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 D62-2004
4.《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
5.《公路交通安全设施设计技术规范》(JTG D81-2006)
6.《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/T B07-01—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
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
1)水泥:应采用品质稳定的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的规定,不应使用其它品种水泥。同一座桥的预制梁应采用同一品种水泥。
2)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的规定。
3)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的规定。
4)选用的骨料直径不大于3/4钢筋净距,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:预制主梁及横隔梁、湿接缝、封锚端、墩顶现浇连续段等采用C50;桥面现浇混凝土采用C40;桥面铺装采用沥青混凝土。
a) 混凝土拌和及养护用水应符合JGJ 63的规定要求。
b) 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%。
c) 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中I级粉煤灰的规定。
d) 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)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)和《混凝土膨胀剂》(GB23439)的要求。
2.普通钢筋
普通钢筋采用HRB400钢筋,钢筋性能应符合《钢筋混凝土用钢 第二部分: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、20、25、28mm六种规格。
3.预应力钢筋
采用抗拉强度标准值fpk =1860MPa,公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线,其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2003)的规定。并对进厂(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:滑动支座上、下钢板和预埋钢配件采用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T梁正弯矩钢束采用YM15-5型、YM15-6型、YM15-8型、YM15-9型系列锚具及其配件,在墩顶处的负弯矩钢束采用YM15-5型系列锚具及其配件,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。锚具及其配套的配件必须采用工厂定型产品。
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,橡胶支座橡胶原材料采用氯丁橡胶。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)的要求,其安装应按厂家要求进行。
四、设计要点
1.本标准图的结构体系为先简支后结构连续,按部分预应力A类构件设计。
2.设计计算采用平面杆系结构计算软件计算,横向分配系数按刚性横梁法计算,并采用空间结构计算软件校核。
3.设计参数
1)混凝土:重力密度γ=26.0kN/file:///C:\Users\t\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps792E.tmp.png,弹性模量EC=3.45×file:///C:\Users\t\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps792F.tmp.pngMPa。
2)沥青混凝土:重力密度γ=24.0kN /file:///C:\Users\t\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps7930.tmp.png。
3)预应力钢筋:弹性模量Ep=1.95×105 MPa,松驰系数ζ=0.3。
4)锚具:锚具变形、钢筋回缩按6mm(一端)计算;金属波纹管摩阻系数μ=0.25,偏差系数k=0.0015。
5)支座不均匀沉降:Δ=5mm。
6)竖向梯度温度效应:考虑沥青铺装层和桥面现浇(含水泥混凝土铺装)层对梯度温度的影响,按现行规范规定取值。
7)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。
5.一片梁梁端支点反力(汽车荷载考虑冲击系数):
一片梁梁端支点反力
