标准规范下载简介
DG/TJ08-2160-2015 预制拼装桥墩技术规程.pdf1执行本规程条文时,对于要求严格程度不同的用词说明 如下,以便在执行中区别对待。 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况均应这样做的用词: 正面词采用“应” 反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的 用词: 正面词采用“宜”; 反面词采用“不宜”。 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用 “可”。 2本规程条文中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法 为·“应符合…·的规定”或“应按…执行”
《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50 《预应力混凝土用金属波纹管》JG225 《公路桥涵设计通用规范》JTGD60 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》TGD62 《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1 《预应力混凝土用金属波纹管》JG225 《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33 《通用硅酸盐水泥》GB175 《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166 10 《钢筋机械连接技术规程》JGJ107 11 《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02一01 12 《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》 CJJT 111 13 《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T17671 14 《混凝土用水标准》JGJ63 15 《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T50448 16 《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB/T8077 17 《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080
10.1 一般规定 10.2 立柱与承台拼装 10.4 立柱间节段拼装 10.5 盖梁间节段拼装 10.6灌浆连接工艺
某县输水管线工程施工组织设计60 60 60 61 61 61
图1灌浆套筒连接示意图
图2灌浆波纹管连接示意图
故本条文对预制桥墩的应用范围进行了适当的规定。 1.0.3本规程不能代替所有技术标准,故预制拼装桥墩设计及 施工除应符合本规程外,尚应符合国家现行标准《公路桥涵设计 通用规范》JTGD6O、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计 规范》JTGD62、《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166、《公路桥梁抗 震设计细则》JTG/TBO2一O1、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50等国家和本市相关技术标准的规定。
3.0.1根据灌浆套筒连接及灌浆金属波纹管连接不同的锚固力 学机理及施工可行性,本条提出了灌浆套筒连接及灌浆金属波纹 管连接的使用范围,其中这两种连接模式由于制作工艺及压浆工 艺的可靠度高于常规的连接模式,因此可布置在同一断面。由于 高立柱受限于运输吊装条件,可采用分段预制、节段间连接采用 灌浆套筒连接的方案,分段数量建议尽量少,以减少现场工作量。 3.0.2桥墩预制拼装方案和预制能力、运输能力、拼装场地条 件、吊装能力等因素关系密切,因此在设计阶段必须加强和相关 单位的沟通协作,因地制宜地制定桥墩预制尺寸和形状,并尽量 统一,使得预制拼装技术真正实现标准化、集约化生产。根据上 海地区的实际情况,构件的预制方案主要受限于运输条件,因此 建议预制构件的运输重量控制在200t以内。 3.0.6为进一步保证成品质量,立柱、盖梁应在专业的预制工厂 内生产,厂内应配备如钢筋数控加工、胎架、台座、模板、混凝土搅 拌温凝士浅箔浪辉士美生预应力张垃大型足装运尬笨数
3.0.1根据灌浆套简连接及灌浆金属波纹管连接不同的锚固力 学机理及施工可行性,本条提出了灌浆套筒连接及灌浆金属波纹 管连接的使用范围,其中这两种连接模式由于制作工艺及压浆工 艺的可靠度高于常规的连接模式,因此可布置在同一断面。由于 高立柱受限于运输吊装条件,可采用分段预制、节段间连接采用 灌浆套简连接的方案,分段数量建议尽量少,以减少现场工作量
