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公路桥涵施工技术规范 第3页

更新时间:2009-5-20:  来源:毕业论文
公路桥涵施工技术规范 第3页
2
24
⎟⎠

⎜⎝
Δ = − ⎛
P
f d md (A-4)
式中:d??量距时钢尺两端支点间距离;
m??钢尺每单位长度的质量;
P??测量时的实际拉力。
5 倾斜度改正( Δh )
改正数
⎟ ⎟


⎜ ⎜ ⎝

Δ = − +
3
2 4
2 8L
h
L
h h (A-5)
式中:L??倾斜尺段长度;
h??两端高差。
6 每一尺段之实际长(dn)
dn = l + Δl + Δt + ΔP + Δf + Δh (A-6)
7 距离全长(d)
d = Σdn = Σ(l + Δl + Δt + ΔP + Δf + Δh) (A-7)
附录B 试桩试验办法
B.1 一般规定
B.1.1 本办法适用于施工阶段检验性的试桩,其内容包括工艺试验、动力试验及
静压、静拔和静推试验。但在多年冻土、湿陷性黄土等地层的试桩试验,不适用
本办法。
180
B.1.2 试桩的位置应符合设计要求,设计无要求时,宜选择在有代表性地质的地
方,并尽量靠近地质钻孔或静力触探孔,其间距一般不宜大于5m 或小于1m。
试桩的桩径、测试内容应符合设计要求。
B.1.3 勘测设计阶段的试桩数量由设计部门确定,施工阶段的试桩数量规定如下:
1 静压试验应按施工合同规定的数量进行试桩,可按下列规定进行:
1)在相同地质情况下,按桩总数的1%计,并不得少于2 根。
2)位于深水处的试桩,根据具体情况,由主管单位研究确定。
2 静拔、静推试验根据合同要求进行办理。
3 工艺试验由施工单位拟定,报主管单位批准。
B.1.4 试桩前应进行下列准备工作:
1 试桩的桩顶如有破损或强度不足时,应将破损和强度不足段凿除后,修补
平整。
2 做静推试验的桩,如系空心桩,则应于直接受力部位填充混凝土。
3 做静压、静拔的试桩,为便于在原地面处施加荷载,在承台底面以上部分
或局部冲刷线以上部分设计不能考虑的摩擦力应予扣除。
4 做静压、静拔的试桩,桩身需通过尚未固结新近沉积的土层或湿陷性黄土、
软土等土层对桩侧产生向上的负摩擦力部分,应在桩表面涂设涂层,或设置套管
等方法予以消除。
5 在冰冻季节试桩时,应将桩周围的冻土全部融化,其融化范围:静压、静
拔试验时,离试桩周围不小于lm;静推试验时,不小于2m。融化状态应保持到
试验结束。
在结冰的水域做试验时,桩与冰层间应保持不小于l00nnn 的间隙。
B.2 验工艺试验和冲击试验
B.2.1 施工阶段的工艺试验和冲击试验的主要目的:
(1)选择合理的施工方法和机具设备;
(2)检验桩沉人土中的深度能否达到设计要求;
(3)选定锤击沉桩时的锤垫、桩垫及其参数;
(4)利用静压试验等方法,验证选用的动力公式在该地质条件下的准确程度;
(5)选定射水设备及射水参数(水量、水压等);
(6)查定沉桩时有无“假极限”或“吸入”现象,并确定是否需要复打以及
决定复打前的“休止”天数;
(7)确定施工工艺和停止沉桩的控制标准。
B.2.2 冲击试验的程序按下列规定执行:
1 使用蒸汽锤时,预先将汽锤加热。
2 用单动汽锤、坠锤沉桩时,记录桩身每下沉1.0m 的锤击数和全桩的总锤
击数,并测量锤击每米沉桩平均落锤高度;用双动汽锤、柴油锤、振动锤沉桩时,
记录桩身每下沉1.0m 的锤击(或振动)时间和全桩的总锤击(或总振动)时间。
3 当桩沉至接近设计标高附近(约1.0m 左右)时,用单动汽锤、坠锤沉桩,记
录每l00mm 的锤击数,至设计标高时,最后加打5 锤,记录桩的下沉量,算出
每锤平均值(以mm/击计),作为停锤贯入度;用双动汽锤、柴油锤、振动锤沉
桩,记录每l00mm 的锤击(或振动)时间,算出最后l00mm 每分钟平均值(以mm
/min 计),作为停锤贯人度。
181
4 冲击(复打)试验和注意事项:
1)冲击试验应经过“休止”后进行,“休止”时间按照本条第6 款的规定。
2)用沉桩时达到最后贯人度相同的功能(用坠锤、单动汽锤或柴油锤时,使
落锤高度相同;用双动汽锤时,使汽压相同,并迅速送汽锤击;用振动锤时使其
各项技术条件相同)和相同的设备(包括桩锤规格、桩帽、锤垫、桩垫等)进行锤击
或振动。
3)用坠锤、单动汽锤沉桩,着实的锤击5 锤取其平均贯入度;用双动汽锤、
柴油锤、振动锤沉桩,取其最后l00mm 的锤击、振动时间的每分钟平均贯入度
作为最终贯入度;贯入度的单位分别为mm/击,mm/min。
5 填写沉桩试验记录。
6“休止”时间应按土质不同而异,可由试验确定,一般不少于下列天数:
1)桩穿过砂类土,桩尖位于大块碎石土、紧密的砂类土或坚硬的粘质土上,
不少于1d。
2)在粗、中砂和细砂里,不少于3do
3)在粘质土和饱和的粉质土里,不少于6d。
B.3 静压试验
B.3.1 试验目的:通常用来确定单桩承载力和荷载与位移的关系,以及校核动力
公式的准确程度。
B.3.2 试验方法:采用慢速文持荷载法,若设计无特殊要求时,用单循环加载试
验。
B.3.3 试验时间:静压试验应在冲击试验后立即进行。对于钻(挖)孔灌注桩,须待
混凝土达到能承受设计要求荷载后,才可进行试验。
B.3.4 试验加载装置:一般采用油压千斤顶加载。千斤顶的反力装置可根据现场
的实际条件选用下列三种形式之一:
1 锚桩承载梁反力装置:锚桩承载梁反力装置能提供的反力,应不小于预估
最大试验荷载的1.3~1.5 倍。
锚桩一般采用4 根,如入土较浅或土质松软时可增至6 根。锚桩与试桩的中
心间距,当试桩直径(或边长)小于或等于800mm 时,可为试桩直径(或边长)的5
倍;当试桩直径大于800mm 时,上述距离不得小于4m。
2 压重平台反力装置:利用平台上压重作为对桩静压试验的反力装置。压重
不得小于预估最大试验荷载的1.2 倍,压重应在试验开始前一次加上。
试桩中心至压重平台支承边缘的距离与上述试桩中心至锚桩中心距离相同。
3 锚桩压重联合反力装置:当试桩最大加载量超过锚桩的抗拔能力时,可在
承载梁上放置或悬挂一定重物,由锚桩和重物共同承受千斤顶反力。
B.3.5 测量位移装置:测量仪表必须精确,一般使用1/20mm 光学仪器或力学仪
表,如水平仪、挠度仪、偏移计等。支承仪表的基准架应有足够的刚度和稳定性。
基准梁的一端在其支承上可以自由移动,不受温度影响引起上拱或下挠。基准桩
应埋人地基表面以下一定深度,不受气候条件等影响。基准桩中心与试桩、锚桩
中心(或压重平台支承边缘)之间的距离宜符合附表B.3.5 的规定。
附表B.3.5 基准桩中心至试桩、锚桩中心(或压重平台支承边)的距离
反力系统 基准桩与试桩 基准桩与锚桩(或压重平台支承
182
边)
锚桩承载梁反力装置 ≥4d ≥4d
压重平台反力装置 ≥2.0m ≥2.0m
注:表中为试桩的直径或边长d≤800mm 的情况;若试桩直径d>800mm 时,
基准桩中心至试桩中心(或压重平台支承边)的距离不宜小于4.0m。
B.3.6 加载方法
1 加载重心应与试桩轴线相??致。加载时应分级进行,使荷载传递均匀,
无冲击。加载过程中,不使荷载超过每级的规定值。
2 加载分级:每级加载量为预估最大荷载的1/10?1/15。当桩的下端埋人巨
粒土、粗粒土以及坚硬的粘质土中时,第一级可按2 倍的分级荷载加载。
3 预估最大荷载:对施工检验性试验,一般可采用设计荷载的2.0 倍。
B.3.7 沉降观测
1 下沉未达稳定不得进行下一级加载。
2 每级加载的观测时间规定为:每级加载完毕后,每隔15min 观测一次;累
计1h 后,每隔30min 观测一次。
B.3.8 稳定标准:每级加载下沉量,在下列时间内如不大于0.1mm 时即可认为稳
定:
1 桩端下为巨粒土、砂类土、坚硬粘质土,最后30min。
2 桩端下为半坚硬和细粒土,最后1h。
B.3.9 加载终止及极限荷载取值
1 总位移量大于或等于40mm,本级荷载的下沉量大于或等于前一级荷载的
下沉量的5 倍时,加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。
2 总位移量大于或等于40mm,本级荷载加上后24h 未达稳定,加载即可终
止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。
3 巨粒土、密实砂类土以及坚硬的粘质土中,总下沉量小于40mm,但荷载
已大于或等于设计荷载X 设计规定的安全系数,加载即可终止。取此时的荷载
为极限荷载。
4 施工过程中的检验性试验,一般加载应继续到桩的2 倍的设计荷载为止。
如果桩的总沉降量不超过40mm,及最后一级加载引起的沉降不超过前一级加载
引起的沉降的5 倍,则该桩可以予以检验。
5 极限荷载的确定有时比较困难,应绘制荷载一沉降曲线(P-s 曲线)、沉降一
时间曲线(s-t 曲线)确定,必要时还应绘制s-lgt 曲线、s-lgP 曲线(单对数法)、
s-[1-P/Pmax]曲线(百分率法)等综合比较,确定比较合理的极限荷载取值。
B.3.10 桩的卸载和回弹量观测
1 卸载应分级进行,每级卸载量为两个加载级的荷载值。每级荷载卸载后,
应观测桩顶的回弹量,观测办法与沉降相同。直到回弹稳定后,再卸下一级荷载。
回弹稳定标准与下沉稳定标准相同。
2 卸载到零后,至少在2h 内每30min 观测一次,如果桩尖下为砂类土,则
开始30min 内,每15min 观测一次;如果桩尖下为粘质土,第一小时内,每15min
观测一次。
B.3.11 试验记录:所有试验数据应按附表B.3.11 及时填写记录,绘制静压试验曲
线,如附图B.3.11 所示,并编写试验报告。
183
附表B.3.11 静压试验记录表
线 桥 号试桩 地质
情况
沉桩方法及设备型号 桩的类型、截面尺寸
及长度
桩的入土深度 (m) 设计荷载 (kN) 最终贯入
度 (mm/击)
加载方法 加载顺序
起止时间 各表读数 位移(mm)
气温
(℃






号 日 时 分
间歇
时间
(mi
n)
每级
荷载
(kN
) 1

2

平均
读数
(mm
) 下





其他记录:
B.4 静拔试验
B.4.1 试验目的:在个别桩基中设计承受拉力时,用以确定单桩抗拔容许承载力。
B.4.2 试验时间:一般可按复打规定的“休止”时间以后进行。对于钻(挖)孔灌注
桩,须待灌注的混凝土强度达到设计要求的强度后才可进行。静拔试验也可在静
压试验后进行。
B.4.3 加载装置:可采用油压千斤顶加载。千斤顶的反力装置一般采用两根锚桩
和承载梁组成,试桩和承载梁用拉杆连接,将千斤顶置于两根锚桩之上,顶推承
184
载梁,引起试桩上拔。试桩与锚桩间中心距离可按B.3.4 条第1 款确定。
B.4.4 加载方法:一般采用慢速文持荷载法进行。施加的静拔力必须作用于桩的
中轴线。加载应均匀、无冲击。每级加载量不大于预计最大荷载的1/10~1/
15。
B.4.5 位移观测:按B.3.7 条沉降观测规定办理。
B.4.6 稳定标准:位移量小于或等于0.1mm/h,即可认为稳定。
B.4.7 加载终止:勘测设计阶段,总位移大于或等于25mm,加载即可终止;施
工阶段,加载不应大于设计容许抗拔荷载。
B.4.8 试验记录:所有试验观测数据应按附表B.3.11 及时填写记录,并绘制如附
图B.3.11 所示曲线(代表拔出位移的纵坐标改为向上)。
B.5 静推试验
B.5.1 试验目的及试验方法:试验目的主要是确定桩的水平承载力、桩侧地基土
水平抗力系数的比例系数。试验方法,对于承受反复水平荷载的基桩,采用多循
环加卸载方法;对于承受长期水平荷载的基桩,采用单循环加载方法。
B.5.2 加载装置
1 一般采用两根单桩通过千斤顶相互顶推加载;或在两根锚桩间平放一根横
梁,用千斤顶向试桩加载;有条件时可利用墩台或专设反力座以千斤顶向试桩加
载。在千斤顶。与试桩接触处宜安没一球形铰座,保证千斤顶作用力能水平通过
桩身轴线。
2 加载反力结构的承载能力应为预估最大试验荷载的1.3~1.5 倍,其作用方
向的刚度不应小于试桩。反力结构与试桩之间净距按设计要求确定。
3 固定百分表的基准桩宜设在桩侧面靠位移的反方向,与试桩净距不小于试
桩直径的1 倍。
B.5.3 多循环加卸载试验法按下列规定进行:
1 加载分级:可按预计最大试验荷载的1/10?1/15,一般可采用5~10kN,
过软的土可采用2kN 级差。
2 加载程序与位移观测:各级荷载施加后,恒载4min 测读水平位移,然后
卸载至零,2min 后测读残余水平位移,至此完成一个加载循序,如此循环5 次,
便完成一级荷载的试验观测。加载时间应尽量缩短,测量位移间隔时间应严格准
确,试验不得中途停歇。
3 加载终止条件:当出现下列情况之一时即可终止加载
(1)桩顶水平位移超过20~30mm(软土取40mm);
(2)桩身已经断裂;
(3)桩侧地表明显裂纹或隆起。
B.5.4 多循环加卸载法的资料整理
单桩水平静推试验记录参照附表B.5.4。
附表B.5.4 单桩水平静推试验记录
试桩号: 上下表距:
荷观测时循环加载 卸载 水平位移
(mm)
加载上转备
185

(kN
)

d/h/mi
n
数 上












表读数

角 注
试验 记录 校核 施工负责人
由试验记录绘制水平荷载一时间一桩顶位移关系曲线(H-t-x 曲线),见附图
B.5.4-1,水平荷载一位移梯度关系曲线(H-Δx/ΔH 曲线),见附图B.5.4-2。
当桩身具有应力量测资料时,尚应绘制应力沿桩身分布和水平力一最大弯矩
截面钢筋应力关系曲线(H-a。曲线)见图B.5.4-3。
B.5.5 多循环加卸载临界荷载(Hcr)、极限荷载(Hu)及水平抗推容许承载力
1 临界荷载Hcr:相当于桩身开裂,受拉混凝土不参加工作时的桩顶水平力,
其数值可按下列方法综合确定:
(1)取H-t-x 曲线出现突变点的前一级荷载;
(2)取H-Δx/ΔH 曲线的第一直线段的终点所对应的荷载;
(3)取H-σg 曲线第一突变点对应的荷载。
2 极限荷载Hu:其数值可按下列方法综合确定:
(1)取H-t-x 曲线明显陡降的前一级荷载;
(2)取H-t-x 曲线各级荷载下水平位移包络线向下凹曲的前一级荷载;
(3)取h-Δx/Δh 曲线第二直线终点所对应的荷载;
186
(4)桩身断裂或钢筋应力达到流限的前一级荷载。
3 水平抗推容许荷载:为水平极限荷载除以设计规定的安全系数。
B.5.6 单循环加载试验法可按下列规定执行:
1 加载分级与多循环加卸载试验方法相同。
2 加载后测读位移量与静压试验测读的方法相同。
3 静推稳定标准:如位移量小于或等于0.05mm/h 即可认为稳定。
4 终止加载条件:勘测设计阶段的试验,水平力作用点处位移量大于或等于
50mm,加载即可终止;施工检验性试验,加载不应超过设计的容许荷载。
5 试验记录:所有试验观测数据应填写记录,并绘制如附图B.3.11 所示曲线图。
将水平位移量改为横坐标,荷载改为纵坐标。附录C-1 泥浆原料和外加剂的性
能要求及需要量计算方法
1 泥浆原料粘质土的性能要求
一般可选用塑性指数大于25,粒径小于0.074mm 的粘粒含量大于50%的粘
质土制浆。当缺少上述性能的粘质土时,可用性能略差的粘质土,并掺人30%
的塑性指数大于25 的粘质土。
当采用性能较差的粘质土调制的泥浆其性能指标不符合要求时,可在泥浆中
掺人Na2C03(俗称碱粉或纯碱)、氢氧化钠(NaOH)或膨润土粉末,以提高泥浆性能
指标。掺人量与原泥浆性能有关,宜经过试验决定。一般碳酸钠的掺人量约为孔
中泥浆土量的0.1%~0.4%。
2 泥浆原料膨润土的性能和用量
膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种。前者质量较好,大量用于炼钢、
铸造中,钻孔泥浆中用量也很大。膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量
少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、
造浆能力大等优点。一般用量为水的8%,即8kg 的膨润土可掺100L 的水。对
于粘质土地层,用量可降低到3%~5%。较差的膨润土用量为水的12%左右。
3 泥浆外加剂及其掺量
1)CMC(Carboxy Methyl Celluose)全名羧甲基纤文素,可增加泥浆粘性,使土
层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。掺人量为膨润土的0.05
%~0.01%。
2)FCI,又称铬铁木质素磺酸钠盐,为分散剂,可改善因混杂有土,砂粒,
碎、卵石及盐分等而变质的泥浆性能,可使上述钻渣等颗粒聚集而加速沉淀,改
187
善护壁泥浆的性能指标,使其继续循环使用。掺量为膨润土的0.1%~0.3%。
3)硝基腐殖碳酸钠(简称煤碱剂),其作用与FCI 相似。它具有很强的吸附能力,
在粘质土表面形成结构性溶剂水化膜,防止自由水渗透,能使失水量降低,使粘
度增加,若掺人量少,可使粘度不上升,具有部分稀释作用,掺用量与FCI 同。
2)、3)两种分散剂可任选一种。
4)碳酸钠(Na2CO3)又称碱粉或纯碱。它的作用可使pH 值增大到10。泥浆中
pH 值过小时,粘土颗粒难于分解,粘度降低,失水量增加,流动性降低;小于
7 时,还会使钻具受到腐蚀;若pH 过大,则泥浆将渗透到孔壁的粘土中,使孔
壁表面软化,粘土颗粒之间凝聚力减弱,造成裂解而使孔壁坍塌。pH 值以8~
10 为宜,这时可增加水化膜厚度,提高泥浆的胶体率和稳定性,降低失水量。
掺入量为膨润土的0.3%~0.5%。
5)PHP,即聚丙烯酰胺絮凝剂。它的作用为,在泥浆循环中能清除劣质钻屑,
保存造浆的膨润土粒;它具有低固相、低相对密度、低失水、低矿化、泥浆触变
性能强等特点。掺人量为孔内泥浆的0.003%。
6)重晶石细粉(BaSO4),可将泥浆的相对密度增加到2.0~2.22,提高泥浆护
壁作用。为提高掺人重晶粉后泥浆的稳定性,降低其失水性,可同时掺入0.1%~
0.3%的氢氧化钠(NaOH)和0.2%~0.3%的橡胶粉。掺入上述两种外加剂后,最
适用于膨胀的粘质塑性土层和泥质页岩土层。重晶石粉掺量根据原泥浆相对密度
和土质情况检验决定。
7)纸浆、干锯来、石棉等纤文质物质,其掺量为水量的1%~2%,其作用是
防止渗水并提高泥浆循环效果。
以上各种外加剂掺人量,宜先做试配,试验其掺人外加剂后的泥浆性能指标
是否有所改善,并符合要求。
各种外加剂宜先制成小剂量溶剂,按循环周期均匀加入,并及时测定泥浆性
能指标,防止掺人外加剂过量。每循环周期相对密度差不宜超过0.01。
4 调制泥浆的原料用量计算
在粘质土层中钻孔,钻孔前只需调制不多的泥浆。以后可在钻进过程中,利
用地层粘质土造浆、补浆。
在砂类土、砾石土和卵石土中钻孔时,钻孔前应备足造浆原料,其数量可按
以下公式和原则计算:
1
1 2
2 3 ρ
ρ ρ
ρ ρ
ρ −


m = V =
式中:m??每立方米泥浆所需原料的质量(t);
V?每立方米泥浆所需原料的体积(m3);
ρ 1??原料的密度(t/m3);
ρ 2 ??要求的泥浆密度(t/m3),。
ρ 2 = Vρ 1t(1−V )ρ 3
ρ 3 ??水的密度,取ρ 3 =lt/m3。
若造成的泥浆的粘度为20-22s 时,则各种原料造浆能力为:黄土胶泥1~3m3
/t,白土、陶土、高岭土3.5~8m3/t,次膨润土为9m3/t,膨润土为15m3/t。
从以上资料得知,膨润土的造浆能力为黄土胶泥的5~7 倍。附录C-2 泥浆各
种性能指标的测定方法
1 相对密度ρ x :可用泥浆相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯,加
188
盖并洗净从小孔溢出的泥浆,然后置于支架上,移动游码,使杠杆呈水平状态(即
气泡处于中央),读出游码左侧所示刻度,即为泥浆的相对密度。
若工地无以上仪器时,可用一口杯,先称其质量设为m1,再装清水称其质
量为m2,再倒去清水,装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆,称其质量为m3,则
2 1
3 1
m m
m m
x −

ρ = 。
2 粘度η (s) :工地用标准漏斗粘度计测定,粘度计如附图C-2-1 所示。用两
端开口量杯分别量取200ml 和500ml 泥浆,通过滤网滤去大砂粒后,将泥浆700ml
均注入漏斗,然后使泥浆从漏斗流出,流满500ml 量杯所需时间(s),即为所测
泥浆的粘度。
校正方法:漏斗中注入700ml 清水,流出500ml,所需时间应是15s,如偏
差超过±1s,则量测泥浆粘度时应校正。
3 含砂率(%):工地用含砂率计(如附图C-2-2 所示)测定。量测时,把调制好
的泥浆50ml 倒进含砂率计,然后再倒450ml 清水,将仪器口塞紧,摇动lmin,
使泥浆与水混合均匀,再将仪器竖直静放3min,仪器下端沉淀物的体积(由仪器
上刻度读出)乘2 就是含砂率(%)。(有一种大型的含砂率计,容积1000ml,从刻
度读出的数不乘2 即为含砂率)。
4 胶体率(%):亦称稳定率,它是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方
法:可将l00ml 的泥浆放人干净量杯中,用玻璃板盖上,静置24h 后,量杯上部
的泥浆可能澄清为透明的水,量杯底部可能有沉淀物。以100-(水+沉淀物)体积
即等于胶体率。
5 失水量(ml/30min)和泥皮厚(mm):用一张120mm×120mm 的滤纸,置于水平
玻璃板上,中央画一直径30mm 的圆圈,将2ml 的泥浆滴于圆圈中心,30min 后,
量算湿润圆圈的平均半径减去泥浆坍平成为泥饼的平均半径(mm)即失水量,算
出的结果(mm)值代表失水量,单位:ml/min。在滤纸上量出泥饼厚度(mm)即为
泥皮厚。泥皮愈平坦、愈薄,则泥浆质量愈高,一般不宜厚于2~3mm。附录D
普通模板荷载计算
1 模板、支架和拱架的容重应按设计图纸计算确定。
2 新浇筑混凝土和钢筋混凝土的混凝土容重24kN/m3,钢筋混凝土的容重可
189
采用25~26kN/m3(以体积计算的含筋量≤2%时采用25kN/m3,>2%时采用
26kN/m3)。
3 施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载标准值:
(1)计算模板及直接支承模板的小棱时,均布荷载可取2.5kPa,另外以集中
荷载2.5kN 进行验算;
(2)计算直接支承小棱的梁或拱架时,均布荷载可取
1.5kPa;
(3)计算支架立柱及支承拱架的其他结构构件时,均布
荷载可取1.0kPa;
(4)有实际资料时按实际取值。
4 振捣混凝土时产生的荷载(作用范围在有效压头高度
之内):
对水平面模板为2.0kPa;对垂直面模板为4.0kPa。
5 新浇混凝土对模板侧面的压力:
采用内部振捣器,当混凝土的浇筑速度在6m/h 以下时,新浇筑的普通混
凝土作用于模板的最大侧压力可按式(D-1)和式(D-2)计算,侧压力分布图
如附图D:
1 2
Pmax = 0.22γt0K1K2υ (D-1)
Pmax = γh (D-2)
式中: Pmax 一?新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa);
h??为有效压头高度(m);
υ??混凝土的浇筑速度(m/h);
to??新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定;
γ??混凝土的容重(kN/m3);
K1??外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0,掺缓凝作用的外加剂
时取1.2;
K2??混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm 时,取0.85;
50~90mm 时,取1.0;110~150mm 时,取1.15。
6 倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载:
倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载按附表D 采用。
7 其他可能产生的荷载:如雪荷载、冬季保温设施荷载等,按实际情况考虑。
附表D 倾倒混凝土时产生的水平荷载
向模板中供料方法 水平荷载(kPa)
用溜槽、串筒或导管输出 2.0
用容量0.2 及小于0.2m3 的运输器具倾倒2.0
用容量大于0.2 至0.8m3 的运输器具倾倒4.0
用容量大于0.8 m3 的运输器具倾倒 6.0
附录E-1 钢筋的力学、工艺性能
钢筋的力学、工艺性能见附表E-1。
附表E-1 钢筋的力学、工艺性能
190
品 种
屈服

σs
(Mpa)
抗拉强

σb
(Mpa)
伸长率
(%)
冷弯
反向弯
曲正弯
45°反
弯23
°
应力松弛
σ con = 0.7σb






强度
等级
代号
公称
直径
(mm)
不小于
d=弯心直径
a=钢筋公称直

1000h
不大
于(%)
10h 不
大于
(%)
备 注




Ⅰ R235 8~20 235 370
δ5
25
180°
d=a
摘自《钢筋混
凝土用热轧光
圆钢筋》
(GB13013-91)
牌号
HRB
335
6~25
28~
50
335 490
δ5
16
180°
d=3a
d=4a
d=4a
d=5a
牌号
HRB
400
6~28
28~
50
400 570
δ5
14
180°
d=4a
d=5a
d=5a
d=6a





筋 牌号
HRB
500
6~25
28~
50
500 630
δ5
12
180°
d=6a
d=7a
d=7a
d=8a
摘自《钢筋混
凝土用热轧光
圆钢筋》
(GB1499-98)
σ0.2
550
550
δ
10
8
180°
d=3a
σ0.2
520
650
σ
100
4
180°
d=4a
8 5






LL550
LL650
LL800
5~10
σ0.2
640
800
σ
100
4
180°
d=5a
8 5
摘自《冷轧带
肋钢筋》
(GB13788-92)








Q215
Q235
5.5~
30
215
235
375
410
σ
10
27
23
180°
d=0
d=0.5a
摘自《低碳钢
热轧圆盘条》
(GB701-1997)
附录E-2 焊接钢筋的质量验收内容和标准
一、钢筋闪光对焊接头
1 批量规定:在同一台班内,由同一焊工按同一焊接参数完成的300 个同类
型(指钢筋级别和直径均相同的接头)接头作为l 批。一周内连续焊接时可以连续
计算,一周内累计不足300 个接头时,亦按1 批计算。
2 外观检查:每批抽查10%的接头,并不得少于10 个。
3 焊接等长的预应力钢筋(包括螺丝端杆与钢筋)时,可按生产时同等条件制
作模拟试件。
4 螺丝端杆接头可只做拉伸试验。
(1)接头处不得有横向裂纹。
(2)与电极接触处的钢筋表面,对I 级钢筋、HRB335、HRB400 钢筋,不得
有明显烧伤;对HRB500 钢筋不得有烧伤;低温对焊时,对HRB335、HRB400、
HRB500 钢筋,不得有烧伤。
191
(3)接头处的弯折不得大于4°。
(4)接头处的钢筋轴线偏移不得大于0.1 倍的钢筋直径,同时不得大于2mm。
当有一个接头不符合要求时,应对全部接头进行检查,剔出不合格品。不合
格接头切除重焊后,可再次提交验收。
5 力学性能试验:包括拉伸试验和弯曲试验。应从每批成品中切取6 个试件,
3 个进行拉伸试验,3 个进行弯曲试验。试验结果应符合下列要求:
(1)3 个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强
度;余热处理III 级钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于HRB400 钢筋的抗拉强
度。
(2)应至少有2 个试件断于焊缝之外,并呈延性断裂。
当试验结果有1 个试件的抗拉强度小于上述规定值,或有2 个试件在焊缝或
热影响区发生脆性断裂时,应再取6 个试件进行复验,复验结果,当仍有1 个试
件的抗拉强度小于规定值时,或有3 个试件断于焊缝或热影响区,呈脆性断裂,
应确认该批接头为不合格品。
(3)预应力钢筋与螺丝端杆闪光对焊接头拉伸试验结果,3 个试件应全部断于
焊缝之外,呈延性断裂。
当试验结果有1 个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时,应从成品中再切
取3 个试件进行复验,复验结果,当仍有1 个试件在焊缝或热影响区发生脆性断
裂时,应确认该批接头为不合格品。
(4)模拟试件的试验结果不符合要求时,应从成品中再切取试件进行复验,
其数量和要求应与初始试验时相同。
(5)闪光对焊接头弯曲试验时,应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分消除,
且与母材的外表齐平。
弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲试验器上进行,焊缝应处于
弯曲中心点,弯心直径和弯曲角应符合附表E-2-1 的规定,当弯至90°,至少有
2 个试件不得发生破断。
附表E-2-1 闪光对焊接头弯曲试验指标
钢筋级别 弯心直径 弯曲角(°) 钢筋级别 弯心直径 弯曲角(°)
I 级 2d 90 HRB400 5d 90
HRB335 4d 90 HRB500 7d 90
注:①d 为钢筋直径(mm);
②直径大于28mm 的钢筋对焊接头,弯曲试验时弯心直径应增加1 借钢筋直
径。
当试验结果有2 个试件发生破断时,应再取6 个试件进行复验,复验结果,
当仍有3 个试件发生破断,应确认该批接头为不合格品。
二、钢筋电弧焊接头
1 批量规定:以300 个同类型接头为1 批,不足300 个时仍作为1 批。
2 外观检查:应在接头清渣后逐个进行目测或量测,检查结果应符合下列要
求:
(1)焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤。
(2)接头处不得有裂纹。
(3)咬边深度,气孔、夹渣的数量和大小以及接头偏差,不得超过附表E-2-2
所规定的数值。
192
附表L2.2 钢筋电弧焊接头尺寸偏差及缺陷允许值
接 头 型 式
名 称 单 位
帮条焊搭接焊
坡口焊及熔槽帮
条焊
帮条沿接头中心线的纵向偏

mm 0.5d
接头处弯折 ° 4 4 4
0.1d 0.1d 0.1d 接头处钢筋轴线的偏移 mm 3 3 3
焊缝厚度 mm +0.05d
0
+0.05d
0
焊缝宽度 mm +0.1d
0
+0.1d
0
焊缝长度 mm -0.5d -0.5d
横向咬边深度 mm 0.5 0.5 0.5
数量 个 在长2d 的焊缝表 2 2
面上 面积 mm2 6 6
数量 个 2 在全部焊缝上
面积 mm2 6
注:①d 为钢筋直径(mm);
②低温焊接接头的咬边深度不得大于0.2mm。
(4)坡口焊及熔槽帮条焊接头,其焊缝加强高度不大于3mm。
外观检查不合格的接头,经修整或补强后,可再次提交二次验收。
3 强度检验试验:从成品中每批切取3 个接头做拉伸试验,试验结果应符合
下列要求:
(1)3 个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的规定抗拉强
度值,余热处理Ⅲ级钢筋接头试件抗拉强度均不得小于HRB400 钢筋规定的抗拉
强度。
(2)至少有2 个试件呈塑性断裂,3 个试件均断于焊缝之外。
当检验结果有1 个试件的抗拉强度低于规定指标或有2 个试件发生脆性断裂
时,应取双倍数量的试件进行复验,复验结果若仍有1 个试件的抗拉强度低于规
定指标,或有1 个试件断于焊缝或有3 个试件呈脆性断裂时,则该批接头即为不
合格品。
模拟试件数量和要求应与从成品中切取时相同,当模拟试件试验结果不符合
要求时,复验应再从成品中切取,其数量和要求应与开始试验时相同。
三、焊接骨架和焊接网片
1 焊接骨架和焊接网片应按下列规定进行质量检验:
(1)外观检查应按同一类型制品分批抽验,一般制品每批抽查5%;梁柱、骨
架等重要制品每批抽查10%;均不得少于3 件。
193
(2)强度检验时,试件应从每
批成品中切取。切取过试件的制
品,应补焊同级别、同直径的钢筋,
其每边的搭接长度应符合规定。当
所切取试件的尺寸不能满足试验
要求或受力钢筋直径大于8mm
时,可在生产过程中焊接试验用网
片,从中切取试件,试件尺寸见附
图E-2-1。
(3)热轧钢筋焊点应做抗剪试验,试件为3 件;冷拔低碳钢丝焊点,除做抗
剪试验外,还应对较小钢丝做抗拉伸试验,试件各为3 件。
(4)焊接制品由几种钢筋组合时,每种组合均做强度试验。
(5)凡钢筋级别、直径及尺寸均相同的焊接制品,即为同一类型制品,每200
件为1 批。
2 焊接骨架和焊接网片的外观质量检查,应符合下列要求:
(1)焊点处熔化金属均匀。
(2)热轧钢筋点焊时,压人深度为较小钢筋直径的30%~45%;冷拔低碳钢
丝点焊时,压人深度为较小钢丝直径的30%~35%。
(3)焊点无脱落、漏焊、裂纹、多孔性缺陷及明显的烧伤现象。
焊接骨架的长度、宽度的允许偏差见现行《公路工程质量检验评定标准》
(JTJ071)的要求。当外观检查结果不符合上述要求时,则逐件检查,并剔出不合
格品。对不合格品经整修后,可再次提交验收。
3 焊点的抗剪试验结果应符合附表E-2-3 规定的数值。拉伸试验结果不得小
于冷拔低碳钢丝乙级规定的抗压强度。
附表E-2-3 钢筋焊点抗剪指标(N)
较小一根钢筋直径(mm)
钢筋级别
3 4 5 6 6.5 8 10 12 14
I 级 6640 7800 11810 11460 26580 36170
HRB335 16840 26310 37890 51560
冷拔低碳钢

2530 4490 7020
试验结果,如1 个试件达不到上述要求,则取双倍数量的试件进行复验,复
验结果,若仍有1 个试件不能达到上述要求,则该批制品即为不合格品。对于不
合格品,经采取加固处理后,可再次提交验收。
当模拟试件试验结果达不到规定要求,复验试件应从成品中切取,试件数量
和要求应与初始试验时相同。
焊接网片的质量验收内容和标准应符合现行《钢筋焊接及验收规程》(JGJl8)
的规定。
四、预埋件钢筋T 形接头
1 预埋件钢筋T 形接头的外观检查,应从同一台班内完成的同一类型预埋件
中抽查10%,且不得少于10 件。
2 当进行力学性能试验时,应以300 件同类型预埋件作为1 批。
194
一周内连续焊接时,可累计计算。当不足300 件时,亦应按1 批计算。应从
每批预埋件中随机切取3 个试件进行拉伸试验,试件的钢筋长度应大于或等于
200mm,钢板的长度和宽度均应大于或等于60mm(附图E-2-2)。
3 预埋件钢筋手工电弧焊接头外观检查结果应符合下列要求:
(1)当采用I 级钢筋时,角焊缝焊脚众不得小于钢筋直径的0.5 倍;采用
HRB335 钢筋时,焊脚尼不得小于钢筋直径的0.6 倍。
(2)穿孔塞焊焊缝表面平顺,局部下凹不得大于lmm。
(3)焊缝不得有裂纹。
(4)焊缝表面不得有3 个直径大于1.5mm 的气孔。
(5)钢筋咬边深度不得超过0.5mm。
(6)钢筋相对钢板的直角偏差不得大于4°。
(7)钢筋间距偏差不应大于10mm。
4 预埋件钢筋埋弧压力焊接头外观检查结果应符合下列要求:
(1)四周焊包凸出钢筋表面的高度应符合如下要求:
敲去渣壳,四周焊包应较均匀,凸出钢筋表面的高度应大于或等于4mm(附
图E-2-3)。
(2)钢筋咬边深度不得超过0.5mm。
(3)与钳口接触处钢筋表面应无明显烧伤。
(4)钢板应无焊穿,根部应无凹陷现象。
(5)钢筋相对钢板的直角偏差不得大于4°。
(6)钢筋间距偏差不应大于l0mm。
5 预埋件外观检查结果,当有1 个接头不符合上述要求时,应逐个进行检查,
并剔出不合格品。不合格接头经焊补后可提交二次验收。
6 预埋件钢筋T 形接头3 个试件拉伸试验结果,其抗拉强度应符合下列要求:
(1)I 级钢筋接头均不得小于350MPa;
(2)HRB335 钢筋接头均不得小于490MPa。
当试验结果有1 个试件的抗拉强度小于规定值时,应再取6 个试件进行复验,
复验结果,当仍有1 个试件的抗拉强度小于规定值时,应确认该批接头为不合格
品。对于不合格品采取补强焊接后,可提交二次验收。
五、电渣压力焊
1 接头质量检查
电渣压力焊接头应逐个进行外观检查。定做力学性能试验时,从每批接头中
随机切取3 个试件做拉伸试验。
(1)在一般构筑物中,以300 个同级别钢筋接头作为1 批;
(2)在现浇钢筋混凝土结构中,每一施工区段中以300 个同级别钢筋接头作
195
为1 批,不足300 个接头仍作为1 批。
2 外观检查质量要求
电渣压力焊接头外观检查结果应符合下列要求:
(1)接头焊毕,应停歇适当时间,才可回收焊剂和卸下焊接夹
具。敲去渣壳,四周焊包应较均匀,凸出钢筋表面的高度至少4mm,
确保焊接质量,见附图E-2-4。
(2)电极与钢筋接触处,无明显的烧伤缺陷。
(3)接头处的弯折角不大于4°。
(4)接头处的轴线偏移不超过0.1 倍钢筋直径,同时不大于
2mm。
外观检查不合格的接头应切除重焊,或采取补强措施。
3 拉伸试验质量要求
电渣压力焊接头拉伸试验结果,3 个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋
规定的抗拉强度值。
当试验结果有1 个试件的抗拉强度低于规定指标,应取6 个试件进行复验,
复验结果,若仍有1 个试件的抗拉强度低于规定指标,该批接头为不合格品。
优、气压焊
1 接头质量检查
气压焊接头应逐个进行外观检查。当进行力学性能试验时,应从每批接头中
随机切取3 个接头做拉伸试验。在梁、板的水平钢筋连接中,应另切取3 个接头
做弯曲试验,且应按下列规定抽取试件:
以300 个接头作为1 批,不足300 个接头仍作为1 批。
2 外观检查质量要求
气压焊接头外观检查结果应符合下列要求:
(1)偏心量e 不得大于钢筋直径的0.15 倍,同时不得大于4mm,见附图
E-2-5a)。当不同直径钢筋相焊接时,按较小钢筋直径计算。当超过限量时,应切
除重焊。
(2)两钢筋轴线弯折角不得大于4°,当超过限量时,应重新加热矫正。
(3)镦粗直径d。不得小于钢筋直径的1.4 倍,见附图E-2-5b)。当小于此限量
时,应重新加热镦粗。
(4)镦粗长度J,不得小于钢筋直径的1.2 倍,且凸起部分平缓圆滑,见附图
E-2-5c)。当小于此限量时,应重新加热镦长。
(5)压焊面偏移dh 不得大于钢筋直径的0.2 倍,见附图E-2-5d)。,
3 拉伸试验质量要求
气压焊接头拉伸试验结果,3 个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋规定
的抗拉强度值,并断于压焊面之外,呈延性断裂。若有1 个试件不符合要求时,
应切取6 个试件进行复验,复验结果,若仍有1 个试件不符合要求,该批接头为
不合格品。
4 弯曲试验质量要求
气压焊接头弯曲试验时,应将试件受压面的凸起部分除去,与钢筋外表面齐
平。
弯心直径应符合附表E-2-4 的规定。
附表E-2-4 气压焊接头弯曲试验弯心直径
196
弯 心 直 径 钢 筋 等 级
d≤25mm d>25mm
I 2d 3d
HRB335 4d 5d
HRB400 5d 6d
注:d 为钢筋直径(m)。
弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲试验器上进行,压焊面应处
在弯曲中心点,弯至90°,3 个试件均不得在压焊面发生破断。
当试验结果有1 个试件不符合要求,应切取6 个试件进行复验,复验结果,若仍
有1 个试件不符合要求,该批接头为不合格品。附录E-3 钢筋机械连接接头的
设计原则与性能等级
1 钢筋机械连接接头的设计应满足接头强度(屈服强度及抗拉强度)及变形性
能的要求。
2 钢筋机械连接件的屈服承载力和抗拉承载力的标准值不应小于被连接钢
筋的屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10 倍。
3 钢筋接头应根据接头的性能等级和应用场合,对静力单向拉伸性能、高应
力反复拉压、大变形反复拉压、抗疲劳、耐低温等各项性能确定相应的检验项目。
4 接头抗拉强度达到或超过母材抗拉强度标准值,并具有高延性及反复拉压
性能。
5 接头性能应符合附表E-3-1 的规定。
附表E-3-1 接头性能检验指标
强 度 0
fmst ≥ 0
f st ≥1.15 ftk
强 度 0
fmst ≥ 0
f st ≥1.15 ftk
高应力
反复拉

