（高清版）JTGT 3310-2019 公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范

中華人民共和國行業(yè)推薦性標準JTG/T3310-2019CodeforDurabilityDes2019—05—27發(fā)布2019—09—01實施中華人民共和國行業(yè)(推薦性)標準公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范人民交通出版社交通運輸部關(guān)于發(fā)布《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》的公告現(xiàn)發(fā)布《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》（JTG/T3310—理權(quán)和解釋權(quán)歸交通運輸部，日常解釋和管理工作由主編單位蘇交科請各有關(guān)單位注意在實踐中總結(jié)經(jīng)驗，及時將發(fā)現(xiàn)的問題和修改建議函告蘇交科集團股份有限公司（地址：江蘇省南京市江寧科學(xué)園鑒于《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTG07-01-2006）已不能適踐經(jīng)驗，并就耐久性設(shè)計中的若干關(guān)鍵點開展了“設(shè)計使用年限和耐久性設(shè)計方法”的專題調(diào)查研究以及不同環(huán)境類別下多種橋型的試設(shè)計工作。先后）， 1 2 2 4 5 10 10 10 12 13 14 15 17 18 20 22 22 22 25 30 31 31 32 34 35 37 40 42 42 42 43 44 46 46 47 49 50 53 53 55 55 55 60 62 65 68 7611.0.3公路工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)包含基于荷載作用的結(jié)構(gòu)設(shè)計和考慮環(huán)境作22.1.3環(huán)境作用等級environm2.1.4設(shè)計使用年限designservic2.1.5耐久性極限狀態(tài)durabil對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在環(huán)境影響下出現(xiàn)的劣化達到耐久性能的某項規(guī)定2.1.8混凝土抗凍耐久性指數(shù)concretefreeze-thawresis2.1.10大摻量礦物摻合料混凝土concretewithhighvolume32.1.11混凝土保護層厚度concret2.1.12氯離子擴散系數(shù)diffusioncoefficient至少為10.5%，碳含量不超過1.2%。低合金耐蝕鋼筋是指合金元素總量不超過4EE53選定原材料、混凝土和水泥基灌漿材料6根據(jù)環(huán)境特點和設(shè)計需求材料耐久性要求橋梁結(jié)構(gòu)§6根據(jù)環(huán)境特點和設(shè)計需求材料耐久性要求橋梁結(jié)構(gòu)§6隧道結(jié)構(gòu)§7 措施選取§8結(jié)構(gòu)物耐久性要求73.0.6公路橋涵結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)依據(jù)其更換難易程度確定設(shè)計使用年限，宜按表8塔3未列入表中的構(gòu)件，由業(yè)主或設(shè)計人員視實際情4大噸位的盆式支座、減隔震支座等一般難于更換，小噸位的板式或盆式橡膠支座一92未列入表中的構(gòu)件，由業(yè)主或設(shè)計人員視實際情ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ硫酸鹽和酸類等腐蝕介質(zhì)與水泥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)ⅦⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦABCDEFⅠ Ⅱ Ⅲ——Ⅳ Ⅴ———Ⅵ Ⅶ 