3.0.2桥墩预制拼装方案和预制能力、运输能力、拼
件、吊装能力等因素关系密切,因此在设计阶段必须加强和相关 单位的沟通协作,因地制宜地制定桥墩预制尺寸和形状,并尽量 统一,使得预制拼装技术真正实现标准化、集约化生产。根据上 海地区的实际情况,构件的预制方案主要受限于运输条件,因此 建议预制构件的运输重量控制在200t以内。
3.0.6为进一步保证成品质量,立柱、盖梁应在专业的预制工厂 内生产,厂内应配备如钢筋数控加工、胎架、台座、模板、混凝土搅 拌、混凝土浇筑、混凝土养生、预应力张拉、大型吊装、运输等一整 套设备和相应的生产工具
3.0.6为进一步保证成品质量,立柱、盖梁应在专业的预制工厂
4.1.1~4.1.2国外已大量应用高性能混凝土,而国内由于种种 原因较少采用高性能混凝土,由于预制采取工厂化生产模式,混 凝土质量比较容易受控,因此为保证质量和推动混凝土行业进 步,推荐使用高性能混凝土。高性能混凝土的拌合对原材料要求 比较高,因此在总结上海地区高性能混凝土成功经验的基础上, 提出了具体的原材料性能指标要求,
4.2.3预制拼装技术对精度提出了较高的要求,对钢筋加工精 度也提出了要求,因此钢筋在下料时应确保钢筋平直、无弯折、端 部磨平。
4.3高强无收缩水泥灌浆料
4.3.1高强无收缩水泥灌浆料是两种连接模式均需使用的填充 料,其物理力学指标是保证结构安全、可靠、耐久和可施工性的重 要因素,其组分构成是以水泥作为结合剂,辅以高强骨料及高性 能外加剂,如石英粉、微硅粉、纳米硅、聚羧酸减水剂等。在参考 国外和国内房屋建筑预制拼装相应灌浆料技术指标的基础上,本 规程进行了大量的基础试验,得出了适用于预制桥墩的具体技术 指标,并在附录B中提出了相应的试验方法
4.3.3为确保高强无收缩水泥灌浆料质量可靠,应采购具有专 业资质的厂家生产的产品,同时为方便运输和投料,每袋重量不 宜大于25kg。
4.3.3为确保高强无收缩水泥灌浆料质量可靠,应采购具有专
4.3.4由于高强无收缩水泥灌浆料受潮后物理力学指标会发生
较大改变,因此出厂后和开封后均应尽快使用,特别是开封后如 有剩余应立即废弃。
4.4.3对于不同类型构件,如立柱与承台、立柱与盖梁,考虑至 拼接缝的有效施工时间和强度等级,应选择有效施工时间较长的 高强砂浆。
4.4.3对于不同类型构件,如立柱与承台、立柱与盖梁,考虑到
灌浆料及套筒体系可靠,套筒一端钢筋锚固长度不能小于10c (d,为被连接纵向钢筋直径);为保证压浆质量,压浆顺序应由下 至上,并保证在压浆口下缘布置一道箍筋,因此,压浆口下缘与端 部净距应大于20mm;由于整体灌浆连接型套筒分现场拼装端利 预制安装端,安装时应特别注意。
4.5.4根据试验和理论研究,对于一端灌浆连接一端机械连
1一套筒简体,2一高强灌浆料,3一止浆塞,4一定位销,5一进浆口,6一出浆目(a)整体灌浆连接型套筒示意图(b)整体灌浆连接型套筒实例图图3整体灌浆连接型套筒型套筒,为保证钢筋、灌浆料及套筒体系可靠,现场灌浆拼接端钢筋锚固长度不能小于10d(d。为被连接纵向钢筋直径)。4.5.5用于预制拼装桥墩的连接套筒,需满足国家现行标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107中对连接套筒性能的要求,同时考虑到塑性铰区反复地震荷载下套筒内钢筋存在拔出的风险,这会导致立柱承载力和延性能力降低,因此提出断于母材(钢筋),即灌浆套筒的抗拉强度大于等于被连接钢筋的实际拉断强度。4.5.7为满足预制和拼装施工,灌浆连接套筒生产厂家应提供一整套配件,包括压浆管、出浆管、压浆后的止浆塞、厂内预制用的定位销等,其中压浆管、出浆管宜为非金属材料。4.5.9鉴于灌浆连接套筒的实际制作工艺有别于常规的机械连接接头,产品可靠度相对较高,因此根据实际工程的应用总结,提出了灌浆连接套筒的检验要求。46
图4一端灌浆连接一端机械连接型套筒
4.6.1为保证钢筋、波纹管与混凝土三者锚固可靠和耐久性,波 纹管材质应为防腐性能较好的金属材质,形状应为圆形,因此规 定为圆形不锈钢波纹管。 4.6.2根据试验研究,为确保灌浆金属波纹管连接可靠,本条文 对波纹管的长度、直径、肋高等作出了一系列的规定。我国现行 标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62 及《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02一O1对受拉直筋锚固于 强度大于C40混凝土,建议锚固长度大于30d,考虑抗震影响,建 议增加10d。美国AASHTO建议的锚固长度计算见下式:
考虑到预制立柱中金属波纹管灌浆料强度可达100MPa,因 此,波纹管中钢筋的锚固长度可适当缩短,参考国内外已有的试 验成果,可缩短至24d.
