小箱梁设计说明.docx

跨径(m)汽车荷载等级行车道数桥面宽度(m)（。）单幅桥梁块数梁间距(m)预制梁长(m)制高。预梁(m预制板最大吊装重量(kN).设计安全等级环境类别20城市A级120472.78319.921.2边梁606；中梁559级H类25城市A级4200472.78324.921.4边梁801；中梁744级Il类三、主要材料原材料应有供应商提供的出厂检脸合格证明书，并应按公路桥涵施工技术规范(JTGTF50-2011)规定的检验项目、批次规定，严格实施进场检验。1.混凝土预制主梁、端横梁、封锚、现浇湿接缝混凝土均采用C50,调平层混凝土采用C40；桥面铺装采用沥青混凝土。1)水泥：水泥应采用品质稳定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，碱含量不宜大于0.60$,熟料中C3A含量不应大于8.0%。其余技术要求尚应符合GB175-2007的规定，不应使用其它品种水泥。2)细骨料：细骨料应采用硬质洁净的天然中粗河砂，也可使用经专门机组生产、并经试验确认的机制砂，其细度模数宜为2.632,含泥量不应大于2.0%,泥块含量不应大于0.5%(高性能混凝土)，其余技术要求应符合JTGE42-2005的规定。3)粗骨料：粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，空隙率宜小于40%,压碎指标宜小于20%,粗骨料母岩的抗压强度与混凝土设计强度之比应不小于1.5,含泥量不应小箱梁设计说明一、技术标准与设计规范1 .城市桥梁设计规范CJJl1-2011；2 .公路工程技术标准JTGB01-2015；3 .公路桥涵设计通用规范JTGD60-2015；4 .公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62-2004；5 .公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTGTB07-01-2006；6 .公路桥涵施工技术规范JTGTF50-2011；7 .公路交通安全设施设计技术规范(JTGD81-2006)；8 .钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋(GB1499.2-2007)；9 .碳素结构钢(GB/700-2006);10 .预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224-2003)；11 .预应力混凝土用金属波纹管(JG225-2007)；12 .公路桥梁板式橡胶支座(JT/T4-2004)；13 .公路桥梁板式橡胶支座规格系列(JTT663-2006)o二、技术指标主要技术指标表定。对进厂（场）钢绞线按批号进行拉伸试验、弹性模量试验。铜纹线弹性模量的偏差尚应满足同批W5GPa,各批WIOGPa的规定，供应商应提供每批钢绞线的实际弹性模量值。4.其他材料D钢板：预埋钢配件采用Q235NH钢材，其性能应符合耐候结构钢（GB/T4171-2008）的规定。2）锚具：预制箱梁正弯矩钢束采用YM15-4.YM15-5圆形锚具及其配套的配件，锚具及其配套的配件必须采用工厂定型产品，并应符合JT/T329-2010公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器的要求。3）预应力管道：采用预埋圆形金属波纹管成孔，圆形金属波纹管符合JG225-2007预应力混凝土用金属波纹管的要求。4）支座：采用板式橡胶支座，应采用氯丁橡胶（CR）生产，其材料和力学性能均应符合公路桥梁板式橡胶支座（JT/T4-2004）的规定，支座安装应按厂家要求进行。5）防水粘结层：采用沥青混凝土桥面铺装时，应结合桥面粘结要求设置沥青基类防水粘结层，采用水泥混凝土桥面铺装时可设置非沥青基类防水层。四、设计要点1 .本标准图结构体系为先简支后桥面连续的体系，按部分预应力混凝土A类构件设计。2 .结构设计采用不同的软件进行分析；荷载横向分配系数采用刚性横梁法、刚接板（梁）法和梁格法三种计算方法进行对比分析，取大值控制设计。3 .设计参数1）混凝土：重力密度Y=26.0kN/,弹性模量为Ec=3.45XMPa；大于1.0%,泥块含量不应大于0.5%,针片状含量宜小于10%;粒径直为5mm20mm,连续级配，最大粒径不应超过25mm,且不应大于钢筋最小净距的3/4。