DB37T-装配式预应力混凝土路面技术规范 第1部分：先张法

Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"标准文件_一级条标题,2,标准文件_附录一级条标题,2,"前言 II引言 III1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14路面设计 34.1通用要求 34.2路面结构设计 34.3自应力补偿设计 54.4吊点设计 74.5路面基层 74.6枕梁 74.7滑动层 74.8功能层 74.9过渡段 84.10伸缩缝 84.11张拉台座 85材料 85.1原材料 85.2材料设计 86施工 96.1通用要求 96.2张拉台座施工 96.3预制与施工 96.4现场施工 107质量检查与验收 107.1通用要求 107.2验收 10前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是DB37/TXXXX《装配式预应力混凝土路面技术规范》的第1部分，DB37/TXXXX已经发布了以下部分：第1部分：先张法；第2部分：后张法。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由山东省交通运输厅提出并组织实施。本文件由山东省交通运输标准化技术委员会归口。本文件起草单位：山东交通学院、德州市公路事业发展中心、德达交通建设发展集团有限公司、山东智行勘察设计院有限公司、山东金曰交通发展集团有限公司、山东高速股份有限公司、山东高速工程建设集团有限公司、山东沂蒙交通发展集团有限公司、山东高速建设管理集团有限公司、山东省标准化研究院。本文件主要起草人：李晋、陈宝岭、马英强、黄君厚、辛崇升、傅柏先、刘亚平、张英亮、许萌、王胜利、毕俊伟、杨冰、李洪珍、李汝海、杨志强、张恒根、张辉、刘晶、甄景良、康兆兴、赵正杰、王峰、邴秋颖、张姗姗、左珅、于淼章、吕新建、崔新壮、赵连地、张旭、贾雪娜、郭德栋、崔凤坤。引言基于应力补偿的装配式先张法预应力混凝土路面采用自应力混凝土填充路面板接缝，使路面板产生压应力。先张法预应力与自应力混凝土两者组合形成了新型整体结构，这种组合结构可弥补目前先张法施工中装配式混凝土路面板两端张拉处存在的部分预应力损失，使整个路面板处于整体受压状态、内部应力分布更为均匀。装配式先张法预应力混凝土路面板技术具有工厂化生产、修复施工快、开放交通快，且强度高、耐久性好等优点，可成为路面工程建设的新类型。为规范装配式先张法预应力混凝土路面的设计、施工及验收流程，明确材料选型、结构验算等要求，加强工程管理的科学性和可操作性，预防质量隐患，确保公路工程长期安全稳定，特制定《装配式预应力混凝土路面技术规范》，拟由两个部分构成。第1部分：先张法。目的在于对先张法从设计、施工到质量检测等全流程的系统性指导与规范性约束。第2部分：后张法。目的在于对后张法从设计、施工到质量检测等全流程的系统性指导与规范性约束。装配式预应力混凝土路面技术规范第1部分：先张法范围本文件规定了先张法装配式预应力混凝土路面设计、材料、施工、质量检查与验收的技术要求，描述了对应的证实方法。本文件适用于公路收费站、服务区广场，以及一级及以下各等级公路先张法装配式预应力混凝土路面的设计与施工。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T11115聚乙烯（PE）树脂GB/T14370预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T5224预应力混凝土用钢绞线GB50010混凝土结构设计规范GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB50422—2017预应力混凝土路面工程技术规范JTG/T3650公路桥涵施工技术规范JTGD40—2011公路水泥混凝土路面设计规范JTG/TF20公路路面基层施工技术细则JTG/TF30公路水泥混凝土路面施工技术细则JTGF40公路沥青路面施工技术规范JTGF80/1—2017公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JGJ55普通混凝土配合比设计规程JGJ/T178补偿收缩混凝土应用技术规程术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

装配式先张法预应力混凝土路面prefabricatedpre-tensionedprestressedconcretepavement自下而上由基层、功能层、滑动层、面层等组成的水泥混凝土路面，其典型结构见图1。其中面层采用由自应力缝连接的先张法预制板。11235678910114标引序号说明：1——沥青混凝土路面；2——过渡板；3——枕梁；4——伸缩缝；5——边板；6——自应力缝；7——中板；8——滑动层；9——功能层；10——基层；11——底基层。装配式先张法预制混凝土路面结构示意图

先张法预制混凝土路面板pre-tensionedprecastconcretepavementslabs在装配式预应力混凝土路面上使用的，采用先张法预制的预应力钢筋混凝土路面板。以下简称“路面板”，根据布设位置不同分为中板和边板。

