装配式后张法预应力混凝土空心板上部结构路基28米
装配式后张法预应力混凝土空心板上部结构路基28米说 明
一、技术标准与设计规范1．《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）2．《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）3．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-20044.《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTG/T B07-01-20065．《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-20116．《公路交通安全设施设计技术规范》（JTG D81-2006)7.《钢筋混凝土用钢 第二部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）8.《碳素结构钢》(GB/700－2006)9.《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）10.《预应力混凝土用金属波纹管》(JG 225-2007)11.《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2004）12.《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》（JT/T663-2006）二、技术指标主要技术指标表
公路等级高速公路
路基宽度(m)28.0（整体式）13.75（分离式）
汽车荷载等级公路－Ⅰ级
行车道数42
桥面宽度(m)2×13.251×13.25
跨径(m)10
斜度 (°)0、15、30
单幅桥梁板片数10
板间距（m）1.25
预制板高（m）0.65
预制板最大吊装重量（kN）边板：178；中板：140
设计安全等级一级
环境类别Ⅰ类
环境作用等级B级
三、主要材料原材料应有供应商提供的出厂检验合格证明书，并应按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）规定的检验项目、批次规定，严格实施进场检验。1．混凝土混凝土：预制板梁、铰缝混凝土、现浇桥面整体化层及封端混凝土均采用C50，桥面铺装采用沥青混凝土。1）水泥：水泥应采用品质稳定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，碱含量不宜大于0.60%，熟料中C3A含量不应大于8.0%。其余技术要求尚应符合GB 175-2007的规定，不应使用其它品种水泥。同一座桥梁的预制板应采用同一品种水泥。2）细骨料：细骨料应采用硬质洁净的天然中粗河砂，也可使用经专门机组生产、并经试验确认的机制砂，其细度模数宜为2.6～3.2，含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%(高性能混凝土)，其余技术要求应符合JTG E42-2005的规定。3）粗骨料：粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，空隙率宜小于40%，压碎指标宜小于20%，粗骨料母岩的抗压强度与混凝土设计强度之比应不小于1.5，含泥量不应大于1.0%，泥块含量不应大于0.5%，针片状含量宜小于10%；粒径宜为5mm～20mm，连续级配，最大粒径不应超过25mm，且不应大于钢筋最小净距的3/4。其余技术要求应符合JTG E42-2005的规定。4）选用的骨料应在施工前进行碱活性试验，应优先采用非活性骨料。不应使用碱-碳酸盐反应活性骨料和膨胀率大于0.20%的碱-硅酸反应活性骨料。当所采用骨料的碱-硅酸反应膨胀率在0.10%～0.20%时，混凝土中的总碱含量不宜大于3.0kg/m3(特大桥、大桥和重要桥梁不宜大于1.8kg/m3)，且应经碱-骨料反应抑制措施有效性试验验证合格。5）混凝土拌和及养护用水应符合JGJ 63-2006的规定要求。混凝土拌和物(含封锚混凝土)中各种原材料引入的氯离子总量不得超过胶凝材料总量的0.06%。6）混凝土矿物掺和料应采用性能稳定的粉煤灰，粉煤灰氯离子含量不宜大于0.02%，其余性能应符合GB/T 1596-2005中I级粉煤灰的规定。7）外加剂应采用品质稳定、且与胶凝材料具有良好相容性的产品。减水剂宜采用高效聚羧酸高性能减水剂，性能指标应符合《混凝土外加剂》(GB 8076-2008)的规定，减水剂掺量以及与水泥的适用性应由试验确定。引气剂和膨胀剂应分别符合《混凝土外加剂》(GB 8076-2008)和《混凝土膨胀剂》(GB23439-2009)的要求。2．普通钢筋普通钢筋采用HRB400钢筋，钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）的规定。