其余技术要求应符合JTGE42-2005的规定。4)选用的骨料应在施工前进行碱活性试验，应优先采用非活性骨料。不应使用碱-碳酸盐反应活性骨料和膨胀率大于0.20%的碱-硅酸反应活性骨料。当所采用骨料的碱-硅酸反应膨胀率在0.10%0.20%时，混凝土中的总碱含量不宜大于3.Okgm3(特大桥、大桥和重要桥梁不宜大于L8kgm3),且应经碱-骨料反应抑制措施有效性试验验证合格。5)混凝土拌和及养护用水应符合JGJ63-2006的规定要求。混凝土拌和物(含封锚混凝土)中各种原材料引入的氯离子总量不得超过胶凝材料总量的0.06%o6)混凝土矿物掺和料应采用性能稳定的粉煤灰，粉煤灰氯离子含量不宜大于0.02%,其余性能应符合GB/T1596-2005中I级粉煤灰的规定。7)外加剂应采用品质稳定、且与胶凝材料具有良好相容性的产品。减水剂宜采用高效聚段酸高性能减水剂，性能指标应符合混凝土外加剂(GB8076-2008)的规定，减水剂掺量以及与水泥的适用性应由试验确定。引气剂和膨胀剂应分别符合混凝土外加剂(GB8076-2008)和混凝土膨胀剂(GB23439-2009)的要求。4 .普通钢筋普通钢筋采用HRB400钢筋，钢筋应符合钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋(GB1499.2-2007)的规定。本册图纸中HRB400钢筋主要采用了直径d=10、12、16、22mm四种规格。5 .预应力钢绞线预应力钢绞线采用抗拉强度标准值=1860MPa.公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其各项技术性能应符合预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224-2003)的规垫板中心应对准管道中心。钢绞线的弯折处采用圆曲线过渡，管道必须圆顺，预制箱梁定位钢筋在曲线部分以间隔为400mm、直线段间隔为80Omln设置一组。3)浇筑箱梁混凝土前除注意按本册设计图纸预埋钢筋和预埋件外，桥面系、伸缩缝、护栏、支座及其它相关附属构造的预埋件，均应参照有关图纸施工，确定预埋件安装无误后方可浇筑预制箱梁混凝土；护栏预埋钢筋必须预埋在预制梁内；支座处梁底混凝土楔形块应与预制梁混凝土同时浇筑；4)预制梁顶、底板及腹板较薄，施工单位应选用合适的骨料粒径并做好配合比试验；梁端2m范围内、管道密集部位及锚固区，应严格控制混凝土的振捣及养生，确保混凝土的质量。5)为了防止预制梁上拱过大，及预制梁与调平层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不宜超过90d,若累计上拱值超过计算值IOmn1,应采取控制措施。不同存梁期上拱值(计算值)见下表(表中各位移以向上为正，反之为负)，施工单位可根据工地的具体情况(如存梁期、混凝土配合比、材料特性及地区气候等)以及经验设置反拱。反拱值的设计原则是使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过20mm,桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。跨径5)项目钢束张拉完上拱度(mm)存梁30d上拱度(mm)存梁60d上拱度(mm)存梁90d上拱度(mm)二期恒载产生的下挠值(mm)反预拱度建议值(nun)20边梁19.429.832.233.4-6.2-15中梁18.027.729.830.9-5.925边梁29.044.247.549.4-10.5-25中梁27.642.145.347.1-9.9表注:2）沥青混凝土：重力密度Y=24.OkN/；3）预应力钢绞线：弹性模量Ep=L95X105MPa,松驰系数W=O.3；4）锚具：锚具变形、钢筋回缩取6mm（一端）；5）管道摩擦系数：u=0.25；6）管道偏差系数：=0.0015；7）竖向梯度温度效应：考虑沥青铺装层和调平层（含水泥混凝土铺装）对梯度温度的影响，按现行规范规定取值。8）年平均相对湿度：7099%。6 .桥面板按单向板和悬臂板进行计算。7 .