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'DBJ福建省工程建设地方标准DBJ-××-××-2010钢管混凝土拱桥技术规程(征求意见稿)TechnicalSpecificationforConcreteFilledSteelTubularArchBridge××××-××-××发布××××-××-××实施福建省住房和城乡建设厅发布
前言本规程是根据福建省建设厅闽建科【2007】30号文“福建省建设厅关于下达2007年全省建设系统科技计划的通知”中关于制定福建省工程建设地方标准《钢管混凝土拱桥技术规程》的要求,由福州大学主编。本规程的制定吸收了近年来有关单位在钢管混凝土拱桥设计与施工领域所取得的最新科研成果以及工程实践经验,充分参考和借鉴了国内外的相关规程和规范,在广泛征求意见、反复修改的基础上,最后由福建省建设厅组织专家审查定稿。
目录第一篇总论1总则12术语33符号64材料104.1混凝土104.2钢材104.3钢管混凝土11第二篇钢管混凝土拱桥的设计5结构设计155.1结构体系155.2主拱结构165.3防腐设计205.4拱座与立柱205.5吊杆与系杆215.6桥道系226设计计算规定236.1一般规定236.2作用246.3施工计算266.4疲劳计算277持久状态承载能力极限状态计算317.1一般规定317.2轴向受力构件承载力计算327.3偏心受力构件承载力计算377.4整体稳定性验算393
8持久状态正常使用极限状态计算428.1一般规定428.2变形计算428.3应力计算438.4动力特性计算43第三篇钢管混凝土拱桥的施工9施工要求4510钢管拱肋制作4610.1一般规定4610.2钢管制作4710.3钢管拱肋组装4910.4钢管拱肋验收5211焊接施工5511.1一般规定5511.2材料与作业环境5511.3焊接工艺与要求5711.4焊缝质量检验6012防腐涂装施工6312.1一般规定6312.2涂料涂装施工6412.3金属热喷涂施工6512.4涂装质量检测与验收6613钢管拱肋安装6913.1一般规定6913.2拱肋安装的方法7013.3拱肋安装验算7113.4拱肋安装精度7214管内混凝土的浇注7314.1一般规定733
14.2管内混凝土质量检查7515其它构造施工7715.1一般规定7715.2吊杆7715.3系杆拉索7815.4质量检查81第四篇钢管混凝土拱桥的养护16一般规定8217检查与评定8317.1一般规定8317.2经常性检查8317.3定期检查8517.4特殊检查8617.5技术状况与承载力评定8918 结构养护91 18.1 钢管混凝土拱肋9118.2 吊杆与系杆92 18.3 其它933
第一篇总论1总则1.1为满足桥梁工程建设的需要,使钢管混凝土拱桥的设计、施工和验收等工作符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求,特制定本规程。1.2本规程适用于以圆形钢管内浇筑混凝土为拱肋的钢管混凝土拱桥。1.3本规程适用于本省各级市政与公路工程钢管混凝土拱桥的设计、施工与养护。1.4本规程主要依据《公路工程结构可靠度设计统一标准GB/T50283-1999》、交通部《公路工程技术标准JTGB01-2003》、《公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004》、《公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000》以及福建省工程建设地方标准《钢管混凝土结构技术规程DBJ13-51-2003》的有关规定制定。基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号GBJ132-90》和《道路工程术语标准GBJ124-88》的规定采用。1.5钢管混凝土拱桥中的桥道系、墩台与基础等钢结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的设计计算与验算,应符合《公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-86》、《公路圬工桥涵设计规范JTGD61-2005》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62-2004》和《公路桥涵地基与基础设计规范JTGD63-2007》等规范的要求。结构抗震设计应采用《公路桥梁抗震设计细则JTG/TB02-01-2008》。材料和施工质量验收应符合《钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001》、《混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002》以及《公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-2004》的要求。1.6本规程中未明确部分应遵守现行有关的国家标准和行业技术规范的规定。94
1.7对有特殊要求和在特殊环境条件下的钢管混凝土拱桥设计与施工,尚应符合专门规范的规定要求。1.8本规程共分3篇18个章节,主要技术内容包括:钢管混凝土拱桥的设计、施工及养护。1.9下列标准所包含的条文,通过在本规程中的引用而构成本标准的条文,本规程出版时,所示标准版本均为有效。所有所示标准均有可能修订,使用本规程时应探讨使用下列标准最新版本的可能性:1、公路工程结构可靠度设计统一标准GB/T50283-19992、公路工程技术标准JTGB01-20033、公路桥涵设计通用规范JTGD60-20044、城市桥梁设计准则CJJ11-935、城市桥梁设计荷载标准CJJ77-986、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62-20047、公路圬工桥涵设计规范JTGD61-20058、公路桥涵地基与基础设计规范JTGD63-20079、公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-8610、公路斜拉桥设计细则JTG/TD65-01-200711、公路桥梁抗震设计细则JTG/TB02-01-200812、公路桥涵施工技术规范JTJ041-200013、钢管混凝土结构技术规程DBJ13-51-200314、钢结构工程施工质量验收规范GB50205-200115、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-200216、公路工程质量检验评定标准JTGFS0/1-200417、公路桥涵养护规范JTGH11-200418、城市桥梁养护技术规范CJJ99-2003、J281-200319、工程结构设计基本术语和通用符号GBJ132-9020、道路工程术语标准GBJ124-8894
2术语2.1钢管混凝土ConcreteFilledSteelTube(CFST)在钢管内浇筑混凝土并由钢管和管内混凝土共同承担荷载的构件。2.2核心混凝土(管内混凝土)ConcreteCore浇注在钢管内的混凝土。2.3钢管混凝土拱肋CFSTArchRib主要受力截面为钢管混凝土的拱肋。2.4钢管拱肋 SteelTubularArchRib施工过程中管内未填筑混凝土的钢管拱肋。2.5钢管混凝土拱桥ConcreteFilledSteelTubularArchBridge以钢管混凝土拱肋为主要受力结构的拱桥。2.6单圆管拱肋SingleTubeArchRib拱肋截面为单根钢管混凝土截面的拱肋。2.7哑铃形拱肋DumbbellShapeArchRib拱肋截面为上下两个单圆钢管和两块联接钢板组成哑铃形截面且上下圆钢管内填筑有混凝土的拱肋。2.8桁式拱肋TrussArchRib拱肋由上下钢管混凝土弦杆通过钢管腹杆组成桁式受力结构的拱肋。2.9钢管混凝土格构柱CFSTLacedColumn94
由若干钢管混凝土主肢和空钢管缀件组成的柱子。2.10刚架系杆拱Rigid-FramedTiedArch拱肋与桥墩固刚结,以柔性系杆的预应力(主动平衡力)来平衡拱的推力的结构。2.11下承式刚架系杆拱Rigid-FramedTiedThroughArch全部桥面系悬挂在拱肋以下的刚架系杆拱。2.12带悬臂半拱中承式刚架系杆拱(飞鸟式拱)Rigid-FramedTiedHalf-ThroughArchwithcantileverhalf-arch(Fly-bird-typeArch)由多跨组成,主跨为中承式,两边跨为上承式悬臂半拱,系杆锚固在边跨端部的刚架系杆拱。2.13组合轴压强度Compositecompressivestrength钢管混凝土组合截面所能承受的最大名义压应力。2.14组合抗剪强度Compositeshearstrength钢管混凝土组合截面所能承受的最大名义剪应力。2.15组合轴压弹性模量Compositecompressivemodulusofelasticity钢管混凝土组合截面在单向受压,且其纵向名义应力与应变呈线性关系时,截面上名义正应力与对应的正应变的比值。2.16组合弹性抗弯刚度Compositebendingstiffnessofelasticity钢管混凝土构件的曲率与截面弯矩近似呈线性关系时,截面弯矩与曲率的比值。2.17套箍(约束效应)系数Hooping(Constraining)Coefficient94
反映钢管混凝土组合截面的几何特征和组成材料的物理特性的综合参数,标准值用表示,;设计值用表示,。2.18钢管初应力(初应力)InitialStressofSteelTube(InitialStress)由于钢管构件先于管内混凝土施工,在钢管混凝土组合截面形成前钢管中的应力。94
3符号3.1作用和作用效应——弯矩设计值;——轴向力设计值;——均布极限荷载;——剪力设计值;——作用(或荷载)效应的组合设计值;——构件承载力设计值。3.2材料指标——钢材线膨胀系数;——钢管混凝土组合轴压刚度;——钢管混凝土组合弹性抗弯刚度;——混凝土弹性模量;——钢材弹性模量;——钢管混凝土组合弹性模量;EAscm——钢管混凝土截面轴压设计刚度;EIscm——钢管混凝土截面抗弯设计刚度;——混凝土轴心抗压强度设计值;——混凝土轴心抗压强度标准值;——材料强度设计值;——钢材的抗拉、抗压、抗弯设计强度;——钢管混凝土组合轴心受压强度设计值;——当脱粘率不大于1.2%时钢管混凝土组合轴心受压强度设计值;——钢管混凝土组合抗剪强度设计值;——混凝土轴心抗拉强度设计值;——混凝土轴心抗拉强度标准值;——钢材的屈服强度;——钢管初应力;——混凝土剪切变形模量;——钢材剪切变形模量;——欧拉临界力;——轴向压力组合设计值;——单管截面钢管混凝土轴心受拉构件的承载力;——格构式(桁式)钢管混凝土轴心受压构件的整体承载力;——哑铃型截面钢管混凝土轴心受压构件的承载力;——哑铃型钢管混凝土构件承受压力、弯矩共同作用时的承载力;——单管钢管混凝土轴心受压短柱的极限承载力;94
——腹板的极限承载力;——等效柱的极限承载力;——交变冲剪力幅值;——轴向负荷时,支杆公称应力的交变幅值;——平面内交变弯曲应力的幅值;——平面外交变弯曲应力的幅值;——名义应力幅;——钢管混凝土节点确定疲劳寿命的全疲劳应力幅;——空钢管节点相同疲劳寿命时的全应力幅;——钢材的密度;——混凝土的泊松比;——钢材的泊松比。3.3几何参数——格构柱肢截面换算面积;——一个节间内各平腹杆面积之和;——钢管内混凝土的截面面积;——一个节间内各斜腹杆面积之和;——钢腹板的面积;——钢管的截面面积;——钢管混凝土构件的组合截面面积;——单根柱肢中心到虚轴y-y的距离;——单根柱肢中心到虚轴x-x的距离;——钢管外径;——钢管内径;——偏心距;——界限偏心率;——拱的矢高;——桥道系以上拱肋的矢高——钢管混凝土拱桥的一阶竖向频率;——钢管混凝土拱桥面内一阶频率;h——格构柱的柱枝间距离;——拱肋截面高度;——钢管混凝土截面回转半径;——混凝土截面惯性矩;——钢管截面惯性矩;——钢管混凝土组合截面惯性矩;——构件长度或拱跨径;——构件的计算长度或拱的净跨径;——构件的计算长度;——构件对X轴的计算长度;94
——构件对Y轴的计算长度;——柱肢节间距离;——钢管混凝土截面半径;——拱轴线长度;——钢管壁厚或混凝土初凝时间;——拱肋两节段间折角;——杆件中心线的夹角;——钢管混凝土组合截面弹性抵抗矩;——支杆对主杆的相对厚度几何参数;——支杆间隙;——支杆直径;——几何参数设计值。3.4计算系数及其它——截面的含钢率();——弦杆椭圆系数;——抗压刚度计算中混凝土刚度的折减系数;——抗弯刚度计算中混凝土刚度的折减系数;——钢管初应力度(,为钢材的初始应力);——等效弯矩系数;、——钢管混凝土的约束效应系数设计值、标准值;——构件偏心率();——柔度系数;——钢管混凝土拱桥汽车荷载冲击系数;——换算长细比材料修正系数;——桥梁结构重要性系数;——构件截面抗弯塑性发展系数;——构件截面抗剪塑性发展系数;——混凝土刚度折减系数——轴心受压稳定系数;——哑铃型轴压构件稳定系数;——轴心受压格构柱稳定系数;——偏心率折减系数;——构件长细比;——构件的换算长细比;——单肢一个节间的长细比;——整个构件对X轴的长细比;——整个构件对Y轴的长细比;——构件在x-x和y-y方向换算长细比的较大值;——弹性失稳界限长细比;94
——等效梁柱的长细比;——临界长细比;——混凝土徐变折减系数;——荷载系数;——行车道系数;——钢管混凝土脱粘折减系数,可取0.97;——换算长细比系数;——简化算法中,拱考虑矢跨比因素的承载力折减系数;——拱考虑初始缺陷因素的折减系数;——钢管混凝土构件承载力的初应力度影响系数;——拱轴系数;——格构柱肢数;——给定名义应力幅度下作用的循环次数;——给定名义应力幅度下循环次数允许值;——响应速度的最大值;——振动大小水平;——振动大小;——输送泵的额定速度;——要求灌注的混凝土量;——钢管混凝土拱桥的桥面平整度。94