本册图纸中HRB400钢筋主要采用了直径d=10、12、16、25mm四种规格。3．预应力钢绞线预应力钢绞线采用抗拉强度标准值file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1A0C.tmp.png=1860MPa、公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其各项技术性能应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。对进厂(场)钢绞线按批号进行拉伸试验、弹性模量试验。钢绞线弹性模量的偏差尚应满足同批≤5GPa，各批≤10GPa的规定，供应商应提供每批钢绞线的实际弹性模量值。4．其他材料1）钢板：预埋配件采用Q235NH钢材，其性能应符合耐候结构钢(GB/T 4171-2008)的规定。2）锚具：预制空心板正弯矩钢束采用YM15-4、YM15-3圆形锚具及其配套的配件，锚具及其配套的配件（含锚垫板、锚下螺旋筋等）必须采用工厂定型产品，并应符合JT／T 329—2010《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》的要求。3）预应力管道：采用预埋圆形金属波纹管成孔, 圆形金属波纹管符合JG 225-2007《预应力混凝土用金属波纹管》的要求。4）支座：采用板式橡胶支座，应采用氯丁橡胶（CR）生产，其材料和力学性能均应符合《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2004）的规定，支座安装应按厂家要求进行。5）防水粘结层：采用沥青混凝土桥面铺装时，应结合桥面粘结要求设置沥青基类防水粘结层，采用水泥混凝土桥面铺装时可设置非沥青基类防水层。四、设计要点1．本标准图结构体系为先简支后桥面连续的体系，按部分预应力混凝土A类构件设计。150mm桥面C50混凝土整体化现浇层中计入75mm参与结构受力。2．结构设计采用不同的软件进行分析，荷载横向分配系数按铰接板、刚接板法两种计算方法进行对比分析，取大值控制设计。3．设计参数1）混凝土：重力密度γ=26.0kN/file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1A0D.tmp.png，弹性模量为Ec=3.45×file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1A0E.tmp.pngMPa；2）沥青混凝土：重力密度γ=24.0kN /file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1A0F.tmp.png；3）预应力钢绞线：弹性模量Ep=1.95×105 MPa，松驰系数ζ＝0.3；4）锚具：锚具变形、钢筋回缩取6mm（一端）；5）管道摩擦系数：ｕ＝0.25；6）管道偏差系数：κ＝0.0015；7）竖向梯度温度效应：考虑沥青铺装层和整体化混凝土现浇层（含水泥混凝土铺装）对梯度温度的影响, 按现行规范规定取值。8）年平均相对湿度：70～99％。4．桥面板按单向板和悬臂板进行计算。5．一片梁梁端支点最大反力(汽车荷载考虑冲击系数)：一片梁梁端支点最大反力
项目反力（kN）转角（rad）
恒载恒+活汽车
边板支点反力1483450.00043
中板支点反力1242810.00039
五、施工要点有关桥梁的施工工艺、材料要求及质量标准，除按《公路桥涵施工技术规范》（JTGT F50-2011）有关条文办理外，还应特别注意以下事项：1．空心板预制1）整体式路基外边梁和分离式路基的两侧边板悬臂端部预留100mm暂不预制，待浇筑外包护栏时一起浇筑，但钢筋需照常伸出不得截断。2）施工时，应保证预应力孔道及钢筋位置的准确性，确保锚垫板与预应力束垂直，垫板中心应对准管道中心。钢绞线的弯折处采用圆曲线过渡，管道必须圆顺，预制空心板定位钢筋在曲线部分以间隔为400 mm、直线段间隔为800mm设置一组。3）浇筑空心板混凝土前除注意按本册设计图纸预埋钢筋和预埋件外，桥面系、伸缩缝、护栏、支座及其它相关附属构造的预埋件，均应参照有关图纸施工，确定预埋件安装无误后方可浇筑预制空心板混凝土；护栏预埋钢筋必须预埋在预制空心板顶板内；支座处板底混凝土楔形块应与预制空心板混凝土同时浇筑。4）预制板顶、底板及腹板较薄，施工单位应选用合适的骨料粒径并做好配合比试验；梁端2m范围内、管道密集部位及锚固区，应严格控制混凝土的振捣及养生，确保混凝土的质量。5）为了防止预制板上拱过大，及预制板与整体化层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不宜超过90d，若累计上拱值超过计算值10mm，应采取控制措施。不同存梁期上拱值（计算值）见下表(表中各位移以向上为正，反之为负),施工单位可根据工地的具体情况（如存梁期、混凝土配合比、材料特性及地区气候等）以及经验设置反拱。反拱值的设计原则是使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过10mm，桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。存梁期上拱值及反预拱值设置表 单位：mm