4.6.3为保证压浆质量,压浆顺序应由
4.7.1同类构件之间如立柱节段、盖梁节段,由于工厂预制精度 较高,节段间界面粘结剂应采用环氧类粘结剂。
4.8.1~4.8.3对于7度地震区,不同构件之间的拼装需采用特 殊的预应力组合体系以提高桥梁整体抗震性能及耐久性,对于这 些预应力筋一锚具组装件应经过有资质的检测单位试验检测合 格后方可使用
5.0.1~5.0.3采用灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管连接建 的预制混凝土桥墩,已有的试验研究表明,正常使用状态下,预 桥墩性能要求与传统现浇混凝土桥墩基本相同,因此可按现浇 凝土桥墩进行设计
凝土桥墩进行设计。 5.0.4已有试验研究表明,灌浆连接套筒布置在立柱中时,将使 得布置金属套筒范围的截面强度增大,同时也将使得该局部区域 刚度增大。因此,在立柱静力计算时,应考虑金属套筒对该立柱 强度和刚度的影响。但由于截面与配筋形式多样,统一的影响系 数难以给出,具体立柱形式可通过试验或精细化分析来予以考 虑,如偏安全考虑,在验算立柱强度和变形时,也可忽略该金属套 筒导致的强度和刚度增强。 5.0.5竖向分段预制盖梁,确保盖梁耐久性,盖梁不宜发生开 裂,因此在进行正常使用极限状态计算时,规定盖梁的正截面宜 保持受压状态;而进行承载力极限状态计算时,从经济角度考虑, 允许拼接缝开裂,故计算盖梁承载力时,需要考虑拼接缝开裂的 影响。 5.0.6~5.0.7为确保预制桥墩满足当前我国规范对桥梁的耐 久性要求,条文对预制立柱从材料、施工质量及受力状态等作出 了相关的规定。采用灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管连接的预 制混凝土桥墩,其耐久性主要考虑预制立柱节段自身以及拼接缝 垫层的耐久性,预制立柱节段自身的耐久性与传统现浇混凝土桥 敦类似,故可以采用相同的规定;对于墩身内布置灌浆连接套筒 的预制立柱,根据国外的应用实践和研究成果,通过提供一定的 保护层厚度即可满足要求。对于拼接缝垫层耐久性,主要是确保
5.0.4已有试验研究表明,灌浆连接套筒布
得布置金属套筒范围的截面强度增大,同时也将使得该局部区域 刚度增大。因此,在立柱静力计算时,应考虑金属套筒对该立柱 强度和刚度的影响。但由于截面与配筋形式多样,统一的影响系 数难以给出,具体立柱形式可通过试验或精细化分析来予以考 虑,如偏安全考虑,在验算立柱强度和变形时,也可忽略该金属套 筒导致的强度和刚度增强。
5.0.5竖向分段预制盖梁,确保盖梁耐久性,盖梁不宜发生 裂,因此在进行正常使用极限状态计算时,规定盖梁的正截面 保持受压状态;而进行承载力极限状态计算时,从经济角度考 允许拼接缝开裂,故计算盖梁承载力时,需要考虑拼接缝开裂 影响。
允许拼接缝开裂,故计算盖梁承载力时,需要考虑拼接缝开裂的 影响。 5.0.6~5.0.7为确保预制桥墩满足当前我国规范对桥梁的耐 久性要求,条文对预制立柱从材料、施工质量及受力状态等作出 了相关的规定。采用灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管连接的预 制混凝土桥墩,其耐久性主要考虑预制立柱节段自身以及拼接缝 垫层的耐久性,预制立柱节段自身的耐久性与传统现浇混凝土桥 敦类似,故可以采用相同的规定;对于墩身内布置灌浆连接套筒 的预制立柱,根据国外的应用实践和研究成果,通过提供一定的 呆护层厚度即可满足要求。对于拼接缝垫层耐久性,主要是确保