4材料4.1混凝土4.1.1钢管混凝土拱肋管内混凝土可采用普通混凝土或高强高性能混凝土,其等级一般为C30~C60。4.1.2管内混凝土应具有低水灰比、高流动性、低收缩、低水化热、缓凝、早强等特点。宜掺适量减水剂。4.1.3混凝土轴心抗压强度标准值、轴心抗压强度设计值、轴心抗拉强度标准值、轴心抗拉强度设计值、弹性模量应按表4.1.3采用。混凝土的剪变模量可按表4.1.3中弹性模量的0.4倍采用,混凝土的泊松比可采用为0.2。表4.1.3混凝土强度和弹性模量(MPa)强度种类强度等级抗压强度抗拉强度弹性模量标准值设计值标准值设计值C3020.113.82.011.393.00×104C4026.818.42.401.653.25×104C5032.422.42.651.833.45×104C6038.526.52.851.963.60×1044.2钢材4.2.1钢管和其它承重结构钢材宜采用B级或B级以上级别的Q235钢、Q345钢或Q390钢,钢材的质量应符合相应的现行国家标准和相关规定。4.2.2钢管可采用卷制焊接管或无缝钢管。当钢管直径超过600mm94
时宜采用卷制焊接管。4.2.3钢材的主要强度指标应按表4.2.3采用。表4.2.3钢材的强度设计值(MPa)钢材抗拉、抗压、抗弯屈服强度钢号组别厚度或直径(mm)Q235第1组≤16195235第2组>16~40185225第3组>40~60180215Q345第1组≤16285345第2组>16~35270325第3组>35~50245295Q390第1组≤16325390第2组>16~35310370第3组>35~502903504.2.4钢材的物理性能指标可按表4.2.4采用。表4.2.4钢材的物理性能指标弹性模量()剪变模量()线膨胀系数(/0C)密度()泊松比2.06×1057.9×1041.2×10-57.85×1030.34.3钢管混凝土4.3.1钢管与管内混凝土的匹配可参照下列材料组合:Q235钢宜配C30或C40级混凝土;Q345钢宜配C40、C50或C60级混凝土,Q390钢宜配合C60及C60以上混凝土。4.3.2钢管混凝土组合轴心受压强度设计值应按下式计算:(4.3.2-1)(4.3.2-2)式中:——钢管的截面面积;——核心混凝土的截面面积;94
——钢管混凝土的约束效应系数设计值,见式(4.3.2-2);——钢材的抗压设计值; ——混凝土的轴心抗压强度设计值。采用第一组钢材的值应由式(4.3.2-1)计算。采用第二组、第三组钢材的值应将式(4.3.2-1)计算值乘以换算系数0.96后确定。4.3.3对钢管混凝土轴压构件和偏心率≤0.3的偏压构件,其承受永久荷载引起的轴压力占全部轴压力的30%及以上时,应将组合轴压强度设计值乘以混凝土徐变折减系数,可按表4.3.3-1取值。表4.3.3-1徐变折减系数构件长细比永久荷载所占比例(%)305070及以上50<£700.900.850.8070<£1200.850.800.75注:表内中间值可采用插入法求得。构件的长细比可按式(4.3.3)计算:(4.3.3)式中,L0为构件的计算长度,其计算方法见表4.3.3-2;D为钢管外径。表4.3.3-2拱肋的等效计算长度拱的两端结合情况计算长度三铰拱0.58Sg双铰拱0.54Sg无铰拱0.36Sg注:Sg为拱轴线长度。4.3.4钢管初应力(简称初应力)是指先期架设的钢管拱肋在形成钢管混凝土拱肋之前所受到的应力。初应力度定义为:(4.3.4)式中:——钢管初应力,可取拱脚截面的初应力平均值;94
——钢材的屈服强度。4.3.5 如果设计计算中不考虑初应力对构件承载力的影响,可限制初应力度小于0.3。如果在设计计算中考虑了初应力度对极限承载力降低的影响,则对初应力度可以不加限制。4.3.6考虑初应力影响的钢管混凝土轴压强度,可以通过将组合轴压强度设计值乘上钢管初应力度影响系数来考虑,的计算公式如下式所示。 (4.3.6)当时, 当时, 当时, 当时, 式中:——构件的计算长细比,可按式(4.3.3)取值;——弹性失稳界限长细比(其值对应三种钢号Q235、Q345及Q390分别为100、80和75);——构件偏心率。4.3.7应考虑脱粘钢管混凝土承载力的影响。当脱粘率大于1.2%时,应进行修补混凝土脱粘缺陷设计。当脱粘率不大于1.2%时,钢管混凝土的承载力的可按下式计算:式中:—钢管混凝土脱粘折减系数,可取0.97,94
4.3.8钢管混凝土组合抗剪强度设计值应按式(4.3.8)计算:(4.3.8)式中,—钢管混凝土截面的含钢率,。采用第1组钢材的应按式(4.3.8)计算。采用第2、第3组钢材的值应按式(4.3.8)的计算值乘换算系数后确定。94
第二篇钢管混凝土拱桥的设计5结构设计5.1结构体系5.1.1钢管混凝土拱桥主要结构体系有(有推力)上承式(图a)、(有推力)中承式(图b)、拱梁组合体系(图c)、下承式刚架系杆拱(图d)和带悬臂半拱的中承式刚架系杆拱(飞鸟式,图e)等五种和其它体系。(a)上承式(b)中承式(c)拱梁组合体系(d)下承式刚架系杆拱(e)飞鸟式图5.1.1常见的钢管混凝土拱桥结构体系5.1.2钢管混凝土拱桥设计,必须确保结构和构件满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求。5.1.3设计中应提出主结构的施工方法、主要施工步骤,明确结构体系转换的顺序及应采取的相应措施。5.1.4处于雷区的钢管混凝土拱桥,拱肋设计时应设置避雷设施。5.1.5钢管混凝土拱桥的设计应考虑检修与维护的需要。吊杆、系杆等易损构件94
应进行可检查、可更换性设计。对于大跨径桥梁的拱肋、钢桥面系和钢-混凝土组合桥面系应有检修通道与设施的设计。5.1.6地质、地形条件许可时宜选择有推力的拱。无推力的柔性系杆拱宜慎用。5.1.7钢管混凝土拱常用的矢跨比,上承式为1/5~1/6,中承式为1/3.5~1/5,下承式为1/4.5~1/5.5。5.1.8钢管混凝土拱常用的拱轴线,上承式为拱轴系数m为1.2~2.8的悬链线,中承式为拱轴系数m不大于1.9的悬链线或抛物线,下承式为拱轴系数m不大于1.5的悬链线或抛物线。5.1.9三跨飞鸟式钢管混凝土拱桥,常用的几何参数如下:边孔与中孔跨径之比取值为0.179~0.424;边孔与主孔的矢高之比为1/3.5~1/4.5;边孔矢跨比与主孔矢跨比之比为1/1.16~1/2;主拱拱肋截面高度与主跨跨径之比为0.0109~0.0263。5.1.10中承式拱桥的桥道系位置f1/f(f1为桥道系以上拱肋的矢高,f为拱肋的总矢高)一般宜在0.65~0.57之间;从协调美观的角度出发,宜优先考虑0.618的黄金分割比例。5.1.11提监拱的拱肋内倾角以50~100为宜。5.1.12单肋拱、无风撑拱的拱肋应有较大的横向抗弯和抗扭刚度,结构整体应有足够的横向稳定性。5.2主拱结构5.2.1钢管混凝土拱肋的截面形式主要根据跨径、桥宽与车辆荷载等级进行选择。常用的截面形式有单管、哑铃形和桁式(包括多肢桁式和横哑铃式),如图5.2.1所示。当跨径小于120m时,宜选用哑铃式;当跨径大于120m时,宜选用桁式。94
(a)单圆式(b)哑铃式①(c)哑铃式②(d)三肢式(e)四肢式(f)横哑铃式(g)混合式图5.2.1钢管混凝土拱肋截面类型5.2.2拱肋钢管直径一般随主拱跨径增大而增大,常用直径为600mm~1200mm。对于跨度大于300m的特大跨径桥梁,其拱肋截面形式及钢管直径应特殊考虑。5.2.3拱肋钢管的壁厚不宜小于12mm,钢管的外直径与壁厚之比宜在35≤D/t≤90(235/fy)范围内选用,约束效应系数设计值不宜小于0.60,常用的截面含钢率αs宜在0.05~0.08之间。5.2.4钢管混凝土拱桥拱肋截面的高、宽尺寸的拟定,应充分考虑主拱跨径及拱肋片数的影响。对于采用单管截面钢管混凝土拱桥,跨度不般不宜超过80m,肋高可选择0.6m~0.8m。5.2.5对于跨度不大于300m、采用哑铃形或多肢桁式截面的的桥,拱肋截面高度尺寸可按式(5.2.5)进行初步估算:(5.2.5)式中:H——拱肋高度(m);L0——拱肋净跨径(m);k1——荷载系数,对公路II级为0.9,对公路I级为1.0。94
k2——行车道系数,当设计车道为2或3行车道时可取0.9,当设计车道为4行车道时可取1.0;当设计车道为6行车道时可取1.1。5.2.6哑铃形截面的弦管管径可取0.37H~0.45H(H为拱肋高度)。等高度桁架式截面的拱肋宽度可采用0.6H~0.5H,弦管直径可采用0.23H~0.19H,随拱肋高度的增大而取用低值。采用变高度桁式截面的拱桥,拱顶截面高度可初步取为式(5.2.5)计算值的0.8倍,拱脚截面高度可初步取为式(5.2.5)计算值的1.4倍~1.5倍。5.2.7哑铃形拱肋,应对吊杆处的腹板进行加劲。当腹腔内没有填充混凝土时,腹板应有加劲的构造措施,以保证腹板的局部稳定。5.2.8桁式拱肋的腹杆、平联一般采用空钢管,支管面积不应小于1/4主管面积,支管直径与主管直径的比值宜控制在0.35~0.6之间,支管壁厚与主管壁厚的比值宜大于0.55,且支管壁厚不应大于主管壁厚。主管与支管之间的夹角宜控制在30°~60°之间。对于受力较大的腹杆,可采用钢管混凝土构件。5.2.9多于两管的桁式拱肋,钢管的横向联系可采用钢管平联(组成全桁截面)或钢板(组成横哑铃形)。5.2.10桁式拱肋宜在吊杆、立柱处等截面处设置斜向联结构件,以增强其抗扭刚度。5.2.11桁式拱肋弦杆与腹杆的节点构造应以传力明确、构造简单、整体性好、安全可靠、节约材料和方便施工为原则。常用的节点构造见图5.2.11,它应符合下列规定:1)、弦杆和腹杆应直接焊接,腹杆不得穿入弦杆。2)、相邻的腹杆端部净距不得小于50mm。3)、腹杆轴线宜交于节点中心,当不能满足时,允许腹杆轴线不交于弦杆轴线,但偏心距e0不得大于D/4。同时,任意两钢管之间的夹角不得小于30°。94
(a)(b)图5.2.11多肢桁式拱肋截面的弦、腹杆连缀节点5.2.12除了无风撑拱和单肋拱,拱肋间宜设置适当数量的横撑,以保证拱的横向稳定性。横撑一般采用空钢管结构,常用的横撑有一字式、K式、X式、米字式等。横撑的构造与拱肋截面相适应,常用的有单圆管、哑铃形、单片桁式或空间桁式。5.2.13对于上承式和中承式拱桥,拱脚段拱肋横向之间可设置剪刀撑,以加强横向稳定性;下承式拱的端横梁除要满足横梁受弯的需要外,还应对拱肋提供足够大的抗扭刚度;中承式拱的桥面与拱肋交界处风撑,可采用该处的横梁,也可以单独设立。5.2.14分段安装的拱肋,各拱段接头间应设置临时定位构件。拱肋钢管对接时,宜采用与母材等强度的焊缝连接;作为节段间的临时连接,可采用内法兰盘配螺栓连接或其他可靠方式连接。采用法兰盘连接时,法兰盘应为带孔板,使管内混凝土保持连续。5.2.15钢管混凝土拱肋施工时应在空管阶段完成合龙。为便于拱段准确对位,必要时可在前段拱肋钢管端部设置导向管,导向管伸出长度不宜大于50mm。5.2.16对于大跨度钢管混凝土拱桥的拱肋,为便于使用期间的检查和养护维修,宜设置检修通道。94
5.3防腐设计5.3.1钢管混凝土拱桥应考虑钢管拱肋和其它金属结构的防腐措施,以保证桥梁结构在运营期间的安全性和耐久性。5.3.2 灌注混凝土的钢管和使用期间内壁封闭的空钢管内壁,一般可以不设专门防腐体系。钢管外壁的防腐体系应依据桥位处的大气腐蚀环境,按涂层的防腐年限、维修周期和涂装工艺的可靠性来确定。钢管拱肋防腐涂装的设计使用年限应不小于10年~20年。5.3.3 涂装设计除应指明涂料体系、各涂层厚度、材料要求、除锈等级要求及方法等技术指标外,还应给出不同涂装体系(钢管外表面、内表面和其它钢构件)的表面积,以便工程量与造价计算。5.3.4钢管拱肋外表面宜优先采用热喷涂金属防腐体系,也可采用重防腐涂料体系。热喷涂金属体系宜采用电弧喷涂锌、铝及其合金。重防腐涂料体系宜以富锌漆(无机富锌、环氧富锌漆)为底漆。5.3.5钢构件表面在涂装前应进行表面净化与粗化处理。钢构件表面除锈方法与表面粗糙度应与设计采用的涂装体系相适应。5.4 拱座与立柱5.4.1 拱座一般为钢筋混凝土结构。钢管混凝土无铰拱的拱脚与拱座必须充分连接,形成一体。对于单圆管或哑铃形拱肋,埋入长度应在一倍的拱肋高度以上。对于桁式拱肋,各弦杆埋入长度控制在弦杆管径的1倍以上为宜。为改善拱座的局部受力状况,宜在拱脚埋入段内钢管外缘设置螺旋箍筋,在拱座内拱脚截面下应设置2层~4层分布钢筋网。94
5.4.2 中、上承式钢管混凝土拱桥的立柱,可采用钢管混凝土构件或钢筋混凝土构件。5.4.3 立柱与钢管混凝土拱肋与立柱盖梁要有可靠的联接。对于钢管混凝土立柱,其下端可接与拱肋钢管焊接固结,为便于安装可设置柱脚。上端可焊接于预埋在盖梁底的钢板。对于钢筋混凝土立柱,可通过钢筋伸入柱脚和盖梁的钢筋来锚固,钢筋伸入长度应满足锚固长度要求,钢筋截面积不应小于立柱混凝土计算截面积的0.4%。5.4.4 对于钢筋混凝土立柱,其下端应通过其主筋与焊接于主拱肋上的钢板焊接,形成固结,上端与盖梁的连接可按一般钢筋混凝土构件处理。5.5 吊杆与系杆5.5.1 对于设置吊杆、系杆的钢管混凝土拱桥,除应考虑吊杆和系杆的防护措施和耐久性外,还应提出更换吊杆、系杆的具体措施。5.5.2 为保证结构使用的安全性,建议吊杆安全系数取值大于2.5。如结构允许,宜采用双吊杆以便换索。5.5.3 吊杆与系杆所用防护材料不得含有对钢材有腐蚀作用的成分。为便于日常检查和养护,吊杆的上下端锚具宜露出结构外。当锚具设置于结构内时,应考虑安装的空间、检查与养护的方便。为保证吊杆下端的防水,下预埋管应伸出桥面结构100mm~150mm。5.5.4 吊杆锚具宜采用冷铸锚;对外露的锚具部分应设防护罩;短吊杆锚端宜设可转动球铰。5.5.5 系杆宜选用钢铰线系杆成品索,其索体可采用环氧喷涂钢铰线成品索体。94
5.5.6 系杆锚具根据系杆长度可采用冷铸锚或可采用经过耐疲劳及强度试验证明其可靠性的预应力体系常规锚具,但应考虑防止退锚的措施。5.5.7 系杆宜采用系杆箱防护。系杆箱应具有良好的防水性能。系杆的预埋管应伸出拱座结构150mm~200mm。外露的系杆锚具部分应设置防护罩防护。5.6桥道系5.6.1 钢管混凝土拱桥桥道系以横梁支承桥面板(梁)为主,常见的桥面板(梁)有简支体系、连续体系和先简支后连续体系。5.6.2 中下承式钢管混凝土拱桥的悬吊桥道系桥,不宜采用简支体系,宜采用连续体系或先简支后连续体系,且应设加劲纵梁;或采用纵横梁组成的整体结构。5.6.3 刚架系杆拱的加劲纵梁与端横梁不宜固接;下承式刚架系杆拱和中承式拱的悬吊部分的桥道系,宜采取横向限位措施。5.6.4中下承式钢管混凝土拱桥的悬挂桥道系部分,桥面板与横梁之间除伸缩缝处设支座外,其余以不设支座为宜。5.6.5桥道系横梁可采用钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、钢-混凝土组合结构。对于钢-混凝土组合结构,应设置检查与养护设施。桥道系的纵梁(板)应以钢筋混凝土结构为主。94
