千米級公鐵兩用斜拉橋設計規(guī)范

表2的規(guī)定；E2地震作用下，索塔和樁基礎的截面彎矩應小于截面的等效屈服彎矩，需驗算橋墩的抗剪強度、塑性鉸區(qū)變形和支座損傷變形狀態(tài)等；c）抗震措施應符合GB50111相關規(guī)定。E1地震的結構重要性系數(shù)取1.0。斜拉橋車橋振動響應計算可采用車橋耦合動力仿真分析，應考慮環(huán)境風的影響，車輛和橋梁的動力響應指標可參照TB10002的相關規(guī)定確定。施工階段計算斜拉橋施工階段應計算各控制工況結構的應力及變形，且應考慮結構的幾何非線性效應的影響。施工階段構件檢算應按照TB10092、TB10091和TB10093規(guī)定執(zhí)行。斜拉橋施工過程中下列階段應進行體系轉換計算：a）施工過程中的臨時支座（墩）安裝和拆除；b）懸臂施工塔梁臨時固結解除；c）合龍臨時固定設施的安裝和拆除；d）主梁采用滿堂支架施工完成后張拉斜拉索；e）主梁邊跨合龍、中跨合龍。斜拉橋懸臂施工過程應進行下列不平衡荷載計算：a）主梁中跨、邊跨側懸臂不對稱產生的不平衡重力；b）主梁懸臂施工中跨、邊跨側不相等的臨時施工荷載；c）主梁因施工工序產生的不平衡荷載；d）兩側起重機移動不同步產生的不平衡荷載，按一個起重機占位距離差進行計算；e）其他需要考慮不平衡荷載的工況。施工階段應考慮起重機走行及起吊對橋梁結構構件的影響。斜拉橋施工階段抗風計算應滿足下列要求：a）應根據(jù)地表以上結構的施工工期確定施工階段的設計風速，并應進行最大雙懸臂狀態(tài)和最大單懸臂狀態(tài)的風荷載受力分析；b）在風荷載作用時，橋梁結構在各施工階段均應滿足相關規(guī)范的要求；c）雙懸臂施工時，應檢算兩側懸臂結構承受對稱橫向風荷載和不對稱橫向風荷載時的橋梁結構及構件的強度，不對稱橫向風荷載加載時主梁風荷載一端宜取另一端的0.5倍；d）對裸塔、最大雙懸臂和最大單懸臂狀態(tài)均應進行抗風穩(wěn)定分析和風洞試驗，并考慮塔吊等臨時設備的影響；e）主梁施工到最大雙懸臂和最大單懸臂狀態(tài)時，應考慮受橫橋向風力作用索塔兩側主梁底面產生不同的升力對結構抗風穩(wěn)定性的影響。沉井下沉應滿足下列要求。a）沉井取土下沉時，下沉系數(shù)應按公式（8）計算： （8）式中：——沉井自重標準值（kN）；——下沉過程中地下水浮力標準值（kN）；——沉井井壁與土的總摩阻力標準值（kN）；——與土接觸且支撐沉井重量的刃角、隔墻下地基土極限承載力之和（kN），按照式（8）計算；——下沉系數(shù)，一般取值范圍宜在1.05~1.25，特殊復雜情況適當調整取值。b）當沉井接高時，下沉系數(shù)宜控制在0.8~0.9。c）沉井刃角、隔墻下地基土極限承載力標準值，可按式（9）計算： （9） （10）式中：——太沙基地基極限承載力（kPa）；c——土層粘聚力（kPa）；q——基礎兩側超載（kPa）；γ——地基土重度（kN/m3）；b——與土接觸且支撐沉井重量的井壁或隔墻寬度（m）；A——與土接觸且支撐沉井重量的沉井刃角、隔墻面積之和（m2）；、、—太沙基地基承載力系數(shù)，取決于土的內摩擦角。d）井壁與土的總摩阻力標準值可按式（11）計算： （11）式中：——側壁與土的總摩阻力標準值（kN）；——第i層土中側壁外圍周長（m）；——第i層土的單位摩阻力標準值（kPa），應根據(jù)工程地質條件，通過試驗或對比工程的經驗資料確定，當無試驗或可靠資料時，可按照TB10093取值；——第i層土的厚度（m）。施工控制一般規(guī)定應進行施工監(jiān)測與施工控制。施工控制應以設計文件明確的內容為基礎，根據(jù)結構特點和要求，做好施工過程控制，滿足成橋線形、內力的設計要求。應對上部結構、下部結構明確施工控制方法的相關要求，施工控制方法需根據(jù)結構特點、施工方案和施工環(huán)境等因素選擇確定。應對主梁、斜拉索、索塔、基礎（沉井）等構件提出監(jiān)測、監(jiān)控相關要求，并進行環(huán)境溫度場、結構溫度場、風場測試，掌握溫度及風變化規(guī)律，有效修正溫度的影響。