超高性能混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程_第1頁
超高性能混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程_第2頁
超高性能混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程_第3頁
超高性能混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程_第4頁
超高性能混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程_第5頁
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文檔簡介

關(guān)于同意福建省《超高性能混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程》地方標(biāo)準(zhǔn)備案

的函

建標(biāo)標(biāo)備[2017]xx號

福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳:

你廳《關(guān)于報(bào)送福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)<超高性能混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程>備案的函》

(閩建科函[2017]xx號)收悉。經(jīng)研究,同意該標(biāo)準(zhǔn)作為“中華人民共和國工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)”備案,

其備案號:Jxxxxx-2017。

該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的備案公告,將刊登在近期出版的《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化》刊物上。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司

2017年xx月xx日

4

前言

本規(guī)程根據(jù)《福建省建設(shè)廳關(guān)于下達(dá)2007年全省建設(shè)系統(tǒng)科技計(jì)劃的通知》(閩建科[2007]30號),

由福州大學(xué)土木工程學(xué)院編寫而成。編寫組在編制過程中,進(jìn)行了大量的調(diào)查研究,在充分吸收了走

超高性能混凝土橋梁理論與應(yīng)用研究的最新成果與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并參考了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,廣泛征求

意見的基礎(chǔ)上,編制本規(guī)程。

本規(guī)程分為5章和條文說明,主要技術(shù)內(nèi)容包括:1.總則、2.術(shù)語和符號、3.材料、4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、5.

構(gòu)造規(guī)定、6.施工。

本規(guī)程由福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負(fù)責(zé)管理,由福州大學(xué)土木工程學(xué)院負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。

在執(zhí)行本規(guī)程的過程中,希望各單位注意積累資料、總結(jié)經(jīng)驗(yàn),隨時(shí)將意見和建議反饋給住房和

城鄉(xiāng)建設(shè)廳建筑節(jié)能與科學(xué)技術(shù)處(地址:福州市北大路242號,郵政編碼:350001),或福州大學(xué)土

木工程學(xué)院(地址:福州市閩侯學(xué)園路2號,郵編:350116),以供今后再次修訂時(shí)參考。

本規(guī)程主編單位:福州大學(xué)

中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司

本規(guī)程參編單位:福州銘林新材料科技有限公司

福州福大福順土木工程技術(shù)有限公司

福建永福正大工程技術(shù)有限公司

深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司

本規(guī)程主要起草人員:陳寶春韋建剛趙秋吳平春黃卿維賴友華蘇家戰(zhàn)林銘俤

林潮陳昭暉楊艷劉君平余印根吳慶雄王遠(yuǎn)洋黃福云

本規(guī)程主要審查人員:

5

1總則

1.0.1為規(guī)范城市超高性能混凝土橋梁的設(shè)計(jì),使其符合國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,做到技術(shù)先進(jìn)、安全

可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理、可持續(xù)發(fā)展、保護(hù)環(huán)境的要求,制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于各等級城市超高性能混凝土橋梁結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的設(shè)計(jì)。

1.0.3本規(guī)程采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,按分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.0.4超高性能混凝土橋梁應(yīng)進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì),特大橋、大橋、中橋主體結(jié)構(gòu)應(yīng)按不小于100年設(shè)計(jì)

使用年限進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.0.5超高性能混凝土橋梁設(shè)計(jì)除滿足本規(guī)程外,尚應(yīng)符合《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ11-2011)、《超

高性能混凝土制備與工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ-2017)等國家、行業(yè)和福建省現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

7

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1超高性能混凝土Ultrahighperformanceconcrete,UHPC

由水泥、礦物摻合料、外加劑、骨料、高強(qiáng)度微細(xì)纖維,加水拌合后固化而成的具有超高性能的

水泥基復(fù)合材料。

2.1.2熱養(yǎng)護(hù)Heatcuring

采用高于環(huán)境溫度的熱水、蒸汽等對超高性能混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的方法。

2.1.3應(yīng)變硬化Strainhardening

當(dāng)單軸拉伸應(yīng)力超過彈性極限抗拉強(qiáng)度時(shí),試件中的拉應(yīng)力隨拉應(yīng)變增加而增大的現(xiàn)象。

2.1.4應(yīng)變軟化Strainsoftening

當(dāng)單軸拉伸應(yīng)力超過彈性極限抗拉強(qiáng)度時(shí),試件中的拉應(yīng)力隨拉應(yīng)變增加而下降的現(xiàn)象。

2.1.5抗拉強(qiáng)度Tensilestrength

單軸拉伸時(shí)的最大拉應(yīng)力。

2.1.6初裂強(qiáng)度Firstcrackingstrength

單軸拉伸時(shí)最初開裂的應(yīng)力,它是應(yīng)力應(yīng)變曲線不再滿足線彈性假定的臨界應(yīng)力,是應(yīng)力應(yīng)變曲