6设计计算规定6.1一般规定6.1.1钢管混凝土拱桥设计采用以概率理论为基础的极限状态设计,应考虑以下两类极限状态设计:1)承载能力极限状态:对应于钢管混凝土拱桥及其构件达到最大承载能力,或出现不适于继续承载的变形或变位的状态。2)正常使用极限状态:对应于钢管混凝土拱桥及其构件达到正常使用,或耐久性的某项限值的状态。在进行上述两类极限状态设计时,应同时满足构造和工艺方面的要求。6.1.2对于不同种类的作用(或荷载)及其对桥梁的影响、桥梁所处的环境条件,设计中应考虑以下三种状况进行相应的极限状态设计:1)持久状况:桥梁建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。2)短暂状况:桥梁施工过程中承受临时性作用(或荷载)的状况。一般仅作承载能力极限状态设计,必要时才作正常使用极限状态设计。3)偶然状况:在桥梁使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。仅作承载能力极限状态设计。6.1.3钢管混凝土结构或构件之间的连接,以及施工安装阶段(混凝土浇注前和混凝土硬结前)的承载力、变形和稳定,应按钢结构进行设计。钢管混凝土拱桥中索结构部分,可参照斜拉桥的相关规定执行。6.1.4钢管混凝土拱肋截面轴压设计刚度EAscm与抗弯设计刚度EIscm可分别按式(6.1.4-1)和(6.1.4-2)计算:94
(6.1.4-1)(6.1.4-2)式中,、分别为抗压刚度和抗弯刚度计算中混凝土刚度的折减系数,可按表6.1.4采用。表6.1.4钢管混凝土拱桥设计刚度取值建议钢管混凝土拱肋形式单圆管及哑铃形桁式内力、应力、动力特性1.01.00.41.0弹性屈曲与变形0.40.40.40.46.2作用6.2.1在采用本规范进行设计时,根据桥梁的性质和设计任务书的要求,有关作用的分类、组合以及结构重要性系数的确定,应符合《公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004》或《城市桥梁设计荷载标准CJJ77-98》中的要求。6.2.2钢管混凝土拱桥设计中,作用效应组合应符合《公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004》或《城市桥梁设计荷载标准CJJ77-98》中的要求。6.2.3钢管混凝土拱桥汽车荷载的冲击系数,可采用下式计算:(6.2.3)式中:为钢管混凝土拱桥的一阶竖向频率。6.2.4地震力的计算应符合《公路桥梁抗震设计细则JTG/TB02-01-2008》的要求。6.2.5基准温度(合龙温度)在进行温降计算时,应取空钢管拱肋合龙后进行管内混凝土浇灌的当月的月平均温度加上4°C~5°C作为计算合龙温度;在进行温升计算时则应以空钢管拱肋合龙后进行管内混凝土浇灌当月的月平均温度作为计算合龙温度。94
6.2.6有效温度除有实测资料外,福建省内钢管混凝土拱桥的拱肋有效作用温度计算取值可按表6.2.6取用。表6.2.6福建省最高、最低有效温度作用取值建议地区北部沿海南部沿海山区最低有效温度(℃)单圆管1.5(0.5)4(3)0.0(-1)哑铃形1.5(0.5)3.5(2.5)0.0(-1.0)桁式1.5(0.5)4(3)0.0(-1)最高有效温度(℃)单圆管深色涂层(红、灰):当地极值高温浅色涂层(白、银白):当地极值高温-3哑铃形深色涂层(红、灰):当地极值高温浅色涂层(白、银白):当地极值高温-2桁式深色涂层(红、灰):当地极值高温浅色涂层(白、银白):当地极值高温-3注:①表中北部沿海指宁德与福州市的沿海地区,南部沿海指莆田、泉州、漳洲、厦门的沿海地区、其余为山区。②弦管管径D<0.75m时,最低有效温度取括号内的值。6.2.7非线性温差计算钢管混凝土构件由于温度梯度引起的效应时,可采用图6.2.7的竖向温度梯度曲线,其表面的最高温度T规定见表6.2.7所示。对于钢管外径小于300mm的钢管混凝土构件和空钢管构件,可不计温度梯度影响。图6.2.7钢管混凝土径向温度梯度曲线图表6.2.7钢管混凝土径向日照正温差计算的温度基数表钢管表面状况T1(℃)T2(℃)深色涂层228浅色涂层15594
注:深色包括红色、蓝色等;浅色包括白色、银白色等。6.3施工计算6.3.1钢管混凝土拱桥施工阶段的设计和计算内容应根据选用的施工方案确定。一般应包括如下内容:1)拱肋构件的运输、安装过程中的应力、变形和稳定计算;2)与拱肋形成有关的附属结构(如拱铰、扣点以及拱段接头等)的设计和计算;3)拱肋形成过程的施工程序设计及拱肋形成过程中自身的应力、变形和稳定计算;4)拱上结构或桥面系的加载程序设计与相应阶段的结构应力、变形和稳定计算;5)系杆拱分阶段预加力的设计和计算。6.3.2进行施工计算时,必须计入施工中可能出现的实际荷载,包括架设机具和材料、施工人群、桥面堆载以及风力、温度变化影响力和施工临时荷载等。6.3.3施工阶段应按弹性理论,采用应力叠加原则进行结构计算,按容许应力法进行应力控制。6.3.4施工阶段的桥梁的力学计算模型及加载程序应与实际情况一致。进行结构分析时,应充分考虑拱肋形成过程中截面几何特性和材料特性的变化。6.3.5施工阶段钢管拱肋应按空钢管进行验算,除其自身自重外,还应考虑混凝土达到设计强度前的自重和其它施工荷载。钢管拱肋的应力限值应符合《公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000》中钢结构施工的要求。6.3.6施工阶段的设计应提出拱肋加载时对该拱肋已浇注混凝土的强度要求,一般要求不宜低于设计强度的80%。94
6.3.7施工阶段的结构整体稳定,应依据施工阶段划分,逐阶段地进行验算。各阶段的整体结构弹性一类稳定荷载系数应不小于4.0。6.3.8采用泵送顶压法浇注钢管内混凝土时,应对钢管的环向应力进行验算。对在钢管上开设临时孔洞,如灌浆孔、冒浆孔等应验算其强度,并采取必要的加强措施。6.3.9施工加载程序设计应以使主拱肋受力均匀、避免剧烈的反复变形为原则。6.3.10构件在吊装、运输过程中的重力荷载应乘以动力系数1.2或0.85,并视构件的具体情况做适当增减。但在吊装过程中计入动力系数的重力荷载,仅限于吊装中的构件本身,不涉及已安装的构件。6.4疲劳计算6.4.1承受活载应力中反复变化的构件和连接,设计时应考虑应力循环次数、预期的应力幅度以及构件的形式、位置或其他细节。6.4.2验算管节点疲劳时,材料类型和所处场合应按表6.4.2分类。表6.4.2管节点形式和位置的应力分类表应力类别情况说明应力种别①DT设计成符合制造篇图10.3.12的全焊透坡口焊缝的简单的T—、Y—、K—连接(包括主杆在各交接处均满足剪切要求的搭接连接)②支杆中的TCBR(主杆必须按K2类校核)ET具有部分焊透坡口焊缝或角焊缝的简单的T—、Y—、K—连接;以及主杆的剪切强度不能承担全部荷载,靠搭接(负偏心矩)、连接板、加强环等完成荷载传递的复杂管状连接②支杆中的TCBR(简单的T—、Y—、K—连接之主杆必须按K2类校核;焊缝也必须按FT类校核)94
续上表应力类别情况说明应力种别①FT承受拉伸或弯曲,有角焊缝或部分焊透坡口焊缝的简单的T—、Y—、K—连接焊缝中的剪力(与加载方向无关)X2简单的T—、Y—、K—连接形状的相交件;用精确比例模型试验或理论分析(如有限元法)确定合适的任何连接处与相交构件外表面上焊趾处热点应力或应变的最大全幅—在缩减模型或原型接头上试验后测量或用现有最好的理论计算之K2主杆的R/tc之比γ不超过24的简单的T—、Y—、K—连接③主杆的冲剪力,按注④计算注:①T---拉伸;C---压缩;B---弯曲;R---反向;即公称轴向和弯曲应力的全幅值。②根据“典型的”连接几何参数绘制的经验曲线;如果实际的应力集中因子或热点应变已知,则最好用X2曲线。③根据γ(R/tc)等于18~24的试验绘制的经验;对于重型弦杆(R/tc较低),曲线是安全可用的;对于R/tc大于24的弦杆,应按下面的比例降低许用应力:若实际应力集中因子或热点应变已知,则最好用X2曲线;④交变冲剪力幅值为:式中:τ——是支杆对主杆相对厚度几何参数:τb与τc之比;——是杆件中心线的夹角;——是轴向负荷时,支杆公称应力的交变幅值;——是平面内交变弯曲应力的幅值;——是平面外交变弯曲应力的幅值;——为弦杆椭圆参数。⑤弦杆椭圆参数的确定方法a)对于所有构件在同一平面内的有间隙的K--连接中的轴向荷载以及垂直于主杆的基本上对称的荷载:其中:g——支杆间隙;94
——支杆直径;b)对于T---和Y---连接中的轴向荷载,α=1.7.c)对于十字形连接中的轴向荷载,α=2.4.6.4.3凡有疲劳要求者,任何一处的最大应力不得超过规定的许用应力,并且在给定的循环次数时的应变和作用次数由变化的疲劳环境、累计疲劳破坏率D,即各荷载破坏率的总和,不应超过1。名义应力幅度不得超过按表6.4.3换算的数值。表6.4.3管结构连接应力类型的许用疲劳应力幅S-N公式表类别S=C*(单位:Mpa)DT2.5×0.24160ET0.30020FT0.24160.14300X20.26770K20.246606.9036.4.4名义应力幅可按下式计算:式中:——给定名义应力幅度下作用的循环次数;94
——表6.4.3所允许的给定名义应力幅度的循环次数。6.4.5对于主管内灌注混凝土的连接形式(接头为ET类)名义应力幅,可按下式进行修正:式中:——钢管混凝土节点确定疲劳寿命的全疲劳应力幅;——相应空管节点相同疲劳寿命时的全应力幅(按表6.4.3换算)。6.4.6凡不符合表6.4.3材料类型和所处场合的各种构件和连接的疲劳应力幅,应按《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2—2005)确定。94
7持久状况承载能力极限状态计算7.1一般规定7.1.1钢管混凝土拱桥应按承载能力极限状态的要求,对构件进行承载力及稳定进行验算。计算中作用(或荷载)(其中汽车荷载应计入冲击系数)效应应采用其组合设计值;结构材料性能应采用其强度设计值。7.1.2对承载能力极限状态,应根据桥梁结构破坏可能产生的后果的严重程度,按表7.1.2划分的三个安全等级进行设计。对于有特殊要求的桥梁结构,其安全等级可根据具体情况另行确定。同座桥梁的各种构件宜取相同的安全等级,必要时部分构件的安全等级可作适当调整,但调整后的级差不应超过一个等级。表7.1.2桥梁结构安全等级安全等级桥梁类型一级特大桥、重要大桥二级大桥、中桥、重要小桥三级小桥7.1.3钢管混凝土拱桥或构件的承载能力极限状态计算,应采用下列表达式:(7.1.3-1)(7.1.3-2)式中:——桥梁结构重要性系数,对安全等级为一级、二级、三级的结构或构件应分别取1.1、1.0、0.9;桥梁的抗震设计不考虑结构的重要性系数;——作用(或荷载)(其中汽车荷载应计入冲击系数)效应的组合设计值,应按《公路桥涵设计通用规范JTG94
D60-2004》或《城市桥梁设计荷载标准CJJ77-98》规定计算;——构件承载力设计值;——构件的承载力函数;——材料强度设计值;——几何参数设计值。7.1.4中、下承式钢管混凝土拱桥吊杆的安全系数取值应按表7.1.4取用。表7.1.4吊杆安全系数吊杆形式持久状况短暂状况限制交通量状况承压式、销接式吊杆3.02.41.8骑跨式吊杆4.03.22.57.1.5钢管混凝土拱桥中的柔性系杆安全系数持久状况不应小于2.5,短暂状况不应小于2.0。7.1.6钢管混凝土拱的极限承载力验算应包含构成拱肋截面的各构件的极限承载力验算与拱的极限承载力验算。7.2轴心受力构件承载力计算7.2.1单管截面钢管混凝土轴心受压构件的承载力Ns应按式(7.2.1)计算。(7.2.1)式中:Ns——轴向压力组合设计值;——钢管混凝土的组合轴心受压强度设计值,见式(4.3.2-1);——钢管混凝土构件的组合截面面积,;——轴心受压稳定系数,可按表7.2.1采用;——构件长细比,具体计算见4.3.3条规定。94
表7.2.1稳定系数值构件长细比1020304050607080钢材Q2351.0000.9980.9890.9720.9460.9120.8600.819Q3451.0000.9970.9870.9660.9350.8950.8440.783Q3901.0000.9980.9870.9660.9340.8920.8400.778构件长细比90100110120130140150钢材Q2350.7600.6920.6170.5210.4440.3830.333Q3450.7120.6320.5410.4550.3870.3340.291Q3900.7050.6220.5290.4440.3790.3270.284注:表内中间值可采用插入法求得。7.2.2单管截面钢管混凝土轴心受拉构件的承载力不应考虑管内混凝土的作用,直接按钢管构件计算,即式(7.2.2)。(7.2.2)式中:—钢管强度设计值,见表4.2.3;—钢管的截面面积。7.2.3哑铃型截面钢管混凝土轴心受压构件的承载力ND应按式(7.2.3)计算:(7.2.3-1)式中:——哑铃形轴压构件稳定系数,可按式(7.2.3-2)计算;(7.2.3-2)L0——构件计算长度;——截面回转半径;——单管钢管混凝土轴心受压短柱的极限承载力,可按式(7.2.1)取=1.0计算;——腹板的极限承载力,可按下式计算。(7.2.3-3)——钢腹板面积;——钢管强度设计值,见表4.2.3。94
7.2.4格构式(桁式)钢管混凝土轴心受压构件的整体承载力NT可按公式(7.2.4-1)计算。(7.2.4-1)式中:——格构柱轴心受压的稳定系数,应先按式(7.2.4-2)求得换算长细比的材料修正系数,再根据表7.2.4-1确定构件的换算长细比,然后根据,查表7.2.4-2得到。n——柱肢数;Nyi——第i肢钢管混凝土轴心受压短柱的极限承载力,可按式(7.2.1)取=1.0计算;(7.2.4-2)式中:——换算长细比的材料修正系数;——钢管混凝土截面的含钢率,;——钢管的弹性模量;——混凝土的弹性模量;——钢管的总面积;——混凝土的总面积;——钢材的屈服强度;——混凝土抗压强度标准值。表7.2.4-1格构式构件的换算长细比λ*项目截面型式腹杆类别计算公式双肢构件平腹杆平腹杆94
续上表项目截面型式腹杆类别计算公式三肢构件斜腹杆四肢构件斜腹杆表7.2.4-1中,构件长细比和、单肢长细比和系数可按下式计算:;(7.2.4-3)(7.2.4-4)(7.2.4-5)式中:、——整个构件对Y轴、X轴的长细比;、——构件对Y轴、X轴的计算长度;——单根柱肢的截面面积和惯性矩;——单根柱肢中心到虚轴和的距离;K——换算长细比系数,;——柔度系数,——柱肢截面换算面积,可按计算,其中As,Ac分别为柱肢钢管横截面总面积和钢管混凝土截面总面积;Ad——一个节间内各斜腹杆总面积;Ab——一个节间内各平腹杆总面积;94
