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文檔簡介
ICS號
CCS號
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CHTSXXXXX-XXXX
公路裝配式鋼便橋設(shè)計與施工
技術(shù)指南
Technicalguideforthedesignandconstructionofassembledhighway
steelbridge
(征求意見稿)
xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施
中國公路學(xué)會發(fā)布
作為國家標(biāo)準(zhǔn)委、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)雙試點單位,中國公路學(xué)會積極貫徹國務(wù)
院《深化標(biāo)準(zhǔn)化工作改革方案》(國發(fā)〔2015〕13號)的要求,立足交通運輸行業(yè)公路交通
領(lǐng)域,于2015年6月份正式啟動團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)工作。同時,中國公路學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)工作得到了交通運
輸部的大力支持,并正式寫入交通運輸部《交通運輸標(biāo)準(zhǔn)化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。
中國公路學(xué)會嚴(yán)格按照學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)管理辦法及團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)良好行為指南要求對標(biāo)準(zhǔn)化工作
進(jìn)行管理,遵循開放、公平、透明、協(xié)商一致的原則,突出團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)貼近實際、注重實用的
特點,充分發(fā)揮密切跟蹤行業(yè)科技創(chuàng)新進(jìn)程、及時了解市場技術(shù)發(fā)展需求的優(yōu)勢,為交通運
輸行業(yè)公路交通領(lǐng)域提供優(yōu)質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,并打造中國公路學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)品牌。
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standard)。
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團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
公路裝配式鋼便橋設(shè)計與施工技術(shù)指南
Technicalguideforthedesignandconstructionofassembled
highwaysteelbridge
T/CHTSXXXXX-20XX
主編單位:蘇交科集團(tuán)股份有限公司
發(fā)布單位:中國公路學(xué)會
實施日期:××××年××月××日
××××××(出版單位)
前言
本指南是在系統(tǒng)總結(jié)國內(nèi)公路裝配式鋼便橋設(shè)計與施工研究成果和工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上
編制而成。
本指南按照《中國公路學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則》(T/CHTS10001)編寫。共分為7章,主要
內(nèi)容包括:總則、術(shù)語和和符號、基本規(guī)定、材料、設(shè)計、施工及驗收等。
本指南由蘇交科集團(tuán)股份有限公司提出,受中國公路學(xué)會委托,負(fù)責(zé)具體解釋工作。請
有關(guān)單位將實施中發(fā)現(xiàn)的問題和建議反饋至蘇交科集團(tuán)股份有限公司(地址:江蘇省南京市
江寧區(qū)誠信大道2200號,聯(lián)系電話電子郵箱:jsti_wangxianqiang@163.com),
供修訂時參考。
主編單位:蘇交科集團(tuán)股份有限公司
參編單位:×××、×××、×××
主要起草人:×××、×××、×××
主要審查人:×××、×××、×××
目次
1總則..............................................................................................................................................1
2術(shù)語和符號...................................................................................................................................2
2.1術(shù)語........................................................................................................................................2