線形狀變成非線性的分界點(diǎn)。

2.2符號

2.2.1材料性能有關(guān)符號

UC130——表示立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為130MPa的超高性能混凝土強(qiáng)度等級數(shù);

——超高性能混凝土邊長為立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;

fUcu,k100mm

——超高性能混凝土斷面為×軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;

fUte,k50mm50mm

——超高性能混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;

fUck

——超高性能混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;

fUtk

——超高性能混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fUcd

——超高性能混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fUtd

——超高性能混凝土××長方體試件抗折強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

fUbk100mm100mm400mm

預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fpd——

8

普通鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;

fsk——

普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fsd——

fyv——箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

EU——超高性能混凝土受壓彈性模量

GU——超高性能混凝土剪變模量GU;

——加載時(shí)刻超高性能混凝土的彈性模量;

EUct

2.2.2作用和作用效應(yīng)相關(guān)符號

Md——彎矩組合設(shè)計(jì)值

——軸向力組合設(shè)計(jì)值;

Nd

——為超高性能混凝土最終收縮值;

εsh(u)

——超高性能混凝土峰值壓應(yīng)力;

0

——超高性能混凝土峰值壓應(yīng)力對應(yīng)的應(yīng)變;

0

t0——超高性能混凝土峰值拉應(yīng)力;

t0——超高性能混凝土峰值拉應(yīng)力對應(yīng)的應(yīng)變;

——持續(xù)工作應(yīng)力;

σt

——為超高性能混凝土干燥經(jīng)歷時(shí)間的收縮;

εsh(t,t0)tt0

—超高性能混凝土的徐變應(yīng)變;

εUcc(t)

vfc——超高性能混凝土貢獻(xiàn)項(xiàng);

——鋼筋貢獻(xiàn)項(xiàng);

——鋼纖維貢獻(xiàn)項(xiàng);

vfte

2.2.3幾何參數(shù)有關(guān)符號

as——鋼筋合力至梁底緣的距離;

b、h——分別為超高性能混凝土梁寬與梁高;

'——超高性能混凝土梁上翼緣寬;

bfT

'——超高性能混凝土梁上翼緣高;

hfT

xc——承載極限時(shí)梁受壓區(qū)高度;

xt——承載極限時(shí)梁受拉區(qū)高度;

——為超高性能混凝土受拉區(qū)的面積;

At

——普通鋼筋的截面面積;

As

'——受壓柱縱向鋼筋截面面積;

As

9

——預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;

Ap

A——構(gòu)件毛截面面積;

、和——分別為超高性能混凝土受拉區(qū)合力點(diǎn)、普通鋼筋合力點(diǎn)和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至超高

ytysyp

性能混凝土受壓區(qū)合力點(diǎn)的距離。

A——受拉區(qū)混凝土總面積;

t

bw——截面有效寬度;

h0——截面有效高度;

um——破壞截面周長;

——為超高性能混凝土受壓區(qū)的面積;

Ac

umf——折減后截面的破壞周長;

2.2.4計(jì)算系數(shù)及其其他有關(guān)符號

——橋梁結(jié)構(gòu)的重要系數(shù);

γ0

DCl——超高性能混凝土中的氯離子擴(kuò)散系數(shù)

——超高性能混凝土泊松比;

vU

——超高性能混凝土線膨脹系數(shù);

αU

f——為超高性能混凝土初期養(yǎng)護(hù)參數(shù);

?—徐變系數(shù);

k——強(qiáng)度折減系數(shù);

β——受拉區(qū)等效矩形應(yīng)力分布系數(shù);

——超高性能混凝土軟化系數(shù);

sv——箍筋配箍率;

βh——尺寸影響系數(shù);

m——剪跨比;

F——鋼纖維的影響參數(shù);

——超高性能材料分項(xiàng)系數(shù);

fc

——軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù);

——構(gòu)件長細(xì)比。

10

3材料

3.0.1超高性能混凝土橋梁中的超高性能材料應(yīng)選用等級為UC130以上的材料,其組成、材料制備和

質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《超高性能混凝土制備與工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ-201*)的規(guī)

定。

3.0.2超高性能混凝土的力學(xué)性能等級設(shè)計(jì)應(yīng)符合表3.0.2的規(guī)定,其性能等級需同時(shí)滿足抗壓強(qiáng)度和

抗拉要求。

表3.0.2超高性能混凝土力學(xué)性能等級(MPa)

