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文檔簡介
ICS93.040
CCSP26
T/TMAC
團體標準
T/TMAC×××—2023
————————————————————————————————————————
先組合鋼板梁橋設計與建造技術標準
Technicalstandardfordesignandconstructionofpre-composedsteelplatebeambridge
(征求意見稿)
202X-××-××發(fā)布202X-××-××實施
中國技術市場協會發(fā)布
T/TMACXXX—2023
先組合鋼板梁橋設計與建造技術標準
1范圍
本文件界定了先組合鋼板梁橋的術語,規(guī)定了材料、結構計算、結構設計、加工與制造、
現場施工等要求。
本文件適用于跨徑不大于45m的公路先組合鋼板梁橋上部結構設計與施工,具備運輸
條件的市政先組合鋼板組合梁橋可參照執(zhí)行,跨徑不大于60m的先組合鋼板梁橋上部結構設
計與施工可參考本文件。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期
的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括
所有的修改單)適用于本文件。
GB/T714橋梁用結構鋼
GB/T1228鋼結構用高強度大六角頭螺栓
GB/T1229鋼結構用高強度大六角頭螺母
GB/T1230鋼結構用高強度墊圈
GB/T1231鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術條件
GB/T1591低合金高強度結構鋼
GB/T23439混凝土膨脹劑
GB/T31387活性粉末混凝土
JGJ/T221纖維混凝土應用技術規(guī)程
JT/T722公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件
JTGD60公路橋涵設計通用規(guī)范
JTGD64公路鋼結構橋梁設計規(guī)范
JTG/TD64-01公路鋼混組合橋梁設計與施工規(guī)范
JTG/T3310公路工程混凝土結構耐久性設計規(guī)范
JTG3362公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范
JTG3363公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范
JTG/T3650公路橋涵施工技術規(guī)范
3術語和定義
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T/TMACXXX—2023
下列術語和定義適用于本文件。
3.1
先組合鋼板梁橋prefabricatedcompositesteelplatebeambridge
上部結構采用混凝土橋面板與工字形鋼主梁在工廠先形成預制組合梁再整體架設的橋
梁。
3.2
鋼主梁steelgirder
與混凝土橋面板形成組合截面的縱橋向主要受力構件。
3.3
π形梁πshapedbeam
兩片工字形鋼主梁與混凝土橋面板結合形成預制組合梁
3.4
邊支點橫梁endcrossbeam
一聯橋兩端主梁簡支支點處的混凝土橫梁。
3.5
中支點橫梁middlecrossbeam
一聯橋主梁連續(xù)支點處的混凝土橫梁。
3.6
縱向濕接縫longitudinalwetjoint
兩片π形梁之間沿橋梁縱向的橋面板濕接縫
3.7
跨間鋼橫梁internalcrossbeam
主梁非支點處的跨間鋼橫梁。
3.8
負彎矩區(qū)抗裂措施anti-crackingatnegativebendingmoment
為防止組合梁連續(xù)支點處承受負彎矩橋面開裂采取的措施。
3.9
T形濕接縫T-shapedwetjoint
為提升濕接縫的抗裂能力,在混凝土橋面板或混凝土中橫梁設置的T形斷面濕接縫。
3.10
超高性能混凝土ultra-highperformanceconcrete;UHPC
具有超高強度、超高韌性、超長耐久性的水泥基復合材料。
4材料
4.1一般規(guī)定
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鋼板組合梁使用的材料除應符合本文件的規(guī)定外,尚應符合有關法律、法規(guī)及國家、行
業(yè)現行有關標準的規(guī)定。
4.2鋼材
4.2.1主梁鋼材牌號不應低于Q345q或Q355,交貨狀態(tài)宜為TMCP,質量應符合GB/T714或
GB/T1591的規(guī)定。
4.2.2鋼材強度設計值應按照JTGD64的規(guī)定執(zhí)行。
4.2.3主梁鋼材可采用耐候鋼,鋼材牌號不應低于Q345qDNH,交貨狀態(tài)宜為TMCP,質
量應符合GB/T714的規(guī)定。
4.2.4耐候鋼在無涂裝使用情況下,耐大氣腐蝕性指數不應小于6.0,且不應使用在以下環(huán)
境:
a)年平均濕度大于80%;
b)空氣中的鹽分(NaCl)含量超過0.05mdd;
c)重腐蝕性工業(yè)大氣或硫酸鹽(SO3)含量超過2.1mdd;
d)通風性較差地區(qū);