残余变
形 u20≤0.3mm
极限变
形 ε u ≥0.04 强 度 0
fmst ≥ 0
f st ≥1.15 ftk




残余变
形 u≤0.01mm
大变形
反复拉
压 残余变

u4≤0.3mm
且u8≤0.6mm
接头性能检验指标主要符号见附表E-3-2。
附表E-3-2 接头性能检验指标主要符号
符 号 单 位 含 义
εu 受拉接头试件、极限应变试件在规定标距
内测得的最大拉应力下的应变值
u mm 接头半日向拉伸的残余变形
u4,u8,u20 mm 接头反复拉压4,8,20 次后的残余变形
0
fmst , 0
fmst MPa 机械连接接头的抗拉、抗压强度实测值
0
f st MPa 钢筋抗拉强度实测值
197
ftk , y
ftk MPa 钢筋抗拉、抗压强度标准值
6 对直接承受动力荷载的结构,其接头应满足设计要求的抗疲劳性能。
当无专门要求时,对连接HRB335 钢筋的接头,其疲劳性能应能经受应力幅
为100MPa,上限应力为180MPa 的200 万次循环加载。对连接HRB400 钢筋的
接头,其疲劳性能应能经受应力幅为100MPa,上限应力为190MPa 的200 万次
循环加载。
7 当混凝土结构中钢筋接头部位的温度低于-10℃时,应进行专门的试验。
附录F-1 常用水泥强度等级及抗压强度
常用水泥强度等级及抗压强度见附表F-1-1 和附表F-1-2。
附表F.1.1 常用水泥强度等级及抗压强度(新标准)
抗压强度(MPa) 品种 强度等级
3d 28d
42.5 17.0 42.5
42.5R 22.0 42.5
52.5 23.0 52.5
52.5R 27.0 52.5
62.5 28.0 62.5
硅酸盐水泥
(GB175-1999)
62.5R 32.0 62.5
32.5 11.0 32.5
32.5R 16.0 32.5
42.5 16.0 42.5
42.5R 16.0 42.5
52.5 22.0 52.5
普通水泥
(GB175-1999)
52.5R 26.0 52.5
32.5 10.0 32.5
32.5R 15.0 32.5
42.5 15.0 42.5
42.5R 19.0 42.5
矿渣硅酸盐水泥、火山
灰质硅酸盐水泥、粉煤
灰硅酸盐水泥
(GB1344-1999) 52.5R 23.0 52.5
注:①本表标准自1999 年12 月1 日起实施,CBl75-92 及CBl344-92 标准
2000 年12 月1 日起废止,过渡期间以GB175-92 及GB1344-92 标准为准;
②水泥强度检验方法同期由GB/T17671-1999 水泥胶砂强度检验方法(ISO 法)
代替GB177-85 水泥胶砂强度检验方法。
附表F-1-2 常用水泥标号及抗压强度(旧标准)
水 泥 标 号
类别及龄期 275 325 425 425R 525 525R 625 625R 725R
软练胶砂抗压强度(MPa)
硅酸盐水泥 3d 22.0 23.0 27.0 28.0 32.0 37.0
(GB175-92) 28d 42.5 52.5 52.5 62.5 62.5 72.5
198
3d 12.0 16.0 21.0 22.0 26.0 普通水泥 27.0 31.0
(GB175-92) 28d 32.5 42.5 42.5 52.5 52.5 62.5 62.5
3d 19.0 21.0 23.0 28.0
7d 13.0 15.0 21.0
矿渣水泥、火山灰
质水泥、粉煤灰水
泥(GB1344-1999) 28d 27.5 32.5 42.5 42.5 52.5 52.5 62.5
注:①标号带有R 的水泥系早强型;
②本表标准自2000 年12 月1 日起废止。
附录F-2 结构混凝土外加剂现场复试检测项目
结构混凝土外加剂现场复试检测项目见附表F-2。
附表F-2 结构混凝土外加剂现场复试检测项目
品 种 检 验 项 目 检验标准
普通减水剂 钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,减水率 GB8076
高效减水剂 钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,减水率 GB8076
早强减水剂 钢筋锈蚀,1d、28d 抗压强度比,减水率 GB8076
缓凝减水剂 钢筋锈蚀,凝结时间,28d 抗压强度比,减水率 GB8076
引气减水剂
钢筋锈蚀,1d、28d 抗压强度比,减水率,含气
量 GB8076
缓凝高效减水

钢筋锈蚀,凝结时间,28d 抗压强度比,减水率 GB8076
早强剂 钢筋锈蚀,1d、28d 抗压强度比 GB8076
引气剂 钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,含气量 GB8076
泵送剂
钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,坍落度保留值,压
力泌水率比
JC473
防水剂 钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,渗透高度比 JC474
防冻剂 钢筋锈蚀,-7、-7+28d 抗压强度比 JC475
膨胀剂 钢筋锈蚀,28d 抗压、抗折强度,限制膨胀率 JC476
喷射用速凝剂 钢筋锈蚀,凝结时间,28d 抗压强度比 JC477
附录F-3 混合材料技术条件
一、掺用于混凝土的粉煤灰的质量指标(GBJl596-91)
用于混凝土中的粉煤灰的质量指标划分为三个等级,其质量指标应符合附表
F-3 的规定。
附表F-3 粉煤灰质量指标的分级(%)
粉煤灰等质 量 指 标
199
级 细度
(45μm 方孔筛筛
余)
烧失量 含水量 三氧化硫含量
I


≤12
≤20
≤45
≤5
≤8
≤15
≤1
≤1
不规定
≤3
≤3
≤3
二、火山灰质材料做混合材料的技术条件(GB/T2847-96)
1 人工的火山灰质混合材料烧失量不得超过10%。
2 三氧化硫含量不得超过3%。
3 火山灰性试验必须合格。
4 水泥胶砂28d 抗压强度比不得低于62%(m/m)。
5 放射性物质:人工的火山灰质混合材料应符合GB6763 的规定,具体数值
由水泥厂根据人工的火山灰质混合材料掺加量确定。
三、粒化高炉矿渣做混合材料的技术条件(GB/T203-94)
1 粒化高炉矿渣质量系数(CaO+MgO+AL3O3/SiO2+MnO+TiO2)不得小于
1.2(式中化学成分均为质量百分数)。
2 钛化合物含量(以TiO 计)不得超过10%,氟化物含量(以F 计)不得超过2
%。冶炼锰铁所得粒化高炉渣,其锰化物的含量(以MnO 计)不得超过15%,硫
化物的含量(以S 计)不得超过3%。
3 高炉矿渣的淬冷处理必须充分,粒化高炉矿渣的密度不得大于1.2kg/L。
未经淬冷的块状矿渣,其最大粒度不得大于100mm,大于10mm 的颗粒含量(以
重量计)不得大于8%。
4 不得混有任何外来夹杂物。金属铁的含量应严格控制。
附录F-4 混凝土配制强度计算
混凝土的施工配制强度RP,可根据强度标准差的历史平均水平按下列公式
计算确定:
RP=R+1.645σ
式中:R??混凝土设计强度等级;
σ??强度标准差,σ=
1
2 2
1

− Σ= n
Ri nRn
n
i
Ri??统计周期内同一品种混凝土第i 组试件的强度值(MPa);
Rn??统计周期内同一品种混凝土n 组强度的平均值(MPa);
n??统计周期内同一品种混凝土试件的总组数,n≥25。
注:①“同一品种混凝土”系指混凝土强度相同且生产工艺和配合比基本相
同的混凝土。
②对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂,统计周期可取为1 个月;对现
场拌制混凝土的施工单位,统计周期可根据实际情况确定,但不宜超过3 个月。
③当混凝土强度为20 或25 时,如计算得到的σ<2.5MPa,取σ
=2.5MPa;当混凝土强度高于25 时,如计算得到的σ<3.0MPa,取σ=3.0MPa。
当施工单位不具有近期的同一品种混凝土强度资料时,其混
凝土强度标准差。可按附表F-4 取用。
200
附表F-4 σ值(MPa)
混凝土强度等级 低于20 20~35 高于35
σ 4.0 5.0 6.0
注:在采用本表时,施工单位可根据实际情况,对σ值作适当调整。
附录F-5 混凝土达到0.5MPa 及1.2MPa 强度所需时间
混凝土达到0.5MPa 及1.2MPa 强度所需时间见附表F-5-1 和附表F-5-2。
附表F-5-1 混凝土达到0.5MPa 强度所需时间(h)
日平均气温(℃) 混凝土强度等级
5~15 16~20 21~30
30 10 7 4
15~20 11 8 5
附表F-5-2 混凝土达到1.2MPa 强度所需时间(d)
外界平均气温(℃)
水泥品种及强度等级
≤5 ≤
10

15

15
硅酸盐水泥及强度等级大于等于32.5 的普通水泥 2.5 2.0 1.5 1.0
矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及强度等级小于
32.5 的普通水泥
4.0 3.0 2.0 1.5
附录G-1 预应力混凝土用钢丝力学性能及表面质量要求
1 力学性能见附表G-1-1、附表G-1-2。
附表G-1-1 消除应力钢丝力学性能(GB/T5223?1995)
弯曲次数 松 弛
1000h 应力
损失(%),
不大于




(m
m)
抗拉强

σb
(MPa)
不小于
规定非
比例
伸长应

σ
P(MPa)
不小于
伸长率
(L0=100
mm)
(%)不小

次数
/180°
不小于




(m
m)
初始应力
相当于公
称抗拉强
度的百分
数(%)
Ⅰ级
松弛
Ⅱ级
松弛
4.0 3 10
5.0
1470
1570
1670
1770
1250
1330
1410
1500
6.0 1570
1670
1330
1420
15
7.0
8.0 20
9.0
1470
1570
1250
1330
4
4
25
60
70
80
4.5
8
12
1.0
2.5
4.5
注:①I 级松弛即普通松弛、Ⅱ级松弛即低松弛,它们分别适用所有钢丝;
201
②屈服强度中σP0.2 值不小于公称抗拉强度的85%;
③除非生产厂家另有规定,弹性模量取为205±10GPa,但不作为交货
条件。
附表G-1-2 刻痕钢丝的力学性能(GB/T5223-1995)
弯曲次数 松 弛
1000h 应力
损失(%),
不大于




(m
m)
抗拉强

σb
(MPa)
不小于
规定非
比例
伸长应

σ
P(MPa)
不小于
伸长率
(L0=100
mm)
(%)不小

次数
/180°
不小于




(m
m)
初始应力
相当于公
称抗拉强
度的百分
数(%)
Ⅰ级
松弛
Ⅱ级
松弛

5.0
1470
1570
1250
1340 4 3 15

5.0
1470
1570
1250
1340 4 3 20
70 8 2.5
注:规定非比例伸长应力值不小于公称抗拉强度的85%。
2 表面质量
钢丝表面不得有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮及油污;回火成品表面允许有
回火颜色。除非另有协议,表面允许有浮锈,但不得锈蚀成目视可见的麻坑。
附录G-2 预应力混凝土用钢绞线力学性能及表面质量要求
1 力学性能见附表G-2。
附表G-2 预应力钢绞线力学性能(GB/T5224-1995)
1000h 松弛率(%),不大于
I 级松弛 Ⅱ级松弛
整根钢
绞线的
最大负
荷(kN)
屈服
负荷
(kN)



(%) 初 始 负 荷


线


钢绞线
公称直径
(mm)
强度
级别
(MPa)
不 小 于
70%

称最
大负

80%

称最
大负

70%

称最
大负

80%

称最
大负


2 10.00 67.9 57.7
12.00 97.9 83.2
1× 10.80 102 86.7
3
12.90
1720
147 125
9.50 1860 102 86.6
11.10 1860 138 117
12.70 1860 184 156

7



15.20 1720 239 203
3.5 8.0 12 2.5 4.5
202
1860 259 220
12.70 模1860 209 178

型 15.20 1820 300 255
注:①I 级松弛即普通松弛级,Ⅱ级松弛即低松弛级,它们分别适州所用俐
软域;
②屈服负荷不少于整根钢绞线公称最大负荷的85%;
③除非生产厂家另有规定,弹性模量取为195110CPd,但不作为交货条件。
2 表面质量
钢绞线表面不得带有降低钢绞线与混凝土粘结力的润滑剂、油渍等物质,允许有
轻微的浮锈,但不得锈蚀成肉眼可见的麻坑。
附录G-3 预应力混凝土用热处理钢筋力学性能及表面质量要求
1 力学性能见附表G-3。
附表G-3 热处理钢筋的力学性能(GB4463-84)
屈服强度σ
0.2(MPa)
抗拉强度σ
b(MPa)
伸长率δ
10(%) 公称直径
(mm) 牌 号
不小于
6 40Si2Mn
8.2 48Si2Mn
10 45Si2Cr
1325 1470 6
2 表面质量
钢筋表面不得有肉眼可见的裂纹、结疤、折叠;允许有凸块,但不得有超过横肋
高度的凸块;表面允许有不影响使用的缺陷,但不得沾有油污。
附录G-4 预应力混凝土用冷拉钢筋力学性能
力学性能见附表G-4。
附表G-4 冷拉钢筋力学性能
屈服强度
(MPa)
抗拉强度
(MPa)
伸长率
δ
10(%)
冷 弯
钢筋级别 直径
不 小 于
弯曲直

弯曲角

冷拉Ⅳ级
钢筋 10~28 700 835 6 5d 90°
注:表中d 为钢筋直径(mm),直径大于25mm 的钢筋,冷弯弯曲直径应增加一
个d。
附录G-5 预应力混凝土用冷拔低碳钢丝
力学性能及表面质量要求
203
1 力学性能见附表G-5。
附表G-5 冷拔低碳钢丝力学性能
抗拉强度(MPa) 伸长率δ100(%)
不 小 直径(mm) 于
I 组 Ⅱ组
不 小 于
180°反复弯曲次

4 700 650 2.5
5 650 600 3.0 4
注:冷拔低碳钢丝经机械调直后,抗拉强度标准值应降低50MPa。
2 表面质量
钢丝表面不得有裂纹和机械损伤。
附录G-6 预应力混凝土用精轧螺纹钢筋
力学性能及表面质量要求
1 力学性能见附表G-6。
附表G-6 精轧螺纹钢筋力学性能
屈服点σ
0.2(MPa)
抗拉强度σ b
(MPa)
伸长率δ 5
级别 (%)
不 小 于
冷弯
10h 松弛
率(%),不
大于
JL540 540 836 10 d=6a 90
°
JL785 785 980 7 d=7a 90
°
JL930 930 1080 6
1.5
注:①a 为钢筋直径(mm),其规格一般为18mm,25mm,32mm,40nma;d 为
弯心直径;
②除非生产厂家另有规定,弹性模量取为2×106MPa;
③冷弯指标不作为交货条件。
2 表面质量
钢筋表面不得有横向裂纹、结疤和机械损伤,钢筋表面允许有不影响力学性能和
连接的缺陷。附录G-7 预应力混凝土用金属螺旋管取
样数量、检验内容及质量要求
1 检验内容及取样数量见附表G-7。
附表G-7 金属螺旋管检验内容及取样数量
检验顺序 检 验 内 容 取 样 数 量
1 外 观 全 部
2 尺 寸 6
3 集中荷载下径向刚度 3
4 荷载作用后抗渗漏 不另取样
5 抗弯曲渗漏 3
204
2 质量要求
外观要求:外观应清洁,内外表面无油污,无引起锈蚀的附着物,无孔洞和
不规则的折皱,咬口无开裂、无脱扣。
抗渗漏性能:经规定的集中荷载和均布荷载作用后,或在弯曲情况下,不得渗出
水泥浆,但允许渗水。附录G-8 预应力筋平均张拉力的计算
预应力筋平均张拉力按下式计算:
( )
μθ
μθ
+

=
− +
kx
P P e
kx
P
1 ( )
式中:PP??预应力筋平均张拉力(N);
P??预应力筋张拉端的张拉力(N);
x??从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
θ??从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad);
k??孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,参见附表G-8;
μ??预应力筋与孔涤炮的摩擦系数,参见附表G-8。
注:当预应力筋为直线时PP=P。
附表G-8 系数k 及μ值表
μ 值
孔道成型方式 k 钢丝束、钢绞线、光面
钢筋
带肋钢筋
精轧螺纹
钢筋
预埋铁皮管道 0.0030 0.35 0.40 ?
抽芯成型孔道 0.0015 0.55 0.60 ?
预埋金属螺旋管

0.0015 0.20~0.25 ? 0.50
附录G-9 预应力损失的测定
1 锚圈口摩阻损失的测定
用油压千斤顶测定时,可在张拉台上或用一根直孔道钢筋混凝土柱进行。两
端均用锥形锚时,其测定步骤如下:
(1)两端同时充油,油表数值均保持4MPa,然后将甲端封闭作为被动端,乙
端作为主动端,张拉至控制吨位。设乙端控制吨位为Na 时,甲端相应吨位为Nb,
则锚圈口摩阻力:
N0=Na-Nb
克服锚圈口摩阻力的超张拉系数:
b
a
N
N
n0 =
测试反复进行3 次,取平均值。
(2)乙端封闭,甲端张拉,同样按上述方法进行3 次,取平均值。
(3)两次的N0 和n0 平均值,再予以平均,即为测定值。
2 孔道摩阻损失的测定
用千斤顶测定曲线孔道摩阻时,测试步骤如下:
(1)梁的两端装千斤顶后同时充油,保持一定数值(约4MPa)。
(2)甲端封闭,乙端张拉。张拉时分级升压,直至张拉控制应力。如此反复
205
进行3 次,取两端压力差的平均值。
(3)仍按上述方法,但乙端封闭,甲端张拉,取两端3 次压力差的平均值。
(4)将上述两次压力差平均值再次平均,即为孔道摩阻力的测定值。如两端为锥
形锚,上述测定值应扣除锚圈口摩阻力。
附录G-10 水泥浆泌水率和膨胀率试验
1 容器
试验容器如附图G-10,用有机玻璃制成,带有密封盖,高120mm,置放于
水平面上。
2 试验方法
往容器内填灌水泥浆约100mm 深,测填灌面高度并记录下来,然后盖严。
置放3h 和24h 后量测其离析水水面和水泥浆膨胀面,然后按下列公式计算泌水
率及膨胀率:
泌水率=
1
100( 2 3 )
a
a − a (%)
膨胀率=
1
100( 3 1 )
a
a − a (%) 附录G-11 水泥浆稠度试验
1 容器如附图G-11。
2 稠度试验方法
测定时,先将漏斗调整放平,关上底口活门,将搅拌均匀的水泥浆倾人漏斗内,
206
直至表面触及点测规下端。打开活门,让水泥浆自由流出,水泥浆全部流完时间
(s),称为水泥浆的稠度。
附录H 生石灰及消石灰技术指标
生石灰及消石灰的技术指标见附表H-1、附表H-2、附表H-3。
附表H-1 生石灰的技术指标
钙质生石灰 镁质生石灰
项 目 优等

一等

合格

优等

一等

合格

CaO+MgO 含量(%)不小于 90 85 80 85 80 75
未消化残渣含量(5mm 圆孔筛
筛余)(%)不大于
5 10 15 5 10 15
CO2(%)不大于 5 7 9 6 8 10
产浆量(L/kg)不小于 2.8 2.3 2.0 2.8 2.3 2.0
附表H-2 生石灰粉的技术指标
钙质生石灰 镁质生石灰
项 目 优等

一等

合格

优等

一等

合格

CaO+MgO 含量(%)不小于 85 80 75 80 75 70
CO2 含量(%)不大于 7 9 11 8 10 12
0.90mm 筛的筛余(%)不
大于
0.2 0.5 1.5 0.2 0.5 1.5 细
度 0.125mm 筛的筛余(%)
不大于
7.0 12.0 18.0 7.0 12.0 18.0
附表H-3 消石灰粉的技术指标
钙质生石灰 镁质生石灰 白去石消石灰粉
项 目 优等

一等

合格

优等

一等

合格

优等

一等

合格

CaO+MgO 含量
(%)不小于
70 65 60 65 60 55 65 60 55
游离水(%) 0.4~
2
0.4~
2
0.4 ~
2
0.4 ~
2
0.4 ~
2
0.4 ~
2
0.4 ~
2
0.4 ~
2
0.4 ~
2
体积安定性 合格 合格 合格合格 合格 合格


0.90mm 筛的
筛余(%)不大

0 0 0.5 0 0 0.5 0 0 0.5
207
0.125mm 筛
的筛余(%)不
大于
3 10 15 3 10 15 3 10 15
注:生石灰及消石灰技术指标摘自《建筑石灰及试验方法》(JC/T479-481/92)。
附录J 冬期施工热工计算
1 混凝土拌和物的温度按式(J-1)计算:
T0=[0.9(WcTc +WsTs+WgTg)+4.2Tw (Wg-Ps?Ws-Pg?Wg)+c1(Ps?Ws?Ts+PgWgTg)
-c2(Ps?Ws+PgWs)]÷[4.2Ww+0.9(Wc+Ws+Wg)]
(J-1)
式中:T0??混凝土拌和物的温度℃);
Ww、Wc、Ws、Tg??水、水泥、砂、、石的用量(kg);
Tw、Tc、Ts、Tg??水、水泥、砂、、石的温度(℃);
Ps、Pg??砂、石的含水率(%);
c1、c2??水的比热容(kJ/kg?K)及溶解热(kJ/kg)。
当骨料温度>0℃时,:c1=4.2,c2=0;
当骨料温度≤0℃时,c1=2.1,c2=335。
2 混凝土拌和物的出机温度按式(J-2)计算
T2=T0-0.16(T0-Tb) (J-2)
式中:T1??混凝土拌和物的出机温度(℃);
Tb??搅拌机棚内温度(℃)。
3 混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度按式(J-3)计算
T2=T1-(αt + 0.032n)(T1-Ta) (J-3)
式中:T2??混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度(℃);
t??混凝土自运输至浇筑成型完成的时间(h);
n??混凝土转运次数;
Ta??运输时的环境气温(℃);
α??温度损失系数( 1 −
m h ),当用混凝土搅拌输送车时,α=0.25;当用开敞
式大型自卸汽车时,α=0.20;当用开敞式小型自卸汽车时,α=0.30;
当用封闭式自卸汽车时,α=0.10;当用手推车时,α=0.50。
4 考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度按式(J-4)计算:
T3=(ccWcT2+ctWtTf+cgWgTg)/(ccWc+ctWt+cgWg) (J-4)
式中:T3??考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度(℃);
cc、ct、cg??混凝土、模板材料、钢筋的比热容(kJ/kg?K);
Wc??每立方米混凝土的质量(ks);
Wt、Wg??与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋的质量(kg);
Tf、Tg??模板、钢筋的温度,未预热者可采用当时环境气温(℃)。
5 混凝土蓄热养护过程中的温度计算公式:
(1)混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的温度按式(J-5)计算:
m
T =ηe−θvt −ϕe−vt +T (J-5)
(2)混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的平均温度按式(J-6)计算:
m
e vt e vt T
t
T + ⎥⎦

⎢⎣

− ⎟⎠

⎜⎝
⎛ + ⎟⎠

⎜⎝
= − − ⎛ − ϕ
θ
η
θ
η
ϕ
υ
1 θ (J-6)
208
其中综合参数θ、ϕ 、η如下:
( ) ( )
(υ ρ ω ϕ)
υ
ϕ
υ ρ
ω ϕ
θ
c K
c W
c
K
c c
c c
c c −
= , =
( )
η = Ts −Tm +ϕ
式中:T??混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的温度(℃);
Tm??混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的平均温度(℃);
t??混凝土蓄热养护开始至任一时刻的时间(h);
ρ c ??混凝土质量密度(kg/m3);
Wc??每立方米混凝土水泥用量(ks/m3);
cc??水泥累积最终放热量(kJ/kg);
υ ??水泥水化速度系数(h-1);
ω??透风系数;
ϕ ??结构表面系数(m-1);
K??围护层的总传热系数(kJ/m2?h?K)
e??自然对数之底,可取e=2.72。
注:①结构表面系数甲值可按下式计算:
ϕ =
( )
( )
混凝土结构总表面
混凝土结构表面积
c
c
V
A
②平均气温Tm 的取法,可采用蓄热养护开始至‘时气象预报的平均气
温,若遇大风雪及寒潮降临,可按每时或每日平均气温计算。
③围护层的总传热系数x 值可按下式计算:
Σ=
+
=
n
i ki
d
K
1
0.04 1
3.6
式中:di??第i 围护层的厚度(m);
ki??第i 围护层的导热系数(W/m?K)。
④水泥累积最终放热量cc、水泥水化速度系数υ 及透风系数ω按附表J-1
和附表J-2 取值。
附表J-1 水泥累积最终放热量cc 和水泥水化速度系数v
水泥品种及强度等级 cc(kJ/kg) υ (h-1)
52.5 硅酸盐水泥 400
52.5 普通硅酸盐水泥 360
42.5 普通硅酸盐水泥 330
42.5 矿渣、火山灰、粉煤灰
水泥
240
0.013
附表J-2 透风系数回ω
透风系数ω
保温层的种类
小风 中风 大风
保温层由容易透风材料组成 2.0 2.5 3.0
在容易透风材料外面包以不易透风材