2.2符號........................................................................................................................................3
3基本規(guī)定.......................................................................................................................................6
4材料..............................................................................................................................................7
4.1一般規(guī)定................................................................................................................................7
4.2性能要求................................................................................................................................7
4.3設(shè)計指標(biāo)................................................................................................................................7
5設(shè)計..............................................................................................................................................9
5.1一般規(guī)定................................................................................................................................9
5.2構(gòu)造設(shè)計................................................................................................................................9
5.3橋面系設(shè)計計算..................................................................................................................11
5.4主梁設(shè)計計算......................................................................................................................14
5.5下部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算..............................................................................................................16
6施工............................................................................................................................................19
6.1一般規(guī)定..............................................................................................................................19
6.2運輸與存儲..........................................................................................................................19
6.3下部結(jié)構(gòu)施工......................................................................................................................20
6.4貝雷梁安裝..........................................................................................................................22
6.5橋面系施工..........................................................................................................................24
6.6拆除施工..............................................................................................................................24
7驗收............................................................................................................................................25
7.1一般規(guī)定..............................................................................................................................25
7.2外觀尺寸..............................................................................................................................25
7.3承載能力..............................................................................................................................26
用詞說明.........................................................................................................................................27
1總則
1.0.1為適應(yīng)我國公路裝配式鋼便橋的建設(shè)需求,規(guī)范和指導(dǎo)臨時保通用公路裝配式
鋼便橋設(shè)計、施工與驗收,保障施工質(zhì)量與安全,特制定本指南。
1.0.2本指南適用于321型與HD200型貝雷梁裝配式鋼便橋,其他類型鋼便橋可參照
使用。
1.0.3公路裝配式鋼便橋設(shè)計、施工、驗收除應(yīng)符合本指南的規(guī)定外,還應(yīng)符合有關(guān)
法律法規(guī)及國家、行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
1
2術(shù)語和符號
2.1術(shù)語
2.1.1裝配式鋼便橋Assembledsteelbridge
一種由定型化鋼構(gòu)件組拼形成的鋼結(jié)構(gòu)橋梁,主要用于應(yīng)急搶修與施工保通,如圖2.1.1
所示。
欄桿
橋面體系
貝雷梁
墩頂雙拼工字鋼連接構(gòu)件
工字鋼縱梁
牛腿片
平聯(lián)
鋼管樁
圖2.1.1裝配式鋼便橋結(jié)構(gòu)示意圖
2.1.2貝雷梁Baileybeam
裝配式鋼便橋的主要承重上部結(jié)構(gòu),由貝雷片縱向連接和貝雷支撐架橫向連接組成的空
間桁架梁式結(jié)構(gòu)。
2.1.3貝雷片Baileytruss
由上弦桿、下弦桿、豎桿及斜桿焊接而成的桁架,弦桿端部有陰陽接頭與桁架連接銷
孔。
2.1.4貝雷支撐架Baileysupporttruss
又稱花架,設(shè)置于兩片貝雷之間的橫向連接構(gòu)件,使兩片貝雷形成空間桁架結(jié)構(gòu)。
2.1.5貝雷聯(lián)板Baileycontactboard
兩個貝雷空間桁架結(jié)構(gòu)之間的橫向連接構(gòu)件,可設(shè)置為斜向或橫向聯(lián)板。
2.1.6陰頭和陽頭Convexendandconcaveend
2
貝雷片兩端的陰陽接頭,一端為凸起一端為凹入,凸起端名為陽頭,凹入端名為陰頭。
2.1.7連接銷Connectingpin
設(shè)置于兩貝雷片陰陽接頭之間用于貝雷片縱向接長的銷子。連接銷一端設(shè)置有保險,
另一端設(shè)置有凹槽,用于防止連接銷脫落。
2.1.8U形卡扣U-shapebuckle
設(shè)置于貝雷片下弦與橋墩橫向構(gòu)件之間的U形鋼構(gòu)件,用于加強(qiáng)貝雷片與下部結(jié)構(gòu)的
連接,防止貝雷片橫向移動。
2.1.9船形扣Boat-shapebuckle
由開孔槽鋼、開孔薄鋼片、螺栓及六邊形螺母組成的限位構(gòu)件,用于貝雷梁上弦與鋼橋
面板的連接,防止橋面板滑移,增強(qiáng)貝雷梁與上部結(jié)構(gòu)的整體性。
2.1.10牛腿片Bracketpiece
一種切角四邊形的薄鋼板,設(shè)置于鋼管樁兩端部,用于加強(qiáng)鋼管樁與鋼板的連接。
2.2符號
2.2.1材料性能和幾何參數(shù)有關(guān)符號
A1、A2——工字鋼、橋面板截面面積;
bi——第i個集中力到最近支座的距離(mm);
bx——組合截面中心間距;
E——彈性模量;
fd——鋼材抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值;
fvd——鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計值;
fcd——鋼材斷面承壓(刨平頂緊)強(qiáng)度設(shè)計值;
w
ffd——角焊縫抗拉、抗剪和抗壓強(qiáng)度設(shè)計值;
www
ffftd、vd、cd——對接焊縫抗拉、抗剪和抗壓強(qiáng)度設(shè)計值;
H——貝雷片高度;
hl——鋼管樁位于土層或一般沖刷線以上高度;
h0——支座處貝雷片計算高度;
h、h1——工字鋼和橋面板截面高度;
3
I——桁架截面抗彎慣性矩;
Ix、Iy——組合截面、橫截面抗彎慣性矩;
I1、I2——工字鋼、橋面板對組合截面形心的抗彎慣性矩;
I1、I2——工字鋼、橋面板對自身形心的抗彎慣性矩;
Jx——組合截面縱向每米寬度的截面抗彎慣性矩;
L——貝雷梁長度;
l——構(gòu)件計算跨度或長度;
Wx、Wy——計算截面相對于x軸和y軸的截面模量;