e)距離設計水位線2.5m以內;
f)大量使用融雪劑(除冰鹽)且有大量鹽分聚集地區(qū)。
4.3混凝土
4.3.1鋼筋混凝土橋面板混凝土強度等級不應低于C40,設計指標應符合JTG3362的規(guī)
定。
4.3.2現澆中橫梁、端橫梁與縱向濕接縫土宜采用微膨脹纖維混凝土,相關技術指標應符合
JGJ/T221、GB/T23439的規(guī)定。為提高現澆濕接縫混凝土的抗裂性,減小收縮率,提高密
實度,需在混凝土內摻入高模量高強度復合纖維,纖維摻量參考值范圍0.8~1.5kg/m3。微膨
脹混凝土水中養(yǎng)護14天的最小限制膨脹率≥2.5×10-4,隨后放在恒溫恒濕室養(yǎng)護28天的最大干
縮率≤3.0×10-4。
4.3.3負彎矩區(qū)橋面板上層及現澆縱向濕接縫可采用超高性能混凝土(UHPC),技術標準
滿足表1規(guī)定:
表1UHPC技術指標
指標
材料性能測試依據
齡期指標
2d≥40
抗壓強度(MPa)GB/T313877d≥80
28d≥120
彈性模量(GPa)GB/T313872d≥16
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7d≥28
28d≥40
2d≥8
抗折強度(MPa)GB/T313877d≥16
28d≥22
抗拉強度(MPa)DL/T519328d≥8
限制膨脹率(%)GB/T234397d0~0.02
28天收縮率(με)GB/T50082<150
坍落擴展度(mm)GB/T50080≥660
4.4鋼筋
鋼筋設計指標應符合JTG3362的規(guī)定。
4.5連接件
螺栓連接應采用高強度螺栓摩擦型連接,應滿足GB/T1228、GB/T1229、GB/T1230、
GB/T1231規(guī)定。
5結構計算
5.1一般規(guī)定
5.1.1先組合鋼板梁應進行以下極限狀態(tài)設計:
a)承載能力極限狀態(tài):包括構件和連接的強度破壞、疲勞破壞,結構、構件喪失穩(wěn)定
及結構傾覆;
b)正常使用極限狀態(tài):包括影響結構、構件正常使用的變形、開裂、界面滑移驗算及
影響結構耐久性的局部損壞。
5.1.2先組合鋼板梁設計應根據不同種類的作用及其對結構、構件的影響、橋梁所處的環(huán)境
條件,考慮以下四種設計狀況:
a)持久狀況應進行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設計;
b)短暫狀況應近在承載能力極限狀態(tài)設計,必要時進行正常使用極限狀態(tài)設計;
c)偶然狀況應進行承載能力極限狀態(tài)設計;
d)地震狀況應進行承載能力極限狀態(tài)設計。
5.2作用與作用組合
5.2.1先組合鋼板梁設計應考慮結構上可能出現的所有作用,包括結構重力、基礎變位、混
凝土收縮和徐變、活載、施工荷載、溫度效應等,并按JTGD60的規(guī)定要求進行作用組合。
5.2.2先組合鋼板梁的作用效應計算應符合下列規(guī)定:
a)應按彈性方法進行計算,必要時應考慮結構的二階效應;
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b)應考慮施工方法及順序的影響;
c)應考慮混凝土開裂、混凝土收縮徐變等因素的影響。
5.2.3主要作用:
a)結構重力:鋼構件和混凝土橋面板自重按照構件實際重力計算。初步試算時,鋼構
件可按照其截面尺寸并考慮1.15倍放大系數估算其重力。
b)基礎變位:超靜定結構當考慮由于地基壓密等引起的長期變形影響時,應根據最終
位移量計算構件的效應。當采用經驗估值時,按照JTG3363的規(guī)定,相鄰墩臺間不
均勻沉降差值(不包括施工中的沉降)不應使橋面形成大于2‰的附加縱坡(折角)。
c)混凝土收縮和徐變:
1)混凝土收縮產生的效應可按現行JTG3362的相關規(guī)定計算;
2)在進行組合梁橋整體分析時,可采用調整鋼材與混凝土彈性模量比的方法考
慮混凝土徐變的影響,按照JTG/TD64-01的相關規(guī)定計算;
3)超靜定結構中混凝土收縮徐變所引起的效應,宜采用有限元方法計算。
d)活載:汽車荷載及汽車沖擊荷載、人群荷載按照JTGD60規(guī)定取值。
注:施工荷載作為臨時荷載考慮,包含施工模板及支架、人員荷載、施工設備等。梁上運梁時,
運梁車及運輸預制梁自重可按1.3考慮動力放大系數。對采用的施工工藝,按照施工順序進行承
載能力極限狀態(tài)驗算。根據需要進行正常使用極限狀態(tài)分析。
e)溫度效應:組合梁應按現行JTGD60的相關規(guī)定計算溫度效應。
5.2.4作用組合:
a)作用組合按下列三個階段進行計算:
1)第一階段,先組合鋼板梁位于預制場內,處于多點連續(xù)支撐狀態(tài),組合梁按整
體計算,考慮混凝土橋面板收縮徐變在組合梁截面引起的結構次內力;
2)第二階段,混凝土橋面板與鋼主梁進行結合,在完成體系轉換前先組合鋼板梁
處于簡支狀態(tài),組合梁按整體計算,荷載應考慮組合構件自重、部分橋面系及
附屬自重以及施工荷載等;
3)第三階段,在橋位完成中橫梁、邊橫梁的現澆,體系轉換后先組合鋼板梁處于
連續(xù)狀態(tài),組合梁按整體計算,荷載應考慮部分橋面系自重及附屬以及使用階
段可變作用等。
b)主要作用組合:
1)組合前恒載+施工荷載;
2)恒載+活載;
3)恒載+活載+徐變+收縮;
4)恒載+活載+徐變+收縮+溫度作用;
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5)恒載+活載+徐變+收縮+溫度作用+基礎變位;
6)偶然組合;
7)地震作用組合。
c)進行承載能力極限狀態(tài)計算時,作用組合采用基本組合。
d)進行正常使用極限狀態(tài)計算時,作用組合采用頻遇組合、準永久組合。
5.3計算模型
5.3.1先組合鋼板梁整體穩(wěn)定、強度、剛度和疲勞分析時,可建立梁格模型或單梁模型。對
形狀規(guī)則橋梁,可采用單梁模型;形狀特殊橋梁和超寬橋梁等,宜采用梁格模型。鋼混結合
段分析時,宜采用有限元空間模型。
5.3.2采用單梁模型時,荷載橫向分布系數應符合下列規(guī)定:
a)在支點斷面,采用橫向鉸接板法或杠桿原理法計算;
b)在四分點斷面和跨中斷面,采用偏心壓力法;
c)先組合鋼板梁橋在其適用跨徑范圍內,各片梁的橫向分布系數隨橋梁跨徑的變化影
響很小,在設計時可以采用統一的橫向分布系數;
d)橋梁寬度變化對先組合鋼板梁橋橫向分布系數的影響較小,兩車道和三車道橋梁可
簡化采用統一的橫向分布系數。
5.3.3采用梁格法建模時,可按圖1建模,橫向梁單元間距不應大于1.5m,開裂區(qū)橋面板剛
度只計入鋼筋的影響。
圖1梁格法模型示意圖
5.3.4負彎矩區(qū)橋面板按普通鋼筋混凝土構件設計時,開裂的影響可按下列規(guī)定執(zhí)行:
a)假定負彎矩區(qū)橋面板混凝土不開裂,混凝土作為鋼梁上翼緣與鋼梁一起承擔荷載,
該模型用于判斷混凝土是否開裂,計算剪力件數量;
b)考慮負彎矩區(qū)混凝土開裂退出工作,根據JTGD64,開裂范圍考慮中支點兩側0.15L,
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僅考慮有效截面內的鋼筋作用。該模型用于鋼梁強度計算、鋼筋應力計算、裂縫寬
度計算、撓度計算、疲勞計算等。
5.4承載能力極限狀態(tài)計算
5.4.1抗彎承載力計算
先組合鋼板梁應按下列要求進行抗彎承載力計算:
a)先組合鋼板梁的作用效應及抗力計算均采用線彈性計算方法,承載力極限狀態(tài)以
計算截面的邊緣應力達到材料強度設計值為標志,同時需考慮施工方法、混凝土橋
面板剪力滯后效應及混凝土開裂等影響。
b)先組合鋼板梁正彎矩區(qū)抗彎承載力應符合下列規(guī)定:
IIIM
d,i.............................(1)
iIWeff,i
................................()
0f2
式中:
i——變量,表示不同的應力計算階段;其中,i=I表示先組合鋼板梁處于多點連續(xù)
支撐狀態(tài)的應力計算階段(考慮混凝土橋面板收縮徐變在組合梁截面引起的結
構次內力);i=II表示先組合鋼板梁處于簡支狀態(tài)的應力計算階段;i=III表
示先組合鋼板梁處于連續(xù)狀態(tài)的應力計算階段;
Md,i——對應不同應力計算階段,作用于鋼梁或組合梁截面的彎矩設計值(N·mm);
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Weff,i——對應不同應力計算階段,鋼梁或組合梁截面的抗彎模量(mm);
f——鋼筋、鋼梁或混凝土的強度設計值(MPa)。
c)先組合鋼板梁負彎矩區(qū)抗彎承載力仍采用式(2)(3)計算,對于開裂截面,不考
慮混凝土對截面剛度的影響,但應計入混凝土板有效寬度內縱向鋼筋的作用。
5.4.2抗剪承載力計算
抗剪承載力按JTG/TD64-01中的11.2、JTGD64中的7.2有關規(guī)定計算。
5.4.3整體穩(wěn)定計算
先組合鋼板梁整體穩(wěn)定計算應符合如下要求:
a)先組合鋼板梁可不進行施工階段整體穩(wěn)定計算;
b)先組合鋼板梁體系轉化后(簡支變連續(xù)),可不進行正彎矩區(qū)整體穩(wěn)定性驗算;
c)先組合鋼板梁體系轉換后,負彎矩區(qū)應按JTG/TD64-01的規(guī)定進行鋼梁側扭穩(wěn)定
性驗算。
5.4.4疲勞計算
抗疲勞設計按JTG/TD64-01中的7.4、JTGD64中的5.5有關規(guī)定計算,并符合以下要
求:
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a)疲勞荷載計算模型I對應于整體受力構件具有無限疲勞壽命,正應力幅驗算對應常
幅疲勞極限,剪應力幅驗算對應疲勞截止限。0.737,為正應力幅常
幅疲勞極限,0,為正應力幅?疲??勞=截止限?,?????0,
為剪應力幅疲?勞?截?=止限.4,05疲??勞?細?節(jié)?類?別、按JTGD64中??的?=附錄.45C7確??定?;???
b)當構件和連接不滿足疲勞荷載模型I驗算??要?求?時??,應按模型II驗算在其設計使用周
期內的安全性,正應力和剪應力幅對應疲勞細節(jié)類別、按JTGD64中的附
錄C確定;??????
c)橋面系構件應采用荷載模型III計算,正應力和剪應力幅對應疲勞細節(jié)類別、,
疲勞細節(jié)類別按JTGD64中的附錄C確定。??????