4.3.2一般環(huán)境下公路工程混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用等級劃分應(yīng)按表4.3.2的規(guī)較干燥環(huán)境（20RH≤40%濕潤環(huán)境（60RH≤80%）2干濕交替環(huán)境下的橋梁構(gòu)件指處于水位橋涵埋入土中、溫濕度相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)構(gòu)件埋入土中、溫濕度相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)構(gòu)件橋墩等下部結(jié)構(gòu)寒冷地區(qū)（-8℃＜t＜-3℃)和嚴寒地區(qū)（t≤-8℃)且△t＞10℃,混凝土中度飽水寒冷地區(qū)（-8℃＜t＜-3℃)和嚴寒地區(qū)（t≤-8℃)且△t＞10℃,混凝土高度飽水橋涵鹽霧影響區(qū)：漲潮線以外300m～1.2km范圍非炎熱地區(qū)（年平均溫度低于20℃)的潮汐區(qū)和浪濺區(qū)炎熱地區(qū)（年平均溫度高于20℃)的潮汐區(qū)和浪濺區(qū)表4.5.2a近?；蚝Ｑ舐然锃h(huán)境作用橋涵橋墩、基礎(chǔ)橋墩、承臺、基礎(chǔ)橋墩、承臺、基礎(chǔ)），），），接觸高含量氯離子的鹽漬土體（Cl-含量＞750公路上的鹽霧或懸浮微粒是行駛車輛的輪胎把鹽水或者干鹽粒卷起并拋向表4.6.2a除冰鹽等其他氯化物環(huán)境作用橋涵橋墩、承臺、基礎(chǔ)橋墩橋墩頂面橋墩4.7.2鹽結(jié)晶環(huán)境下公路工程混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用等級劃分應(yīng)按表4.7.2的△t≤10℃,有干濕交替作用的鹽土環(huán)境△t≤10℃,有干濕交替作用的鹽土環(huán)境△t＞10℃,干濕交替作用頻繁的高含鹽量鹽土環(huán)境2水體中硫酸根離子的濃度測定方法按現(xiàn)行標準《鐵路工程水質(zhì)分析規(guī)程》（TB10104）的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，土體中硫酸根離子含量測定方法按現(xiàn)行標準《鐵路工程巖土化學(xué)分析規(guī)程》（TB10103）的相關(guān)規(guī)橋涵），受化學(xué)侵蝕環(huán)境作用考慮，臨空面的混凝土按遭受鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境作用考慮。>1000>1000>30>500>4000>3000>60>2000>10000 3對于處于非干旱、高寒地區(qū)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，表中硫酸根濃度對應(yīng)的環(huán)境條件為干濕交替環(huán)境；若處于4.8.3當混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于硫酸根離子濃度大于1500mg/L的流動水或pH值小4.8.4土體中硫酸鹽的環(huán)境作用等級劃分應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定或滿足表4.8.4的要>1500>750>6000>3000>15000— 積的7.6%,主要分布在長江以南-云貴高原以東地區(qū)，主要包括浙江、上海、江圖4.8.6a全國降水pH年均值等值線分布示意圖(2015年)環(huán)境作用等級構(gòu)件示例橋涵隧道 4.9.2磨蝕環(huán)境下橋涵結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用等級劃分應(yīng)按表4.9.2的規(guī)定執(zhí)行。）：泥石流地區(qū)及西北戈壁荒漠區(qū)洪水期間夾雜和《水泥膠砂耐磨性試驗方法》（JC/T421）橋涵構(gòu)件示例選擇合適的水泥品種；水泥強度等級應(yīng)與混凝土設(shè)含量進行控制。水泥中的鋁酸三鈣（C3A）水化迅速，雖然早期強度較高，但是高但水化熱較大；而硅酸二鈣（C2S）的后期強度較好，但其水化熱較小，因此4粗集料的最大公稱粒徑不應(yīng)超過結(jié)構(gòu)最小邊尺寸的1/4和鋼筋最小凈距％，于10%粉煤灰分為三個等級：Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級。