DBJ51/T 124-2019 四川省城市桥梁预制拼装桥墩设计标准
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2.1.4钢筋连接用灌浆套筒
采用铸造工艺或机械加工工艺制造,用于钢筋套筒灌 的金属套筒,简称灌浆套简,灌浆套筒可分为全灌浆套筒 浆套简。本标准规定采用高强球墨铸铁制作的全灌浆套筒
通过高强无收缩水泥灌浆料的传力作用实现纵向钢筋锚固的 金属波纹管,通常采用圆形不锈钢波纹管,简称灌浆金属波纹管。
grouting material
污水处理标准规范范本grouting material
高强无收缩水泥灌浆料是以水泥为基体,以高强材料为骨料, 辅以高流动、防离析、微膨胀等性能外加剂组成的固态混合料, 现场加水搅拌均匀后用于填充钢筋和套筒或金属波纹管间的空 隙。本标准部分章节简称灌浆料。
1. 7砂浆垫层 bedding mort
填充在预制构件之间拼接缝处的高强无收缩水泥砂浆过渡 层,常见于立柱与承台、立柱与盖梁之间。
.1. 8环氧拼接缝 epoxy join
采用环氧黏结剂进行连接的接缝,常用于立柱节段之间以及 盖梁节段之间的拼接
预制后一个节段时利用已预制完成的前一个节段作为一侧端 模的施工方法。
2.1.11 El地震作用 earthquake actionE1
工程场地重现期较长的地震作用,对应于第二级设防
2.2.1作用和作用效应
My 屈服弯矩; Pe 立柱截面最小轴压力; Veor 剪力设计值; Gn 接缝上的压应力;
p 一潜在塑性铰区域的塑性转角; α——塑性铰区域的最大容许转角; 4s—地震作用下柱顶的位移; 4u—立柱容许位移; y 截面的等效屈服曲率; 极限破坏状态的曲率。
3.0.1在预制拼装桥墩工程可行性研究阶段,应综合考虑设计 预制、运输、拼装、运维等条件,采用结构合理、经济美观、运 输方便、拼装快捷且后期运维方便的设计方案。 3.0.2在预制拼装桥墩初步设计阶段,应遵循标准化和模数化 的原则,满足通用性和少规格的要求。应根据本地区已有预制拼 装工程桥墩类型情况,并结合工程实际情况确定合理的桥墩尺寸 和形状,并选择适宜的拼接构造和节段划分方式。
足预制拼装的精度要求,确保预制节段之间拼装时的精确匹 连接可靠。
3.0.4设计单位编制的设计文件应明确设计意图,指出
术点,并进行设计交底。
柱与承台或盖梁之间的钢筋连接可采用套筒灌浆连接或灌 波纹管连接。两种方式的钢筋连接可在同一截面布置。
制立柱与承台连接或预制立柱与盖梁连接时可将灌浆套筒或灌浆 金属波纹管设置在立柱内;抗震设防烈度为8度时,预制立柱与 承台连接或预制立柱与盖梁连接时宜将灌浆套筒或灌浆金属波纹 管设置在承台内或盖梁中
4.1.1 预制拼装桥墩混凝土宜采用自密实混凝土,强度等级不 宜低于C40。 4.1.2自密实混凝土应满足现行行业标准《公路桥涵施工技术 规范》JTG/TF50相关规定和《自密实混凝土应用技术规程》 JGJ/T283的相关规定。
4.1.1 预制拼装桥墩混凝土宜采用自密实混凝土,强度等级不 宜低于C40。
4.1.2自密实混凝土应满足现行行业标准《公路桥涵施工技术
4.1.3预制拼装桥墩中连接主筋应采用HRB400级钢筋。
2.1灌浆连接套筒或灌浆金属波纹管中使用的高强无收缩 灌浆料的技术指标,应符合表4.2.1的规定
表4.2.1高强无收缩水泥灌浆料技术指标
2.2高强无收缩水泥灌浆料的试验方法、检验与验收应
4.2.2高强无收缩水泥灌浆料的试验方法、检验
合现行行业标准《钢筋连接用套筒灌浆料》JGT408的相关 规定。
4.3.1灌浆连接套筒应采用高强球墨铸铁制作,并符合现行行 业标准《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T398的有关规定。 4.3.2灌浆连接套筒按钢筋连接方式宜采用全灌浆连接型。 4.3.3全灌浆连接型套筒一端为预制安装端,另一端为现场拼 装端,套筒中间应设置钢筋限位挡板;预制安装端及现场拼装端 钢筋伸人长度均不应小于10ds;套筒下端应设置压浆口,套筒上 端应设置出浆口,压浆口下缘与端部净距应大于30mm,且不大 于50mm;套简制作允许偏差详见表4.3.5;安装时套筒方向应正 确放置。 4.3.4灌浆连接套筒与高强无收缩水泥灌浆料组合体系性能应