等級抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度

UC130-1≥4

UC130-2≥5

≥130

UC130-3≥6

UC130-4≥7

UC140-1≥5

UC140-2≥6

≥140

UC140-3≥7

UC140-4≥8

UC150-1≥6

UC150-2≥7

≥150

UC150-3≥8

UC150-4≥9

UC160-1≥7

UC160-2≥8

≥160

UC160-3≥9

UC160-4≥10

UC170-1≥7

UC170-2≥8

≥170

UC170-3≥9

UC170-4≥10

UC180-1≥7

≥180

UC180-2≥8

11

UC180-3≥9

UC180-4≥10

UC190-1≥7

UC190-2≥8

≥190

UC190-3≥9

UC190-4≥10

UC200-1≥7

UC200-2≥8

≥200

UC200-3≥9

UC200-4≥10

3.0.3超高性能混凝土的耐久性能應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50476)的要求。

3.0.4超高性能混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fUck和軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fUtk應(yīng)按表3.0.4采用。

表3.0.4-1混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)

強(qiáng)度等級

UCUCUCUCUCUCUCUC

強(qiáng)度種類130140150160170180190200

fUck94101108115123130137144

表3.0.4-2混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)

抗拉強(qiáng)度

45678910

強(qiáng)度種類

fUtk3.54.45.36.27.07.98.8

3.0.5超高性能混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fUcd和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fUtd應(yīng)按表3.0.5采用。

表3.0.5-1混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)

強(qiáng)度等級

UCUCUCUCUCUCUCUC

強(qiáng)度種類130140150160170180190200

fUcd65707580859095100

表3.0.5-2混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)

抗拉強(qiáng)度

45678910

強(qiáng)度種類

fUtd2.43.03.64.24.95.56.1

12

3.0.6超高性能混凝土受壓或受拉時(shí)的彈性模量:UC130~UC160取4.3×104MPa,UC160以上取

4.8×104MPa。

剪切模量可取彈性模量的倍,泊松比可采用,線膨脹系數(shù):×-5℃。

3.0.7GU0.4vU0.2αU1.110/

3.0.8超高性能混凝土受壓與受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線,可按(3.0.8)計(jì)算:

受壓曲線

y1.2x0.2x60x1

y(3.0.8-1)

x

2x1

10(x1)x

;;

y/0x/0

式中:——混凝土峰值壓應(yīng)力;

0

——混凝土峰值壓應(yīng)力對應(yīng)的應(yīng)變。

0

受拉曲線

1.09x0.82x20.91x30x1

y(3.0.8-2)

x

1.91x

5.5(x1)x

y/t0;x/t0;

式中,t0——混凝土峰值拉應(yīng)力;

t0——混凝土峰值拉應(yīng)力對應(yīng)的應(yīng)變。

3.0.9超高性能混凝土結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)變可按式(3.0.9)計(jì)算:

t-t

εt,t=0ε(u)

sh(0)sh(3.0.9)

f+(t-t0)

式中:f——初期養(yǎng)護(hù)決定的參數(shù),濕養(yǎng)時(shí)f取35;蒸養(yǎng)時(shí)f取55;

最終收縮值,如無實(shí)測數(shù)據(jù),對于預(yù)制結(jié)構(gòu)可?。粚τ诂F(xiàn)澆結(jié)構(gòu):熱養(yǎng)護(hù)可

εsh(u)——200με

取550με,非熱養(yǎng)護(hù)可取800με。

——干燥經(jīng)歷時(shí)間的收縮,其中、分別是混凝土齡期和混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

εsh(t,t0)tt0tt0

3.0.10超高性能混凝土徐變應(yīng)變cc可按式(3.0.10)計(jì)算:

Ucctt/EUct(3.0.10)

式中:—超高性能混凝土的徐變應(yīng)變;

εUcc(t)

—徐變系數(shù),可參考表3.0.10取值;

—持續(xù)工作應(yīng)力;

σt

13

—加載時(shí)刻超高性能混凝土的彈性模量。熱養(yǎng)護(hù)試件的;可取表中的彈性模量

EUctEct3.0.6EU

值;當(dāng)試件不采用熱養(yǎng)護(hù)時(shí),其值宜通過試驗(yàn)予以確定。

表3.0.10超高性能混凝土的徐變系數(shù)

加載齡期非熱養(yǎng)護(hù)時(shí)20°C熱養(yǎng)護(hù)

4d1.2

7d1.00.3

≥28d0.9

14

4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1一般規(guī)定

4.1.1結(jié)構(gòu)分析可采用計(jì)算、模型試驗(yàn)或原型試驗(yàn)等方法進(jìn)行。結(jié)構(gòu)分析采用的計(jì)算模型和基本假定,

應(yīng)較確切地描述結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)下的反應(yīng),其精度應(yīng)能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。結(jié)構(gòu)作用反應(yīng)分析與使用極