5. 0. 6~5. 0. 7
拼接缝不开裂,以及垫层材料自身的耐久性要求,因此,参考国内 外相关研究成果,高强砂浆垫层通过材料成分及施工质量两方面 控制,即可满足要求;对于采用环氧粘结剂为垫层的,从环氧粘结 剂材料和施工质量等方面对其提出耐久性要求规定,这些要求均 已体现在本规程的相关条文中
6.1.4依据国家现行标准《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166或 《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02一01的规定,预制双柱墩和 框架墩桥梁,横桥向地震作用下,立柱作为延性构件产生弹塑性 变形耗散地震能量,而预制盖梁、基础等应作为能力保护构件,保 持弹性或基本不发生损伤。因此,应采用能力保护设计原则进行 盖梁和基础的设计。
6.2.16.2.3E2地震作用下,由于预制立柱为延性构件,设计 容许其进人塑性工作,因此主要验算其极限变形能力是否满足要 求,对于采用非线性时程分析方法进行地震反应分析的预制立 柱,可以直接得到塑性铰区域的塑性转动需求,因此可直接验算 塑性铰区域的转动能力;对于规则桥梁,其定义可参考国家现行 标准《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166或《公路桥梁抗震设计细 则》JTG/TB02一01中的规定。 6.2.4采用连接套筒的预制立柱,其塑性铰区域的最大容许转 角可根据极限破坏状态的曲率能力计算,其中延性安全系数取 2.2,这是考虑到墩身塑性铰区连接套筒存在导致该处钢筋存在 塑性变形集中的可能,其延性变形能力略有降低。 6.2.5~6.2.8国内外已有试验研究表明,采用灌浆套筒连接或 金属波纹管连接预制立柱作为延性构件,其弯曲延性容许变形能 力计算与传统现浇混凝土桥墩基本相近,故其顺桥向、横桥向延 性变形能力可按照传统现浇混凝土桥墩延性计算的相关公式 计算。 6.2.9震害调查表明,矮墩的地震损伤主要破坏模式为剪切破 坏,为脆性破坏,没有延性,因此要求,E2地震作用下对于高度较 矮的预制立柱、即高宽比小于2.5一般不作为延性构件设计,需
6.2.4采用连接套简的预制立柱,其塑性区域的最大容许 角可根据极限破坏状态的曲率能力计算,其中延性安全系数 2.2,这是考虑到墩身塑性铰区连接套筒存在导致该处钢筋存 塑性变形集中的可能,其延性变形能力略有降低
6.2.5~6.2.8国内外已有试验研究表明,采用灌浆套筒连接
金属波纹管连接预制立柱作为延性构件,其弯曲延性容许变形 力计算与传统现浇混凝土桥墩基本相近,故其顺桥向、横桥向 性变形能力可按照传统现浇混凝土桥墩延性计算的相关公 计算。
坏,为脆性破坏,没有延性,因此要求,E2地震作用下对于高度较 矮的预制立柱,即高宽比小于2.5,一般不作为延性构件设计,需 要验算其抗弯和抗剪强度,不需要验算其变形能力。