5.4.5連接件計算
連接件按JTG/TD64-01中的9.3、JTGD64中的11.4有關規(guī)定計算,并符合以下要求:
先組合鋼板梁橋鋼梁與混凝土結合面上縱橋向水平剪力應按線彈性分析方法,不考慮鋼梁與
混凝土板之間的黏結力及摩擦作用,按未開裂分析方法進行計算。
5.4.6抗傾覆設計按JTGD64中的4.2.2規(guī)定計算。
5.4.7橋面板承載能力極限狀態(tài)按JTG3362中的5.2規(guī)定計算。
5.5正常使用極限狀態(tài)計算
5.5.1變形計算
先組合鋼板梁變形計算應符合如下要求:
a)組合梁變形按JTG/TD64-01-2015中的7.6規(guī)定計算;
b)計算豎向撓度時,應按結構力學的方法并采用不計沖擊力的汽車車道荷載頻遇值,
頻遇值系數為1.0,計算撓度值不應超過計算跨徑l的1/500;
c)計算豎向撓度時,當荷載作用于一個跨徑內有可能引起該跨徑正負撓度時,計算撓
度應為正負撓度絕對值之和。
5.5.2先組合鋼板梁鋼筋混凝土橋面板裂縫寬度按JTG/TD64-01中的7.5規(guī)定計算。
5.5.3抗剪連接件正常使用極限狀態(tài)按JTG/TD64-01中的9.3.3規(guī)定計算。
5.6短暫狀態(tài)應力計算
5.6.1對短暫狀況的設計,應計算構件在制作、運輸及安裝等施工階段由自重、施工荷載等
引起的應力。
5.6.2自重、施工荷載除有特別規(guī)定外,均應采用標準值;溫度作用可按施工時實際溫度場
取值;采用梁上運梁施工工藝時,運梁車及運輸預制梁自重可按1.3考慮動力放大系數。
6結構設計
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6.1一般規(guī)定
6.1.1先組合鋼板梁設計應與運輸和架設方案統籌考慮,結合地形地質等條件選擇合理的
結構形式,宜采用梁上運梁的運輸方案、架橋機安裝的架設方案與先簡支后連續(xù)的結構形式。
6.1.2先組合鋼板梁橋的結構設計應根據技術發(fā)展、建設條件、施工技術、運營及養(yǎng)護等要
求,進行標準化設計,結構與連接應簡潔、合理。
6.2總體布置
6.2.1先組合鋼板梁縱向布置應符合下列規(guī)定:
a)梁跨徑宜取25~45m,等跨布置;
b)連續(xù)跨數宜為3~5跨,最大聯長根據氣候、抗震、墩高條件及伸縮縫、支撐形式確
定;
c)梁高一般采用等高型式,高跨比宜取1/16~1/22。
6.2.2斷面布置:單片π形梁工字鋼橫向間距宜取1.8~2.5m;路基寬度為26m高速公路單幅
橋宜采用3片π形梁,見圖2;路基寬度為34.5m高速公路單幅橋宜采用4片π形梁,見圖3。
圖226m路基寬度標準橫斷面
圖334.5m路基寬度標準橫斷面
6.2.3先組合鋼板梁不設橋面現澆層,預制橋面板上采用瀝青混凝土鋪裝。橫坡實現方式為
橋面板混凝土頂緣設置單向橫坡,鋼梁下翼緣水平布置,見圖4。
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圖4橋面橫坡設置方式
6.3鋼主梁
6.3.1工字形鋼主梁主要由上翼緣板、腹板、下翼緣板焊接組成,高跨比宜為1/20-1/25。
6.3.2翼緣板寬度與厚度符合以下要求:
寬度:翼緣自由伸出肢寬度不應大于其厚度的倍;上翼緣板寬度相較
a)16355/fy
于下翼緣板寬度宜減少100mm~200mm。
b)厚度:上翼緣板一般采用等厚14~16mm;下翼緣板厚度宜為26mm~50mm,下翼緣
板厚度變化位置除考慮靜力強度外,同時需考慮疲勞性能要求,板厚類型以1~3種
為宜,見圖5。翼緣厚度變化時,宜保持上、下翼緣外表面齊平。相鄰板厚差不宜
小于4mm,且不宜大于較厚板的1/3和較薄板的1/2。
圖5下翼緣板厚度變化示意圖
6.3.3腹板厚度宜為14~16mm,一般采用等厚。30m跨徑先組合鋼板梁宜采用免縱、橫向加
勁肋設計,其余跨徑宜單側設置橫向加勁肋,間距取1.5m左右。
6.3.4典型跨度對應的主梁尺寸、主梁間距可按表2選用。
表2典型跨度參數表
跨度(m)30354045
組合梁高(mm)1600180021002400
橋面板厚(mm)250~400250~400250~400250~400
鋼梁高(mm)1200140017002000
上翼緣板寬/板厚(mm)400/14400/14400/14400/14
腹板板厚(mm)14/16141416
下翼緣板寬/板厚(mm)600/26~36600/28~40600/30~44600/32~48
是否設置腹板加勁橫向加勁/否橫向加勁橫向加勁橫向加勁
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6.3.5主梁縱向拼接符合以下條件:
a)拼接應按等強原則進行設計;
b)拼接應避開受力不利截面,宜設置在1/4跨附近;
