DB46-T 591-2023 超高性能輕型組合橋面結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

46TechnicalSpecificationforUltra-hI 4 4 4 5 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定公司、中交第二航務(wù)工程局有限公司、海南中交高速公路本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)提請(qǐng)注意：申明符合本文件時(shí)，本文件可能涉及到ZL201020242873.0；ZL201210521668.1；ZL201110384487.4；ZL201410474441.5等相關(guān)專本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)對(duì)于該專利的真實(shí)性、有效性和范圍無(wú)任址：湖南省長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，郵編：410082；caojunhui@以便修訂時(shí)參4超高性能輕型組合橋面結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程GB50119混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)GB50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收GB/T18046用于水泥和混凝土中的?；郀t礦GB/T27690砂漿和混凝土用JTG3362公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)JTG3364-02公路鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)與施JTG/TD64-01公路鋼混組合橋梁5加劑等材料，或由上述材料制成的干混料，加水拌和凝結(jié)硬化后形成的，抗彎拉強(qiáng)度在22MPa以上的高組合橋面結(jié)構(gòu)compositedeckstr通過(guò)連接件連接，磨耗層與STC層間通過(guò)4符號(hào)和縮略語(yǔ)4.1材料性能有關(guān)符號(hào)STC22——抗彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為22MPa的超高韌性混凝土；Es——鋼材的彈性模量；Er——鋼筋的彈性模量；f——鋼筋、鋼梁及STC的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值或容許值；ffk——STC抗彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；ffd——STC抗彎拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fcu,k——STC立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，試件邊長(zhǎng)100mm；fck——STC軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； fcd——STC軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fstud——焊釘連接件的抗拉強(qiáng)度；ftd——不配筋STC的軸拉fy——鋼材的屈服強(qiáng)度；[fts,ts]——配筋STC的橫橋向名義抗裂強(qiáng)度容許值；[ftgi]——配筋STC的縱橋向名義抗拉強(qiáng)度容[fts,ns,joint]——施工接縫處STC的橫橋向名義抗裂強(qiáng)度容許值；6[fts,gi,joint]——施[ftu,tns,joint]——施工接縫處STC的橫橋向名義抗拉強(qiáng)度容許值；[ftu,lgi,joint]——施工接縫處STC的縱橋向名義抗拉強(qiáng)度容許值；τwud——焊接鋼筋網(wǎng)連接件中，縱向鋼筋-鋼板連接焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；τcud——焊接鋼筋網(wǎng)連接件中，縱筋與STC間的黏結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；Weff,i——4.2作用和作用效應(yīng)有關(guān)符號(hào)Mdi——對(duì)應(yīng)不同應(yīng)力計(jì)算階段，作用于鋼梁或組合梁的彎矩設(shè)計(jì)值；Msc——抗裂計(jì)算中，受壓區(qū)鋼板所承擔(dān)的彎矩；Mst——抗裂計(jì)算中，受拉區