——单肢一个节间的长细比;l——构件计算长度,l1——柱肢节间距离。表7.2.4-2钢管混凝土格构柱的稳定系数值012345678901.0000.9990.9980.9970.9960.9960.9950.9940.9920.991100.9900.9880.9860.9840.9810.9790.9760.9740.9710.968200.9660.9830.9610.9580.9560.9530.9510.9480.9460943300.9400.9370.9340.9300.9270.9230.9200.9160.9120.908400.9040.9000.8950.8910.8870.8820.8780.8730.8680.864500.8590.8540.8490.8440.8380.8330.8230.8220.8170.811600.8060.8000.7950.7890.7830.7770.7710.7660.7600.754700.7480.7410.7350.7250.7230.7160.7100.7040.6970.691800.6840.6780.6710.6650.6580.6520.6450.6390.6320.626900.6190.6130.6030.6000.5930.5870.5800.5740.5670.5641000.5550.5480.5420.5360.5290.5230.5170.5110.5050.4991100.4930.4870.4810.4760.4700.4640.4590.4530.4480.4431200.4380.4320.4270.4220.4170.4130.4080.4030.3980.3941300.3890.3850.3800.3760.3710.3670.3630.3580.3540.3501400.3460.3420.3380.3350.3310.3270.3240.3200.3160.3131500.3100.3060.3030.3000.2960.2930.2900.2870.2840.281注:表中横轴表示的个位数。7.2.5格构式(桁式)钢管混凝土轴心受压构件除验算整体稳定承载力外,尚应按式(7.2.1)验算单肢稳定承载力。当单肢的节间长细比符合下列条件时,可不再验算单肢稳定承载力。平腹杆格构式构件:及;斜腹杆格构式构件:;其中,是构件在和方向换算长细比的较大值。94
7.2.6格构式(桁式)钢管混凝土轴心受压构件腹杆所受剪力可按式(7.2.6)计算:(7.2.6)式中:——格构式构件单肢组合截面积,——柱肢数。7.3偏心受力构件承载力计算7.3.1单圆管截面钢管混凝土构件承受压力、弯矩、剪力及共同作用时,构件强度承载力应按式(7.3.1-1)计算。1)当时(7.3.1-1a)2)当时(7.3.1-1b)稳定承载力可按式(7.3.1-2)验算。1)当时(7.3.1-2a)2)当时(7.3.1-2b)式中:N,,—所计算构件段内的和相应的、组合设计值;以及和相应的、组合设计值,此时M取所计算构件段内最大值;,,;NE——欧拉临界力,;94
——构件截面抗弯塑性发展系数,;——构件截面抗剪塑性发展系数,;Wsc——构件截面抵抗矩,;bm——等效弯矩系数,可按表7.3.1采用。表7.3.1等效弯矩系数荷载作用情况无横向荷载作用的构件有端弯矩和横向荷载同时作用的构件无端弯矩但有横向荷载作用的构件等效弯矩系数且,其中:(1)使构件产生同向曲率时,、取同号;(2)使构件产生反向曲率时,、取异号。(1)使构件产生同向曲率时,(2)使构件产生反向曲率时,7.3.2单圆管截面钢管混凝土拉弯构件的承载力应按式(7.3.2)计算:(7.3.2)7.3.3哑铃形截面钢管混凝土构件承受压力、弯矩共同作用时的承载力应按式(7.3.3)计算:(7.3.3)式中:ND——哑铃形钢管混凝土轴压构件的极限承载力计算值,可按式(7.2.3-1)计算;——哑铃形截面的偏心率折减系数,94
——哑铃形截面的偏心距。7.3.4格构式(桁式)钢管混凝土构件承受压力、弯矩共同作用时的承载力应按式(7.3.4)计算:(7.3.4)式中:NT——格构式钢管混凝土轴压构件的极限承载力计算值,可按式(7.2.4-1)计算;——格构式截面的偏心率折减系数,;——界限偏心率,;h——格构柱的柱枝间距离;——钢管混凝土的约束效应系数设计值,见式(4.3.2-2);——格构柱截面的偏心距。7.3.5格构式(桁式)钢管混凝土构件承受压力、弯矩、剪力共同作用时,平面内的整体稳定承载力应按式(7.3.5)验算:(7.3.5)式中:——按换算长细比查的验算平面内的轴心受压构件稳定系数,可由表7.2给出;;;;NE——欧拉临界力,,可按表7.2.494
-1所示的格构式构件换算长细比计算;——单管截面抗剪塑性发展系数,;bm——等效弯矩系数,可按表7.3.1采用;Asc,Wsc——格构式构件截面总面积和总抵抗矩。对斜腹杆格构式构件的单肢,可按桁架的弦杆计算;对平腹杆格构式构件的单肢,尚应考虑由剪力引起的局部弯矩影响,按偏压构件计算。腹杆所受剪力应取实际剪力和按式(7.2.6)计算剪力中的较大值。7.4整体稳定性验算7.4.1钢管混凝土拱桥可通过空间有限元分析验算其整体稳定性。钢管混凝土拱桥的整体稳定系数按弹性理论计算时不应小于4.0,考虑材料和几何非线性后不宜小于2.0。7.4.2钢管混凝土无铰拱的极限承载力可通过等效梁柱法进行计算,等效梁柱的长细比可按(7.4.2)式进行计算:(7.4.2)式中等效梁柱的计算长度L0可按表4.3.3-2取用。7.4.3对于拱肋截面仅承受轴力的钢管混凝土抛物线无铰拱,其均布极限荷载qcr可由下式得出:(7.4.3-1)式中,Ncr为等效柱的极限承载力,可由下式进行计算:Ncr=K1×K2×fsc×Asc(7.4.3-2)式中K1为考虑矢跨比因素的折减系数,K2为考虑初始缺陷因素的折减系数,为临界长细比,可由下式进行计算:,,(7.4.3-3)94
,,(7.4.3-4),,,(7.4.3-5),。7.4.4对于拱肋截面同时承受轴力和弯距的钢管混凝土抛物线无铰拱,其极限荷载f(P)可用下式表达:f(P)=f(N1/4,M1/4)(7.4.4)式中,N1/4与M1/4拱肋四分点处轴力和弯矩,其极限状态值可由式(7.3.1-2)(V=0)求得,其中稳定系数φ=K1×K2,K1、K2应按照式(7.4.3)进行计算。极限荷载f(P)、N1/4、M1/4之间的关系可通过一阶分析求得。94
8持久状况正常使用极限状态计算8.1一般规定8.1.1钢管混凝土拱桥应按持久状况正常使用极限状态对结构或构件的应力和变形进行计算,并使各项计算值不超过本规范规定的相应限值。8.1.2正常使用极限状态的计算,应采用作用(或荷载)的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响。在上述各种组合中,汽车荷载效应不计冲击系数。8.1.3钢管混凝土拱桥中的钢筋混凝土或预应力混凝土构件的应力、裂缝宽度和挠度应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)有关规定验算;钢横梁、钢桥面板的应力和挠度应按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)有关规定验算。8.2变形计算8.2.1钢管混凝土结构或构件的变形可依据线弹性理论按一般结构力学的方法计算。8.2.2钢管混凝土拱桥应设置预拱度,拱肋预拱度宜设置在范围内。预拱度值应取混凝土收缩、徐变挠度和1/2恒活载挠度之和。预拱度的线形宜优先选用拱脚处的推力影响线。8.2.394
钢管混凝土拱桥拱肋在车道荷载作用下的最大竖向挠度(一个桥跨范围内的正负挠度绝对值之和)不应大于L/650;对于设置吊杆的中、下承式拱桥,桥道系的最大竖向挠度不应大于L/500。8.2.4钢管混凝土结构或构件变形计算应考虑混凝土徐变、收缩的影响。无可靠实测资料时,混凝土收缩可按降温20℃~25℃计算,徐变可参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)附录提供的公式计算。8.3应力计算8.3.1按持久状况设计的钢管混凝土拱肋,应计算其使用阶段钢管截面的法向压应力和管节点应力。8.3.2持久状况下钢管混凝土拱肋的钢管应力不应大于。8.4动力特性计算8.4.1 对于跨径小于120米的钢管混凝土拱桥,当宽跨比小于20时,可以不计算桥梁动力特性。8.4.2 钢管混凝土拱桥面内一阶频率(反对称)可按下式进行近似计算:fanti-sysm=133/L(8.4.2)fanti-sysm为面内一阶频率,单位为Hz;L为钢管混凝土拱桥跨径,单位为m。8.4.3钢管混凝土拱桥在正常使用状态下的行车舒适度可用下式进行评价:振动刺激S1(cm/s)通过响应速度的最大值Vmax(cm/s)的实效值算出。(8.4.3-1)振动大小水平VGL(VibrationGreatnessLevel,dB)由下式算出。(cm/s)(8.4.3-2)振动大小VG(VibrationGreatness)可通过下式计算。94
(当)(当)(8.4.3-3)行人舒适度与振动大小VG标准值之间的关系见表8.4.3。表8.4.3行人舒适度分类与VG标准值舒适度等级分类VG值1轻微地感觉到振动0.322明确地感觉到振动0.613稍微难走1.124极其难走1.4894
第三篇钢管混凝土拱桥的施工9施工要求9.0.1钢管混凝土拱桥在施工前,应针对钢管拱肋、系杆和吊杆等主要构件的制作、安装、防腐以及钢管拱肋管内混凝土泵送施工等关键工序,详细地编制施工组织设计文件资料。9.0.2钢管拱肋的制作必须满足设计文件要求,并在施工组织设计中明确提出技术路线、技术要求、制作工艺、检验标准、验收方法及施工安全措施。9.0.3钢管、钢管拱肋和辅助构件制作中的焊接,应满足钢结构焊接工艺技术的具体要求,并制定焊接施工相应的焊接方法、技术要求、焊缝检验方法和检验手段。9.0.4钢管拱肋的安装,应严格按照经审查批准的施工组织设计进行,以确保拱肋安装的准确和安全。9.0.5钢管拱肋灌注管内混凝土应采用泵送顶升工艺。应进行混凝土配合比设计和泵送工艺设计,并且制定泵送混凝土质量检测标准和具体检测方法,大跨径钢管混凝土拱桥应作混凝土泵送试验。9.0.6大跨径钢管混凝土拱桥应在施工过程中进行施工监控。应严格控制实际施工过程中的结构几何尺寸、收缩徐变、吊、系杆拉力、管内混凝土应力,并通过对它们的分析评价和适时调整,使其严格控制在设计确定的目标范围之内。9.0.7大跨度钢管混凝土拱桥施工过程中,特别是无支架缆索吊装合龙前后,应掌握桥址处历史气象资料和近期的天气预报资料,避开可能突发的灾害性天气,并采取必要的预防措施确保结构安全。94
10钢管拱肋制作10.1一般规定10.1.1钢管拱肋制作内容包括:主管(弦杆钢管)、支管(腹杆、横撑等钢管)、缀板等构件的制作,钢管拱肋节段的组装。两个(或者两个以上)相邻节段的预拼装。10.1.2钢管拱肋制作准备工作应包含工艺装备设计、编制钢管结构制作工艺技术文件以及制定焊接工艺和焊接质量管理细则三部分。10.1.3钢管拱肋加工制作前,应根据结构设计及安装的要求,完成放样和试装平台、专用胎型(支架)(包括①圆管对接焊胎型,②工厂预制节段拼装、焊接胎型,③工地整体节段组焊胎型)、样板等工艺装备设计。10.1.4钢管拱肋加工制作前,应根据设计图的要求及制作条件绘制施工详图(包括零件图、单元构件图、节段构件图及组焊、拼装工艺流程图),编制制作工艺技术文件,编制原则是:1)确保结构架设安装的几何尺寸能满足设计的要求;2)由结构制造误差引起的结构附加应力,不能影响桥梁结构的使用安全度;3)焊接过程及矫型过程不能影响材料的基本力学性能;4)制定的容许误差要与制造工艺、测试手段和检测手段相吻合;5)工厂试装的容许偏差要与各组装单元的精度和工地安装架设精度相适应;6)杆件加工长度应计入加工温度与安装温度差的影响。10.1.594
钢管拱肋加工制作前,应在焊接性能试验和焊接工艺试验的基础上根据《焊接质量保证》(GB/T12469)要求,编制《焊接工艺及焊接质量管理细则》,该细则应包括以下内容:1)焊接方法的确定;2)焊接材料的使用;3)确定坡口型式、坡口角度等有关参数;4)确定焊接工艺参数和焊接顺序;5)制定预热、后热、热处理工艺以及其它防止焊接变形和消除焊接应力的措施。10.1.6钢管拱肋加工制作前,应根据材料、工艺、运输、吊装等因素确定其加工分段长度。10.1.7钢结构制造、安装和验收中所使用的计量器具必须定期由国家二级以上(含二级)计量机构鉴定合格后方可使用。钢管拱肋制作放样、组装等所用量具、仪器应与吊装、验收及土建所用量具、仪器具有相同的精度等级,并按同一标准进行标定。10.1.8用于制作焊接钢管的钢板必须平直,表面不得有锈蚀或受过冲击。在拱肋加工过程中,发现加工的钢材有缺陷时应及时更换材料,以确保钢管拱肋的质量。10.1.9钢管和加工用的其他钢材的堆放应注意防潮防腐、防碰伤,尽量避免露天堆放。露天堆放的,应予以架空。10.1.10钢结构的放样、号料、切割、矫正、弯曲、边缘加工、制孔等应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的要求。10.1.11钢结构制作过程中应实行工序检验,并做好各道工序的技术交底工作,当上道工序产品合格后,下道工序方可施工。10.2钢管制作94
10.2.1焊接钢管分直缝焊接管和螺旋缝焊接钢管,应由专业厂家或有较强钢结构加工能力的单位在工厂制作。10.2.2焊接钢管的卷管方向应与钢板压延方向一致,并采用自动双面焊缝,焊接质量和成管直径误差应符合设计要求;卷管焊接完成后应进行全面外观检查,符合要求者再进行超声波检测和X射线检测。对于外观检测不合要求者,应视情况作返工或者作废品处理。10.2.3无缝钢管应由由工厂提供,要求具有出厂合格证,管材进入钢结构制造单位后还应进行复验。无缝钢管应符合设计文件规定的技术指标和《结构无缝钢管》(GB/T8162-1999)的有关规定。10.2.4钢板下料之前应根据设计图纸绘制加工图,其内容应包括按杆件编号的加工大样图、厂内试拼简图、堆放与发送顺序图等。10.2.5制作钢管的钢板下料时,钢板按钢管周长横向划线,钢料切割应使用剪板机。下料时加工预留焊接收缩量由试焊决定。钢料宜在切割后进行校正,校正后钢料表面不应有明显的凹痕和其他损伤。10.2.6钢管管端应严格放样。钢板卷材与样板的偏差应不大于1.0mm,样板本身的偏差也不应大于1.0mm。卷板过程中,应注意保证管端处于一个平面上。10.2.7卷管后应进行校圆。校圆应分为整体校圆和局部校圆两道工序。整体校圆可在卷板机上进行,也可在整体校圆夹具上进行。局部校圆采用薄钢板剪成直径为钢管内径的圆弧的一部分作为样板(弧形样板),样板弦长不应小于钢管内径的2/3。成型部位与样板的间隙不得大于2.2mm。10.2.8钢管进入拱肋组装加工前,应进行验收。验收时应具备下述资料:1)钢材的质量证明书及抽样检验报告。2)焊接材料质量证明书和烘焙记录。94