——貝雷片斜桿與豎桿之間夾角;
p——工字鋼上的集中力;
P——單個車輪軸重;
y、y1、y2——組合截面、工字鋼、橋面板形心到x軸的距離;
*
Sx——組合截面y處以外面積對中性軸的靜矩;
2.2.2作用效應(yīng)及抗力有關(guān)符號
M——橋面板每米板寬跨中彎矩設(shè)計值;
Q——橋面板每米板寬剪力設(shè)計值;
V——構(gòu)件的剪力設(shè)計值;
f——靠跨中最近的集中力處撓度值;
fe——貝雷梁彈性撓度計算值;
fn——貝雷梁非彈性撓度計算值;
Mt——溫度效應(yīng)產(chǎn)生的墩底彎矩;
Mx、My——計算截面的彎矩設(shè)計值;
SX——貝雷片弦桿的軸力設(shè)計值;
SF——貝雷片斜桿的軸力設(shè)計值;
SZ——貝雷片豎桿的軸力設(shè)計值;
Keq——貝雷梁的撓度等代荷載;
4
2.2.3計算系數(shù)有關(guān)符號
a——沿行車方向橋面板有效工作寬度;
b1——橋面板的有效寬度;
m——單個貝雷梁縱向拼接節(jié)數(shù);
0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);
Kdf——活載橫向分配系數(shù);
——汽車荷載沖擊系數(shù);
b——受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù);
——鋼材線膨脹系數(shù);
t——溫度變化值;
5
3基本規(guī)定
3.0.1公路裝配式鋼便橋設(shè)計應(yīng)對工程地質(zhì)、水文、氣象、跨線設(shè)施等進(jìn)行實地勘察。
3.0.2公路裝配式鋼便橋設(shè)計應(yīng)根據(jù)建設(shè)條件、使用年限、通行要求、經(jīng)濟(jì)性等因素,
合理確定結(jié)構(gòu)形式、跨徑布置和截面構(gòu)造。
條文說明
公路裝配式鋼便橋設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)功能和使用需求合理選擇橋型方案,并滿足既有道路
通行及河流洪水位的凈空要求;構(gòu)件宜標(biāo)準(zhǔn)化、通用化,便于制作、安裝、檢查、維護(hù)、拆
卸與重復(fù)利用。321型貝雷梁一般用于跨徑9-15m的裝配式鋼便橋,HD200型貝雷梁一般用
于跨徑小于40m的裝配式鋼便橋。
3.0.3公路裝配式鋼便橋的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及其他力學(xué)指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計要求。
3.0.4公路裝配式鋼便橋施工應(yīng)根據(jù)施工條件、安全、經(jīng)濟(jì)、便捷等因素選擇合理施
工方案。
條文說明
公路裝配式鋼便橋施工前,應(yīng)編制施工專項方案,并通過專家論證。施工工藝的選擇應(yīng)
考慮現(xiàn)場施工條件的制約,從安全性、經(jīng)濟(jì)性、便捷性等原則出發(fā),合理選擇施工方案。
3.0.5公路裝配式鋼便橋施工時,應(yīng)建立、健全質(zhì)量保證體系,加強(qiáng)質(zhì)量管理和質(zhì)量
控制;對施工中存在的風(fēng)險源進(jìn)行分析、評估,制定防范對策和突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案,滿足相
關(guān)安全技術(shù)規(guī)程的要求。
3.0.6公路裝配式鋼便橋施工完成后,應(yīng)進(jìn)行檢查與驗收,驗收合格后方可使用,并
在使用過程中加強(qiáng)檢查與維護(hù)。
6
4材料
4.1一般規(guī)定
4.1.1公路裝配式鋼便橋所用材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合設(shè)計文件的要求和相
關(guān)現(xiàn)行國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
4.1.2應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、受力狀態(tài)、連接方法及所處環(huán)境條件,合理選用材料。
4.1.3進(jìn)場材料除應(yīng)有生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明書外,還應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行抽樣復(fù)檢,
檢驗合格后方可使用。
4.1.4材料的存放、使用和回收應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,保證材料合格可靠。
4.2性能要求
4.2.1貝雷片、連接銷應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《裝配式公路鋼橋制造》(JT/T728)的規(guī)定。
4.2.2熱軋工字鋼、熱軋槽鋼應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《熱軋型鋼》(GB/T706)的規(guī)定,熱軋
螺旋鋼管應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》(GB/T9711)的規(guī)定。
4.2.3鋼板應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T
1591)的規(guī)定?;y鋼板應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《花紋鋼板》(GB/T3277)的規(guī)定。