滑动层slidinglayer用于路面板与功能层之间减少摩擦的材料层。

功能层functionallayer铺装在路面基层上用于防水、调平和应力吸收的沥青混凝土夹层。

自应力缝self-stressjoint相邻路面板间填充高膨胀混凝土，混凝土膨胀受到内部钢筋约束而产生压应力的湿接缝。

应力补偿stresscompensation为弥补装配式先张法预应力混凝土路面板板端因预应力筋放张导致的应力损失，通过自应力缝和边板板端自应力设计对板端应力损失进行补偿的方式。

自应力混凝土self-stressingconcrete用于自应力缝及边板板端自应力设计的，一种通过内部组分的化学反应在硬化过程中自动产生压应力的高膨胀混凝土。

自应力钢筋self-stresssteel限制自应力混凝土膨胀时产生拉应力的钢筋。路面设计通用要求路面设计安全等级及相应的设计基准期、目标可靠指标与目标可靠度，应符合JTGD40—2011中3.0.1的规定。装配式先张法预应力混凝土路面与沥青路面的连接如图1所示。各安全等级路面的材料性能和结构尺寸参数的变异水平可分为低、中、高三个等级，具体要求如表1所示。设计时应通过严格控制配合比、施工工艺来降低变异水平，如采用统计质量控制方法。变异系数范围应符合JTGD40—2011中3.0.2的规定。不同等级公路及场区路面材料与结构参数变异水平划分公路等级收费站、服务区广场一级公路二级公路二级以下公路变异水平低级低级不大于中级高级其他路面结构设计应符合GB50422—2017、JTGD40—2011、JTG/T3650和JTG/TF20的相关要求。路面结构设计设计轴载与作用次数按疲劳断裂设计标准进行结构分析时，以100 kN单轴-双轮组荷载作为设计轴载。对极重交通荷载等级的水泥混凝土路面，宜选用货车中占主要份额的特重车型的轴载作为设计轴载。各级轴载作用次数（Ni）应按照JTGD40—2011中式3.0.6的规定换算为设计轴载的作用次数（Ns）。路面板所在车道在设计基准期内所承受的设计轴载累计作用次数，应根据调查分析进行分级，分级范围应符合JTGD40—2011中3.0.7的规定。温度梯度路面板的最大温度梯度计算值，可根据公路所在地的自然区划，并符合JTGD40—2011中表3.0.10的规定。几何尺寸路面板纵向长度宜为6.0 m～9.0 m，宽度宜为3.0 m～3.7 m。横向刚性连接宽度不宜超过两个标准车道。尺寸选择应基于交通荷载、施工条件和经济性确定。路面板应满足板内预应力钢绞线布设及构造的要求，板厚宜为16 cm～24 cm。配筋路面板验算应确保在设计基准期内，最重行车荷载和最大温度梯度的综合作用下不产生疲劳断裂。预应力筋预应力筋应满足以下要求：预应力筋宜选用符合GB/T5224规定的钢绞线，并应通长设置，不应有接头；预应力损失值应符合GB50422—2017的相关要求，总损失按预应力筋张拉控制应力的20％确定，且不应小于80 MPa；路面板有效预应力引起的平均压应力宜为0.7 MPa～4.0 MPa，且应按实际需要和试验调整或优化；钢绞线应均匀配置在路面板厚1/2以下10 mm～30 mm范围内；钢绞线锚固受力端应设置长度不小于150 mm的螺旋筋，螺距宜为30 mm～50 mm。横向钢筋横向钢筋的配筋率按公式（1）计算，且不应小于预应力钢筋配筋率的1/8与预制板在吊装过程中产生的最大弯拉应力所需配筋率的较大值。横向钢筋的间距及构造应符合JTGD40的相关要求。 (AUTONUM)式中：β   ——配筋率，％；Ec——混凝土面层弯拉弹性模量，单位为兆帕（MPa）；fr——混凝土弯拉强度标准值，单位为兆帕（MPa）；fyk——普通钢筋的强度标准值，单位为兆帕（MPa）；Es——钢筋弹性模量，单位为兆帕（MPa）；ur——路基摩擦系数，宜现场实测。自应力钢筋路面板边板端部及自应力缝应配置直径12 mm～22 mm的HRB400或HRB500钢筋。构造钢筋路面板内构造钢筋包括架立钢筋、角隅钢筋、吊钩安装处的补强钢筋、混凝土端部承压区补强钢筋处设置的箍筋等。