3)涂料材料质量证明书。4)焊接工艺评定报告。5)焊缝质量外观检测报告。6)内部探伤报告。7)钢管构件加工施工图(含原设计图,设计变更文件以及制作中对技术问题处理的协议文件)。8)钢管构件几何尺寸检验报告。9)按工艺检验所发现的缺陷及处理方法记录。10)钢管构件出厂产品合格证和质量证明书。10.3钢管拱肋组装10.3.1钢管进入拱肋加工前,应作除锈防护处理。对于管内填充混凝土的钢管(弦管、受压腹杆等),管内应除锈,管外应除锈与防护;对于管内不填充混凝土的钢管(横撑、受拉腹杆等),管内应除锈与防护,管外与弦杆拼装完成后一起除锈与防护。10.3.2拱肋轴线可采用设计曲线,也可采用分段直线代替曲线。采用分段直线代替曲线时,每节直管的长度可根据卷管长度、拱肋长及计算简化图式而具体确定,并应符合下式的要求,且相邻管节长度不应过于悬殊。θ≤0.04d/L(10.3.2)式子:θ——折角;D——钢管直径(m);L——直线段长(m)。图10.3.2“以折代曲”管节参数示意图10.3.394
钢管拱肋拼接以分段折线代替曲线时,折点应在计入预拱度后的拱轴线上。放样时应使由于制作误差引起的钢管弯曲的弯曲方向与拱轴的弯曲方向一致,以减小拱轴误差。10.3.4采用弧形钢管拼接成拱肋时,每节弧形钢管的轴线不应出现S形。10.3.5弯管宜采用加热顶压方式。实施前应做钢管弯曲工艺评定试验及首节段弯管验收。加热预压弯管时,加热温度宜控制在700°C-800°C之间,不得超过900°C;弯曲后的管节应在空气中缓慢冷却,不得用水骤冷。弯管时,不应出现鼓泡等现象,且在确定弯曲度时应注意回弯的影响。同一钢管不得进行二次弯管。10.3.6拱肋中的钢管卷管焊缝宜避开腹板、腹杆、横撑等构件的接头处。10.3.7相贯焊缝的切割应采用相贯切割机完成,其相贯焊接间隙应为1mm~6mm。10.3.8钢管拱肋拼装台座的技术要求:1)钢管拱肋拼装台座(或称胎架或放样台)宜满足半拱肋按1:1放大样(卧置)要求。场地受限制时,台座的面积也应满足至少三个相邻吊装段按1:1放样的要求。2)拼装台座应支承在坚实的地基基础上,拼装台座自身应牢靠稳定,并宜通过预压消除台座非弹性变形,必要时应设预抬高值。拼装平台应先进行测平;测点间距不宜大于1m,标高容许偏差为2mm;拼装台座表面需定期监测调整。3)拼装前应清理组拼台座表面,拼装台座表面上应画出拱肋外包线、轴线、角尺线、水平线、检查线等必要的标记。10.3.9桁架钢管拱肋的组拼可采用双层侧卧法。钢管拱肋的上下弦杆、腹杆、横缀条、隔板、横撑等应按1:1比例进行放样。放样坐标必须准确,误差不应超过2mm。10.3.10实体截面(哑铃形等)钢管拱肋骨的组拼可采用单层侧卧法,具体要求同双层侧卧法。94
10.3.11拱肋节段组拼后应作固定性焊接,拱肋节段初步形成后,应对其几何尺寸作详细检查;几何尺寸检查合格后方可进行组拼焊接;焊后应复检尺寸。组拼焊接前后两阶段的标高和外形尺寸容许偏差均为2mm。10.3.12拱肋一面焊接完成后,应翻身焊接另一面。应进行翻身方案设计并正确设置吊点。应将全片拱肋水平吊起后,再悬空翻身竖立。10.3.13直缝钢管纵向对接时,纵向焊缝应错开150mm以上。对于哑铃形拱肋,纵向焊缝还应布置在上、下钢管连接板间的腹腔内或耳腔内。10.3.14拱肋节段组拼定位中心线(拱轴线)与组拼场地中心线重合的容许误差为1.0mm;端口和节段长度检查线重合的容许误差为1.0mm。10.3.15钢管拱肋相邻节段预拼装的检查项目与技术要求:1)在拼装台座上检查组装成形的节段尺寸;2)检查相邻节段接头的一致性;3)检查相邻节段接头处间歇的均匀性;4)在矫正和修复有缺陷的节段时,应使其对接的错边量mm;10.3.16钢管拱肋分段预拼装的精度要求如下表所示:表10.3.16分段预拼装精度要求表项次检查项目允许偏差(mm)备注1分段水平度5.02预拼总长±5.03拱肋内弧线偏离8.04分段端口环缝对接错边量2.05缝口间隙26坡口角度±5010.3.1794
在钢管拱肋的制作过程中,应按设计要求设置吊扣点设施,设置防倒流的截止阀、压注孔、排气孔等;对于钢管上预留的混凝土压注孔、排气孔等,可在工厂开好,也可在拱肋安装好后在工地开孔。开孔留下的盖片,均应编号并妥善保管或点焊在原位上,待浇注混凝土后再盖上焊接。盖孔板的焊接应平整光滑,不漏焊,不烧伤混凝土。10.4钢管拱肋验收10.4.1钢管构件出厂应具备完整的验收资料。经检验合格后的钢管桁肋方可吊运出厂。在出厂之前和工地吊装之前的存放应防止变形和生锈。10.4.2钢管构件外形尺寸,应满足下表的要求。表10.4.2钢管制作允许误差偏差名称示意图允许值(㎜)长度±1.0纵向弯曲f≤L/1000f≤10mm椭圆度≤直径t≤d/500t≤5mm管端不平度≤f≤2mm注:管端不平度中的f指加工之后的钢管端部平面与施工详图的端部平面之差10.4.3组装要求:1)94
弦杆、竖杆、斜腹杆的轴线应处于同一平面上,竖杆、斜腹杆的轴线交汇与设计的偏差值应不超过3mm;1)竖杆之间、横向撑之间的间距误差不应超过5mm;2)管肢组合误差和缀件误差还应满足下表的要求。表10.4.3管肢组合误差和缀件组合误差管肢组合误差缀件组合误差10.4.2钢管拱肋制作实测项目的要求如下表所示:表10.4.4钢管拱肋制作实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1钢管直径(mm)±D/500及±5尺量:每段检查1~3处2钢管中距(mm)±5尺量:每段检查2~3处3内弧偏离设计弧线(mm)8样板:每段测1~3点4每段拱肋内弧长(mm)+0,-10尺量:每段检查5节段对接错边(mm)2尺量:检查各对接面6节段平面度(mm)3拉线测量:每段检查1处7竖杆节间长度(mm)±2尺量:检查每个节间8焊缝尺寸符合设计要求量规:检查全部焊缝探伤超声:检查全部射线:按设计规定,设计无规定时按5%抽查注:D为钢管直径。10.4.5钢管拱肋制作完成后,应提交产品质量证明及下列技术文件:1)加工图纸(施工图、设计变更文件、修改部位、拼装简图等);94
2)制作中对问题处理的协议文件;3)所用钢材、焊接材料的质量证明书及必要的检测、试验报告;4)焊接的无损检验记录:产品质量证明书(构件合格证)(产品质量证明书应附简图,并标注各关键部位的检查公差),焊工、探伤人员等资质证明复印件。94
11焊接施工11.1一般规定11.1.1钢结构的焊接应以《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的规定为基本要求,本章的规定为附加要求。11.1.2对于首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊前预热、焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,并应根据评定报告确定焊接工艺,确定的工艺参数施工中不得随意改动。11.1.3焊接前应考虑焊接收缩余量或采取预防变形措施,选择减少焊接应力及变形的工艺措施,以减小焊接变形和残余应力。11.1.4钢管拱肋加工制作的焊接工作宜在室内进行。11.1.5焊接材料和工艺的选择应保证焊接接头的强度与韧性指标。11.1.6经考核合格并取得相应合格证书的焊工方可上岗施焊。合格证书应注明施焊条件、有效期限。焊工停焊时间超过6个月,应重新考核。11.1.7焊接管结构时,注意考虑桁梁与拱圈预拱度的影响及温度的影响,应进行试拼装环境温度与合龙温度差的修正。合龙口的焊接作业应选择在结构温度相对稳定的时间内尽快完成。11.2材料与作业环境94
11.2.1焊条、焊丝、焊剂应符合现行国家标准的规定,并应有出厂质量证明书。钢结构制造单位应根据相关标准,对焊接材料进行抽样复验,合格后方可使用。11.2.2选用的焊接材料应与结构钢材的性能相匹配,在保证焊缝金属强度不小于结构钢材强度的前提条件下,宜采用低组配。药皮类型宜采用低氢型焊条。11.2.3焊接材料应在干燥、通风良好的室内仓库中存放,并应按种类、牌号规格入库时间等分类堆放,并做好标记。焊接材料不得沾染尘土油污,焊丝宜采用镀铜焊丝。药芯焊丝应在烘干前开包。11.2.4不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块或熔烧过的焊剂。焊剂和焊条应按照产品说明书的要求进行烘干,当天剩余的焊条、焊剂应分别放入保温箱内储存,不得露天过夜存放。11.2.5二氧化碳保护气体的纯度不应低于99.5%,且其含水量应小于0.05%。11.2.6钢管拱肋的工地拼装、高空吊装节段拼装、合龙等接头处的室外焊接工作,宜选择合适的天气进行,当湿度大于80%、或风力大于四级、或雨雪天气、或环境温度低于5°C又无有效保护措施时,不得进行焊接。构件焊区表面潮湿或有冰雪时,必须清除干净和烘干,方可施焊。11.2.7焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时,应设防风棚或采取其他防风措施。制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时,也应按以上规定设挡风装置。11.2.8焊接作业区环境温度低于0°C时,应将构件焊接区各个方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100毫米范围内的母材,加热到20°C以上后方可施焊,且在焊接过程中均不应低于这一温度。作业方应保证焊工操作技能不受环境低温的影响,同时对构件采取必要的保温措施。94
11.2.9焊接作业区环境超出本条文规定但必须焊接时,应对焊接作业区设置防护棚并由施工企业制定出具体方案,连同低温焊接工艺参数、措施报监理工程师认可后方可实施。11.3焊接工艺与要求11.3.1焊接钢管的卷管焊缝应采用埋弧自动焊。其他对接焊缝宜采用埋弧自动焊。11.3.2将钢管组拼成钢管拱肋节段的焊接工作应在组拼后24小时内施焊。11.3.3钢管拱肋节段应采用对接焊缝,符合建筑钢结构规范的一级焊缝标准。11.3.4钢管的对接焊接宜采用分段反向顺序,分段施焊宜保持对称。焊接前,对小直径钢管可采用点焊定位,对大直径钢管可另用附加钢筋或定位板焊于钢管外壁作临时固定联焊。固定点的间距可取300mm左右,且不得少于3点。钢管对接焊接过程中如发现点焊定位处的焊缝出现微裂缝,则该微裂缝部位应全部铲除重焊。钢管的对接环焊缝可采用无衬垫的双面熔透焊和有衬垫的单面坡口焊。对于焊工可进入管内施焊的大管径的钢管对接,应尽量采用无衬管的双面熔透焊。相邻两条对接环焊缝的间距应符合设计要求。当设计无规定时,直缝焊接管应不小于钢管的直径,螺旋焊接管应不小于3m。11.3.5钢管对接焊缝的允许偏差,应符合下表的要求。表11.3.5对接焊缝允许偏差表项目允许偏差图例对口错边△小于t/10且不大于2.0mm间隙(a)1.0mm94
11.3.6钢管桁式拱肋中支管的端部宜采用自动相贯线切割机来保证相贯线和坡口的制作精度。主管与支管焊接时,应根据间隙大小选用适当直径的焊条,焊接次序应考虑焊接变形的影响。打磨、施焊每一道工序必须经过严格检查后才能实施。所有焊缝均宜采用平焊,尽量避免仰焊或立焊。平焊焊不到的位置应将骨架翻身施焊。支管与主管之间的连接,当支管的壁厚不大时,宜采用全周角焊缝与主管连接。当支管壁厚较大时,可沿全周用角焊缝或部分采用对接焊缝、部分采用角焊缝。支管管壁与主管管壁之间的夹角大于或等于120°的区域宜用对接焊缝或带坡口的角焊缝。角焊缝的焊脚尺寸不宜大于支管壁厚的2倍。11.3.7钢管拱肋每个吊装节段内包含的若干节段,宜先在模架上对接成整体。接头焊接工艺和坡口形式应经事先的鉴定。对接时应将各节钢管的纵向焊缝位置错开150mm以上。对于哑铃形断面,宜将钢管卷管对接的纵向焊缝置于缀板空腔内,且每个节段内缀板与钢管之间的纵向焊缝、缀板之间的横向焊缝宜采用埋弧焊或气体保护焊。11.3.8若干拱肋节段对接成吊装节段的焊接次序,由焊接工艺试验确定,要求焊接变形及焊接残余应力最小。拱肋节段间的环焊缝的施焊应对称进行,施焊前需保证节段间有可靠的临时连结,并用定位板控制焊缝间隙,且不得采用堆焊。11.3.9外观检查和探伤结果有不允许的缺陷时,应按《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-91)和《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的有关规定进行焊缝磨修及返修焊。11.3.10钢管混凝土桁式拱肋中主管与支管的节点焊缝均应进行焊缝修磨和锤击,以减小焊接残余应力。11.3.11对环焊缝、纵焊缝及节点处的相贯焊缝,应采用避让交叉点的方式,如下图所示。94
图11.3.11钢管施焊避开交叉点方式(mm)11.3.12桁式拱肋腹杆与弦杆端头的坡口宜按下图所示进行加工。图11.3.12腹杆与弦杆端头坡口构造图11.3.13钢管与钢管对接的坡口应按图11.3.13进行加工。94
图11.3.13a钢管对接坡口构造图 图11.3.13b坡口对接示意图11.4焊缝质量检验11.4.1焊接质量检查应由专业技术人员担任,并应经岗位培训取得质量检查员岗位合格证书。质量检查人员应在主管质量的工程师指导下,按施工图纸和技术文件要求,对焊接进行监督和检查,并对检查项目负责。11.4.2钢管拱肋中焊接钢管的卷管对接焊缝、钢管的纵向对接环焊缝等应按焊缝质量等级I进行超声波探伤和射线探伤检验。对于无法进行射线探伤检验的对接焊缝,应进行100%的超声波探伤检验。11.4.3哑铃形截面中钢管与腹板的角焊缝、腹板之间的角焊缝等应按焊缝质量等级Ⅱ进行超声波探伤检验。钢管桁式拱肋中主管与支管间的焊缝应按焊缝质量等级Ⅱ进行超声波探伤检验。对于无法进行超声波探伤的角焊缝,应做焊接工艺评定、磁粉探伤,并加强外观检验。11.4.4所有焊缝应进行外观检查。碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24小时后方可进行外观检查。11.4.5进行局部探伤的焊缝,探伤过程中如发现裂缝有较多或其它缺陷时,应继续延长探伤,必要时直至焊缝全长。11.4.6经射线和超声波两种探伤方法检查的焊缝,应达到各自的标准,该焊缝方可认为合格。94