Ⅰ級粉煤灰適用于鋼筋混3各種外加劑中的氯離子總含量不宜大于混凝土中膠凝材料總質(zhì)量的Ⅰ ⅡⅢⅣⅤⅥ Ⅶ 近?；蚝Ｑ螈?CC45C40C35C30境境ABCDEF參考了國外相關(guān)規(guī)范以及國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》(GB/TⅠ>0.4Ⅱ>0.4>0.4Ⅴ>0.4Ⅵ>0.4Ⅶ>0.45.3.8應(yīng)限制單位體積混凝土中的堿含量。混凝土中的最大堿含量不應(yīng)大于表75%)2混凝土抗硫酸鹽結(jié)晶干濕循環(huán)次數(shù)應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《普通混凝土長期5.4.3水泥基灌漿料的基本技術(shù)指標應(yīng)按現(xiàn)行標準《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》6.1.2橋涵混凝土結(jié)構(gòu)的幾何形體應(yīng)簡明、平順，輪廓尺寸變化處不宜采用尖銳調(diào)查表明，既有帶鉸或帶掛孔的懸臂梁及T形支撐在柔性基礎(chǔ)上的橋臺支撐在柔性基礎(chǔ)上的橋臺橋頭搭板接縫主梁端橫隔板橋頭搭板接縫主梁橋頭搭板橋頭搭板接縫主梁端橫隔板鉸接釘支座 支撐在剛性基柔性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)6.1.6應(yīng)及時修補橋涵混凝土缺損及有害裂縫，防止雨水或其他有害物質(zhì)的進一6.2.1混凝土橋涵結(jié)構(gòu)中，鋼筋的混凝土保護層最小厚度應(yīng)符合表6.2.1的規(guī)定。板的情況，最小保護層厚度可將表中相應(yīng)數(shù)值減少20mm，但不得小6.2.2當構(gòu)件受拉側(cè)鋼筋的混凝土保護層厚度大于50mm時,可在保護層內(nèi)增設(shè)抗6.3.2現(xiàn)澆合龍段、濕接縫等后澆部位，可適當使用膨脹劑或摻加纖維材料，或6.4.4橋涵排水系統(tǒng)宜與周圍擋墻、路基等排水系統(tǒng)協(xié)調(diào)，保證水流匯集并排出 4應(yīng)防止橋面雨水從橋梁伸縮縫裝置處滲流到梁端和墩臺；(1)伸縮縫處防排水構(gòu)造示例(圖6.4.4a):伸縮縫處是橋梁防排水設(shè)計的排水管橫橋向排水管橫橋向間距1.0m號柔性排水管伸縮縫-圖6.4.4a伸縮縫處排水構(gòu)造示例(2)混凝土梁外側(cè)翼緣防水構(gòu)造示例(圖6.4.4b):普通墻式護欄沒有延伸(3)預(yù)應(yīng)力錨頭防水構(gòu)造示例(圖6.4.4c):可在封端混凝土外側(cè)涂刷防水 (4)橋臺與翼墻的防水構(gòu)造示例(圖6.4.4d):橋臺和耳墻受到其背后、側(cè)面及前面填料滲水的侵蝕，可在與填料接觸的所有混凝土表面進行瀝青涂層防護。6.5后張預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁6.5.1后張預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋(鋼絞線、鋼絲)應(yīng)選用多重防護措施，其防護措施類型可根據(jù)表6.5.1進行劃分。編號及類型管道內(nèi)部填充表面涂層、憎水處理和防腐面層，滿足本規(guī)范8后張預(yù)應(yīng)力體系的多重防護措施，最初在美國“佛羅里達州后張預(yù)應(yīng)力橋梁 -△△△○○-△△○-△△△○○6.5.3體外預(yù)應(yīng)力筋可采用填充型環(huán)氧涂層鋼絞線、無粘結(jié)鋼絞線或者鋼絞線成△△△△○○○○○△○○○○○△○○△○○○○○固端（PA4）作為埋入式錨頭的基本防護構(gòu)造措施。