4.3.3全灌浆连接型套筒一端为预制安装端,另一端为
4.3.4灌浆连接套简与高强无收缩水泥灌浆料组合体系
符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107中1级连 接接头的要求,接头性能应符合现行行业标准《钢筋套筒灌浆连 接应用技术规程5JGJ355的有关规定,且接头试件实测抗拉强 度应不小于被连接钢筋的实测拉断强度。 4.3.5全灌浆连接套筒宜满足表4.3.5的尺寸规格要求,同时应 符合现行行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T398和《钢筋套
4.3.5全灌浆连接套筒宜满足表4.3.5的尺寸规格要
符合现行行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T398和《钢筋套 简灌浆连接应用技术规程》JGJ355的相关规定。
表4.3.5全灌浆连接套筒尺寸规格表
注:表内套筒尺寸为推荐值,可根据实际生产条件在不影响套筒性 前提下做适当调整。
的前提下做适当调整。
4.4.1金属波纹管应为圆形不锈钢波纹管。 4.4.2金属波纹管全长不应小于24ds,且不得拼接;内径不宜 小于ds+40mm,内径尺寸允许偏差为±0.5mm。对于内径不大 于10cm的波纹管,其钢带厚度(壁厚)不应小于0.45mm,波 纹管肋高不应小于3.10mm。 4.4.3金属波纹管下端应设置压浆口,上端应设置出浆口或直 接由端部出浆;压浆口下缘与端部净距应大于30mm,不应天于 50mm
4.4.1金属波纹管应为圆形不锈钢波纹管。
4.4.4金属波纹管与高强无收缩水泥灌浆料组合体系性
合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107中I级
头的要求,且接头试件实测抗拉强度应不小于被连接钢筋的实测 拉断强度。
4.5砂浆垫层和环氧黏结剂
4.5.1不同类型预制构件拼缝处宜采用砂浆垫层,砂浆垫层应 采用高强无收缩砂浆。在标准试验方法下,高强无收缩砂浆1d 的抗压强度不应小于30MPa,28d的抗压强度不应小于60MPa 并高出被连接构件混凝土抗压强度不少于10MPa,且28d竖向 膨胀率应控制在0.02%~0.10%。 4.5.2砂浆垫层用高强无收缩砂浆宜选用质地坚硬、级配良好 的中砂(天然砂或机制砂),细度模数不应小于2.3,且不应大 于3.0,含泥量不应大于1%,且不应有泥块存在。 4.5.3同类型预制构件拼缝处宜采用环氧黏结剂,环氧黏结剂 的胶体性能及黏结能力应符合表4.5.3的规定
表4.5.3环氧黏结剂主要性能要求
2对寒冷地区使用的环氧树脂胶,应满足耐冻融性能要求。
4.6预应力筋一锚具组装件
5.1.1满足本标准对灌浆连接套筒、金属波纹管、高强无收缩 水泥灌浆料及砂浆垫层等连接材料和构造要求时,预制拼装桥 墩可按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60和《公 路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362进行验 算。
5.1.2预制拼装桥墩计算应包括持久状况下的承载能力
态、正常使用极限状态,以及持久状况和短暂状况构件的应力三 部分内容。
5.1.3预制拼装桥墩设计中应考虑预应力筋管道、钢筋
点、灌浆连接套筒或金属波纹管相互之间的合理布置,并在 图中予以说明,
5.1.4应根据所处环境条件考虑预制拼装立柱、盖梁及系梁的 拼接缝、立柱和盖梁预制构件的耐久性设计,拼接缝处环氧黏结 剂和砂浆垫层应满足耐久性能指标要求。
5.2.1预制拼装桥墩计算应付合下列规定: 1在进行持久状况承载能力极限状态计算时,采用作用基 本组合,汽车荷载应计人冲击作用。 2在进行持久状况正常使用极限状态计算时,采用作用频 遇组合、作用准永久组合或作用频遇组合并考虑作用长期效应的
影响,对立柱和盖梁进行抗裂、裂缝宽度和变形验算;在上述组 合中,汽车荷载不计冲击作用。 3在进行持久状况和短暂状况构件的应力计算时,作用除 有特别规定外均采用标准值,汽车荷载应考虑冲击系数。 4在进行预制构件翻转、运输、吊运、安装等短暂状况下 的施工阶段验算,应将构件自重标准值乘以动力系数1.2(对结 构不利时)或0.85(对结构有利时),并可视构件具体情况作适 当增减。