4.2.4焊接材料應(yīng)與設(shè)計選用的鋼材相匹配,手工電弧焊焊條應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《低合
金鋼焊條》(GB/T5118)的規(guī)定。
4.2.5普通螺栓的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《六角頭螺栓C級》(GB/T5780)和《六角頭
螺栓》(GB/T5782)的規(guī)定。
4.2.6涂裝材料應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》(JT/T722)的
規(guī)定。
4.3設(shè)計指標(biāo)
4.3.1貝雷片和連接銷的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表4.3.1的規(guī)定采用。
表4.3.1貝雷片和連接銷強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)
抗拉、抗壓、抗彎抗剪斷面承壓(刨平頂緊)
構(gòu)件
fdfvdfcd
貝雷片(Q345)275160355
連接銷(30CrMnTi)11055851300
7
4.3.2鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表4.3.2的規(guī)定采用。
表4.3.2鋼材強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)
鋼材強(qiáng)度設(shè)計值
抗拉、抗壓、抗彎抗剪斷面承壓(刨平頂緊)
牌號厚度(mm)
fdfvdfcd
≤16190110
Q235鋼280
>16,≤40180105
≤16275160
Q345鋼355
>16,≤40270155
4.3.3焊縫的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表4.3.3的規(guī)定采用。
表4.3.3焊縫強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)
鋼材對接焊縫角焊縫
w
焊接方法和焊抗拉ftd抗拉、抗
厚度抗壓抗剪
條型號牌號焊縫質(zhì)量等級壓或抗剪
ww
(mm)ff
cdvdw
一級、二級三級ffd
E43型焊條的≤16190190160110
Q235140
手工焊>16,≤40180180155105
E50型焊條的≤16275275235160
Q345175
手工焊>16,≤40270270230155
ww
注:對接焊縫受彎時,在受壓區(qū)的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值取fcd,在受拉區(qū)的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值取ftd。
8
5設(shè)計
5.1一般規(guī)定
5.1.1公路裝配式鋼便橋設(shè)計應(yīng)包括橋型布置、構(gòu)造設(shè)計、作用效應(yīng)計算和極限狀態(tài)
驗算。
5.1.2公路裝配式鋼便橋單跨跨徑宜為3m的倍數(shù),寬度應(yīng)滿足保通車輛、人群通行
及施工機(jī)械的交通需求。通航孔的設(shè)計應(yīng)考慮水域的通航情況,并符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《內(nèi)河通航
標(biāo)準(zhǔn)》(GB50139)的規(guī)定。
5.1.3貝雷梁的梁底高程必須滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)橋
下最小安全高度的規(guī)定。
5.1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計分析的計算模型和基本假定,應(yīng)與結(jié)構(gòu)實際受力狀態(tài)相符合,其精度
應(yīng)能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求。
5.1.5公路裝配式鋼便橋設(shè)計作用效應(yīng)組合應(yīng)按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》
(JTGD60)規(guī)定計算,施工鋼棧橋還應(yīng)考慮施工機(jī)械荷載。
5.1.6公路裝配式鋼便橋的承載能力及穩(wěn)定性驗算應(yīng)按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)
計規(guī)范》(JTGD64)的相關(guān)規(guī)定計算,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.1。
5.1.7公路裝配式鋼便橋豎向撓度應(yīng)考慮貝雷梁的非彈性變形,設(shè)計荷載作用下的豎
向總撓度不應(yīng)超過跨徑的1500。
5.2構(gòu)造設(shè)計
5.2.1橋墩橫向工字鋼應(yīng)設(shè)置在貝雷片節(jié)點處,制動墩上方應(yīng)設(shè)置變形縫。
條文說明
為降低溫度與制動力效應(yīng),應(yīng)在制動墩上方設(shè)置變形縫。變形縫的設(shè)置原則:1.伸縮縫
應(yīng)設(shè)置在制動墩墩頂?shù)恼戏剑?.兩個變形縫之間的距離,應(yīng)根據(jù)制動墩水平承載能力等因
素綜合確定;3.伸縮縫的最小寬度,應(yīng)根據(jù)溫度與制動力作用下一聯(lián)結(jié)構(gòu)的變形確定;4.伸
縮縫處橋面和欄桿應(yīng)斷開,貝雷片不插連接銷,但陽頭仍套在陰頭內(nèi);5.伸縮縫的內(nèi)部不得