1.5 1.8 2.0
209
保温层由不易透风材料组成 1.3 1.45 1.6
注: υw<3m/s,小风;3≤ υw≤5m/s,中风; υw >5m/s,大风。
(3)当施工需要计算混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间时,可根据公式(J-5)
采用逐次逼近的方法进行计算,如果实际采取的蓄热养护条件满足ϕ / Tm ≥1.5,
且Kϕ ≥50 时,也可按式(J-7)直接计算:
1 1 ( / )
0 n Tm
V
t = ϕ (J-7)
式中:t0??混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间(h)。
混凝土蓄热养护开始冷却至0℃时间t0 内的平均温度,可根据公式(J-6)取t=t0 进
行计算。附录K-1 超声波探伤
1 超声波探伤的距离一波幅曲线灵敏度应符合附表K-1-1 的规定。
附表K-1-1 超声波探伤距离一波幅曲线灵敏度
焊缝质量等级 板厚(mm) 判废线 定量线 评定线
对接焊缝 10×46 φ3×40-6dB φ3×40-14dB φ3×40-20dB
I、Ⅱ级 >46×56 φ3×40-2dB φ3×40-10dB φ3×40-16dB
10×25 φ1×2 φ1×2-6dB φ1×2-12dB
角焊缝Ⅱ级
>25×56 φ1×2+4B φ1×2-4dB φ1×2-10dB
注:角焊缝超声波探伤采用铁路钢桥制造专用柱孔标准试块或与其校准过的
其他孔形试块。
2 超声波探伤缺陷等级评定应符合附表K-1-2 的规定,判断为裂纹、未熔合、
未焊透(对接焊缝)等危机性缺陷者,应判断为不合格。
附表K-1-2 超声波探伤缺陷等级评定
评定等级 板厚(mm)
单个缺陷指示长
度 多个缺陷的累计指示长度
对接焊缝I 级 10~56 t/4,最小可为8
在任意9t 焊缝长度范围不超
过t
对接焊缝Ⅱ级 10~56 t/4,最小可为10
在任意4.5t 焊缝长度范围不
超过t
角焊缝Ⅱ级 10~56 t/4,最小可为10 ?
注:①母材板厚不同时,按较薄板评定;
②缺陷指示长度小于8mm 时,按5mm 计。附录K-2 高强度螺栓连接抗滑移系
数试验方法
1 基本要求
(1)制造厂家和安装单位应分别以钢结构制造批为单位进行抗滑移系数试
验。制造批可按单位工程划分规定的工程量每2000t 为一批,不足2000t 的可视
为一批。选用两种及两种以上表面处理工艺时,每种处理工艺应单独检验。每批
三组试件。
(2)抗滑移系数试验应采用双摩擦面的两栓或三栓拼接的拉力试件(附图
K-2)。
210
2 试验方法
(1)试验用的试验机误差应在1%以内。
(2)试验用的贴有电阻片的高强度螺栓、压力传感器和电阻应变仪应在试验
前用试验机进行标定,其误差应在2%以内。
(3)测定抗滑移系数的试件为拉力试件。
(4)测定抗滑移系数的试件应由钢桥制造厂加工,试件与所代表的钢桥应为
同一材质、同批制作、同一摩擦面处理工艺,使用同一性能等级和同一直径的高
强度螺栓连接副,并在相同条件下运输、存放。
(5)测定抗滑移系数的试件为双面拼装试件,其试件尺寸如附图k-2。
(6)试件的钢板厚度δ1、δ2 应为所代表的钢桥中有代表性部件的钢板厚度,
试件的宽度b 应按附表K-2 确定。
附表K-2 试件板的宽度
螺栓直径d(mm) 16 20 22 24
板宽d(mm) 60 75 80 85
(7)试件加工应符合图中规定。
(8)试件板面应平整,无油污、孔边,板面无飞边、毛刺。
(9)按图所示进行试件组装,先打人冲钉定位,然后逐个换成贴有电阻应变
片的高强度螺栓(或用压力传感器),拧紧高强度螺栓的预应力达到0.95~1.05P(P
为高强度螺栓设计预拉力)。
(10)将试件装在试验机上,使试件的轴线与试验机夹具中心线严格对中,在
试件侧面画直线,画线位置如图所示,测出高强度螺栓预拉力实测值,然后进行
拉力试验,平稳加载,加载速度为3~5kN/s,拉至滑动测得滑动荷载N。
(11)在试验中发生以下情况之一时,认为达到滑动荷载:
①试验机发生回针现象;
②X-Y 记录仪中变形发生突变;
③试件测面画线发生错动。
211
3 抗滑移系数计算方法
抗滑移系数f 按下式计算,取两位有效数字:
m P
f N
Σ
=
式中:N??由试验机测得的滑动荷载(kN,取三位有效数字)
m??摩擦面数取m=2;
ΣP??与试件滑动荷载对应一侧的高强度螺栓预拉力实测值之和(kN,
取三位有效数字)。
本规范用词说明
本规范用词说明
执行条文严格程度的用词。
1 表示很严格,非这样不可的用词:
正面词采用“必须”;?
反面词采用“严禁”。
2 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
3 表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的用词:
正面词采用“宜”;
反面词采用“不宜”。
4 表示允许有选择,在一定条件下可以这样做的用词:采用
“可”。
条文说明
附件
中华人民共和国行业标准
公路桥涵施工技术规范 第3页
JTJ041-2000
212
条 文 说 明
编制说明
《公路桥涵施工技术规范 第3页》(JTJ-89)(以下简称原规范),自1989 年发布以来,
使用已逾10 年。规范中有些技术、工艺要求已经过时,质量要求宽严有不适之
处,有的条款规定不确切,有的条款规定与部颁配套的有关规范、标准有矛盾,
也不全部符合国标规定。另外,近年来涌现的新材料、新工艺、新技术,经过多
年的实践,有的已有成熟的经验,但未纳入本规范中。综上所述,原规范已不适
应当前公路桥涵建设的新形势。交通部公路司根据当前情况,下达了修订本规范
的任务。
本次修订本着以下原则进行:①与部颁相关规范协调配套;②强调施工关键
工序的控制;③基本内容与编排以原规范为基础;④面向省级施工队伍的水平,
在可靠的基础上,尽可能反映先进技术;⑤与国标接轨,向国际标准靠拢。
经过3 年多的努力,本规范条文及相应的条文说明现已完成修订工作。
本次修订取消的章节为:原规范第6 章管柱基础,取消的原因是,该结构施
工工艺是50 年代的,而自50 年代起至今仅有两座桥的设计采用过该结构;现阶
段大口径沉入桩比它先进而优越;在征求意见的专家会上,已形成取消该章节的
一致意见,故而取消。原规范第17 章木桥,因现代桥梁已无此种结构,也应在
取消之列。
新增加了第8 章地下连续墙、第16 章拱桥、第20 章桥面及附属工程。地下
连续墙,自90 年代以来已应用于桥梁结构,故此次新增。第16 章拱桥,此次修
订把原规范中有关拱桥的内容单列出来,并增加了劲性骨架浇筑拱圈、钢管混凝
土拱桥等内容,同时,对原规范内容进行修改和补充,使之适应当代拱桥建筑的
需要。第20 章桥面及附属工程的各节内容均是90 年代已成熟的施工技术,特别
是支座、伸缩装置、桥面防护等以前不被重视的施工技术要求,此次均已列入。
其余各章均增加了较多的内容。第3 章施工准备和施工测量,增加了GPS
测量定位技术要求,增加了测距仪的测量精度要求。第6 章就地灌注桩基础,界
定了大直径桩的范围,增加了大直径及变截面就地灌注桩基础的施工技术规定和
要求。第10 章钢筋,增加了近年来已使用的新的焊接和机械连接技术的规定。
第11 章混凝土和钢筋混凝土,增加了混凝土的耐久性的要求,增加了高强度混
凝土的施工要求;对大体积混凝土给予定义,对其施工作出了规定。第12 章预
应力混凝土工程,收入了新的高强预应力材料的各种性能指标及要求,补充了适
应现阶段预应力混凝土工程施工的技术要求,更具操作性。第15 章钢筋混凝土
及预应力混凝土梁式桥,内容增加较多,包括了现阶段一般大、中、小梁式桥的
各种施工技术要求。第17 章钢桥,对比新的相关行业标准进行了修订,特别对
近年来修建的大跨径桥梁主梁采用钢箱的实际情况,增加了新的规定。第18 章
悬索桥,全部更新了原有的吊桥章节的内容,尽可能反映了我国悬索桥修建技术
发展的现状。第19 章斜拉桥,亦是根据90 年代斜拉桥建筑技术的发展而进行了
修订。
总之,本次修订后,规范内容基本涵盖了我国公路桥涵施工的各种技术、工
艺及主要施工环节的施工要求,对提高我国的桥梁施工技术、规范施工方法、保
证施工质量,将起到行业技术指导的作用。
本规范编写分工如下:
第19 章斜拉桥由湖南省公路桥梁建设总公司编写,第18 章悬索桥由广东省
213
长大公路工程有限公司编写,第16 章拱桥由四川路桥建设集团有限公司编写,
其余各章均由路桥集团第一公路工程局编写。
统稿和审稿均由路桥集团第一公路工程局承担。
相关条款的条文说明亦由以上相关编写单位编写。
本规范的修订严格遵照建设部建标[1996]626 号文件“关于印发《工程建设
标准编写规定》和《工程建设出版印刷规定》的通知”,并坚持按编写计划进行。
1996 年底完成了本规范的编写大纲,1997 年5 月通过了交通部公路司对大
纲的审查,1998 年5 月完成了征求意见稿(第一稿),送全国多家单位征求意见,
此次征求意见共回收意见400 多条,据此,编写组又进行了修改,于1998 年10
月完成了征求意见稿(第二稿)。
1998 年11 月底,召开了征求意见稿(第二稿)的征求意见会。到会的有全国
省级以上本行业及外行业施工、科研、建设、设计等单位的专家和代表。参会专
家和代表对征求意见稿(第二稿)进行了讨论并提出了许多宝贵意见。编写单位根
据专家意见及建议多次进行了认真的讨论与修改,形成了送审稿。
1999 年4 月中旬,由交通部公路司分别就下部构造,悬索桥、斜拉桥,上
部构造三大内容主持召开了送审稿审查会。与会专家认真逐章逐节对送审稿提出
修改意见,并形成会议纪要。编写组根据会议纪要再次进行讨论、修改,1999
年7 月下旬形成报批稿后,又请有关专家逐章逐节审阅,部主管领导也仔细审阅
修改。编写组又根据专家及部主管领导意见再次进行了修改。
本次修订,时间比上次修订时间缩短,规范内容又增加很多,限于时间和水平,
难免有问题存在,欢迎广大同行在使用中提出宝贵意见,以便再次修改,使之更
趋完善。
1 总 则
1.0.2 条文中改建的含义包括了扩建。桥涵工程的扩建与厂矿的扩建不一样,后
者在扩建时,原有的设施基本上可以照常生产,而前者在扩建(例如桥面加宽、
载重加大)时原桥结构常不能文持通车,故扩建可包含在改建内。大、中修是指
各省市利用养路费改造原有桥涵的项目。
1.0.3 关于桥涵施工的工程质量监督和监理,应按照交通部的有关规定及规范办
理。关于桥涵施工中建设单位、设计单位、施工单位、监理单位的关系问题和施
工中需要修改设计的问题,应按照交通部颁布的有关规定办理。
1.0.4 桥涵施工准备工作和技术交底、施工组织、施工管理工作是完成施工任务
和工程质量的保证条件,故本条予以强调。有关技术操作规程,包括交通部标准,
如水泥混凝土、石料、金属等材料的试验规程,以及各省(区)、市等自行编制的
施工工艺规程等。
1.0.5 为了加速实现公路桥涵施工现代化,推广使用新技术、新工艺、新材料、
新设备是非常必要的。但在推广使用上述“四新”时,必须采取既积极又稳妥的
方针,一般应先做试验,以防止发生质量、安全事故,特别是大型桥梁更应慎重。
1.0.6 桥涵施工节约用地、少占农田,主要是指在施工时生产和施工人员生活的
临时用地。这类临时用地,在第1.0.7 条规定桥涵竣工后,应和弃土等及时进行
清理,交还原主。桥涵竣工后,虽经过处理,有些土地要恢复原来农产量,已较
为困难;或需增加大量农业投人,根据国家土地政策,要求桥涵施工节约用地、
少占农田是非常必要的。
环境保护是关系我们民族和子孙后代生存的极为重要的问题,国家对此极为
214
重视,除宪法中对此有专门的条文规定外,还颁发有《中华人民共和国环境保护
法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《征收排污费暂行办法》、《水土保持工作
条例》、《工业“三废”排放试行标准》(GBJ4-3)等法规。根据上述法规,桥涵施
工需要注意的环境保护问题是:
1.开采土、石、砂料,可能导致水土流失的,必须采取水土保持措施;废弃
的土、石、砂料和矿渣必须妥善处理,不准倒人江河、水库;工程竣工时,取料
场、开挖面等范围内的裸露土地,由施工单位负责采取种植措施和必要的工程措
施,保持水土资源。
2.禁止向一切水域倾倒垃圾、废渣,排放污水必须符合国家标准。工业废水
中pH 值的最高容许排放浓度为6~9。在钻孔灌注桩施工中所采用的泥浆,为了
提高其性能指标,常掺人碳酸钠、硝基腐殖酸钠盐、铬铁木质素黄酸钠盐等化学
物质。这些物质超过一定限度,就可能使泥浆的pH 值大于6~9 的容许排放范
围,因此,施工中应予注意。
3.在明挖地基、就地灌注桩基础或沉井基础施工中,常需挖出大量泥渣排人
河道;在河中筑岛、筑围堰时,则需填人大量泥土,桥梁竣工后这些泥土如不及
时清除,将造成河流堵塞或污染水域。根据上述法规,本规范第1.0.7 条作了应
进行处理的规定。若从钻孔或沉井中取出有可溶性剧毒的渣土,应运至安全场所,
并采取防水、防渗措施。严禁就地排入水域中。
1.0.8 文明施工是相对于野蛮施工、混乱施工而言。文明施工的特征是按设计要
求及施工技术规范,严密组织施工,并做到施工场地清洁,井然有序,没有随地
乱扔的废旧材料、工具,如短钢筋头、元钉、码钉、铁丝、木料、水泥纸袋、扳
手、铁锤、钢管、橡皮管等。使用过的机械和多余的材料,在短期内不再使用的
应及时归库,不随地乱搁。工人的调度、安排,随着工程需要而定,没有因窝工
而到处闲逛或聚坐长时间闲谈的情况。施工中的废水、废渣不随地乱排、乱放。
能否做到文明施工是施工单位施工管理水平的体现。
安全生产是我国对职工身体关怀的一贯方针。应当制止那种只顾完成施工任务而
不顾职工安全的倾向。安全操作要求,本规范有关章节中,对极易发生安全事故
的操作,作了必要的规定。较为详细的可参见交通部颁发的安全操作规程或参考
其他部门的安全生产有关规定。
2 术 语
2.0.1 控制测量
建立控制测量网一般可分为平面和高程单独布设,在目前由于建网的手段和
技术的发展也可以布设成三文控制网,因此所进行的测量工作各不相同。
2.0.13 贯入度
贯入度的单位按沉桩机具不同而不同,坠锤、单动汽锤在桩尖接近设计标高
时着实的打5 锤取其平均贯入量作为最终贯入度,单位为mm/击;双动汽锤、
柴油锤、振动锤在桩尖接近设计标高时记录最后100mm 的锤击、振动时间的每
分钟平均贯入量作为停打贯入度,单位为mm/min。
2.0.15 大直径桩
根据目前设计桩径、施工机具、施工方法的实际情况,采用一般施工技术的
2.5m 以下钻孔灌注桩施工已很普通,本规范把直径大于等于2.5m 的钻孔灌注桩
界定为大直径桩。
2.0.32 大体积混凝土
215
目前我国对大体积混凝土的定义有多种提法,国标《混凝土结构工程施工及
验收规范》(GB50204-92)条文说明第四章混凝土工程第4.5.3 条中有关内容为:
大体积混凝土在硬化过程中,产生的水化热不易散发,施工中如不采取措施,
会由于混凝土内外温差过大而出现裂缝,因此必须使温差控制在设计要求以内。
当设计无要求时,温差以不超过25℃为宜,是适用于建筑物的基础大体积混凝
土(即最小边尺寸在1~3m 范围内)。这一温差值与我国《钢筋混凝土高层建筑结
构设计与施工规程》(JGJ3~91)的要求相一致。即指大体积混凝土为最小边尺寸
在1~3m 范围内的混凝土。
《普通混凝土配合比设计规程》(JGS55-96)第6.5.1 条的描述:“混凝土结构
物中实体最小尺寸在lm 的部位即为大体积混凝土”。
国标《混凝土质量控制标准》(GB50.64-92)条文说明第4.6.5 条有关内容为:
关于大体积混凝土的定义,针对本标准的适用范围是工业与民用建筑用普通
混凝土,大体积混凝土一般指的是最小边尺寸在1m 以上的结构。
综合以上几种定义,结合我国的具体情况,认为这个定义既要能明确大体积
混凝土与一般混凝土的区别,但在实践中又要能容易界定、容易操作。桥涵结构
与房建工程有一定的区别,基础尺寸变化大,外部环境等因素的影响都比较大,
故其定义应较为宽松。
从施工实践看,基础结构最小尺寸为80~100cm 以上,混凝土浇筑时,内
外温度差一般大都达到或超过25℃,而在此前提下规定一个尺寸范围又比较容
易操作。所以可以采用国标《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)
的提法,即最小边尺寸在1~3m 范围内的基础混凝土为大体积混凝土。
2.0.48 箱梁基准块
T 构、连续梁在悬拼预制梁块安装施工时,墩顶0 号梁块现浇混凝土强度达
到设计要求后,墩侧0 号梁块附近首批悬拼的梁块是基准梁块,基准梁块在预制、
安装时精度要求高,以后接拼的梁块以此梁块为准进行桥轴线及高程控制,所以
基准梁块悬拼就位的正确与否对以后的悬臂拼装质量影响很大,因此箱梁基准梁
块的预制及悬拼安装应该重视。
2.0.55 分环(层)分段浇筑法
分环(层)分段浇筑法,分段位置应以使拱架受力对称、均匀和变形小为原则,
一般设在拱架受力反弯点、拱架节点、拱顶及拱脚处。各段的接缝面应与拱轴线
垂直。
2.0.56 分环多工作面均衡浇筑法
大跨径劲性骨架混凝土拱圈或拱肋浇筑混凝土时,为使拱圈或拱肋受力均衡
合理,不用锚索或水箱调载,而将拱圈或拱肋的断面分成多环(层)多工作面均衡
对称浇筑,以保证先期浇筑混凝土不产生裂缝并与劲性骨架共同承载,完成拱圈
或拱肋的形成过程。
2.0.57 斜拉扣挂分环连接浇筑
大跨径拱桥无支架施工时,利用劲性拱圈或拱肋浇筑混凝土,为了浇筑工作
连续进行,根据扣点和扣索的选择和拱圈或拱肋的断面分环(层)分段的浇筑划
分,计算出各断面的叠加应力,根据应力值的变化,利用斜拉索的张拉和放松来
控制、调整断面应力在允许范围内,以保证劲性拱圈或拱肋的稳定性和施工安全。
2.0.61、2.0.62、2.0.63 在施工过程中,对“零件”、“部件”和“构件”有不同的
要求,许多情况下不能混淆,文中根据钢结构工程的特点,给出了这3 个术语的
定义,以使正确理解和操作。
216
2.0.69 环境温度
由于钢结构的特点,经常对施工环境的温度提出要求,而对环境温度的理解
不同,又经常引起争议。因此将“环境温度”加以解释,以便正确操作。
2.0.70 锚碇
锚碇是悬索桥的主要承重构件,主缆两端均锚固于锚碇内,以抵抗来自主缆
的巨大拉力并将拉力传递给地基基础。常用的主要有重力式和隧道式。
2.0.72 施工猫道
一般按上、下游分别设置,形状及各部尺寸应能满足悬索桥主缆施工的需要,
猫道面层标高到被架设的主缆底面距离沿全长保持一致,一般为1.3~1.5m,猫
道净宽一般取3~4m,上、下游猫道间设若干条人行道,以增强抗风稳定性。猫
道承重索可用钢丝绳或钢绞线。
猫道面层由抗风面积小的两层大、小方格钢丝网组成。
猫道面层从塔向跨中、锚碇方向铺设,并且上、下游两幅猫道要对称、平衡
地进行。铺设过程中设牵引及反拉系统。
中跨、边跨猫道的架设进度,要以塔的两侧水平力差异不超过设计为准。
2.0.73 索鞍
索鞍是专供悬索绕过塔顶的支撑结构,索鞍的上座由肋形的铸钢块件组成,
上设有索槽安放悬索。在刚性桥塔中的索鞍,一般还在上座下设一排辊轴,辊轴
下设下座板,以把辊轴传来的集中荷载很好地分布在塔柱上。在摆柱式或柔性桥
塔中的索鞍,仅设铸钢的上座,并通过螺栓与塔柱固定。
2.0.74 索夹
主缆和吊索的连接一般采用刚性索夹把主缆箍紧,使主缆在受拉时产生收缩
变形也不致滑动。索夹的型式,根据主缆的排列常分为优边形和圆形两种型式的
钢铸件。
2.0.76 加劲钢箱梁
悬索桥、斜拉桥的主梁可做成钢板梁、钢桁梁和钢箱梁,钢箱梁抗扭刚度大,
抗风性能较好,风的阻力系数小,构造简单,易于制造、养护,是目前采用较广
的悬索桥、斜拉桥的主梁。
2.0.80 模数式伸缩装置
模数式伸缩装置有如下型式:TS,J-75,SSF,SC,XF 斜向型,GQF-MZL 型。
公路上采用较多的GQF-MZL 系列伸缩装置是由专用异形钢材作为主要受力构
件,由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组合而成的系列伸
缩装置。其特点是伸缩装置的承重结构和位移控制系统分开,结构上充分考虑了
除能满足水平变位需要外,还能满足桥梁横向、垂直方向和梁端转角产生变形的
需要,在公路桥梁的使用上有更大的适用性。
3 施工准备和施工测量
3.1.1 施工单位在编制施工组织设计前,应组织有关人员对设计文件、图纸、资
料进行研究和现场核对,必要时进行补充调查。研究设计文件、图纸、资料时,
应首先查明是否齐全、清楚,图纸本身及相互之间有无矛盾和错误,如发现图纸
和资料欠缺、错误、矛盾等情况,应向建设单位提出,予以补全、更正。较复杂
的中桥、大桥和特大桥,可要求建设单位进行设计交底,施工单位可提出修改意
见供建设单位考虑。
3.1.3 参考文献《施工组织设计与进度管理》(中国建筑出版社,1995)拟定。
217
3.1.4 是根据文献《质量振兴纲要》及《质量保证》拟定。
3.2.2 1 三角测量的等级划分是根据文献《工程测量规范》(GB50026-93)制定的。
3.2.2 2 1)三角测量等级(表3.2.2-1)是根据文献《公路勘测规范》(JTJ061-99)
制定的。
三角测量的主要技术要求(表3.2.2-2)是根据文献《公路勘测规范》(JTJ061-99)
及《工程测量规范》(GB-50026-93)第3.1.3 条表3.1.3 制定的。
水平角方向观测法的技术要求(表3.2.2-3)是根据文献《公路勘测规范》
(JTJ061-99)制定的。
测距的主要技术要求(表3.2.2-4)、测量精度等级(表3.2.2-5)是根据文献《公
路勘测规范》(JTJ061-99)制定的;表3.2.2-7 是根据《公路全球定位系统(GPS)测
量规范》(JTJ/T066-98)制定的。
3.2.2 2 2) (1)公式(3.2.2-1)是根据文献《公路勘测规范》(JTJ061-99)制定的。
3.2.2 2 2) (2)公式(3.2.2-2)是根据文献《公路勘测规范》(JTJ061-99)制定的。
3.2.2 2 2) (3)公式(3.2.2-3)、公式(3.2.2-4)是根据文献《工程测量规范》
(GB50026-93)制定的。
3.2.2 3 桥位测量的精度要求(表3.2.2-6)是根据文献《公路勘测规范》
(JTJ061-99)制定的。
3.2.2 4 公式(3.2.2-5)是根据《公路全球定位系统(GPS)测量规范》(JTJ/
T066-98)第3.1.2 条拟定的。
3.2.2 5 1) 水准测量的主要技术要求(表3.2.2-8)是根据文献《公路勘测规范》
(JTJ061-99)及《工程测量规范》(GB50026-93)第3.2.1 条表3.2.1 制定的。
3.2.2 5 2) (1)公式(3.2.2-6)是根据文献《工程测量规范》(GB50026-93)第3.2.8
条公式(3.2.8-1)制定的。
3.2.2 5 2) (2)公式(3.2.2-7)是根据文献《工程测量规范》(GB50026-93)第3.2.8
条公式(3.2.8-2)制定的。
3.2.2 5 3) 公式(3.2.2-8)、公式(3.2.2-9)、公式(3.2.2-10)参照原规范第2.2.15
条公式(2.2.15-1)、公式(2.2.15-2)、公式(2.2.15-3)制定的。
4 明挖地基
4.1 基 坑
4.1.1 基坑顶面设置防止地面水流入基坑的措施,可防止地面水集中冲刷基坑边
坡而影响基坑边坡的稳定,还可减少基坑内需要排出的水量。
基坑顶的动荷载是指从基坑中挖出的弃土和排水设备。这些动荷载离基坑顶
边缘越近,影响基坑边坡的稳定性越大。但排水设备如搁置离基坑顶边缘过远,
则其进水管道延长过多,影响抽水效率,故规定如条文。
4.1.2 1 本款对基坑尺寸增大的规定,系指有渗水的基坑而言。对无渗水的基坑
尺寸,可以减少设置排水系统所需面积;对无渗水、土质密实(不致坍方)、开挖
边缘整齐(如风化岩)而不需设置基础模板的基坑,可按基底平面尺寸开挖。
4.1.2 2 根据土力学原理,斜坡的稳定与斜坡度大小、地质条件、斜坡高度、坡
顶有否附加荷载及荷载类别等因素有关。若其余因素相同时,则各因素影响斜坡
的稳定规律为:斜坡度越平缓越稳定,越陡峻越易坍塌;土的粘聚力大的(如岩
石、粘性土)比粘聚力小的(如砂土)较稳定;土的含水量较少的较稳定;坡顶有荷
载特别是动荷载的较不稳定。
规范表4.1.2 是根据土力学斜坡稳定理论、施工经验和适当的安全系数规定
218
的,适用于基坑深度在5m 以内的情况。因为常用的离心式抽水机的吸水高度理
论上虽可达10m,但由于机器效率和各种水头摩阻损失,实际吸水高度只约6m。
当坡顶至基坑底高5m 时,抽水机置于坡顶,则其吸水高度等于抽水机进水管口
至坡顶地面高,再加工作水位降至基坑底面以下约0.5m,即约6m,与抽水机吸
水高大致相同。
当渗水基坑深度≥8m 以上,采用明挖地基以抽水机排水是否合算,应与其
他方法如井点法排水进行技术经济比较决定。
4.1.2 3 在天然含水量范围内时,砂类土的天然坡度大致等于其计算的内摩擦
角。粘性土在天然含水量范围内的天然坡度,除考虑其计算的内摩擦角外,还要
考虑粘聚力、孔隙比、塑限含水量、容重等因素。
4.1.3 是根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ86-85)拟定的。
4.2 围 堰
4.2.1 1 这里的施工期间是指从围堰开始修筑至完成,即从排除堰内积水,边排
水边挖除堰内基坑土(石)方,砌筑墩台基础及墩台身(高出施工水位或堰顶高程),
到可以撤除围堰时为止。在这期间可能出现的最高水位即作为决定堰顶高程的依
据。确定这一水位的方法,一般设计单位在施工组织设计中已经提供。若设计单
位未提供时,则应向该河流桥位附近的水文站索取历年水位高程记录、降雨量记
录、未来气象中期预报资料,会同水文站分析并考虑一定的安全预留量确定。对
某类围堰,其堰顶可随水位上涨而增高的,其预留量可小一点,否则应大一点。
墩台基础施工应尽量安排在枯水期进行,这样,围堰高度可降低,断面可减
小,挖基时排水工作量也可减少。
4.2.1 2 围堰外形有圆形、圆端形(上下游为半圆形,中部为矩形)、矩形、带三
角尖的矩形等。围堰外形的选择,不仅应考虑条文所述的因素,而且要按围堰种
类来选择适当的外形。例如钢筋混凝土板桩围堰不宜用于曲线形围堰;而钢板桩
围堰可用于圆形或圆端形等。此外,围堰外形还影响其堰内抵抗水压力的支撑受
力情况。这些都是在选择围堰外形时均应考虑的因素。
4.2.1 3 围堰内的净面积(指围堰断面放坡后,原河床表面坡脚净面积)可按规范
第4.1 节规定办理。若采用土围堰、土袋围堰、竹(铅丝)笼围堰,堰内基坑挖下
去后,可不设支撑文护基坑壁,而依靠放宽坡脚自身稳定,此时围堰内净面积还
应满足坑壁放坡所需宽度的要求。围堰内坡脚至基坑顶边缘,无论基坑采用支撑
护壁或放坡开挖,都应留有台阶,其宽度根据河床土质及基坑深度而定,但不得
小于1.9m。
4.2.1 4 本条主要是对土围堰、土袋围堰和竹(铅丝)笼围堰依靠自身重力抵抗水
压力而稳定的围堰而规定的。其验算法可根据土力学、水力学和结构力学的理论
进行。当这类围堰高度分别不超过规范第4.2.2 条、第4.2.3 条、第4.2.6 条所述
情况时,其围堰断面可分别按各该条下面各款的规定办理。
板桩型围堰其断面尺寸应能满足抗剪应力和抗弯矩应力的要求。
4.2.2 1 土围堰是完全依靠堰本身的重力获得稳定和强度的。填筑土围堰时,内
外都须放坡,因此,堰身断面较大,压缩河床断面过多,需用筑堰土料较多,且
填筑费时,特别是堰身较高时更甚。实践中有在水深2m 以上使用土围堰获得成
功的先例。由于上述原因,本条推荐土围堰使用范围为水深1.5m 以内。当河中
墩台不多,筑堰土料易得,并采用机械化施工时,堰身高度使用范围,可较条文
规定放宽。
219
河床土质如为渗水量大的砂土,如中砂、细砂、粉砂时,不得使用土围堰。
因为这类砂土不仅渗水量大,增加挖基时排水工作量,而且排水时,堰下砂土极
易发生管涌、翻砂,使堰下基底沉陷,毁坏围堰。
河床如为不透水的粘土,当然很好,实际上极难遇到,也没有必要如此要求,
徒然限制了土围堰的使用范围,故规定如条文。当河床为砾砂、角砾、圆砾、卵
石、漂石时,虽然翻砂的可能性较小,但渗水量很大,决定采用土围堰时要慎重,
并应考虑相应的排水设施。
当堰外边坡设有防护措施时,流速范围可略超过0.5m/s 的规定。
4.2.2 2 土围堰因为浸泡在水中,故其边坡比应当较规范表4.1.2 的规定为缓,
以满足土围堰的稳定和强度要求。围堰外坡还要遭受水流冲刷,故条文规定堰外
边坡较堰内边坡要求更缓一些。内外边坡比都规定了上下限的范围,可根据使用
的筑堰土料类别比照规范表4.1.2 的规定考虑确定。
土堰坡脚与基坑边缘间设置平台的理由,参见第4.1.2 条的说明。平台的宽
度不仅如条文所述,与土质、基坑深度有关,而且与基坑坑壁是否支撑加固有关。
一般土质差、基坑较深、无支撑加固时,平台宽度应加大。
4.2.2 3 采用筑堰土料的原则是不渗水、易压实,遇水不致泡软成泥浆,因此,
纯粘土并不是好的筑堰土料。砂土渗水量大,粘聚力小,易发生管涌、翻砂,不
能用于填筑土围堰。
土围堰夯实机具可采用蛙式打夯机、小型手扶压路机或手工夯具等。
4.2.2 4 因混有树根、石块、杂物的填筑土不易夯压并易形成渗水孔道,故施工
前应将其清除。
填筑围堰程序是上游开始至下游合龙,这样可减小围堰填筑过程中的水流冲
刷,易于填筑牢固。首先填筑的上游部分,可加大围堰宽度,以抵抗水流冲刷力。
4.2.3 1 用草袋、麻袋、玻璃纤文袋和无纺塑料袋等装土码叠而成的围堰统称土
袋围堰。
原规范规定水深3.5m 以内,流速2.0m/s 以内时,可筑草袋围堰,但施工较
困难,亦不经济,现参考文献《桥涵施工手册》修改如条文。
4.2.3 2 土袋围堰的袋与袋之间的空隙易造成漏水通道,防治方法,一为堆码内
外两层土袋,在其中间填筑防水粘土,厚0.5~1.0m;二是不分内外层,在每层
堆码间的空隙填以松散粘土层。前法防水性较好,但堰身较厚,后者反之。可根
据水深、水流速度和河床允许压缩等因素决定。
土袋中以装不渗水的粘性土为宜,装土量宜为土袋容量的1/2-2/3。袋口应
缝合。装土过少,用袋太多,不经济;装土过多,堆码不平稳,空隙多,易渗漏。
若采用粘土心的土袋围堰时,也可用砂土装袋。
4.2.3 4 当流速较大时,外围土袋可装小卵石或粗砂,以免袋内土粒被淘空,而
使土袋冲走。
4.2.4 1 大漂石及坚硬岩层的河床,不宜使用钢板桩围堰。
4.2.4 2 经过整修或焊接后,钢板桩必须用同类型钢板桩作为锁口通过试验,防
止打桩时插打不下去。一般可用2~3m 长同类型钢板桩以5kN 左右的拉力做通
过试验。通过的试验拉力不能过大,否则会损坏锁口,在插打时发生困难。
4.2.4 5 2)锁口内填防水填充材料,系为增强围堰的防水性能。填充料的质量
比为黄油∶沥青∶干锯末∶干粘土粉=1∶1∶1∶0.5;组拼桩间亦应填防水材料。
4.2.4 5 6)接长桩上下错开的距离以2m 为宜。
4.2.5 1 钢筋混凝土板桩围堰,目前在我国使用尚不多。但在缺少钢板桩和木材
220
地区,使用钢筋混凝土板桩仍有其无可比拟的优点,因为不仅可用于基坑挡土防
水,还可不拔除而作为建筑结构物的一部分,且可作为水中墩台基础的防护结构
物。
4.2.5 2、3 钢筋混凝土板桩,目前用空心板桩的较多,可节约制桩材料,桩较
轻,故打桩锤亦可较轻,还可利用空心孔道射水加快下沉。空心多为圆形,用钢
管做芯模,待混凝土初凝后,将钢管转动以减小粘结力,达到一定强度后可将钢
管由桩头用卷扬机拔出。钢筋混凝土桩的榫口以半圆形的较好,因无棱角,在预
制吊装时榫口不易损坏,桩尖一般斜度为1∶2.5~1∶1.5。
4.2.6 2 随着水深增加,水流冲击增大,竹笼的高度与宽度相应增加,竹笼内填
筑土石后受侧压力也变大,故竹笼必须制作坚固,采用钢筋、螺栓、铁丝等钢材
予以加固是非常必要的,采用铅丝笼时,也需用钢筋等加固。
4.2.6 3 水深在3m 以下时,可采用单层竹笼围堰,笼内填筑土夹石防水,并在
堰外堆以土袋或填土防渗漏。水深超过3m 时,应采用双层围堰,在两层之间填
土防水,此时围堰较宽,抵抗水流的冲击力亦加强。
4.2.7 3 下沉套箱前,可用射水方法清除河床覆盖土,然后由潜水工整平套箱位
置的河床基岩。当基岩倾斜过甚时,可照条文所述制成底部倾斜套箱。如倾斜度
不大时,可在套箱下面岩基低凹处用装石麻袋垫平。
4.2.8 8 清基的标准,基底上的泥砂清除干净,露出基岩。并按条文规定方法进
行,经潜水员检查合格后,方可浇灌水下封底混凝土。清底分区,是要求清理干
净(包括清除风化岩层及松动岩层),使封底的水下混凝土连接良好。浇封底混凝
土时,应用多根导管,按顺序浇筑。混凝上应满足设计强度,坍落度宜控制在
180~220m,混凝土流动半径宜不大于2.5m。
4.3 挖基牙口搁[水
4.3.1 1 无论哪种基础,开工后都应连续不断地快速施工。但各种基础比较,天
然地基挖基排水对连续不断地快速施工就显得更为必要,因为基坑排水时,如水
泵休息停顿,水就渗满基坑,不仅重新排水费时,而且基坑壁经水浸泡后最易坍
塌,要做到连续不断地快速施工,就必须在开工前安排轮班劳力,及各种建筑材
料(水泥、砂、石子)和各种机具(水泵、吊机、搅拌机)等的准备工作。
在枯水位或少雨季节开挖基坑的排水,可较大地减少施工困难。
4.3.1 3 在已完成的浅基桥墩周围挖基做防护工程,或在已完成的桥台前面、侧
面挖基做护坡、锥坡工程时,既有墩台基础侧面被淘空,由于侧面土压力的影响,
会使墩台发生不均匀沉陷甚至坍塌,因此,应有适当的防护措施。
防护措施包括:了解既有墩台基础厚度、基底土的种类、性能;新挖基坑底
不宜低于原墩台基底;距原墩台基础尽可能远一点;新基坑施工不可延续过长;
挖好后立即浇筑基础;必要时在原墩台周围打桩防护等。
4.3.2 1、2 人工开挖基坑只宜在无机械设备且基坑较小时采用。基坑较大时,
宜采用挖掘机,抓斗挖土机挖基。但机械挖基容易超挖,可在机械挖到标高以上
2mm 时改用人工挖基。
无论何种土质,一经暴露于空气中或浸泡水中很容易降低承载力,故挖到基
础标高经检验符合要求后,应突击施工砌筑基础。
4.3.2 3 排水困难或发生严重流砂、涌泥现象,或具有水中挖基机具时,应放弃
排水挖基方法。
水中挖基达到设计标高后,不能采取排干水砌筑基础,必须按照规范第7
章沉井封底方法灌注水下混凝土封底。封底之后,能否排干水砌筑墩台,还要看
221
封底标高以上基坑壁的土质是否易于翻砂而定。若是易于翻砂的细砂、粉砂土,
则宜采用套箱围堰,以完成墩台砌筑施工。
4.3.3 需要的抽水设备能力应按基坑中渗水量多少而定。这与基坑之大小、围堰
种类、工程地质与水文地质条件、距河水远近等情况有关,预先准确测定或计算
是困难的,一般可在类似基坑条件下的试坑中做抽水试验得出,或根据基坑各类
土质的渗透系数按照经验公式计算得出。
4.4 地基处理
4.4.1 一般岩层倾斜度大于15°时,基底应凿成台阶,以免滑动。
风化岩层暴露在空气或水中后将加速其风化,故基坑底基础外围的风化岩层
均应以混凝土封闭,防止基础底岩层风化。
4.4.4 3 倾斜大于15°的岩层,基底可凿成台阶。小于15°的倾斜岩层宜凿平,
使承重面与重力线垂直,以免滑动,故规定如条文。
4.4.5 2 隔温材料可用煤渣,中、粗砂或其他材料,其厚度宜为300mm 或稍厚
一些。
4.5 地基检验
4.5.2 本条所提示的触探,包括动力触探和静力触探两种。动力触探又分轻型、
中型和重型3 种。重型动力触探按触探头不同分为I 型(管式贯入器)和Ⅱ型(圆锥
头),前者为标准贯入用具,适用于细粒砂类土、粘性土;后者适用于砂类土和
圆砾、卵石层。静力触探是利用电测原理确定大的力学性质的一种原位测试方法,
试验时利用静压力装置将探头压人土层,适用于粘性土及砂类土。
土工试验只在特殊地基处理(如软土地基等)时才有必要。荷载试验是研究和取得
地基承载力[R]、形变模量月E0 的基本方法之一,但做此试验很费时间,一般只
在大、中桥的特殊地基处理时,应设计部门的要求才做。
5 沉入桩基础
5.1 一般规定
5.1.3 在一个基坑内沉入较多的桩时,桩会把土挤紧或使土上拱,因此,布置沉
桩顺序是很重要的问题。如采用先沉基坑四周的桩,后沉中间的桩,则愈往中间
沉,土就挤得愈紧,可能使中间的桩很难沉入,并会造成桩已沉到控制贯入度,
而桩尖的标高达不到规定的标高,甚至会沉不下去,导致今后基础不均匀下沉。
因此规定,一般情况可由一端向另一端连续进行,以减少桩架迁移工作量,加快
沉桩速度。当桩基平面较大,桩数较多或桩距较小时,宜由中间向两端或四周沉
入,减小后沉桩沉入的困难,并减小土被挤紧或上拱现象。先沉深的后沉浅的桩,
可以防止降低后沉桩的极限承载力,否则应对先沉的浅桩进行复打。在斜坡地带,
先沉坡顶后沉坡脚的桩,可使坡顶先沉入的桩在土中起加固作用,以减小土的侧
向总压力。
沉入土中的桩,将使桩周附近约3~5 倍桩径范围内的土受到相当大的重塑
作用,因此在粘性上层中沉桩,若桩距较小时,沉桩顺序更要注意。斜桩在地表
面的平面位置随地表面的标高而异,测量放样时应注意。沉入斜桩时,桩头常发
生干扰,影响沉桩,事先应考虑避免。
222
5.1.4 本条规定锤击沉桩和振动沉桩控制贯入的确定原则,是以试桩求得的控制
贯入度为难。团试桩的目的之一是判断桩的承载力。试桩经过试验,其承载力符
合设计要求,则沉入试桩时最后贯入度,即可作为控制贯入度。若试桩承载力比
设计要求承载力相差较大时,则应按修正桩长后的相应贯入度作为控制贯入度。
5.2 试桩与基桩承载力
5.2.2 沉桩时先进行试桩,主要是解决下列问题:
1.提供桩一土体系荷载承载力的正确资料,以检验所需的桩长与设计桩长是
否适宜,使在经济上与技术上达到合理;
2.了解采用的沉桩工艺及配用的沉桩机具是否合适;
3.有无假极限或吸人情况,确定是否复打等。
对于一般的中、小桥梁,由于沉桩数量少,地质情况不复杂,若均需要进行
试桩,有时在经济上和施工进度上不一定合理。故规定有可靠依据和实践经验,
能保证质量的前提下,可以不做试桩。对于特大桥、大桥和地质复杂的中桥,为
了做到经济上合理、技术上可靠,要求在施工前先沉试桩。
5.2.3 静压试验是确定单桩承载力方法中最基本、最可靠的方法,各种测定方法(如
静力触探、动测法等)的成果,都必须与静压试验相比较,才能判明其准确性。
国内外规范一致规定,对重要工程都应通过静载试验。故本条规定对特大桥和地
质复杂的大中桥试桩,应采用静载试验确定单桩承载力。静载试验的方法主要与
试验要求有关,国内外采用的试验方法主要有慢速文持荷载法、快速文持荷载法、
等贯入速率法、循环加卸载法。
5.3 桩的制作要求
5.3.1 2 3)冷拉的预应力钢筋需要焊接时,应在冷拉前焊接。这是因为冷拉后
钢筋的强度增高,伸长率降低,脆性增大,焊接性能变差。并且在冷拉后再进行
焊接,将使经冷拉后提高了的强度又降低。在冷拉前焊接可避免上述缺点。钢筋
焊接后的技术要求,可按本规范第10 章有关规定办理。
5.3.1 2 4)混凝土方桩或矩形桩连接用的法兰盘,一般可采用角钢增焊加劲肋
钢板制成。将角钢的一肢焊接在纵向主钢筋上,另一肢位于桩的连接平面端上。
桩连接时利用法兰盘两连接端的连接肢用螺栓连接。已张拉的预应力钢筋不允许
进行任何焊接。
5.3.1 4 表5.3.1-2 是根据《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)拟定的。
5.4 沉 桩
5.4.2 1、5、8、9 是参照《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)第8.4 节拟定的。
5.4.2 7 在饱和的细、中、粗砂中连续沉桩时,易使流动的砂紧密挤实于桩的周
围,妨碍砂中水分沿桩上升,在桩尖下形成水压很大的“水垫”,使桩产生暂时
的极大贯入阻力。休息一定时间之庐贯入阻力就降低。这种现象称为桩的“假极
限”。
在粘性土中连续沉桩时,由于土的渗透系数小,桩周围水不部渗透扩散而沿
着桩身向上挤出,形成桩周围的滑润套,使桩周摩阻力大为减小,但休息一定时
间后,桩周围水消失,桩周摩阻力恢复增大。这种现象称为“吸人”。
223
锤击沉桩发现上述两种情况时,均应进行复打,以确定桩的实际承载力。复
打前桩的休息时间,按规范附录B.2.1 的规定。
桩的上浮有两种情况,被锤击的桩上浮和附近的桩上浮。对于前者,如使用
桩锤时,可将桩锤停留在桩头时间长一些;当用些油锤时,如系空心管桩,桩尖
不要封闭,将桩内土排除,可减少桩上浮。无论何种情况,桩都应进行复打。
5.4.2 10 当贯入度已达到控制贯入度,应再锤入10cm 左右或锤击30~50 击,
如无异常变化时,一般可以说不是遇到障碍物等情况,此时桩尖标高与设计要求
标高相差不大时,即可停锤。若桩尖标高与设计规定标高相差过多时,则需要考
虑桩的侧向稳定是否足够,应与有关部门研究确定。
设计桩尖处为一般粘土或其他较松软土层时,则桩尖承载力占桩总承载力的
比例不大,桩侧摩阻力是主要因素,因此停锤时应以桩尖标高控制为主,以求沉
入一定的桩长。贯入度较大时,应继续锤击至接近控制贯入度。
5.4.3 承法 1、2、3 是参照《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)拟定的。
5.4.4 在深水中沉桩,若桩身露出河床面较长时,则桩受波浪、水流、恒载(指斜
桩)和突然的冲击,都可能引起桩身过大的力矩,应采用临时支承等方法予以防
护,直至桩最后连接到构造物上为止。
6 灌注桩基础
6.1 一般规定
6.1.1 本次修订时,取消了沉管灌注桩和钻、挖孔灌注斜桩,如施工中需要,可
参照原规范执行。
6.2 钻孔灌注桩
6.2.1 2 护筒内径要求的大小与钻机的钻锥钻孔时在孔内摆动程度有关,有钻杆
导向的钻机钻锥摆动较小,否则摆动较大,条文是按此原则和各地施工经验拟定
的。
护筒顶端高出地下水位或施工水位的高度要求与钻孔方法、地层情况有关。
无论采用何种钻孔方法,当地质不良(如松散的砂类土)容易坍孔时,应比同类钻
孔方法而地质较好,不易坍孔的孔内水头提高0.5m 以上。
孔内有承压水时,护筒顶端高度应按稳定后的承压水位考虑,否则易造成塌
孔。若孔内承压水位时高时低,高低差很大或承压水位高出地面2m 以上,应按
条文规定做试桩,鉴定在该地区采用钻孔灌柱桩基的可行性。试桩若不成功,则
宜采用沉入桩基。这个问题最好在设计阶段解决。若设计文件已确定为钻孔灌注
桩,施工前才发现有大承压水,则较为麻烦。
6.2.2 1、2 规范表6.2.2 较原规范的表补充了泥皮厚指标。泥皮厚薄与失水量大
小有很大关系。泥浆失水量小者,泥皮薄而致密,有利于巩固孔壁;失水量大者
易形成厚泥皮,在泥页岩地层易造成地层软化膨胀,产生缩径或坍孔。其泥皮厚
指标是参考钻探书刊拟定的。
PHP 泥浆的主要成分:膨润土、碳酸钠、聚丙烯酰胺的水解物、锯木屑、稻
草、水泥或有机纤文复合物。
PHP 泥浆的配比应通过试验确定,参考配比如下:
(1)膨润土为水质量的6%~8%;
(2)碳酸钠为膨润土质量的0.3%~0.5%;
224
(3)羧甲基纤文素(CMC)为膨润土质量的0.5%~0.1%;
(4)聚丙烯酰胺(PHP)为泥浆量的0.003%。
孔内有渗漏时,加锯木屑为水质量的1%~2%,稻草末或水泥填加量为每
立方米泥浆17kg;孔内有承压水或地下水位高,渗漏严重时,加重晶粉、珍珠
岩粉及方铝矿粉,填加量为每立方米泥浆17kg。
应设置泥浆制造、循环、净化系统。
6.3 钻孔施工
6.3.1 2 按不同地层选用适当的钻锥,钻进速度和泥浆性能可以防止钻进时的故
障,加速钻孔完成。
6.3.1 4 泥浆的性能在钻进中是不断变化的。为了使泥浆的性能指标随时都符合
规范表6.2.2 的要求,以加快钻孔速度,避免或减少孔壁坍塌事故,故条文规定
应经常对泥浆进行试验。
捞取钻孔中土样的目的是为了与勘察设计时的地质剖面图核对,使对泥浆、
钻锥、钻进压力和钻进速度的选择更为合适。
6.3.2 1 各种钻孔方法的开孔都具有导向作用,若在开孔时孔位偏移,竖直度、
孔径超过允许偏差,则继续钻进时,偏差会越来越大。
6.3.2 2 减压钻进可使钻杆在整个钻进过程中文持竖直状态,使钻进回转平稳,
避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。
6.3.2 3 全护筒下压至挖掘面下多深,或挖掘面深入到护筒底端多少,完全按土