一片梁梁端支点最大反力（汽车反力考虑冲击系数）：跨径（m）项目恒载（kN）恒+汽(kN)20边梁反力6271225中梁反力461103825边梁反力7571405中梁反力5991200五、施工要点有关桥梁的施工工艺、材料要求及质量标准，除按公路桥涵施工技术规范（JTGTF50-2011）有关条文办理外，还应特别注意以下事项：1 .箱梁预制1）边梁悬臂端部预留IOomm暂不预制，待浇筑护栏时一起浇筑，但铜筋需照常伸出不得截断。2）施工时，应保证预应力孔道及钢筋位置的准确性，确保锚垫板与预应力束垂直,混凝土及堵头混凝土通过梁端顶板预留槽浇筑。12）各片梁的实际跨径与本标准图的跨径差值Al应控制在±50OmIn范围内，AI通过调整箱梁跨中长度增减。2 .预应力工艺1）预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与箱梁腹板籁筋点焊连接，严防错位和管道下垂，如果管道与纲筋发生碰撞，应适当挪动钢筋位置。浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。2）箱梁混凝土强度和弹性模量达到设计值的85%后，且混凝土龄期不小于7d时，方可张拉预应力钢束。3）施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。预制梁内正弯短钢束锚下张拉控制应力为O.75=1395Mpa,预应力张拉时还需考虑铜束与锚圈口之间的摩擦损失，锚口摩阻损失暂按3%考虑，即钢束锚外张拉控制应力为1437Mpa,锚口摩阻损失的具体数值应根据试验确定，或采用厂家及施工单位常年积累的数据，任何时候锚外张拉控制应力不得超过0.8o预施应力过程中，应保持两端的伸长量基本一致，两端伸长量之差不宜大于5%。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在±6%以内。实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。各钢束终张拉引伸量（两端之和）详见下表：20m预制小箱梁钢束引伸量一览表单位：mm表9-425m预制小箱梁钢束引伸量一览表单位：mm表9-3NlN2N3N4N5174173172172173（1）表中终张拉及存梁天数均指混凝土龄期；（2）表中数值为计算值，施工时，应根据预制梁实测上拱值修正反预拱度；（3）表中反预拱度建议值未考虑竖曲线的影响，设计时应根据竖曲线半径调整反预拱度的设置值；（4）反预拱度可采用圆曲线或其它二次抛物线。（5）预应力管道也应同时设反拱度。6）用于同一跨中各箱梁的混凝土浇筑时间差、终张拉时的混凝土龄期差不宜超过IOd,避免各梁上拱值差异过大，影响横向湿接缝钢筋的连接。7）梁体混凝土浇筑。梁体混凝土浇筑应连续浇筑、一次成形，每片预制梁浇筑总时间不宜超过6ho预制梁混凝土拌和物入模前含气量应控制在3.0%4.5%,模板及钢筋温度宜在5t35P,预制梁混凝土拌和物入模温度宜在5（30（。施工中应加强观察，防止漏浆，欠振和漏振现象发生。梁顶板应用平板振动器振捣。要避免振动器碰撞预应力管道、预埋件、模板，对锚垫板后钢筋密集区应认真、细致振捣，确保锚下混凝土密实。8）预制梁在浇筑混凝土过程中，应随机取样制作标准养护和施工用混凝土强度、弹性模量试件，应从构件不同部位分别进行取样。施工试件应随梁体或在同样条件下振动成型、养护，28d标准试件按标准养护办理。9）梁体混凝土振捣浇筑完成后，采用木抹子对梁顶进行抹光，初凝之前再进行二次收浆，最后进行拉毛处理。10）安装箱梁内模时，箱内端横梁处的箍筋和分布钢筋可从中截断扳向箱梁内壁，箱梁内模由梁端脱模。11）在箱梁内模拆除后，将堵头板进行就位，并用砂浆封闭堵头板与主梁内腔间的空隙，将截断的端横梁钢筋扳回到设计位置，并采用等强度原则予以补强。箱内端横梁污垢。封锚混凝土应仔细操作、捣实，保证锚具处封锚混凝土密实。封锚混凝土可与箱内端横梁及封头混凝土同时浇筑。3 .箱梁安装1)箱梁施工工艺流程(1)设置好永久支座，逐孔安装箱梁。预制梁运输、起吊过程中应注意采取有效措施确保箱梁的横向稳定，架梁后及时连接桥面板钢筋及端横梁铜筋。(2)浇筑桥面板湿接缝混凝土及端横梁混凝土。混凝土浇筑顺序应从跨中向两端一次浇筑完成，不得先浇筑端横梁。(3)施工护栏。(4)设置好调平层钢筋和桥面连续钢筋，浇筑调平层混凝土形成桥面连续。(5)喷洒防水层、进行桥面铺装施工及安装伸缩缝。