有其他填充物。
5.2.2為保證貝雷梁橫向連接整體穩(wěn)定性,應(yīng)在兩貝雷片之間縱向間隔3m設(shè)置橫向
支撐架。
9
條文說明
貝雷支撐架構(gòu)造如圖5.2.2所示,由4根斜撐、3根水平撐和2根豎撐焊接而成,斜撐、
上下水平撐、中間水平撐和豎撐材料可采用角鋼。
圖5.2.2支撐架示意圖
5.2.3每組貝雷梁之間應(yīng)進(jìn)行聯(lián)板連接,宜在縱橋向間隔3m設(shè)置,如圖5.2.3所示。
圖5.2.3貝雷聯(lián)板示意圖
5.2.4橋面板與貝雷梁之間應(yīng)設(shè)置船型扣,每塊橋面板宜均勻布置2個。
條文說明
公路裝配式鋼便橋宜使用船型扣(如圖5.2.4所示)或其他措施,防止貝雷梁與鋼橋面
板間的滑移,船型扣可由型鋼、鋼板、螺栓焊接而成。
(a)船型扣大樣圖
10
(b)船型扣連接示意圖
圖5.2.4船型扣大樣與連接示意圖
5.2.5貝雷梁與下部結(jié)構(gòu)之間應(yīng)使用U型卡扣或其他措施限制貝雷片與下部結(jié)構(gòu)橫向
滑動,如圖5.2.5所示。
圖5.2.5U型卡扣示意圖
5.2.6應(yīng)在鋼管樁頂部焊接牛腿片和樁頂鋼板,以提高傳力性能和局部穩(wěn)定性,如圖
5.2.6所示。牛腿片寬度不宜小于200mm,沿鋼管頂部四周均布設(shè)置,角度不宜大于45°。
圖5.2.6牛腿片示意圖
5.2.7公路裝配式鋼便橋的欄桿與扶手,應(yīng)滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)
范》(JTG81)的要求。
5.3橋面系設(shè)計計算
5.3.1當(dāng)公路裝配式鋼便橋的橋面板兩邊支承于貝雷梁或型鋼時,應(yīng)按單向板計算,
并考慮單向板跨徑方向共同工作寬度。
11
條文說明
為增強(qiáng)橋面系的整體性,現(xiàn)有的鋼便橋大多采用由型鋼與鋼板焊接而成的整體橋面板。
考慮到橋面板兩支承邊均位于貝雷梁或工字鋼,均處于單向受力狀態(tài),滿足單向板計算條件。
5.3.2車輛荷載作用時,橋面板有效工作寬度可按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)
力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG3362)的規(guī)定計算。履帶車作用時,有效工作寬度可取單塊橋
面板長。
5.3.3鋼橋面板的抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度應(yīng)滿足下列要求:
1彎曲正應(yīng)力應(yīng)滿足:
My
00xd=f(5.3.3-1)
Jx
式中:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);
0——
M——橋面板每米板寬跨中彎矩設(shè)計值,可按式(5.3.4-1)計算;
y——組合截面形心到x軸的距離,可按式(5.3.6-3)計算;
Jx——組合截面縱向每米寬度的截面抗彎慣性矩,可按式(5.3.5)計算。
2剪應(yīng)力應(yīng)滿足:
*
QSx
00=fvd(5.3.3-2)
Jbx1
式中:Q——橋面板每米板寬剪力設(shè)計值,可按式(5.3.4-2)計算;
*
Sx——組合截面y處以外的面積對中性軸的靜矩,可按式(5.3.6-2)計算;
b1——橋面板的有效寬度(mm)。
條文說明
本條文適用于鋼橋面的強(qiáng)度驗算,鋼筋混凝土橋面板強(qiáng)度計算按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋
混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG3362)計算。
5.3.4橋面板每米板寬跨中彎矩和剪力可按下式計算:
112b
M=q12l+qbl2?(5.3.4-1)
88l
11
Q=+qlqb(5.3.4-2)
2212
1.4P
q=(1+)(5.3.4-3)
2a
12
式中:q1——沿橋長方向每延米鋼板在單向板拼接方向上的自重集度,應(yīng)考慮1.2的
恒載分項系數(shù);
q2——車輪荷載沿單向板拼接方向上的集度,應(yīng)考慮汽車荷載沖擊系數(shù)和1.4
的可變荷載分項系數(shù);
l——單向板的跨度,即貝雷梁間距;
b——車輛荷載在單向板跨徑方向上的著地長度;
——汽車荷載沖擊系數(shù),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG
D60)的規(guī)定計算;
P——單個車輪的軸重;
a——沿行車方向橋面板有效工作寬度。
5.3.5鋼橋面板組合截面縱向每米寬度的截面抗彎慣性矩按下式計算:
Ix
Jx=(5.3.5)
bx
式中:Ix——組合截面的截面慣性矩;
bx——組合截面的中心間距。
5.3.6橋面板與工字鋼焊接形成的組合截面的截面特性參數(shù)可按下式計算,尺寸參數(shù)
如圖5.3.6所示。
1抗彎慣性矩:
2
2h
1(5.3.6-1)
Ix=I1+I2=I1+(y?y1)A1+I2+h+?yA2
2
2靜矩:
*h1
Sx=S1+S2=S1+h+?yA2(5.3.6-2)
2
3形心到x軸的距離:
hh1
A1++b1h1h
22
y=(5.3.6-3)
A1+b1h1
4
式中:I1、I2——工字鋼、橋面板對組合截面形心的抗彎慣性矩(mm);
13
4
I1、I2——工字鋼、橋面板對其自身形心的抗彎慣性矩(mm);
2
A1、A2——工字鋼、橋面板截面面積(mm);
S1、S2——工字鋼形心軸以上部分、矩形截面對組合截面形心軸的靜矩;
h、h1——工字鋼和橋面板的截面高度(mm);
y1、y2——工字鋼和橋面板形心到x軸的距離(mm)。
圖5.3.6橋面板組合截面示意圖
