和外接钢板接桩焊缝应牢固，符合现行《公路钢结构桥梁制造和安装施工规范》3法兰盘接桩，法兰结合处应密贴，螺栓应对称逐个拧紧，并加设弹簧垫圈或加焊。6.2.3钢管桩表面不得有裂纹、气泡、起鳞、弧坑、夹层等缺陷，有焊瘤时需用砂轮打磨，并应补焊、施工前应对钢管桩进行防腐处理。严禁使用破损的钢管桩进行施工。钢管桩接桩构造图如图6.2.3所示。钢管桩尺寸允许偏差应符合表6.2.3的规定。8d电焊下节桩dδdδdδd托块图6.2.3钢管桩接桩构造图序号检查项目允许偏差(mm)1长度2周长士0.5%L且≤±103轴线弯曲矢高≤0.1%S且≤304管端椭圆度±0.5%D且≤±55接桩直线度6接头管径差注：D为桩径、S为桩长、L为桩的周长，计算规定值或允许偏差时以mm6.2.4使用振动锤打桩时，钢管桩吊装就位的过程中须用钢丝绳做好保险工作，严禁直接用振动锤夹管桩直接移动。6.2.5钢管桩施工过程中应控制管桩的平面位置和垂直度，应满足表6.2.5的规定。序号检查项目允许偏差1平面位置偏差纵向偏差2横向偏差3倾斜度6.2.6钢管桩打人过程中应观察桩的倾斜度，发现异常，应立即停止，并及时查明原因，采取合适措施处置后方可继续施工。6.2.7当桩尖高程和最终贯入度满足现行《公路桥涵施工技术规范》(JTG3650)锤击沉桩控制条件时，可停止沉桩。6.2.8钢管桩沉桩完成后应及时进行连接系施工，连接系与钢管桩连接处应通过连接板连接，以提高钢管桩整体稳定性。6.3.2桩顶横梁安装应保持水平，不得用钢板调平。桩顶采用盖板时，桩顶横梁与盖板焊接，横梁两侧焊缝长度不小于100mm。桩顶采用开槽时，横梁与槽口间空隙用相应弧度钢板填满并满焊。序号检查项目允许偏差(mm)1拼装长度2中心距下承式上承式3主梁旁弯4上下弦杆中心线偏差6.3.4贝雷桁架应根据现场条件和设计要求选择合适的架设方法，宜采用吊装法和顶推法。1应根据贝雷桁架的重量、尺寸、吊点选择适宜的吊装设备；6.3.6公路装配式钢便桥顶推(拖拉)法施工应符合现行《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650)的规定，并满足以下要求：1应根据梁体长度、顶推跨度、水平推力大小选择适宜的顶推设备，并对顶推(拖拉)过程进行受力安全分析；2需设置导梁时，导梁长度宜为顶推跨径的0.6倍～0.8倍，导梁与贝雷梁连接处刚度应协调；3贝雷梁顶推过程中重心应保持在顶推(拖拉)一侧，抗倾覆稳定系数不小于1.3;时纠偏。6.4.1下承式钢便桥横梁通过横梁两侧的贝雷定位销孔固定，采用横梁夹具锁紧。上承式钢便桥6.4.2上承式钢便桥横梁端头应平齐，偏差不大于20mm。横梁两6.4.5公路装配式钢便桥护栏安装应符合下列规定：1道路保通用装配式钢便桥防撞护栏安装应符合现行《公路交通安全设施施工技术规范》(J