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GDJTG 广东省交通运输行业地方标准 GDJTG/T A01―2015 超高性能轻型组合桥面结构技术规程 Technical Specification for Ultra-high Performance Light-weighted Composite Deck Structure 2015-06-15 发布 2015-06-15 实施 广东省交通运输厅发布 广东省交通运输行业地方标准 超高性能轻型组合桥面结构技术规程 Technical Specification for Ultra-high Performance Light-weighted Composite Deck Structure GDJTG/T A01―2015 主编单位:广东冠生土木工程技术有限公司 批准部门:广东省交通运输厅 实施日期:2015 年6月15 日2015 年・广州

2 前言前言本规程按照《GB/T 1.

1-2009 标准化工作导则》给定的规则起草. 正交异性钢桥面具有结构自重轻、施工快捷方便、承载能力大等优点,在国内外桥 梁工程中得到广泛应用.钢桥面系通常由正交异性钢桥面板与沥青混凝土铺装层组成. 在运营中,钢桥面系容易出现以下两种典型的病害问题:(1)正交异性钢桥面板疲劳 开裂;

(2)沥青混凝铺装层使用寿命偏短,易出现开裂、车辙、壅包等病害,须频繁 维护.这些病害问题在国内桥梁中普遍存在,影响了桥梁结构的耐久性和行车舒适性, 并增加了钢桥面的维护成本. 为了解决钢桥面系的上述难题, 本规程编制单位借鉴国际上有关超高性能混凝土的 研究成果,通过大量的科学研究及实桥试验,提出了超高性能轻型组合桥面结构,该结 构由正交异性钢桥面板与超高韧性混凝土组合而成,具有局部刚度大、耐久性能好等优 点,能够综合解决正交异性钢桥面板的上述典型病害问题. 超高性能轻型组合桥面结构是一种新型的桥面结构形式, 与传统的正交异性钢桥面 板相比,其设计、施工、验收技术条件均有所不同.为此,特制订本规程. 本规程是在经过

4 年的一系列理论分析和试验研究, 并在广东省肇庆市马房大桥实 桥应用和检验的基础上进行编写的. 负责本规程日常解释工作的单位:广东冠生土木工程技术有限公司(广州市番禺区 大石街沿江中路北联村新北大街

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湖南大学桥梁工程系(长 沙市岳麓山湖南大学土木工程学院,邮政编码:410012,联系电话 13908468141,电子

邮箱:shaoxd@vip.163.com). 负责本规程日常管理工作的单位:广东省交通运输规划研究中心(广州市越秀区白 云路

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邮箱: gdjtdb@gdcd.gov.cn). 超高性能轻型组合桥面结构技术规程(GDJTG/T A01―2015) II 主编单位:广东冠生土木工程技术有限公司 参编单位:湖南大学 广东省公路建设有限公司 广东虎门大桥有限公司 广东冠粤路桥有限公司 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司 主要编写人: 邵旭东 肖礼经 曹君辉 黄政宇 李嘉吴玉刚 涂常卫 王树林 曾田胜 梁立农 陈刚熊锋周志敏 杨亚兵 利良泉 张哲张会荣 目录I目录1总则.1

2 术语和符号.2 2.1 术语22.2 符号43材料.7 3.1 STC.7 3.2 钢材

13 3.3 普通钢筋

16 4 基本规定.18 4.1 一般规定

18 4.2 承载能力极限状态计算.20 4.3 正常使用极限状态验算.21 4.4 持久状况及短暂状况应力验算.22 4.5 疲劳验算

22 4.6 设计流程和设计内容.23

5 承载能力极限状态设计.24 5.1 抗弯承载力计算.24 5.2 抗剪承载力计算.26 5.3 整体稳定计算.27 5.4 疲劳验算

29 6 正常使用极限状态设计.41 6.1 一般规定

41 6.2 应力验算

42 6.3 栓钉内力验算.46 6.4 STC 抗裂验算

46 6.5 挠度验算

47 7 剪力连接件.48 超高性能轻型组合桥面结构技术规程(GDJTG/T A01―2015) ―II― 7.1 一般规定

48 7.2 抗剪承载力设计值.48 7.3 剪力连接件疲劳验算.49 7.4 剪力连接件的数量计算.50

8 构造要求.51

9 施工.53 9.1 一般规定

53 9.2 施工准备

55 9.3 焊接栓钉

56 9.4 铺筑施工

57 9.5 特殊气候条件下施工.60

10 检验与验收.62 10.1 一般规定

62 10.2 进场检验

62 10.3 质量检验

63 10.4 质量验收

69 附录 A STC 用钢纤维性能检验方法.70 附录 B 开口加劲肋侧扭屈曲的弹性临界弯矩计算

73 本规程用词说明.75 引用标准名录.76 条文说明.79

1 总则.81

2 术语和符号.83

3 材料.84 3.1 STC.84 3.2 钢材

87 3.3 普通钢筋

87 4 基本规定.88 4.1 一般规定

88 目录III 4.2 承载能力极限状态计算.88 4.3 正常使用极限状态验算.89 4.4 持久状况及短暂状况应力验算.90 4.5 疲劳计算

90 4.6 设计流程和设计内容.90

5 承载能力极限状态设计.91 5.1 抗弯承载力计算.91 5.2 抗剪承载力计算.92 5.3 整体稳定计算.92 5.4 疲劳验算

95 6 正常使用极限状态设计.98 6.1 一般规定

98 6.2 应力验算

99 6.3 栓钉内力验算.100 6.4 STC 抗裂验算

100 6.5 挠度验算

101 7 剪力连接件.102 7.1 一般规定

102 7.2 抗剪承载力设计值.102 7.3 剪力连接件疲劳计算.103 7.4 剪力连接件的数量计算与布置.104

8 构造要求.105

9 施工.106 9.1 一般规定

106 9.2 施工准备

106 9.3 焊接栓钉

106 9.4 铺筑施工

106 9.5 特殊气候条件下施工.107

10 检验与验收.108 超高性能轻型组合桥面结构技术规程(GDJTG/T A01―2015) ―IV― 10.1 一般规定

108 10.2 进场检验

108 10.