5.3.7下承式裝配式鋼便橋橋面系橫梁應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》
(JTGD64)進(jìn)行雙向受彎構(gòu)件計算。
5.4主梁設(shè)計計算
5.4.1公路裝配式鋼便橋進(jìn)行主梁設(shè)計驗算時,應(yīng)考慮貝雷梁的荷載橫向分布系數(shù),
根據(jù)橋梁具體特點選擇適宜的計算理論方法。
5.4.2貝雷桁架強(qiáng)度驗算應(yīng)滿足下列要求:
1弦桿應(yīng)力應(yīng)滿足:
Sx
00=fcd(5.4.2-1)
bA
M
S=(5.4.2-2)
xH
式中:Sx——貝雷片弦桿的軸力設(shè)計值;
b——整體穩(wěn)定性系數(shù),可按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017)的規(guī)定進(jìn)行計算;
H——貝雷片的高度。
14
2豎桿、斜桿應(yīng)力應(yīng)滿足:
S
00=fcd(5.4.2-3)
bA
Q22
SQ==(其中sin=)(5.4.2-4)
F2sin22
Q
S=(5.4.2-5)
Z2
式中:SF——貝雷片斜桿的軸力設(shè)計值;
SZ——貝雷片弦桿的軸力設(shè)計值;
——斜桿與端豎桿的夾角。
條文說明
貝雷片所受彎矩和剪力的大小,可通過機(jī)動法或靜力法繪制影響線求得。
5.4.3貝雷梁桁架節(jié)點板、焊縫與連接銷的計算應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)
計規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定。
5.4.4正常使用極限狀態(tài)下貝雷梁桁架撓度應(yīng)滿足下列要求:
L
f=f+f(5.4.4)
maxen500
式中:fmax——貝雷梁桁架的撓度最大值(m);
fe——貝雷梁桁架的彈性撓度(m),應(yīng)按式5.4.5計算;
fn——貝雷梁非彈性撓度計算值(m),應(yīng)按式5.4.6計算。
5.4.5正常使用極限狀態(tài)下簡支貝雷梁桁架彈性撓度按下式計算:
4
5Kleqhh
00(5.4.5)
fKe=1+(tan+cot)1.61?0.335df
384EIhh
式中:l——構(gòu)件計算跨度或長度(m);
h0——在支座處計算高度(m);
E——彈性模量(Nm2);
4
Ix——桁架截面抗彎慣性矩(m);
Keq——貝雷梁的撓度等代荷載(Nm);
15
Kdf——均布荷載橫向分配系數(shù)。
5.4.6正常使用極限狀態(tài)下貝雷桁架非彈性撓度按下式計算:
1貝雷梁由偶數(shù)節(jié)組成時(m為偶數(shù)):
2
fmn=5(5.4.6-1)
2貝雷梁由奇數(shù)節(jié)組成時(m為奇數(shù)):
2
fmn=?51()(5.4.6-2)
式中:m——單個貝雷梁縱向拼接的節(jié)數(shù)。
當(dāng)m10時,按任一公式(5.4.6-1)或(5.4.6-2)計算均可。
5.4.7公路裝配式鋼便橋貝雷梁整體穩(wěn)定性應(yīng)符合下列要求:
1同時符合下列情況時,可不計算貝雷梁的整體穩(wěn)定性;
1)鋪板(各種鋼筋混凝土板和鋼板)密鋪在主梁上并與其牢固相連、能阻止主梁側(cè)向
位移;
2)貝雷梁桁架通過花架、聯(lián)板將貝雷片緊密連接形成空間桁架結(jié)構(gòu)。
2不滿足第1款規(guī)定時,應(yīng)按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)
定驗算整體穩(wěn)定:
5.5.8有人群通行要求的公路裝配式鋼便橋的自振頻率應(yīng)小于2.0Hz。
5.5下部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算
5.5.1下部結(jié)構(gòu)構(gòu)件容許最大長細(xì)比應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTG
D64)的規(guī)定。
5.5.2制動墩鋼管樁和墩頂橫向工字鋼,應(yīng)考慮由貝雷梁傳遞下來的車輛水平制動力,
制動力取值應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定。
5.5.3鋼管樁樁頂分配梁最大彎曲應(yīng)力和最大剪應(yīng)力應(yīng)符合下列要求:
1最大彎曲應(yīng)力:
MM
=x+yf(5.5.3-1)
00d
WWxy
式中:Mx、My——計算截面的彎矩設(shè)計值;
16
Wx、Wy——有效截面相對于x軸和y軸的截面模量。
2最大剪應(yīng)力:
VSx
00=fvd(5.5.3-2)
Itxw
式中:V——剪力設(shè)計值;
tw——腹板厚度。
5.5.4墩頂橫向工字鋼的撓度驗算應(yīng)滿足下列要求:
pbxl
i222)(5.5.4)
f=(l?x?bi
6EIxl400
式中:f——靠跨中最近的集中力處的撓度值(mm);
p——工字鋼上集中力大小(N);
bi——第i個集中力到最近支座的距離(mm);
x——靠跨中最近的集中力到最近支座的距離(mm);
l——單跨跨徑(mm);
E——分配梁的彈性模量(N/mm2);
z
P1P1P1P1P1P1P1P1P1y
圖5.5.4工字鋼撓曲變形圖
5.5.5鋼管樁所承擔(dān)的豎向荷載,由于施工誤差、不均勻沉降帶來的受力不均勻性,
應(yīng)考慮1.2的不均勻系數(shù)。
5.5.6作用在鋼管樁上的水流沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》
(JTGD60)的規(guī)定。
5.5.7鋼管樁內(nèi)力計算應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng),所引起的鋼管樁墩底彎矩可按下式