质硬度和是否易于坍塌而定。
全护筒压人土内总深度要考虑各地层总摩阻力和拔筒功率,避免压人过深拔
不出来。
6.3.2 4 条文规定的目的是为了防止坍孔。
6.4 清 孔
6.4.1 2 掏渣法清孔只能淘取粗粒钻渣,不能降低泥浆相对密度,故只能作为初
步清孔。使用高压水管插入孔底射清水时,射入水所需压力应稍大于清孔前泥浆
的密度与钻孔深度的乘积。
喷射清孔法采用射水或射风的时间约3~5min,所需射水(射风)的压力应比
孔底水(泥浆)压力大0.05MPa,射水压力过大易引起坍孔,过小则水或风射不出
来,或虽能射出来,但不能起到翻腾沉淀物的效果。
砂浆置换清孔法也可适用于换浆法清孔后,孔底沉淀物太厚不能满足设计要
求的情况。
6.5 灌注水下混凝土
6.5.1 5 钢筋骨架制作和吊放的允许偏差是参照《公路工程质量检验评定标准》
(JTJ071-98)及《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的有关规定拟定的。
6.5.3 4 混凝土拌和物中含砂率较大时,其和易性较好,灌注水下混凝土要求较
好的和易性,故宜用较大的含砂率。
6.5.3 5 混凝土拌和物中掺用外加剂、粉煤灰等材料可以提高其和易性和缓凝性
能。
225
6.5.4 4 在潮汐地区或水位涨落甚急的河流和有承压力地下水地区,其水位高涨
时,将使护筒内水头不足,而导致孔壁坍塌,故规定如条文。
6.5.4 5 钻孔灌注桩灌注过程中,导管的最小埋置深度,从理论上说应与灌注深
度(漏斗底口至混凝土表面深度)成正比。灌注深度较大时,超压力和冲击力也较
大,导管最小埋深宜较大一些,以缓和超压力和冲击力,使冲出导管底口的混凝
土拌和物缓缓上升。否则,新灌注的拌和物可能冲破首批混凝土,冒到其上面,
将泥浆沉淀物裹入桩中,形成夹层断桩。条文规定的最小埋深2m 是根据文献“水
下灌注预防断桩夹层及钢筋顶托上升技术研究报告”的试验结果并考虑适当的安
全系数确定的,与过去常用的经验数据相符。灌注后期,灌注深度小,超压力减
小,最小埋深也不宜小于2m。因为灌注后期,首批混凝土表面的泥浆沉淀增厚,
有时还夹有少量坍土。若导管埋深太小,特别是在探测混凝土表面高度不精确时,
容易造成导管提漏、进水,造成夹层断桩。
为了防止埋管事故,导管埋深不宜过大。条文规定为6m。
6.5.4 7 条文规定的目的是为了防止钢筋骨架被混凝土拌和物从漏斗向下灌注
混凝土的冲击力转为向上的顶托力而上升。
6.5.4 9 变截面桩的水下混凝土灌注技术要求基本上与单截面的相同,只是在截
面变换处须按条文规定办理。
6.5.4 10 护筒底口以上积存的混凝土高度不能太小。因为筒外与井壁之间有一
定的空隙,护筒壁本身也有一定的体积,护筒提升后,护筒内的混凝土要填充此
项空隙,可能使混凝土表面突然下降,甚至降至护筒底口以下,使护筒进水或涌
人泥砂,故规定如条文。
6.6 挖孔灌注桩
6.6.1 1 当地下水位太高、流量太大,挖孔时排水较困难常在水中作业不安全,
进度也慢,故规定如条文。
孔内若产生有毒气体或浮尘超过GB3095-96 的规定,对井下施工人有员有
害,不得采用人工挖孔施工。
挖孔桩平面尺寸,文献JTJ024-85 规定不得小于120cm,人工挖孔时要考虑
孔壁支护和便于井下挖掘,应比120cm 尺寸为大。孔深大于15m 时,通风较为
困难,工人施工有危险,工效也大为降低,一般不宜采用人工挖孔,如设计桩长
大于15m,必须采用人工施工时,应加强机械通风和安全措施,或采用机械挖掘。
6.6.2 1 孔壁支护,为了确保施工人员安全,不论地质松紧和地下渗水情况,均
须如条文规定设置孔壁支护。
木、竹等非永久性支护,如不能在浇筑混凝土时拆除,则桩身与孔壁被隔离,
因摩阻力产生的桩承载力不复存在,故规定如条文。
有些混凝土护壁是预制框圈,按上、下分节安装,上、下层间不能承受拉力;
有些现浇混凝土护壁因条件限制,质量较差,强度较低,也不能承受拉力,故规
定如条文。
挖孔时如有水渗入,开始时水很小,越往下挖,渗水量越大,可能造成孔壁
坍塌,故必须加强孔壁支护。用井点法降低地下水位只适宜于砂类土地层和渗水
量较大的情况,其设备安装费用大,应进行技术经济比较决定。
在挖孔深度达10m 时,孔底空气自然流通条件变坏,空气中CO2 的含量逐
渐积累,当达到3%时,就会引起人的呼吸紊乱、头疼、呕吐等症[文献前苏联,
潜水员手册]为了确保安全和提高工效,条文规定CO2 含量达到0.3%或挖孔深度
226
达10m,就应当采取机械通风,一般工地很少配备气体化学分析仪器,可按挖掘
深度达10m,就采用机械通风。
当孔底岩层倾斜时,凿成水平或台阶是为了防桩底承载力产生水平分力。由
于有些炸药的质量问题,爆破后不能达到零氧平衡(氧元素含量恰好使碳、氧元
素的含量完全氧化),而为正氧平衡,产生NO 或NO2;或负氧平衡,产生CO
对人体有毒气体。故规定如条文。若采用化学分析方法检测有困难时,可将小动
物送入孔底数分钟后提出检查,如无异状,工人才可下井工作。
6.8 质量检验及质量标准
6.8.3 钻、挖孔成孔质量标准(表6.8.3)中孔底沉淀土厚度和清孔后泥浆指标两项
因原规范规定不符合现状,经广泛征求意见予以调整。表6.8.3 清孔后的泥浆指
标检测主要是要保证灌注前符合表内各项要求,注中有特定要求的钻孔桩一般指
孔内有承压水、遇透水性很强的地层易坍孔、孔深超过50m、柱桩等对泥浆有特
定要求的钻孔桩。
6.8.4 1 每根桩试件组数2~4,具体取值按现行《公路工程质量检验评定标准》
(JTJ071)规定执行。
6.8.4 2 需要钻取芯样鉴定的数量、合格的规定可参照《桩基低应变动力检测规
程》(JCJ/T93-95)拟定。钻取法可参见《钻芯法检测混凝土强度技术规程》
(CECS03-88)。
附:大直径空心桩施工简介
大直径空心桩近年来在一些地区得到应用,现对这种施工技术作一介绍。
1.大直径空心桩的类型及适用范围
大直径空心桩按施工方法不同,分成钻埋和沉挖两种。钻埋空心桩适应于一
般土质地基,沉挖空心桩适应于砂类土、巨粒土及风化岩。
2.钻埋大直径空心桩成孔
1)施工平台与护筒的技术要求
(1)施工平台:参见本规范第6.2.1 条的规定;
(2)护筒:参照本规范第6.2.1 条的规定。
2)泥浆与清孔的技术要求
(1)泥浆的技术要求可参照本规范第6.2.2 条的规定;
(2)钻孔、清孔,可按钻孔灌注桩有关规定施工。
3)成孔验收
大直径钻埋空心桩在终孔前,应特别强调成孔验收,验收标准如下:
(1)钻孔的倾斜度≤5‰,检查成孔直径误差<10mm;
(2)孔内泥浆含砂率≤1%,比重≤1.08,粘度≥20,pH 值≥10;
(3)为保证桩底无沉淀,可在桩底注入3m 厚新鲜泥浆。
3.钻孔、挖孔埋置大直径空心桩
1)空心桩的预制,一般采用立式预制,为保证接触面密贴,应按节的顺序预
制。预制节长按桩长及吊装能力分节,先预制底节、若干中节及顶节,节与节之
间的连接由锥形螺纹筋和相应的锚具张拉连接而成。
(1)模板,在立好的外侧模板上涂刷一层混凝土的缓凝剂,拆模后桩表层混
凝土在缓凝剂的作用下不凝固,用水冲洗桩身,使桩表面露出骨料层为止。
(2)预应力筋孔道的形成,用设计要求直径的钢管按设计位置准确安装固定,
钢管在浇筑混凝土时应经常转动,在混凝土初凝后及时拨出。
227
(3)空心桩壳的底节是钢板和钢筋混凝土的封闭结构,钢板厚度应经过设计
计算,以保证桩尖进行压浆时的安全,压浆孔按设计要求设置。
(4)预制桩节,长度以设计为准,设计未明确的可按吊装能力分节,一般分
节高度为2~4m,混凝土强度应符合设计要求。
(5)顶节一般在护筒内,是桩的实心段,与墩帽相似,为减轻自重力,所以
此节高度不宜过高;预应力筋的锚具预留位置应准确。
(6)除以上施工规定外,预制工作的其他要求可参照本规范第9 章、第11 章、
第12 章的各有关规定执行。
(7)桩壳预制技术要求
必须严格控制竖向垂直度,要求误差应小于1%节高;内模上、下口中心位
置应处于同一铅垂线上。壁厚误差≤5mm;桩节长度误差≤5mm;预应力孔道位
置必须准确竖直,上下节孔道要对齐贯通;管道位置偏差<1mm;预制桩节上下表
面要平整,以便于上下节的连接。
2)空心桩的沉放要求
(1)准备工作:
①桩孔及预制桩节经检查验收符合设计要求;
②吊装机具经过设计验算,有操作安全防护措施;
③安装导向架,导向架与钢护筒或施工平台连接固定,导向架的中心线必须
与设计桩孔中心线重合;
④支承托架安放在施工平台上,用来临时支承预制桩节,托架的中心线必须
与设计桩孔中心线重合;
⑤孔底填石厚度应按设计规定施工,若设计无规定时,可按0.25~0.30 倍桩
直径计算确定,一般取1~2m,孔底为砂土时可取低值;填石的要求是石质坚硬
无风化,规格20~40mm 经水洗过的碎石或砾石;填石后的底面要平整,在填石
的过程中要检测,最终高差控制在100mm;在填石过程中,注浆管应同时插入
及压入空气,使泥浆不断搅动,以防沉淀,注浆管一般用4 根直径50mm 的钢管
伸至孔底。
(2)底节沉放前,应在底节预埋钢板上焊接桩底压浆管;空心桩底节内压浆
管上安装阀门并关闭,对桩底各部分进行检查;然后将桩底节沉入钻孔中,检查
桩内是否漏水,若有漏水,须提至水面进行堵漏处理,同时保持扩筒内水头。
(3)接缝处理:清除拼合面的污迹后烘干、吹净,再用丙酮清洗;涂抹环氧
树脂;再按编号进行,以保证接头牢固、密合,不漏浆。
(4)桩壳拼接:吊放要稳,预应力筋的预留孔要上下对齐,再接长预应力筋
张拉预应力;接缝外涂一层防水沥青,在沥青外缠裹防水纤文布,以防接缝外向
内漏水;解除底节上的锚固,拆除夹箍,慢慢下放中节吊点,将桩节沉入孔内一
定深度;桩节顶面高度应视工作平台高度而定,一般应高出工作平台500mm 左
右;将第二节夹箍锚固,并防止打滑现象,然后进行下一接缝的处理,依此作业
直到桩长满足设计要求。
(5)顶节拼接:因顶节要锚固预应力筋,张拉时不允许一次张拉到位,应按
一放一张,两放两张,三张超张,顶塞锚固的张拉程序进行,其他应注意的事项
按本规范第12 章的规定执行。
(6)桩的纵、横轴线及高程,在施工过程中要不间断地检查调整,最终满足
设计要求后,应连续进行桩周填石工作。
3)桩周压浆填石混凝土的规定
228
(1)洗孔:利用桩底节预埋的压浆管,压入泥浆,将孔底及桩周填石层中的
泥砂带出桩底。
(2)浇注隔离层混凝土,先填与孔内同规格的碎石、砾石,厚0.5m,接着再
填0.5~1.0m 厚的细砂和小于20mm 的碎石,然后浇注0.5~1.0m 高的混凝土隔
离层,以防桩周压浆时水泥浆渗入桩底。
(3)桩周设置压浆管:应按设计要求设置,设计无要求时,压浆管直径的选
择按桩径及压浆机的排量和压力的大小及分布与设计单位协商选择。
压浆管按桩直径大小布置,按孔深分层分段埋设,每层高度不允许超过l0m,
当桩长小于20m 时,可采用单层;压浆管底端呈梅花形,或在封闭管端壁上钻
若干直径为5mm 的小孔。
(4)在扩筒四周或在桩壁顶面按设计要求设置排污管和扬压管及压重层。
(5)桩周填石,压浆管设置定位后,即在桩周内均匀地抛填粒径为20~40mm、
40~80mm 碎石、砾石各半,填至扩筒内桩顶设计标高;抛石应连续作业,质量
要求同本简介中的3.2)。
(6)桩周清孔:压浆管中开始先注入清水,检查压浆设备及管道,再从第二
根管中注入泥浆,清除碎石、砾石中的泥砂;清洗应按从下而上的顺序,先单数
管后双数管循环冲洗;待排污管、扬压管排放的泥砂污水变清后,停止冲洗。
(7)桩周压浆:应用2 台压浆机,压注按设计配合比配制的水泥砂浆,可将
压浆管交替压浆,压浆时可根据压浆管埋置深度抽拔压浆管;当排浆管孔口流出
合格的水泥砂浆后,经检查桩周压浆已饱满,再持压5~10min 后关闭扬压管、
压浆管,顶层拔出压浆管后,需向孔内再灌满水泥浆。
4)桩底填石压浆混凝土,当桩周填石压浆混凝土强度达到设计强度的50%
后,方可进行压浆。
(1)抽干空心桩内积水,连接桩底压浆管。桩底节钢板上压浆管比回流管的
梅花管要长一些,伸出桩底0.5~1.0m,在底节压浆管和回流管上接压力表、阀
门与法兰;在接好压浆管时,要将各管上的闸阀关闭,以防桩孔底的高压水冒出。
(2)桩底清孔:可先用桩底压浆管做进浆管,再利用底节钢板上的回流管做
回流管,清孔方法同第3.3)。
(3)桩底压浆:压浆方法同桩周,关闭回流管继续压浆,当压力达到设计值时,
应检查压力是否与设计值相符,当符合要求后稳压15min 停机。做好压浆机出口
管压力的记录。根据绘制的桩底反力与上抬量的关系曲线,与设计值比较,以便
调正和检验空心桩的承载力。
5)压浆标准
(1)按碎石、砾石的空隙率计算压浆量,以核对实际压浆量;
(2)压浆压力一般为0.1~0.3MPa,但要超过孔深压力。
6)压浆时注意事项:
(1)注意压力表的数据,如压力上不去,应分析原因,停机l0min,将水泥浆
加浓后再压,如压力急剧增长,可能管道堵塞,要及时停机换管;
(2)水泥浆用量明显增多时,应加浓水泥浆;
(3)压浆操作过程应设专人监督,发现问题及时提示;
(4)压浆操作要有安全措施。
4.沉挖空心桩
1)沉挖空心桩的结构特点
沉挖空心桩是将沉井与挖桩相结合的基础型式。在河床上筑岛,就地浇筑钢
229
筋混凝土薄壳沉井,混凝土强度达到设计强度的75%时人工开挖下沉,必要时
抽水及护壁;沉完一节后再浇筑第二节,依次接至设计长度,安装内模板浇筑钢
筋混凝土或填石压浆混凝土;最后封底、浇筑顶盖,形成大直径空心桩。
2)沉挖空心桩的方法
(1)预制管沉挖空心桩,当地层中有较大渗水或涌水或有流砂、淤泥土层时,
井中现浇护壁不能保证施工安全的情况下,应现浇带刃脚桩壳边下沉边接长,通
过该地层后,再按正常挖孔施工。
(2)钢护筒中挖孔桩:在水中施工平台上,打入钢护筒至风化层,护筒内水
下挖孔至风化层,潜水封底;抽水开挖至设计高程,检查验收应符合设计要求。
若采用钢内模填石压浆混凝土,随钢内模直径的变化,可按设计完成变截面
大直径空心桩的施工。
3)沉挖空心桩止水措施
(1)钢扩筒沉入岩面,向沉井内抽水,潜水工将沉井刃脚处与钢套筒间的砂
砾掏净,从井上放导管将不分散水泥砂浆灌入,以封闭止水。
(2)钢护筒与沉井刃脚处由潜水工插入直径50mm 压浆管,间距按满足压浆要
求布设;填碎石或砾石的高度按能保证压浆后止水而定;用装土纤文袋压顶封闭;
从井上压注水泥浆。
4)沉井空心桩的开挖、护壁,人工开挖遇到渗水时,每挖0.5~1m 后,支护
模板浇护壁混凝土,扩壁混凝土的厚度由所承受的力计算确定;有关挖井作业和
注意事项按4.2)执行。
5)沉挖空心桩,桩孔检查符合要求后,放钢筋笼及内模板,浇筑混凝土或填
石压浆混凝土。
5.质量检验及质量标准
1)质量检验
(1)钢筋骨架、桩节预制的质量检验与质量标准,参照本规范第10 章、第15
章的有关规定;
(2)质量检验
①用无破损法检验水下填石压浆混凝土桩的完整性;
②必要时钻芯取样检验桩周和桩底混凝土的强度和清孔、洗孔质量,钻芯直
径不小于70mm,其检测要求见钻孔灌注桩。
2)成桩的质量标准见表1。
表1 钻孔、挖孔埋置大直径空心桩质量标准
检查内容 规定值或允许偏差
压浆强度(MPa) 不低于设计值
直径2.5m 150 群桩
每增1m 50(其间内插)
直径2.5m 75
桩位(mm)
排架桩
每增1m 25(其间内插)
倾斜度 1%
孔径(m) 不小于设计值
孔深(m) 不小于设计值
沉淀厚度(mm) 符合设计要求
230
7 沉井基础
7.1 一般规定
7.1.1 沉井施工前对沉井范围内的地层及地基重点进行分析研究的目的,是为了
查清下沉沉井时可能遇到诸如大孔隙漏水土层、承压水层、硬质胶结层,大孤石、
树根、铁件等障碍物及岩面高差、断层、溶洞等情况,以防临时采取措施,耽误
施工工期。此种事例在过去沉井施工中遇到不少,故条文强调此点。
7.1.2 沉井下沉时,位于邻近的土体可能随着下沉,土体范围内的堤防、建筑物
和施工设备将受到危害,必须采取有效的防护措施和沉井下沉方案。一般不应采
取抽水除土下沉方案。采用不排水取土下沉方案时,还应文持沉井内水位不低于
沉井外水位,防止井外土、砂涌进井内而使地面下沉。
7.2 沉井的制作
7.2.2 2 1)无围堰筑岛是指带边坡的土岛;有围堰筑岛,是指在设有钢板桩、
钢筋混凝土板桩等防护围堰内的筑岛。有围堰护道宽度比无围堰护道宽度规定为
小,这是考虑有围堰边缘比无围堰边缘坚固的原因。
7.2.2 2 4)在斜坡上筑岛时,因新筑土体易沿斜坡下滑,使筑成的岛不稳定,
浇筑的沉井易产生偏斜或开裂,因此规定应进行设计及采取防滑措施,如将斜坡
表面开挖成台阶状等。
7.2.2 4 1)沉井下论支垫是为了将沉井荷载均匀扩散分布在砂垫层上,并便于
均衡下沉沉井。支垫要便于抽除,铺设方向应与刃脚垂直。
7.2.2 4 3)要求支垫连续通过隔墙与井壁连接处,是为了防止浇筑混凝土时井
壁与隔墙产生不同的垂直压力,引起岛面不均匀沉降,使井壁与隔墙连接处发生
开裂。若支垫不够长时,其搭接缝应交错分设在连接处两侧一定距离处,使隔墙
与井壁下支垫具有一定的整体性。
7.2.2 5 1)采用土内模支承制作底节沉井时,由于井壁混凝土的重力在刃脚斜
面上产生的水平分力,要将刃脚土外模向外推移,若土外模的抗力不足,则使刃
脚产生滑移,引起刃脚混凝土开裂。土模顶面高度要填至隔墙的底面,是为了不
需另设隔墙底模,还可增加对沉井的承载力。
7.2.2 5 2)、3)土模表面及刃脚底下的地面,为了防止浇筑沉井混凝土时不与
土面粘结,条文规定须铺筑一层20~30mm 厚水泥砂浆层,或采用油毡等其他隔
离层。从填筑土模到挖除土模过程中,应做好排水、防水措施,防止土体受水浸
泡后松软变形,产生不均匀沉陷,甚至破坏土模及沉井。
7.2.2 6 沉井分节太高,则施工不便,且易失稳;太低则重力小,下沉慢,且又
增加接高次数,影响施工进度。特别对于底节沉井高度更应注意,若太低,在抽
除支垫或挖除土模或下沉沉井时,沉井部分被搁支,部分悬空,可能会使沉井开
裂。故底节沉井的高度需要满足在最不利的刃脚支承条件下,能有足够的竖向抗
挠强度。一般情况下,在取土和稳定条件许可时,沉井分节制作高度应尽可能高
一些,一般以不小于3.0m 为宜。对于松软地基的底节沉井,其重力不宜过大,
一般以高度不超过0.8 倍沉井宽度为宜。
7.2.2 7 2)抽垫顺序一般是先抽除隔墙下的支垫,然后分区、依次、对称、同
步地向沉井壁外抽出刃脚下的支垫。在抽出一批支垫的同时,应立即在刃脚和隔
墙下回填适当高度的砂土(或砂砾石),使沉井压力从支垫上逐步转移到砂土上,
231
防止压力集中在后抽的支垫上,而使沉井倾斜。支垫下土体承受压力以不超过岛
面土层的极限承压应力为准。回填土不得从沉井内或筑岛土中挖取,以防沉井倾
斜。
7.2.2 7 3)底节沉井支点处的支垫位置是沉井强度计算的依据,故必须按设计
要求的顺序,最后尽快地抽出。
7.3 沉井浮运到位
7.3.1 1 沉井底节在入水前应按其工作压力进行水压试验,以防止底节入水下沉
时产生渗水现象。其他需灌水下沉各节,因不便做水压试验,故规定只做水密性
试验。
7.3.2 2 底节沉井入水后,一般是初步定位于墩位附近,然后在悬浮状态下接高
和下沉。但在这一施工过程中,由于水流受沉井阻力的影响,将使墩位处河床面
的冲淤条件发生变化。为使墩位处经冲淤后的河床面高差较小,便于沉井能平稳
地落在河床面上,故必须考虑底节沉井的高度、大小、形状和水深、流速、河床
土质与高低等情况,综合分析后方能大致估定沉井的初步定位位置。由于影响墩
位处河床的冲淤因素很复杂,估定沉井初步定位的位置亦仅是粗略的参考值,重
要的是要经常量测墩位处河床冲淤情况,及时采取相应措施。根据一些资料介绍,
初步定位位置是在墩位上游10~30m 处,可供参考。主要的是经常量测墩位处
河床冲刷情况,以便及时采取相应的措施。
7.3.2 3、5 带气筒的浮式沉井,气筒如遭受损坏,则沉井将产生下沉或倾斜,
或使井壁超过允许受力的条件,甚至可能使沉井整个沉没,故条文规定对气筒应
加以防护。
7.3.3 1 浮式沉井在浮运、就位、下沉时,受到风力或其他外力因素的影响,易
倾斜而丧失稳定,故条文规定应对其稳定进行验算。沉井浮运时受力情况如图
7.3.3 所示。图a)中沉井重心G 在浮心B 之上,且G 与B 处于平衡位置(浮力作
用总是通过浮心B),在此种情况下,风浪作用时所产生的力偶则易使沉井倾覆;
图b)中沉井重心G 在浮心B 之下,风浪作用时沉井发生倾斜,沉井重力W 通过
G 点作用,总浮力Fw 通过瞬时新浮心B′作用,则产生一扶正力矩M=We,使
稳定沉井。
沉井重心G 可由沉井的全部构件对沉井顶或底力矩之和求得;沉井浮心B
可由沉井外侧的水面到被浸没面积中心的垂直距离求得;沉井的定倾中心Mc 是
通过瞬时的新浮心位置B′作用的总浮力和沉井的原始中线相交点求得;定倾中
心至重心的距离McC 可按式(7.3.3-1)和式(7.3.3-2)求得:
232
s
c V
M B = I (7.3.3-1)
式中:McB??沉井定倾中心至浮心的距离(m);
I??沉井平面面积对旋转轴的惯性矩;
Vs??沉井沉没部分的体积。
McG=McB±GB (7.3.3-2)
式中:GB??沉井重心至浮心的距离(m),如果G 在B 以上,则用“-”号,在
B 以下则用“+”号。当Mc 在G 以上,沉井是稳定的;当Mc 在G 以下,
沉井是不稳定的。
7.3.32 浮运沉井采用高水位浮运时,则要增加悬浮状态接高沉井的工作量,或增
加沉井底节的高度,因此条文规定浮运落床应尽可能安排在能保证浮运工作顺利
完成的低水位时进行。
7.4 沉井除土下沉
7.4.1 1 沉并不排水进行挖基,是沉井下沉的基本方法,故条文推荐首先采用。
但当缺乏开挖设备时,在稳定的土层中也可以采用排水人工开挖下沉沉井的方
法。采用排水人工开挖时,若抽水机需放在井内抽水时,应采用电动水泵,不得
采用内燃机水泵,以免废气排人井内,危害人身健康。沉井较深时,应设置通风
设备。
7.4.1 2 下沉沉井时,一般不宜使用爆破方法助沉。只有在特殊情况下,如遇大
漂石、硬层(包括风化石)等,用一般清除方法无法清除,或当刃脚下土已掏空,
采取其他措施不能克服井壁土的摩阻力时,不得已才可采用炮震方法。但必须严
格控制炸药用量和操作方法,保证不损伤井壁。
7.4.1 10 5)空气幕法是通过沉井井壁内预埋管路上的喷气孔向壁外喷射压缩
空气,使井壁外的土液化以降低井壁与土层的摩阻力,使沉井加速下沉。特别对
水深流急或下沉深度较深的沉井,更为适用。
(1)气斗,即设在沉井外壁的凹槽及槽中的喷气孔,是空气幕沉井的关键设
施。凹槽的主要作用是保护喷气孔,使之避免与土直接磨损,便于气体扩散,使
喷出的压气束有一扩散空间,然后较均匀地沿井壁上升形成空气幕。条文所述的
气斗形状为150mm×50mm 棱锥形,喷气孔直径为1mm,是外形简单、制作方
便的常用的一种。喷气孔形式,条文规定的150mm×50mm 气斗采用的较多,
也有的采用250mm×80mm 气斗。喷气孔必须钻准、钻通,直径为1mm,日本
有的使用1~6mm。喷气孔的数量和布置,沉井下部宜密些,上部可稀些,下部
每个气斗作用面积可按0.7~1.3m2,上部每个气斗可按1.5~2.0m2 考虑。
(2)井壁预埋管路有两种制作形式,一种是同时设环形分气管和垂直管,环
形分气管沿井壁半圈或1/4 圈设一根,视沉井大小及纠偏需要而定,喷气孔设
在环形分气管上,垂直管与环形管连接伸出井顶,压气时,气体由垂直管进入环
形分气管,然后由各气斗喷出;另一种是只设垂直管,喷气孔设在垂直管上,此
法的优点是管路顺直,空气损耗少,缺点是用料较多,每灌注一节沉井,接长管
路的工作量大,故只有在采用特殊气斗时才考虑使用。
(3)供气系统所需风量可按每个气斗平均耗气0.015~0.023m3/min 考虑。风
压与下沉深度有关,下沉深度40m 左右的空气幕沉井,风压一般为0.4~0.7MPa,
亦可按条文规定的理论水压的1.4~1.6 倍计算。
(4)空气幕沉井施工的要点是均匀除土,勤压气下沉,禁止过分除土而不压
233
气。每次压气时间不宜太长,太长不仅对下沉无效果,而且使沉井外土体扰动太
大,停气后气斗易堵塞。
7.4.3 沉井下沉遇到倾斜岩层时,为了防止沉井滑移,应尽量整平。但实际上要
全部整平岩层是很难办到的,故条文规定,对于刃脚部分至少要使刃脚周长2/
3 以上搁在岩层上,并嵌人岩层深度不小于0.25m。刃脚以内井底岩层应凿成台
阶或榫槽。对于刃脚搁空部分,可以人工(潜水工)袋装混凝土等物填塞缺口,以
防清底后在缺口处渗入砂土等。对于表面松软或风化的岩层,应凿除(若风化岩
层较厚,设计不要求凿除的除外)。
7.5 基底检验
7.5.2 沉井基底的处理,对于非岩石地基应处理平整;对于岩石地基若全部整平
有困难时,可以整理成台阶状。为了保证封底混凝土的浇注质量和基底承载力不
小于设计的要求,故条文规定应尽量清除基底面的陡坎、浮泥或岩面残留物等,
使清除后基底的有效面积(即沉井底面积扣除在刃脚下一定宽度不可能完全清除
干净的面积)不小于设计要求。
7.6 沉井封底
7.6.1 本条规定,沉井封底时若每分钟渗水量上升速度小于或等于6mm 时,可按
一般无水浇筑混凝土的方法进行封底。这是因为渗水量不大,浇筑混凝土的上升
速度可以堵住渗水上升的水头压力。否则须用灌注水下混凝土的方法进行封底。
水下混凝土封底的厚度,应根据沉井是空心沉井还是实心沉井而定。空心沉井是
在取土井内用砂等填充料填满,或根本不填填充料,其封底厚度按墩台所受的全
部最不利荷载组合计算确定;实心沉井是在取土井内浇筑混凝土或砌石,其封底
厚度按施工时封底抽水后受力条件计算确定。
7.6.2 4 每根导管开始灌注混凝土时,要求用较小的坍落度,是因为沉井底面积
大,若坍落度大,则落下的混凝土流动范围大,不能使水下混凝土面形成一定的
坡率,甚至埋不住管底口,难以保证混凝土的质量。
7.6.2 5 导管最小埋人深度应与灌注深度相适应。若灌注深度大,而导管埋人深
度过浅,则后灌注的混凝土将冲破先灌注的混凝土而与水接触,发生夹层,影响
质量,故规定如表7.6.2-1。导管埋深还应与两根导管的间距相适应。若导管间距
过远,而导管埋入过浅,则由于混凝土表面的流布坡度为1/6~1-4,两根导管中
点处会流布不到或混凝土厚度不够,故规定如表7.6.2-2。施工时应按具体情况,
对导管埋人深度采用两表的最大值。导管埋深也不宜过大。过大时,则混凝土流
布速度降低,延长灌注时间,甚至使超压力过小混凝土从导管中流不出来(参见
条文说明第6 章)。
7.6.3 进行水下压浆混凝土封底时,如设计无规定,可按如下要求施工:
1.压浆混凝土的材料与配合比
1)粗骨料应尽量采用较大粒径,最小粒径应在15mm 以上,可用碎石或卵石。
2)细骨料以采用圆颗粒的细砂为宜,砂的最大粒径应满足式(7.6.3-1)及式
(7.6.3-2)的要求:
dmax≤Dh/(15~20)≤2.5mm (7.6.3-1)
dmax≤Dmin/(8~10) (7.6.3-2)
234
式中:dmax??砂的最大粒径(mm);
Dh??预填粗骨料的平均粒径(mm);
Dmin??预填粗骨料的最小粒径(mm)。
3)压注的砂浆应符合下列要求:
(1)进入压注管前的流动度宜为15~20(流动度(稠度)试验方法见附录G-11);
(2)砂浆的压注度不应小于5;
(3)砂浆的极限切应力应为44~50Pa,粘度应为0.46~0.68Pa?s;
(4)砂浆静置3h 后的泌水率不应大于1.1%(泌水率的试验方法参见附录
G-10);
(5)在一个大气压(0.1Mpa)下水泥砂浆膨胀率宜为5%~10%;
(6)初凝时间不应早于每一压注区段的压注完成时间。
4)水下压注砂浆中宜掺用木质素磺酸类减水剂,以降低混凝土的用水量并
增加其流动度;还应掺入铝粉等膨胀剂,以减少水泥砂浆凝结时的收缩,增大水
泥砂浆与粗骨料的粘结力,铝粉掺量约为水泥用量的0.01%~0.02%。
5)砂浆中宜掺入粉煤灰,以增加砂浆的流动度并节约水泥,粉煤灰的技术
标准及掺量可按照第11 章有关规定办理。
6)压浆混凝土的配制强度(Mpa)一般不应小于设计强度的1.2 倍,配制的
水泥砂浆强度应以压浆混凝土强度除以小于1 的强度换算系数α,α值应由试验
确定,一般为0.8~0.9。水泥砂浆的水灰比,根据使用的水泥品种、水泥强度等
级和水泥砂浆的强度而定,当水泥砂浆强度为20Mpa 时,水灰比约为0.45~0.60。
水泥砂浆的灰砂比与水灰比和水泥中混合料掺量的关系,可参考表7.6.3 选定。
表7.6.3 灰砂比与水灰比的关系
水灰比 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65
混合料掺量(%) 灰 砂 比
0 1.5 1.1 0.8 0.67 0.56
10 1.4 1.03 0.76 0.63
20 1.3 0.98 0.72 0.59
30 1.25 0.91 0.68
40 1.2 0.85 0.64
注:本表适用于砂浆流动度为19±2,砂的细度模数为1.55;条件不同时,
灰砂比应酌予调整。
2.压浆混凝土的砂浆压注注意事项
1)压注管应按设计布置预埋在粗骨料内,当预填石料(碎、卵石或片石)
厚度<2m 时,压浆过程中可不提管;当其厚度≥4m 时,为了减小上拔阻力和防
止水下抛石时击坏压注管,宜在压注管下部套一有孔护管筒,护管筒应高出填石
高度1.5m 以上,管底口应切成45°的斜面。
2)压注管的内径与要求的压注流量(L/min)和所填粗骨料粒径有关,一般
粗骨料的最小粒径为30mm、60mm、80mm 时,对于加压灌注,压注管内径可
分别采用25~38mm、38~50mm、38~55mm;对于自流灌注,可分别采用38~50mm、
50~56mm、60~75mm。
3)压注管插入水泥浆面的深度宜为砂浆上升极限高度的0.4~0.5 倍,一般可
控制为0.8~1.2m。
水泥砂浆用量按式(7.6.3-3)计算:
235
Vc=KneV (7.6.3-3)
式中:Vc??水泥砂浆用量(m3);
Kn??充填增实系数,1.03~1.10;
e??所填石料的空隙率,由试验得出,一般为38%~48%;
V??水下压浆混凝土数量(m3)。
当采用水灰比较大的水泥砂浆压注时,还应考虑泌水影响,应适当增加水泥
用量。
4)水下压浆混凝土应连续施工,避免水下接缝。
8 地下连续墙
8.1 一般规定
8.1.1 岩溶地区,因有溶洞,挖掘其上面土层时,需要的护壁泥浆易从溶洞中流
失,使上面的槽壁坍塌,处理困难;地下承压水很高处的土层多为砂类土,其槽
壁极易坍塌。除上述两种地层外,其他各类土层,均适用于以护壁泥浆成槽施工。
8.2 导 墙
8.2.2 2 导墙内侧间距应比地下连续墙墙体稍宽,是考虑用各种型式的成槽机挖
槽时,虽然挖槽机上部一般都没有导向装置,但仍难免有些摆动。为了避免机械
摆动时导致槽壁坍塌,故规定导墙内侧间距比地下连续墙墙体厚度稍为增大些。
增大的尺度,根据使用的成槽机械的类别而定。机械锥头上部装有导向板的,增
大尺度可小一些,否则应大一些。
8.2.2 3 板墙导墙断面最简单,适用于表层土质良好(如紧密的粘质土等)和导
墙较矮的情况;巨形导墙使用较多,适用于填土、软粘质土等土的承载力较弱的
土层。倒L 形导墙适用于其上竖直荷载很大时,可根据荷载大小计算确定墙下
端伸出部分的长度。
8.2.2 4 导墙底部土层要求按条文规定处理是为了防止导墙沉陷和漏失护壁泥
浆;条文提出的基底特殊情况,是基底为软弱土层或松散砂类土时,一般应进行
换土处理,可参阅公路施工手册桥涵分册。导墙顶面要求高出原地面是为了防止
地面污水流入槽坑,破坏泥浆性能;要求高出水位是为了增加泥浆水头,加大槽
壁的抗坍塌能力;导墙顶面应水平是防止护壁泥浆从低处流失;导墙内墙应竖直,
一是为挖槽正确导向,二是防止导墙在挖槽施工时倾倒。
8.2.2 5 导墙内部每隔1.0~1.5m 设置支撑,可防止导墙被外侧土压力挤垮。
8.3 地下连续墙施工
8.3.5 1 地下连续墙的接头分为施工接头和结构接头两大类。后者是地下连续墙
与承台、梁、墩柱连接时的构造性接头。连接处的钢筋、预埋件等构造和施工要
求,应按照设计图纸办理。施工接头是地下连续墙划分若干单元节段,可分段挖
槽、分段灌注水下混凝土。为使各节段在接头处具有整体性,能传递竖向荷载、
横向各项压力和防止渗漏,应在接头处设立施工接头。此类接头有多种型式。如
设计有规定时,应按照设计施工。如设计无规定时,应按照本条各项规定办理。
8.3.5 2 如对地下连续墙传力和防渗要求较高时,宜选用接头箱式或隔板式接
头。施工工艺较复杂些。详细施工工艺可参阅中国计划出版社出版的《基础工程
236
施工手册》和同济大学出版社1991 年出版,赵志缙主编的《高层建筑施工手册》。
8.3.7 1 因地下连续墙体截面都是窄而长的矩形,而导管灌注的水下混凝土从导
管底部流出以后,向周围成圆形状分布。单元节段长度超过4m 时,宜采用2 根
导管同时灌注,是按灌注半径为2.5m 时考虑的。采用多根导管灌注时,导管间
的混凝土宁可使其重叠,不可脱节成凹形,故规定导管净距不宜大于3m。导管
距节段端部不宜大于1.5m,是考虑接头管(箱)拔出来后留下的空隙,须以混
凝土填充。本款是根据中国计划出版社出版的《基础工程施工手册》第四篇第五
章拟定的。
9 模板、支架和拱架
9.2.2 2 按部颁标准《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)进行验
算时,设计荷载不折减,容许应力的提高系数按1.2.10 条表1.2.10 临时性结构施
工荷载取值。
9.2.2 3 风力可参照《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)第2.3.8 条的有关规
定进行计算。
9.2.3 2 纵向弯曲系数可参照《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)
有关规定计算或取用。
9.2.4 1(5)根据《组合钢模板技术规范》(GBJ214-89)第4.2.2 条表4.2.2 拟
定的。
9.2.4 2 按原规范第8.2.3 条拟定。
9.3.2 1 木模接缝是平缝时,为防止漏浆,可采取在缝内镶嵌塑料管(线),拼
缝处钉以铁皮,或在拼缝外面钉板条、缝内压塑料薄膜或水泥纸袋等措施,可根
据具体情况选定防漏的方法。多次重复使用的木模板,在内侧钉以薄铁皮,可以
降低木模表面损耗,增加其周转使用次数。木模的转角加嵌条或做成斜角(钝角),
可使拆模时构造物的转角处不易损伤破裂,并较美观。
9.3.3 1 钢框覆面胶合板,吊环拉应力不应大于50N/mm2,参考《混凝土结构设
计规范》(GBJ10-89)第7.9.8 条预制作的吊环拟定的。
9.3.3 2 玻璃钢模板,采用不饱和树脂粘结材料,低碱玻璃布作增强材料,加入
引发剂、促凝剂、耐磨材料,经过拌制,在模具上铺贴涂刷而成,可做成不同直
径的圆柱模板和其他模板,特别是重量轻、强度高、韧性好、耐磨等,形成后的
混凝土表面光滑平整。玻璃钢板厚,根据混凝土的侧压力大小,柱箍及支承的间
距,经过计算确定,一般厚度4~5mm。参考中国建筑工业出版社1997 年出版,
杨嗣信主编的《建筑工程模板施工手册》第3.13 条其他模板拟定的。
9.3.4 2 就地灌筑的基础侧模板,因离地面较低,且其平面尺寸较大,在模板外
侧设置斜支撑固定模板位置即可。墩、台、梁、板的侧面模板(包括钢、木模板)
因离地面较高,除支撑外,并宜在两侧模板间设置拉杆。梁、板本身不很高时,
拉杆可设在混凝土结构上面;当墩、台结构本身较高大,拉杆需要在混凝土中设
置多层时,无论是钢、木模板,其拉杆位置均应设在模板的肋条处。对需抽拔出
来的拉杆,应在其外周设混凝土套或塑料管套,待混凝土灌筑完毕,拉杆拔出时,
用水泥浆填堵孔眼。不抽出的拉杆,其两端伸出部位应在浇筑完成后锯掉,或采
用两端可拆卸的拉杆。
9.3.4 5 模板设置预拱度的界限和预拱度的线形及计算原则是参照《公路钢筋混
凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)第4.2.4 条的规定拟定的。
9.3.5 芯模的种类有充气胶囊芯模、木芯模、钢管芯模和其他材料的芯模。充气
237
胶囊由工厂生产。
9.3.5 3 胶囊芯模在浇筑混凝时易上浮,可采取如下措施:如在浇筑混凝土时,
加工几个与模板联系的弧形卡具,把胶囊卡紧,随着混凝土的浇筑位置移动而移
动,可有效的防止上浮,同时浇筑混凝土时应对称平衡地进行,防止胶囊因受到
浇筑混凝土的偏心压力而位移。
9.3.5 4 空心桩、板的胶囊放气时间与气温高低关系很大,对于直径为
250~300mm 的胶囊,其放气时间可参考表9.3.5 确定。
表9.3.5 胶囊放气时间
气温(℃) 0~5 5~15 15~20 20~30 >30
混凝土浇筑完后(h) 10~12 8~10 6~8 4~6 3~4
9.3.5 6 采用钢管芯模并应涂刷隔离剂。结构混凝土浇筑完成后,应定时转动芯
管模,防止与混凝土粘结。抽拔芯管模的时间,以混凝土抗压强度达到0.4~0.8Mpa
时为宜。抽拔时应细心,用力方向应平行于芯管轴线,防止损伤结构混凝土。
9.3.6 1 参考中国建筑工业出版社1997 年出版,杨嗣信主编的《建筑工程模板
施工手册》第3 章3.7。
9.3.6 2 参考中国建筑工业出版社1997 年出版,杨嗣信主编的《建筑工程模板
施工手册》第3 章3.8 及同济大学出版社1991 年出版,赵志缙主编的《高层建
筑施工手册》第16 章拟定的。
9.3.6 3 参考1995 年桥梁学术讨论会《论文集》“虎门大桥高塔施工电动爬架拆
翻模板技术”及《桥梁建设》(1993.3)“JPM-I 型高墩爬模的设计与施工”拟定
的。
9.4.1 1 参考中国建筑工业出版社1997 年出版,杨嗣信主编的《建筑工程模板
施工手册》5.4.5 模板支柱计算拟定的。
9.4.1 2 参考《西南公路》(1992.2)“肋式拼合木拱架截面的型式和尺寸”及《西
南公路》(1993.1)“桁式梳形木拱架介绍”及人民交通出版社1961 年出版的高
等学校试用教材《桥梁及道路人工构造物》第三分册。
9.4.1 3 参考中国铁道出版社1994 年出版的铁路工程施工技术手册《桥涵》下
册第十三章拱桥;人民交通出版社1992 年出版的公路施工手册《基本作业》第
一章第一节及第五节;《贵州交通科技》(1988.3)“扣件式钢管拱架的使用及经
济效益”。
9.4.2 1 设置施工拱度时需要考虑的因素,不仅要考虑结构物本身的重力,还要
加上1/2 的汽车荷载(不计冲击力),这是因为如全部不考虑动荷载,则梁或拱设
置的施工上拱度太小,遇到动荷载时,梁或拱会下挠过大;如按全部荷载考虑,
则当荷载未上去时,梁或拱会上凸过大。因此,规定按1/2 的动荷载计算设置施
工拱度,以防梁或拱下挠过大或上凸过大。
预留施工沉落值参考数据见表9.4.2
表9.4.2 预留施工沉落值参考数据
项 目 沉落值(mm)
木与木 每个接头顺纹约为2,接头承压非弹横纹为3
性变形 木与钢 每个接头约为2
卸落设备的压砂 筒 2~4
238
缩变形 木楔或木马 每个接缝约1~3
底梁置于砂土上 5~10
底梁置于粘土上 10~20
底梁置于砌石或混凝土上 约3
打入砂土中的桩 约5
支架基础沉陷
打入粘土中的桩
约5~10(桩承受极限荷载时用
10,低于极限荷载时用5)
9.4.3 2 木支架、拱架的接头是受力的弱点,而且要多耗用材料,故规定接头应
尽量减少。相邻立柱的接头如设在同一水平面上,对承受水平方向的力很不利,
故规定尽量分设在不同的水平面上。压力杆件在接头处最易受压失稳,因此,规
定主要压力杆件的接头应采用对接并用夹板夹紧,以弥补其弱点。
9.4.3 3 拱圈轴线是否符合设计,对拱圈受力情况非常重要,现场灌筑混凝土拱
圈或砌体圬工拱圈的拱轴线都受拱架顶端高度制约。当各排拱架立柱的长度确定
后,则拱架底部支承面的标高是否正确将影响拱架顶端的拱圈轴线,故规定对拱
架支撑面标高应详细检查。
9.4.3 4 1)支架立柱必须安装在有足够承载力的地基上,是为了防止支架沉陷
过大,使浇筑或砌筑的混凝土结构或石砌体变形,影响其承受活荷载的能力。若
地基承载力达不到上述要求,应采取加固地基或将立柱支承在砖石或混凝土的扩
大基础上或基桩上。扩大基础和基桩的构造、尺寸应通过计算确定。
9.5.3 1 1)为保证非承重侧模板拆模时混凝土表面及棱角不致因拆模而被损
坏、断裂、混凝土本身不致不能支持自重而变形、坍塌,这就要求拆模时混凝土
的抗拉强度和抗剪强度要大于模板与混凝土间的脱模(粘结)力,其抗压强度则
须足以支持其自重。从交通部第一公路工程局设计科研所1987 年的《混凝土与
钢、木模板粘结力试验报告》及《新灌筑混凝土的侧压力试验报告》中查得混凝
土的抗拉强度一般为其抗压强度的1/10~1/16,抗剪强度为抗压强度1/4~1/6,因
此,为控制拆模时混凝土的抗拉强度和抗剪强度,拆模前应测定其抗压强度。一
般情况下,抗压强度达到2.5Mpa 时,可满足拆除侧模时所需各项强度,拆模参
考时间可见表9.5.1-1。
表9.5.1-1 拆除非承重模板的估计期限
混凝土强度达2.5Mpa 所需时间(h)及硬化时昼夜
平均温度(℃)
混凝土
强度
(Mpa)
水泥品种及强
度等级
+5 +10 +15 +20 +25 +30 +35
20 32.5 矿渣水泥 23 16 13 10 9 8 7
42.5 矿渣水泥 22 10 9 7 6 5 5
52.5 普通水泥 15 11 40 9 8 6 5 4
52.5 硅酸盐水泥 14 9 7 6 4 4 4
注:①本表拆模期限按混凝土强度达到2.5Mpa 的时间考虑;
②当采用火山灰水泥、粉煤灰水泥时,可参照矿渣水泥考虑;
③混凝土强度小于或等于C15 时,拆模时间应酌情予以延长。
混凝土与模板间的粘结力可分为受拉和受剪。与模板垂直方向脱模时,其脱
模力是受拉,例如结构物底模板整体向下脱模,箱梁内室板利用机械整体脱离混
凝土面等;与模板平行方向(切向)脱模时,其脱模力是受剪,例如拉模、滑模
等,只适用于混凝土尚未初凝,具有可塑性时的情况,拆除非承重侧模板或承重
239
底模板时都不会使用这种方法。
将模板整体同时法向脱离混凝土面的方法也是不常使用的,因为这需要很大
的牵引脱模力,除了克服模板与混凝土的粘结力外,还要克服大气压力加在模板
上的压强,后者可达0.1Mpa,一块1m2 的模板仅克服大气压力就需要100kN 之
牵引力。故一般拆除模板的方法是采用转角法,即用撬棍或其他机械、液压设备,
先将模板的某一边脱离混凝土,然后逐步使全部模板脱离混凝土。这样就不需要
考虑大气的压力,同时其脱离面积小,总的牵引力也小得多。模板与混凝土的坑
拉粘结力与模板材料和是否涂脱模剂及脱模剂种类有关。一般不涂脱模剂的钢模
板与混凝土的粘结力约为14~16kPa,本条条文规定混凝土抗压强度达到
2500kPa,即其抗接强度最小已达到156kPa 时方可拆除侧面模板,此值较脱模受
力大10 倍以上,可保证混凝土表面及棱角不致因拆模而被损坏。
9.5.1 1 3)钢筋混凝土结构的承重模板和其支架、拱架的拆除,原则上应以混凝
土实际抗弯、抗剪强度能承受其自身重力及其他可能的叠加荷载为准,拆模参考时
间可见表9.5.1-2。
表9.5.1-2 拆除承重模板的估计期限
水泥 拆达到设模期限(d)及硬化时昼夜平均温度(℃)
计强度
(%) 品种 强度等级+5 +10 +15 +20 +25 +30 +35
硅酸盐水
泥、
普通水泥
52.5 6.5 5 4.2 3 3 2.5 2
矿渣水泥 42.5 17 13 9.5 6 4 3 2.5
50
矿渣水泥 32.5 18 15 12 8 6.5 5 3.8
硅酸盐水
泥、
普通水泥
52.5 41 36 32 28 19 15 13
矿渣水泥 42.5 56 47 39 28 26 19 17
100
矿渣水泥 32.5 62 51 41 28 25 22 18
注:①本表按C20 级以上一般混凝土考虑;
②火山灰水泥、粉煤灰水泥可参照表中矿渣水泥考虑;
③普通水泥强度等级小于或等于42.5 的,拆模期限应酌情予以延长;
④采用干硬性、低流动性或掺有外加剂的混凝土时,拆模期限可通过试
验确定。
表9.5.1-3、表9.5.1-4 的数值引自交通部第一公路工程局设计科研所1987 年
的《混凝土与钢、木模板粘结力试验报告》,给出模板与混凝土的粘结力,可作
为活动模板设计和拆卸模板期限的参考。
表9.5.1-3 混凝土与模板的法向粘结力(kPa)
钢 模 板 木 模 板
机 油 隔离剂 机 油 隔离剂
混凝土
强度
(Mpa) 平均