5.2.2预制拼装立柱设计验算应符合以下规定
1单根立柱分节段预制拼装时,在节段拼接缝处的环氧黏结 剂固化过程中,需施加临时预压力将环氧黏结剂在立柱全断面均匀 挤出,保证立柱节段拼接缝处的正压应力不应小于0.15MPa; 2立柱与其他构件及立柱节段间拼接缝处的耐久性设计应 根据桥梁运营和所处环境的要求,在荷载频遇组合和准永久组合 下接缝处正截面受拉边缘可出现拉应力,但拉应力应小于预制构 牛材料的容许设计拉应力。对于拼接缝处于冻融范围或水位变动 区时,接缝处宜采用提高耐久性的措施
1单根盖梁分节段预制拼装时,在节段拼接缝处的环氧 黏结剂固化过程中,需施加临时预压力将环氧黏结剂在盖梁全 断面均挤出,保证盖梁节段拼接缝处的正压应力不应小于 0.3MPa; 2在进行承载能力极限状态计算时,应计人盖梁节段间拼 接缝张开时对盖梁承载能力的影响,相关计算应符合现行行业标 准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362的 规定。 3盖梁节段间拼接缝处的耐久性设计应根据桥梁运营和所 处环境的要求,在进行正常使用极限状态计算时,宜保持盖梁正
截面全截面受压。对于拼接缝处于冻融范围或水位变动区 缝处宜采用提高耐久性的措施
5.2.4预制拼装系梁设计验算应符合以下规定
1系梁与立柱拼接缝处的环氧黏结剂固化过程中,需施加 临时预压力将环氧黏结剂在系梁全断面均匀挤出,保证拼接缝处 的正压应力不应小于0.3MPa。 2在进行承载能力极限状态计算时,应计入拼接缝张开时 对系梁承载能力的影响,相关计算应符合现行行业标准《公路钢 筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362的规定。 3系梁与立柱拼接缝处的耐久性设计应根据桥梁运营和所 处环境的要求,在进行正常使用极限状态计算时,宜保持系梁正 截面全截面受压。对于拼接缝处于冻融范围或水位变动区时,接 缝处宜采用提高耐久性的措施。
3.1为降低施工成本,提高模具的通用性和周转率,设计 柱和盖梁断面形状宜简洁,并尽量减少规格种类,盖梁悬臂 的斜率也宜尽量统一,宜调整承台顶高程使预制墩柱的高度 cm的模数。
墩柱和盖梁断面形状宜简洁,并尽量减少规格种类,盖梁悬臂倒 角的斜率也宜尽量统一,宜调整承台顶高程使预制墩柱的高度为 20cm的模数。 5.3.2设计预制立柱时,应考虑上、下砂浆垫层厚度的影响, 确定立柱预制长度。 5.3.3同类型预制构件拼缝处宜采用环氧黏结剂,不同类型预 制构件拼缝处宜采用砂浆垫层
5.3.5桩柱式桥墩的立柱、系梁采用预制拼装时
5.3.6预制拼装桥墩设计中应考虑预应力筋管道、钢筋、套筒 或金属波纹管相互之间的合理布置,并在设计图中予以说明。 5.3.7预制拼装立柱的纵向钢筋宜对称布置,采用大直径钢筋 纵向钢筋之间的中心距宜小于200mm,且至少每隔一根宜用箍 筋或拉筋固定。
5.3.8预制拼装桥墩中的连接套筒和主筋净保护层厚度
30mm,套筒间净距不宜小于下面三者中的大值:25mm; 最大粒径的1.3倍;被连接纵向钢筋的直径d。
5.3.9当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时、应在所
的保护层内设置直径不小于6mm,间距不大于100mm的销 ,保护层厚度应符合现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应 凝土桥涵设计规范》JTG3362的规定。
3.10采用套筒灌浆连接建造的预制桥墩,应在灌浆连接套
50mm,且不应小于管道直径的1倍,保护层厚度宜符合现行行 业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362 的规定。
5.3.12预制拼装桥墩中立柱与承台或立柱与盖梁之
缝砂浆垫层厚度宜为10mm~30mm,立柱节段之间或 之间的环氧接缝厚度宜为1mm~3mm。
5.3.14预制拼装立柱中采用预应力钢绞线或精轧螺纹钢筋时 宜将张拉端置于立柱顶端,锚固端置于承台内,锚固端采用后穿 自锁式锚具或预埋式带索P形锚具。
5.3.15预制拼装盖梁采用上下分层建造时,下层预