限狀態(tài)分析,可采用彈性理論。結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)應(yīng)采用非線性分析理論,采用數(shù)值計(jì)算時(shí),超

高性能混凝土材料單軸應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系宜采用實(shí)測曲線或3.0.8給出的曲線。

4.1.2計(jì)算收縮、徐變、截面平均溫度變化引起的變形及超靜定結(jié)構(gòu)相應(yīng)的附加內(nèi)力時(shí),可假定三者

與混凝土應(yīng)力呈線性關(guān)系,其中,收縮系數(shù)應(yīng)按3.0.9取值,徐變系數(shù)應(yīng)按3.0.10取值,熱膨脹系數(shù)應(yīng)

按3.0.7取值。

15

4.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算

4.2.1鋼筋超高性能混凝土矩形截面的受彎構(gòu)件,其正截面抗彎承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:

11

Mfbx2+kfb(hx)2+fA(hxa)(4.2.1-1)

0d3Ucdc2Utdcsdscs

1

fbx=kfb(hx)+fA(4.2.1-2)

2UcdcUtdcsds

式中:——橋梁結(jié)構(gòu)的重要系數(shù);

γ0

Md——彎矩組合設(shè)計(jì)值;

As——受拉鋼筋面積;

b——超高性能混凝土板、梁寬;

h——超高性能混凝土板、梁高;

as——鋼筋合力至梁底緣的距離;

fUcd——超高性能混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fUtd——超高性能混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

k——強(qiáng)度折減系數(shù),取0.88;

xc——承載極限時(shí)梁受壓區(qū)高度;

xt——承載極限時(shí)梁受拉區(qū)高度;

普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

fsd——

fUcd

xc

h

As

xt

s

afsdAs

βfUtd

b

圖4.2.1普通鋼筋超高性能混凝土矩形截面構(gòu)件抗彎極限承載力計(jì)算圖式

4.2.2預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土矩形截面受彎構(gòu)件,其正截面抗彎承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:

()

0MufUtdAtytfsdAsysfpdApyp4.2.2

式中:——橋梁結(jié)構(gòu)的重要系數(shù);

γ0

β——受拉區(qū)等效矩形應(yīng)力分布系數(shù),將根據(jù)模型梁結(jié)果反推得到,取0.8;

fUcd——超高性能混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fpd——

16

普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fsd——

——為超高性能混凝土受拉區(qū)的面積;

At

——普通鋼筋的截面面積;

As

——預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;

Ap

、和——分別為超高性能混凝土受拉區(qū)合力點(diǎn)、普通鋼筋合力點(diǎn)和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至

ytysyp

超高性能混凝土受壓區(qū)合力點(diǎn)的距離。

fUcd

c

x

h

ApfpdAp

fsds

AsβfUtdA

b

圖4.2.2預(yù)應(yīng)力鋼筋超高性能混凝土矩形截面構(gòu)件抗彎極限承載力計(jì)算圖式

4.2.3預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土T形和箱形截面受彎構(gòu)件,其正截面抗彎承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:

當(dāng)符合下列條件時(shí):

1

'''()

fUtdhhfbfsdAsfpdApbfhffUcd4.2.3-1

2

為第一類T形截面,其計(jì)算簡圖如圖4.2.4-1所示:

當(dāng)符合下列條件時(shí):

1

'''()

fUtdhhfbfsdAsfpdApbfhffUcd4.2.3-2

2

為第二類T形截面,其計(jì)算簡圖如圖4.2.4-2所示:

以上兩類T形截面的正截面抗彎承載力均按下列規(guī)定計(jì)算:

()

MdfUtdytAtfsdAsysfpdApyp4.2.3-3

式中:——橋梁結(jié)構(gòu)的重要系數(shù);

γ0

β——受拉區(qū)等效矩形應(yīng)力分布系數(shù),將根據(jù)模型梁結(jié)果反推得到,取0.8;

——超高性能混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fUcd

b——超高性能混凝土梁寬;

h——超高性能混凝土梁高;

'——超高性能混凝土梁上翼緣寬;

bfT

'——超高性能混凝土梁上翼緣高;

hfT

——受拉區(qū)混凝土總面積。

At

17

預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fpd——

普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fsd——

——為超高性能混凝土受拉區(qū)的面積;

At

——普通鋼筋的截面面積;

As

——預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;

Ap

、和——分別為超高性能混凝土受拉區(qū)合力點(diǎn)、普通鋼筋合力點(diǎn)和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至

ytysyp

超高性能混凝土受壓區(qū)合力點(diǎn)的距離。

'

bf

fUcd

c

'f

x

h

h

fpdAp

Ap

AsfsdAs

bβfUtd

圖4.2.3-1第一類T形截面計(jì)算簡圖

'

bf

fUcd

c

'f

x

h

h

fpdAp

Ap

AsfsdAs

bβfUtd

圖4.2.3-2第二類T形截面計(jì)算簡圖

4.2.4鋼筋超高性能混凝土梁剪壓極限承載力計(jì)算,應(yīng)按式(4.2.4)公式進(jìn)行。

1fUcdbwh0

VfUtdbwh0svfyvbwh0(4.2.4-1)