最大

平均

最大

平均

最大

平均

最大

50 10.6 21.9 6.6 10.7 11.9 22.1 7.4 15.6
35 10.0 18.2 4.1 9.6 10.2 18.8 5.7 11.7
20 7.8 15.1 3.2 8.1 8.7 16.7 4.5 10.2
240
12.5 3.6 5.7 2.4 6.0 2.7 4.7 2.9 6.3
表9.5.1-4 混凝土与模板的切向粘结力(kPa)
钢 模 板 木 模 板
机 油 隔离剂 机 油 隔离剂
混凝土
强度
(Mpa) 平均

最大

平均

最大

平均

最大

平均

最大

50 15.1 27.5 5.9 18.0 17.6 29.7 8.2 24.2
35 9.5 23.9 3.4 4.9 10.0 22.6 3.8 7.3
20 7.5 15.6 2.9 4.6 8.2 19.6 3.3 6.4
12.5 1.2 2.6 2.7 4.1 2.2 5.4 1.9 3.4
9.5.1 2 1)当石拱桥封顶合龙,砂浆强度达到设计强度的70%后,完全可以承
受施工荷载所产生的应力,故可以不必等到砂浆强度达到设计强度才卸架。另外,
无论混凝土或砂浆,强度增长都比前期缓慢,大跨径拱桥砌拱上结构时,如未先
拆卸拱架,有可能使拱圈(拱肋)或拱上建筑开裂。故条文规定达到砂浆强度
70%即可以卸架,既可保证工程质量与安全,又可缩短工期,而且便于掌握。
9.5.1 2 2)中小跨径的石拱桥,因施工期短,待拱上建筑或护拱全部砌筑完成
并待砂浆强度达到设计强度后一并卸架,这样可加速施工进度。至于大跨度空腹
式拱,宜在拱上小拱横墙砌好、未砌小拱圈时卸架的理由如第1)项所述,避免
开裂。
9.5.1 2 3)当拱上建筑或护拱未砌筑,进行裸拱卸架时,拱圈的自由长度较大,
容易产生顺桥向压屈失稳或横桥向摆动失稳,有时还因拱圈应力超过允许应力而
发生危险,故规定应进行验算。验算方法可参考人民交通出版社1976 年出版的
《拱桥设计计算手册》,或其他技术资料。
9.5.2 2 卸落支架或拱架的总的原则要求是对称、少量、多次、逐渐完成,使
结构物逐步承受荷载。总的目的是避免结构物在卸架过程中发生开裂等质量事
故。拆卸支架、拱架时,用仪器观测拱圈或梁的变形情况,以指导卸架的程序,
以免发生变形过大,产生裂缝等质量事故,是完全必要的。作出记录和积累资料
可总结经验以指导今后施工,并可作为本桥养护时的原始资料。
9.5.2 3 墩台模板上部构造施工前拆除,可便于检查墩台位置、标高、结构质
量,如有问题可及时予以调整、改正。
9.6 质量检验
9.6.1 钢框胶合板模板制作允许偏差见表9.6.1-1。
表9.6.1-1 钢框胶合板模板制作允许偏差
项 目 允许偏差(mm)
长度 -1.0
宽度 -1.0
厚(高)度 ±0.50
外形尺寸
对角线 1.50
连接孔眼 沿板长度的孔中心距 ±0.60
241
沿板宽度的孔中心距 ±0.50
孔中心与板面的间距 ±0.30
累计误差 ±1.00
孔眼直径 ±0.3
板现平整度 1/1000
边板平直度 1/1000
板面与边框成直角 -0.30
板面与边框局部间隙 1.00
边框高于板面 0~0.5
埋头螺栓与板面距 ±0.30
注:平整度、平直度用2m 靠尺、塞尺检测。
液压滑动模板构件制作的允许偏差见表9.6.1-2。
表9.6.1-2 液压滑动模板构件制作的允许偏差
项 目 允许偏差(mm)
表面平整度 1
长度 2
宽度 -2
侧面平整度 2
钢模板
连接孔位置 0.5
长度 -5
弯曲 ≤围 圈 3m 2
长度 >3m 4
连接孔位置 0.5
高度 3
宽度 3
围圈支托位置 2
提升架
连接孔位置 0.5
弯曲 < L
1000
2
直径 -0.5 支承杆
丝扣接头中心 0.25
注:①上为支承杆加工长度;
②表面平整度用2m 靠尺、塞尺检测。
10 钢 筋
10.1 一般规定
10.1.1 本条附录系摘自国标《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499-98)、《钢筋
混凝土用光圆钢筋》(GBl3013-91)及《低碳钢热轧圆盘条》(GB701-97);环氧树
脂涂层钢筋的标准可参照《环氧树脂涂层钢筋》(JC3042-1997)执行。
10.1.3 不论大、中、小桥,使用的钢筋均应具有如条文所述的出厂质量证明书。
对无出厂质量证明书的钢筋,原则上不宜使用,必须使用时,应按现行《公路工
242
程金属试验规程》(JTJ055)进行各项力学性能试验,视其符合GB1499 的何种等
级,再按试验结果选用,而且不得使用于承重结构的重要部位上。需要焊接的结
构物受力钢筋,还应做可焊性试验。
钢筋的可焊性试验与第10.3.1 条所规定的钢筋焊接前必须试焊,二者的目的
与要求是不同的。可焊性试验是确定钢筋在一定的焊接工艺条件下,能否达到要
求的质量标准,如不能满足要、求,说明这批钢筋的可焊性差,应不予验收,或
者在焊接工艺上采取措施解决,或考虑采用机械连接接头。钢筋可焊性的好坏,
主要:决定于钢筋的化学成分,一般含碳低的,可焊性较好,含碳量高的则反之。
有时需要采取预热、缓冷等工艺措施以防止产生裂缝等缺陷。此外,合金钢中含
锰、硅、镍、铬等元素时,也可能影响可焊性。可焊性试验方法很多,可参考有
关焊接技术资料,一般可参照《公路工程金属试验规程》(JTJ055)有关的规定进
行。10.3.1 条规定是为了考核焊工技术水平,看其能否保证焊件的力学性胎和质
量。
10.1.4 由于钢筋的供应问题,以另一强度、牌号或直径的钢筋代替设计所规定的
钢筋在施工中经常发生,除按照条文规定办理外,一般还应注意下列事项:
1.应将两者的计算强度进行换算,并对钢筋截面积作相应的改变。
2.其直径变化范围最好不超过4~5mm,变更后的钢筋总截面面积差值不小
于-2%,或大于+5%。
3.钢筋强度等级的变换不宜超过1 级。用高一级钢筋代替低一级钢筋时,宜
采用改变直径的方法而不宜采用改变钢筋根数的方法来减少钢筋截面积,必要时
尚需对构件的裂缝和变形进行校核。
4.以较粗钢筋代替较细钢筋时,应校核握裹力。
5.当代用钢筋的排数比原来的增多,截面有效高度减小或改变弯起钢筋的位
置时,应复核其截面的抵抗力矩或斜截面的抗剪配筋。
10.1.5 已冷拉过的I 级钢筋或未冷拉过的HRB335、HRB400 牌号钢筋,因
其冷弯性能较差,用做吊环易发生脆断(特别是在冬季),故本条规定吊环应采用
未经冷拉的I 级热轧钢筋。
10.2 钢筋的加工
10.2.1 用冷拉法调直I 级钢筋,可同时去掉钢筋表面锈皮,提高除锈工作效率。
冷拉率的大小以能将钢筋调直并去掉锈皮为宜,不必也不宜过多的提高冷拉率。
因为目前国内生产的I 级钢筋多属12mm 以下的光面圆钢筋,且多用于箍筋、分
布钢筋或构造钢筋,没有必要通过冷拉来提高它的强度,故其冷拉率以不过多超
过钢筋的屈服点时的伸长率为宜。I 级钢筋的额定屈服点为235MPa(规范附录
E-1),此时的伸长率为1.1%(I 级钢筋的伸长率δ5=25%是抗拉强度370MPa 时的
伸长率)。本条参考《水工混凝土施工规范》(SDJ207-82)规定,I 级钢筋的调直最
大冷拉率不宜大于2%。HBB335、HRB400、HRB500 牌号钢筋调直冷拉率不宜
大于1%。
10.2.2 本条所指钢筋主要是受力主筋,其弯制的形状由设计规定。为了防止弯钩
加工时弯钩部分发生裂纹,降低弯钩部分的抗拉强度,规定了各级钢筋弯钩的最
小半径。有些受压截面里的变形钢筋,设计上认为它的粘结力已够,可不设弯钩。
有些主钢筋在跨径中弯起,规定其弯曲最小半径是为了防止弯曲处的混凝土被钢
筋的合成应力压碎。一般主钢筋末端除应做弯钩外,并应有适当的锚着平直长度,
以便发挥其受力作用。锚着平直长度,I 级钢筋≥3d;HRB335、HRB400 牌号钢
243
筋应分别≥5d 和10d。
10.3 钢筋的连接
10.3.1 1 本条依据国标《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)修订。
10.3.1 2 本条及以下相关条款均依据《钢筋焊接及验收规程》(JGJl8-96)进行了
修订。
10.3.1 3 钢筋焊接的质量与焊工的技术水平关系极大,故参加钢筋焊接的焊工
必须有考试合格证。考试内容和方法可参照《钢筋焊接及验收规程》(JGJl8-96)。
10.3.1 4 钢筋接头如采用搭接或帮条电弧焊接而做成单面焊缝时,钢筋产生偏
心应力,对钢筋受力情况不利,故条文规定应尽量采用双面焊缝。有时由于钢筋
布置密集,双面帮条摆不下去(或其他原因),才允许做成单面帮条电弧焊或单面
搭接焊。
10.3.1 5 电弧焊缝所需长度按焊缝厚度h 不小于0.3d,焊缝宽度b 不小于0.7d(d
为钢筋直径),见《钢筋焊接及验收规程》(JCJl8-96),是按接头强度与钢筋强度
等强原则并考虑焊接质量安全系数而定的。
10.3.1 6 电弧焊条选用主要原则是焊条熔解后形成的金属强度应与被焊接的钢
筋强度相同。表10.3.1 中焊条型号第3 位、第4 位数字为03 的,是钛钙型焊条,
是一种最常用的焊条,在实际生产中,根据具体情况,亦可选用相同熔敷金属抗
拉强度的其他药皮类型焊条。
表10.3.1 钢筋电弧焊焊条型号
电弧焊接接头型式
钢筋级别
帮条焊、搭接焊
坡口焊、熔槽帮
条焊预埋件穿
孔塞焊
窄间隙焊
钢筋与钢板搭
接焊、预埋件T
形角焊
I E4303 E4303 E4316 E4315 E4303
HRB335 E4303 E5003 E5016 E5015 E4303
HRB400 E5003 E5503 E6016 E6015 ?
注:窄间隙焊不适用于余热处理Ⅲ级钢筋。
焊剂应按有关要求使用,主要指焊剂应存放在干燥的库房内,当受潮时,在
使用前应经250~℃300℃烘焙2h。使用中回收的焊剂应清除熔渣和杂物,并应
与新焊剂混合均匀后使用。
在电渣压力焊和埋弧压力焊中所用的焊剂,可采用HJ431 焊剂,或经技术
鉴定,符合国家有关标准规定的专用焊剂。同时,氧气的质量应符合现行国家标
准《工业用气态氧》(GB3863)的规定,其纯度应大于或等于99.5%;乙炔的质量
应符合现行国家标准《溶解乙炔》(GB6819)的规定,其纯度应大于或等于98.0
%。
当采用低氢型碱性焊条时,应按使用说明书的要求烘焙,且宜放人保温筒内
保温使用;酸性焊条若在运输或存放中受潮,使用前亦应烘焙后方能使用。
适用于焊接的钢筋,其性能应符合附录E-1 的规定。对于预埋件接头、熔槽
帮条焊接头和坡口焊接头中的钢板和型钢,宜采用低碳钢或低合金钢,其性能应
符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB700)或《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)
244
的规定。
10.3.1 8 本条规定是依据国标《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)
拟定的。
10.3.1 11 钢筋绑扎接头的最小搭接长度,依据《混凝土结构工程施工及验收规
范》(GB50204-92),较原规定有较大的修改,已按混凝土的强度等级不同而提出
了不同的规定。
10.3.2 1《钢筋机械连接通用技术规程》(JCJl07-96)中把机械连接接头分为SA、
A、B 三个性能等级,考虑到桥涵结构基本上都要承受动力荷载并有各级抗震要
求,所以规定采用与上述规程中SA 级接头性能等级相符的接头。对于抗疲劳性
能,当设计无明确要求时,亦应满足(JCJ107-96)(含1998 年局部修订)3.0.6 条的
规定。
对于镦粗直螺纹钢筋接头,如其接头性能指标符合附录E-3 中附表E-3-1 的
规定,其材料、接头质量符合相关行业标准,经主管部门批准,也可使用。
镦粗直螺纹钢筋接头有关技术要求如下:
镦粗直螺纹钢筋接头适用于HBB335、HRB400 热轧带肋钢筋。用于镦粗的
钢筋应符合现行国家标准的要求,套筒与锁母材料宜使用优质碳素结构钢或合金
结构钢。
1.制造工艺要求
(1)钢筋下料时,切口端面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲;
(2)镦粗头的基圆直径应大于丝头螺纹外径,长度应大于1/2 套筒长度,过
渡段坡度应小于1.3;
(3)镦粗头不得有与钢筋轴线相垂直的横向表面裂纹;
(4)不合格的镦粗头,应切去后重新镦粗,不得对镦粗头进行二次镦粗;
(5)如选用热镦工艺镦粗钢筋,则应在室内进行钢筋镦头加工;
(6)钢筋丝头的螺纹应与连接套筒的螺纹相匹配,公差带应符合《普通螺纹
公差与配合》(GBl97)的要求。
2.接头质量要求
(1)接头拼接时用管钳扳手拧紧,应使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧;
(2)拼接完成后,套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露,加长型接头的
外露丝扣数不受限制,但应有明显标记,以检查进入套筒的丝头长度是否满足要
求;
(3)丝头加工现场检验及套筒出厂检验应合格,检验方法应符合相关行业标
准的规定。
接头的标志、包装、运输和储存亦应符合相关行业标准的规定。
10.3.2 2 因为机械连接中连接件的强度比钢筋母材一般高出10%以上,局部锈
蚀对连接件的影响不如对钢筋锈蚀敏感。此外,连接件保护层厚度是局部问题,
要求过严会影响全部受力主筋间距和保护层厚度,故适当放宽。
10.3.2 4 挤压接头规定为直径16~40mm 的HRB335、HRB400 牌号带肋钢筋和
余热处理钢筋,对进口带肋钢筋可参考应用,但需进行补充试验,符合接头性能
要求后方可采用。挤压接头按其挤压方法不同可分为径向挤压和轴向挤压两种,
本条是针对径向挤压接头编制的。轴向挤压接头也可参照本条办理。
10.3.2 4 1)挤压接头可以连接不同直径的钢筋。但当采用的套筒两端直径和壁
厚均相同时,连接钢筋的直径不宜相差过大,否则套筒过度变形后塑性严重降低,
影响连接接头的性能和质量稳定性。
245
10.3.2 4 2)由于目前低温时试验数据代表面不够广,为留有余地,暂定为
-20~12。低于该温度时应补充进行低温试验。
10.3.2 4 3)本项所述的有关规定,系指应符合本条第1 款的规定。
10.3.2 4 4)分类规格的钢筋都要与相应规格的套筒相匹配,避免随意混用。
10.3.2 4 5)本项是参照《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》(JCl08-96)“挤压
接头的施工”编写的。
10.3.2 5 本条及相关条文是参照《钢筋锥螺纹接头技术规程》(JCJl09-96)编写的,
进口钢筋亦可参考本规范应用锥螺纹接头。
(1)为了保证套丝质量,减少套丝机和梳刀的损坏,钢筋下料时,应做到切
口端面垂直钢筋轴线。钢筋平直,切口无马蹄形,且不挠曲。
(2)鉴于国内现有的钢筋锥螺纹接头的技术参数不相同,其套丝机、螺纹锥
度、牙形、螺距等也不一样,为此施工单位采用时要特别注意,对技术参数不一
样的接头决不能混用,避免出现质量问题。检查加工质量用的牙形规、卡规或环
形规、锥螺纹塞规应由提供钢筋连接技术的单位配套提供。
(3)钢筋锥螺纹丝头质量好坏直接影响接头的连接质量,为此要求在工人自
检的基础上,按每种规格钢筋加工批量的10%抽验。决不允许使用牙形撕裂、
掉牙、牙瘦、小端直径过小、钢筋纵肋上无齿形等不合格丝头连接钢筋。查出一
个不合格丝头,则应重检该批丝头,对不合格丝头可切去千部分,再重新加工出
合格丝头,并及时填写检验记录,不得追记。
(4)①接头的质量和锥螺纹的加工质量有关。如果弄脏或碰伤钢筋丝头会影
响接头的连接质量。为此必须保持钢筋丝头及连接套螺纹的干净和完好无损。②
上海、南京、北京地铁车站的顶板、底板与连续墙的水平钢筋连接,曾发生过由
于带连接套的钢筋固定不牢,在连续墙钢筋笼下沟槽时,将水平钢筋碰弯或将带
连接套的钢筋碰掉,给连接钢筋带来很大困难。为此必须把带连接套的钢筋固定
牢固。为了防止水泥浆等杂物进入连接套而影响接头的连接质量,一定要坚持取
下一个密封盖连接一根钢筋的施工顺序。③力矩扳手是连接钢筋和检验接头连接
质量的定量工具,可确保钢筋连接质量。为保证产品质量,力矩扳手应由具有生
产计量器具许可证的工厂加工制造。产品出厂时应有产品出厂合格证。④考虑到
力矩扳手的使用次数不一样,可根据需要将使用频繁的力矩扳手提前校准。不准
用力矩扳手当锤子或撬棍使用,要轻拿轻放,不许坐、踏。不用时,将力矩扳手
调到0 刻度,以保持力矩扳手精度。⑤连接钢筋时,应先将钢筋对正轴线后拧入
锥螺纹连接套筒,再用力矩扳手拧到规定的力矩值。决不应在钢筋锥螺纹没拧入
锥螺纹连接套筒,就用力矩扳手连接钢筋,以免损坏接头丝扣,造成接头质量不
合格。不许接头拧的过紧的目的是防止损坏接头丝扣。为了防止接头漏拧,每个
接头拧到规定的力矩值之后,一定要在接头上做标记,以便检查。⑥力矩扳手使
用一段时间后,精度有可能发生变化。为确保质检用的力矩扳手精度,规定质检
用的力矩扳手与施工用的扳手应分开使用,不得混用。
10.4 钢筋骨架和钢筋网的组成及安装
10.4.1 钢筋的安装应尽可能先制成骨架片和网片,放人模板内焊接或扎结成整
体。若起重、运输条件许可,应尽可能组成单元,吊入模板内稍加整理即可浇灌
混凝土,这对保证钢筋安装质量和加快施工进度都有好处。
10.4.2 跨径较大的T 梁、箱梁以及预应力混凝土梁等的预留拱度应由设计规定。
10.4.2 1 梁的钢筋骨架放样时应设预留拱度,除考虑焊接变形外,还要考虑建
246
成后由恒载、徐变、部分活载引起的拱度不致过大。装配式T 梁钢筋骨架的预
留拱度可参照表10.4.2。
表10.4.2 T 梁钢筋骨架的预留拱度
T 梁跨径(m) <10 10 16 20
工作台上预拱(mm) 30 30~50 40~50 50~70
10.4.2 5 按照条文规定的施焊顺序进行,可防止或减少骨架的变形。
10.4.3 钢筋网交叉点进行点焊或绑扎的目的,是防止钢筋网在运输和安装过程中
变形,导致钢筋不能按设计就位和受力。条文中提出了设置焊点或绑扎点的原则
要求和位置,组装钢筋网时应参照办理,以达到牢固不变形。
10.4.4 本条规定的目的,是使箍筋弯钩尽可能地伸入混凝土中,加强箍筋固定主
钢筋的作用。
10.4.5 钢筋的保护层厚度以及钢筋的间距,对保持钢筋与混凝土的握裹力,防止
钢筋锈蚀,保证结构的耐久性具有重要的作用,因此,必须严格使其符合设计要
求。条文中提出了保证保护层厚度的几种方法,重要的是垫块要绑扎牢固,间距
不能过大,以达到支垫的效果。对钢筋保护层厚度,当设计未明确提出要求时,
应按表10.4.5 控制。
表10.4.5 钢筋的混凝土保护层厚度
项 目 保护层厚度(mm)
钢筋混凝土梁
主钢筋侧面
主钢筋底面
箍筋、防裂缝筋
≥25
≥30 ≤50
≥15
预应力混凝土梁先
张法 预应力钢筋 ≥25
预应力混凝土梁后
张法
侧面、顶面
底面
≥35
≥50

主钢筋
钢筋网上下层钢筋
≥20
≥15
柱与墩台 受力钢筋侧面 ≥25
钢筋混凝土肋式桥

钢筋 ≥30
涵 管 钢筋 ≥20
注:本表仅适用于一般情况,对处于腐蚀作用的环境,保护层应符合第11
章的有关规定。
10.5 质量检查和质量标准
10.5.1 本条修订后已与国标《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)一
致。
10.5.2 本条系依据《钢筋焊接及验收规程》(JCJ18-96)进行修订的。
10.5.3 钢筋的机械连接的相关条文及条文说明均是参照《钢筋机械连接通用技术
规程》、《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》、《钢筋锥螺纹接头技术规程》有关章
节编写的。
247
钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批钢筋进行接头工艺检验,目的
是检验接头技术提供单位所确定的工艺参数是否与本工程中的进场钢筋相适应。
为了防止某些单位选用面积超公差和超强度的钢筋制作接头试件,以满足附录
E-3 中附表E-3-1 的强度要求,造成接头试件的实测数据不能正确反映接头工艺
的质量水准和接头对母材强度的削弱状况,故在本条中规定了试件抗拉强度尚应
满足大于等于0.95 倍钢筋母材的实际抗拉强度。附加这项要求后,除提高了工
艺检验的可靠性,减少错判概率外,还可提高实际工程中抽样试件的合格率,减
少工程使用后再发现问题造成的经济损失。
现场检验也叫施工检验,是由检验部门在施工现场进行的抽样检验。一般只
进行外观质量检验和单向拉伸试验。有特殊要求的接头,由设计图纸另行提出相
应的检验要求。
按验收批进行现场检验,同批条件为:材料、型式、等级、规格、施工条件
相同。批的数量为500 个接头,不足此数时也按1 批考虑。
规定了单向拉伸试验的数量(每批在结构工程中随机抽取3 件)、检验要求(附
录E-3 中附表E-3-1 中强度指标)和合格条件。
同时又规定了复式抽检时的检验规则。钢筋机械接头的破坏形态有三种:钢
筋母材拉断、连接件拉断、钢筋从连接件中滑脱。只要满足附录E-3 附表E-3-1
的要求,任何破坏形式均可判为合格。本条强调要在结构工程中随机截取接头试
件作为现场检验的单向拉伸试件,这是为了充分保证试件的随机性和代表性。国
内工程经验表明,送样或车间抽样和随机在工程中抽样两种方法的试验结果和合
格百分率有不少差异,为了提高抽样的代表性,严把质量关,应坚持在工程中随
机抽取。某些类型的机械接头,如锥螺纹接头,在现场结构中(尤其是在柱子中)
割取后不能继续再使用锥螺纹接头时,应允许采用焊接或搭接等方法来局部替代
被割去的接头。因为被替代的接头数在结构中所占比例通常都很小,它不会造成
对结构强度的损害。
现场检验当连续10 个验收批均一次抽样合格时,表明其施工质量优良且稳
定。故检验批接头数量可扩大一倍,即按不大于1000 个接头为1 批,以减少检
验工作量。
带肋钢筋套筒挤压连接规定接头外观质量检验的内容和要求。对外形尺寸的
检查,给出了两个指标,即挤压后的套筒长度和压痕处套筒外径。工地外观检验
时任选其中一种方法即可。本条规定外观检验的抽检数,并规定外观质量不合格
时进行复检的制度。鉴于外观检查是接头质量(强度和变形性能)的一种附加的辅
助性检验手段,因而不能把它作为直接判定接头性能合格与否的标准之一,而只
能是影响抽检制度的一种指标,当外观检验合格时为正常抽检制度,外观不合格
时,要在外观不合格的接头中补充抽检接头。这种方法较为经济合理,错判的概
率比较小。
钢筋锥螺纹接头如发现接头有完整丝扣外露,说明有丝扣损坏或有脏物进入接头
丝扣或丝头小端直径超差或用了小规格的连接套;连接套和钢筋之间如有一圈明
显的间隙,说明用了大规格连接套连接了细钢筋。出现以上情况应及时查明原因
排除故障,重新连接钢筋。如接头已不能重新连接,可采用E50XX 型焊条补强,
将钢筋与连接套焊在一起,焊缝高度不小于5mm。当连接HRB400 牌号钢筋时,
应先做可焊性能试验,经试验合格后,方可焊接。
11 混凝土及钢筋混凝土工程
248
11.1 一般现定
11.1.1 水下混凝土及预应力混凝土有与普通钢筋混凝土不同的要求,还应符合相
关规定。
11.1.2 混凝土的强度等级,应按立方体抗压强度标准值划分。混凝土强度等级采
用符号C 与立方体抗压强度标准值(以MPa 计)表示。以边长为150mm 的立方体
混凝土为标准试件系用“等级C××”来表示其强度分级值,而原规范中规定的
以边长为200mm 的立方体为标准试件则是用“标号”来表示其强度分级值。现
取消了原200mm 立方体试件作标准试件的规定,已与现行国标规定一致。因现
行设计图纸仍使用“标号”来表示其强度分级值,在设计图纸未作出改变以前,
暂不考虑混凝土的设计“标号”与混凝土的设计强度“等级C××”的区别。
11.1.3 表11.1.3 的混凝土试件强度换算系数按国标《混凝土结构工程施工及验收
规范》(GB50204-92)中的规定采用。标准值的测定系按《公路工程水泥混凝土试
验规程》(JTJ053-94)拟定的。
11.2 配制混凝土用的材料
11.2.1 1 水泥的类别、定义参照国标《硅酸盐水泥》(GB175-92)及《矿渣水泥、
火山灰水泥、粉煤灰水泥》(GB1344-92)拟定的。常用水泥的选用参见表11.2.1。
11.2.1 2 水泥混凝土的强度与水灰比、集料的配合比等多种因素有关,而关系
最大的是水泥的强度(软练砂浆抗压强度)。选用水泥强度应与需要配制的混凝土
的强度相适应,若以低强度的水泥配制高强度混凝土,而每立方米混凝土需用的
水泥量(kg/m3)大为增加,不仅不经济,而且水泥用量多,水化热大,易发生收
缩裂纹,影响混凝土的质量。若以较高强度的水泥配制低强度混凝土,虽然可以
少用水泥,但不能少于规范表11.3.4 的规定,否则,混凝土的和易性不好,容易
离析,浇筑混凝土质量差。水泥的强度与配制混凝土强度的具体比例是参考文献
《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)拟定的。
11.2.1 3 对所用水泥应检验其安定性和强度。有要求时,尚应检验其他性能。
其检验方法应符合现行国家有关标准的规定。
11.2.2 1 一般桥涵混凝土多用河砂,因其质地较坚硬,颗粒较洁净。当工地缺
乏河砂时,可采用山砂或机制砂,山砂含泥和杂质较多,用岩石加工的机制砂级
配成分不好,且价格昂贵。有关不宜采用海砂的限定系参照《水运工程混凝土质
量控制标准》(JTJ269-96)及国标《混凝土质量控制标准》(GB50164-92)修订。当
海砂中氯离子含量超过限值时,应通过淋洗,使其降低到小于此限值。如淋洗确
有困难,可在拌制的钢筋混凝上中掺入经论证和试验的缓蚀剂。各类砂应分批检
验,各项指标合格时方可采用。由于目前尚无测混凝土拌和物中氯离子含量的试
验方法标准,但各组成材料的氯离子含量的检测方法均有标准规定,因此可根据
各组成材料的氯离子含量通过计算求出混凝土拌和物的总含量。无论采用何种
砂,均应符合有关规定的指标。
表11.2.1 常用水泥的选用参考表


混凝土结构环境条

或特殊要求
优先使用 可以使用 不得使用
249
1 地面以上不接触水
流的普通环境中
硅酸盐水泥、普通
水泥
矿渣水泥、火
山灰水泥、粉
煤灰水泥
2 干燥环境中
硅酸盐水泥、普通
水泥
矿渣水泥
火山灰水泥、
粉煤灰水泥
3 受水流冲刷或冰冻
硅酸盐水泥、普通
水泥 矿渣水泥
火山灰水泥、
粉煤灰水泥
4 处于河床最低冲刷
线以下
矿渣水泥、火山灰
水泥、粉煤灰水泥
硅酸盐水泥、
普通水泥
钻孔灌注桩慎
用矿渣水泥
5
严寒地区露天或寒
冷地区水位升降范
围内
硅酸盐水泥、普通
水泥 矿渣水泥
火山灰水泥、
粉煤灰水泥
6 严寒地区水位升降
范围内
硅酸盐水泥、普通
水泥
矿渣水泥、火
山灰水泥、粉
煤灰水泥
7 厚大体积结构物施
工时要求水化热低
矿渣水泥、粉煤灰
水泥
普通水泥、火
山灰水泥 硅酸盐水泥
8 要求快速脱模
硅酸盐水泥、快硬
水泥 普通水泥
9 低温环境施工要求
早强
硅酸盐水泥、快硬
水泥 普通水泥
10 蒸汽养护
矿渣水泥、火山灰
水泥、粉煤灰水泥
硅酸盐水泥、
普通水泥
11 要求抗渗 普通硅酸盐水泥
火山灰水泥、
粉煤灰水泥
不宜使用矿渣
水泥
12 要求耐磨
硅酸盐水泥、普通
水泥
矿渣水泥、快
硬水泥
火山灰水泥、
粉煤灰水泥
13 接触其他侵蚀性物