計算:
3EItL
()
Mt=25.5.7
2hl
17
式中:Mt——溫度效應(yīng)產(chǎn)生的墩底彎矩;
EI——鋼管樁的抗彎剛度;
——鋼材線膨脹系數(shù),(以每℃計)取值為12×10-6;
t——溫度變化值;溫差變化的取值可以根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁胤謪^(qū),考慮最不利的情
況進(jìn)行設(shè)計驗算,全國氣候分區(qū)可按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)
范》(JTGD60)的規(guī)定取值。
L——貝雷梁的長度;
hl——鋼管樁位于土層或一般沖刷線以上的高度。
5.5.8鋼管樁強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性驗算,應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017)
的規(guī)定。
5.5.9鋼管樁單樁軸向承載力應(yīng)按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTG
3363)的規(guī)定計算。
5.5.10施工棧橋的橋臺可采用臺后擋板和填土組成,擋土鋼板厚度不小于10mm。
18
6施工
6.1一般規(guī)定
6.1.1施工單位應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形、地物、水文、氣象等環(huán)境條件和通航、通行要求
選擇合適的施工方法,編制施工專項方案。對施工專項方案應(yīng)進(jìn)行可行性論證,經(jīng)專家評審
并按規(guī)定審批后實施。
6.1.2構(gòu)件的制造應(yīng)根據(jù)施工圖和制造文件進(jìn)行,具體按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工技
術(shù)規(guī)范》(JTG/T3650)的規(guī)定執(zhí)行。
6.1.3應(yīng)對進(jìn)場材料、構(gòu)件以及架設(shè)工具進(jìn)行檢驗和驗收,滿足要求后方可使用。
6.1.4材料進(jìn)廠后,應(yīng)規(guī)劃擺放位置和平臺,妥善保管,防止發(fā)生變形。對于不同牌
號和材質(zhì)的型鋼鋼材,應(yīng)進(jìn)行分類并分開堆放,注明便于識別的鮮明標(biāo)志。
6.1.5鋼便橋安裝前必須熟悉工藝圖和施工文件,按圖紙核對構(gòu)件編號、外形尺寸等,
確認(rèn)無誤后方可拼裝。
6.1.6現(xiàn)場焊接應(yīng)進(jìn)行工藝評定試驗,焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施
工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3650)的規(guī)定。
6.1.7公路裝配式鋼便橋施工應(yīng)建立施工質(zhì)量保證體系與安全保證體系,對安全風(fēng)險
進(jìn)行辨識、分析與評估,制定突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案。通航水域需預(yù)留通航口,并制定詳細(xì)的通
航安全規(guī)定和防護(hù)措施。
6.1.8施工過程中及完成后應(yīng)采取措施防止鋼構(gòu)件受到損傷、污染,未經(jīng)允許不得對
構(gòu)件進(jìn)行開洞、焊接、切割等作業(yè)。
6.1.9公路裝配式鋼便橋施工中應(yīng)對關(guān)鍵施工過程進(jìn)行監(jiān)測,以保證鋼便橋位置與高
程、內(nèi)力與變形滿足設(shè)計與現(xiàn)行規(guī)范要求。
6.1.10當(dāng)遇臺風(fēng)、洪水或其他自然災(zāi)害時,應(yīng)撤離所有施工機(jī)械和作業(yè)人員,已施工
完成的鋼便橋應(yīng)采取必要措施確保安全。
6.2運輸與存儲
6.2.1構(gòu)件運輸和存放應(yīng)按制定的方案進(jìn)行,并符合有關(guān)施工作業(yè)和運輸?shù)陌踩?guī)定。
6.2.2構(gòu)件運輸時制造廠應(yīng)提供產(chǎn)品質(zhì)量證明書,應(yīng)對構(gòu)件規(guī)格、數(shù)量、重量及生產(chǎn)
日期等信息進(jìn)行核查。
19
6.2.3裝卸現(xiàn)場應(yīng)具備足夠安全作業(yè)空間,規(guī)范使用吊具和吊點,不得隨意變更吊點
位置。
6.2.4構(gòu)件存儲場地應(yīng)進(jìn)行規(guī)劃布置,宜設(shè)置存放平臺,存放場地應(yīng)穩(wěn)定、平整、通
風(fēng)且設(shè)有排水設(shè)施。構(gòu)件存放應(yīng)分類碼放整齊,堆放不宜過高,防止傾覆和壓壞變形。
6.2.5構(gòu)件在運輸和存儲過程中,應(yīng)防止構(gòu)件變形與涂裝損傷,損傷的漆膜應(yīng)重新補
涂防止受潮銹蝕。
6.3下部結(jié)構(gòu)施工
6.3.1鋼管樁施工應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和荷載要求選擇合適的施工設(shè)備,宜采用振動錘配
合導(dǎo)向架進(jìn)行振動插打。
6.3.2鋼管樁應(yīng)符合表6.3.2的規(guī)定,嚴(yán)禁使用破損的鋼管樁進(jìn)行施工,施工前應(yīng)對
鋼管樁進(jìn)行防腐處理。鋼管樁表面不得有裂紋、氣泡、起鱗、弧坑、夾層等缺陷,有焊瘤時
需用砂
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