應明確鋼結構、斜拉索等構件的設計基準溫度，構件下料時應按考慮環(huán)境溫度與基準溫度不同對虛擬無應力構形的影響量。應明確鋼結構線形測點在工廠內制作，并進行保護的要求。施工過程中應根據(jù)計算結果對應力和線形兩個指標實行雙控，施工過程中索力、應力和線形的實際值與理論值的偏差超過允許偏差時，應進行調整。對沉井接高、浮運、著床、下沉、清基和封底各個階段進行控制。應盡量減少沉井著床時的初始偏差，平面偏差及垂直度的控制精度宜嚴于終沉標準。沉井下沉過程中，應進行井孔取土量的控制，嚴禁井孔內超取土，嚴禁水域沉井排水下沉。應明確施工臨時荷載的最大限值及相應的作用點或作用范圍。用臨時結構調整索塔內力時，應明確臨時結構設置的位置及施加、拆除時機，并預留連接條件?？刂凭刃崩瓨蛟O計應明確主梁、索塔的成橋線形以及鋼結構主梁、鋼結構索塔、鋼結構沉井的制造線形和精度要求，主梁、索塔的成橋線形宜考慮道砟容重離散性等影響。橋梁成橋時的線形控制標準應符合設計規(guī)定。設計無規(guī)定時應滿足下列精度要求：a）主梁高程應控制在L/8000以內，且不大于150mm，L為跨徑。主梁相鄰節(jié)段高程誤差應不大于節(jié)段長度的±0.1%；b）索塔軸線平面誤差應控制在H/5000以內，且不大于30mm，H為承臺以上塔高；c）沉井下沉至設計高程時，底面中心（縱、橫向）偏差不大于井高的1/200，最大傾斜度（縱、橫向）不得大于井高的1/150，平面扭轉角偏差不得大于1度。斜拉索成橋索力與理論計算索力差值控制標準宜為±5%。宜對鋼主梁節(jié)段進行稱重，稱重精度不宜大于5‰。每種規(guī)格型號的斜拉索至少有一根應測定其彈性模量，彈性模量測量應在預張拉后進行。測量方法滿足JT/T775規(guī)定。每一根斜拉索成品索出廠前須預張拉，預拉力為標準破斷荷載的0.55倍，預張拉后冷鑄錨中錨板的回縮值不得大于6mm；吊索出廠前按照1.2~1.4倍的設計索力進行預張拉檢驗。健康監(jiān)測一般規(guī)定健康監(jiān)測系統(tǒng)功能應滿足結構安全預警評估、橋梁日常運營養(yǎng)護管理、應急管理的需要，并綜合考慮結構設計和建造的相關要求。應采用穩(wěn)定可靠、技術成熟、性能先進、表貼或非接觸式監(jiān)測設備，埋置式設備壽命不宜少于20年，外置式設備壽命不宜少于8年。影響鐵路行車安全的監(jiān)測內容，非天窗時段應具備100%的安全可用保障。監(jiān)測方案應滿足公路（城市道路）、鐵路運營工況條件、監(jiān)測頻次和精度要求，公路部分應符合GB50982和JT/T1037，鐵路部分應符合Q/CR757和Q/CR9576。鐵路橋面的監(jiān)測設備安裝及防護應符合鐵路建筑限界要求、軌旁設備安裝及管理要求。健康監(jiān)測系統(tǒng)應與橋梁主體結構設計同步進行，與橋梁施工同步實施，提前規(guī)劃好監(jiān)控中心用地、橋區(qū)供電、通訊路由、預埋件安裝等工程界面。監(jiān)測方案應重點對橋址風場環(huán)境，主梁的位移、振動加速度、梁端轉角、梁端位移，斜拉索的振動加速度、位移，橋墩基礎范圍河床沖刷等進行監(jiān)測。測點布設應結合結構受力特點、理論分析結果，并綜合考慮監(jiān)測設備的安裝、測讀、維護、更換以及線纜敷設。測點位置應考慮對主要鋼結構疲勞性能的影響。公路和鐵路結構的監(jiān)測測點應統(tǒng)籌考慮，統(tǒng)一布置于同一關鍵截面。涉及鐵路行車安全的測點數(shù)量應一對一冗余，滿足預警、監(jiān)測參數(shù)分析和結構狀態(tài)評估需求。主梁振動測點應結合橋梁結構模態(tài)分析，布設在結構主要振型的關鍵位置，斜拉索振動測點應結合拉索的長度和阻尼器的布設方式，選擇易發(fā)生高頻振動的中長索布設。主梁線形宜結合軌道CPⅢ點位置進行布設，測點間距宜小于60m，上下游對稱布置。注：CPⅢ為基樁控制網。鋼軌伸縮調節(jié)器測點應根據(jù)設備類別和出廠參數(shù)進行布設，可考慮與梁端支座位移及梁端轉角測點共用。監(jiān)測設備的選取應綜合考慮量程、測量精度、分辨率、靈敏度、動態(tài)頻響特性、抗干擾能力、使用年限等性能參數(shù)。