221

2

0.9(m1m)(4.2.4-2)

式中:

——超高性能混凝土軟化系數(shù),取0.65;

fUcd——超高性能混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

bw——梁截面有效寬度,取bw0.9b,b為梁截面寬度;

h0——截面有效高度;

m——剪跨比,1.5≤m≤3,當(dāng)m<1.5時(shí)取m=1.5,當(dāng)m>3時(shí)取m=3;

fUtd——超高性能混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

sv——箍筋配箍率;

fyv——箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

4.2.5鋼筋超高性能混凝土板抗沖剪極限承載力計(jì)算,應(yīng)按式(4.2.5)公式進(jìn)行。

18

()

Vp0.28[h(vfcvρvfte)umfh0]4.2.5

0.87

式中,βh——尺寸影響系數(shù),βh=125/(h0),h0為板的有效厚度。

——超高性能混凝土貢獻(xiàn)項(xiàng),0.35

νfcvfc=0.12(fUcu,k)

——超高性能混凝土邊長為立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;

fUcu,k100mm

0.21

vρ——鋼筋貢獻(xiàn)項(xiàng),vρ=fsk(100ρ),fsk為普通鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,ρ為板的配筋率;

vfte——鋼纖維貢獻(xiàn)項(xiàng),其值可取為3.9MPa;

umf——折減后截面的破壞周長,umf=um(1-ξF);

um——破壞截面周長,um=2(a+c)+5.6πh0,a、c為加載面邊長;

ξ——無量綱常數(shù),其值可取為0.45。

F——鋼纖維的影響參數(shù),F(xiàn)=(lf/df)Vf,lf/df為鋼纖維長徑比,Vf為鋼纖維體積摻量;

4.2.6鋼筋UHPC軸心受壓構(gòu)件,當(dāng)配有箍筋(或螺旋筋或在縱向鋼筋上焊有橫向鋼筋)時(shí),正截面

抗壓承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:

''()

0Nd0.85fcdAfsdAs4.2.6-1

1-0.000720.0044(4.2.6-2)

式中:——軸向力組合設(shè)計(jì)值;

Nd

——軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù);

A——構(gòu)件毛截面面積;

'——縱向鋼筋截面面積;

As

——構(gòu)件長細(xì)比。

19

4.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算

4.3.1超高性能混凝土橋梁的持久狀況設(shè)計(jì)應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求,采用作用效應(yīng)頻遇組合、

荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合或作用效應(yīng)頻遇組合并考慮作用長期效應(yīng)的影響,對構(gòu)件的抗裂和撓度進(jìn)行驗(yàn)算,

并使各項(xiàng)計(jì)算值不超過本規(guī)范規(guī)定的各相應(yīng)限值。在上述各種組合中,汽車荷載效應(yīng)可不計(jì)沖擊系數(shù)。

在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,預(yù)應(yīng)力應(yīng)作為荷載考慮,荷載分項(xiàng)系數(shù)取為1.0。對連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu),

尚應(yīng)計(jì)入由預(yù)應(yīng)力、溫度作用等引起的次效應(yīng)。

4.3.2預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件可根據(jù)橋梁使用和所處環(huán)境的要求,進(jìn)行下列構(gòu)件設(shè)計(jì):

1全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。此類構(gòu)件在作用效應(yīng)頻遇組合下控制的正截面的受拉邊緣不允許出現(xiàn)拉

應(yīng)力(不得消壓)。

2部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。此類構(gòu)件在作用效應(yīng)頻遇組合下控制的正截面受拉邊緣可出現(xiàn)拉應(yīng)

力,但拉應(yīng)力不應(yīng)超出本規(guī)程抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

4.3.3鋼筋超高性能混凝土受彎構(gòu)件開裂彎矩應(yīng)按下式計(jì)算:

Ds

c

xDc

T1

h

AsT2

Tp

s

a

Ts

b

圖4.3.3超高性能混凝土梁正截面開裂計(jì)算應(yīng)力分布假定

11f2f

UtdUtd()

fUcdbxcbxcfUtdhxcxcfsdAsfpdAp4-3-3-1

22fUcdfUcd

1f2

Utd()

0MdbxcytfsdAsysfpdApyp4-3-3-2

2fUcd

式中,、——分別為超高性能混凝土的軸心抗壓、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fUcdfUtd