梁位预制板上拱值（理论值）二期恒
载挠度反预拱度
建议值
钢束张拉时存梁30d存梁60d存梁90d
边梁2.65.76.56.9-0.8可不设反预拱度
中梁1.84.34.85.2-0.9
表注（1）表中张拉及存梁天数均指混凝土龄期； （2）表中数值为计算值，施工时，应根据预制梁实测上拱值修正反预拱度；（3）表中反预拱度建议值未考虑竖曲线的影响，设计时应根据竖曲线半径调整反预拱度的设置值；（4）反预拱度可采用圆曲线或其它二次抛物线。（5）预应力管道也应同时设反拱 6）用于同一跨中各空心板的混凝土浇筑时间差、终张拉时的混凝土龄期差不宜超过10d，避免各板上拱值差异过大。7）空心板板体混凝土浇筑应连续浇筑、一次成形，每片预制板浇筑总时间不宜超过6h。预制板混凝土拌和物入模前含气量应控制在3.0%～4.5%，模板及钢筋温度宜在5℃～35℃，预制板混凝土拌和物入模温度宜在5℃～30℃。施工中应加强观察，防止漏浆、欠振和漏振现象发生。空心板顶板、腹板应用平板振动器振捣。要避免振动器碰撞预应力管道、预埋件、模板，对锚垫板后钢筋密集区应认真、细致振捣，确保锚下混凝土密实。8）预制板在浇筑混凝土过程中，应随机取样制作标准养护和施工用混凝土强度、弹性模量试件，应从构件不同部位分别进行取样。施工试件应随板体或在同样条件下振动成型、养护，28d标准试件按标准养护办理。9）板体混凝土振捣浇筑完成后，采用木抹子对梁顶进行抹光，初凝之前再进行二次收浆，最后进行拉毛处理。10）预制板拆模时梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度差均不宜大于15℃，气温急剧变化时不宜拆模。还应防止混凝土表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温聚降等）而发生剧烈变化。预制梁拆模后应安装自动喷淋养护措施进行养护，并用土工布覆盖至梁底保持足够的湿度和温度，不能只覆盖梁顶部分。保湿养护期不应少于14d。2．预应力工艺1）预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与空心板腹板箍筋点焊连接，严防错位和管道下垂，如果管道与钢筋发生碰撞，应适当挪动钢筋位置。浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。2）空心板混凝土强度和弹性模量达到设计强度的85％后，且混凝土龄期不小于7d时，方可张拉预应力钢束。3）施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。预制梁内正弯矩钢束锚下张拉控制应力为0.75file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1A1F.tmp.png=1395Mpa，预应力张拉时还需考虑钢束与锚圈口之间的摩擦损失，锚口摩阻损失暂按3％考虑，即钢束锚外张拉控制应力为1437Mpa，锚口摩阻损失的具体数值应根据试验确定，或采用厂家及施工单位常年积累的数据，任何时候锚外张拉控制应力不得超过0.8file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1A20.tmp.png。预施应力过程中，应保持两端的伸长量基本一致，两端伸长量之差不宜大于5%。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在±6%以内。实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。各钢束终张拉引伸量（两端之和）详见下表： 钢束引伸量一览表 单位：mm
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4）主梁预应力钢束采用两端同时张拉，以对称于构件截面的中轴线、上下左右均衡为原则，同时考虑不使构件的上、下缘混凝土应力超过容许值。5）预应力施工应采用自动智能控制张拉系统。6）张拉用千斤顶的校正系数不得大于1.05，油压表的精度等级不得低于 1.0级。千斤顶标定的有效期不得超过六个月，且不应超过300次张拉作业。油压表检定周期不得超过一个月，且宜采用耐震压力表。当采用0.4级压力表时，检定周期可为三个月，但每个月应进行定期校准。千斤顶张拉吨位不应小于张拉力的1.2倍，且不应大于张拉力的2倍。7）预制空心板在终张拉时及24h后，断丝及滑丝数量不应超过预应力钢绞线总丝数的1.0%，并不应处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。8）预应力筋张拉后，孔道应及早压浆，一般应在48小时内灌浆完毕。