c)主梁上翼緣板、下翼緣板和腹板的拼接,工廠拼接應采用全熔透I級焊縫,工地
拼接宜采用高強度螺栓摩擦型連接;
d)高強度螺栓摩擦型連接見圖6,高強度螺栓摩擦型連接設計應按與被連接板件凈截
面承載力等強原則計算,上翼緣板工地拼接板件區(qū)域應設置剪力釘與混凝土橋面板
連接;
圖6縱向高強度螺栓摩擦型連接示意圖
e)翼緣拼接焊縫與腹板的焊縫錯開距離L不宜小于10倍腹板厚度,且不小于100mm,
可根據施工需要設置過焊孔,見圖7。
圖7縱向焊縫連接示意圖
6.4跨間鋼橫梁
6.4.130m跨徑可不設置跨間鋼橫梁,35m跨徑宜設置1道跨間鋼橫梁、40~45m跨應設置1道
鋼橫梁。
6.4.2跨間鋼橫梁設計符合下列規(guī)定:
a)跨間鋼橫梁高度宜取0.40~0.55倍鋼板組合梁梁高;
b)跨間鋼橫梁宜采用實腹式工字形截面,翼板寬宜取250~350mm,推薦采用軋制型鋼;
c)橫梁與主梁宜采用高強螺栓摩擦型連接,采用焊接時應采用全熔透I級焊縫;
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d)跨間橫梁和主梁上下翼緣板不連接,橫梁腹板可與主梁腹板加勁肋直接栓接,見圖
8;或采用雙拼接蓋板連接,見圖9。
圖8橫梁與主梁連接(腹板栓接)
圖9橫梁與主梁連接(雙蓋板連接)
6.5支點橫梁
6.5.1支點橫梁分為邊支點橫梁、中支點橫梁,采用現澆鋼筋混凝土結構。
6.5.2鋼主梁與支點橫梁通過正立焊釘、側立焊釘與PBL剪力鍵進行鋼混結合。
6.5.3鋼主梁下翼緣板與部分高度腹板在支點橫梁區(qū)域對齊焊接。
6.5.4鋼梁端承鋼板宜與臨時支座中心對齊,端承鋼板兼作橫梁混凝土側模與支座更換頂升
支點。
6.5.5支點橫梁可與鋼縱梁高度齊平(型式I)或采用將鋼縱梁插入混凝土橫梁(型式II)兩
種方式,見圖10、圖11。
圖10型式I橫梁與鋼縱梁齊平
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圖11型式II鋼縱梁插入混凝土橫梁型式
6.6.6采用鋼縱梁插入混凝土橫梁型式時,墩頂橫梁相對鋼縱梁加高厚度宜為15~30cm,加
高橫梁縱向尺寸應考慮支座錨栓布置需要。
6.6.7采用鋼縱梁插入混凝土橫梁型式時,支座位于鋼縱梁正下方時,邊支點端承鋼板距梁
端b不宜小于60cm,中支點兩端承鋼板間距b不宜小于90cm;支座與鋼縱梁不對齊時,b值應
考慮加寬,加寬值不宜小于20cm。
6.6橋面板
6.6.1橋面板采用鋼筋混凝土結構,在梁場臺座上澆筑,與鋼主梁形成先組合鋼板梁。
6.6.2橋面板宜在鋼主梁頂部設置混凝土承托以提高組合梁慣性矩,承托外形輪廓應滿足
JTG/TD64-01的相關規(guī)定,底寬宜與工字鋼梁頂板同寬。
6.6.3橋面板標準厚度一般可取為240mm~280mm。
6.6.4橋面板縱向濕接縫宜采用T形接縫或矩形接縫,其余接縫構造宜由試驗確定,見圖12。
圖12接縫示意圖
6.6.5鋼筋混凝土橋面板應配置主要受力方向的主筋、與主筋垂直或斜交的分布筋、梗腋
加強筋等。鋼筋混凝土橋面板配筋應滿足以下要求:
a)主筋應采用螺紋鋼筋,直徑不宜小于16mm;
b)主筋中心間距不應大于20cm,其最小凈距和層距應符合JTG3362第9.3.3條的規(guī)定。
6.7連接件
6.7.1橋面板與鋼主梁結合宜采用焊釘連接件,支點橫梁與鋼主梁的結合宜采用焊釘和PBL
連接件。
6.7.2焊釘直徑宜采用20~25mm,高度宜采用150mm~250mm。
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6.7.3焊釘的間距應符合以下要求:
a)焊有連接件的鋼板厚度不應小于焊釘直徑的0.5倍;
b)焊釘連接件的間距不宜大于300mm;剪力作用方向上的間距不宜小于焊釘直徑的5
倍,且不應小于100mm;剪力作用垂直方向的間距不宜小于焊釘直徑的2.5倍,且
不應小于50mm;
c)焊釘連接件的外側邊緣與鋼板邊緣的距離不應小于25mm;
d)主梁上翼緣縱向連接蓋板上應根據需要設置焊釘。
6.7.4PBL連接件直徑和尺寸要求:鋼板開孔尺寸應利于鋼筋貫穿,常規(guī)位置可采用圓形開
孔,對于施工條件受限的位置宜采用長圓形開孔,開孔直徑宜取貫穿鋼筋直徑的2.5倍左右。
6.7.5PBL連接件布置要求:PBL連接件鋼板的開孔位置應與剪力釘布置相協調,避免貫穿
鋼筋與剪力釘沖突或鋼筋貫穿困難。
6.7.6PBL連接件構造需滿足JTGD64-01關于開孔板連接件的構造要求。
6.8負彎矩區(qū)抗裂措施
6.8.1在體系轉換前,結構簡支狀態(tài)施工跨中區(qū)域防撞護欄;橋位現澆支點衡量后,完成簡
支到連續(xù)體系轉換,連續(xù)梁只承擔二期鋪裝、墩頂部分護欄及活載作用。