(qū)鋼結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的彎矩；Mcc——抗裂計(jì)算中，受壓區(qū)STC所承擔(dān)的彎矩；Mct——抗裂計(jì)算中，受拉區(qū)STC所承擔(dān)的彎矩；Msr——抗裂計(jì)算中，鋼筋所承擔(dān)的彎矩；Mload——抗裂計(jì)算中，外荷載引起的截面彎矩；Nsc——抗裂計(jì)算中，受壓區(qū)鋼板所承擔(dān)的軸力；Nst——抗裂計(jì)算中，受拉區(qū)鋼結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的軸力；Ncc——抗裂計(jì)算中，受壓區(qū)STC所承擔(dān)的軸力；Nct——抗裂計(jì)算中，受拉區(qū)STNsr——抗裂計(jì)算中，鋼筋所承擔(dān)的軸力；Nload——外荷載引起的軸力；Vsd——正常使用Vd——承載能力極限狀態(tài)下的連接件剪力設(shè)計(jì)值；VV0.025mm——焊接鋼筋網(wǎng)連接件荷載-滑移曲線對(duì)應(yīng)0.025mm滑移時(shí)的荷載；σglobal——整體受力狀態(tài)下的正應(yīng)力；σlocal——局部受力狀態(tài)下的正應(yīng)力；σ——組合橋面結(jié)構(gòu)考慮整體和局部疊加后的正應(yīng)力；σss——按作用（或荷載）頻遇組合計(jì)算的STC層中鋼筋拉應(yīng)力；Smax——正常使用極限狀態(tài)下結(jié)合面的最大滑移值；S——連接件荷載-滑移曲線中的特征滑移值；Slim——正常使用極限狀態(tài)下結(jié)合面的滑移限值；Twsmax——STC表面的最大裂縫寬度。4.3幾何參數(shù)符號(hào)Asc——Ar——Ate 7bf——抗裂計(jì)算中，截面腹板厚度；bl——抗裂計(jì)算中，縱肋下翼緣寬度；ds——抗裂計(jì)算中，驗(yàn)算方向上（縱橋向或橫橋向）受拉區(qū)鋼筋直徑；dwc——焊釘根部焊縫的直徑；dr——鋼筋的公稱直徑；lwc——焊釘根部焊縫的高度；hf——抗裂計(jì)算中，截面腹板ht——抗裂計(jì)算中，鋼面板厚度；hr——抗裂hy——抗裂計(jì)算中，受壓鋼板屈服高度；hw——焊接鋼筋網(wǎng)連接件中，縱筋-鋼面板連接焊縫的焊lw——焊接鋼筋網(wǎng)連接件中，縱筋-鋼面板連接焊縫lwc——焊釘根部焊縫的高度；hw——焊接鋼筋網(wǎng)連接件中，縱筋-鋼面板連接焊縫的焊y0——抗裂計(jì)算中，受拉STC上表面到中性軸的距離；yt——抗裂計(jì)算中，中性軸到鋼板底面的距離。4.4計(jì)算系數(shù)及其他有關(guān)符號(hào)αcr——抗裂計(jì)算中，構(gòu)件受力特征系數(shù);βφΨ——裂縫間受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù);Y0——橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；Yv——焊釘連接件的η——焊縫尺寸對(duì)焊釘抗剪強(qiáng)度的貢獻(xiàn)系數(shù)；pte——抗裂計(jì)算中，按有效受拉STC截面面積計(jì)算的受拉鋼筋配筋率。85.1.6摻用改善拌和物和STC性能的其它外加劑時(shí)，其性能應(yīng)符），長(zhǎng)度合格率（12mm~14mm或7mm~8mm纖維比例%直徑合格率（0.18mm~0.22mm或0.12mm~0.14mm纖2.50根試樣的直徑平均值應(yīng)在0.18mm~0.22mm或0.12m>99.99標(biāo)準(zhǔn)值ffk設(shè)計(jì)值ffd標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k標(biāo)準(zhǔn)值fck設(shè)計(jì)值fcd拉應(yīng)力（MPa）8▲STC256◆STC224209MPa，極限拉應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)值εtd宜取2000με。初裂應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)值εcrack,d應(yīng)根據(jù)軸拉應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd和本拉應(yīng)力（MPa）8▲STC256◆STC22420)(2000,9))(2000,8))(2000,7)05001000150020002500應(yīng)變(με)0），5.3鋼材和鋼筋5.3.1焊釘連接件的材料性能應(yīng)符合現(xiàn)行GB/T10433的規(guī)定。