11.4.7焊缝检查内容及标准如下表所示:表11.4.7焊缝检查表(一)焊缝外观质量要求(mm)备注1未焊满对接焊缝:不允许每100mm焊缝内缺陷总长252咬边对接焊缝:不允许t为较薄板厚其余:<0.05t且0.5,连续长度100,且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长。3裂纹不允许4电弧擦伤不允许5飞溅清楚干净6接头不良对接焊缝:不允许其它:每米焊缝不得超过一处7焊瘤不允许8表面焊渣不允许9表面气孔不允许10焊缝余高3.011焊角尺寸焊缝全长10%范围内焊角高K+3,-1(二)焊缝内部质量1焊缝探伤符合技术要求。超声:检查全部;射线:按设计规定(三)无设计要求时,建议使用1对接焊缝X射线探伤检查15%,II级合格超声波检查100%,B级合格2角焊缝900超声波探伤100%,合格熔透深度80%板厚且有效焊缝厚度板厚<900采用层间检查,要求有效焊缝厚度板厚3采用标准X射线检查采用GB3323-87《钢熔化对接接头照相和质量分级》94
续上表(三)无设计要求时,建议使用备注4超声波检查采用GB11345-89《钢焊手工超声波探伤方法和探伤结果分级》94
12防腐涂装施工12.1一般规定12.1.1防腐涂装的施工应由防腐涂装的专业施工单位施工,且必须具有防腐涂装知识与经验的专业技术人员负责。12.1.2防腐涂装施工前应制定出详细的涂装工艺设计并进行试涂。对于重要的桥梁和处于易腐蚀环境的桥梁,应进行涂层工艺试验。涂层工艺试验包括切割试验、中性盐雾试验、涂层密度试验和涂层附着力试验等。12.1.3表面处理后的钢铁表面粗糙度Ry值应满足设计要求。设计无要求时,对采用电弧喷涂金属防腐体系时,钢材表面的除锈等级宜为Sa3级,表面清洁度等级宜为一级,表面粗糙度宜在25μm~100μm范围内。采用重防腐料涂体系时,钢材表面的除锈等级宜为Sa2.5级,表面清洁度等级宜为一级,表面粗糙度宜在25μm~60μm范围内。12.1.4对设计未要求进行防腐涂装的钢管内表面,其防锈可以按Sa2级要求进行。12.1.5涂装前的表面处理和基层涂装宜在室内进行,最后一道面漆可在成桥后进行。涂装作业应在清洁环境中进行,避免未干的涂层被灰尘等污染。涂装施工不宜在强烈日光下进行。施工时严禁明火和曝晒,并特别注意防酸、防碱和防水,并应采取防尘措施。12.1.694
涂装材料应符合国家与行业标准规定。涂装材料宜选用经过工程实践证明其综合性能良好的产品;对于新产品,经确认其技术性能和经济指标均能满足设计要求后方可使用。12.1.7涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求。环氧富锌、环氧沥青和聚氨酯漆不宜在10°C以下施工,其它涂料不应在环境温度5°C以下或35°C以上施工;不应在相对湿度在80%以上、雨天、浓雾或风沙场合施工。构件表面有结露时不得涂装。涂装后4小时内不得淋雨。12.1.8涂装应在除锈处理后4小时内开始,8小时内完成。12.1.9安装焊缝处应留出30mm~50mm暂不涂装。涂层系统各层间的涂覆间隔应按涂料制造厂的规定执行,如超过其最长间隔,则应将前一涂层用粗砂布打毛后再进行涂装,以保证涂层间的结合力。12.1.10涂装后的涂膜应认真维护,在固化前要避免雨淋、曝晒、践踏。搬运中应采取措施避免对涂层造成损伤。在进行封闭层涂装前,应对安装焊缝处等未涂装的局部区域进行补涂,施工过程中对已涂装涂膜的损伤应进行修补。补涂和修补的质量应达到设计涂装质量的要求。12.1.11防腐涂装施工的安全、劳动保护及环境保护等工作应符合国家现行的有关标准和规定。12.2涂料涂装施工12.2.1涂料的底漆、中间漆、面漆等,应选用相互间结合良好的涂层配套,不能任意配套使用。不同工厂、不同品种的防腐涂料,如需掺合使用时,应经试验确定。钢构件基层表面均应选用附着力为I级的底漆。当防腐涂层总厚度大于150μm时,宜选用厚浆型涂料,采用喷涂方法施工。12.2.2任何一种涂料,都应具备下列资料:94
1)产品说明书、产品批号、合格证或检验资料。2)涂料工艺参数,包括闪点、比重、固体含量,表干、实干时间,最长和最短的涂覆间隔时间,一道涂层的干、湿膜厚度及理论涂布率等。3)涂料制造厂对基体金属涂装前的表面处理等级.涂装施工环境的要求等。4)多组份涂料的混合比及混合后使用时间的指导性说明。12.2.3涂料、涂层数、涂装厚度均应符合设计的要求。当设计对涂层厚度无具体要求时,涂层数以4层~5层为宜。12.2.4涂装方法应根据涂料的物理性能、施工条件和被涂结构进行选择,或根据涂料厂的要求进行。12.2.5当天使用的涂料应在当天配置,并不得随意添加稀释剂,如按规定层数达不到最小干膜总厚度时,应增加涂装层数使其达到规定厚度,同时必须等漆干透后,方可涂次一层漆。12.2.6涂料体系的富锌底漆厚度宜为70μm~80μm;中间层的厚度宜为80μm~150μm。面层的厚度宜为80μm~100μm。12.2.7杆件表面所涂漆膜应光滑均匀,不应有金属外露或漆液流淌及褶皱。杆件码放必须在涂层干燥后进行。12.3金属热喷涂施工12.3.1金属热喷涂保护系统应包括金属喷涂层和涂料封闭层。金属热喷涂和涂料的复合保护系统还应在涂料封闭后,涂覆面层。12.3.2热喷涂用金属丝应光洁、无锈、无油、无折痕。12.3.3金属丝的成份应符合下列要求:94
1)锌丝的含锌量应大于99.99%;2)铝丝的含铝量应大于99.5%;3)锌铝合金的含铝量应为13%~35%,其余为锌;4)铝镁合金的含镁量为4.8%~5.5%,其余为铝。12.3.4金属涂层涂装宜采用电弧或火焰喷涂,但应优先采用前者。金属涂层应分层喷涂,两次喷涂间隙约为10分钟,最长时间间隙不得超过2小时。前一层与后一层间采用45o~90o交叉喷涂,相邻喷涂区域应搭接30%。12.3.5金属热喷涂工艺要求:1)喷涂用的压缩空气应清洁、干燥,压力不得小于0.4MPa。2)喷涂距离100mm~200mm;喷枪宜与基体表面成直角,不得小于450。3)喷枪移动速度,以一次喷涂厚度达25μm~80μm为宜。4)各喷涂层之间的喷枪走向应相互垂直,交叉覆盖。5)应在涂层的表面温度降到700C以下时进行下一层喷涂。12.3.6涂料封闭应在金属喷涂完后立即封闭或在限定的时间内封闭。宜采用涂刷的方式施工。12.3.7热喷涂金属防腐体系的喷涂金属为锌时,喷涂金属层的厚度宜为150μm~250μm;喷涂金属为铝时,喷涂金属层的厚度宜为150μm~200μm。中间层的厚度宜为60μm~80μm。面层的厚度宜为30μm~60μm。12.4涂装质量检测与验收12.4.1涂装前的表面处理等级检验应按《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923)中相应的照片目视比较评定。12.4.2表面粗糙度的检验应按照《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定(比较样块法)》(GB/T94
13288)用比较样块进行目视比较评定,或用仪器直接测量进行评定。 目视比较样块法应根据不同的磨料选择相应的样块,每2m2表面至少要有一个评定点,且每一评定点的面积不小于50mm2。用表面粗糙度仪检测粗糙度时,每2m2表面至少要有一个评定点,取评定长度为40mm,在此长度范围内测五点,取其算术平均值作为此评定点的表面粗糙度值。12.4.3涂层表面质量检查方法可采用目视法。每层涂装前均应对前一涂层进行外观检查。涂料涂层的外观宜均匀,无明显起皱、流挂、附着应良好。底漆、中间漆要求平整、均匀、漆膜无气泡、裂纹、无严重流挂、脱落、漏涂等缺陷,面漆除达到要求外,其颜色应与比色卡相一致。热喷涂金属涂层的外观应均匀,无起皮、鼓泡、粗颗粒、裂纹、掉块及其他影响使用的缺陷。12.4.4涂料涂层干膜厚度和湿膜厚度的检测按照《漆膜厚度测定法》(GB1764 )进行。涂装过程中,应及时用湿膜测厚仪测定湿膜厚度。涂料涂膜固化干燥后的干膜厚度测定,85%测点的厚度应达到设计厚度;没有达到设计厚度的测点,其最小厚度应不低于设计厚度的85%。12.4.5热喷涂金属涂层应采用磁性测厚仪测量涂层厚度。测量方法按《热喷涂涂层厚度的无损测量方法》(GB/T11374-89)规定进行,测点位置按《金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金》(GB/T9793-1997)规定进行。当设计对涂层厚度有要求时,85%测点的厚度应等于或大于规定值,15%测点的厚度应达到规定值的85%。每遍涂层干漆膜厚度的最大偏差值不应超过5μm,总厚度最大偏差值不应超过20μm。12.4.6涂料涂层附着力检验可按《色漆和清漆漆膜的划格试验》(GB/T9286—1998)或《漆膜附着力测定法--拉开法》(GB/T5210)作划格试验或拉开试验。试验时涂层厚度≤80μm时,划线间隔为1mm;涂层厚度为80-120μm时,划线间隔为2mm;涂层厚度>120μm时,划线间隔为3mm。本试验宜作带样试验,如在工件上进行,应选择非重要部位,测试后立即补涂。94
12.4.7厚浆型涂料应用针孔仪进行全面检查,发现针孔,打磨后补涂。12.4.8热喷涂金属涂层的附着力检验可按《金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金》(GB/T9793-1997)进行切格试验或拉力试验。试验结果在方格形切样内不应出现金属涂层与基底剥离的现象。12.4.9钢材防腐防护工程检测的项目如下表所示。表12.4.9钢材表面防护涂装实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1除锈清洁度Sa2.5(St3)或设计要求比照板目测:100%2粗糙度(μm)外表面70~100粗糙度仪:每段检查6点,取平均值,或按设计规定检查内表面40~803总干膜厚度(μm)满足设计要求漆膜测厚仪检查4附着力(MPa)满足设计要求划格或拉力试验:按设计规定频率检查注:项次3的检查频率按设计规定执行。无规定时,每10m2测3~5个点,每个点附近测3次,取平均值,每个点的量测值如小于设计值应加涂一层涂料。每涂完一层后,必须检测干膜总厚度。94
13钢管拱肋安装13.1一般规定13.1.1钢管拱肋的安装方法有支架法、斜拉悬拼法、转体法和大节段整体施工法等。钢管拱肋的安装方法与设计方法不一致时,应征得设计单位的同意并进行必要的设计变更。13.1.2钢管拱肋、横撑等构件的吊装方法有缆索吊机、拱上吊机、龙门吊、汽车吊等方法。对于大跨度钢管混凝土拱桥的拱肋吊装一般采用缆索吊机,由缆索吊机负担钢管拱肋节段的纵向和垂直运输。13.1.3钢管拱肋安装前的准备工作:1)检查结构的几何尺寸、焊接质量、表面腐蚀及预拼情况,其要求应达到设计规定,如设计无明确规定,参照本规范有关规定执行。2)检查按设计或施工方案确定的起吊设施和扣挂点结构是否满足要求。3)检查主墩台的断面尺寸、预埋件位置及其它质量评定情况,并复测拱座起拱线处高程、跨距,其有关偏差不应超过有关规定,否则安装前应采取相应措施。4)核对设计或施工监控单位提出、并经施工监理批准的施工程序,施工程序包含拱肋节段及肋间永久横联、临时横联、横向风缆安装顺序,节段间临时连接及焊接,每个工况挂索拉力,拱肋标高和拱轴线位置等内容。对系杆拱桥,还应核对桥墩、台是否需要采取临时措施来承受由拱肋安装产生的水平推力。5)清除拱肋表面及管内的杂物,并安装好有关测量和监控标志、原件。6)对钢管拱肋安装施工设备系统进行负荷运行试验。13.1.4钢管拱肋安装时应注意减少安装荷载作用下的变形,吊点的位置应根据结构本身的承载力和稳定性经验算后确定;必要时,应采取临时加固措施。94
13.1.5吊装钢管构件时,应将其上口包封,防止异物落入管内。13.1.6钢管拱肋节段吊装就位后,应立即进行校正,并采取临时固定措施以保证构件的稳定性。13.2拱肋的安装方法13.2.1斜拉悬拼法1)斜拉悬拼时,可采用钢绞线、高强钢丝或钢丝绳作扣索。用钢铰线、高强钢丝作扣索,张拉端如采用夹片锚,应防止低应力状态下锚具退锚。扣索强度安全系数应大于2。采用钢丝绳作扣索,扣索强度安全系数应大于3。2)扣塔宜设在墩、台顶或引道上,也可与吊塔并设,塔底部宜固定,塔顶应设风缆,塔高应能保证扣索倾角的需要,扣塔宜采用标准钢杆件或型钢拼装,应满足拱肋安装过程中强度和稳定性要求。3)扣索锚锭应能满足安全传递扣索拉力的要求,并方便扣索收紧、放松、锚固。可采用加压重的重力式圬工锚和钢筋混凝土桩式锚。4)拱肋节段悬拼时,单肋应能满足横向稳定要求,双肋或多肋悬拼时两相临拱肋节段应设横联;应先安装永久横联,如本节段无永久横联,宜安装临时横联。5)拱肋节段悬拼时,除有足够的横向稳定性并能抵抗意外的横向荷载撞击外,宜设计横向风缆,风缆应在拱肋左右对称分布。在河流中设置风缆时,应采取可靠措施防碰撞和水流冲击。13.2.2少支架法如施工现场需可,为方便拱肋安装或减少悬拼装段数,可采用少支架法安装。支架的结构,应根据实际高度及荷载大小确定,并满足稳定性要求;地基应有足够的承载力和沉降满足要求;对漂浮物要有可靠的防护措施。拱肋安装时,结合实际情况,可采用扒杆、自行式吊机、缆索吊机或浮式吊机施工。支架的拆除应按设计或施工计算的程序进行。94
13.2.3转体法1)根据地形情况和经济技术比较,钢管拱可采用转体施工方案。转体施工方案有平转施工、竖转施工和平竖转施工;2)钢管桁架拱肋宜采用外锚扣体系,扣索可选用预应力高强钢丝和钢铰线等高强材料,其直径大小和根数应根据扣力计算决定,安全系数应大于2;3)转体施工体系和施工过程应严格按照设计要求进行;4)拱肋转体到位,调整好标高、轴线、焊接好嵌填段后,应严格按转体设计程序松索成拱;5)钢管拱肋转体施工的其它要求可参照《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)第16.4节的要求执行。13.2.4钢管拱肋安装合龙应符合下列规定:1)合龙温度,如设计无规定,宜选年平均气温,如在炎热季节,以选择温度相对稳定且较低的夜晚,尽快合龙。2)大跨径钢管混凝土拱桥的钢管拱肋宜采用瞬时合龙措施。3)采用合龙后松索的钢管拱肋接头,焊接宜在拱肋松索前进行完毕。4)松索完成体系转换的过程,应按施工计算程序分级,依次、对称、均匀进行,并在整个过程中跟踪观测拱肋轴线和标高的变化,及时调整,使成拱后的轴线满足设计要求。13.3拱肋安装验算13.3.1安装设施的验算:1)应按相关规范验算斜拉挂悬拼拼工法的缆索系统,扣挂系统、风缆系统以及组成这些系统的吊塔、扣塔、地锚、主缆、扣索、工作钢丝绳等在各种工况下的变形、位移以及强度、稳定安全系数,在验算扣索系统时应考虑拱肋上沿或者下沿单独接触引起的扣索索力的变化。2)应按相关规范验算少支架法的支架、吊装系统,在各种工况下的变形、位移以及强度、稳定安全系数。3)应按相关规范验算转体施工94