结构设计路面板应按照预应力混凝土路面最不利位置进行设计，按公式（2）进行计算： (AUTONUM)路面验算按公式（3）计算： (AUTONUM)式中：γr——可靠度系数；σpr——荷载疲劳应力，单位为兆帕（MPa）；σtr——温度疲劳应力，单位为兆帕（MPa）；σF——板底摩阻应力，单位为兆帕（MPa）；fr——混凝土弯拉强度标准值，单位为兆帕（MPa）；σpy——有效预应力引起的混凝土中的纵向平均压应力，单位为兆帕（MPa）；σp,max——最重轴载在临界荷位处产生的最大荷载应力，单位为兆帕（MPa）；σt,max——最大温度梯度时面层板产生的最大温度应力，单位为兆帕（MPa）。自应力补偿设计自应力补偿设计分为自应力缝设计和边板板端自应力设计，以弥补路面板板端因预应力筋放张导致的应力损失。自应力补偿后，自应力值应满足设计要求。自应力缝设计自应力缝两侧路面板板端的应力，由自应力缝所提供的自应力与路面板板端预应力组成，两者之和不应小于路面板的预应力设计值。结构自应力缝布设在边板与中板或中板与中板之间，其间设置自应力钢筋并浇筑自应力混凝土，结构见图2。1123451标引序号说明：1——中板；2——自应力混凝土；3——自应力钢筋；4——预埋钢筋；5——预应力筋。自应力缝设计图尺寸自应力缝纵向长度宜为18 cm～30 cm，高度与路面板厚度相等，宽度与路面板宽度相等。自应力混凝土设计自应力混凝土由混凝土和8％～12％的高膨胀剂组成，其自应力值应在2.0 MPa～5.0 MPa范围内，配合比应符合JGJ55和JGJ/T178的相关要求。自应力钢筋自应力钢筋经济配筋率宜为0.6％～1.5％。边板板端自应力设计边板板端自应力值与板端预应力之和应不小于路面板的预应力设计值。结构由反力钢板、自应力钢筋与自应力混凝土组成，结构见图3。112345标引序号说明：1——自应力混凝土；2——反力钢板；3——自应力钢筋；4——边板；5——预应力筋。（a）边板板端应力补偿示意图112134标引序号说明：1——自应力钢筋；2——反力钢板；3——箍筋；4——预应力筋。（b）反力钢板、自应力钢筋构造图边板板端自应力结构示意图反力钢板反力钢板的高度与路面板厚度相等，自应力钢筋均匀垂直焊接在反力钢板上。自应力钢筋自应力钢筋采用相同直径和型号的HRB400或HRB500钢筋，长度不应小于预应力筋应力传递长度与锚固长度之和。锚固长度为伸入普通混凝土内的长度，不应小于30倍钢筋直径。自应力混凝土自应力混凝土由混凝土和8％～12％的高膨胀剂组成，其自应力值应在0.8 MPa～4.0 MPa范围内，配合比应符合JGJ55和JGJ/T178的相关要求。吊点设计安装水泥混凝土预制板时宜采用吊钩吊装的方式，吊点位置及构造应符合GB50010的相关要求。路面基层路面基层应具有足够的抗冲刷能力和适当的刚度，材料与结构设计符合JTGD40中的有关规定。枕梁装配式先张法预应力混凝土路面枕梁应采用现浇钢筋混凝土。枕梁内配筋应符合GB50010构造配筋的有关规定。枕梁宽度应与水泥混凝土预制板宽度相同，长度宜为2 m～4 m，厚度宜为20 cm～25 cm。结构见图4。112435678标引序号说明：1——沥青混凝土面层；2——基层；3——底基层；4——拉杆；5——过渡板；6——枕梁；7——伸缩缝；8——边板。装配式预应力混凝土路面与沥青混凝土路面连接构造图滑动层滑动层应铺设在功能层的顶面，宜采用双层聚乙烯薄膜。聚乙烯薄膜之间的搭接宜采用粘贴方式，薄膜厚度不应小于0.2 mm，横向搭接宽度不应小于30 cm，技术指标符合GB/T11115的相关要求。功能层功能层应设置在基层顶面，宜采用沥青混凝土，厚度宜为3 cm～5 cm，其技术指标应符合JTGF40的相关要求。过渡段装配式预应力混凝土路面与沥青混凝土路面连接处应设置过渡段，如图4所示。伸缩缝过渡板与边板之间应设置伸缩缝，可采用聚氨酯沥青、有机硅改性聚氨酯沥青等改性沥青，材料应符合JTGD40的要求，其宽度应符合GB50422—2017中4.4.1的规定，结构如图4所示。张拉台座张拉台座宜具有足够的强度、刚度和稳定性，应能承受全部张拉荷载，且其抗倾覆安全系数不应小于1.5，抗滑移安全系数不应小于1.3。