孔道压浆按《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-2011执行，水泥浆强度不小于50MPa，要求压浆饱满，至少能保证一根束道灌浆用量（一般至少为管道体积的1.5倍），禁止边加原料，边搅拌，边压浆。压浆过程及压浆后2天内气温低于5℃时，在无可靠保温措施下禁止压浆作业。温度大于35℃不得拌和或压浆。为保证钢绞线束全部充浆，进浆口应予封闭，在水泥浆凝固前，所有塞子、盖子或气门均不得移动或打开。水泥浆强度达到40MPa时，空心板方可吊装。9）封锚。压浆后应立即将板端水泥浆冲洗干净，清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢。封锚混凝土应仔细操作、捣实，保证锚具处封锚混凝土密实。3．空心板安装1）空心板施工工艺流程（1）设置好永久支座，逐孔安装。预制板运输、起吊过程中应注意采取有效措施确保空心板的横向稳定，架设后及时连接铰缝钢筋。（2）连接桥面连续钢筋，设置好桥面整体化现浇层钢筋（与伸出板顶的腹板箍筋绑扎），整体化现浇层混凝土与铰缝混凝土一起浇筑。（3）施工护栏。（4）喷洒防水层、进行桥面铺装施工及安装伸缩缝。2）铰缝施工（1）预制板混凝土凿毛。预制空心板铰缝面应凿毛成凹凸不小于6mm的粗糙面。在浇注铰缝混凝土时湿润表面并座浆，以保证新老混凝土的良好结合。（2）填底缝。采用M15砂浆填底缝，待底缝砂浆达到80%强度以上以后再浇注铰缝混凝土。（3）钢筋绑扎。空心板就位后应及时连接铰缝钢筋，钢筋绑扎、安装时应准确定位，连接筋应使用钢筋定位辅助措施进行定位。（4）混凝土浇注。铰缝混凝土应与桥面整体化层混凝土一起浇筑。浇注混凝土应用振动器振捣，混凝土振捣浇注完成后，板顶用木抹子抹光，初凝之前再进行二次收浆并拉毛处理。（5）混凝土养护。铰缝浇筑后，静置1～2h，带模浇水养护。在常温下一般养护采用干净的无纺土工布覆盖洒水养生，时间不少于7d。冬季气温低于5℃时不得浇水，养护时间增长，并采取保温措施。3）空心板吊装一般采用汽车吊车进行吊装。吊装时采用设吊孔穿束兜托梁底的吊装方法，按照图纸要求设置吊装预留孔，吊装预留孔可采用PVC管。捆绑钢丝绳与板底面、侧面等拐角接触处，必须安放护梁铁瓦或胶皮垫。4）裸板堆放不应超过两层，应适当遮盖，不宜曝晒曝寒。5）施工单位应根据架梁方案对空心板进行施工荷载验算，验算通过后方可施工。空心板架设完成后，在整体化层混凝土浇筑完成并达到设计强度前不得通行施工车辆。4．其他1）所有混凝土浇筑后均需进行保湿养护。预制板拆模后应安装自动喷淋养护措施进行养护，并用土工布覆盖至板底保持足够的湿度和温度，不能只覆盖板顶部分，封锚混凝土浇筑后，静置1～2h，带模浇水养护，常温下一般养护时间不少于14d。现场浇筑的整体化层混凝土在收浆后均需覆盖和洒水养护，覆盖时不得损伤或污染混凝土表面，混凝土面有模板覆盖时,应在养护期间使模板保持湿润，常温下需保湿养护14d以上。冬季气温低于5℃时不得浇水，养护时间适当增长，并采取保温措施。2）空心板施工中钢筋的连接方式：如设计图纸中未说明，钢筋直径≥12mm时，钢筋连接应采用焊接，钢筋直径＜12mm时，钢筋连接可采用绑扎。绑扎及焊接长度应按照《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-2011的有关规定严格执行。3）空心板板端顶板预留了封端混凝土浇筑预留孔，浇筑前将堵头板进行就位，并用砂浆封闭堵头板与空心板内腔间的空隙。顶板预留孔范围内分布钢筋可以截断，必须留够补强连接长度，并采用等强度原则予以补强，确认补强质量后再浇筑封端混凝土，顶板预留孔混凝土可与封端混凝土一起浇筑。4）由于板底横向设置单支座，梁就位后需采取临时措施确保空心板的横向稳定。5）所有新、老混凝土结合面均应严格凿毛处理。6）浇筑整体化层混凝土前应将板顶浮浆、油污清除干净，以保证新、老混凝土良好结合。采用沥青混凝土桥面铺装时，整体化混凝土现浇层的施工技术要求应参照水泥混凝土桥面铺装相关施工技术要求执行。当采用水泥混凝土桥面铺装层时，与整体化混凝土现浇层综合考虑设置，按照水泥混凝土桥面铺装相关施工技术要求执行。六、适用范围1．处于平曲线段上的桥梁，各片板的实际跨径与本通用图的跨径相差应控制在±200mm范围内。2．跨径组合为一联 1×10m或3×10m，各支点均采用板式橡胶支座。3．本图设计荷载等级为公路-Ⅰ级，当有特载车辆通过时，应进行结构验算，并采取相应加强措施。4．本册图纸按80型伸缩装置的尺寸设计，当伸缩量超过80型伸缩装置的限值时，应另行设计联端伸缩缝预留槽。5．边梁外侧翼缘板按防撞等级为SS级的护栏进行设计配筋，如采用其它防撞等级的护栏，应根据汽车防撞要求调整外侧翼缘板的钢筋配置。6．本册图纸未对伸缩缝、护栏、泄水管等进行设计，相关预留、预埋设施应根据项目具体情况进行设置。7．使用本册图纸时应注意桥梁的斜交方向，具体桥梁应根据桥型布置图所示的斜交角和方向进行空心板预制，严防反方向预制。
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