3 质量检验

108 10.

4 质量验收

108 总则 ―1―

1 总则 1.0.1 为规范超高性能轻型组合桥面结构工程的设计和施工,统一质量检验标准,确 保其安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理,特制定本规程. 1.0.2 本规程适用于以超高性能轻型组合桥面结构作为桥面体系的桥梁结构, 包括新 建桥梁和大中修桥梁钢桥面改造,具体包含了超高性能轻型组合桥面结构工程的设计、 施工及检验.对于其它领域的工程,亦可参考使用. 1.0.3 本规程中超高性能轻型组合桥面结构的钢梁系指含有正交异性钢桥面板的钢 主梁,钢主梁的形式多为钢箱梁. 1.0.4 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法, 按分项系数的表达式进行 设计. 1.0.5 超高性能轻型组合桥面结构按 STC 不开裂进行设计,设计基准期与主体桥梁 结构一致. 1.0.6 铺装层根据不同的材料类型,采用相应的设计寿命. 1.0.7 超高性能轻型组合桥面结构工程的设计、施工及检验除应符合本规程外,尚应 符合国家现行有关标准的规定. 超高性能轻型组合桥面结构技术规程(GDJTG/T A01―2015) ―2―

2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 超高韧性混凝土 Super Toughness Concrete (STC) 由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和减水剂等材料或由上述材料制成的干混料 先加水拌合,再经凝结硬化后形成的一种具有高抗弯强度、高韧性、高耐久性的水泥基 复合材料,简称 STC. 2.1.2 超高性能轻型组合桥面结构 Ultra-high Performance Light-weighted Composite Deck Structure 超高性能轻型组合桥面结构主要由正交异性钢桥面板、超高韧性混凝土层组合而 成,超高性能轻型组合桥面结构顶面可铺设面层(沥青混凝土铺装层),如图 2.1.2 所示. 横隔板 纵肋 钢面板 沥青混凝土铺装层 面层 改性乳化沥青等 粘结层 超高韧性混凝土层 主结构上层 栓钉 主结构下层 钢面板 图2.1.2 超高性能轻型组合桥面结构示意图 2.1.3 主结构上层 Main Structure Upper Course 主结构上层由 STC 层、栓钉和钢筋网组成,起主要承重和防水作用.如图 2.1.3 所示. 术语和符号 ―3― 钢筋网 超高韧性混凝土层 栓钉 图2.1.3 主结构上层示意图 2.1.4 粘结层 Bonding Layer 介于主结构上层与面层之间,起到粘结作用的薄层构造,宜采用改性沥青质材料. 2.1.5 面层 Surface Course 位于超高性能轻型组合桥面结构顶面的沥青混凝土铺装层,简称面层. 2.1.6 钢纤维 Steel Fiber 用钢质材料加工制成的短纤维. 2.1.7 钢纤维体积率 Steel Fiber Volume Fraction 在超高韧性混凝土中,钢纤维所占的体积百分数. 2.1.8 高温蒸汽养护 Steam Treating 浇注的超高韧性混凝土在高温、蒸汽环境中持续养护一段时间后达到强度等级,这 一养护过程称为高温蒸汽养护. 2.1.9 栓钉 Shear Stud 栓钉又名剪力钉,起到连接钢板与超高韧性混凝土层的作用. 2.1.10 接缝 Joint 为满足超高韧性混凝土在大跨、宽幅桥面上的分块与分幅施工,或满足超高性能轻 型组合桥面结构的节段拼装施工,在不同施工单元间设置的连接形式. 超高性能轻型组合桥面结构技术规程(GDJTG/T A01―2015) ―4― 2.2 符号下列术语和定义适用于本规程. 2.2.1 材料性能有关符号 STC22 ――抗弯拉强度标准值为

22 MPa 的超高韧性混凝土;

Ec ――超高韧性混凝土的抗压/抗拉弹性模量;

Es ――钢材的弹性模量;

Er ――钢筋的弹性模量;

Gc ――超高韧性混凝土的剪切性模量;

Gs ――钢材的抗剪弹性模量;

ck f 、 d c f ――不配筋的超高韧性混凝土的轴心抗压强度标准值、设计值;

, cu k f ――边长 100mm 的超高韧性混凝土立方体抗压强度标准值;

fk f 、 fd f ――超高韧性混凝土抗弯拉强度标准值、设计值;

td f ――不配筋的超高韧性混凝土的轴心抗拉强度设计值;

, εcrack d ――不配筋的超高韧性混凝土的轴心受拉初裂应变设计值;

t εd ――不配筋的超高韧性混凝土的轴心受拉极限应变设计值;

r t f ――配筋的超高韧性混凝土的名义弯拉应力容许值;

, int r t jo f ――接缝处配筋的超高韧性混凝土的名义弯拉应力容许值;

y f ――钢材的屈服强度;

d f ――钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值;

vd f ――钢材抗剪强度设计值;

ccd f ――钢材断面承压强度设计值;

stud y f 、 stud f ――栓钉的屈服强度和抗拉强度;

sk f 、 sd f ――普通钢筋抗拉强度标准值、设计值;

术语和符号 ―5― '

sk f 、 '

sd f ――普通钢筋抗压强度标准值、设计值;

[ ] σ Δ c ―疲劳验算中,超高韧性混凝土的容许应力幅;

[ ] σ Δ s ―疲劳验算中,钢结构构件或构........