根据侵蚀介质种类、浓度等具体条件,按有关规定
或通过试验选用(见条文11.7)
11.2.2 2 细度模数只反映了砂的全部颗粒粗细程度,而不能反映颗粒级配程度,
细度模数相同而级配不同的砂,会具有不同的混凝土配制性质。因此,条文列人
了各种级配区如条文中表11.2.2-2,其中I 区基本属于粗砂范畴,Ⅱ区基本属于
中砂范畴,Ⅲ区基本属于细砂范畴。使用I 区砂时,因其拌和物内摩擦大,易产
生泌水,均匀性不易保证和不易密实成型,增加配制砂率可改善以上情况。采用
Ⅲ区砂配制混凝土时,应比用Ⅱ区砂的配制砂率减小,使配成的混凝土粘性增大,
比较细软,易插捣成型并节省水泥。
11.2.2 3 机制砂是将石块经机械轧制成粒径小于0.5mm 并具有一定级配的砂。
本条系用硫酸钠饱和溶液渗入砂中形成结晶时的裂胀力对砂产生的破坏程度来
间接地判断砂的坚固性,即耐久性。我国河砂或海砂的坚固性一般是合格的,仅
在对其有怀疑时,才做此试验。
11.2.2 4 砂中杂质含量限值,根据原规范并参照有关规定作了相应的修改。增
加了对泥块含量的限值,明确了砂中如含有颗粒状硫化物,则要进行耐久性试验。
但原规范中的要求基本都予以保留。砂中云母过多时,会削弱水泥的胶结力,降
250
低混凝土的强度;有机物和轻物质过多时,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土
的强度,特别是早期强度;含泥量过多,将引起混凝土的拌和物需水量和水泥用
量增加,并且降低混凝土的强度和抗渗性、抗冻性。硫化物可与水泥中的铝酸三
钙发生化学反应,体积膨胀2.5 倍,影响混凝土的强度和耐久性并腐蚀钢筋。故
砂中这些杂质应予以限制。
11.2.3 2 本条对原规范该表内连续级配中公称粒级及相应的累计筛余值作了调
整。粗骨料的良好级配应是孔隙小、水泥用量少、不易离析及和易性好。连续级
配是粗骨料的分级尺寸互相衔接,每级均占一定数量。天然卵石属此种级配,拌
制混凝土时和易性好,不易发生离析。单粒级的骨料分级尺寸不相衔接,拌制混
凝土时易离析,捣固较困难。一般轧制的碎石有时单粒级多,需经拌制混凝土试
验,无离析现象时方可采用。
11.2.3 3 粗骨料最大粒径的规定原则,主要是防止骨料过大被钢筋的间隙卡住,
绝对最大粒径为100mm。条文中泵送混凝土粗骨料最大粒径不宜超过输送管径
的1/3(碎石)或1/2.5(卵石)的规定,与有关单位使用泵送混凝土的经验相符。但
同时应符合混凝土泵生产厂家的有关规定。
11.2.3 5 混凝土结构物处于规范表11.2.3-4 所列环境中时,对粗骨料的抗腐蚀、
抗磨损等均甚不利,特别当风化或软弱颗粒过多时更为严重。因此规定在这种情
况下,应用硫酸钠法对粗骨料进行坚固性即耐久性试验,以保证结构物的使用寿
命。
11.2.3 6 碱一骨料反应在我国的部分地区造成了对桥梁等构造物的严重破坏。
尤其是近十几年来水泥含碱量增加,及混凝土中含碱外加剂的应用,使得混凝土
含碱量剧增,应该引起足够的重视。为此推出了当碱含量较高时,应对所使用的
碎石或卵石进行碱活性检验。同时对检验为有潜在危害的集料应采取措施。碱是
产生碱一集料反应的必要条件。各国对使用具有碱一硅反应潜在危害集料的混凝
土,为防止碱集料反应限定混凝土的碱含量不同,多数国家限定为3kg/m3,也
有的为2.5kg/m3 或1.8kg/m3,我国在这方面还有待进一步研究。提出抑制措
施一是使用含碱量小于0.6 % 的水泥, 水泥的碱含量按氧化钠当量计
(NaO+0.658K2O)。这个碱含量的限值是国际上公认的安全指标。另外国内外的研
究与实践均证明某些混凝土掺合料有抑制碱一硅反应的作用,故又提出另一个抑
制碱集料反应的方法是采用抑制碱集料反应的材料,一般认为掺30%的粉煤灰,
或40%的矿渣,或10%的硅灰可以抑制碱集料反应。但由于混合材料品质有较
大差异,混凝土使用状况不同,使用混合材料的品种、掺量要进行试验研究后才
能确定。
对属碱一硅反应的集料使用中应指出,当使用含钾、钠离子的外加剂时,必
须进行专门试验。一些混凝土外加剂虽含有钾、钠离子,但含量较少,不会对混
凝土产生危害。但我国目前使用的早强剂、防冻剂、膨胀剂一般均含硫酸钠、硝
酸钠(钾)、亚硝酸钠、碳酸钾(钠)、硫酸铝钾等无机盐,且掺量也较高,含碱外
加剂的掺人,使混凝土中的含碱量剧增,大大超过了引发碱集料反应的临界值,
应禁止使用。故提出必须进行专门试验。
对具有碱一碳酸盐潜在危害的集料,由于目前还没有抑制方法,不宜用做混
凝土集料,如必须使用,应以专门的混凝土试验结果作出最后评定。
11.2.4 水中硫酸盐含量原规范规定不超过1%,规定太宽,交通部水质规范规定
不超过1500mg/L(相当于0.15%)似又太严,现参考《水工混凝土施工规范》
(SDJ207-82)修改为不超过0.27%。
251
11.2.6 混凝土中掺用粉煤灰等混合材料者日益增多。混合材料掺入混凝土中可起
两种作用,一为代替部分水泥使硅酸盐水泥或普通水泥成为粉煤灰水泥等掺用混
合材料的水泥;二为起填充材料的作用,可改善混凝土的和易性等性能。但混合
材料须有一定的技术条件以保证混凝土质量,故将此项材料的技术条件列入规范
附录F-3。
11.3 混凝土的配合比
11.3.1 拌制混凝土用的水泥、骨料、外加剂等材料,质量差异很大,故对配合比
除进行设计计算外,并应通过实际试验确定。试验宜进行多次,必要时可先采用
早期推定强度的试验方法作为试配配合比的参考。
11.3.2 公路桥涵施工技术水平、材料质量等的变异较大,因此混凝土配制强度在
条文中未统一规定,可根据施工部门的具体情况确定。但验收批强度须具有不低
于95%的保证率并应满足评定标准的要求。为适应具有统计资料的部门合理地确
定配合比,在规范附录F-4 按数理统计法编制强度的计算方法。附录F-4 所提供
的有关计算规定均采用《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)第四章
第二节的有关内容。
11.3.3 配制混凝土的坍落度越小,则配制同样水灰比、同样强度的混凝土时,可
节约越多的水泥。但坍落度越小,和易性越差,越不容易捣实,易产生蜂窝、麻
面,故坍落度大小应适当。应根据混凝土捣实条件的难易、含钢筋的稀密情况而
定。条文表11.3.3 中数值未加修改。但表中坍落度未考虑外加剂的作用,掺用减
水剂等外加剂时,坍落度可适当放大。
11.3.4 影响混凝土的抗冻性、抗渗性和防止钢筋腐蚀的主要因素是它的渗透性,
为了获得耐久性良好的混凝土,混凝土应尽可能密实。为此,除了选择级配良好
密实的集料和精心施工、保证混凝土的充分捣实以及采用适当的养护方法来保证
水泥的充分水化外,水灰比是影响混凝土密实性的最主要因素。表11.3.4 系根据
《混凝土结构设计规范》(GBJ1089)的局部修订稿与修订中的《公路桥梁结构设
计规范》协调制定的。
11.3.5 拌制每立方米混凝土的水泥用量太多,则产生的水化热量很大,混凝土凝
结时易产生很多的收缩裂缝,影响混凝土质量,特别是养护条件较差时更甚。一
般在配制高强度预应力混凝土时,最易超过最大水泥用量,解决的办法是采用高
强度水泥,掺加混合材料的配合比设计合理,加强捣实和养护等。本次修订参阅
了大量近期施工实例资料,大量的大体积混凝土配制时水泥用量都在350kg/m3
以下,所以修改了原规范中的大体积混凝土不宜超过300kg/m3,但实际运用中,
以不超过350kg/m3 为宜。
11.3.6 钢筋混凝土中如含有氯离子并达到一定的含量时,将对钢筋产生很显著的
腐蚀,影响钢筋混凝土结构物的使用寿命。同时,目前掺人混凝土的外加剂中常
常带有一定含量的氯离子,混凝土所用骨料及水也常含有氯化物,所以即使不在
钢筋混凝土中掺加氯化物,钢筋混凝土也有可能被组成材料带人氯离子。因此,
为保证钢筋混凝土结构的耐久性,除限制氯化物掺量外,并应控制由其他各方面
带人的氯离子数量。本次修订除强调工程复验的有关规定外,仍保留原规范条文
内容,并增加了对碱含量的限制。
11.3.8 本次修订依据《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)修改了原
规范本条的内容。
对于特大桥的施工,主要是须满足高泵程的要求,参照上海市建筑工程材料
252
公司等单位及冯圣清等“南浦大桥主塔工程商品混凝土可泵性优化技术的研究”
一文,摘录下列文字供施工时参考:
混凝土的可泵性可用坍落度S 和压力泌水总量(恒压30MPa,恒压时间
140s)PB 两个指标来表征。为满足高泵程要求,必须首先确定混凝土可泵性指标。
一般认为,14cm≤S<23cm 和70ml≤PB≤110ml,可泵性良好。而根据泵送
混凝土的施工实践,混凝土拌和物的坍落度可按表11.3.8 选用。
表U.3.8 坍落度与泵送高度的关系
泵送高度(m) 30 以下 30~60 60~100 100 以上
坍落度(cm) 12~14 14~16 16~18 18~23
一、基准混凝土组成材料的优化
必须通过各种优化途径来提高混凝土的可泵性,而混凝土组成材料的优化则
是首要的基础工作。
1.石子级配的优化
从试验结果可以认为,对于低用水量和高石子用量,并用泵送剂配制的混凝
土,组合石子级配改变所导致的石子比表面积与空隙率变化的两项因素中,空隙
率大小对混凝土拌和物的流动性起着关键的作用。
2.砂子细度模数的优化区间
为了配制稳定的饱和混凝土,以减小混凝土在管道中的阻力,许多国家除了
控制最小水泥用量限额外对砂率和砂的细度模数也给予了较充分的重视。对这种
低用水量、高石子用量,处于临界饱和状态的混凝土,砂予细度模数的变化对其
可泵性起着极其重要的作用。砂子细度模数适宜,混凝土坍落度大于18cm,PB
达70m1,处于流化可泵状态。砂子细度模数过大,混凝土拌和物中集料处于堆
聚状态,混凝土不可泵。当细度模数过小时,混凝土竟处于半干硬性状态,泵送
剂不起流化作用。因此可认为砂子细度模数的优化区间为2.3~2.7。
二、混凝土可泵性优化技术
在基准混凝土组成材料优化的前提下优化混凝土可泵性的基本途径是采用
泵送剂与粉煤灰相结合的双掺技术。用双掺技术配制的混凝土,坍落度经时损失
小,能使混凝土拌和物中产生均匀的微小气泡,有助于改善混凝土可泵性及硬化
混凝土的物理力学性能。由于粉煤灰含有一定数量的玻璃珠,其提高混凝土可泵
性的效果相当于等量水泥的两倍。泵送剂改善可泵性的实质是增稠或提高水的粘
度,防止水泥浆在压力下泌水或浆体通过集料内部空隙渗透。在基准混凝土组成
材料优化的基础上,根据泵送高度调整泵送剂掺量是调整混凝土可泵性的一条技
术途径。
三、结语
1.在低用水量、低水灰比、高石子用量制约条件下,采用优化集料级配,并
用泵送剂与粉煤灰相结合的双掺技术来提高可泵性是实现一次泵送高度达100m
以上的重要技术措施。
2.通过混凝土可泵性优化技术研究,在低用水量、高石子用量制约条件下,
处于临界饱和状态的混凝土,其可泵性不单纯决定于用水量及泵送剂掺量,而且
受石子级配的空隙率、砂子的细度模数及砂子用量所制约,因此优化集料级配、
合理选择砂子细度模数及用量是不可忽视的重要因素。
11.4 混凝土的拌制
253
11.4.1 试验室试配混凝土配合比是以骨料表面干燥时计算的理论配合比。工地进
行混凝土的拌制施工时,试验室应根据砂、石骨料的实际含水量换算成实际施工
拌制的材料用量配合比(以质量比计),以配料通知单通知工地执行。一般每日开
工前应测定砂、石表面含水率一次,以后每隔4h 再测定一次。如因下雨或其他
原因致含水率发生变化,应立即测定。每次测定含水率后,应由试验人员填写配
料通知单通知工地执行。含水率测定方法可参阅《公路工程水泥混凝土试验规程》
(JTJ053-94)。
11.4.2 考虑到特大桥的施工,表11.4.2 注⑥系按国标《混凝土结构工程施工及验
收规范》(GB50204-92)表4.3.2 注5 所列。
11.4.3、11.4.4 条文中的规定均是依据国标《混凝土质量控制标准》(GB50164-92)
修订的。
11.5 混凝土的运输
11.5.1 混凝土拌和物运输时间过长则将增加离析和降低坍落度而影响拌和物的质
量,故规定运输时间限制是必要的。条文表11.5.1 是参考《水工混凝土施工规范》
(SDJ207-82)搅拌设施的运输条件拟定的。在有搅拌设施的运输时,在运输途中
同时对拌和物搅拌,不易离析,故运输时间限制可延长。
11.5.3 泵送混凝土,本次修订系采用国标《混凝土结构工程施工及验收规范》
(GB50204-92)的规定。
11.6 混凝土的浇筑
11.6.1 2 自高处倾卸混凝土应注意的问题是防止混凝土离析。当自由倾落高度
超过2m 时,采用串筒或振动漏管(斜管)可降低混凝土降落速度,限制混凝土倾
落范围,并可防止混凝土的离析。
对高墩台、索塔或挖孔灌注桩等倾落高度超过10m 时,应在串筒内设置各
个方向不同的斜挡板,以减低混凝土下落速度。串筒料口下面的混凝土,应随落
随即转运到各模板内,如堆积高超过1m,则后落的混凝土拌和物中粗骨料向远
方滚去,造成严重离析。
11.6.1 3 混凝土一般是分层浇筑,但为使上下层成为整体,避免形成接缝,浇
筑上层时插入式振动器应伸人到下层一定深度(50~100mm),同时下层混凝土须
仍保持一定的塑性,因此规定须在下层混凝土初凝或重塑以前浇筑完成上层混凝
土。用插入式振动器振捣混凝土时,浇筑层的最大厚度以往多规定不超过振动器
作用部分长度的1.25 倍。但所称作用部分长度比较费解,浇筑层厚度不明确,
根据一些插入式振动器规定的浇筑层厚度不超过振动棒长2/3~3/4 以及振动棒
长多为500mm 左右的情况(见《建筑机械使用手册》及《路桥施工机械手册》),
本条表11.6.1-1 规定用插入式振动器时,浇筑层厚度不得超过300mm。
11.6.1 4 1)插入式振动器移动时插点若相距过远,则两次振动作用半径之间的
混凝土可能未得到振实;若相距过近,则一方面施工进度较慢,另一方面可能造
成重复振捣而使混凝土产生离析。
振动器的作用半径除与本身的功率、性能有关外,还与混凝土的工作度或坍
落度(前者对于硬性混凝土,后者对塑性混凝土)大小有关,最好由工地试验确定。
振动器与侧模板保持50~100mm 距离,是为了防止侧模板受振动影响而变
254
形或振动器碰撞模板、钢筋、预埋件等。振动器插入下层混凝土50~100mm 可
使上下层结合成整体,防止产生工作缝。振动完毕如急速提出,则振捣器周围的
混凝土来不及填补其孔洞,故规定应边振捣边徐徐提出振动棒。
11.6.1 4 2)表面振动器仅可用于振捣混凝土表面和薄板结构。表面振动器功率
较小,覆盖已振实部分100mm 左右可避免发生竖向工作缝。
11.6.1 4 3)钢筋较密的构件,用插入式振动器有困难时,可用附着式振动器,
但模板结构必须坚固,并有固定振动器的设备。振动器的布置宜经过试验,使构
件任何部位新浇混凝土均能受到振动为准。
11.6.1 5 混凝土浇筑工作在正常情况下应尽可能连续进行,但遇到停电、搅拌
机故障、下雨等意外时(工人吃饭、休息应轮班,不得间断浇筑),间断时间如超
过已浇筑前层混凝土的初凝时间或重塑时间,则应按工作缝处理。如不做处理继
续浇筑时,上下两层或前后两段结合不好,影响混凝土整体质量。允许间断时间
应从混凝土加水搅拌起计,包括运输时间、前层混凝土浇筑时间和后一层混凝土
浇筑振捣时间。
表11.6.1-2 是根据《混凝土结构工程施工及验收规程》(GB50204-92)修订的。
混凝土的初凝时间与水泥品种、外加剂、配合比及气温环境有关,是以金属
测针竖直插入从混凝土拌和物筛出的砂浆中,使其深度达到25mm 时的贯入阻力
为3.5MPa 的时间计算的(引自美国ASTM 试验方法)。一般混凝土的初凝时间与
重塑时间很接近,但前者须在试验室测试,后者在施工现场做较方便和可靠,故
重塑试验最好在现场做。有条件时,也可先在试验室做初凝试验与现场做的重塑
试验进行对比。
重塑试验方法:用插人式振动器靠自重插入混凝土中,振动15s 后,周围
100mm 内能泛浆,并且拔出振动器时,不留孔沿者即认为能重塑。
11.6.1 6 施工缝不可避免时,应按条文要求,进行表面处理。
11.6.1 6 1)将松弱层凿除,以免影响混凝土整体强度。根据凿除机具和方法规
定了处理层混凝土应达到的强度,以免处理层下面的混凝土受损伤。
11.6.1 6 2)涂刷强度较高的水泥砂浆以加强前后两层的粘结。
11.6.1 6 3)施工缝的抗剪强度较差,重要部位和有抗震要求的施工缝应插埋锚
固钢筋,以增强其抗剪强度。
11.6.1 6 4)斜面凿成台阶以防止滑移,增强抗剪力。
11.6.1 6 5)施工缝的后层混凝土浇筑振捣时,为防止前层混凝土被振裂或发生
其他缺陷,条文按结构物类型规定了前层已浇混凝土需要达到1.2MPa 或2.5MPa
的强度。如要求施工缝有较高的密实性(不渗水性)时,最好达到2.5MPa 的强度
后,再按条文规定浇筑后层混凝土。混凝土达到0.5MPa 和1.2MPa 强度所需时
间,参见规范附录F-5。
对于钢筋混凝土连续梁分段浇筑时的横向工作缝,箱梁或梁悬臂板边需现浇
混凝土的纵向垂直工作缝,大体积混凝土的分块垂直工作缝,大型悬索桥锚碇外
墙口内侧模板等,施工时可采用一次性金属网模板做工作缝。这种金属网能提供
良好的粗粒结构结合面,不再需要仔细凿除打毛。这种一次性金属网,系进口高
科技产品。
11.6.1 7 浇筑中混凝土发生泌水较多时,应及时研究其原因和采取减少泌水的
措施。泌水原因可从配合比、运输方法和机具、间歇时间过久等考虑,针对其原
因采取措施防止泌水继续增多。已发生的泌水宜从上部采用吸管等方法排除,禁
止在模板侧面开孔放走泌水,因这样做可能带走水泥砂浆。泌水过多必须设法排
255
除,否则混入后层混凝土中,增大其水灰比,降低其强度,这是不允许的。排净
表面泌水后,最好再捣实一遍。
11.6.2 1 在天然地基上浇筑墩台基础混凝土时,如基底过干,混凝土中的水分
被基底吸收,影响混凝土与基底的粘结,所以要先将基底润湿,如同砌砖时要将
砖润湿一样。基面为岩石时,要加以润湿,铺一层砂浆,再浇筑基础,这样可增
强混凝土与基底的粘结,如同处理混凝土施工缝一样。
11.6.2 2 墩台及基础混凝土以承受竖直荷载为主,应在整个范围内水平分层浇
筑,使承压面与竖直荷载垂直,不致产生侧向分力,承压效果最好。
11.6.2 3 较大体积的混凝土中埋入片石可以节约水泥,在石料来源丰富的地方,
更宜提倡。但沉埋的片石数量不宜过多,否则将影响混凝土的强度。根据《公路
砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)的规定,混凝土中按体积掺人25%的
片石时,其各项极限强度和弹性模量与同强度的未掺片石的混凝土相同。但如混
凝土中掺人片石达50%~60%时,则成为片石混凝土砌体(它是在混凝土中分层
铺人片石,石块净距为40~60mm)。混凝土与片石混凝土强度相同时,后者的
抗压、抗剪和弯曲抗拉的极限强度以及受压弹性模量均较前者为低,故条文按设
计要求规定了埋人片石的含量。埋人片石的强度不低于30MPa 是考虑适应混凝
土抗压强度的需要。石块与混凝土的粘结强度通常小于同等级的混凝土强度,《公
路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)规定C10 混凝土弯曲抗拉强度为
1.6MPa,而同强度片石混凝土砌体只0.54MPa,故条文规定受拉区混凝土不得埋
放石块。当气温低于0℃时,浇筑混凝土须采取冬期施工措施(见本规范第14 章),
也不得埋放石块。
11.6.2 4 采用滑升模板浇筑墩台混凝土时,在模板方面的技术要求应按照本规
范第9 章有关规定办理,本条只列入浇筑混凝土时应注意事项。
11.6.2 5 墩台基础或台身混凝土进行分块浇筑,是当其截面面积大于100m2,在
前层混凝土开始初凝或失去重塑能力前来不及将后层混凝土浇妥捣实时的一种
措施。分块浇筑也就是分块间歇浇筑。分块连接面与墩台截面尺寸较小的方向平
行,有使结构整体性良好的作用。
11.6.2 6 混凝土墩台基础或台身体积很大时,混凝土在浇筑初期水泥发生大量
水化热,内部温度迅速升高,体积膨胀,此时由于受基岩或先期混凝土的约束随
即产生压应力。在混凝土硬化后期冷却收缩时,将产生拉应力,且拉应力将大于
升温膨胀产生的压应力值。当拉应力超过混凝土的极限抗拉应力时,就会在其内
部产生裂缝,并可能发展成为贯穿裂缝,对结构造成较大的危害,因此必须控制
大体积混凝土的温差在设计要求以内。当设计无要求时,温差以不超过25℃为
宜,这一要求适用于最小边尺寸在1~3m 范围内的大体积混凝土。
11.7 混凝土的抗冻、抗渗及防腐蚀
11.7.2 随着跨海大桥的兴建及特大型桥涵构造物的修建日益增多,要求混凝土有
较高的耐久性能。本条中的相应规定均是依据《水运工程混凝土质量控制标准》
(JTJ269-96)制订的。条文中关于南方与北方的划分规定为,当地最冷月月平均气
温大于0℃的地区为南方。
11.7.3 水位变动区是冻融破坏最严重的区域,这是有抗冻性要求的混凝土首先应
注意的。混凝土抗冻等级的适当标准是参照《水运工程混凝土质量控制标准》
(JTJ269-96)制定的。
11.7.4 混凝土的抗渗性能是混凝土耐久性能的重要部分。本次修订根据近年特大
256
型桥梁的修建日益增多而增加了本条内容。
11.8 混凝土的养护及修饰
11.8.1 1 本条是依据国标《混凝土质量控制》(GB50164-92)修订的。
11.8.1 2 混凝土浇筑成型后,由于其中水泥的水化作用,逐渐开始凝结硬化。
混凝土拌和物中所含水分足够水化作用的需要,但由于硬化是逐渐进行,当空气
中相对湿度较小时,混凝土中水分就会不断地被蒸发掉,造成混凝土由表到里逐
渐脱水(失水),极易产生干燥收缩裂纹。同时,失水过多还会阻滞混凝土的继续
硬化甚至停止硬化。为使混凝土有适宜的硬化条件,使强度不断增长,并避免发
生干燥收缩裂纹,按照条文规定,对混凝土进行适当的养护是不容忽视的。
11.8.1 3 当气温低于5℃时,混凝土的水泥水化凝结速度大为降低,其中的水分
也不易蒸发出来,混凝土不会发生如前条所说的脱水(失水)现象,故条文规定不
得向混凝土表面洒水,而应当覆盖保温,以加快混凝土中水泥水化凝结速度。
11.8.1 5 决定混凝土养护所需时间的原则,是以混凝土获得正常强度,停止养
护后表面不再产生于缩裂纹时为标准,正常强度值大小与水泥品种、气候条件及
养护方法有关。条文中洒水养护7d 的规定是根据国际国内一般实际经验确定的。
前条已说明混凝土拌和物中的水分较水泥水化作用所需的水分为多,混凝土浇筑
完毕后用塑料薄膜或喷涂化学浆液保护层,可防止混凝土内的水分蒸发散失,不
致产生干缩裂纹,可不用洒水养护方法。此法适用于特别缺水地区。
11.8.1 6 当混凝土未达到一定强度以前,与流动的地表水或地下水接触的混凝
土结构有被冲刷、侵蚀的危险,故应采取如临时排水、堵塞水流、设置防水围堰、
防水层或其他办法的防水措施。7d 时间的规定是考虑在5℃时,混凝土强度约已
达到设计强度的50%,已有抗水流冲刷的能力。如果水的流速过大,使用缓凝
性水泥或水温低,则临时防水时间应酌予延长。条文中提出的侵蚀性地下水,系
指一般有海水渗入的地下水。如地下水中含有硫酸盐等侵蚀性较强的物质,则除
按条文规定的时间和混凝土强度要求外,结构混凝土还应采用抗硫酸盐水泥。
11.8.1 7 本条是根据国标《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)修订
的。大体积混凝土在硬化过程中,产生的水化热不易散发,施工中如不采取措施,
会由于混凝土内外温差过大而出现裂缝。
11.8.2 2 随着国民经济的发展,公路标准逐渐提高,立交构造逐渐增多,对桥
涵的美化问题也日益引起人们的重视。为适应此新形势的发展,本条参考城市道
路桥涵工程有关规定,拟定了混凝土表面修整、一般抹灰(水泥砂浆抹面)和装
饰抹灰(水刷石、水磨石、剁斧石)等质量标准,列于第11.11.3 条第5 款。
11.9 高强度混凝土
11.9.1 1 在不同的历史发展阶段,不同的国家和地区,高强度混凝土的涵义是
不同的。条文中高强度混凝土的强度区域系采用《高强度混凝土结构施工指南》
(HSCC93-2)的定义值。
关于高性能混凝土,其含意为:具有高强度、高弹性模量、低渗透性和抵抗
外界破坏的性能的混凝土。有时,还扩展为具有自密实性、高流动性等性能。目
前这仍是一个不断探索的课题。
高性能混凝土与常规混凝土的配比基本上是一样的,不同点是高性能混凝土
通常含有微硅粉或含有磨细粉煤灰或磨细高炉矿渣;骨料必须具有高强度、清洁,
257
最大粒径小于普通混凝土使用的骨料,一般介于10~14mm;细骨料用较好的粗
砂,细度模数2.7~3.0,低水灰比,以及掺相容的高效减水剂等与高强度混凝土
的要求是一致的。高强度混凝土本身抗渗性能就高,但还不同于高性能混凝土,
高性能混凝土主要指高耐久性。
11.9.2 2 细骨料的矿物组成影响混凝土的强度性能,用有棱角的辉绿岩砂代替
石英砂,可使细砂混凝土的抗压强度提高约15%~25%。砂中夹杂的粘土或杂
质对混凝土的强度有十分不利的影响。用于配制高强度混凝土的粗细骨料,如果
含泥量不符合要求,必须进行机械加工或振动冲洗。
11.9.2 3 选择不仅具有高强度而且具有坚硬胶结物的集料如花岗岩来拌制高强
度混凝土,可增大混凝土的塑性断裂进而大幅度降低混凝土的脆性。另外,选择
最佳粗集料粒径,可以在相同原材料的情况下有效地降低混凝土的脆性。据有关
资料,粗骨料的最佳粒径为7~8mm,此时混凝土的脆性约可降低10%。
11.9.2 5 高效减水剂的减水率可高达20%以上。减水率达到25%~35%时,才
便于配制出既具有高强度又具有大流动性的混凝土。配制时,不应使用引气性外
加剂。但在应用外加剂时必然会引入一定数量的空气,适量的引气能增加拌和物
的流动性,降低混凝土的脆性。含气量过高会导致强度的下降。下列情况下可降
低拌和物的引气量:采用中粗砂,降低砂率,水泥砂浆含量相对较低,拌和水量
相对较少,水泥用量相对较高,水泥细度相对较小。
11.9.2 6 活性掺合料对于混凝土的增强作用,在于掺合料中的活性成分参与了
混凝土的水化反应,以减水剂为主的化学外加剂能使水泥中的硅酸钙水化,从而
激发掺和料的活性。粉煤灰作为一种优良的活性掺合料已有了多年的应用历史,
已成为混凝土的第优组成部分,应用于高强混凝土中应为首选的掺和料。一般应
选择I 级粉煤灰,尽可能选用细度大且烧失量低的粉煤灰,必要时通过试验也可
使用Ⅱ级粉煤灰。
11.9.3 2 在高强度混凝土的配合比设计上,应遵循低水灰比(或水胶比),低砂率,
高骨灰比(或骨胶比)的原则。同时应遵守“先试验,后使用”的原则。
11.9.4 2 采用“二次投料法”的搅拌工艺,可以达到提高水泥砂浆与砂子界面
粘结强度的目的。采用这种工艺生产的混凝土,国外称做SEC 混凝土,即用水
泥包裹砂子的混凝土。可参考图11.9.4 所示的投料顺序。
采用这一工艺配制的混凝土,各龄期强度都得到较大提高,早期强度提高约
10%,28d 强度提高约16%~25%。混凝土的其他性能也得到改善,坍落度增大
约5%,含气量减少约9%,析水量下降约40%。
11.10 热期、雨期混凝土的施工
258
混凝土的浇筑温度应控制在32℃以下,是根据《干热地区的混凝土施工(下)》
拟定的。(McGraw-Hill 力书公司出版的《Hand-book of Structural Concrete》第26
章编评,中国铁道出版社安鸿逵编译)
11.11 工程质量检验和质量标准
11.11.1 本条是依据国标《混凝土质量控制标准》(GB50164-92)增订的。进行混凝
土质量控制的目的是使所生产的混凝土稳定地保持在所要求的质量水平。原材料
的质量及其变异、生产工艺条件和各工序所用生产设备性能的变异、检验测试仪
器质量的变异,以及操作人员技术素质的变异等等,均将对混凝土质量产生一定
影响。因此,应通过对生产全过程各道工序的质量控制,以保证所生产的混凝土
达到合格评定标准。
大桥等重要工程项目为实施质量控制,应定期(月、季、年)对材料的质量检
测结果(水泥强度、细骨料细度模数、骨料含泥量等)生产过程中各工序的生产工
艺参数、产品质量参数(混凝土搅拌时间,混凝土拌和物的稠度、水灰比及水泥
含量,混凝土强度等)等进行统计,应用计量型、计数型等各种管理图表,掌握
生产过程的质量动态,保持生产的稳定性,使混凝土质量处于控制状态,并遵循
升级循环的方式,制订改进与提高质量的措施,使混凝土质量不断稳定提高。施
工单位应结合本单位的实际,配备相应的合格人员和必要的试验检验设备,建立
各项规章制度,按有关标准、规范的规定,制定实施细则,进行质量检验、生产
控制及合格控制,保证生产出符合质量要求的混凝土。
11.11.2 3 本条对混凝土试件制取组数的规定,基本与《公路工程质量检验评定
标准》(JTJ071)一致,但鉴于公路小桥涵一般单座的工程量较小,同时工程地点
比较分散,因此补充了小桥涵混凝土当原材料和配合比相同并由同一拌和站拌制
时,可几座合并制取的规定。
11.11.2 4 前条规定的混凝土试件,均是在标准养护条件下,于28d 龄期做抗压
试验以评定混凝土质量用的。而结构物混凝土是在自然条件或人工加热条件下养
护的,与试件养护条件不同,且结构物拆模、出池、吊装、预施应力、承受荷载
的龄期也不是试件规定的28d,其强度应根据实际养护条件下构件所达到的实际
强度而定,不能由标准条件养护下的各个龄期的试件强度决定,故条文规定应另
制取与结构物同条件养护的试件。这种试件的尺寸大小与标养试件相同,试件组
数应按实际需要决定。
11.11.3 1 关于验收批的划分
验收批的批量不宜过大,因为批量过大,一旦检验不合格,需作处理的混凝
土量太大,造成不必要的经济损失。但批量过小,检验工作量也不会太小。应根
据对混凝土取样频率的要求、检验评定方法的规定结合本单位的总体生产条件来
确定。对于施工现场现浇混凝土,可按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)
第6 章桥梁工程“混凝土浇筑”节中所确定的单位工程的验收批项目划分验收批。
但根据中国建筑科学研究院的统计调查,同一个验收批的时间范围以不超过一个
季度,同时验收批内日平均气温之差小于15℃为宜。
关于非标准尺寸试件,可按表11.1.3 进行换算。
关于以数理统计方法进行评定
当试件数量较少时,非统计方法的检验效率较差,即存在着将合格品误判为
不合格品(生产方风险)或将不合格品误判为合格品(用户方风险)的可能性较大。
为此,对工地混凝土构件,主要应采用统计方法评定。《混凝土强度检验评定标
259
准》(GBJ107-87)规定,“预拌混凝土厂、预制混凝土构件厂和采用现场集中搅拌
混凝土的施工单位,应按本标准规定的统计方法评定混凝土强度。对零星生产的
预制构件的混凝土或现场搅拌的批量不大的混凝土,可按本标准规定的非统计方
法评定。”
不少工地提出,“工地制作的盖梁、梁板等的混凝土强度,可否将同一类型
合在一起用统计方法评定?”我们认为,按照“国标”规定,只要强度相同、龄
期相同、生产工艺条件和配合比相同,应该而且强调作统计评定,能较真实地反
映实际情况。
11.11.3 2 如用钻取芯样法检测混凝土强度,推荐使用由中国工程建设标准化委
员会编写的《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03-88)。
12 预应力混凝土工程
12.1 一般规定
12.1.1 保留原规范条文,仅作文字修改。
12.1.2 预应力混凝土工程施工时,应特别注意加强安全技术防护措施。安全防护
措施包括三个方面的内容:作业人员的人身安全、操作设备的安全以及结构物本
身的安全。为保证施工作业安全地进行,应制定安全作业操作细则,创造良好的
工作环境。实际上,为预应力混凝土工程施工提供良好的工作环境也是保证最终
产品优质的前提。施工前,要对所有工作人员进行必要的培训,使之掌握安全操
作所需的知识和技能。冷拉或张拉预应力筋时,应由专人负责指挥,严禁任何人
站在千斤顶的后方,或踏踩、碰撞预应力筋;量测力筋的伸长值及拧紧螺母时,
应停止开动千斤顶或卷扬机;孔道压浆时,作业人员应佩戴防护眼镜,以防灰浆
喷出而射伤眼睛。
12.2 预应力筋
12.2.1 国家技术监督局于1995 年分别发布了钢丝和钢绞线的新标准《预应力混
凝土用钢丝》(GB/ T5223-1995 ) 和《预应力混凝土用钢绞线》(GB/
T5224-1995),故此次修订中对钢丝和钢绞线按新标准进行了修改,但冷拉钢丝
未被本规范采用,这是因为作为预应力钢筋抗拉强度设计值的条件屈服点只有其
抗拉强度的0.75 倍,利用率较低;热处理钢筋仍按《预应力混凝土用热处理钢
筋》(GB4463-84)执行。
在本规范施行期间如上述国家标准有修改时,应相应采用新标准执行。
12.2.2 冷拉钢筋本规范仅选用了Ⅳ级钢筋,是为与正在修订的设计规范取得一
致,其力学性能根据国家标准《混凝土结构工程施工和验收规范》(GB50204-92)
的规定采用。
12.2.3 对精轧螺纹钢筋,目前还没有相应的国家标准(有关部门正在着手制订行
业标准),但实际上已在桥梁工程中大量采用,为保证这种预应力筋的正常使用,
促进该项技术的发展,本规范修订时参考有关企业标准对此作出了规定。
12.2.4 预应力筋的进场验收,原规范除对冷拉钢筋和冷拔低碳钢丝的检验有规定
外,对于钢丝、钢绞线及热处理钢筋的进场验收,在取样方法、分批取样数量及
合格判定方面均无明确规定。故本次修订根据相关国家标准的规定作出了较具体
的要求,以确保工程的材料品质。
除大桥等重要工程外,在一般桥梁工程中使用的预应力筋可仅对抗拉强度进
行试验,如果对某厂的产品经常使用,证明质量有保证,经有关方面同意后,可
260
不一定屡次、每批都进行全部力学性能复验,而由生产厂家提供试验报告,因此
条文中对预应力筋力学性能检验办法有一定的灵活性。但对预应力筋的外观质量
以及冷拉钢筋、冷拔低碳钢丝和精轧螺纹钢筋的力学性能,不论用于何种工程,
均应按规定在进场时进行严格检验。
12.3 锚具、夹具和连接器
12.3.1、12.3.2、12.3.3、12.3.4 原规范对锚具、夹具和连接器的性能的规定比较
笼统,本次修订参考现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/
T14370)对其作出了较具体的规定。锚固性能不可靠或承载能力不够的锚具、
夹具和连接器不得用于预应力混凝土结构。
12.3.5 本条系参照《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的规定拟
定的。对锚具、夹具和连接器的进场验收原规范的规定不便于操作,本次修订对
此作出了比较具体的规定。
12.4 管 道
12.4.2 条文中要求金属管道宜尽量采用镀锌材料制作,是基于提高管道及力筋的
防锈蚀性能来考虑的。
12.4.3 1、2、3 这3 款是参照《预应力混凝土用金属螺旋管》(JG/T3013-94)
的有关条款制定的,原规范无此内容,为加强对管道的检验,保证工程质量,故
规定如条文。
12.4.4 2 规定平滑钢管和聚乙烯管的壁厚不得小于2mm 的理由是,为防止空管
在安置和浇筑混凝土的过程中变形和挠曲;抵抗高的压浆压力;防止由于特殊的
环境造成管道损坏。
12.4.4 3 工程实践证明,管道内横截面积的大小与穿束的难易程度有关,用穿
