《普通公路改擴(kuò)建空心板橋拼寬技術(shù)規(guī)程技術(shù)規(guī)程》

-《普通公路改擴(kuò)建空心板橋拼寬技術(shù)規(guī)程》編制說明1任務(wù)來源根據(jù)福建省交通運(yùn)輸廳關(guān)于下達(dá)2016年度福建省交通運(yùn)輸科技發(fā)展項目第一批執(zhí)行計劃的通知(閩交科教[2016]16號)的要求，項目組經(jīng)過嚴(yán)密論證和廣泛調(diào)查研究，并認(rèn)真總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗，參考國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，編制了《普通公路改擴(kuò)建空心板橋拼寬技術(shù)規(guī)程》。本規(guī)程由福建省交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督局、福建工程學(xué)院等單位聯(lián)合編制。2項目的意義和必要性2.1項目的意義空心板橋由于預(yù)制板的自重不大，施工方便且工藝較為成熟，造價相對較低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為普通公路最為常用的橋型。然而，近年來，大量的橋檢報告反映，在役的空心板橋普遍存在較為嚴(yán)重的病害。通過分析研究發(fā)現(xiàn)：除了超載的因素，空心板橋的病害多始于鉸縫的破壞，從而使得空心板處于“單板受力”的不利狀態(tài)，各預(yù)制板的橫向分配系數(shù)增大（即車輛荷載增大）。已有學(xué)者指出，現(xiàn)有空心板橋的設(shè)計仍存在不合理之處，特別在鉸縫的構(gòu)造設(shè)計方面，亟需進(jìn)行優(yōu)化。在施工方面，已有文獻(xiàn)指出，以往的利用充氣芯模作為預(yù)制板內(nèi)模的施工方法，由于充氣芯模的浮動，容易導(dǎo)致預(yù)制板頂板或底板的厚度不足等。近年來，我省高速公路的預(yù)制空心板的內(nèi)模已大量采用鋼模，然而，在一些普通公路工程中，仍有一些施工企業(yè)采用充氣芯模作為預(yù)制板內(nèi)模?？梢?，空心板橋這種傳統(tǒng)橋型，無論在設(shè)計與施工方面，均有待進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化和規(guī)范。在結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論方面，伴隨著空心板鉸縫設(shè)計的優(yōu)化，現(xiàn)行常用的鉸接板法計算理論未必適用于新型空心板橋的結(jié)構(gòu)計算分析，因此，需要進(jìn)一步收集國內(nèi)外相關(guān)研究成果，并在此基礎(chǔ)上，有針對性地開展試驗研究和理論分析，提出系統(tǒng)性的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法。2.2項目的必要性近年來，隨著交通量的增長，大量空心板梁橋亟需進(jìn)行改擴(kuò)建。與新建橋梁不同的是，開展舊橋改擴(kuò)建設(shè)計時，首先要對舊橋的現(xiàn)狀進(jìn)行評價，根據(jù)舊橋的損傷程度確定拆除舊橋、對舊橋進(jìn)行加固后拼寬或直接對舊橋進(jìn)行拼寬的設(shè)計方案。因此，空心板梁橋的拼寬與舊橋的加固密不可分。而舊橋的拼寬加固與單純的舊橋加固（不拼寬），無論在設(shè)計與施工方面，也存在一些差異，需要提出適合于空心板舊橋拼寬的加固措施。從設(shè)計的角度，舊橋改擴(kuò)建設(shè)計不僅要收集橋址附近的地質(zhì)、水文、通航、地物（含道路、建筑物）等資料，還要對舊橋的實際尺寸、位置、高程等進(jìn)行詳細(xì)的測量，才能開展具體的設(shè)計工作；在結(jié)構(gòu)受力方面，空心板梁橋的改擴(kuò)建難免使舊橋的受力狀態(tài)發(fā)生一些變化。因此，如何選用合理的擴(kuò)建設(shè)計方案，使得擴(kuò)建后的橋梁的受力性能符合現(xiàn)行的橋梁設(shè)計規(guī)范，是橋梁改擴(kuò)建設(shè)計的重要原則?？梢?，與新建橋梁相比，舊橋的改擴(kuò)建將面臨更多復(fù)雜的技術(shù)難題。在施工方面，與新橋的施工不同，擬拼寬的舊橋仍需承擔(dān)較大的交通負(fù)荷，在施工過程中如何制定合理的施工方案，確保現(xiàn)有道路的通行，是空心板梁橋改擴(kuò)建的技術(shù)難點(diǎn)；舊橋的加固以及拼寬，通常在舊橋仍處于通車狀態(tài)下進(jìn)行，不僅施工操作空間狹窄，而且存在較大的施工風(fēng)險。因此，需要重點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，并使之成為可操作的行業(yè)規(guī)程。近年來我省已建設(shè)了大量的空心板梁橋，其中大量舊橋難以適應(yīng)交通量的增長，且存在較為嚴(yán)重的安全、質(zhì)量問題，亟需進(jìn)行改擴(kuò)建。