5.4黏結(jié)層材料12345注：附著力拉拔試驗(yàn)可采用圓形拉拔頭(直徑50mm)5.5磨耗層材料6.1.1組合橋面結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)建設(shè)條件、結(jié)構(gòu)受力性能等因素，6.1.2組合橋面結(jié)構(gòu)應(yīng)按持久狀況承載能力極限狀態(tài)，進(jìn)行承載能力計(jì)算，其作用（或荷載）組合應(yīng)采用基本組合，結(jié)構(gòu)材料性能應(yīng)采用其強(qiáng)度設(shè)6.1.3組合橋面結(jié)構(gòu)應(yīng)按持久狀況正常使用極限狀態(tài)，進(jìn)行裂縫寬度計(jì)算，其計(jì)組合應(yīng)按現(xiàn)行JTG3362取用，撓度和連接件滑移驗(yàn)算的作用（或荷載）組合應(yīng)按現(xiàn)行JTG/TD64-016.1.4組合橋面結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行疲勞計(jì)算，計(jì)算中僅考慮疲6.1.5組合橋面結(jié)構(gòu)的計(jì)算應(yīng)按第一、第二和第三體系考慮，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行線性疊加?！谝惑w系：組合橋面結(jié)構(gòu)作為鋼主梁全截面的上翼緣，承受整體荷載，稱為“主梁體系”；——第二體系：STC層與正交異性鋼面板共同形成支撐在主梁腹板、橫隔板上的橋面板，承受車——第三體系：STC層與鋼面板共同形成支撐在橋面縱向加勁肋上的連續(xù)組合板，板體承受車輪其中，第一體系一般按整體受力計(jì)算、第二和第三體系按局部受6.1.7局部受力宜建立節(jié)段有限元模型進(jìn)行計(jì)6.2.2組合橋面結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)的計(jì)算應(yīng)符合下hhH hchchc=25-（1-1）=-12.5-（1-2）6.2.3STC徐變效應(yīng)計(jì)算可假定徐變與S（2）6.3.2組合橋面結(jié)構(gòu)抗彎承載力驗(yàn)算應(yīng)符合下整體受力狀態(tài)下的正應(yīng)力應(yīng)采用線彈性方法，按公式（3式中：σglobal——整體受力狀態(tài)下的正應(yīng)力（MPa局部受力狀態(tài)下的應(yīng)力σlocal應(yīng)采用線彈性方法，進(jìn)行有限元計(jì)算。σ=σglobal+σlocal（4）式中：σ——組合橋面結(jié)構(gòu)相應(yīng)計(jì)算方向上考慮整體和局部疊加后的正應(yīng)力（MPa）。Y0σ≤f（5）式中：σ——組合橋面結(jié)構(gòu)考慮整體和局部疊加后的應(yīng)力（MPa），Y0——橋涵結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，應(yīng)按JTGD60規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.4.1組合橋面結(jié)構(gòu)的疲勞計(jì)算應(yīng)符合下0.70[f0.70[f0.70[f0.70[fwsmaxαcrΨσssErcspteArAtedsftdΨ=1.10.12（6-2）——裂縫間受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：當(dāng)Ψ<0.2時(shí)，取Ψ=0.2；當(dāng)Ψ>1.0時(shí)，取Ψ=1.0；——驗(yàn)算方向上（縱橋向或橫橋向STC層受拉鋼筋外邊緣至受拉側(cè)表面的距離型中STC層截面面積Ate=bchc，橫橋向STC層按偏心受拉構(gòu)件計(jì)算，取y0——htd——受拉區(qū)未開裂的STC高度，即拉應(yīng)力在0到ftd之間的高度（mmαcr6.5.2由作用（或荷載）頻遇組合效應(yīng)引起的STC層中受拉鋼筋拉應(yīng)力σss應(yīng)按以下步驟計(jì)算：Nsr+Nct+Ncc+NscMsr+Mct+Mcc+Msc—Mload=0式中：Nsc、Msc——分別為受壓區(qū)鋼板所承擔(dān)的軸力（N）和彎矩（N·mmNcc、Mcc——分別為受壓區(qū)STC所承擔(dān)的軸力（N）和彎矩（N·mmNct、Mct——分別為受拉區(qū)STC所承擔(dān)的軸力（N）和彎矩（N·mmNsr、Msr——分別為鋼筋所承擔(dān)的軸力（N）和彎矩（N·mmNsc=btEsφht(ht/2yt)Ncc=bcEcφ(htyt)2/2tNct=bcEcφf(shuō)tdhyt+bcftd(hc+ht—yt3/3t2式中：bc——抗裂驗(yàn)算時(shí)，計(jì)算模型中STC層的寬度（mmht——計(jì)算模型中鋼板的厚度（mmAr——計(jì)算模型中橫向鋼筋的截面面積（mm2Er——鋼筋的彈性模量（Mφ——計(jì)算模型中截面的彎曲曲率（1/yt——計(jì)算模型中性軸到鋼板底面的距離（mmftd——不配筋STC的軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa——縱橋向STC層中受拉鋼筋應(yīng)力計(jì)算見圖4和公式9。