6.8.2負彎矩橋面板宜采用強配筋形式,控制混凝土裂縫寬度。
6.8.3中支點橫梁橋面板頂部增加水平臺階,現澆斷面呈T型,提高抗裂和承載能力,見圖
13。T型接縫后澆頂板厚度不宜小于10cm,并應充分暴露縱向頂層鋼筋,后澆頂板縱向長度
不宜小于30cm~50cm。
圖13T型接縫示意圖
6.8.4為進一步提高抗裂能力,負彎矩區(qū)橋面板頂層可采用UHPC,見圖14。UHPC層厚度
一般為10cm左右,縱橋向澆筑長度為中支點中心線往兩側各1/10跨徑,橫橋向澆筑寬度為全
寬。
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圖14UHPC層布置示意圖
7加工與制造
7.1鋼梁制造
7.1.1一般規(guī)定
先組合鋼板梁鋼梁制造應符合如下要求:
a)鋼梁制造除符合設計要求外,尚應符合國家行業(yè)現行有關標準的規(guī)定;
b)鋼梁加工前應對設計文件進行工藝性審查,編制制造工藝方案、焊接工藝評定報告
和制造驗收規(guī)則,并經批準后方可加工;
c)鋼梁制造單位的測量工具應嚴格定期校正,以保證構件尺寸的準確;
d)根據吊裝、運輸需要,鋼梁制造工廠可將鋼梁分為兩~三段制造,在預制場再連接;
梁段劃分位置可與下翼緣板厚變化位置對應;
e)板厚變化處,厚板應切斜角(斜角坡度為1:8,采用機加工),以減小應力集中,
使應力傳遞均勻;
f)加工過程中使用的配件或臨時構件,在鋼構件現場拼接完成后應予以割除,切割后
一律用砂輪打磨至平;
g)鋼梁預拱度可結合制造工藝采用多段折線模擬,但和理論預拱度高程差不應超過
10mm。
7.1.2板件制造
先組合鋼板梁板件制造應符合如下要求:
a)板件放樣和下料應嚴格按圖紙和工藝要求進行。樣板、樣桿、樣條制作的容許偏差
應符合表3的規(guī)定。
表3樣板、樣桿、樣條制作容許偏差表
序號項目容許偏差(mm)
1兩箱梁孔中心線距離±0.5
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2對角線、兩極邊孔中心距離±1.0
3孔中心與孔群中心線的橫向距離0.5
4寬度、長度+0.5,-1.0
5曲線樣板上任意點偏離1.0
b)鋼材劃線時應避免對加工后仍保留的主要受力部位及需進行彎曲加工的部位造成
影響使用的損傷。
c)鋼板在下料前應進行輥平、拋丸除銹、防塵及涂裝防銹底漆等處理。主梁上、下翼
緣、腹板等主要受力零件下料時,應使鋼板軋制方向與其主要應力方向一致。
d)板件下料應考慮橋梁平曲線、豎曲線、預拱度、溫度及制造等的影響。
e)板件加工尺寸允許偏差應符合表4的規(guī)定。
表4零件加工尺寸允許偏差表
名稱項目允許偏差(mm)
蓋板寬度±2.0
板梁、橫梁
腹板寬度+2.0,-0.0.
節(jié)點板、拼接板孔邊距±2.0
拼接板寬度±2.0
7.1.3鋼梁組裝
先組合鋼板梁鋼梁組裝應符合如下要求:
a)組裝前必須熟悉加工圖紙和工藝文件,與圖紙認真核對零件編號、外形尺寸和坡口
方向,按照工藝文件規(guī)定的組裝順序進行組裝;
b)組裝工作必須在胎架上進行,胎架的基礎應有足夠的承載力和剛度;
c)在胎架外應設置足夠的基準點,以控制胎架的位置及高程;
d)鋼板接料必須在板單元組裝前完成,接料寬度不得小于200mm;
e)用埋弧焊、CO2氣體(混合氣體)保護焊及低氫型焊條手工焊等方法焊接的接頭,組
裝前必須徹底清除待焊區(qū)域的鐵銹、氧化鐵皮、污垢、水分等有害物,使其表面顯
露出金屬光澤。清除范圍應符合圖15的規(guī)定;
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圖15清除范圍(mm)
f)板單元組裝尺寸允許偏差應符合表5的規(guī)定。
表5板梁組裝尺寸允許偏差表
項目允許偏差(mm)示意圖
t≥25mm1.0
對接高低差△
t<25m0.5
對接間隙b1.0
蓋板中心與腹板中心線的偏移△1.0
組裝間隙△1.0
橫梁高度h+1.5,-0
板梁高度hh≤2m+2.0,-0
蓋板傾斜△0.5
板梁板件局部平整度△1.0
7.1.4鋼梁焊接
先組合鋼板梁鋼梁焊接符合以下要求:
a)在工廠、預制場、工地首次焊接工作之前,或材料、工藝在施工過程中有變化時,
應分別進行焊接工藝評定實驗。
b)焊接作業(yè)宜在室內進行。若必須露天焊接作業(yè)時,則應在防風防雨設施內進行。焊
接環(huán)境相對濕度應不大于80%,焊接低合金鋼的環(huán)境溫度不應低于5℃,焊接碳素
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結構鋼的環(huán)境溫度不應低于0℃。
c)焊前預熱溫度應通過焊接性試驗和焊接工藝評定確定,預熱范圍一般為焊縫每側
100mm以上,距焊縫30~50mm范圍內測溫。