然而，我國雖在空心板梁橋的改擴(kuò)建方面已經(jīng)積累一些工程經(jīng)驗，但既有的一些研究成果較為分散，亟需進(jìn)一步進(jìn)行整理和歸納，形成行業(yè)的技術(shù)規(guī)程，以便指導(dǎo)空心板梁橋的改擴(kuò)建設(shè)計與施工。3編制原則及依據(jù)3.1編制原則規(guī)程編制遵循“先進(jìn)性、實用性、規(guī)范性”的原則。先進(jìn)性：本規(guī)程經(jīng)過嚴(yán)密審查和廣泛調(diào)查研究，并認(rèn)真總結(jié)普通公路空心板橋改擴(kuò)建工程設(shè)計和施工的相關(guān)經(jīng)驗，參考國內(nèi)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，結(jié)合本省實際情況，針對性的制定了國內(nèi)首部《普通公路改擴(kuò)建空心板橋拼寬技術(shù)規(guī)程》地方規(guī)程，以此指導(dǎo)我省路橋行業(yè)的規(guī)范發(fā)展。實用性：本規(guī)程針對普通公路空心板橋改擴(kuò)建工程，制定了相應(yīng)的舊橋評價、設(shè)計、施工、檢測和監(jiān)測方法，對結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工方法、風(fēng)險管理等都給出了明文規(guī)定或說明，可操作性強(qiáng)，具有極強(qiáng)的實用性。規(guī)范性：本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》的起草規(guī)定編寫。3.2編制依據(jù)依據(jù)編制原則，本規(guī)程制定過程中參照的主要標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)見表1。表1-參考標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)序號標(biāo)準(zhǔn)編號標(biāo)準(zhǔn)名稱1JTG/TL11-2014《高速公路改擴(kuò)建設(shè)計細(xì)則》2JTGB01-2014《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3JTG/TJ22—2008《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》4JTG／TJ23—2008《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》5JTG/TF50-2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》6JTGD60-2015《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》7JTGD62-2004《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》8GB/T1.1-2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫4編制過程本規(guī)程的起草編制工作由福建省交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督局牽頭組織起草。本規(guī)程制定嚴(yán)格按GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》規(guī)定之要求進(jìn)行編寫。起草本規(guī)程項目組經(jīng)過嚴(yán)格的審查和廣泛的調(diào)查研究。本規(guī)程項目組在廣泛的調(diào)查研究上，對泉廈高速公路拓寬改建工程中的A4、A7、A8合同段等工程中的橋梁拓寬改建設(shè)計與施工技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗，參考國內(nèi)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，完成本規(guī)程的編制工作。在總結(jié)舊橋常見病害的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外最新的研究成果，并開展有針對性的理論分析，提出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法和施工方法。（1）舊橋加固在現(xiàn)行的橋梁加固設(shè)計與施工規(guī)范的基礎(chǔ)上，針對空心板橋的病害特征、舊橋拼寬的具體要求，以及新規(guī)范的荷載標(biāo)準(zhǔn)，提出擬拼寬的空心板舊橋的外觀檢測、承載能力評定、加固設(shè)計與施工方法。