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》JTG/T F50-2011有关条文办理外,还应特别注意以下事项:
1.主梁预制
1)浇筑主梁混凝土前应严格检查伸缩缝、护栏、泄水管、支座等附属设施的预埋件是否齐全,护栏预埋钢筋必须预埋在预制梁内,确定无误后方能浇筑。支座处梁底混凝土楔形块应与预制梁混凝土同时浇筑。施工时,应保证预应力管道及钢筋位置准确。梁端2m范围内及锚下混凝土局部应力大、钢筋密,特别是锚下混凝土,应充分振捣密实,严格控制其质量。
2)保护层厚度未包括施工误差。
3)为了防止预制梁上拱过大,预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差,存梁期不超过90d,若累计上拱值超过计算值10mm,应采取控制措施。预制梁应设置向下的二次抛物线反拱。预制T梁在钢束张拉完成后、各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生的下挠值如下表所示,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20mm,
桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。施工设置反拱时,预应力管道也同时反拱。
预加力引起的上拱度及二期恒载产生的下挠值表
(表中正值表示位移向上;负值表示位移向下)
用于同一跨中各件梁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。
4)主梁预制时,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、护栏及其它相关附属构造,均应参照有关图纸施工,护栏预埋钢筋必须预埋在预制梁内。
5)梁体混凝土浇注。应斜向分段、水平分层连续浇筑、一次灌注完成不设施工缝。每片T梁浇筑总时间不宜超过4.5h,施工中应加强观察,防止漏浆,欠振和漏振现象发生。梁顶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。
6)用于同一跨中各件梁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。
7)预制梁混凝土拌和物入模前含气量应控制在3.0%~4.5%。预制梁混凝土浇筑时,模板及钢筋温度宜在5℃~35℃。预制梁混凝土拌和物入模温度宜在5℃~30℃。
8)预制梁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。施工试件应随梁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)梁体混凝土振捣浇注完成后,采用木抹子对梁顶进行抹光,初凝之前再进行二次收浆处理,最后进行拉毛处理。
10)预制梁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T梁腹板箍筋点焊连接,严防错位和管道下垂,如果管道与钢筋发生碰撞,应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。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)预制梁内正弯矩钢束及墩顶连续段处的负弯矩钢束均采用两端同时张拉,锚下控制应力正、负弯矩钢束为0.75fpk =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。
3)施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。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。
4)预应力钢束张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值的85%后,且混凝土龄期不少于7d时进行。
钢束总引伸量一览表(一端,扣除10%初拉力) 单位:mm
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)预制梁预应力张拉时及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)主梁预应力钢束张拉必须采取措施以防梁体发生侧弯,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。主梁正弯矩钢束建议张拉顺序为:N2→N3→N4→N1。墩顶负弯矩钢束张拉顺序为:T1→T2→T3。
9)预应力管道压浆宜采用真空辅助压浆施工工艺,为确保真空压浆质量,应根据《预应力混凝土用金属波纹管》(JG225-2007)的要求对金属波纹管进行现场检测。采用的压浆设备和压浆材料应满足部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)的相关要求。管道压浆采用C50水泥浆,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。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,T梁方可吊装。