、——分別為普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

fsdfpd

、——分別為超高性能混凝土受壓區(qū)和受拉區(qū)的面積;

AcAt

、——分別為普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;

AsAp

、和——分別為超高性能混凝土受拉區(qū)合力點(diǎn)、普通鋼筋合力點(diǎn)和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至

ytysyp

超高性能混凝土受壓區(qū)合力點(diǎn)的距離;

b、h——分別為超高性能混凝土梁寬和梁高。

20

5構(gòu)造

5.0.1超高性能混凝土結(jié)構(gòu)置于正常使用條件下應(yīng)至少有厚20mm保護(hù)層;如果混凝土保護(hù)層小于最小

保護(hù)層厚,應(yīng)通過試驗(yàn)或其他適當(dāng)?shù)姆椒ù_定其在制造時(shí)有良好的自密實(shí)性、耐久性和結(jié)構(gòu)的安全性。

5.0.2超高性能混凝土橋面板最小厚度不宜小于10cm。

5.0.3超高性能混凝土梁在滿足抗剪承載力情況下,按構(gòu)造設(shè)計(jì)。

5.0.4預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土梁在滿足抗彎承載力情況下,可采用無普通鋼筋梁。

5.0.5在滿足極限承載力情況下,可采用素超高性能混凝土拱結(jié)構(gòu)。

21

6施工

6.1一般規(guī)定

6.1.1超高性能混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的施工應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《活性粉末混凝土》(GB/T31387)、國家

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TF50)及福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《超高性能混凝土制備與工程應(yīng)用

技術(shù)規(guī)程》(DBJ-201*)等的有關(guān)規(guī)定。

6.1.2超高性能混凝土橋梁結(jié)構(gòu)施工前,應(yīng)制定詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì),建立質(zhì)量控制體系,確定施工

質(zhì)量的有效控制方法。

6.1.3對于預(yù)制橋梁結(jié)構(gòu),節(jié)段預(yù)制前應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件綜合考慮后確定采用短線法或長線法進(jìn)行節(jié)段

的預(yù)制。

6.2原材料貯存

6.2.1原材料應(yīng)按福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《超高性能混凝土制備與工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ-201*)的質(zhì)量

要求采用,并應(yīng)在進(jìn)場時(shí)對其質(zhì)量和性能進(jìn)行檢驗(yàn)。

6.2.2橋梁結(jié)構(gòu)混凝土工程宜采用散裝水泥,散裝水泥在工地應(yīng)采用專用水泥罐儲(chǔ)存。水泥應(yīng)按品種、

強(qiáng)度等級和生產(chǎn)廠家分別標(biāo)識(shí)和貯存。貯存的水泥用于生產(chǎn)時(shí)的溫度不宜高于60℃。受潮、結(jié)塊、受

污染及貯存期超過3個(gè)月的水泥,不得使用。

6.2.3骨料堆場應(yīng)為能排水的硬質(zhì)地面,并應(yīng)有防塵和防雨設(shè)施;不同品種、規(guī)格的骨料應(yīng)分別貯存,

避免混雜或受污染;石英粉與花崗巖石粉應(yīng)分別標(biāo)識(shí)和貯存,并應(yīng)有防潮和防雨設(shè)施。

6.2.4外加劑應(yīng)按品種和生產(chǎn)廠家分別標(biāo)識(shí)和貯存。固態(tài)外加劑應(yīng)防止受潮結(jié)塊,如有結(jié)塊,應(yīng)進(jìn)行

檢驗(yàn),合格者應(yīng)經(jīng)粉碎至全部通過600mm篩孔后方可使用。液態(tài)外加劑應(yīng)貯存在密閉容器內(nèi),并應(yīng)

防曬和防凍。如有沉淀等異常現(xiàn)象,應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。

6.2.5礦物摻合料應(yīng)按品種、質(zhì)量等級和產(chǎn)地分別標(biāo)識(shí)和貯存,應(yīng)有防潮和防雨設(shè)施,并不得與水泥

等其他粉狀料混雜。

6.2.6纖維應(yīng)按品種、規(guī)格和生產(chǎn)廠家分別標(biāo)識(shí)和貯存,并應(yīng)防潮和防銹。

6.3攪拌與運(yùn)輸

6.3.1固體原材料應(yīng)按干燥狀態(tài)下的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)量,水和液態(tài)外加劑可按體積或者質(zhì)量進(jìn)行計(jì)量。

6.3.2原材料的計(jì)量允許偏差應(yīng)滿足福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《超高性能混凝土制備與工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》