6.2.10试验研究表明,预制拼装立柱抗剪校核应包含预制立柱 节段自身和拼接缝的校核,其中预制立柱节段自身的抗剪强度计 算与普通现浇混凝土立柱相同(套筒布置区域的抗剪强度由于受 到套筒的影响,其抗剪能力通常高于非套筒设置区),故采用相同 的计算公式。 6.2.11目前尚缺乏关于本规程预制拼装构造下桥墩拼接缝在 抗震条件下抗剪强度的理论研究和计算公式。依据国内开展的 少量预制桥墩抗剪反复加载拟静力试验结果表明,在剪跨比大于 2.5条件下,反复加载预制桥墩接缝处没有发生相对滑动,接缝处 不是抗震薄弱部位,与整体现浇桥墩破坏模式相似;对于剪跨比 小于2.5的预制立柱,规范规定其应为强度控制,不发生延性损 伤。故此处参考美国AASHTO规范针对预制拼装主梁十接缝 截面抗剪公式。结合大量国内外试验数据与理论研究,可知影响 拼接缝剪切强度的主要因素有:拼接缝的类型、接缝面的正应力 水平、混凝土的强度等级、剪力键的面积及环氧接缝胶层的厚度 等。美国AASHTO规范公式是以Buyukozturk和Bakhoum等 人的干接缝试验为主要依据,将接缝破坏面上的剪切强度分成两 部分考虑,一部分为混凝土剪力键齿上的剪切应力,另一部分为
接缝破环面上的摩擦力,试验发现接缝剪切强度还随混凝土的强 度等级和侧压力的提高而提高。对于不设置剪力键齿的预制立 柱,其拼接缝的抗剪能力仍可按公式(2)计算,此时Ak(破坏面上 剪力键根部的面积)可取零
AASHTO规范中对摩擦系数的建议值
7.0.2试验研究表明沿截面布置若干适当分布的纵向钢
向钢筋和箍筋形成一整体骨架,当混凝土纵向受压,横向膨胀时, 纵向钢筋也会受到混凝土的压力,这时箍筋给予纵向钢筋纳束作 用。因此,为了确保对核芯混凝土的约束作用,墩柱的纵向配筋 宜对称布置,纵向钢筋之间的距离不宜超过200mm,至少每隔一 根宜用箍筋或拉筋固定。同时,为了减少套筒的数量以避免套筒 间距过小,建议采用大直径(36mm、40mm)钢筋。 7.0.3考虑到预制立柱的耐久性要求,预制拼装桥墩中的连接 套筒和主筋净保护层厚度宜不小于30mm。连接套筒通常比纵向 钢筋尺寸大,易导致截面拥挤,为确保混凝土浇筑密实,给出了套 简间净距的构造要求。 士形成一个可
套筒和主筋净保护层厚度宜不小于30mm。连接套简通常比纵m 钢筋尺寸大,易导致截面拥挤,为确保混凝土浇筑密实,给出了套 筒间净距的构造要求。
7.0.4为确保灌浆套简在箍筋约束下对核芯混凝土形成一个
7.0.5考虑到预制桥墩的耐久性要求,立柱中的金属波纹管
7.0.5考虑到预制桥墩的耐久性要求,立柱中的金属波纹管 主筋净保护层厚度宜不小于30mm;金属波纹管直径通常比纵I 钢筋尺寸大,易导致截面拥挤,为确保混凝土浇筑密实,给出了金 属波纹管间净距的构造要求。
要求,同时考虑到预制立柱受力要求,砂浆垫层厚度不宜过大 柱节段之间的拼装应采用环氧粘结剂,其厚度需考虑受力和放 的要求。
7.0.9考虑到当连接套筒或波纹管位于盖梁或承台内时,
保预制拼装桥墩柱身塑性铰区域具有可靠的延性能力及纵向钢 筋与套筒或波纹管可靠的锚固,参考国家现行标准《城市桥梁震 设计规范》CJJ166及《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02一01 的要求,规定加密区域配置的箍筋应延续到盖梁和承台内,延伸 长度不宜小于墩柱长边尺寸的1/2,并不应小于50cm,建议在满 足现有抗震设计规范构造要求的情况下,延伸到盖梁和承台的距 离还不应小于连接套筒或波纹管的高度。 7.0.10预制盖梁采用竖向分段拼装建造时,参考预制节段箱梁 的构造,从施工和受力角度出发,盖梁节段截面上宜采用剪力键