hrhthcbc,=bc/nhrhthcbc,=bc/nSε=(y—yσSt3MhyybfhfhlyMhyybfhfhlyt214561原截面；2U肋；3STC；4換算截面；5應(yīng)變；Nsr+Nct+Nst+Nsc-Nload=0（9）Msr+Mct+Mst+Msc-Mload=0式中：Nsr——鋼筋所承擔(dān)的軸力（N）；Msr——鋼筋所承擔(dān)的彎矩（N·mm）；Nct——受拉STCMct——受拉STC所承擔(dān)的彎矩（N·mmNst——受拉區(qū)鋼結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的內(nèi)力（NMst——受拉區(qū)鋼結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的彎矩（N·mm）;Nsc——受壓區(qū)鋼結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的內(nèi)力（NMsc——受壓區(qū)鋼結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的彎矩（N·mmNload——外荷載引起的軸力（NMload——Nsc=fybf(hl-yt)-fyblhl+fybfhy/2Nst=bthtEsφ(hf+hl-yt+Nct=ftdbchcMsc=bfEsφhy3/3+bffy(yt-hl)2-hy2/2+fyblhl(yt-hl/2)Mst=btEsφ(yt-hf-hl3-(yt-hf-hl-ht)3f+hl-yt-hs)式中：yt——）；ftd——fy——）；），）；ht——計(jì)算模型中縱肋頂部）；bf——計(jì)算模型中hf——計(jì)算模型中換算截面腹板高度（mm）；hl——計(jì)算模型中換算截面下翼hy=fy/φ（11）將式(10)和(11)代入式(9)，方程組僅含截面曲率(φ)和中性軸高度（yt）兩個(gè)未知參數(shù)，可通過(guò)αcr[ftgi]（MPa)STC的名義抗裂強(qiáng)度容許值（[fts,ns,joint]或[fts,gi,joint]）和名義抗拉極限強(qiáng)度容許值（[6.6.2組合橋面結(jié)構(gòu)的局部撓度不應(yīng)超過(guò)l/1000，其中l(wèi)為縱肋（或橫隔板）腹板的中心間距。6.7.2連接件應(yīng)保證鋼橋面與STC層有效結(jié)合，（a）焊釘連接件6.7.3計(jì)算連接件剪力設(shè)計(jì)值時(shí)，應(yīng)按照不同剪力方向進(jìn)行作用（12）式中：k——焊釘連接件的抗剪剛度（N/mmVs——焊釘連接件荷載-滑移曲線中，荷載αVu對(duì)應(yīng)的滑移值（mm）。（13）式中：k——焊接鋼筋網(wǎng)連接件的抗剪剛度（N/mmV0.025mm——焊接鋼筋網(wǎng)連接件荷載-滑移曲線對(duì)應(yīng)0.025mm滑s——焊接鋼筋網(wǎng)連接件荷載-滑移曲線單位長(zhǎng)度（1mm）雙面焊縫的抗剪剛度可取為：（14）式中：VdVSmax≤Slim（15）式中：Smax——正常使用極限狀態(tài)下結(jié)合面的最大滑移值（mmSlim——正常使用極限狀態(tài)下結(jié)合面的滑移限值（mm可取0.05mm。V=0.85Ascfstud+ηfckdwclwc)/Yv（16）Asc——焊釘釘桿橫截面面積（mm2fstud——焊釘抗拉強(qiáng)度（MPaη——焊縫尺寸對(duì)焊釘抗剪強(qiáng)度的貢獻(xiàn)系數(shù)，取為2.5；fck——STC的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPaVhw——縱筋-鋼面板連接焊縫的焊腳尺寸（mmlw——縱筋-鋼面板連c——縱向鋼筋黏結(jié)長(zhǎng)度，τwud——縱向鋼筋-鋼板連接焊縫的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取為2τcud——縱筋與STC間的黏結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取為22式中：Smax——正常使用極限狀態(tài)下的結(jié)合面最大滑移值（mmVsd——正——STC層的厚度不宜小于35mm；——黏結(jié)層宜采用高黏高彈瀝青、環(huán)氧瀝青、改性環(huán)氧樹脂等材料，用量宜為：高黏高彈瀝青——鋼筋凈間距不宜小于1.5倍的鋼纖維長(zhǎng)度，中心間距不宜大于50mm；——STC內(nèi)應(yīng)包含橫橋向和縱橋向兩層鋼筋，一般情況下，縱橋向鋼筋應(yīng)置于下層，橫橋向鋼筋——焊釘連接件的外側(cè)邊緣與鋼面板邊緣的距離不應(yīng)小于25mm；6.8.4焊接鋼筋網(wǎng)連接件的設(shè)置應(yīng)符合下6.8.5STC預(yù)制拼裝或分段澆筑時(shí)，應(yīng)設(shè)置施工接縫，宜采用Z型鋼板接縫（圖6且應(yīng)符合下列規(guī)肋的中間位置（圖7）。