在環(huán)境作6.6.2對于混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)及橋墩等，可采用整孔、大件或分節(jié)段的預(yù)制拼節(jié)段預(yù)制拼裝橋梁在歐美得到較廣泛應(yīng)用，據(jù)美國節(jié)段橋梁協(xié)會（ASBI）6.6.3預(yù)制節(jié)段間的連接應(yīng)采用環(huán)氧樹脂類膠結(jié)縫或現(xiàn)澆混凝土濕接縫，不宜采等級5MPa以上時，保護層厚度最小值可最多減小5mm，但不得對于直接接觸噴射混凝土或防水板澆筑的模筑混凝土，保護層厚度不應(yīng)小于鋼架靠圍巖一側(cè)的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于40mm；注：當鋼筋沿構(gòu)件截面周邊布置時，“一側(cè)縱向鋼筋”系指沿受力方向兩個對邊中的一邊所布置的縱向鋼防腐蝕附加措施是在混凝土結(jié)構(gòu)本身的耐久性要求滿足相應(yīng)規(guī)定的基礎(chǔ)上--○-------○-△----○-△-境△○△○△△-○○△○△△○-○△○△△-△○△○△△-△△○△△△-○○○△○△-△△○△△△-○○△△○△---△△○△--△△△○△-12個345610環(huán)氧涂層鋼筋在施工操作時應(yīng)避免損傷涂層，當鋼筋表面器振搗。如采用插入式振動器時，應(yīng)用塑料或2耐蝕鋼筋的力學(xué)及工藝性能、疲勞性能、晶粒度、表面質(zhì)量應(yīng)符合ⅠⅢⅣⅢⅣ術(shù)堿含量應(yīng)符合設(shè)計和現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010）的規(guī)12341234567≤1.0×10-32）涂層系統(tǒng)的選用及涂層厚度等要求可按現(xiàn)行的《水運工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)2憎水處理前應(yīng)按照《海港混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTJ275）進行理工作完成后，應(yīng)按《海港混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTJ275）的規(guī)定進3）混凝土表面憎水處理后的干燥速度系數(shù)與未憎水處理的相比，其比值應(yīng)但造價較高；采用聚合物水泥砂漿材料，施工的質(zhì)量8.6.1對于作用等級為E級及以調(diào)查和檢測，并按現(xiàn)行《水運工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標準》（JTS采用混合金屬氧化物（MMO）涂層的鈦帶陽極的外加電流陰極保護技術(shù)適法國內(nèi)主流混凝土壽命預(yù)測模③混凝土表面出現(xiàn)可鋼筋表面氯離子濃度A.2.3不考慮氯離子擴散系數(shù)的時間依賴性時，鋼筋開始銹蝕的時間ti可按式ti2106（A.2.3-1）MK2erf11cr（A.2.3-2）MsD——氯離子擴散系數(shù)（m2/aMcr（kg/m3）Ms（kg/m3）Ms（kg/m3）11ti1Mti1MD0——氯離子擴散系數(shù)（m2/aDx210604t0erf11Mx,t0Ms2x——氯離子擴散深度（mmM(x,t0)——檢測時x深度處的氯離子濃度（kg/m3DD0t0tD5a——齡期5年的氯離子擴散系數(shù)（mT——環(huán)境年平均溫度(℃)。Mcrkexp1erf（A.2.6-1）kMs2（A.2.6-2） McrM1MsM11erf（A.2.6-3）M1kexp1erf（A.2.6-4）tcrtccr0.012c/d0.00084fcu,k0.018cr0.015c/d1.550.0014fcu,k0.016311.6i103i——鋼筋腐蝕電流密度(μA/cm2）。3dlni8.6170.618lnMslTMslMs0MsMs01erfMsl——鋼筋表面氯離子濃度（kg/m3ⅢⅢⅢⅢⅢⅢk1.8M10RH124（A.2.9-4）面氯離子濃度的平均值，即MMsMsl/2。當M3.6時，取3.6Ms0——腐蝕環(huán)境混凝土制備時已經(jīng)含有的氯離子含量（kg/m3f xc KKKKKD0tKKKKKD0t1-Ks10.51s0.6（A.3.3-2）KE——環(huán)境影響因子，對于浸泡，KE=1；對于干濕循環(huán)，KE=2.6；KT=eqT0-TTD01.580.05FA9.5104FA29.5106FA30.13W/BR1.30.06FA28.5104FA228.5106FA30.490.92W/B1.546.2W/Bc0——混凝土內(nèi)部的初始自由氯離子濃度，xc=x+x凝土橋梁耐久性設(shè)計方法和設(shè)計參數(shù)研究》。