束机时更是如此,因此,一般情况下管道面积应不小于预应力钢材净截面积的
2.0~2.5 倍。当束长超过70m 时,其管道面积与钢束面积之比应大于2.5 倍,穿
束才不致困难;对于更长的多根力筋的钢束,从理论计算的结果来看其穿束并不
困难,但实际施工时往往不好穿,特别当穿至力筋的2/3 以上,尤其是最后几
根时,十分困难,甚至无法穿入,故条文规定穿长束时应通过试验来确定其面积
比。穿长束时,也可采用穿束网套或将力筋一端按宝塔型电焊成尖头,用卷扬机
整束拖拉一次穿入。
12.4.4 4 采用胶管或钢管抽芯法制孔时,抽管时间应根据水泥品种、水灰比、
气温和养护方法等条件,通过试验确定。抽管以能顺利抽出来且孔道不坍塌为原
则,故抽管时间应在混凝土初凝后终凝前为宜,一般可在100 温度小时左右时进
行。
钢管抽芯法只能用于直线孔道的成形,采用充水或充气的胶管抽芯法,对直
线和曲线孔道成形均可适用。胶管充水后管径膨胀,放水后管径缩小,抽管省力,
且对抽管时间的要求不如钢管抽芯法严,稍迟仍可抽出。采用充水或充气胶管抽
芯时,应预先进行充水充气试验,胶管外径应符合孔道直径要求,管内压力不低
于0.5MPa,并应保持不变,直至抽拔。
12.6 预应力筋制作
261
12.6.1 1 对同一束中各根钢丝下料长度的相对差值的规定,只有当钢丝束两端
采用镦头锚具时才应符合这一规定,当一端采用镦头锚具时无此要求。钢丝束两
端采用镦头锚具时,同束钢丝长度的相对差值对钢丝的张拉控制应力是否均匀关
系很大,因此下料长度需特别严格的控制,本规范的规定与《公路工程质量检验
评定标准》(JTJ071)的规定是一致的。
12.6.1 2 如用电弧切断预应力筋,在高温下将使力筋的抗拉强度降低,故规定
如条文。
12.6.2 冷拉钢筋在冷拉前焊接,可防止先冷拉、后焊接时受高温影响而使钢筋抗
拉强度降低。
1.Ⅳ级钢筋按牌号不同,其化学成分(%)中含C 量为0.36~0.52,平均为
0.44;含Si 量为1.1~1.8,平均为1.5;含Mn 量为0.7~1.4,平均为1.1;按碳当
量Cq=C+Mn/6+Si/24,计算得Cq=0.69,超过易焊性指标,故Ⅳ级钢筋的焊接性
能较差。用预热闪光对焊以后,应进行通电热处理,热处理温度约750~850℃,
然后在空气中自然冷却。
2.预应力筋的对焊接头,虽然规定有质量要求,但由于施工工艺的各种因素
影响,其抗拉强度可能较低,成为薄弱环节。对焊接头处其直径常较预应力钢材
为大,为避免薄弱环节和大直径接头集中在一个断面内,故规定如条文。
3.按条文规定办理可使端杆和接头在冷拉时同时受拉。在整个工艺操作中应
对螺杆妥为保护,以免碰坏螺纹。
12.6.3 预应力钢材镦粗头的方法和机具是根据其硬度和直径大小来决定的。硬度
较低、直径较小的冷拔低碳钢丝,可采用人工或电动冷镦器,也可使用小型液压
冷镦器;高强钢丝因其硬度较高,一般宜采用最大镦头力为450kN 的液压冷镦
器;冷拉钢筋如其直径大于12mm,则不能用前述冷镦器,而需采用对焊机进行
热镦,直径25mm 以上的粗钢筋则宜用汽锤镦头。Ⅳ级钢筋热镦头后须进行通电
热处理的理由见12.6.2 条的说明。
冷拉钢筋采用镦头锚时,一般应在冷拉前镦粗头,如此则其质量较冷拉后再
进行镦粗头为好。对于两端均使用镦头锚的预应力筋,如先镦粗头,其长度将受
到限制,再进行冷拉时可能会出现预应力筋长度不符合要求的现象,在这种情况
下只有先进行冷拉,然后按需要长度下料进行镦粗头,但这样处理时,应对镦头
逐个进行张拉检查,以保证镦头的使用质量。
12.6.4 钢筋的冷拉工艺已改变了过去“双控”和“单控”的方法,现根据现行国
家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)的规定,采用控制应
力或控制冷拉率的方法。当采用控制应力的方法时,冷拉控制应力采用钢筋屈服
强度(标准值),同时检查钢筋的冷拉率;当采用控制冷拉率的方法时,冷拉应
力在前者屈服强度的基础上加30MPa,并以此应力通过试验确定相应的冷拉率。
冷拉时,如钢筋已达到控制应力,而冷拉率未超过允许值,则认为合格;若
钢筋已达到允许冷拉率,而冷拉应力尚小于控制应力,则这根钢筋应降低强度使
用。
钢筋冷拉时,使材料内的晶体结构开始变形,拉力达到屈服点后再放松,晶
体的平面变成不平的面,阻碍了原来平面的继续滑动,因此提高了屈服点。冷拉
应力变动速度如过快,使材料内的晶体来不及顺利地变形,就达不到冷拉后提高
屈服点的要求。
由于钢筋材料的不均匀性,以相同应力冷拉后的预应力钢材,其延伸率可能
不同。在同一束预应力钢材或同一构件内,应使用延伸率大致相同的预应力钢材,
262
使其受力均匀。故冷拉后,应将预应力钢材按延伸率相近的(不超过0.5%)编
为一组。
12.6.5 冷拔与冷拉相比,后者只是纯拉伸的线应力,而前者是拉伸与压缩兼有的
复杂应力。钢筋冷拔后,横向压缩(即断面缩小),纵向拉伸,材料内部晶体结
构产生滑移,抗拉强度可提高50%~90%(较冷拉提高得多些),塑性降低,硬
度提高,呈硬钢性质。
冷拔工艺过程包括除锈、酸洗、扎头(将钢筋端头逐级压细,便于穿过拔丝
模孔)和拔丝等。冷拔时不似冷拉时用应力或冷拉率控制,而是按条文规定逐级
穿过模孔拉伸即可。冷拔到需要的直径后,应按条文规定进行检验。
12.6.6 按强度高低分别编束的理由见12.6.4 条说明。编束时,梳理顺直,可防止
钢丝或钢绞线在穿束、张拉时由于互相缠绕紊乱而导致的受力不均匀现象,当受
力不均匀时,将使有的钢丝达不到张拉控制应力,而有的则可能被拉断。
12.7 混凝土的浇筑
12.7.1 混凝土中掺人氯盐可导致钢筋和预应力筋锈蚀而影响结构物的耐久性,为
提高结构的耐久性和使用寿命,根据有关试验资料及其他国家(如英、美、日、
德)的规定,将原规范中氯离子总含量不超过水泥用量的0.1%调整为0.06%。
混凝土中掺入引气剂时,虽可改善和易性,提高抗冻、抗渗和抗侵蚀性能,
但强度从3d 至28d 标养均有所下降,一般每增加1%的空气含量,强度下降约5
%。如能采取使强度不降低的措施,例如减少拌和用水量、降低水灰比等,则经
过试验验证认为掺人引气剂不降低混凝土强度时,可酌量掺人引气型减水剂。
12.8 施加预应力
12.8.1 保留原规范条文,原规范为两条,现合并为一条。
12.8.2 本条为新增内容,系参照《FIP 工程实践指南》(1992 年10 月版本)制定
的。
12.8.3 1 对于拉丝体系的后张法构件,设计规范规定了锚下的预应力筋的张拉
控制应力,加上锚圈口预应力损失值才是体外最大张拉控制应力。冷拔低碳钢丝
不宜超张拉。
12.8.3 2 预应力筋张拉时,实际伸长值与理论伸长值的偏差控制,原规范规定
为6%,国内工程的实践表明,只要在施工中精心操作,均能达到此要求,故本
次修订时未作变动,仍保留原规范的规定。
12.8.3 3 条文中式(12.8.3-1)及附录G-8 为后张法预应力筋张拉理论伸长值的
精确计算公式,公式中考虑了孔道局部偏差的摩阻影响和曲线孔道的摩阻影响。
采用此公式时,可分为下列不同情况:
1.当预应力筋为直线且无孔道摩阻影响时,Pp=P,L 代表预应力筋长度,得
公式
Ap E p
ΔL = PL
2.对由多曲线组成的曲线预应力筋,或由直线与曲线混合组成的预应力筋,
其伸长值宜分段计算,然后叠加。
12.8.3 4 预应力筋张拉时,一般先张拉调整到初应力后再正式分级张拉和量测
预应力筋伸长值,而量测的伸长值并未包括从零张拉到初应力时的伸长值,因此,
263
在确定实际伸长值时,除量测的伸长值外,还应计人初应力时的伸长值,以便与
理论伸长值相对应。最初张拉时各根(束)预应力筋的松紧、弯直程度不一定一
致,所以初应力时的伸长值不宜采用量测方法,而宜采用推算的方法。推算时,
可采用相邻级的伸长值,例如初应力σ0 为10%σcom 时,其伸长值可采用由10
%张拉到20%的伸长值。
12.8.3 6 对原规范中锚固阶段张拉端锚具变形及预应力筋的变形允许值,为与
正在修订的设计规范取得一致,进行了适当调整。根据锚固原理的不同,对支承
式、锥塞式和夹片式等几类锚具的变形值均作了规定,如此则概括了目前常用的
各种锚具。当设计对变形值有专门规定时,可按设计规定确定,设计无具体规定
时,可按本条文办理。
JMl5 锚具为带有锥形内孔的锚环(圆形或方形)和一组合成锥形的夹片组成。
夹片数量和被锚固的钢筋数量相等,每组锚具可锚固3~6 根φ12 光圆钢筋、φ
16 螺纹钢筋、7φ4、7φ15 钢绞线。
12.9 先 张 法
12.9.2 1 多根预应力钢丝同时张拉时,应按本条文规定用钢丝应力测定仪等仪
具抽查钢丝的应力值。考虑到构件受力的整体性,按构件全部钢丝预应力总值计
算,如偏差不大于5%即认为合格,否则应检查原因,予以处理。
12.9.2 3 无论使用何种材料的预应力筋,在按设计控制应力σcom(包括估计到
的预应力损失值在内)张拉并持荷到浇筑混凝土期间,预应力筋中的应力都将产
生松驰损失,而使实际的张拉应力达不到设计要求。为减少预应力筋的应力松驰
损失,可采用条文所述的超张拉程序。
使用夹片式等具有自锚性能的锚具时,因力筋按1.05σcom 施行超张拉后,由
于该类锚具具有的自锚性能,在千斤顶回程时力筋即被锚固而不便放松回零,参
照国标《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-95),规定将普通松驰力筋
从初应力分级张拉至1.03σcom 后锚固,低松驰力筋从初应力张拉至σcom 后即可锚
固。
超张拉值超过第12.8.3 条的限值时,应按该条规定的限值进行张拉,这主要
是为安全起见,以避免预应力筋被拉过屈服点或屈服强度。初应力程序的目的是
在多根预应力筋同时张拉时,调整其每根预应力筋的应力,使其一致。
12.9.3 1 本款按国标GB50204-95 将放张时混凝工强度的要求提高到75%。
12.9.3 2、3 先张法构件放张的原则,就是要防止在放张过程中构件发生翘曲、
裂纹及预应力筋断折等现象。按条文规定放张时,一般可防止发生这些现象。
预应力筋放松,不可采用骤然切割的方法,骤然切断会使构件两端受到冲击
力,出现裂纹。一般可采用千斤顶、砂箱、螺杆张拉架和混凝土缓冲块等工具使
预应力筋的拉应力逐渐减小,然后再用砂轮锯、钢丝钳(锯)等工具或氧炔焰(注
意散热)切断预应力筋。
12.9.3 4 规定由放张端开始逐次切向另一端,是为防止切断过程中发生钢丝自
行拉断现象。
12.10 后 张 法
12.10.1 2 为保证管道定位准确,安装时应采用定位钢筋固定,使之平顺,并在
浇混凝土时不产生位移,因此其定位钢筋的间距不宜过大,条文对各种管道的定
264
位钢筋间距作出了具体规定。对于曲线管道,应视实际情况适当加密。
12.10.1 3 管道的接头如处理不当,很容易造成漏浆,因此连接管应具有一定长
度,并应有足够的密封性能防止水泥浆浸入。
12.10.1 4 压浆孔用于将水泥浆注入管道内;排气孔用于排出空气、水、灰浆和
泌水。当认为需要时,可在管道的最低点设置排水孔以防止水的积存,排水孔应
保持开放直至压浆开始。压浆孔和排气孔的位置与灰浆流动的方向、管道的倾斜
度、锚具和接头及允许的压浆压力有关,在某些情况下,它们应可以互换使其可
用以压浆和再次压浆。
12.10.2 1 在混凝土浇筑之前或浇筑之后穿束,将力筋逐根穿入或编束后整体装
人管道中,这些方式都是允许的。对浇筑混凝土之后穿束的孔道,应首先用压力
水冲洗,将可能粘附于孔壁的杂物冲洗掉,同时可检查出有无串孔现象,然后用
不含油的压缩空气吹干孔道内水分,并用检孔器检查孔道是否畅通,检孔器不能
通过的地方,应画上标记,作特殊处理。
12.10.2 2 1)尽管如本条第1 款所规定,预应力筋可在混凝土浇筑之前穿入管
道;但要注意在穿束期间和穿束后对力筋进行保护,使其力学性能保持不变。因
此在施工中由于管道和力筋安装后放置时间过长而需采取额外的防锈蚀措施时,
穿束宜尽量推迟,以使穿束与压浆之间的间隔尽可能缩短。当在某种特殊情况下
必须这样做时,则应严格执行条文规定的时限,否则应对力筋采取防止锈蚀或其
他防腐蚀的措施。
12.10.2 2 2)力筋装人管道后,湿气的大量进入将会使力筋加速锈蚀,故规定
如条文。
12.10.2 2 3)被电火花损伤的钢丝或钢绞线在张拉时可能会产生断裂,故作此
规定。
12.10.2 3 在浇筑混凝土之前穿束,应防止损坏管道,如检查发现有损坏,应及
时进行修复。为防止力筋卡在管道内,宜在浇筑混凝土之前先检查力筋能否在管
道内自由滑动,发现问题及时处理。
12.10.3 1 如混凝土未达到要求的强度即行张拉,则因混凝土收缩、徐变所引起
的预应力损失值将大为增加,严重时可使锚下混凝土产生裂纹甚至破碎。按国标
GB50204-92 调整了构件张拉时的最低强度要求。
12.10.3 2 后张法多根(束)预应力筋张拉时,应使张拉的合力作用线处在构件
核心截面以内,以防构件截面产生过大的偏心受压和边缘拉力。因此,张拉宜分
批、分阶段、对称地进行。分批先后张拉时,按控制应力先张拉的预应力筋会因
后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性压缩而引起应力损失。但如设计上安排
张拉顺序时已考虑到这种应力损失的补偿问题,应按设计规定的顺序和张拉力进
行。
12.10.3 4 曲线预应力筋或长度大于等于25m 的直线预应力筋与孔涤炮的摩阻
力较大,如采取一端锚固,只在另一端张拉的方法,则摩阻力集中在一端的锚夹
具和千斤顶上,实际预应力可能达不到要求,故条文规定在这种情况下应两端同
时张拉。如限于设备只能先张拉一端时,可按条文规定先在一端张拉锚固后,再
在另一端张拉补足预应力值。
12.10.3 5 增加了对采用有自锚性能的夹片式锚具的预应力筋的张拉程序,理由
见第12.9.2 条第3 款的说明。
12.10.3 6 保留原规范条文,仅将钢绞线的检查项目单列一项,以示明确,避免
理解困难。
265
12.10.3 7 预应力筋锚固后的外露长度,主要考虑到热影响不波及锚固部位和外
露部分不影响构件的安装。
12.11 后张孔道压浆
12.11.1 预应力钢束孔道压浆的目的,主要是防止预应力筋锈蚀,并通过凝结后
的水泥浆将预应力传递至混凝土结构中。对防锈蚀而言,孔道压浆越早越好,而
且可防止力筋的松驰,使构件尽快安装。
12.11.2 1 矿渣水泥一般早期强度较低,泌水性较大,如经试验符合要求时也可
采用。水泥中不应含有团块及任何对预应力筋有害的杂质。
12.11.2 2 在没有清洁饮用水的情况下,需对水质进行化学分析,符合条文要求
的指标的水方可用于拌制水泥浆。
12.11.2 3 外加剂的使用将有助于增加水泥浆在给定的水灰比条件下的流动性,
减少泌水,防止在高压压浆时的离析,但所采用的类型和用量应经试验验证确定。
12.11.3 水泥浆的强度应不低于30MPa 的规定系参照《FIP 工程实践指南》(1989
年10 月版)制定的,国标GB50204-92 规定为不小于20MPa。如12.11.1 条说明
所述,孔道压浆的目的主要是为防止力筋的锈蚀,应强调的是压浆的密实性,而
水泥浆与力筋之间的粘结力起着向结构传递预应力的作用,因此水泥浆亦应具有
一定的粘结强度及剪切强度,故规定水泥浆的强度应不低于30MPa。
为使水泥浆能全部充满预应力筋周围的孔隙,以压注纯水泥浆为宜。当孔隙
较大,且为单根力筋时,为节约水泥和减少收缩,可在水泥浆中掺人适量(不大
于水泥质量的50%)细砂。
为减少水泥浆凝结时的收缩,增加压注的密实性,水灰比不宜过大,以
0.40~0.45 为宜;掺外加剂时,水灰比可减小到0.35。
水泥浆中掺入一定数量的膨胀剂,可增加其密实性,但掺量过大时,将显著
降低水泥浆的强度,故条文中规定膨胀率须小于10%。
原规范推荐的泌水率、膨胀率及稠度试验方法简单方便,予以保留,仅在文
字上作了调整。
12.11.4 压浆前将孔道用高压水冲洗,可冲走杂物并将孔道内壁予以湿润,还可
防止干燥的孔壁吸收水泥浆中的水分而降低浆液的流动度;对于金属管道亦有必
要进行冲洗以清除管道内可能有的杂物。中性洗涤剂或皂液必须对预应力筋和管
道无腐蚀作用,方可用于清洗管道内可能发生的油污。曲线孔道内低凹处的积水,
可用不含油的压缩空气排除。
12.11.5 水泥浆拌制好后,应尽快使用,如延续时间过久,将降低其流动度,增
加压注时的压力,且不易密实。条文规定在压注前和压注过程中应经常搅动,是
为防止水泥浆沉淀泌水、过快地降低流动度。
12.11.6 因为空气和水的密度较水泥浆小,压浆时由最低的压浆孔压人,可使空
气和水聚集在水泥浆上面。,逐步由最高点的排气孔排除,如从高点压人,则空
气易窜入水泥浆内形成气塞,阻碍水泥浆的流动,并在水泥浆凝结后产生气孔。
先压注下层孔道的好处是下层的预应力筋抗弯力矩较大,先压浆,使其松驰
损失少一些,对结构较为有利。
12.11.8 孔道压浆的次数一般宜为两次,这是考虑如仅压注一次,在水泥浆有泌
水和凝结收缩时,会使孔道上部产生空隙,对孔道进行二次压浆,可使水泥浆完
全充满孔道,但二次压浆的间隔时间应掌握好,宜以先压注的水泥浆既充分泌水
又未初凝为度。
266
12.11.9 压浆泵有活塞式和风压式两类,后者可能使空气窜入水泥浆中产生气孔,
故条文规定应使用前者,不得使用后者。压浆泵需要的压力,以能将水泥浆压人
并充满孔道孔隙为原则,一般在出浆口先后排出空气、水、稀浆、浓浆时,封闭
出浆口,并保持不小于0.5MPa 的压力2min 以上,再拔出喷嘴,立即用木塞塞
住。
12.11.11 规定试模为有底试模,留取试件要按标准条件养护28d 时的强度作为质
量评定依据。
12.12 质量检验及质量标准
12.12.2、12.12.3 结构允许偏差本规范的规定与《公路工程质量检验评定标准》
(JTJ071)的规定是一致的。
13 砌 体
13.1 一般规定
13.1.2 砌体基础工程属于隐蔽工程,故在基坑开挖至设计高并进行相应的处理
后,须经有关方面检查签证方可开始砌筑。基坑渗透水是难免的,而砌筑砂浆中
的水泥比混凝土更易被水冲走,因此砌筑基础时,必须采取可靠的排水措施。
13.2 材 料
13.2.1 1 现行的《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)规定,石料强
度标号为20cm×20cm×20cm 含水饱和试件的极限抗压强度。用较小的试件时,
应乘以表13.2.1 所列系数。
表13.2.1
试件尺寸
(cm)
20×20×
20
15×15×
15
10×10×
10 7.07×7.07×7.07 5×5×5
换算系数 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6
13.2.1 2 抗冻性差的石料,含有一定水分时,经过多次冻结与融化,将会产生
脱层、裂缝等损伤,因此,寒冷地区所用石料需具备一定的抗冻性。一月份一般
为一年气温最低的月份,因此本条规定需进行抗冻性试验的地区,实际上是气温
最低月份平均气温低于-10℃的地区。
13.2.1 3、4、5 片石、块石、粗料石规格的划分,主要依石料的形状、尺寸和
表面粗糙程度而定。所耗加工量依次递增,以同样强度砂浆砌筑的三种石料,其
砌体抗压强度也依次递增,砌体表面美观程度也是如此。施工时,对石料规格的
选择应按设计规定。设计
允许施工单位选择时,可根据石场情况、工期和美观要求决定。
13.2.1 6 拱圈承受的压力较墩台及基础、挡土墙为大,故设计规范要求拱石材
料和砌筑砂浆的最低强度等级较高,因而对拱石的施工要求也相应地高些。无论
采用何种规格的石料,其层面应尽量与拱轴线垂直,以免产生切向分力。粗料石
拱石要求做成楔形,就是这个原因。
13.2.2 混凝土预制块的规格应与粗料石相同,其强度应符合第11 章的有关规定,
267
尺寸应根据砌体形状确定。预制块作拱石时,应比封顶时间提前2-4 个月预制,
以减少混凝土的收缩。
13.2.3 1 砌筑用砂浆一般应采用水泥砂浆,但为就地取材,规定在缺乏水泥地
区可采用石灰水泥砂浆。但设计有规定时,应按设计规定的砂浆类别和强度采用。
13.2.3 2 砂浆中砂的最大粒径是按各种砌体设计规定的最大砌缝宽度而定的。
片石因形状不规则,未规定砌缝宽度,但一般不大于40mm,故可用粒径较粗的
砂;块石形状需大致方正,砌缝一般不大于30mm;粗料石砌体的砌缝宽度不大
于20mm;混凝土砌块砌体缝宽不大于10mm,故只能用较细的砂。
砂浆中砂的含泥量限制较混凝土用砂的规定为松,主要是因为设计规定砌体
的极限强度较混凝土的为低。虽然含泥量限制较松,并可使用粘土混合砂浆,但
砂浆中含泥量愈多,则其砂浆强度愈低,故条文按砂浆强度分别规定最大含泥量。
原规范中砂浆强度按标号计,修订后砂浆强度以M××表示,它们之间的换算
关系为:M5.0 级=50 号,M2.5 级=25 号等等。
13.2.3 5 砂浆的稠度应根据不同的基材、气候条件、施工方法和砌筑要求确定。
13.2.3 6 水泥砂浆中掺人微沫剂可改善和易性,节约水泥,故参考国标《砖石
工程施工及验收规范》(GBJ203-83)等资料将该法列入本条内。
13.2.4 1、2、3 小石子混凝土多用于砌筑片石或块石拱圈,它比同强度等级砂
浆砌筑的片石、块石砌体抗压极限强度高30%~10%,可以节约水泥和砂。条文
内规定的各项指标是参考交通部第一公路工程局所拟《小石子混凝土浆砌片石拱
圈操作须知》提出的。
13.3 浆砌石块及混凝土预制块墩台、挡土墙
13.3.1 3 砌体分层砌筑可使基底受荷均匀,避免不均匀沉陷。但当砌体较长(如
挡土墙),第一层砌完再回转来砌第二层时,第一层间的砂浆可能已初凝,在其
上面铺砌加荷可能使下面砂浆振动开裂,影响其粘结力,故须分段又分层砌筑。
分段位置宜设在变形缝(包括沉降缝和伸缩缝)处。规定相邻工作段高差不超过
1.2m,是为了防止在施工过程中产生过大的不均匀沉陷。
13.3.1 4 石砌墩台,为使外表美观,常选择较整齐的石料砌筑外层。里层则可
使用一般石料,但应注意里外交错地连接成一体,不可砌成外面一环后,里面杂
乱填芯。
位于流冰或有严重漂流物河流中的墩台所受摩擦力和冲击力较大,应如条文
规定,表面采用较硬石料或高强度混凝土预制块。
13.3.2 2 片石为形状大小不整齐的石料,为了使结构物便于砌筑成型和美观,
应选择形状较方正、尺寸较大的片石,稍经修凿后作为转角和曲线讫点等处的标
石。
13.3.2 3 在石块下面如用高于砂浆砌缝的小石片支垫,则石块重力集中在小石
片上,易将小石片压碎,使石块倾斜不稳,影响结构的安全稳定,故规定如条文。
13.3.3 1、2 块石一般由成层的岩石开出,再按需要尺寸断开成长条形。此种石
料如条文规定采取平砌时,则每层高度可基本一致,这对结构物的稳固和承受竖
直荷载均有利。砌筑时按丁顺相间或两顺一丁相间,则结构物内外咬合较紧密。
上下层竖缝错开距离较大,荷载自上向下传布时,可分布在较大面积上。否则,
易造成自上而下的通缝,构造物基础不能均匀受荷,且可能产生不均匀沉陷。
砂浆强度比石材强度标号低,故平缝和竖缝均不宜过宽,否则将影响砌体总
268
体强度,而且多耗用水泥。
13.3.4 1 用粗料石和混凝土预制块砌筑的结构物,因强度要求较高并要求外表
整齐和美观,砌缝厚度就不能大于20mm 和l0mm,若想用逐层改变砌缝厚度的
方法来调整砌体累计高度是很困难的,故应先计算层数,选好料。此外,还应预
先预制一些不同高度的砌块用以调节砌体高度。
13.3.4 2 第13.3.1 条第4 款已规定位于流冰或有严重漂流物河流中的墩台选用
石料或混凝土砌块时在强度方面的要求,本条则规定了桥墩上游破冰体的形状、
砌缝等较详细的要求。破冰体的作用是在流冰顺流冲向桥墩时,能以被动压力将
流冰顶破使其向两旁通过桥孔流走,故破冰体砌筑高应为从最低流冰水位到取高
流冰水位再分别加上0.5m 及1.0m,作为安全储备。流冰水位的确定,一般应由
设计规定。
13.4 浆砌石块及混凝土预制块拱圈
13.4.1 1 拱圈放样时的预拱度,可根据跨度大小、拱架类型、拱架刚度、地质
情况和恒载大小等因素决定,一般取计算跨度的1/400~1/800。一般拱桥的预拱
度在拱顶为总量,拱脚为零,其间按抛物线计算分配于各节。对于跨径小于20m
的拱桥,亦可简化按直线比例分配。拱顶预拱度总量应按本规范第9 章有关规定
计算。
13.4.1 5 不甚陡的砌缝,砂浆铺垫在拱石表面下不致顺坡滑落,再放另一块拱
石可利用其自重压紧,并可保证整个砌缝都充满砂浆。过陡的砌缝,砂浆铺贴在
拱石上会立即滑落,故只能预留砌缝,待砌块安妥后再将砂浆分层填塞、捣实。
13.4.2 2 拱圈砌筑程序安排原则,除按条文规定保持对称、均衡外,还应考虑
拱圈逐步砌筑时砌块加在拱架上的重力逐步增加而使拱架沉降。满布式拱架和拱
式拱架的沉降情况是不同的,前者拱圈跨径间的立柱较多,砌块荷载大部通过其
拱架下的立柱传到地基,对四旁拱架沉降影响较少。而后者一般只两墩旁有立柱
支撑,跨径间无或很少有立柱支撑,每一砌块的荷载郡需经过拱架传到墩旁立柱
再传到地基,因此每一砌块的加载都影响全拱架的挠度(有下沉或上凸两种情
况),故条文对两种拱架砌筑程序分别作了规定。
13.4.2 3 跨径13~20m 的拱圈,因跨径较大,拱圈较厚,无论何种拱架,如砌筑
程序不当,砌块重力分布不匀,则在砌筑过程中,拱架变形过大,故规定分6
段砌筑,防止拱架发生较大变形和已砌拱圈开裂。
13.4.2 4 跨径≥25m 的拱圈,可能设计为变厚度的悬链线拱轴,分段砌筑程序
较为复杂,一般设计有规定。如无规定时,应按条文规定的原则进行施工设计。
13.4.2 5 多孔连续拱桥,相邻孔的施工顺序应按设计规定的控制条件确定,尽
量平衡邻孔所产生的水平推力,以保证每一施工阶段在施工荷载作用下桥墩及拱
圈(拱肋)截面应力和偏心距以及稳定性都能满足设计要求。否则将导致桥墩及
拱圈破坏。多孔连续拱桥施工工序也不宜分的过多,否则对施工进度、技术管理
都带来一定困难。一般可按拱圈、边墙(或立柱、腹拱)和填腹(桥面系)三个
工序安排。
13.4.3 1 分段砌筑或不分段从拱脚直砌至拱顶,都需要在节段间或拱脚处设置
空缝。设置空缝是为了当拱架变形时,拱圈各节段有一相对活动的余地,从而避
免节段间砌缝砂浆开裂。预留空缝的位置为拱圈易于变形开裂的部位。设置空缝
还可以在填塞砂浆捣实时产生挤压力(1.0~1.7MPa),挤紧各砌缝砂浆,并可使
269
拱圈受挤压升高脱离模板,便于拱架的拆除。
13.4.3 2 拱圈底面和外露侧面的空缝宽度与相应的砌块类别的砌缝相同,一般
约为10~15mm,这样,从外面看各条砌缝宽度相同,较美观;拱圈顶面和内腔
的空缝宽度则为30~40mm,空缝较宽,砂浆容易填塞、充入、捣实,且不易从
底面或侧面挤压出来。
拱圈内各砌缝中承受的压力离拱脚越近越大,而且跨径越大压力越大。当跨
径≥16m 时,M2.0 水泥砂浆垫块已不能承受拱脚以上拱圈的压力,故条文要求
跨径≥16m 时要用铸铁垫块隔垫。一般跨径16~25m 时,由拱脚起的两道空缝,
跨径30~40m 时,由拱脚起的三道空缝宜用30mm×30mm×l00mm 的铸铁块隔
垫。因填塞空缝的砂浆经捣固后向两侧砌体挤压,空缝变宽,铸铁垫块可抽出以
便倒用,故可多用铸铁垫块少用水泥垫块(水泥垫块不抽出)。
填塞空缝捣固砂浆时,对拱圈产生一定的冲击力和挤压力,故应待拱圈砌缝
砂浆达到设计强度的70%后才能填塞空缝。
13.4.4 1 拱圈封顶合龙一般均在各空缝砂浆填塞完毕并有一定强度后进行。若
设计规定封顶时不采取刹尖封顶(用铁楔击人,多用于小跨径拱圈)时,则待空
缝砂浆强度达到设计强度等级的50%即可进行,否则应待空缝砂浆强度达到设
计强度等级的70%后方可进行。若采用千斤顶在合龙前对拱顶两侧拱圈预加压
力,则应按照设计规定的强度进行。几种封顶方法对强度要求不同,采用刹尖法
时会对两侧已砌拱圈产生压力,对空缝砂浆强度要求较高。若用千斤顶预加压力
时,则关系到压力大小、施加方法、时间等许多问题,一般应由设计规定。
13.4.4 2 不卸拱架施工拱上构造时,主拱圈和砂浆尚未承受拱上结构的荷载,
只是受到拱上构造施工时的振动,主拱圈混凝土和砂浆达到设计强度等级的30
%时可承受此项振动荷载,故规定达到30%即可施工。空腹式的腹拱拱圈,为
防止卸架时主拱圈各段沉降不均匀而发生开裂,故拱上构造宜在卸架后砌筑。卸
架后砌筑拱上构造时,荷载全部由拱圈承受,故须待砂浆强度达到设计强度等级
的70%后进行。
13.4.5 1 一般砌筑用的小石子混凝土其设计强度等级较水泥砂浆高,砌体极限
强度也可较高,因此用小石子混凝土砌筑拱圈时,其砌缝比砂浆的可较宽。但也
不宜过宽,以防止小石子混凝土凝结时过多的收缩,产生不利影响。
13.5 桥涵附属工程
13.5.1 铺砌层下面的垫层为排水倒滤层,既要有一定的稳固性又要有透水作用,
因此泥砂含量均应有一定的限制。
13.5.2 3 本条是根据《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)及近年施工情况制
定的。
13.5.2 4 本条是为防止因台背填土引起桥台位移制定的。台背填土的顺序如果
设计有要求,应首先满足;对不同桥台的填土顺序要求,这里用的都是“宜”,
这是因为各地施工具体情况不同,设计对台背填土的要求也有区别,在保证不至
因台背填土引起桥台位移的情况下允许稍有选择,但条件许可时首先这样做。
13.6 砌体勾缝及养护
13.6.1 砌体表面勾缝主要是为了美观并可将靠近砌体表面砌缝空隙用砂浆填塞,
提高砌体强度。
270
13.7 质量检验及质量标准
13.7.1 小石子混凝土抗压强度的评定可与一般混凝土相同,但因数量一般不大,
可采用非统计的方法。
14 冬期施工
14.1.1 期 2 国标(GBJ50204-92)规定用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混
凝土的抗冻强度为设计强度的30%,用矿渣水泥配制的混凝土的抗冻强度为设
计强度的40%,考虑公路桥涵冬季施工的气温、湿度等环境条件较差,因此本
规范将抗冻强度各提高10%,分别定为40%和50%。
14.2.1 1 在室外环境温度低于-5℃条件下进行钢筋闪光对焊或电弧焊时,除应按
照常温焊接的有关规定外,还应调整焊接工艺参数(包括焊接电流、电弧电压、
焊接通电时间、调伸长度、闪光留量、引弧提升高度等),使焊缝和热影响区缓
慢冷却。风力超过四级时,应采取挡风措施。环境温度低于-20℃时,焊接不能
保证质量,故不宜施焊。
14.2.1 2 钢筋冷拉是以超过钢筋屈服点的拉应力拉伸钢筋,使钢筋产生塑性变
形,以提高屈服点强度,节约钢材。低温时钢筋的屈服点较常温时略有升高,而
拉伸率与常温时差不多,故条文规定低温时冷拉控制应力应酌予提高,否则就达
不到冷拉钢筋提高屈服点强度的目的。提高值应经过试验确定,因拉应力过大可
能发生冷脆拉断,过小则达不到目的,30MPa 是参考国标(GBJ50204-92)拟定
的。
14.2.1 3 预应力钢材不论是钢丝、钢绞线或冷拉钢筋,其屈服强度与抗拉极限
强度相差较小,常温下张拉时就应小心,低温下张拉时安全性更差,因此张拉时
气温不宜低于-15℃。
14.2.2 1 冬期施工选用混凝土水泥的原则是早期强度较高,能较早地达到耐冻
的强度。用矿渣水泥拌制的混凝土用蒸汽养护时,其后期强度不降低,故用蒸汽
养护混凝土时宜优先选用矿渣硅酸盐水泥。冬季施工使用高炉矿渣水泥或火山灰
水泥等混合料较多的水泥时,因其抗冻性能较差,应同时掺人适量的抗冻剂,以
提高混凝土的抗冻性。用高铝水泥拌制的混凝土,在硬化过程中,环境温度如超
过25~30℃,则由于水化将形成水化铝酸三钙,使强度大大降低,故不能用加热
法养护用高铝水泥拌制的混凝土。
14.2.2 2 混凝土中掺人引气型减水剂后,在拌和过程中产生大量均匀而封闭的
微小气泡,这些气泡可以缓冲由于游离水冻结而产生的膨胀压(一般水分在冻结
时,其体积膨胀9%),避免混凝土破损。氯盐(包括氯化钙、氯化钠等)促进
混凝土硬化和早强的机理是它能使水泥在水中充分分散,增加水泥颗粒对水的吸
附能力,降低水泥浆的沉降度,使水化和硬化速度加快。而且氯盐加入后,可形
成水化氯铝酸钙,发生胶体膨胀,使混凝土孔隙减小,密实性增大,从而可提高
混凝土的强度。氯盐的掺量与水泥的品种、混凝土类别、养护条件等有关,应结
合工程要求(如强度、凝结时间等指标)和施工条件通过试验选择最优用量。一
般对无筋混凝土可为水泥质量的1%~3%;在钢筋混凝土中可为0.2%~0.5%。含
氯盐的钢筋混凝土如用蒸汽养护,将加速钢筋的锈蚀,故不宜用蒸汽养护。
14.2.2 3 附录J 是根据国际(GBJ50204-92)附录三拟定的,条文表14.2.2 中规
定了拌和用水的最高温度,表注中又规定了水泥不可与80℃以上的水直接接触,
271
这是因为水泥与高于80℃以亡的水接触时,将使水泥发生假凝现象,影响水泥
颗粒的分散和与骨料充分包裹,而就将降低混凝土的强度。
14.2.4 2 以蓄热法养护混凝土时,为了使混凝土在人模浇筑成型后其水化热能
满足强度增长的需要,应有一定的人模温度。否则强度增长慢,就不能达到混凝
土本身抗冻的要求。
14.2.4 3 在已硬化的温度过低的混凝土上续浇混凝土时,续浇的混凝土温度将迅
速降至5℃以下,从而使其强度不能增长或增长很慢,有被冻坏的可能,故规定
如条文。
冬期施工用蒸汽养护混凝土注意事项,一般与第11 章有关规定相同,本条
只编列冬期施工时的特殊要求,其主要目的是防止混凝土内外温差过大,构件裂
缝。
14.2.4 6 混凝土温度与外界气温相差20℃时,应对拆模后的外露面加以覆盖,
防止混凝土表面冷却过快,产生收缩裂纹。
14.2.4 7 2)3)是根据现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》
(GB50204-92)第7 章冬期施工,第五节混凝土养护拟定的。
14.3.1 2、3 是根据中国计划出版社1996 年《基础工程施工手册》第七编第二
章冬期施工,第二节砌筑工程冬期施工拟定的。
14.3.2 2 1)是参照国家标准《砖石工程施工及验收规范》(GBJ203-89)第优
章冬期施工拟定的。
14.3.2 3 表14.3.2 是在保温暖棚中或露天气温在5℃以上时,砂浆(小石子混凝
土)中掺入氯化钙早强剂后早期强度对比,与第14.3.3 条抗冻砂浆的作用不同。
表14.3.2 氯化钙掺量和砂浆相对强度
氯化钙与水泥用量比 砂浆龄 氯化钙与水泥用量比
期(d) 1% 2% 3%
砂浆龄
期(d) 1% 2% 3%
1 180 210 240 5 130 150 160
2 160 200 230 7 120 130 140
3 140 170 190
注:以未加早强剂的同龄期砂浆强度为100。
14.3.3 抗冻砂浆是在砂浆内掺人一定数量的抗冻化学剂(一般为氯盐),使砂浆
在一定负温下不冻结,且强度能够继续缓慢增长;或在砌筑后慢慢受冻,而在冻
结前便达到一定强度(一般为20%以上)。此种砂浆解冻后其强度与粘结力仍和
在常温下一样能继续上升,强度不受损失或损失很小。抗冻砂浆在使用前不得低
于5℃,这样可使砂浆有较好的和易性,并在气温降到砂浆的冻结温度时,强度
还可慢慢增长。抗冻砂浆的抗冻剂掺量见表14.3.3。
表14.3.3 抗冻砂浆的抗冻剂掺量
砌后预计7d 内最低气温(℃)
抗冻剂类别 -5 -10 -15 -20
掺 量(%)
272
单盐氯化钠 6 10 ? ?
单盐氯化钙 8 10 ? ?
氯化钠+氯化