台座长度应满足路面板的预制长度、张拉操作空间及必要的富余长度。台座牛腿之间净宽应大于路面板的宽度。承力横梁挠度变形不应大于其净跨的1/500。材料原材料通用要求装配式先张法预制混凝土路面材料运至现场后应取样进行质量检验，经评定合格方可使用。水泥混凝土水泥混凝土应符合GB50422—2017中5.1的规定。沥青混凝土功能层材料应采用砂粒式或细粒式密级配沥青混凝土，技术指标应符合JTGF40的相关要求。其厚度宜为2 cm～4 cm。普通钢筋路面板用普通钢筋应符合GB50422—2017中5.2.1的规定。预应力筋路面板用预应力筋宜选用符合GB/T5224的钢绞线，强度等级不低于1 860 MPa，直径范围宜为12 mm～15 mm，松弛级别为低松弛。锚具路面板用锚具应符合GB/T14370的相关要求。安装时应确保锚具与预应力筋对中，并采取防腐措施长期防护。材料设计水泥混凝土路面板水泥混凝土的设计强度应采用28 d龄期弯拉强度。各交通荷载等级要求的水泥混凝土弯拉强度标准值不应低于表2的要求。混凝土配合比设计应符合JTG/TF30的相关要求。先张法预制板水泥混凝土弯拉强度标准值交通荷载等级极重、特重、重中等轻弯拉强度标准值（MPa）≥5.04.54.0公路收费站、服务区广场按照特重执行。自应力混凝土自应力混凝土设计应满足应力补偿要求，强度等级应与路面板混凝土相同。自应力应按公式（4）进行计算： (AUTONUM)式中：σ ——自应力值，单位为兆帕（MPa），取值范围：自应力缝2.0 MPa～5.0 MPa，边板板端应力补偿0.8 MPa～4.0 MPa；ε ——限制变形量；E——限制钢筋的弹性模量，取2.0×105 MPa；μ——配筋率，取值范围0.6%～1.5%。施工通用要求路面板的生产和施工，除应符合本文件外，还应符合JTG/TF30和JTG/T3650的相关要求。材料进场时应进行验收。预应力筋用锚夹具、连接器应符合GB/T14370的规定，张拉机具及仪表应符合GB50204的相关要求并定期校准。施工环境温度宜为5 ℃～35 ℃，温差控制不应超过10 ℃，升温/降温速率不应超过5 ℃/h，且不应在雨、雪、大风等恶劣天气下进行室外作业。张拉台座施工张拉台座构造应满足预应力筋张拉、模板安装、混凝土浇筑、养生及放张等全部工艺要求。张拉台座基础的地基承载力应满足设计要求，并采取措施防止不均匀沉降。张拉台座表面应平整、光滑、洁净，并涂刷隔离剂。预制与施工混凝土应在预应力筋张拉后4 h内一次性连续浇筑完成，边板特殊构造施工首先按照中板的施工方法浇筑边板一侧的普通混凝土部分，待普通混凝土养生强度达到设计强度的60％以上后，再浇筑自应力混凝土。自应力混凝土浇筑完成后，应进行不少于7 d的连续水养生。混凝土终凝后应立即开始养生。预应力筋的放张应在混凝土强度达到设计规定的放张强度后方可进行，放张强度由同条件养护的试块强度确定。放张时应采用对称、分阶段、缓慢放张的方式。路面板达到脱模强度后方可拆除侧模。每块路面板应在指定位置进行编号标识，记录生产日期、强度等级等信息。起吊应使用专用吊具，运输车辆应平稳。现场施工装配式先张法预应力混凝土路面的施工工序应按照图5的要求。装配式先张法预应力混凝土路面施工工序路面板铺装前，应对基层进行检查验收，确保其平整度、压实度、高程等均符合设计要求。枕梁应采用现浇钢筋混凝土。枕梁内配筋应符合GB50010构造配筋的有关规定。施工及质量控制应符合JTG/T3650的相关要求。功能层施工及质量控制应符合JTGF40的相关要求。滑动层的铺设施工应符合下列规定：施工前，清除功能层表面的浮土、碎石等杂物，再铺设薄膜；薄膜铺设完全覆盖功能层表面，不漏铺，并做到平整、顺直，避免褶皱，膜面紧贴功能层；薄膜搭接时，纵向搭接长度不小于50 cm，横向搭接宽度不小于30 cm。搭接处采用热熔焊接或专用胶带粘结，粘结强度确保薄膜无剥离现象。路面板安装应按照设计图纸进行测量放样，确定板位。采用专用吊装设备将路面板精确吊装到位。自应力缝施工应符合下列规定：浇筑自应力混凝土前