在《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標準》1t1c211064f()D0terf11Mcr/MsD0——t0時刻的氯離子有效擴散系數(shù)（m2/a當不能取得實測數(shù)據(jù)時，齡D01012.062.4W/BW/B——水膠比；α=0.2+0.4((%FA)/50+(%SG)/70)Ms——混凝土表面氯離子濃度（kg/m3缺乏實測數(shù)據(jù)時，可按表f(σ)——應(yīng)力影響系數(shù)；cr0.015c/d1.150.0014fcu,k0.016(A.4.4-2)fcu,k——混凝土立方體抗壓強度標準值（MPaλcl——氯腐蝕環(huán)境保護層開裂前鋼筋的平均銹蝕速度（mm/a可按式11.6i103(A.4.4-3)i——鋼筋的銹蝕電流密度(μA/cm2可按下式估算：lni8.6170.618lnMslT273510lnmcl(A.4.4-4)T——鋼筋處溫度，可用大氣環(huán)境溫度(℃);MslMs0MsMs01erf（A.4.4-5）MS0——腐蝕環(huán)境混凝土制備時已經(jīng)含有的氯離子含量（kg/m3MS——混凝土表面氯離子濃度（kg/m3DD0t0g（A.4.4-6）t2k1.8M10RH124(A.4.4-7)面氯離子濃度的平均值，即MMsMsl/2M3.6時，取3.6δd——保護層完全剝落時刻的鋼筋銹蝕深度，可按式(A.4.5-2)或式(A.4.5-3)d0.2550.00084fcu,kd0.2730.00055fcu,k1.8λcltidgcr——臨界氯離子濃度的特定值，以占膠凝材料的質(zhì)量比表示，可按表高中低8crCds,clAs,clW/BCs,clW/B——水膠比；R,cl——l表A.5.3-4養(yǎng)護因子k,cl取值表— 1 —表A.5.3-5環(huán)境因子k,cl取值表 — — —— — — — 1本附錄列舉了四個國內(nèi)外較為常用的氯離子侵蝕條件下的混凝土結(jié)構(gòu)壽C=-D。鑒于各模型修正時對不同影響參數(shù)的側(cè)重點不同，因此計算表達附錄A給定設(shè)計使用年限的保護層厚度計算方法mm方法1——CECS評定標準方法提出的計算方法是國內(nèi)較為主流的壽命預(yù)測模型，給出了明確的極限狀態(tài)劃分標準和階段時間計算公式，參數(shù)設(shè)計考慮了保護層厚度、氯離子擴散系數(shù)及其時間依賴系數(shù)、臨界氯離子濃度等主要影響因素，公式架構(gòu)易理解和掌握，通用性較好。方法2——多因素耦合方法提出的適用于粉煤灰混凝土的多因素壽命預(yù)測模型，以計算比較特定時刻鋼筋表面氯離子濃度與臨界值的大小為目標，公式變形后其基本架構(gòu)與方法1相似。該方法在考慮方法1的設(shè)計參數(shù)的基礎(chǔ)上，增加了氯離子結(jié)合能力R、時間依賴系數(shù)m及其他應(yīng)力、維度、環(huán)境因子作為修正項，是考慮了環(huán)境與應(yīng)力耦合影響的多維壽命預(yù)測模型。方法3——西部課題方法是在方法1的基礎(chǔ)上，對部分設(shè)計參數(shù)進行修正后所得，因此兩者架構(gòu)相同。該方法提升了氯離子擴散系數(shù)的時間依賴性常數(shù)a的權(quán)重，并增加了應(yīng)力影響因子表達式f(O)。方法4法重歐洲D(zhuǎn)uracrete方法與計算方法1相比，也增加了對環(huán)境、應(yīng)力、構(gòu)件與施工影響的考慮，以保護層厚度的誤差項、抗力分項系數(shù)、環(huán)境因子和養(yǎng)護因子等指標進行修正。多項指標按照結(jié)構(gòu)情況進行定量化的級別劃分。2本附錄示例采用方法1——CECS評定標準方法推薦的計算模型，假定目標構(gòu)件的耐久性主要受氯離子侵蝕的影響，選取鋼筋表面氯離子濃度達到臨界值，即：鋼筋開始銹蝕作為耐久性極限狀態(tài)。計算當結(jié)構(gòu)達到設(shè)計使用年限時，氯離子的侵蝕深度。將計算所得氯離子侵蝕深度與《規(guī)范》規(guī)定的最小保護層厚度值年平均溫度T(℃)5粉煤灰摻量%FAMcr（kg/m3）Ms（kg/m3