6.8.8STC層連接周邊混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，6.8.9組合橋面結(jié)構(gòu)應(yīng)用于栓接鋼橋面板時(shí)，宜將鋼橋面螺栓區(qū)域一半數(shù)量的縱向鋼筋焊接在拼接板6.8.12若采用簡(jiǎn)支梁時(shí)，為確保橋梁主體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的安全性，便于震后修復(fù)，宜采用如圖1所——相鄰梁段間僅STC層、鋼面板、倒T肋連續(xù)，且鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)螺栓不焊接——支座隔板、端隔板的間距宜為400-1000mm，螺栓帶長(zhǎng)度（即相鄰兩跨端隔板間距）宜為倒T肋的間距也宜為600mm；——螺栓應(yīng)盡可能與該區(qū)域內(nèi)的栓釘對(duì)齊，以便于布置縱、橫橋向鋼筋。7.2.3原材料、袋裝干混料儲(chǔ)存應(yīng)防潮、防雨、防澇，并應(yīng)按品種、批號(hào)分別堆放，不應(yīng)混堆。應(yīng)備7.3.1應(yīng)對(duì)鋼橋面進(jìn)行聯(lián)測(cè)，測(cè)定基面的縱向——檢查鋼橋面板有無(wú)損傷，并按設(shè)計(jì)要求做相應(yīng)修——當(dāng)焊釘?shù)脑O(shè)計(jì)位置與鋼主梁拼接焊縫位置沖突時(shí)，應(yīng)將焊釘偏離焊縫邊界2-3cm，7.5.1鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行縱向、橫向、豎向定位，鋼筋直徑、搭接長(zhǎng)度、鋼筋網(wǎng)高度及——STC材料宜提前進(jìn)行工廠預(yù)混干拌，應(yīng)采用專用設(shè)備，且應(yīng)確保鋼纖維不結(jié)團(tuán)。干拌時(shí)各原——采用現(xiàn)場(chǎng)集中拌和方式時(shí)，除鋼纖維外各原材料的容許計(jì)量偏差不應(yīng)大于±2%，鋼纖維宜待——采用預(yù)拌干混料方式時(shí)，干混料的容許計(jì)量偏差不應(yīng)大于±2%，水的容許計(jì)量偏差不應(yīng)大于——攪拌前應(yīng)清理攪拌機(jī)，濕潤(rùn)攪拌缸，但不能有積水，且應(yīng)滿足下列規(guī)定：攪拌應(yīng)保證拌和物均勻，出料口拌和物中不得有粉團(tuán)或鋼纖維結(jié)團(tuán)現(xiàn)7.6.3宜采用專用攤鋪機(jī)進(jìn)行STC攤鋪施工，布——養(yǎng)護(hù)薄膜應(yīng)搭接鋪設(shè)，搭接位置宜采用壓板或砂粒覆蓋，搭接寬度應(yīng)大于20cm；——STC終凝后，應(yīng)撤除養(yǎng)護(hù)薄膜，開始蒸——應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和養(yǎng)護(hù)要求確定網(wǎng)架搭設(shè)、蒸汽發(fā)生器、管道布置及養(yǎng)護(hù)方案；1238.2.1原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)按規(guī)定批次驗(yàn)收出廠檢驗(yàn)報(bào)告或合格證等質(zhì)量證明文件，外加劑產(chǎn)品應(yīng)具有8.2.2材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)的檢驗(yàn)樣品應(yīng)隨機(jī)8.2.6STC各原材料按本文件5.1節(jié)要求進(jìn)行檢驗(yàn)123—焊縫外形應(yīng)飽滿，無(wú)氣孔、夾渣、裂紋等明123接縫處加強(qiáng)鋼板的擺放平齊，無(wú)明顯偏差，各加強(qiáng)板塊間相互緊——鋼筋的冷拉調(diào)直、加工、彎制等操作應(yīng)滿足國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。1234123——材料配合比應(yīng)滿足本文件的要求，按規(guī)定的配合比1fcu,m-1.1Sfcu≥fcu,kfcu,min≥0.95fcu,k2ff,m≥1.05ftkff,min≥0.95ftk34注：*fcu,m和fcu,min分別為STC立方體抗壓強(qiáng)度的平均值和最小值，ff,m和ff,min分別為STC的抗彎拉強(qiáng)度的平均值1