法的提升、扣挂、转体结构的强度和稳定安全系数,验算转体力。13.3.2应验算钢管拱肋在安装过程中,在各种工况下的内力、变形和稳定安全系数,其弹性稳定安全系数不应小于4,考虑几何非线性、材料非线性时,其稳定安全系数不应小于2。13.3.3应验算扣点、吊点对钢管产生的局部应力。对于系杆拱,还应验算拱肋安装过程对桥墩、台产生水平力的影响及系杆张拉力。13.3.4对5段以上拱肋的吊装,在最不利横向荷载时,应计入风缆的弹性变形和非线性影响,进行拱肋稳定计算和缆风设置,要求横向稳定系数不小于4。对于7段拱肋吊装,若无法采用双肋合龙时,要求横向稳定系数不小于4,接头强度能满足施工阶段设计要求时,方可采用单肋合龙。13.4拱肋安装精度13.4.1拱肋安装完成并松除所有施工外力后的精度要求见下表:表13.4.1钢管拱肋安装实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1轴线偏位(mm)L/6000经纬仪:检查5处2拱圈高程(mm)±L/3000水准仪:检查5处3对称点高差(mm)允许L/3000水准仪:检查各接头点极值允许偏差的2倍且反向4拱肋接缝错边(mm)0.2壁厚且≤2尺量:每个接缝注:L为跨径。94
14管内混凝土的浇注14.1一般规定14.1.1钢管混凝土拱肋管内混凝土的浇注宜采用泵送顶升法施工。哑铃型拱肋腹腔内的混凝土可采用非泵送顶升的方法浇注。如采用泵送顶升法浇注,应采取有效的措施防止爆管,如腹板间设对拉拉杆、分仓浇注等。14.1.2管内混凝土的浇注应进行专门的施工组织设计,确保施工有条不紊进行。施工组织设计应对结构应力、稳定、变形,特别是节点局部变形进行验算。各管的浇注顺序应按设计提出的程序进行。对哑铃型拱肋,应采用先钢管后腹腔的程序。14.1.3管内混凝土浇注前的准备工作:1)应对安装完成且拱脚已经固结的钢管拱肋进行焊接质量、几何尺寸检查、高程、轴线测量;2)应对拱肋在混凝土浇注过程中的应力变形进行计算,从而确定钢管混凝土浇注的顺序,以及是否需要调载和并确定相应的调载方案;3)对进场的设备、材料进行检查,保证质量和足够的数量,操作人员必须进行工作前的演练,拌和设备和输送泵应进行联动试车,施工用电应采用双回路供电或有备用发电机组。4)为保证混凝土泵送施工顺利进行,对大跨径钢管混凝土拱桥,应按实际泵送距离和高度进行设备运行及混凝土压注模拟试验。若必须分段浇注,应在钢管隔板处增加传力钢筋和采取混凝土浇注密实的措施。5)管内混凝土压注前应清洗管内污物,润湿管壁,泵入适量水泥浆后再开始压注混凝土。94
14.1.4应掌握桥址处水文、气温资料,选择气温相对稳定的时段浇注混凝土。灌注混凝土时环境气温应大于5°C。当环境气温高于30°C时,应措施减低钢管温度。14.1.5 管内混凝土除满足强度要求外,应具有低泡、高流动性、低收缩、低水化热、缓凝、早强、具有较好的和易性、自密性和坍落度衰减慢等性能。其水灰比应小于0.35,塌落度控制范围为16cm~24cm。在充分考虑了施工过程的不利因素后,混凝土的初凝时间应大于单根钢管混凝土浇注施工时间,同时要求混凝土尽早获得强度参与结构受力,其3天抗压强度应大于设计强度的80%。管内混凝土应通过配合比试验优选。14.1.6 应根据泵送高度、距离、输送速度计算最大泵送压力及泵送功率,确定选用输送泵的型号规格,及与之相匹配的混凝土拌合设备。必要时混凝土拌和及泵送设备应备用一套,以保证施工连续进行。输送泵的额定扬程应大于1.5倍灌注顶面高度。输送泵的额定速度应满足下式:(14.1.6)式中:——输送泵的额定速度,单位:m3/h;——混凝土初凝时间,单位:h;——要求灌注的混凝土量,单位:m3。14.1.7 泵送顶升压注法管内混凝土时,应由拱脚至拱顶对称均衡地压注,除特大跨径外,宜一次压注完成。泵送压注口应对称设置于拱脚附近,在拱顶隔仓板两侧上缘应各设置一个直径10cm~20cm排浆管,排浆管高度宜1.5m左右。14.1.8 泵送施工过程应保持输送泵储料斗内混凝土量不少于料斗容量的一半,以减少泵送时吸入空气,并保证施工连续进行,不得中断,直至拱顶钢管排浆管排出合格混凝土后停止,然后关下压注口的倒流截止阀,待混凝土终凝后即可拆除倒流截止阀。94
14.1.9 管内混凝土灌注完成后,应将钢管的所有开孔封闭,防止管内水分蒸发。在养护初期,若遇高温天气,钢管温度高于30°C时,应给钢管淋水降温。14.1.10 管内混凝土强度应达到设计要求的强度后,才能进行下一条管的浇注。如设计无明确规定,一般管内混凝土强度应达到设计强度80%以上,才能进行下一条管的浇注。14.2管内混凝土质量检验14.2.1管内混凝土填充质量的检验:钢管混凝土填充密实度检测办法宜以人工敲击为主,超声波检测为辅。超声波检测参照《超声波检测混凝土缺陷技术规程》(CECS2:90)进行,如发现有异常应进行钻孔复检,存在不密实的部位,应用钻孔压浆法进行补强,然后钻孔补焊封固。14.2.2 钢管混凝土拱肋脱空部位的补强宜采用不低于设计强度的高强合成环氧树脂材料,压注可视脱空部位和脱空情况分段进行。压注进浆口应位于脱空部位的最低处,出浆口应位于最高处。14.2.3 钢管拱肋混凝土浇注实测项目见表14.2.3:表14.2.3钢管拱肋混凝土浇筑实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1混凝土强度(MPa)在合格标准内按公路工程评定标准附录D检查2轴线偏位(mm)L≤60m10经纬仪:检查5处L=200m50L>200mL/40003拱圈高程(mm)±L/3000水准仪:检查5处4对称点高差(mm)允许L/3000水准仪:检查各接头点极值允许偏差的2倍且反向94
注:①L为跨径。②L在60m~200m间时,轴线偏位允许偏差内插。94
15其它构造施工15.1一般规定15.1.1其他构造施工包括支座、伸缩装置、桥面防水、桥面铺装、桥面防护及桥头搭板、吊杆、立柱、系杆、桥面纵横梁的施工。15.1.2支座、伸缩装置、桥面防水、桥面铺装、桥面防护及桥头搭板的施工应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的有关规定。15.1.3在拱肋钢管内混凝土达到设计强度后,才能进行其他构造的施工。15.2吊杆15.2.1吊杆及其锚具应委托专业单位制作,严格执行有关产品标准,并应进行检测和验收。冷铸锚吊杆还应执行《斜拉索热挤聚乙烯拉索技术条件》(JT/T6-94)的规定。15.2.2吊杆可选用预制平行钢丝吊杆、钢铰线吊杆等。吊杆锚具宜优先选用冷铸锚、镦头锚,也可选用夹片锚。吊杆锚具采用夹片锚时,须采用防止退锚装置。15.2.3对于长吊杆(L>20m)宜采用双头在外的对折打盘,中央对折部分的弯曲半径宜大于钢丝绳直径的8倍以上,钢盘轴径宜大于钢丝直径的30倍;对于短吊杆可采用单头打盘。15.2.494
运输、安装过程中应保证吊杆不受损伤,一旦发生意外,需立即报监理工程师进行妥善处理。15.2.5在纵、横梁安装完成后,纵梁和桥面板连续之前,吊杆应按设计要求再进行一次检测,与设计不符者应进行标高调整,然后进行桥面施工。吊点高程允许偏差10mm,两侧允许高差20mm。15.2.6吊杆及吊杆锚头防护:1)吊杆上下端的预留孔道应用注油泵灌注环氧油脂等防腐材料。2)上下锚头应安装保护罩,保护罩内应注入油脂或水泥浆(进行封锚处理)。3)吊杆外防护PE层如有损坏,则应用PE热焊枪进行焊补。4)桥面以上2.5m以内的吊杆,应用不锈钢护套或其他方法包裹起来。15.3系杆拉索15.3.1钢管混凝土系杆拱桥的系杆宜选用具有良好力学性能和防腐效果的热挤PE保护层的预应力钢铰线或平行钢丝的拉索。15.3.2系杆拉索应委托专业单位生产,严格执行其制作的行业标准和规定,并应进行合格检测和验证。15.3.3与系杆拉索配套的锚具宜选用夹片群锚,系杆较短时,可选用冷铸锚。15.3.4计算平行钢丝系杆拉索的切割长度时,应综合考虑:1)系杆在拱肋两端的锚固处的位置偏差,吊杆桥面锚固端的高程偏差带来的影响,系杆两端足够的张拉工作长度。2)系杆安装的垂直增量,采用应力下料时的延长量,应力下料时的温度与设计温度之差引起的拉索伸缩量,拉索设计张拉延伸量。3)丈量的钢尺应经过标定,并按50N的拉力尺丈量。4)为消除系杆拉索的非弹性延伸量,应对下料索进行10min~15min施力持续预拉,预拉力可取为设计恒载的1.1倍~1.5倍,量值94
可使用频率计、压力传感器或带压力表的千斤顶测定和控制。15.3.5系杆拉索应能弯曲盘绕,钢丝拉索最小盘绕直径应不小于17D(D为拉索直径)。盘绕弯曲后,外形不应有明显变形。15.3.6每根成品拉索应有以下明显标志:1)索端锚具连接筒处,用油漆标明该索编号和规格;2)两索端均应挂有标注牌,并注明:制造厂家、工程名称、生产日期、系杆拉索编号、规格、长度和重量及合格证。15.3.7系杆拉梭成品交货时应向用户提供质量保证书、产品批号、生产日期、数量、重量、产品出厂检验报告及其数据技术资料。15.3.8系杆拉索产品的包装,运输和堆放贮存均应确保拉索无损、无蚀、无变形。15.3.9系杆的安装方法应根据桥高、系杆索长、索径、索的刚柔程度及施工现场的起重设备状况综合选用。15.3.10系杆在自由段需要采用支架变向时,应使用降低磨擦损失的滚动支架。15.3.11系杆张拉时应有足够的安装及张拉空间,安装时不得磕碰敲击损坏锚具,不得损伤系杆的保护层,不得压、弯、折、索体。预埋管道必须畅通光滑,避免在使用中擦伤系杆。15.3.12对于钢铰线系杆,尚应注意以下事项:1)准确计算下料长度,严格控制剥离PE长度。避免钢铰线散开转角不当造成夹片锚固失效;对可换系杆应严格控制PE的系杆索进入延长筒的长度,保障在延长筒内有足够的握裹长度。2)张拉端和固定端裸露钢铰线部分应作好清除油脂处理,尤其对需灌浆型式的系杆,必须保证钢铰线表面无油污,以避免影响握裹力。94
3)锚具应保持清洁,不得附着有影响其锚固性能的物质。安装前夹片外锥面或锚板锥孔内壁应均匀涂退锚灵。4)必须保证钢铰线与锚具单元孔位对应,夹片与锥孔配合精确,夹片与钢铰线咬合均匀,夹片端面平齐,两片端面不平度要求小于0.5mm,每张拉完一级都应上紧防松装置。5)封锚前系杆的多余钢铰线应用砂轮切割机整齐切除,不得采用火焰切割。15.3.13系杆拉索应以设计规定的拉力值控制张拉,以延伸值为校核,张拉力容许误差2%,延伸量容许误差5%。15.3.14系杆拉索张拉力宜两端对称、同步进行,张拉分级应与主拱及拱上建筑的加载程序相对应,并按设计进行,每级张拉后的最终索力容许误差在设计没有规定时,为2%。15.3.15系杆拉索两端锚具轴线与孔道轴线容许偏差应为5mm。15.3.16系杆的调整和灌浆:1)系杆宜优先选用具有可换式构造的系杆,也可选用永久锚固式系杆。2)可换式系杆拉索在所有拉索安装完成以后,必要时可对拉索索力进行调整,以满足预拱度要求。3)永久锚固式系杆应按设计要求对整个预埋孔道进行灌浆。4)可换式系杆应对锚具密封筒内灌浆,灌满浆后封好灌浆孔和排气孔,将锚具表面的砂浆清除干净。安装保护罩,并在保护罩内注满可靠的防腐材料。15.3.17系杆防护:1)钢铰线应保持清洁,避免泥土或腐蚀物质粘附于裸露的钢铰线上,张拉结束后,要求灌注可靠的防护材料。2)自由段索体表面不得有损伤,如有损伤必须及时修补,不得附着任何腐蚀索体的物质,注意防火。15.3.18系杆换索不应采用突然释放应力的办法进行。94
15.4质量检查15.4.1系杆、吊杆安装质量检测项目与要求如下表所示:表15.4.1-1吊杆的制作与安装实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1吊杆长度(mm)±0.001L及±10用钢尺量2吊杆拉力允许符合设计要求测力仪:每吊杆检查极值下承式拱吊杆拉力偏差20%3吊点位置(mm)10经纬仪:每吊点检查4吊点高程(mm)高程±10水准仪:每吊点检查两侧高差20注:L为吊杆长度。表15.4.1-2柔性系杆实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1张拉应力(MPa)符合设计要求查油压表读数:每根检查2张拉伸长率(%)符合设计要求,设计无要求时±6尺量:每根检查94
第四篇钢管混凝土拱桥的养护16一般规定16.0.1 钢管混凝土拱桥的养护工作应使其经常地处于完好的技术状态,延长其使用寿命。除本标准规定外,应按照桥梁的使用性质,依照《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003)或《公路桥涵养护规范》(JTGH11-2004)的相关规定进行养护。16.0.2钢管混凝土拱桥的养护工作内容应包括:建立和健全完整的技术档案;技术状况检查与评定;养护与维修加固。16.0.3钢管混凝土拱桥应以每座桥为单位建立技术档案。档案内容应包括:桥梁主要技术资料,施工竣工资料,养护技术文件,历次检查、测试、维修加固资料等。档案资料宜以电子化和数据化,并纳入相应的桥梁管理系统。16.0.4钢管混凝土拱桥应按规定进行经常检查、定期检查和特殊检查,以便系统地掌握技术状况,及时发现缺损,采取相应的养护措施。16.0.5钢管混凝土拱桥结构各部分的技术状况及承载能力,应根据经常检查、定期检查或其他检查结果,根据桥梁使用性质,按《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003)或《公路桥涵养护规范》(JTGH11-2004)的相关规定进行评定,并根据评定结果进行相应的养护、维修、加固和改造。94
17检查与评定17.1 一般规定17.1.1 钢管混凝土拱桥检查可分为经常性检查、定期检查和特殊检查。17.1.2 本标准主要介绍钢管混凝土拱桥整体检查、主拱结构检查、吊杆与系杆检查等检查内容。钢管混凝土拱桥的检查还应包括桥道系、桥梁下部结构及桥梁附属结构物等,应按照相关规范执行。17.1.3 钢管混凝土拱桥的整体检查应首先观察桥跨结构有无异常变形、振动或摆动,如结构竖曲线是否平顺、主轴线变位状况等,然后检查各部件的技术状况、如发现异常,应找出其原因并安排进一步的检查。17.1.4 为确保各检测项目所获得的信息正确可靠,应建立桥梁检测基准,其中包括高程基准及平面位移检测基准。这些高程基准点和平面基准点应定期进行检测,以便作为各项检测项目的依据。17.1.5为便于检查和保证检查数据的可靠性,钢管混凝土拱桥应在成桥后在墩(台)处、吊杆或立柱、拱座和拱肋设置可靠的固定观测点。17.2 经常性检查17.2.1 经常性检查每季至少进行一次,汛期应加强检查94