(DBJ-201*)的要求。

22

6.3.3超高性能混凝土拌合物可在工廠制備或現(xiàn)場制備;也可將預(yù)拌混合料運(yùn)輸?shù)筋A(yù)制廠或施工現(xiàn)場,

加水和液態(tài)外加劑拌合而成。

6.3.3外加劑宜以稀釋溶液加入,其稀釋用水和原液中的水量,應(yīng)從拌和加水量中扣除。加入攪拌筒

的外加劑溶液應(yīng)充分溶解,并攪拌均勻。

6.3.4超高性能混凝土攪拌宜選用可調(diào)速的強(qiáng)制式攪拌機(jī)。

6.3.5攪拌應(yīng)保證超高性能混凝土拌合物質(zhì)量均勻;同一盤混凝土的勻質(zhì)性應(yīng)符合《混凝土質(zhì)量控制

標(biāo)準(zhǔn)》(GB50164)的規(guī)定。

6.3.6攪拌時(shí)的投料順序宜為骨料、鋼纖維、水泥、礦物摻合料。干料先預(yù)攪拌4min,加水和外加劑

后再攪拌4min以上;或投入固態(tài)混合物,加水和外加劑后再攪拌4min以上。混凝土攪拌機(jī)的下料裝

置上應(yīng)有防止鋼纖維結(jié)團(tuán)的裝置。

6.3.7攪拌運(yùn)輸車應(yīng)符合《混凝土攪拌運(yùn)輸車》(GB/T26408)的規(guī)定。對于寒冷或炎熱的氣候情況,

運(yùn)輸車的攪拌罐應(yīng)有保溫或隔熱措施。

6.3.8攪拌運(yùn)輸車在裝料前應(yīng)將攪拌罐內(nèi)積水排盡,裝料后嚴(yán)禁向攪拌罐內(nèi)的拌合物加水。

6.3.9超高性能混凝土拌合物在攪拌運(yùn)輸車內(nèi)的時(shí)間不宜超過90min;如需延長運(yùn)送時(shí)間,則應(yīng)采取

相應(yīng)的技術(shù)措施,并通過試驗(yàn)驗(yàn)證。當(dāng)采用翻斗車運(yùn)輸時(shí),運(yùn)輸時(shí)間不宜超過45min。

6.3.10超高性能混凝土拌合物的運(yùn)輸應(yīng)保證澆筑過程的連續(xù)性。

6.3.11超高性能混凝土的制備與運(yùn)輸過程應(yīng)保證拌合物不充許分層離析。

6.4澆筑

6.4.1澆筑前,應(yīng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況,應(yīng)保證模板在澆筑過程中不失穩(wěn)、不跑

模和不漏漿。

6.4.2采用分層澆筑時(shí)層間不應(yīng)出現(xiàn)冷縫。

6.4.3澆筑振搗應(yīng)采用平板振搗器或模外振搗器,不宜采用插入式振搗器。澆筑和成型過程中應(yīng)保證

超高性能混凝土密實(shí)、纖維分布均勻以及構(gòu)件的整體性,避免出現(xiàn)拌合物離析、分層以及纖維裸露出

構(gòu)件表面。

6.4.4自高處向模板內(nèi)傾卸超高性能混凝土?xí)r,應(yīng)防止混凝土離板。直接傾卸時(shí),其自由傾落高度不

宜超過1m;超過1m時(shí),應(yīng)通過串筒、溜管(槽)等設(shè)施下落。

6.4.5對于上表面積較大的橋面板結(jié)構(gòu),宜采用平板式振動(dòng)器進(jìn)行振動(dòng),并應(yīng)避免過振,導(dǎo)致靠近表

面鋼纖維分布不均勻。再用表面帶凸棱的金屬圓輥將豎向的鋼纖維壓下,然后用金屬圓輥將表面滾壓

平整,待鋼纖維混凝土表面無泌水時(shí),可用金屬抹刀抹平,經(jīng)修整的表面不得裸露鋼纖維。

6.4.6在環(huán)境相對濕度較小、風(fēng)速較大的條件下澆筑超高性能混凝土?xí)r,應(yīng)采取適當(dāng)措施防止超高性

能混凝土表面過快失水。

23

6.5養(yǎng)護(hù)

6.5.1現(xiàn)場澆筑的超高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)制度

超高性能混凝土澆筑完成后,應(yīng)盡早覆蓋,保濕養(yǎng)護(hù)7d以上。同條件養(yǎng)護(hù)試件的抗壓強(qiáng)度達(dá)到

20MPa后方可拆模。養(yǎng)護(hù)時(shí)環(huán)境平均氣溫宜高于10°C,當(dāng)環(huán)境平均氣溫低于10°C或最低氣溫低于

5°C時(shí),應(yīng)按冬季施工過程處理,采取保溫措施?,F(xiàn)場養(yǎng)護(hù)時(shí)需采取必要的措施防止超高性能混凝土

構(gòu)件出現(xiàn)收縮裂縫。

6.5.2工廠預(yù)制超高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)制度

成型后應(yīng)進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)過程分為兩種方式:養(yǎng)護(hù)方式一:靜停、初養(yǎng)、終養(yǎng)及自然養(yǎng)護(hù);