（2）空心板橋拼寬設(shè)計舊橋的拼寬設(shè)計首先要面臨的是新舊橋的荷載標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題。新舊橋之間的排水系統(tǒng)設(shè)計，以及新舊橋拼寬的詳細(xì)構(gòu)造設(shè)計等問題，均需提出合理的處置方案。此外，如何處理新舊橋沉降差的問題也是舊橋拼寬的難點(diǎn)。（3）空心板橋拼寬施工由于多數(shù)舊橋仍處于通車狀態(tài)，因此其拼寬的施工受到較大的制約。在施工前要制定合理的施工方案（如施工工序、基坑開挖與支護(hù)等）。受場地條件的限制，舊橋拼寬操作空間有限；在材料的運(yùn)輸和廢渣的清除方面，同樣存在諸多的困難。擬編的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將對舊橋的拼寬施工工藝進(jìn)行規(guī)定。舊橋在進(jìn)行拼寬施工時既要保證車輛通行，又要按時完成施工任務(wù)，必須與事先制定的施工交通組織相適應(yīng)，才能確保施工的順利開展。5技術(shù)路線規(guī)程起草小組，在獲得項目任務(wù)后，開展了積極有效的工作，通過專家研討會，信函征求省內(nèi)外相關(guān)專家意見的基礎(chǔ)上明確了本項目的技術(shù)路線。充分收集國內(nèi)外的新型空心板橋的相關(guān)科研成果，以及既有的涉及舊橋拼寬設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、科研成果，作為擬編規(guī)程的基礎(chǔ)資料。對我省具有代表性的空心板橋改擴(kuò)建工程進(jìn)行調(diào)查分析，按關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分類，開展專題研究，同廣泛收集國內(nèi)外空心板舊橋改擴(kuò)建設(shè)計與施工的工程案例，對其成功的經(jīng)驗和存在的不足進(jìn)行分析。為使福建省普通公路空心板橋改建和擴(kuò)建工程做到技術(shù)可靠、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量，特制定本規(guī)程。本規(guī)程適用于福建省一級及以下等級公路、市政道路、農(nóng)村公路的空心板橋拼寬設(shè)計與施工。普通公路空心板橋的改擴(kuò)建，應(yīng)貫徹環(huán)境保護(hù)、耕地保護(hù)和資源節(jié)約的基本國策，遵循“利用與改擴(kuò)建充分結(jié)合、建設(shè)與運(yùn)營相互協(xié)調(diào)”的基本原則，進(jìn)行科學(xué)論證，提出合理方案。對既有橋梁，應(yīng)在充分調(diào)查、評估的基礎(chǔ)上，結(jié)合改擴(kuò)建需求，予以充分利用。普通公路空心板橋的改擴(kuò)建設(shè)計與施工，應(yīng)結(jié)合改擴(kuò)建工程的特點(diǎn)，積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備和新工藝。結(jié)合本省的地形地貌、地質(zhì)情況、環(huán)境條件等，組織技術(shù)力量進(jìn)行規(guī)程初稿的編制，形成征求意見稿。與業(yè)內(nèi)資深專家密切聯(lián)系，及時將初稿發(fā)給專家審閱。組織編制組的技術(shù)力量及業(yè)內(nèi)專家，根據(jù)工作進(jìn)度，對規(guī)程的內(nèi)容逐條進(jìn)行復(fù)查、討論。形成報批稿，上報主管部門。6主要研究內(nèi)容根據(jù)本規(guī)程起草確定的技術(shù)路線，項目組開展了卓有成效的研究。主要研究內(nèi)容包括：范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義及符號。（2）基本規(guī)定?？招陌鍢蚪Y(jié)構(gòu)的改擴(kuò)建工程，應(yīng)根據(jù)改擴(kuò)建目的和要求取得相關(guān)許可文件和資料，進(jìn)行專業(yè)設(shè)計與施工。施工完成后，應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和福建省工程建設(shè)地方規(guī)范的要求進(jìn)行施工質(zhì)量檢驗和驗收。改擴(kuò)建橋梁設(shè)計，包括既有結(jié)構(gòu)物的利用，新結(jié)構(gòu)物的設(shè)計、新結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)連接等內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)改擴(kuò)建工程的特點(diǎn)，綜合確定設(shè)計方案，滿足安全可靠、耐久、適用、經(jīng)濟(jì)合理、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的要求?？