。经常性检查工作应认真进行。管理部门应按相关条款编制日程表,对所列各项轮流进行日常管理和检查作业,系统地掌握钢管混凝土拱桥技术状况。17.2.2经常检查可采用目测方法,配以照相机、望远镜、游标卡尺、敲击小锤等简单工具量测。应做好桥梁日常检查记录,记录所检查项目的缺损类型,估计缺损范围及养护工作量,提出相应的小修保养措施,编制养护(小修保养)计划,并组织施工。经常检查中如发现桥梁重要部(构)件出现明显病害缺陷时,应及时采取相应维护措施,并立即向有关部门报告。17.2.3 钢管混凝土主拱结构(包括拱肋与横撑)的检查:1)用敲击法检查拱肋钢管与混凝土有无脱粘或脱空及其范围与程度;2)用目测法检查主拱钢结构防腐保护有无损坏及其范围与程度;3)用目测法检查主拱钢结构所有焊缝有无裂缝和脱开,螺栓连接处有无松动、脱落、断裂;4)用目测法检查拱肋与拱座交界的转折区及系杆锚固区混凝土有无裂缝、积水。17.2.4 吊杆与系杆是中下承式钢管混凝土拱桥的关键构件,必须做好经常性检查。检查周期为第一年内每月检查一次,第二年内每季度检查一次,以后每年检查一次,在损坏处标出标记,做好记录,及时予以处治。17.2.5吊杆、系杆及锚具的检查:1)用目测法检查吊杆、系杆两端的锚固部位与结构相交部位的防水性能、紧固状况和锈蚀情况;2)用目测法检查吊杆、系杆索体的防护体系防护性能,如有无开裂、破损和老化程度等;3)用目测法对吊杆、系杆的受力状况进行观察。如系杆是否松驰,吊杆振动是否明显,减振措施(两端阻尼减震器)是否损坏失效,防护套是否破坏;当桥上发生6级以上大风后,应对吊杆进行检查。为了分析吊杆的振动,应记录桥上风力、风速、风向和温度、湿度等资料。94
17.2.6 行车道纵梁、人行道纵梁以及系杆箱、防护板两端的支座应经常检查,用目测法检查支座附近梁体有无裂缝,支座主要检查功能是否完好。17.3定期检查17.3.1定期检查是使用专门仪器或设备对桥梁的主要部位和关键数据每隔一定时期进行一次的详细检查。包括全面检查和检测两部分工作。定期检查可以由养护单位自检,也可委托具有一定资质和丰富经验的专业单位进行。在检查后要形成报告,对受检部位和关键数据要进行鉴定或做出评价。17.3.2定期检查除目视观察外,需要采用专用的测量仪器以及望远镜、照相机、探查工具等设备,在经常性检查内容的基础上,接近或进入各被查部件仔细检查其功能及其缺损状况,并完成以下工作:1)现场校核桥梁基本状况卡片;2)当场记录各部件缺损状况并做出技术状况评价;3)实地评断缺损原因,确定维修范围及方式;4)对难于判断损坏原因和程度的部件,提出特殊检查(专门检查)的要求;5)对损坏严重、危及安全运行的状况,提出暂时限制载重或速度的建议;6)根据桥梁的技术状况,确定下次检查的时间。17.3.3钢管混凝土拱桥的定期检查应安排在有利于检查的气候条件下进行,第一次检查应安排在桥梁竣工接管三个月后,以后定期检查的周期为1年~3年一次。也可视桥梁的具体技术情况适当增加检查频率。17.3.4定期检查应提交的文件:1)钢管混凝土拱桥定期检查数据表。2)典型缺陷和病害的照片及说明。缺损状况的描述采用专门标准术语,应说明缺损的部位、类型、性质、范围、数量和程度等;3)钢管混凝土拱桥基本状况卡。定期检查完后,应将本次检查的桥梁各部件技术状况评定结构登记在桥梁卡片内;94
4)提出定期检查报告。17.3.5钢管混凝土拱桥整体检查应采用专用仪器测量桥面线形、拱肋线形和测试动力特性等。17.3.6 钢管混凝土主拱结构(包括拱肋与横撑)的检查:1)用敲击法配合超声波全面检查拱肋钢管与混凝土有无脱粘或脱空及其范围与程度;2)用量测工具检测主拱钢结构防腐保护的损坏范围与程度;3)用超声波抽检主拱钢结构的焊缝质量。17.3.7 吊杆与系杆检查:1)打开吊杆与系杆两端锚固的防护罩,抽检锚头、垫板的工作性能、防腐措施与锈蚀情况;2)用频率法等方法,抽检测试吊杆与系杆的索力;3)必要时,打开吊杆与系杆的防护体,抽检索体是否断丝;17.3.8 对于定期检查中抽检的结构或构件出现不符合设计要求时,应扩大检测范围直至全面检测。17.3.9 定期检查宜尽可能采用无损检测,对于有损检测应选择对结构受力影响小的部位、最大限度地减小对结构的损伤,并在检测后采取有效措施予以恢复。17.3.10对于大跨径和重要的钢管混凝土拱桥,宜建立长期在线监测监控系统。17.4特殊检查17.4.194
对桥梁结构有损坏的意外情况发生时或发生后应进行特殊检查。特殊检查应根据桥梁破损状况和性质,利用适当的仪器设备,采用现场勘探、试验等特殊手段和科学分析方法,查明桥梁病害原因、破损程度和承载力,并对桥梁的技术状态进行评定。以便采取相应的加固、改善措施。特殊检查应委托桥梁检测中心或具有同等能力的科研、设计单位和工程技术咨询单位。17.4.2进行特殊检查的情况:1)当桥梁遭受洪水、流水、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和四超车辆自行通过后,实施应急检查;2)当定期检查难于判明损坏的原因及程度时,应进行专门检测;3)当要求提高载重等级或桥梁技术状态时,应进行专门检测;4)钢管混凝土拱桥技术状况,公路桥梁为四类时;城市I类桥梁被评定为不合格、II-V类桥梁被评定为D级或E级时。17.4.3承担特殊检测的单位及负责检测的工程师应按合同规定的内容及时间完成检查任务,并做出检查报告。检查报告应包括以下主要内容:1)概述检查的一般情况,包括桥梁的基本情况,检查的组织、时间、背景和工作过程等;2)目前桥梁技术状况的描述,包括现场调查、试验与检测项目及方法,检测数据并与大桥建成后的初始数据分析比较结果和桥梁技术状况评价等;3)详细阐述检查部位的损坏原因及程度,并提出结构部件和总体的修理、加固或改善的建议方案;17.4.4 钢管混凝土拱桥特殊检查的项目有:1)结构材料缺损状况诊断,包括材料损坏程度检测、材料物理、化学性能测试,以及缺损原因的分析判定;2)结构整体性能、功能状况鉴定,包括结构承载能力(强度、刚度和稳定性)鉴定,钢管混凝土拱桥抗洪能力的鉴定。17.4.5 钢管混凝土拱桥特殊检测后应根据实际的结构技术状况进行结构验算、水文和水力验算;当验算结果不满足或难以确定时,可采用承载力试验鉴定。承载力试验分为静力荷载和动力荷载试验,承载能力试验结果不满足的部位,在加固改善之前,应采取限载、限速或封闭交通的措施,并继续观测结构变化状况。94
17.4.6若因行驶在桥上的油车或其他运载易燃物品的车辆发生意外等原因引起火灾时,事后一定要做详细检查。查清火灾原因,确定受火影响的范围和部位。17.4.7火灾过后特殊检查的内容:1)火灾影响范围内的桥面、伸缩缝以及纵横梁是否受损;2)火灾影响范围内的各根吊杆及其有关连接件是否受损,吊杆拉力有无变化;3)如果火灾发生处距离吊杆较近(如10m以内),则须检查吊杆防腐系统有无变化。若吊杆的防腐系统损坏严重,还要进一步查看吊杆的钢丝是否也受到损伤;4)查看桥面中央分隔带或其他部位的通讯及照明管线是否有效。17.4.8 若发生失控船只和大漂浮物撞击主墩承台事件,除按有关规定办理外,还应立即做详细检查。调查肇事船只和大漂浮物的吨位、撞击速度、方向和高度,估算撞击力的大小。根据估算的撞击力对整体结构进行空间分析,判断结构有无功能降低的迹象。17.4.9 撞击主墩承台事件的检查方法:1)用肉眼观察受撞击部位的损伤状况。观察混凝土表层有无破损和开裂,是否有构造钢筋或受力钢筋暴露现象。如有破碎,应对破碎范围大小、程度及所在位置做出描述。如有开裂,应对裂纹的数量、分布情况及所在位置做出描述;2)用无损探伤仪器对被撞击区域进行无损检测,判断混凝土内部是否产生损伤;3)用脉动方法测定主墩动力特性的变化,所测基频的阶次应尽可能高,并结合相应振型来判断主墩受撞击后的损伤程度;17.4.10在地震、超载车辆过桥、船只等漂浮物撞击桥墩以及桥上行驶的车辆撞击拱肋或吊杆后,除进行前述有关各项检查外,还应对结构进行检算,确定结构的使用功能是否仍能满足要求。此外,还应对相应状态下结构的动力特性及响应进行计算,以评判这些意外事故是否会引起故障发生。94
17.5技术状况及承载能力评定17.5.1 钢管混凝土拱桥的桥面平整度应保持在C(良)和C(良)以上。桥面平整度可采用路面平整度功率谱法(PowerSpectralDensity,以下简称PSD法)和路面平整度指标法来评定,见表17.5.1。表17.5.1桥面平整度评价标准值桥面等级IRI(m/km)Sq(n0)(mm2.m)下限上限下限上限A(极优)2.0011.1B(优)2.004.0011.144.4C(良)4.006.0044.4100.0D(中)6.008.00100.0177.8E(次)8.0010.00177.8277.8F(差)10.00277.817.5.2 钢管混凝土拱桥的桥面平整度与使用年限直接相关,可以采用式17.5.2-1进行预测:IRI、Sq(n0)与使用年数的关系为:(17.5.2-1)(17.5.2-2)式中,Years表示桥梁的使用年数。17.5.3钢管混凝土拱桥承载能力评定,可采用3种方法:1)理论计算分析法;2)随机调查比较法,即由实际交通测定桥梁状态的方法;3)荷载试验法,即对桥梁实施荷载试验,测定其主要部位主要参数的方法。17.5.4钢管混凝土拱桥承载能力分析与评定应充分利用已掌握的调查检验资料,根据钢管混凝土拱桥的结构特点综合分析评定桥梁的承载能力及其使用条件。主要包括以下几个方面:94
1)结构的强度与稳定性;2)结构刚度;3)裂缝限制;4)控制断面应力;5)吊杆、系杆拉力。17.5.5荷载试验是取得桥梁承载力数据最直接、最可靠的方法,荷载试验前,应根据不同试验目的和要求制定周密的试验方案。方案内容应包括试验目的、试验内容和要求、加载方法等。主要试验内容有:1)钢管混凝土拱肋控制断面应力;2)吊杆、系杆拉力;3)主跨跨中及1/4处挠度,钢管混凝土拱肋位移(含顺桥向和横桥向等);4)主梁的动力特性和动力响应;5)钢管混凝土拱肋的动力特性和动力响应;6)吊杆和吊杆钢丝锈蚀程度的综合评定;7)纵、横梁控制断面的应力。17.5.6承载力评定全过程的全部技术资料均应形成技术档案存档或存入数据库。94
18 结构养护18.1 钢管混凝土拱肋18.1.1 为确保钢结构使用安全可靠,拱肋钢管表面的防腐涂层应每隔3年~5年重新涂装一次;如遇意外事件,防腐层局部破损,应及时处理。18.1.2 钢管混凝土主拱结构应保持钢结构表面防护的完好。若发现拱肋(含横撑)涂层有《铁路钢梁涂膜劣化评定》(TB/T2486)标准所列的涂膜劣化等级2级以上的漆膜破损时,应进行及时处理;如有腐蚀时,要进行除锈迹防护处理,对于锈点、锈迹要彻底擦除,除锈后再涂抹防锈漆。18.1.3 拱肋钢管维护性涂装的要求:1)拱肋钢管涂膜劣化类型按《铁路钢梁涂膜劣化评定》TB/T2486判定;2)劣化类型为3级粉化时,应清除涂层表面污渍,用细砂纸除去粉化物,然后覆盖2道相应面漆;3)当旧涂层未锈蚀,劣化类型为2级~3级起泡、裂纹或脱落时,用手动工具或电动工具清理损坏的区域周围疏松的涂层,并延伸至未损坏的涂层区域50mm~80mm坡口,局部涂相应底漆和面漆。如要保持涂层表面一致,可在局部涂面漆后,全部再覆盖面漆;4)当旧涂层锈蚀,劣化类型为2级~3级生锈时,应清除松散的涂层,直到良好结合的涂层区域为止,旧涂层表面清理应达到PSt级,然后局部涂装相应防锈底漆和相应中间漆、面漆。如要保持涂层表面一致,可在局部涂面漆后,全部再覆盖面漆;5)当旧喷锌或铝层发生锈蚀劣化类型为2级~3级生锈时,应除去未松动的锌或铝涂层和涂料涂层,直到良好结合的锌或铝涂层区域为止,钢表面锈蚀清理应达到Sa2.5级。对电弧喷锌或铝涂层清理部位,可改涂特制环氧富锌防锈底漆2道,然后涂装相应中间漆和面漆。18.1.4 94
当拱脚段钢管混凝土拱肋表面出现收缩状折皱时,可在钢管外层浇筑一层钢筋混凝土予以加强,或加密格构间的缀体板,并加强观察。18.1.5每年丰水期来临之前,应对拱座处常水位以下的主拱肋和拱肋,采用黄油、马蹄脂之类的防水油脂进行涂抹,或用玻璃布包扎,尽量减少河水浸泡造成对钢构件的锈蚀。18.1.6应保持拱肋钢管与混凝土之间的紧密贴合。当检查发现钢管混凝土拱肋内有空洞或离析现象时,可根据脱粘或脱空情况采取开孔注入环氧树脂或水泥浆进行补强。18.1.7 应保持栓接和焊接的正常状态。发现桥梁使用过程中焊接处有异常情况,应注意分析产生的原因,由专业技术人员进行焊缝修复。修复完毕后应进行无损检查,确定焊缝缺陷不复存在,否则应重新修补。焊缝修补次数一般不应超过2次。修复工作进行前,应制定相应修补方案及焊接修复工艺,焊接工艺应进行必要的测试与评定。对重要部位焊缝修复,应征得有关专家认可后方可实施。18.2吊杆与系杆18.2.1 吊杆养护的重点是上、下锚头。应注意锚头防水防锈,丝扣部分应经常涂润滑油防腐;两端锚固处及上下锚头、吊杆出口密封处、防护套等部位,发现有损坏时应及时处治;当发现吊杆锚头处有油脂渗漏时,应补注防锈油脂,并找出渗漏部位,加以堵塞;当吊杆锚头发现裂缝或破损,应更换。18.2.2 吊杆PE防护套应进行经常检查,对损坏处应及时修补。18.2.3 中、下承式钢管混凝土拱桥中,应对短吊杆的养护和监测予以极大关注。18.2.4 吊杆出现疲劳断丝,或意外损坏,或检查结果出现异常时,可根据实际损坏、腐蚀状况及断丝情况适时调整和更换。吊杆达到产品使用寿命时应全面更换。94
18.2.5 系杆锚头、锚板防护罩等应使其保持在完好状态。当发现锚头裂缝或破损,应及时修补或更还。18.2.6 当发现系杆防护油漆损坏时,应先清洗,再补漆。发现油脂渗漏,应找出渗漏部位,加以堵塞。18.2.7 发现系杆有松弛、锈蚀、断丝等现象时,视病害情况应进行养护维修或加固改造处理。系杆达到产品使用寿命时应全面更换。18.2.8 系杆更换时,可在系杆预留孔道内穿索进行张拉,若无预留孔道时,可在拱脚段两侧加设型钢,将系杆预锚于型钢上。新增设系杆应进行防护处理。18.2.9 更换吊杆、系杆前需经专题研究、专家论证后,方可制定方案,编写施工工艺,按有关规范和工艺施工;吊杆及相关连接或附件更换完毕后,应重新做防腐处理,并进行索力测量。18.3 其它18.3.1钢管混凝土拱桥的桥面、伸缩缝应经常清扫,保持整洁和功能正常;排水系统应及时疏通,保持畅通;人行道、栏杆、防护栏、照明、交通标志等应保持正常功能发挥。18.3.2支座与梁底、支座与砂浆垫层之间的接触面应平整。梁体位移及转角应不受阻碍。支座垫板与锚螺栓应紧密接触,并不得有锈蚀。支座垫层上如有积水,应立即清除。支座组件如有损坏,应予以更换。18.3.3拱座应保持拱座清洁干燥,及时排除积水;若拱座外包混凝土出现褶皱、龟裂、裂纹,根据实际情况进行水泥砂浆涂抹、压浆封闭,或凿除裂损部位进行修复;拱座混凝土出现裂缝时,应由专业技术人员采取有效措施进行处理。94
18.3.4钢管混凝土拱桥的桥道系、墩台、锥坡和基础以及调冶构造物,应按相关规定进行养护,保持结构完好、功能正常发挥。94'
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