養(yǎng)護(hù)方式二:靜停、升溫養(yǎng)護(hù)及自然養(yǎng)護(hù)。蒸汽養(yǎng)護(hù)溫度控制宜采用自動(dòng)控制系統(tǒng)。

1工廠預(yù)制養(yǎng)護(hù)方式一

(1)靜停。靜停時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)在10°C以上、相對濕度60%以上,靜停時(shí)間不應(yīng)少于6h。

(2)初養(yǎng)。靜停完畢的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù),升溫速度不應(yīng)大于12℃/h,升溫至40℃后,保持

恒溫(40℃±3℃)24h或直至同條件養(yǎng)護(hù)試件的抗壓強(qiáng)度達(dá)到40MPa。再以不超過15℃/h的降溫速度

降至構(gòu)件表面溫度與環(huán)境溫度之差不大于20℃的溫度范圍內(nèi)。初養(yǎng)過程的環(huán)境相對濕度應(yīng)保持在70%

以上。

(3)拆模。超高性能混凝土構(gòu)件應(yīng)在初養(yǎng)結(jié)束后拆模。拆模時(shí)構(gòu)件表面溫度與環(huán)境溫度之差不應(yīng)

大于20℃。

(4)終養(yǎng)。拆模后的超高性能混凝土構(gòu)件應(yīng)再次進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù),升溫速度不應(yīng)大于12℃/h,升

溫至70℃后,保持恒溫(70℃±5℃)48h以上,或直至同條件養(yǎng)護(hù)試件的抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值。再以

不超過15C/h的降溫速度降至構(gòu)件表面溫度與環(huán)境溫度之差不大于20C的溫度范圍內(nèi),并控制降溫過

程中混凝土表面不應(yīng)快速出現(xiàn)裂縫(紋)。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,撤除保溫設(shè)施。終養(yǎng)過程的環(huán)境相對濕度應(yīng)保

持在95%以上。

(5)自然養(yǎng)護(hù)。超高性能混凝土構(gòu)件終養(yǎng)結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù),環(huán)境平均氣溫宜高于10℃,

構(gòu)件表面應(yīng)保持濕潤不少于7d。當(dāng)環(huán)境平均氣溫低于10℃或最低氣溫低于5℃時(shí),應(yīng)按冬期施工處理,

采取保溫措施。

2工廠預(yù)制養(yǎng)護(hù)方式二

(1)靜停。與養(yǎng)護(hù)方式一(1)相同

(2)升溫養(yǎng)護(hù)。靜停完畢的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù),升溫速度不應(yīng)大于12℃/h,升溫至70C后,

保持恒溫(70°C±5°C)72h或直至同條件養(yǎng)護(hù)試件的抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值。再以不超過15C/h的降

溫速度降至構(gòu)件表面溫度與環(huán)境溫度之差不大于20℃的溫度范圍內(nèi)。升溫養(yǎng)護(hù)過程的環(huán)境相對濕度應(yīng)

保持在95%以上。升溫養(yǎng)護(hù)結(jié)束后可拆模。拆模時(shí)構(gòu)件表面溫度與環(huán)境溫度之差不應(yīng)大于20℃。

(3)自然養(yǎng)護(hù)。與養(yǎng)護(hù)方式一(6)相同。

6.5.3熱養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,宜用塑料薄膜覆蓋,保持表面潮濕,進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。

6.5.4常溫養(yǎng)護(hù)應(yīng)能保證材料性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并通過試驗(yàn)驗(yàn)證。

24

6.6質(zhì)量檢驗(yàn)

6.6.1超高性能混凝土的質(zhì)量宜分為施工前、施工過程和施工后三個(gè)階段進(jìn)行檢驗(yàn)。施工前檢驗(yàn)的項(xiàng)

目應(yīng)全部合格方可進(jìn)行施工;施工過程中的檢驗(yàn)項(xiàng)目不合格時(shí),應(yīng)分析原因,采取措施調(diào)整,待合格

后方可繼續(xù)施工;施工后的檢驗(yàn)應(yīng)與施工前、施工過程的檢驗(yàn)共同作為超高性能混凝土質(zhì)量評定和驗(yàn)

收的依據(jù)。

6.6.2檢驗(yàn)內(nèi)容與規(guī)定按國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TF50)及福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《超

高性能混凝土制備與工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ-201*)等的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

25

26

本規(guī)程用詞說明

1為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時(shí)區(qū)別對待,對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下:

1)表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的:

正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”;

2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:

正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。

3)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的

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