的构造,从施工和受力角度出发,盖梁节段截面上宜采用剪力键 方式,剪力键方式可参考预制节段箱梁剪力键的构造要求。
8.3.1立柱实际预制长度应考虑与承台和盖梁拼接级
8. 3. 2~8. 3. 3
8.3.9预制台座是控制立柱成品精度的重要措施之一,因此
8.4.4盖梁钢筋笼制作应考虑后续施工如吊装、空间姿态调节、 预应力张拉、支座安装等施工工序所需的预埋件。 8.4.8由于灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管定位精度为现场拼 装的精度控制主要因素之一,因此在混凝土浇筑时宜先行浇筑连 接部位范围内的混凝土以减少扰动。
8.5灌浆连接套筒安装
8.5.6为确保连接安全可靠,灌浆连接套筒上不得焊接
6.2金属波纹管刚度比较小,在安装和混凝土浇筑过程中如 不采取增大刚度的措施则容易变形,因此必须采取一定的措施 口内衬钢管保证其不变形。
8.6.2金属波纹管刚度比较小,在安装和混凝土浇筑过
8.6.2金属波纹管刚度比较小,在安装和混凝土浇筑过
8.6.4为确保连接安全可靠,金属波纹管上不得焊接。
9.2.3吊具、吊架及吊点在多次使用后容易出现损伤
.3吊具、吊架及吊点在多次使用后容易出现损伤,因此应对 具和吊架进行检查和及时调换
9.3.2由于立柱、盖梁等下部结构构件对运输方向、支承点设置 要求不同于预制小箱梁、T梁等上部结构,因此须专项设计场外 运输方案,同时在运输过程中应对外露钢筋进行保护设备基础施工工艺标准,防止其变 形而影响现场拼装。
10.1.2承台的精度是立柱与承台拼装是否成功的重要因素之 一,因此在承台浇筑时必须控制其标高和水平度精度。 10.1.5由于操作工人需进行空中作业,因此需选择全身式安全 带,同时,如人员上下采取支架模式,则对交通仍产生较大影响 参考国外发达国家和船厂施工作业工具,人员高空作业宜采用专 用高空作业车。 10.1.6拼装前应利用吊车将预制构件进行现场拼装以测试两 者的匹配精度。 10.1.8当气温较低时,如不采取保温措施,高强无收缩水泥灌 浆料早期强度增加非常缓慢,因此在冬季施工时,应对高强无收 缩水泥灌浆料和拌合用水进行保温。
10.2立柱与承台拼装
10.2.2拼装前应利用吊车将立柱与承台进行现场拼装以测试 两者的匹配精度。 10.2.3调节垫块是控制立柱标高、垂直度和砂浆垫层厚度的重 要部件,考虑其调节功能和拼接缝的强度,垫块高度不宜过大,材 质可以是不锈钢、四氟板、橡胶支座材料等。 10.2.5对于立柱与承台拼接而言,立柱上应设置调节设备,可 采用常见的千斤顶。
10.4立柱间节段拼装
10.4.1环氧类粘结剂对界面的要求比较严格,因此拼装前应对 拼接缝处进行处理。 10.4.4参照国家现行标准《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼 装施工技术规程》CJJT111装修地暖施工方案,对立柱节段间环氧粘结剂做出了具 体的施工要求。 10.4.5立柱节段间拼装应设置调节设备对上节立柱进行空间
10.6.2为保证每个连接部位高强无收缩水泥灌浆料强度达到 设计要求,应在拼装前一天对每批次灌浆料进行流动度测试及1d 龄期抗压强度测试,符合本规程第4.3.1条的规定后方可用于现 场拼装连接。 10(满浆 豆挂连特川该套筒生
效,因此,为了保证每个套筒的可靠度,必须考虑应急预案。