招陌鍢蚋臄U(kuò)建，新建橋梁（含拼接新建部分）應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范對橋梁結(jié)構(gòu)的各項要求；對直接利用的原有橋梁，應(yīng)進(jìn)行檢測評估并滿足原設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)要求，公路提高等級時其極限承載能力應(yīng)滿足或采取加固措施后滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求；對拼接加寬利用的原有橋梁，應(yīng)進(jìn)行檢測評估并滿足原設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)要求，且其極限承載能力應(yīng)滿足或采取加固措施后滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求；整體拼接橋梁的橋下凈空，不應(yīng)小于原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；對直接利用或拼接加寬利用的橋梁，應(yīng)提出有針對性的運(yùn)營管理和維護(hù)措施?？招陌鍢蚋臄U(kuò)建施工，為保證新老橋拼接后能夠安全共同受力，拼接前要求對原橋進(jìn)行全面檢測，如不能滿足相關(guān)規(guī)范要求，須進(jìn)行加固處理，滿足拼接要求后方可實施拼接；對新工藝和新工法，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定具體施工工藝參數(shù)合施工可行性；拼寬后空心板橋的使用年限，應(yīng)滿足既有橋梁設(shè)計使用年限的要求；（3）既有橋梁調(diào)查、評價與利用。對既有橋梁需開展的外業(yè)勘察工作進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定，收集既有橋梁附近的地質(zhì)、水文、地物（含道路、建筑物）等資料，對舊橋的實際尺寸、位置、高程等進(jìn)行詳細(xì)的測量；并對舊橋周邊的地質(zhì)情況以及存在的地質(zhì)病害等開展詳細(xì)調(diào)查、勘查。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計。包括材料與荷載、拼寬空心板橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計和下部結(jié)構(gòu)設(shè)計及附屬設(shè)施設(shè)計。空心板拼寬橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法，以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，應(yīng)分別按施工階段和正常使用階段進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計算和耐久性設(shè)計。空心板拼寬橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)與施工方法緊密結(jié)合，遵循新、老結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)共同受力原則，新增結(jié)構(gòu)、構(gòu)件與既有結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)采取可靠的技術(shù)措施。空心板拼寬橋梁上部結(jié)構(gòu)宜采用與既有結(jié)構(gòu)一致的結(jié)構(gòu)形式，且跨徑也宜盡量保持一致。新老橋拼接宜采用“上連下不連”方案，即上部結(jié)構(gòu)通過拼接形成整體、共同受力，下部結(jié)構(gòu)分離、獨(dú)立受力。拼寬橋梁設(shè)計應(yīng)充分考慮新老結(jié)構(gòu)間的相互作用，如基礎(chǔ)差異沉降、結(jié)構(gòu)差異變形、混凝土差異齡期等因素，并對新老結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計算，計算結(jié)果應(yīng)滿足規(guī)范對內(nèi)力、變形等的要求。拼寬橋梁的橫坡設(shè)計，宜綜合考慮原橋梁結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)狀、橋面排水、橋下凈空等因素影響，采用順接的方式進(jìn)行。（5）施工與風(fēng)險管理。包括拼寬空心板橋上部結(jié)構(gòu)施工、下部結(jié)構(gòu)施工、附屬設(shè)施施工、質(zhì)量控制與驗收、施工風(fēng)險管理與處理?？招陌迤磳挊蛄航Y(jié)構(gòu)施工前，應(yīng)確定改擴(kuò)建施工工況及施工流程、既有結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容及控制指標(biāo)。