5.3.15预制拼装盖梁采用上下分层建造时,下层预制构件与上 层现浇之间可不使用剪力键;预制拼装盖梁采用沿盖梁长度方向 分段预制拼装建造时,预制构件的拼接面应设置剪力键。 5.3.16对可能承受车船撞击力作用的立柱,预制立柱的拼接面 宜设置剪力键。 5317施工方安中预制节段预坦件 一品占等的设置方案宜由设
5.3.17施工方案中预制节段预埋件、吊点等的设置方案
6.1.1采用灌浆连接套筒或波纹管灌浆连接的预制拼装混凝士 桥墩,可按本节条文规定进行抗震分析和验算。 6.1.2除满足本章规定外,预制拼装混凝土桥墩抗震分析、抗 震设计和延性构造应符合现行行业标准城市桥梁抗震设计规范 CJJ166的规定。
6.2.1在进行预制拼装桥墩抗震分析时,E1地震作用下,立柱 抗弯刚度可按毛截面计算;E2地震作用下,潜在屈服立柱的有效 截面抗弯刚度应按式(6.2.1)计算。
My E.×ler dy
式中Ec—立柱的混凝土弹性模量(kN/m); leff一立柱有效截面抗弯惯性矩(m4); My一立柱屈服弯矩(kN.m); dy一等效屈服曲率(1/m)。 6.2.2在E1地震作用下,预制拼装立柱在弹性范围内工作,基 本不损伤,应校核其强度;E2地震作用下,预制拼装立柱可发生 损伤,产生弹塑性变形,耗散地震能量,但立柱的塑性铰区域应 具有足够的塑性变形能力。
6.2.3预制拼装桥墩中的盖梁和基础应按能力保护原则 在E2地震作用下基本不发生损伤。
6.2.3预制拼装桥墩中的盖梁和基础应按能力保护原则设计, 在E2地震作用下基本不发生损伤。 6.2.4在E2地震作用下,预制拼装立柱按式(6.2.5)验算潜在 塑性铰区域沿顺桥向、横桥向的塑性转动能力,但对于规则桥梁, 可按式(6.2.6)验算桥立柱顶的位移。 6.2.5在E2地震作用下,应按式(6.2.5)验算立柱潜在塑性铰 区域沿顺桥向、横桥向的塑性转动能力
区域沿顺桥向、横桥向的塑性转动能力。
式中一一在E2地震作用下,潜在塑性铰区域的塑性转角; 6一一塑性铰区域的最大容许转角,按本标准第6.2.7条的 规定计算。 6.2.6在E2地震作用下,规则桥梁中的预制拼装立柱可按式 (6.2.6)验算柱顶的位移
6.2.6在E2地震作用下,规则桥梁中的预制拼装立柱可按式 (6.2.6)验算柱顶的位移。
式中d一截面的等效屈服曲率(1/cm),可按本规程第6.2.10 条的规定计算; du一极限破坏状态的曲率能力(1/cm),可按本规程第 6.2.11条的规定计算; K一一延性安全系数,灌浆连接套筒位于柱身潜在塑性区 域时取2.5,灌浆连接套简或金属波纹管位于承台或
L, =0.08H + 0.022f,d, >0.044f,d
式中H一一悬臂柱的高度或塑性铰截面到反弯点的距离(cm) b一一矩形截面的短边尺寸或圆形截面直径(cm); fy一一纵向钢筋抗拉强度标准值(MPa); ds一纵向钢筋的直径(cm)。 6.2.8预制单立柱容许位移应按式(6.2.8)计算
Lp = H 0 3 2
6.2.9对于预制双柱墩、排架墩(图6.2.9),其顺桥向的容许位 移可按式(6.2.8)计算;横桥向的容许位移可在盖梁处施加水平 力F,进行非线性静力分析,当立柱的任一塑性铰达到其最大容 许转角时,盖梁处的横桥向水平位移即为容许位移
6.2.9对于预制双柱墩、排架墩(图6.2.9)水利常用表格,其顺桥向的容许位
图6.2.9 框架型预制拼装桥墩
·10理想弹塑性弯矩一 良据图6.2.10中两个阴影面积相等求得,计算中应考虑最不无 力组合。
图 6.2.10 等效屈服曲率
6.2.12对于高宽比小于2.5的预制拼装矮立柱,可7
Vco ≤o(V. +v)
气象标准P≤0 0.355Jc
C 13.8×A [1.47α/f.d fkh一一箍筋抗拉强度标准值(MPa); b一一墩柱的宽度(cm); D一螺旋箍筋环的直径(cm); ho一核心混凝土受压边缘至受拉侧钢筋重心的距离(cm): Φ一抗剪强度折减系数,Φ=0.85。 2.14 预制拼装立柱拼接缝处沿顺桥向和横桥向的抗剪强度 按式(6.2.14)验算。
V, ≤ Ak /0.79 f. (0.9961 +0.2048o,)+ 0.6 Am
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