d)焊腳尺寸、焊波或余高等超出JTG/T3650規(guī)定上限值的焊縫及小于1mm且超差的
咬邊應修磨勻順。所有表面的修磨均應沿主要受力方向進行,使磨合平行于主要受
力方向。
e)厚焊縫坡口應采用機械加工,并應采用控制焊接變形和收縮的工藝。
7.1.5矯正
先組合鋼板梁鋼梁應按如下要求進行矯正:
a)冷校的環(huán)境溫度不宜低于5℃,總變形不應大于2%。矯正后的板件表面不應有凹
痕和其他損傷;
b)熱校的加熱溫度應控制在600℃~800℃,嚴禁過燒,不宜在同一部位多次重復加
熱。
7.1.6鋼梁質量檢驗
鋼梁應按相關驗收規(guī)則及國家行業(yè)規(guī)范的規(guī)定進行質量檢驗。
7.1.7鋼梁試拼裝
先組合鋼板梁應按如下要求進行試拼裝:
a)鋼梁應場內單個π形梁整孔試拼裝,未經試拼裝檢驗合格,不得成批生成;
b)試拼裝時應使板層密貼,沖釘不宜少于孔眼總數的10%,螺栓不宜少于螺栓孔總
數的20%。螺栓孔應100%自由通過較設計孔徑小1.5mm的試孔器,方可認為合格;
c)試拼裝檢驗應在無日照影響的條件下進行,并應有詳細的檢查記錄。試拼裝主要尺
寸偏差應符合表6的規(guī)定。
表6試拼裝主要尺寸允許偏差表
檢查項目允許偏差
梁高h(mm)±2
跨度(mm)支座中心至中心±8
主梁中心距(mm)±3
旁彎橋梁中心線與其試拼裝全長LL/5000
兩片梁相對拱度差(mm)4
橫梁對角線差(mm)4
主梁傾斜(mm)5
支點高差(mm)支座處3點水平時,另一點的翹起高度3
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7.1.8鋼梁包裝、存放與運輸
先組合鋼板梁鋼梁包裝、存放與運輸應符合如下要求:
a)在包裝、運輸和存放過程中,應采取措施保證鋼梁不變形、不損壞、不散失;
b)鋼梁應在涂層干燥后對高強度螺栓連接部位進行包裝,包裝和存放應采取措施避免
損壞摩擦面。拼接板、螺栓、螺母、墊圈等小件應分類裝箱,并加標記;
c)應注意對涂裝的保護,對損傷涂裝應保證現場二次涂裝的工藝和質量;
d)運輸過程中,應采用輔助撐架加強支撐、固定牢固,防止變形或傾覆;
e)提供工地抗滑移系數試驗用的試件,應隨同鋼梁運至工地。
7.2橋面板預制場內施工
7.2.1一般規(guī)定
先組合鋼板梁橋面板預制應符合如下要求:
a)橋面板預制除符合設計要求外,尚應符合JTG/T3650和JTGF80/1的規(guī)定;
b)澆筑橋面板時,工字形主梁下宜采用滿堂式支撐;如采用多點支撐,支撐間距不得
大于3m;
c)宜采用軌道式整平機對橋面板頂面進行整平,確保整體高度、平整度、橫坡等滿足
設計要求;
d)同一孔跨、相鄰孔跨的預制梁,其預制施工齡期差應小于10d。
7.2.2預制場地
先組合鋼板梁預制場地應符合如下要求:
a)預制場的布置應滿足預制、移運、存放及架設安裝的施工作業(yè)要求;
b)制、存梁臺座基礎宜選擇堅實地基,對軟質地基應進行加固處理;
c)應按組合梁結構尺寸及反拱值要求控制好預制臺座精度,制梁臺座底模平整度不大
于2mm,尺寸允許偏差±3mm;
d)建立沉降位移觀測基準點網,對制存臺座的主要部位定期進行跟蹤觀測。基礎不
均勻沉降量差值不超過2mm,存梁臺座支點高差不超過2mm。
7.2.3模板工程
先組合鋼板梁模板工程應符合如下要求:
a)模板系統的構造、剛度及穩(wěn)定性應考慮工業(yè)化生產循環(huán)使用的要求;
b)橋面板底模和側模宜采用剛度較大的鋼模板,平整度不大于2mm,長寬尺寸及對
角線允許偏差±3mm。
7.2.4鋼筋工程
先組合鋼板梁鋼筋工程應符合如下要求:
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a)鋼筋宜采用數控機械加工,鋼筋骨架應在胎架上制作成型,鋼筋的尺寸、型號、數
量、規(guī)格等均應滿足設計及規(guī)范要求;
b)鋼筋骨架上設置的混凝土保護層墊塊應滿足骨架精確入模的要求,宜采用定型生產
的纖維砂漿墊塊。
7.2.5混凝土澆筑與養(yǎng)生
先組合鋼板梁混凝土澆筑與養(yǎng)生應符合如下要求:
a)橋面板混凝土澆筑應連續(xù)澆筑、一次成形;
b)為保證橋面板質量,宜采用自拌制混凝土,混凝土塌落度宜控制在5~8cm,混凝
土拌和物入模前含氣量應控制在3.0~4.5%,模板及鋼筋溫度宜在5℃~35℃,混
凝土拌和物入模溫度宜在5℃~30℃;
c)橋面板保濕養(yǎng)護不少于14天,養(yǎng)生宜采用智能噴淋或蒸汽養(yǎng)生;
d)橋面板混凝土強度達到設計強度90%后方可脫模起吊、轉運、安裝;
e)預制板在預制場地內存放期間及完成橋位現澆混凝土前,應對外露鋼筋及金屬連接
件采取相應的防腐措施,經批準后方可實施。
8組合梁現場施工
8.1一般規(guī)定
先組合鋼板梁現場施工應符合如下要求:
a)先組合鋼板梁現場施工應編制施工組織設計、專項施工方案和安全技術方案,經批
準后實施;
b)現場施工流程為:跨間鋼橫梁梁高栓連接→施工縱向濕接縫混凝土、跨中部分護欄
→鋼主梁墩頂焊接連接→支點橫梁混凝土施工→支點護欄施工→附屬工程施工。
8.2組合梁存放
先組合鋼板梁應按如下要求進行存放:
a)存放臺座應堅固穩(wěn)定,且宜高出地面200mm以上,存放場地應有防排水設施;
b)堆放支點應設置于縱向腹板與梁端封板交點下,支點應采用彈性支撐塊;
c)應按工地架設順序編號,并按吊運順序安排位置;
d)多層疊放時,層與層之間以墊木隔開,上下層墊木應在同一條豎直線上。疊放層數
應按預制梁強度、臺座地基承載力、墊木強度和疊放的穩(wěn)定性經計算確定,不宜超
過兩層;
e)雨季或春季凍融期間,應采取措施防止地面軟化下沉而造成構件斷裂及損壞。
8.3組合梁運輸與安裝
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先組合鋼板梁應按如下要求進行運輸與安裝:
a)組合梁運輸、吊裝系統應保證足夠的穩(wěn)定性及良好的可操作性,其工作過程期間對
鋼結構及預制板產生較小的集中荷載和沖擊;
b)吊裝應避免鋼梁扭轉、翹曲和側傾,不宜采用兜底吊;吊點一般設置4個,應均勻
布置,吊具剛度應滿足吊裝需要;
c)橋梁架設宜采用梁上運梁,運梁車在橋上行駛時必須使架橋機重量落在梁肋上;
d)組合梁安裝前,應對墊石標高、平整度等進行全面驗收,墊石頂面四角高差不得超
過2mm;
e)組合梁簡支時,應設置臨時支座;組合梁安裝前由測量人員準確放樣臨時支座的平
面位置和標高,并在臨時支座上標識縱橫向中心線,作為梁片安裝基準線;
f)組合梁宜采用架橋機安裝,前移至安裝位置上方時,通過臨時支座基準線,初步對
位,落梁至距支座頂面5cm左右,安裝三向千斤頂;
g)組合梁落梁在千斤頂上,全站儀對組合梁的標高及坐標進行復測,通過三向千斤頂
調整組合梁的標高和平面位置,落梁至臨時支座;
h)支點橫梁現澆混凝土達到設計強度后拆除臨時支座,完成體系轉換;
i)組合梁安裝精度應符合表7要求:
表7組合梁安裝精度要求
項目允許偏差項目允許偏差
支座中心偏位5頂面縱向高程(mm)+8,-5
豎直(m度m()%)1.2相鄰梁頂面高差(mm)5
8.4工地鋼結構連接
工地鋼結構連接應按JTG/T3650要求實施。
8.5組合梁混凝土現場澆筑
先組合鋼板梁混凝土現場澆筑應符合以下要求:
a)現場混凝土施工時需確保鋼筋接頭質量,采用合理施工工藝防止漏漿;
b)現澆混凝土施工前應清除接縫內的垃圾及污物;
c)應嚴格控制鋼筋接頭質量;預制板間縱向焊接接頭,焊縫應交錯布置;
d)現澆混凝土澆筑前,接縫處預制板側面應鑿毛露出粗骨料,并用水濕潤接縫兩側預
制混凝土側面;
e)支點橫梁采用型式II時,應采取可靠工藝及質量控制措施,確保鋼梁下翼緣以下
的混凝土能澆筑密實。
8.6現場UHPC澆筑施工應滿足要求
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先組合鋼板梁現場UHPC澆筑應符合以下要求:
a)混凝土鑿毛:要澆注UHPC的范圍內的橋面板或支點橫梁表層普通混凝土鑿去5~
10mm,在澆注混凝土時濕潤表面并坐漿,以保證新老混凝土的良好結合。
b)UHPC拌合物澆筑應保證纖維分布的均勻性和結構的連續(xù)性,并應符合下列規(guī)定:
1)澆筑的混凝土應填充到鋼筋、埋設物周圍及模板內各角落;
2)UHPC應采用平板振搗或模外振搗器振搗成型,不得采用人工振搗。所采用的
振搗機械和振搗方法除應保證密實外,還應避免拌合物離析、分層以及纖維露
出構件表面;
3)UHPC拌合物澆筑傾落的自由高度不應超過0.5m,當傾落高度大于0.5m時,
應加串筒、斜槽、溜管等輔助工具,避免鋼纖維從水泥漿中離析或結團;
4)UHPC澆筑過程如采用分層澆筑,每層厚度不應大于300mm,層間不應出現冷縫。
9耐久性設計
9.1鋼梁耐久性設計
9.1.1鋼梁的防腐年限不應少于15年,防腐涂裝體系應符合JT/T722的規(guī)定。
9.1.2受侵蝕介質作用的結構以及不易重新涂裝的結構應采用以熱鍍、熱噴、冷噴金屬作
為底層的重防腐涂裝體系。
9.1.3涂裝顏色的選擇宜考慮橋位處結構對耐光性、耐候性和耐化學性的要求。
9.1.4鋼梁板件維修涂裝和重新涂裝要求的最小間距不宜小于300mm。
9.1.5構造設計應便于養(yǎng)護、檢查,減少死角或凹槽,鋼主梁下翼緣處應適當設置排水孔。
9.2橋面板耐久性設計
9.2.1橋面板混凝土應根據環(huán)境類別和環(huán)境作用等級選用質量穩(wěn)定并有利于改善密實性和
抗裂性的水泥和集料等原材料以及混凝土配合比。
9.2.2混
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