10)封锚。压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净,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。封锚混凝土浇筑后,静置1~2h,带模浇水养护。脱模后在常温下一般养护时间不少于14d。冬季气温低于5℃时不得浇水,养护时间增长,采取保温措施。
3.主梁安装
1)结构连续一联上构施工顺序:主梁预制→安装中间墩临时支座、架梁→浇注墩顶现浇连续段→张拉中墩顶T梁负弯矩钢束→拆除中间墩临时支座、浇注翼缘板、横隔梁湿接缝→形成连续体系→安装护栏→浇筑桥面现浇层混凝土→浇筑沥青混凝土铺装→安装附属设施→成桥。
2)预制梁采用设吊孔穿束兜梁底的吊装方法(图中未示吊绳穿孔)。吊点应设在梁端隔梁中心线内侧30cm的范围内,捆绑钢丝绳与梁片底面、侧面的拐角接触处,必须安放护梁铁瓦或胶皮垫。预制梁运输、起吊过程中,应注意保持梁体的横向稳定,架设后应采取有效措施加强横向临时支撑,连接现浇连续段连接钢筋和翼缘板、横隔板接缝钢筋等,以增加梁体的稳定性和整体性。
3)裸梁堆放不应超过两层,应适当遮盖,不宜曝晒曝寒
4)桥梁架设采用架桥机吊装。宜在主梁间横隔板的连接和翼板湿接缝混凝土浇筑后(或采用同等可靠的横向临时连接后),且达到混凝土强度设计等级的85%并采取压力扩散措施后,方可在其上运梁。架桥机在桥上行驶时必须使架桥机重量落在梁肋上,施工单位应按所采用的架桥机型号对主梁进行施工荷载验算,验算通过后方可施工。若采用其他方式运梁,在采用可靠的横向临时连接后保持梁体的整体稳定后,还应按规范核算梁体的整体承载能力及桥面板局部承载能力(单片预制T梁裸梁可承受的最大弯矩=4600kNm;桥面板按支撑在腹板上的悬臂板,车轮荷载按着地面积600×200mm考虑,其顺桥向单位宽度可承受的最大负弯矩=60kNm/m。
5)待墩顶现浇段混凝土立方体强度达到混凝土强度设计等级的85%后,张拉连续束。
4.湿接缝施工
1) 预制梁混凝土凿毛。梁顶板要浇注混凝土的范围内的梁板表层混凝土凿去5~10mm,在浇注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) 模板安装。按施工规范要求安装底模,为严防漏浆,模板周围采用高强止浆橡胶条止浆。
3) 钢筋绑扎。钢筋绑扎、安装时应准确定位,翼缘环形钢筋、端部横向连接筋必须使用钢筋定位辅助措施进行定位。
4) 混凝土浇注。湿接缝混凝土应用平板振动器振捣。混凝土振捣浇注完成后,梁顶用木抹子抹光,初凝之前再进行二次收浆处理并拉毛。
5) 混凝土养护。湿接缝浇筑后,静置1~2h,带模浇水养护。脱模后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14d。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。
5.其他
1)横隔梁钢筋骨架的位置,施工时应准确放样,以期给搭接钢筋的顺利焊接及绑扎创造条件。
2)预制梁顶、预制梁端面与连续结构的端横隔板侧面混凝土表面应进行严格的凿毛处理,最好在浇注T梁后及时进行。
3)浇注桥面现浇层混凝土前应将梁顶浮浆、油污清除干净,以保证新、老混凝土良好结合,注意预埋泄水管及交通工程的通讯管线预埋件。
4)本标准图未示伸缩缝预埋钢筋,使用时应根据选用的伸缩缝布置相应的预埋钢筋。
5)采用沥青混凝土桥面铺装时,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可设置非沥青基类防水层。调平层或整体化层施工要求参照水泥混凝土桥面铺装相关施工技术要求执行。
6)预制梁简支安装时,应设置临时支座,待桥面现浇层混凝土施工完成后才能拆除。
7)斜交桥梁预制时应注意桥梁斜交方向。
六、适用范围
1.处于曲线段上的桥,可通过改变预制梁长来适应。本册图纸适用于预制梁长变化范围在±500mm范围内,梁长变化段设置在跨中横隔梁两侧,预制梁内预应力钢束变化段应设置在跨中直线段内;横桥向可通过调整边梁外翼板长来适应曲线变化。若梁长超过此范围需根据各桥具体情况进行计算调整。
2.处于变宽段上的桥梁,可通过调整制梁横向湿接缝尺寸来适应,湿接缝宽度调整范围在400mm~875mm。考虑施工横向连接湿接缝宽度不宜小于400mm,若湿接缝宽度超过875mm,则需根据各桥具体情况进行计算调整。
3.跨径组合为一联 2×35m至4×35m,支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应根据气温变化幅度、每联孔数以及桥墩刚度等具体情况,通过计算确定。
4.本册图纸采用80型伸缩缝或160型伸缩缝,80型伸缩缝最小槽口深度不宜小于180mm,160型伸缩缝最小槽口深度不宜小于400mm,当桥面铺装层厚度和本套图纸中的尺寸不一致时,注意调整预制梁尺寸,以保证伸缩缝最小槽口尺寸的要求。80型伸缩缝设置在桥墩处时,可采取增加封锚段长度、移动梁体或增加梁长等方法,使梁端间距为80mm。使用本标准图时,应根据桥位处气象条件,选择不超过160型伸缩缝所适宜的一联长度。施工时应根据伸缩缝安装时的温度来确定其安装宽度。
5.本图设计荷载等级为公路-Ⅰ级,当有超限车辆通过时,应进行结构验算,并采取相应措施。
6.本标准图未对伸缩缝、支座、护栏、泄水管等进行设计,使用时另参考其他图纸。