2)预制箱梁采用设吊孔穿束兜托梁底的吊装方法，吊点位置到梁端的垂直距离采用IlOOmm,横桥向距离悬臂根部IOOmn,吊装预留孔可采用PVC管，孔径根据吊索尺寸确定。捆绑钢丝绳与梁片底面、侧面等拐角接触处，必须安放护梁铁瓦或胶皮垫。3)裸梁堆放不应超过两层，应适当遮盖，不宜曝晒曝寒。4)施工单位应根据架梁方案对箱梁进行施工荷载验算，验算通过后方可施工。在采取可靠的横向临时支撑措施以确保梁体的稳定性和整体性后，裸梁跨中截面允许承受的最大施工荷载弯矩25米梁为4680kN.m,20米梁为3230kN.m；在采取有效的压力扩散措施后，每米桥面板允许最大施工荷载弯矩为支点：42kN.m,跨中:28kN.m.5)湿接缝施工(1)预制梁混凝土凿毛。梁顶板要浇筑混凝土的范围内的梁板表层混凝土凿去510mm,在浇筑混凝土时湿润表面并座浆，以保证新老混凝土的良好结合。(2)模板安装。按施工规范要求安装底模，为严防漏浆，模板周围采用高强止浆橡胶NlN2N3N41391381381384）主梁预应力钢束采用两端同时张拉，以对称于构件截面的中轴线、上下左右均衡为原则，同时考虑不使构件的上、下缘混凝土应力超过容许值。25m主梁正弯短钢束张拉顺序为NIfN3fN2-N5fN4020In主梁正弯矩钢束张拉顺序为Nl-*N3-*N2-N4o5）预应力施工应采用自动智能控制张拉系统。6）张拉用千斤顶的校正系数不得大于1.05,油压表的精度等级不得低于1.0级。千斤顶标定的有效期不得超过六个月，且不应超过300次张拉作业。油压表检定周期不得超过一个月，且宜采用耐宸压力表。当采用0.4级压力表时，检定周期可为三个月，但每个月应进行定期校准。千斤顶张拉吨位不应小于张拉力的L2倍，且不应大于张拉力的2倍。7）预制梁在终张拉时及24h后，断丝及滑丝数量不应超过预应力钢绞线总丝数的1.0%,并不应处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。8）预应力筋张拉后，孔道应及早压浆，一般应在48小时内灌浆完毕。孔道压浆宜采用真空辅助压浆工艺，为保证真空压浆的质量，应根据JG225-2007预应力混凝土用金属波纹管的要求对金属波纹管进行现场检测。孔道压浆按公路桥涵施工技术规范JTGTF50-2011执行，水泥浆强度不小于50MPa,要求压浆饱满，至少能保证一根束道灌浆用量（一般至少为管道体积的1.5倍），禁止边加原料，边搅拌，边压浆。压浆过程及压浆后2天内气温低于5寸时，在无可靠保温措施下禁止压浆作业。温度大于35七不得拌和或压浆。为保证钢绞线束全部充浆，进浆口应予封闭，在水泥浆凝固前，所有塞子、盖子或气门均不得移动或打开。水泥浆强度达到40MPa时，箱梁方可吊装。9）封锚。压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净，清除支承垫板、锚具及端面混凝土的条止浆。（3）钢筋绑扎。钢筋绑扎、安装时应准确定位，翼缘环形钢筋、端部横向连接筋必须使用钢筋定位辅助措施进行定位。（4）混凝土浇筑。湿接缝混凝土应用平板振动器振捣。混凝土振捣浇筑完成后，梁顶用木抹子抹光，初凝之前再进行二次收浆并拉毛处理。4 .其他1）所有混凝土浇筑后均需进行保湿养护。预制梁拆模时梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温度差均不宜大于151,气温急剧变化时不宜拆模。预制梁拆模后应安装自动喷淋养护措施进行养护，并用土工布覆盖至梁底保持足够的湿度和温度，不能只覆盖梁顶部分，封锚混凝土浇筑后，静置l2h,带模浇水养护，常温下一般养护时间不少于14do现场浇筑的湿接缝、端横梁在收浆后均需覆盖和洒水养护，覆盖时不得损伤或污染混凝土表面，混凝土面有模板覆盖时,应在养护期间使模板保持湿润，常温下需保湿养护Hd以上。冬季气温低于5°C时不得浇水，养护时间适当增长，并采取保温措施。2）箱梁施工中钢筋的连接方式：如设计图纸中未说明，钢筋直径212mm时，钢筋连接应采用焊接，钢筋直径V12mm时，铜筋连接可采用绑扎。绑扎及焊接长度应按照公路桥涵施工技术规范JTGTF50-2011的有关规定严格执行。3）由于梁底横向设置单支座，梁就位后需采取临时措施确保箱梁的横向稳定。4）所有新、老混凝土结合面均应严格凿毛处理。5）浇筑调平层混凝土前应将梁顶浮浆、油污清除干净，以保证新、老混凝土良好结合。采用沥青混凝土桥面铺装时，调平层的施工技术要求应参照水泥混凝土桥面铺装相关施工技术要求执行。