同時應(yīng)根據(jù)國家、福建省現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及設(shè)計文件編制施工組織設(shè)計，施工組織設(shè)計主要內(nèi)容包括：工程概況、施工部署及施工流程、上部結(jié)構(gòu)拼接方案、下部結(jié)構(gòu)施工方案、附屬設(shè)施施工方案、監(jiān)測方案、進(jìn)度計劃及施工機(jī)械配置、安全文明環(huán)保技術(shù)方案和應(yīng)急預(yù)案。應(yīng)對影響施工的管線、設(shè)備等進(jìn)行改遷，拆除廢棄管線、設(shè)備后再進(jìn)行施工。如遇不明地下障礙物應(yīng)暫停施工，采取有效措施后方可恢復(fù)施工。如既有空心板橋存在病害，則新橋應(yīng)待老橋病害加固處理完畢后才能與老橋連接?？招陌迤磳挊蛄菏┕で?，應(yīng)先現(xiàn)場校核老橋的起終點(diǎn)樁號、各墩臺樁號和橫向位置是否與現(xiàn)設(shè)計相符，校核老橋橋面標(biāo)高與現(xiàn)設(shè)計標(biāo)高是否基本吻合，并應(yīng)立即反饋設(shè)計單位以便必要時調(diào)整設(shè)計。空心板拼寬橋梁結(jié)構(gòu)施工期風(fēng)險管理中的主要風(fēng)險因素包括：既有結(jié)構(gòu)鑿除施工、既有結(jié)構(gòu)車輛通行安全性、新建結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)連接、新建結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)差異變形、周邊環(huán)境保護(hù)等，并制定現(xiàn)場風(fēng)險調(diào)查內(nèi)容、施工風(fēng)險管理內(nèi)容、施工風(fēng)險處置措施。（6）檢驗與監(jiān)測?？招陌迤磳挊蛄航Y(jié)構(gòu)應(yīng)在施工完成后應(yīng)進(jìn)行施工質(zhì)量檢驗。當(dāng)拼寬后的空心板橋梁結(jié)構(gòu)屬大橋和特大橋時，應(yīng)分別進(jìn)行施工期間監(jiān)測和使用期間監(jiān)測，對于中、小橋可根據(jù)實際地質(zhì)情況，自行決定是否監(jiān)測。監(jiān)測除應(yīng)符合本章的規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8等的有關(guān)規(guī)定。7與國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)異同國內(nèi)現(xiàn)有關(guān)于橋梁改擴(kuò)建的技術(shù)規(guī)程主要有《高速公路改擴(kuò)建設(shè)計細(xì)則》（JTG/TL11-2014）、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2014）。在現(xiàn)行的《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTGD60-2015)》、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD62-2004)》的基礎(chǔ)上，針對在役的空心板橋存在的病害，結(jié)合近年來相關(guān)研究成果，對空心板橋的新型構(gòu)造、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。在現(xiàn)行的公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范(JTG/TJ22—2008)》、《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范（JTG／TJ23—2008）》的基礎(chǔ)上，針對空心板舊橋拼寬的特點(diǎn)，進(jìn)一步對空心板橋的加固設(shè)計與施工的關(guān)鍵性問題進(jìn)行完善。在現(xiàn)行的《高速公路改擴(kuò)建設(shè)計細(xì)則（JTG/TL11-2014）》的基礎(chǔ)上，根據(jù)普通公路空心板橋的運(yùn)營環(huán)境，結(jié)合我省的地形、地質(zhì)情況、環(huán)境特征，針對舊橋拼寬的外業(yè)勘察、新舊橋拼寬的構(gòu)造設(shè)計、拼寬施工、施工交通組織等技術(shù)難點(diǎn)，提出具體可行的設(shè)計和施工方法。本規(guī)程與國內(nèi)相關(guān)規(guī)程的比較列于表2。本規(guī)程起草過程中，參考了其部分研究成果。表2本規(guī)程與國內(nèi)相關(guān)規(guī)程的比較規(guī)程名稱適用公路等級橋型規(guī)程內(nèi)容《普通公路改擴(kuò)建空心板橋拼寬技術(shù)規(guī)程》福建省一級及以下等級公路、市政道路、農(nóng)村公路橋梁拓寬改建空心板