工作量程宜控制在滿量程的30%~70%，分辨率宜控制在監(jiān)測值的1/15~1/8。應合理布設采集站，相鄰采集站的間距不宜大于500m。健康監(jiān)測系統(tǒng)設計系統(tǒng)應設計合理、穩(wěn)定可靠、操作方便、便于維護及擴展升級。應采用先進的硬件設備、先進的網絡平臺、先進的開發(fā)技術，保證系統(tǒng)具有一定的超前性。應按照環(huán)境作用、汽車荷載、列車荷載、特殊荷載的特點，設計低、中、高、觸發(fā)四類采集模式，低頻采集不低于1次/10min，中頻采集不低于1Hz，高頻采集不低于50Hz，觸發(fā)采集不得漏采。應采用專用網絡進行數(shù)據(jù)傳輸，通訊帶寬應不小于100Mbit/s。結構響應類監(jiān)測數(shù)據(jù)應永久保存，熱數(shù)據(jù)存儲時間應不少于1年，不同類別的數(shù)據(jù)應保持時間同步性，滿足數(shù)據(jù)融合、關聯(lián)分析的需要。數(shù)據(jù)庫設計應遵循可靠性、先進性和可擴展性原則，應采用分布式數(shù)據(jù)庫架構對信息進行分類存儲管理，系統(tǒng)訪問速率不因系統(tǒng)使用時間的增長而降低。應實行公鐵分離、管理分級、分權限的訪問控制，與其他信息系統(tǒng)之間應采用防火墻和虛擬專網等技術實施隔離和保護，信息安全應符合GB/T22239規(guī)定的二級安全通用要求。預警體系應對原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)質量評估，并采用預處理方法消除異常數(shù)據(jù)，減少系統(tǒng)誤報警。應對結構各類監(jiān)測參數(shù)建立明確的預警指標，并對其監(jiān)測結果按照藍色、黃色和紅色三級預警。預警閾值應根據(jù)設計值、竣工試驗值、規(guī)范容許值以及歷史監(jiān)測結果等多種因素綜合確定，預警閾值可按照表3進行選取。表3預警閾值設置方法預警等級閾值影響藍色預警

（通常值）按實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計值（以年度為周期），具有97.5%保證率的預警指標分位值；系統(tǒng)建設初期，不設置。異于日常數(shù)據(jù)正常水平，可能對結構使用性能產生不良影響。黃色預警

（警戒值）按紅色預警值的75%或動靜載試驗和聯(lián)調聯(lián)試結果進行設置。接近設計荷載組合響應的最高水平，橋梁非主要受力構件可能出現(xiàn)損傷，影響結構主要受力構件耐久性。紅色預警

（安全限值）設計荷載組合最不利工況的響應值，或相關規(guī)范與規(guī)程規(guī)定的限值，或行車安全限值，或設計容許值。橋梁主要受力構件可能出現(xiàn)損傷，可能影響橋梁結構安全、行車安全。養(yǎng)護維修及防護一般規(guī)定斜拉橋的養(yǎng)護維修設施及防護設施應進行專門設計，并與主體結構相協(xié)調。提出運營期間結構養(yǎng)護維修的要點。斜拉橋主要結構和部件在運營期內，應滿足維護人員可到達、可檢查、可維修的要求。斜拉橋養(yǎng)護需求設置的結構或連接件，應設定養(yǎng)護工況，考慮養(yǎng)護設施及養(yǎng)護人員的荷載以及養(yǎng)護中結構重力的變化，進行養(yǎng)護工況驗算，提出維修過程中的最大限制荷載。應考慮斜拉橋結構與部件養(yǎng)護或更換作業(yè)的工作空間。養(yǎng)護維修設施索塔內應設置步梯、作業(yè)平臺和升降梯，并配備照明及防火設備。鋼結構主梁應設置檢修通道和檢查車，方便主梁縱橫向檢查。橋面檢修走道和箱梁內宜設置電源和照明。橋梁養(yǎng)護照明應符合TB10089的相關規(guī)定。在封閉的鋼梁或鋼塔的箱室內部，應根據(jù)需要設置除濕系統(tǒng)。索塔上應預留用于斜拉索檢修、更換相應設施的預埋構件。應設置防雷系統(tǒng)、導航燈標、航空障礙標志燈的檢修通道和工作平臺。應設置支座、伸縮縫、阻尼器等可更換部件的檢修通道及工作平臺。應在梁底和墩頂預留臨