3+3 6+4 8+5 10+5
注:①掺量按拌和水质量的百分数计;
②表中掺量可根据具体情况和强度增长速度要求,参照可靠经验或通过试验
增减,不允许严重析盐的砌体,应采用较小掺量。
14.4.1 6 加热养护的混凝土采用不适宜的水泥时,后期强度可能降低,因此条
文规定增加与结构同条件加热养护后再标养28d 的试件,以检验和保证其强度。
15 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
15.2.1 交通部公路一局现使用的一套模架构造如下:
每套模架由2 组钢梁组成,承重部分为钢箱梁,由6 个单元组成,长61.25m,
高2.25m,宽1.90m,前后分别有钢桁架导梁,前导梁长31.25m,后导梁长21.25m,
全长113.75m。钢梁各单元之间均用高强螺栓连接。前后导梁与承重梁连接处分
别有一可水平转动的铰,以适应弯桥需要。自移设备在承重钢箱梁的箱内,通过
液压夹头夹紧钢索后,用长杆千斤顶驱动。钢梁下弦底部装有不锈钢带,以便在
托架的四氟滑板上滑行。前导梁上各有一组150kN 液压式卷扬机,用以提升托
架等部件。每套钢箱梁质量约497t。
外侧模每节长1.25m,通过可调节高度和水平位置的螺杆支座固定在钢梁上,
预拱度即用此螺杆来调整。内模为每节长5m 的钢支架结构,伸缩采用液压装置,
装拆方便,其竖杆下端支承于钢轨上,钢轨下垫有与箱梁同强度等级的混凝土预
制块。在前方有一工作平台固定在前导梁上,平台上设牵引绞车,可将内模逐节
牵引就位。底模每节长1.25m,与侧模配套使用,在与侧模架联接处用钢销销紧。
底模的装拆可采取吊车及卷扬机等配合使用,拆下的底模放在车?亡或船上,运
至下一孔位置安装。墩身内外侧均设有托架,每个托架上有4 台大千斤顶,用以
顶升钢梁,托架下有钢立柱支承于下部承台顶面。
浇筑箱梁时,钢梁前支点通过前横梁上的长杆千斤顶支承在墩顶,中间支点
直接搁置在托架上,后支点则是通过横梁上的4 根吊杆将钢梁悬挂在已完成箱梁
悬臂端上,悬挂点在距支座中心线6.25m 处。参见文献《厦门高集海峡大桥主桥
上部箱梁采用移动式模架逐孔施工》。
15.2.1 1 每一跨施工阶段采用可移动的支架,支架总长一般为桥跨的2.5 倍。参
见文献肖恩源《预应力混凝土连续梁桥逐跨施工的设计》。
15.2.1 3 第一次浇筑到第二孔的第一个反弯点处,此处的位置一般为0.2 工附
近,以后每次都把工作缝设在此处。
15.2.2 参照文献《刚构一连续组合梁》,王文涛主编,人民交通出版社出版;汤
俊生《桥梁建设》1993 年第二期。
支架不均匀下沉,会造成混凝土产生裂缝。应特别注意,支撑在承台上与土
基上的支架很难做到均匀下沉,因此施工时此部分最好设施工缝分开浇筑。
15.2.2 2 支架上浇筑混凝土可采取支架预压、设置预拱度、合理的浇筑顺序和
分段浇筑、使用缓凝剂等措施,防止因支架变形引起混凝土开裂和梁体线形不顺
适。
15.3.1 1 参照文献《预应力混凝土梁悬臂施工及发展》及《刚构一连续组合梁》。
15.3.2 4 对称、平衡浇筑是为了不产生或产生不大的扭矩、力矩。施工时不可
273
能做到绝对平衡,偏差应不超过设计规定。
15.3.2 5 连续箱梁悬浇施工时的预拱度,应根据梁本身可能产生的挠度进行设
计和预留。可能产生的挠度一般应包括:各墩上分段悬浇时形成的“T 构”静定
体系的挠度,各墩上悬臂梁跨进行浇筑直至形成连续梁体系的挠度和全联连续体
系形成后由于静荷载、活荷载和后期混凝土收缩、徐变引起的挠度。对挂篮受重
后的下垂变形,应分次及时调整。
15.3.3 2 1)对称张拉为避免偏心力矩。
15.3.3 2 3)参照文献《刚构一连续组合梁》。
15.3.4 3 悬浇连续梁合龙前,合龙梁段两端悬臂受温度变化的影响可能产生纵
向伸缩使合龙口间距变化,从而导致合龙梁段混凝土凝固过程中受到张拉或压缩
的超应力的影响而产生裂缝。需将合龙跨一侧墩的临时锚固改换成活动支座,以
减少影响。同时,在浇筑合龙段混凝土前应将两端悬臂临时联结,临时形成刚性
连接,保护合龙段混凝土完整,一直到合龙段混凝土养护到一定强度并施加预应
力与悬臂形成整体。联结方法是在合龙口设置支撑型钢或钢管(可兼作制孔管用)
并张拉一部分预应力钢材。
临时联结力应大于支座摩阻力,以使联结构造与悬臂共同变形。
15.3.4 4 预应力连续梁在悬臂浇筑施工时,是悬臂静定结构体系,梁与墩是临
时固结;浇筑混凝土合龙并张拉预应力钢材后,转换为连续梁超静定结构体系。
在转换体系时,应将临时固结解除,将梁落于正式支座上,并按标高调整支座高
度和反力。
15.3.6 2 参照文献帅长斌等“樟树大桥施工简介”,《公路》(1996.11)。
15.4.2 1 2)预应力连续梁桥、悬臂梁桥主梁与桥墩间设有支座(不是与墩连
成整体)的结构,不能承受不平衡力矩,需要采取如条文所述的临时措施,以承
受墩两侧悬臂可能产生的不平衡力矩。硫磺水泥砂浆块作为临时支承较纯水泥块
好,前者拆除时只需用加热即可逐步熔化,使梁下落到正式支座上,为避免烧热
熔化硫磺水泥砂浆块而将正式支座中的四氟板和橡胶板烧坏,应在硫磺水泥砂浆
块与正式支座间设置石棉垫等隔热层。梁通过硫磺水泥砂浆块与桥墩是否需设置
锚固筋应按照设计规定办理。
15.4.2 1 3)(1)吊装设备在吊装前按设计荷载分3 级加载分别进行荷载试验,
可在正式吊装构件前发现问题,能提前予以调整、解决,避免正式起吊时发生事
故。
15.4.2 1 3)(5)悬臂拼装时,随着块件一对对的安装,悬臂端块件和已安装
的中间块件的挠度经常在变化,事先绘制主梁各块件安装时的挠度变化曲线,以
控制块件安装高程是非常必要的。此曲线由设计提供,当设计未提供时,施工单
位应会同设计单位绘制。
15.4.2 2 2)(4)、(5)参照文献兰远钧等“在桥墩上修建V 形支撑的施工方
法”《桥梁建设》(1996.2)。
15.4.3 1 1)采用环氧树脂胶接缝时,涂胶并将块件靠拢调正后,即可开始张
拉,对块件进行挤压。因为一般粘胶剂涂抹在被粘胶物体内,都须进行挤压,才
能粘结良好。挤压力大小与粘胶剂种类有关。
15.4.3 1 3)同一截面中的预应力筋根数较多,位置各异,不能也不宜将所有
预应力筋同时张拉,必须分批张拉。每批张拉先后次序和每批张拉根数均应按照
设计规定办理。
15.4.3 1 4)气温在0℃以下张拉预应力筋易脆断。拼装块件是高空作业,在
274
五级以上大风中进行是危险的,故规定如条文。
15.4.3 2 每块块件在拼装过程中,起重吊钩要始终悬挂着块件。当块件预应力
钢材按设计要求被张拉后,能保证稳固时才允许放松吊钩,以免发生块件掉落事
故。需要张拉多少根预应力钢材才允许放松吊钩,应通过计算确定。
15.4.3 3 明槽中的预应力筋是暴露在大气中且不与明槽的混凝土粘结的,为了
避免预应力筋长期暴露在大气中发生锈蚀及产生意外,故规定明槽混凝土在设计
许可下应尽快浇筑。混凝土浇筑一开始悬臂的挠度即可完成大部分,向根部靠近
后,其增加的挠度逐渐减小,原已浇较久的混凝土不致因挠度变化过大而开裂。
15.4.3 4 预应力连续桥梁在用悬臂拼装时,梁顶部是承受负弯矩,即预应力筋
都布置在梁截面上部,两个悬臂在跨中合龙以后,跨中附近变为正弯矩,即该部
位梁截面下部成为受拉状态,梁上部变换成受压状态,若在合龙前不采取措施,
则原在梁截面上部张拉的预应力筋拉应力松弛,如预应力筋置于明槽内侧可能向
上漂浮,如梁下部未曾张拉预应力筋时,则拼装的块件就会折断坠落。
15.5.1 1 1)条文所述桥轴线包括纵坡和平曲线的轴线,因顶推法在纵坡上和
平曲线上均适用。为了确保顶推的导梁端部通过第一跨时的稳定性,预制场地应
适当往后布置。
15.5.1 1 2)预制场长度一般可按2 倍预制梁段长加2m 决定,宽度可按桥梁
宽度加2×2.5m 为准。
15.5.1 1 4)预制台座地基或引桥的强度、刚度和稳定性很重要,如地基有沉
陷,或引桥挠度过大,将使预制的梁段底面不平整,并增大了梁底板厚度,导致
顶推摩阻力增加和梁重力增加,造成顶推作业困难。设在路基上的预制台座顶面
应比路基设计标高低一个梁高,故宜选在填方路基上,避免设在挖方地段。预制
台座应尽可能利用引桥,可减少临时支墩和地基处理工作量以及防水、排水设施
等费用。
15.5.3 1 顶推安装的预应力连续梁,由于在顶推过程中,各截面要多次承受交
替变化的正负弯矩,因此梁段中的预应力索有些是从顶推开始到连续梁就位都必
须具有的永久索;有些是在顶推过程中所必需的,但到连续梁顶推就位后须拆除
的临时索;还有一些是为了减小在顶推过程中产生过大的反向弯矩,适当地减少
张拉索数,待全梁顶推就位后再按需要添加的补充索。以上3 种预应力索均应严
格按照设计规定进行穿束张拉或拆除,不得随意增减或漏拆。
15.5.3 2 需拆除的临时索,如灌浆就不能拆除了,故规定如条文。其锚具外露
多余的预应力索,不宜立即切除,可在预应力索上画线注明锚具的位置,以便在
顶推时检查锚具是否松动。
15.5.3 3 对较长的永久索,因孔道上下弯曲,不可能用一根索从孔道头穿到尾,
这样的索也不便于张拉,故采取分段穿索用连接器连接是必要的。
15.5.4 1、2 导梁以采用刚度大、变形小的钢板梁为好。限于条件,国内目前多
采用万能杆件或贝雷杆件或贝雷拼装的钢桁梁。有的桥梁曾因对导梁的安装和导
梁与梁体的连接注意不够,造成导梁个别杆件局部变形,使连接处梁体混凝土开
裂,影响了顶推工作的正常进行,为此,条文对导梁的施工作了有关规定。
15.5.4 3 临时墩可以减小主梁的顶推跨径,从而减小顶推时最大正负弯矩和它
所产生的主梁截面应力。临时墩应能承受顶推时的最大荷载,不致产生不能容许
的沉陷;承受顶推时的最大水平摩阻力,不致发生不能容许的水平位移。在通航
或流冰河流中设立临时墩,还要能防范船只和流冰的冲撞。某桥曾发生过因流冰
冲毁一个临时墩的事故,不得不重建2 个临时墩(原墩位不能利用)补救。拆除
275
临时墩的方法,应在建墩时即布置。拆墩时,墩顶应与主梁底面脱开。
15.5.5 1 各种顶推方式均有其优缺点,集中顶推方式的动力设备数量少,易于
集中控制和同步,但要求动力设备的功率大,传递给墩台的水平力较大;分散顶
推方式的动力设备数量多,功率小,不易集中控制和同步,但传递给墩台的水平
力较小;水平一竖直千斤顶顶推方式,全部操作可在墩台顶上进行,传力直接,
但在顶推循环过程中,每次循环均需竖向顶梁,对梁体受力不利;拉杆顶推方式
不需顶起梁,对梁体受力易于掌握,不易产生意外,但顶推力通过拉杆传递给梁,
梁体内需预埋连接零件,而且每次顶推循环后拆移拉杆时,有时会出现高空作业。
施工时可根据施工条件选择适当的顶推方式。
15.5.5 3 1)计算顶推力是按多种因素如滑动装置的摩擦系数和滑动装置使用
中变形情况以及梁段底板的平整度、预制梁段各部尺寸、千斤顶的工作效率等都
较为理想的情况下考虑的,为了防止因发生意外而使水平顶力过小而影响顶推工
作的顺利进行。
15.5.5 3 4)左右两条顶推线如横向不同步运行,就可能使被顶推的梁体发生
偏离。这里的“同步”包括同时顶推,而且左右的顶推力大小相等。多点顶推时,
纵向各墩的水平千斤顶如不同步运行,则加重了早启动千斤顶的负担,甚至超过
其顶推能力,而使顶推工作不能顺利进行。
15.5.5 3 5)在顶推过程中,往往由于左右两条顶推线未能完全同步,各墩顶
的滑动装置的摩阻力也不尽一致,使梁的走向偏离中轴线是经常发生的,故需采
用导向装置纠偏。
15.5.5 3 6)用竖向千斤顶将梁顶高的最大升高必须有所限制,否则梁被顶高
时将产生临时局部弯矩,此值如过大就可能使箱梁顶板和底板的上缘发生裂纹。
各支承点最大相对的顶高差值要控制在主梁能容许的竖向变位范围内,其值与墩
距(含临时墩)、梁高、梁顶板和底板厚等有关,最好由设计方面通过计算决定。
为了便于拉回滑块,梁底一次顶高一般不宜小于5mm。设计无规定时,最大一
次顶高不超过5~10mm。顶推跨径较大时可采用上限。
15.5.5 3 7)顶推装置的墩、台水平顶推力如小于梁段(包括导梁)压在其他
墩;台上的摩阻力,则梁不会前进,而在滑块与梁底间做相对滑移运动(即打滑)。
15.5.5 4 拉杆式的水平千斤顶一般采用穿心式的,使拉杆一端能穿过千斤顶锚
固在千斤顶活塞顶端,另一端穿过拉锚器用尾套锚固。为了减少拉杆的根数,增
强拉锚器和千斤顶的锚固力,可使用高强度螺纹钢筋做拉杆。拉锚器常通过箱梁
外侧的预埋钢板固定在箱梁上,但为了拆装方便,减轻高空作业的劳动强度,拉
锚座常制成插销式活动装置,见文献《包头黄河大桥施工技术总结》。
15.5.5 5 1)、2)、3)顶推过程中,应对条文所述各注意事项加强检查,这些
部分如出了问题,后果是严重的。顶推的速度虽重要,但更重要的是顶推过程中
的质量与安全。
15.5.5 5 4)顶推过程中最常见的故障是滑板被卡住,梁体不能前进,常用千
斤顶将梁顶起取出滑板或调整滑板。条文对起顶反力值和起顶高度值的限制,主
要为了控制主梁竖向位移所产生的附加应力,防止梁体开裂。
15.5.6 1 1)水平一竖向千斤顶顶推滑动装置的摩擦垫、滑板、滑块等部件的
尺寸大小,均应按其使用材料的容许承载力计算决定。否则,在顶推过程中被压
破,更换处理费时误事。
四氟板的容许应力分无侧限和有侧限两种,且与工作时的温度高低有关,温
度低时其屈服点强度高。四氟板与金属板摩擦时,产生的热量多由金属板排走,
276
如果两块四氟板互相摩擦移动,则产生的热量很多,温度很高,易使四氟板被烧
坏,故滑动装置不采用上下两层四氟板互相滑移。四氟板的容许应力是参考文献
《公路施工手册?桥涵》拟定的。对滑道的基本要求是表面光滑、摩擦系数小、
不锈蚀。用不锈钢或镀铬带制作可符合要求。滑道长度和宽度的规定,是考虑在
滑动过程中,滑道容纳滑板数应不少于3 块和防止滑板偏离滑道。滑道顶面高差
的规定是防止滑板局部受力而被压坏。
15.5.6 1 3)滑动装置的摩擦系数,主要取决于四氟滑板与滑道面的摩擦系数,
研究试验结果表明,启动摩擦系数为动摩擦系数的1.1~1.5 倍;摩擦系数与滑道
所用材料无关,而与滑涤彭面的光洁度关系大;滑道磨损变形或折皱,摩擦系数
会增大;摩擦系数随单位压力增加而减小;随温度降低而增加;摩擦系数随荷载
压在四氟板上滞留时间延长而增加。故顶推工作一经开始,最好一气完成该节梁
段。在四氟板与滑道之间涂以矿物油脂如轻机油或钾肥皂,可使摩擦系数降低。
条文所列启动摩擦系数与动摩擦系数的推荐值是根据一般试验结果拟定的。
15.5.6 3 多联顶推目前常用的伸缩缝临时连接方案有两种:一是在各联相邻间
伸缩缝中灌注硫磺砂浆,冷凝后张拉临时预应力索,然后照正常程序进行顶推施
工,待全桥顶推完毕,即可拆除临时预应力索,并把缝中硫磺砂浆加温熔化掉,
落梁后进行伸缩缝的施工;另一方案是在两梁段之间以塑料布隔开,张拉临时预
应力索,然后按正常程序施工,待后一梁段达到设计位置,拆除临时预应力索,
再将前面一联的连续梁向前顶推到伸缩缝所需距离,达到设计位置时,再落梁进
行伸缩缝施工。单点顶推时只能采用第一方案,多点顶推则两方案均可适用。
15.5.7 1 平曲线桥的曲率如变化太大,则其预制台座和预制的梁段均需随曲率
变化而变动。顶推过程中的方向也需经常调整改变,这些都很困难,故条文规定
顶推安装的平曲线桥只适用同半径的圆曲线桥。与桥头引道衔接的桥梁两端为变
曲率缓和曲线时,可采取特殊措施,见《公路施工手册?桥涵》。
顶推法安装的平曲线桥的另一主要限制条件,是其平曲线半径不能太小。如
果每孔曲线桥的平面重心落在相邻两座桥墩上箱梁底板的弦连接线以外,箱梁就
会倾覆,当然谈不上顶推了。满足条文所述条件,不仅与曲线桥的半径大小有关,
而且与箱梁底板的宽度有关。设曲线梁的弦中距M 值小于1/2 箱梁底板宽度,
则一定可满足上述条件。
当梁的重心在底板范围以内时,还要验算桥墩所受的偏心荷载反力所产生的
应力及梁本身产生的扭转挠曲应力,见《公路施工手册?桥涵》。
15.5.7 2 与上条所述理由相同,用顶推法安装的竖曲线桥只适用于同曲率的竖
曲线桥。自一端顶推全桥时,开始一段是向上坡顶推,水平顶推力应按顶推平坡
时的摩阻力加上坡阻力考虑,顶过坡顶以后,水平顶推力应按顶推平坡时的摩阻
力减去下坡阻力考虑。若纵坡太大,顶推下坡时,虽不施加顶推力,全梁也自动
往下滑时,则下坡时不宜采取顶推施工。
15.5.8 落梁工作包括:全桥顶推就位后,按营运阶段内力,将补充预应力筋进行
穿束、张拉、锚固、压浆;再将临时预应力筋按设计规定顺序拆除,安装正式支
座,将梁顶起,取出滑动装置,然后将全梁落于正式支座上。为了消除由于预制
产生的箱梁底部高程误差,支座安设中的高程误差和预加应力所引起的二次力
矩,使梁体受力状态符合于其自重力引起的弯矩和反力,落梁时千斤顶顶力应以
支座反力调整控制为主,同时适当考虑梁底高程。
15.6.1 2 构件移运、堆放或吊装时,混凝土只承受构件本身自重产生的弯曲应
力或轴心压应力(按规定另考虑动力系数),比受荷后的应力要小得多,故条文
277
规定构件混凝土强度达到设计强度的75%时进行构件脱底模、移运、堆放、吊
装等工作,应当是安全的。
15.6.1 3 条文中支承结构(墩、台、盖梁、拱座等)应符合所要求的强度,系
指安装上面的构件时所要求的强度,一般也不应小于混凝土设计强度的75%。
15.6.1 8 混凝土预制构件或砌块与新浇混凝土砌筑砂浆的粘着强度,与接触面
的粗糙度关系甚大,据《铁路桥涵施工规范》试验资料介绍,同样配合比的砂浆,
凿毛的比未凿毛的表面其粘着强度高出一倍以上,故规定须按施工缝处理。
15.6.2 1 3)预制混凝土梁、板构件时,应考虑梁体拱度对桥面铺装的影响,
如预计的上拱度偏大,宜在预制台座上设置反拱。
15.6.2 2 2)T 形梁腹板底面的扩大断面(马蹄形断面)从腹板上部往下浇筑
混凝土时,由于扩大断面内的空气不易排出,最易造成空洞,一般可在扩大断面
顶板处开临时浇筑窗,从窗口向下灌入混凝土,待充满并捣实后再封闭窗口。
15.6.2 2 3)浇筑U 形梁时,宜将底板上面的模板暂不安装,待底板混凝土浇
筑完并振捣后再安装底板上面的模板,继续从腹板顶部往下灌筑。
15.6.3 1 2)直杆一点吊时,常以一端搁地另一端先吊起,此时杆件离着地端
某处发生最大正弯矩,吊点处发生最大负弯矩,当这两项弯矩值相等时,杆件内
发生的弯矩值在起吊时最为有利。经计算,等截面直杆吊点位置设在距一端0.29L
处时,符合上述要求。同理,两点吊吊点设在距两端0.21L 处,杆件内发生的弯
矩值亦最为有利。
15.6.3 1 4)板式构件上、下布筋不同,如上、下面吊错必然断折。有些预制
板埋有吊钩,不易弄错,有些预制板只有吊孔,有些甚至无吊孔,靠用绳索捆绑
起吊,最易弄错上下方向,应特别注意,需在预制完毕时用油漆在每块板的同一
位置处注明上下方向。
15.6.3 2 4)水平多层堆放板式构件时,层与层之间以垫木隔开极为重要,因
它可以明确板的支搁位置在设计支点附近,否则由于板的上下面不平整,凸出处
成为支点,使板产生负弯矩,造成顶面开裂或折断等事故。支垫位置应靠近设计
点(即吊点),上下各层垫木必须在同一条竖直线上,也是为了防止板的开裂或
折断。
15.6.5 2 2)斜桥、弯桥安装时的特殊要求,主要是斜交方向、斜交角度较大
时的支座型式及其安装问题,弯桥的超高与支座安装以及桥梁内侧与外侧长度不
同等问题,这些都应按照设计规定办理。
15.7.5 是根据广东佛开高速公路《九江大桥施工》(1996 年11 月)第五章5.4.1
拟定的。
16 拱 桥
16.1 一般规定
16.1.1 拱桥按构造可分为板拱、肋拱、箱形拱、箱肋组合拱、桁架拱、刚构拱、
系杆拱、提篮拱等;按拱轴线形可分为圆弧拱、悬链线拱和抛物线拱;按静力体
系可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱;按行车道位置可分为上承式拱桥、中承式拱
桥和下承式拱桥;按建筑材料可分为圬工拱桥、混凝土拱桥、钢筋混凝土拱桥、
预应力混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥、劲性骨架拱桥、钢拱桥等。双曲拱桥工序
复杂、跨度小,是我国70 年代的产物,目前已被箱形拱桥所取代,故本规范不
包含双曲拱的条文规定。
16.1.2 施工技术人员必须掌握施工过程中的结构强度和稳定性验算,对各个施工
278
状态下的结构安全系数心中有数。施工组织设计中应包含施工安全措施,大跨度
拱桥应组织专门人员对施工全过程进行监测和控制,确保施工安全。
16.1.5 施工过程中的大跨度拱桥承受施工荷载,其安全系数比成桥后承受恒载时
小得多,在施工过程因对灾害性天气估计不足造成损毁的事故已有先例,故条文
规定要求掌握气象资料,尽量避开可能突发的灾害性天气,并提前采取适当措施
防患于未然。
16.2 就地浇筑混凝土拱圈
16.2.1 1 跨径小于16m 的拱圈或拱肋,其全孔的混凝土数量较少,连续浇筑需
要的时间较短,有可能在全拱浇筑完毕时最先浇筑的混凝土仍具有可塑性,不致
因拱架下沉而使拱圈或拱肋开裂。如果拱圈或拱肋混凝土连续浇筑不能在最先浇
筑的混凝土初凝前完成,则应在拱脚处留一隔缝,以防拱脚处最先浇筑的混凝土
开裂。
16.2.1 2 跨径大于或等于16m 的拱圈或拱肋,为避免先浇筑混凝土因拱架下沉而
开裂,应沿拱跨方向分段浇筑,各段之间留间隔槽。当拱架沉陷时,拱圈(肋)
各节段有相对活动的余地,从而避免拱圈开裂。预留间隔槽的位置为拱圈易于产
生裂缝的部位,如条文规定的各处。分段浇筑还可避免混凝土连续浇筑的收缩应
力,并使拱架易于拆除。连续浇筑完成时,拱圈因收缩影响,拱轴缩短,使压在
拱架上的荷载增加,拆除拱架困难,分段浇筑时此影响很小,较大跨径拱圈还可
在间隔槽内用千斤顶施加压力调整应力,使拱架更易于拆除。间隔槽如过小,对
拱段两侧接合面按施工缝处理和端面模板的安装均不方便;如过大则本身有较大
的收缩量,不利于拱与拱段接合。条文规定为0.5~1.0m,可按拱圈断面大小选择。
16.2.1 3 分段的长度和数量,应根据拱架形式、拱架和拱圈的受力情况以及浇
筑混凝土的方法等方面确定,一般分段长度为6~15m,应做出设计和进行必要的
计算。分段浇筑程序应先下后上,左右对称均衡进行,使拱架变形均匀和尽可能
小,以保证浇筑过程中拱圈变形均匀,不发生开裂。拱圈是以轴向受压为主的结
构,因此施工缝应处理成垂直于拱轴线的平面或台阶式接合面。
16.2.1 4 等待拱圈分段混凝土浇筑完成,且强度达到75%设计强度后再浇筑间
隔槽混凝土,其间隔时间较长,可使拱圈各段混凝土在合龙前完成一部分收缩,
以减少合龙后拱圈内产生的收缩应力,从而减少收缩裂缝。
间隔槽合龙时温度应符合设计要求或接近当地年平均温度,如白天气温较高
可在夜间合龙,如夜间气温仍嫌高,可在拱圈上浇水,降低温度防止以后气温过
低时发生收缩裂缝。
16.2.1 5 大跨径钢筋混凝土拱肋浇筑时,如纵向钢筋为整根钢筋,将随气温变
化和拱架的沉陷而产生附加应力或隆起变形。为避免产生这种现象,条文规定不
得采用整根钢筋,以便在拱架沉陷时在接头处调节钢筋的长度,使钢筋保持正确
的位置和受力情况。
有钢筋接头间隔槽的数目,一般选择2 个对称的即可,数目过多会增加钢筋
接头焊接或绑扎的麻烦。
16.2.1 6 分环分段浇筑拱圈并分环合龙的施工方法可使已合龙的环层产生拱架
作用,在浇筑后一环层混凝土时,可减轻拱架的负担,使拱架结构及安装简单。
但各环层受力复杂和施工周期较长,故适用于大跨径拱圈混凝土浇筑。
先后环层混凝土浇筑时间不同,各环间所受荷载、混凝土收缩徐变影响以及
温差影响均不同,因此分环分段方法、浇筑次序、养护时间、各环间的结合等必
279
须按照计算控制施工质量。浇筑上环时,下环混凝土强度应达到设计规定要求。
16.2.1 7 这是一种预制和现浇结合以现浇为主的施工方法。在拱架上组装时,
先将腹板、横隔板的接头钢筋焊接固定,待全部组装完成后,才能浇筑接头和底
板混凝土。由于安装腹板及横隔板对拱架起了预压作用,且各板间通过钢筋连接,
垫块可以传力,起到部分拱的作用。此时拱架已完成了部分变形,变形已基本稳
定,因此,浇筑底板的分段及间隔缝可减少。当底板浇筑完成且达到一定强度后,
已形成开口槽形箱,能承担一定荷载,如有必要并经过验算,在施工顶板前可以
拆除拱架。
16.2.2 1 条文所列三种方法,分别成功地应于用重庆万县长江大桥、四川宜宾
金沙江南门大桥和广西邕宁邕江大桥的主拱施工中。劲性骨架混凝土拱圈或拱
肋,施工阶段多,施工周期长,主拱截面逐步形成,内力不断变化,应特别注意
在钢骨架安装、拱圈或拱肋混凝土浇筑及桥面系安装阶段结构的变形、强度和稳
定性,事先做出加载程序设计和详细的结构分析计算,并在施工过程中进行监测
和控制。
16.2.2 2 分环多工作面浇筑劲性骨架混凝土拱圈(拱肋)的关键是分次多点均衡
加载,使劲性骨架变形均匀,并有效地控制结构内力和稳定性。例如万县长江大
桥,其主拱圈三室箱形截面分8 次浇筑完成,每次纵向浇筑混凝土采用“优工作
面”法,即将拱圈沿纵轴线等分为6 个工作面,每工作面底板混凝土又分为13 个
工作段,顶板混凝土分12 个工作段,腹板混凝土分6 个工作段。各工作面要求对
称、均衡浇筑,最多允许有一个工作段的进度差。
16.2.2 3 水箱压载法,即在拱圈(或拱肋)顶部布置水箱,随着混凝土浇筑面
从拱脚向拱顶的推进,根据拱圈(或拱肋)变形和应力的观测值,通过对水箱注
水加载和放水卸载来实现对拱轴线竖向变形的控制。
水箱加载的一般规律是,当混凝土浇筑至L/4 区域时,拱L/4 截面高程下
降,拱顶上升,两者达到最大值,同时水箱加载也达到最大值。这是整个拱圈(拱
肋)施工的关键阶段,要及时控制好竖向、横向变位,防止钢骨架弦杆应力超限
而导致失稳。
16.2.2 4 斜拉扣挂法就是在拱圈(拱肋)适当位置选取扣点,用钢绞线作为扣
索(斜拉索),两岸设置临时塔架,在混凝土浇筑过程中,根据各断面的应力情
况进行张拉或放松,实现从拱脚到拱顶连续浇筑混凝土。
扣点作为施加在拱肋上拉力的作用点,其位置很重要,可根据受力要求并考
虑钢骨架吊装大段的接头位置合理选择。
扣索的索力可采用指定应力法来确定。即指定拱肋断面的应力在某一范围
内,在浇筑某一环混凝土时,如应力在此范围内,可不张拉扣索,如超出指定范
围,则用扣索来调整应力。扣索的张拉与放松过程,一般是从拱脚往上浇筑混凝
土时,拱脚附近的截面上缘受拉,这时就需要靠张拉扣索来调整应力,浇至一定
长度后,拱脚转而受压,趋于全拱均匀受荷,就要逐渐放松扣索。混凝土浇完扣
索已松完,转变为纯拱受荷体系。
16.2.2 5 条文所规定的相对高差和横向位移值,是根据宜宾金沙江南门大桥、
广西邕宁邕江大桥和重庆万县长江大桥三座桥的实践得出的。对应截面的高差如
超过30mm,高程低的一岸就停止浇筑,另一岸加快进度,待两边高程大致对称
时,再同时并进。在浇筑混凝土过程中,拱肋发生横向变形时,利用八字缆风进
行调整,把横向变形控制在规定值内。
280
16.3 装配式混凝土、钢筋混凝土拱圈
16.3.1 1 箱肋组合拱是指将预制T、U 或门形(单拱肋吊装合龙后再横向组成的
多肋箱形拱或开口箱形拱,即通常所称的箱形拱。刚架拱与桁架拱大致相同,但
刚架拱的节点都是刚性连结,节间数目较少,杆件较长,其安装方法与桁架拱基
本相同。
少支架是对应满堂支架而言,仅在拱肋或拱片接头处设立单排或双排支架以
支搁接头,便于接头连接施工,称为少支架安装施工。
16.3.1 2 装配式拱桥的各个施工阶段的强度和稳定安全度,常小于拱桥建成后
的安全度,因此,对拱圈、拱肋必须在条文所述各个阶段进行强度和稳定性的施
工验算,以保证安全和质量。对吊运、安装过程中的验算尚应考虑1.2~1.5 的冲
击安全系数,验算方法和验算公式可参考有关文献。
16.3.1 3 拱桥合龙时在上缘开口,可在口中嵌塞不同厚度的铁片以调整拱轴线;
如果下缘开口,则铁片从下插入困难,而且易掉落,故规定如条文。
16.3.2 1 只要河床地形允许,无洪水威胁,应采用少支架施工,因它比无支架
施工方便和安全。
16.3.2 3 拱肋接头的连接型式和方法,一般与无支架施工拱肋的接头连接相似,
可采用对接、搭接或现浇型式及焊接、栓接或胶接等方法。
16.3.3 3 2)扣索位置如果偏移拱肋的竖直面,就会使所扣挂的拱肋偏移设计
平面位置,造成拱肋横向失稳,故规定如条文。
16.3.3 3 3)扣架上索鞍顶面的高程如果低于拱肋扣环高程,则扣索不产生向
上的分力,就无法使拱肋扣环端升高,拱肋轴线就无法调整,故规定如条文。
16.3.3 4 风缆是加强拱肋横向稳定和调整拱肋中线的重要措施。为了保证拱肋
吊装时的横向稳定,分3 段或5 段吊装的拱肋至少应有2 根基肋在接头附近设置
稳定的风缆,如规范图16.3.3 所示。
16.3.3 6、7、8 拱肋高度影响纵向稳定系数,拱肋底面宽度影响横向稳定系数。
横向稳定系数K=NL/N 中,N 为拱肋自重的平均轴向力,NL 为临界轴向力,其
计算方法可参考文献《公路施工手册》。条文中各项指标的规定,是根据文献《公
路双曲拱桥设计施工技术规范》拟定的。拱肋高度和宽度一般已在设计时考虑,
吊装施工时只验算横向稳定系数,如达不到要求,应采取措施提高横向稳定。
16.3.3 11 5 段以上拱肋吊装,对风缆系统应进行专门设计。是将风缆作为结
构的一部分,在最不利横向荷载时,计人风缆的弹性变形和非线性影响,进行拱
肋稳定计算。横向稳定系数不小于4。
16.3.3 12 拱肋吊装合龙、松索过程中,各项工作应紧密配合。各阶段松索工序
相当于有拱架施工时拆卸拱架工序,稍有疏忽,容易造成拱肋开裂、失稳事故。
大跨径拱桥分3 段或5 段吊装合龙成拱后,保留起重索和扣索部分受力,称
为“留索”(一般起重索拉力保留5%~10%,扣索基本放松),可增加拱肋接头
的连接工序的安全度。
16.3.3 13 拱肋接头部件一经焊接,则拱轴线和中线均已固定,不能再调整,故
条文规定应在轴线、中线调整之后进行焊接,焊接之后再全部松索成拱。
16.4 转 体 施 工
16.4.1 桥梁转体施工是50 年代以后发展起来的新工艺,具有机具设备简单、材
料节省、施工期间不受洪水威胁又不影响通航等优点。自1977 年四川首创70m
281
箱形拱转体施工以来,目前国内转体施工桥梁已有50 余座,数量居世界第一,
其中拱桥最多。
转体施工发展较快,平转法由平衡重到无平衡重转体,无平衡重转体由单边
转体到双边转体或不对称转体;由平转到竖转、或平移竖转、或先竖转后平转。
本节主要规定不平衡重平转施工、无平衡重平转施工和竖转施工的技术要求和注
意事项,其他组合转体方法可参照执行。
平转施工适用于刚构梁式桥、斜拉桥和各式混凝土拱桥。其基本原理是,将
桥体(主要上部构造)整跨或从跨中分成两个半跨,利用两岸地形搭架或设胎预
制,在桥梁墩(台)处设置转盘,将待转桥体的部分或全部置于其上预制,通过
张拉锚扣体系实现脱架和对于转轴的重力平衡,再以适当动力(卷扬机、千斤顶
等)牵引转盘,将桥体平转至合龙位置,浇筑合龙段接头混凝土,封固转盘,完
成平转施工。
竖转施工适用于转体重量不大的各式混凝土拱桥或某些桥梁预制部件(塔、
斜腿、劲性骨架)。其基本原理是,将桥体从跨中分成两个半跨,在桥轴方向上
的河床设架预制,待转桥体的岸端设铰,桥台或台后设临时塔架支承提升系统,
通过卷扬机回收提升牵引绳,将桥体竖转至合龙位置,浇筑合龙段接头混凝土,
封固转铰,完成竖转施工。
16.4.2 1)转体施:工的拱桥的桥体、转盘体系必须精心施工,各部分的几何尺
寸如发生较大的偏差,易产生转体不平衡等恶果,故对预制场地的选择、桥体结
构尺寸和旋转环道精度规定如条文。
16.4.3 1 外锚扣体系是用外加扣索或拉杆扣住桥跨中点附近的扣点后,进行张
拉、锚扣;内锚扣体系是利用结构本身作拉杆,如桁架拱或刚架拱的上弦。
16.4.3 3 1)当转体重量较小时,也可采用钢丝绳作扣索,采用卷扬机牵引,
但不便于索力检测和调整。
16.4.3 3 2)外锚扣体系的扣点宜采用一个,如采用两个以上的扣点时,扣索
内力计算较麻烦,施工也不便。
16.4.3 3 3)为使扣点处的扣索能产生向上的分力和横向分力,便于调整悬臂
端的高程和轴线,故规定如条文。
16.4.3 4 1)内锚扣体系适用于桁架拱、刚构拱等桥型,如经过计算在桁架拱
上弦内布设钢筋(加设部分钢筋)可代替扣索,可节约用钢量。
16.4.3 6 2)拱是轴向承力结构,严格控制合龙温度有利于成拱受力状态与计
算值更吻合。
16.4.3 8 按条文公式计算的转体牵引力,根据实际情况增加适当富余量后作为
配备牵引机具的依据。
16.4.4 无平衡重平转施工的特点是用锚固体系取代平衡重,其基本原理、施工要
求及注意事项均如条文所述。
16.4.5 国内于1990 年首次采用竖转方法施工拱桥。竖转施工是一种充分利用地
形、比较经济的施工方法,利用竖转施工可代替缆索吊装,一般适用于岸坡陡峭,
无水、浅水、局部流水或季节性流水河床(河床深浅不限),桥梁跨径不大或竖
转桥体重量不大,多用于山区。
16.5 钢管混凝土拱
16.5.1 1 工厂卷制焊管质量容易控制,当条件许可时,也可在工地冷弯卷制。
根据不同的板厚和管径,钢管焊接可采用纵向直焊缝或螺旋焊缝两种形式,宜采
282
用螺旋焊缝形式,宜采用符合国家标准系列的成品焊接管,对其质量和精度更有
保证。
16.5.1 2 加工的钢材还应按规定进行抽样检验。对钢管除应按产品质量标准验
收外,还应按规定对加工的原材料进行抽样检验。
16.5.1 4 采用加热顶压方式弯管时,如果加热温度超过800℃,加热次数超过2
次,会引起钢材微观组织的变化,导致力学性能变坏,可能破坏钢管材质,故规
定如条文。
16.5.1 5 拱肋(桁架)节段焊接应按设计要求进行,如设计无具体规定时,可
按条文规定办理。
桁架拱主管与腹管采用相贯连接时,因系无节点钣结构,主管应力复杂,再
加上闭合型焊接,接头区域易于造成粗晶硬化和焊接缺陷,接头韧性常成为控制
结构承载的关键,因而在焊接材料的选择和焊接工艺的控制上要特别注意,因相
贯线的加工精度对连接质量影响较大,注意焊接线热量的控制和焊材与母材强度
的匹配,以小热量和低组配为宜。因相贯线及坡口的加工精度直接影响其焊缝的
熔透深度和内在质量,成为结构承载力的保证条件,所以对加工方式特别加以限
制。焊条多次交叉使交叉点附近的母材材质受反复加热而变化,极易引发焊接裂
纹,故需加以控制(某桥发生7.73mm 裂纹的事故应引起重视)。
16.5.1 6 哑铃形钢管拱截面压注腹箱混凝土出孔变形已为常见,若加设内腹杆,
则问题得以解决。
16.5.1 管防护的质量直接影响钢管混凝土拱桥的使用寿命,条文所指的钢管为
卷制焊接管或普通无缝钢管,首先对钢管外露面进行喷砂除锈,然后做长效防护
处理。
16.5.2 4 扣索与钢管拱肋的连接件通常与拱肋加工为一体,依托拱肋部件共同
承力,故施工完成后不能拆除。每组扣索一般采用多根钢绞线或高强钢丝束,考
虑不均衡受力和冲击荷载等因素,条文要求安全系数应大于2,以策安全。
16.5.3 1 钢管混凝土若采用分段浇筑将形成施工接缝,对拱肋混凝土质量和拱
肋受力不利,故规定如条文。
16.5.3 4 通过人工敲击听声音的变化,可以检查出钢管混凝土与钢管内壁间的空
隙,精确度可达1~2mm,这是最常用的方法,但准确性不够理想。超声检测可以
检查管内混凝土是否均匀、缺陷大小、混凝土与钢管是否密贴及混凝土密实度和
强度,精确度较高,故规定如条文。
16.5.3 6 先钢管后腹箱的程序可避免钢管产生压扁变形。
16.5.4 1 吊杆采用成品索,可以确保锚头的可靠,以解决非预应力吊索采用预
应力锚具时出现的事故。
16.5.4 3 预应力系杆的张拉与管道内预应力索的张拉不同(无管内摩阻力),采
用控制空索长度内的伸长量较合理。
16.6 式桁架拱和刚构拱
16.6.1 2 桁架拱和刚构拱的拱片多采用平卧预制,吊装时由平卧改为竖立时最
易发生杆件折断事故。拱片由平卧改为竖立时一般设有4~8 个吊点。防止拱片起
吊时折断的主要措施,是在拱片吊起翻身竖立过程中使各个吊点始终保持在同一
平面内。
16.6.1 3 由于拱片太高(矢跨比一般为1/6~1/10,跨径30m 的桁架拱,拱脚
杆件为3m 以上),竖立运输易倾倒,故多采用平卧运输。运输和装卸过程中应
283
遵守条文规定。
16.6.2 1 桁架拱和刚构拱的区别在于杆件连接的节点,前者假设为铰接,后者
为刚性固结;节间距离前者较短,后者较长,二者的吊装施工方法基本相同。
16.6.2 4 拱片采用无支架吊装的方案根据拱片预制方案确定,一般采用分段预
制方案较多,吊装时请参照第16.3 节的规定执行。要特别注意横向失稳问题,
故条文对此予以强调。
条文所述的按杆件分别安装方案又称为拱肋式安装方案。三角单元的安装宜
自实腹段两端对称地向拱脚进行,以保证裸拱肋的竖向稳定。
16.7 拱上结构
16.7.2 大跨径拱桥的拱上结构较重,纵向分配较长,故需进行加载程序的施工验
算和施工观测,使施工过程中的压力线(实际拱轴线)与设计轴线尽量接近,防
止拱纵向失稳。
16.7.3 条文中的规定是针对中、小跨径不卸除拱架施工拱上结构而言。下承式或
中承式拱桥,其悬吊桥面系混凝土在拱架拆除后施工,可避免拱架干扰,防止桥
面系完成后拆除拱架引起拱肋变形,影响桥面系的质量。
16.7.4 拱上结构混凝土浇筑的原则是尽可能连续浇筑,一次浇完,避免设置施工
缝。有些部位不可能连续浇筑时,按规定设置施工缝。
16.7.5 中、小跨径装配式拱桥按条文规定施工拱上结构,可以避免拱上结构完成
后卸架时拱圈沉降不均匀,造成拱圈和拱上结构开裂。
主拱圈混凝土和砂浆强度达到设计强度的75%以后,已能无支架承受拱上结
构荷载,故规定如条文。中、小跨径装配式拱桥的拱上结构较轻,纵向分配较短,
一般由拱脚至拱顶对称施工,不会发生拱纵向失稳。
16.8 施工观测和控制
16.8.1 装配式拱桥施工过程中,对条文所述各项目进行施工观测极为重要,否则
很容易造成拱圈(拱肋)纵向、横向失稳,而使吊装工作失败。
16.8.2~16.8.6 规定了装配式拱桥及就地浇筑施工的拱桥应进行观测的部位、要求
和处理措施。
16.8.7 大跨度拱桥的施工观测和控制受气温、光线影响较大,且通过计算不易修
正,故规定如条文,提高观测的精度。
16.9 质量检查和质量标准
本节各条规定的质量标准,与现行《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071)一
致。
17 钢桥
17.1 一般规定
17.1.1 钢桥施工分制造和安装两大部分。目前,钢桥杆件、构件在工厂内制造多
以焊缝连接乙在工地安装分铆接、高强度螺栓连接和工地焊接三大类。铆接已渐
趋淘汰。故本章规定的适用范围如条文所述。若个别钢桥需采用铆接工艺时,应
另按有关规程办理。
284
17.1.2 钢桥工程施工需要使用的标准很多,不可能在条文中一一转录,现将引用
的国家标准和重要的行业标准列入本说明,以减少本章条文的篇幅。
本章引用标准目录
一、钢桥材料
1.GB699?88* 优质碳素结构钢技术条件
2.GB700?88* 碳素结构钢
3.YB/T10?81 桥梁用结构钢
4.GB715?89* 标准件用碳素钢热轧圆钢
5.GB979?67 碳素钢铸件分类及技术条件
6.GB/T1591?94 低合金高强度结构钢
7.GB3077?88* 合金结构钢技术条件
8.GB3078?82 优质结构钢冷拉钢材技术条件
9.GB3274?88* 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带
10.GB4171?84* 高耐候性结构钢
11.GB4172?84* 焊接结构用耐候钢
12.GB8162?87* 结构用无缝钢管
13.GBll251?89 合金结构钢热轧厚钢板
14.GB11263?89* 热轧H 型钢尺寸、外形、重量及允许偏差
二、紧固件和焊接材料
1.GB38?76 螺栓技术条件
2.GB61?76 螺母技术条件
3.GB90?85 紧固件验收、检查、标志与包装
4.GB98?76 垫圈技术条件
5.GB/T1228~1231?91 钢结构用高强度大优角头螺栓、大优角螺母、垫圈与
技术条件
6.GB3098?86 紧固件机械性能
7.GB3103?82 紧固件公差、螺栓、螺钉、螺母与平垫圈
8.GB/T3632~3633?1995 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副
9.GB324?88 焊缝代号表示法
10.GB980?76 焊条分类及型号编制办法
11.GB985~88 气焊、手工电弧焊、埋弧焊及气体保护焊焊缝坡口
12.GB986?88 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸
13.GB/T14958-94 气体保护焊用钢丝
14.GB4242?84 焊接用不锈钢丝
15.GB5117?1995* 碳钢焊条
16.GB5118?1995* 低合金钢焊条
17.GB5293?85 碳素钢埋弧焊用焊剂
18.GB8110?1995* 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝
19.GB10045?88 碳钢药芯焊丝
20.GBl0854?89 钢结构焊缝外形尺寸
21.GB12470?90 低合金钢埋弧焊用焊剂
22.GB/T14957-94 熔化焊用钢丝
23.GB/T14958?94 气体保护焊用钢丝
三、钢材粗糙度及涂装
285
1.GBl031?83 表面粗糙度、参数及其数值
2.GBl764?79 漆膜厚度测定法
3.GBl766?79 漆膜耐候性评级方法
4.GB3505?83 表面粗糙度、术语、表面及其参数
5.GB8923?88 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
6.GB/T12612-90 多功能钢铁表面处理液通用技术条件
7.GBl4907?94 钢结构防火涂料技术条件
8.TB/T1527 铁路钢桥保护涂装
四、紧固件、焊缝、包装、试验
1.GB90?85 紧固件验收检查、标志与包装
2.GB226?91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法
3.JGJ81?91 建筑钢结构焊接规程
4.GB229?84 金属夏比(U 形缺口)冲击试验方法
5.GB/T15169?94 钢熔化焊手焊工资格考试方法
6.GB/T12468?90 焊接质量保证对企业的要求
7.GBl225?76 焊条检验、包装和标志
8.GB/Tl2469?90 焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级
9.GB2649~2655?81 焊接接头机械性能试验方法
10.GB2656?81 焊缝金属和焊接接头疲劳试验方法
11.GB2975?82 钢材力学及工艺性能试验取样规定
12.GB3323?87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级
13.GB/T12467?90 焊接质量保证一般原则
14.GBll345?89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
15.TB10212?98 铁路钢桥制造规范
16.TBJ214?92 铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定
17.JTJ230?89 海港工程钢结构防腐蚀技术规定
18.TBJ2137?90 铁路钢桥栓接面抗滑移系数试验方法
19.GB50221?95 钢结构工程质量检验评定标准
注:目录中注有*者,已改为推荐性标准。
17.1.2 2 当国产钢材不能满足供应,需采用进口钢材时,应按条文规定进行化
学成分和力学性能检验,特别要注意其可焊性是否符合要求。
17.1.2 3 本款参照《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205?95)3.03.1 款拟
定。
17.1.3 本条包括了提交制造厂的设计文件内容及由工厂绘制的施工图应包括的
主要内容,这些是为确保制造质量不可少的。
17.1.4 钢桥杆件、构件制造要求极为严格,准确度要求很高。若制造时使用的量
具、仪具精确度不符合要求或工厂与工地使用的量具、仪具精确度不一致,极易
发生杆件、构件运往工地无法安装的事故,故规定如条文。
17.2 钢桥制造
17.2.1 3 条文对样板、样杆、样条的制作规定了允许偏差,可作为号料加工时
的依据。具体制作时,一般应根据施工图尺寸做实样,并预留加工余量。钻孔时
应将样板卡紧,以防错位。
286
17.2.1 5 钢材在负温度下进行剪切和冲孔时,易因钢材的低温淬硬性而产生冷
裂现象,故条文规定了不同钢种剪切、冲孔的最低环境温度限制,以保证钢材不
致在加工过程中造成冷脆和冷裂的质量事故。
17.2.2 2 对冷矫正和冷弯曲的最低环境温度进行限制,是为了保证钢材在低温
加工时,不致产生冷脆裂。在低温下钢材进行矫正或弯曲而脆断比冲孔和剪切加
工更敏感,故环境温度限制较严。
17.2.2 3 冷矫正和冷弯曲的最小半径是为了保证成形后的外观质量和防止产生
裂纹而规定的。
17.2.2 4 此处热矫温度的控制是指低于此温度时不宜进行热矫正。实践证明,
加工温度低于700℃时,加工困难,成形压力增加很快,低于600℃加工,钢材
容易出现蓝脆。故规定如条文。
17.2.3 1 规定零件加工深度不应小于3mm 是为了消除切割加工对钢材造成的冷
作硬化和热影响区的不利影响。
表17.2.3?1 和表17.2.3-2 引自《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)。
17.2.4 5 表17.2.4-1、表17.2.4-2 引自《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)。
17.2.5 2 板材、型材尺寸不足应在组装前进行焊拼,这样,可减少焊接残余应
力。待焊接、矫正后再进行杆件、构件的组装、焊接。
17.2.5 3 杆件组装按条文规定的顺序和在工艺装备内进行,可减少焊接变形和
矫正工作量。
17.2.5 4、5 条文的要求是为了保证杆件、构件组装的准确性和质量。
17.2.5 6 表17.2.5-1 和表17.2.5-2 各类杆件、构件允许偏差引自《铁路钢桥制造
规范》(TB10212-98)。
17.2.6 1 焊接工艺评定是保证钢桥焊缝质量的前提。通过焊接工艺评定选择最
佳的焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊后热处理等,以保证焊接接头的力
学性能达到设计要求。
17.2.6 2 焊接质量虽然经过焊接工艺评定,保证了焊接质量的前提条件,但仍
须通过焊工施焊来实现。焊工施焊工艺水平的高低影响焊接质量的好坏。故条文
规定参加钢桥施焊工作的焊工必须经过考试合格。焊工考试可参考《建筑钢结构
焊接规程》(JGJ81?91)中焊工考试一章进行。焊工停焊时间超过6 个月,其焊
接工艺会生疏,工艺参数可能忘了,故条文规定应重新考核。
17.2.6 3 在工厂内制造钢桥构件有条件在室内和条文规定的环境条件下焊接,
焊接质量易于得到保证。主要杆件在组装后24h 内焊接可防止焊缝坡口锈蚀,保
证焊接质量。
17.2.6 4 低合金高强度结构钢的较厚板材应在焊接前一定宽度范围内进行预
热,可减少施焊时钢材变形和残余应力,故规定如条文。
17.2.6 6 焊接时不得在母材的非焊接部位引弧,是为了防止电弧烧伤、弧坑及
裂纹出现在母材上,而影响焊件的质量。
多层焊焊接如连续施焊,可防止焊件温度降低从而须预热焊件的麻烦。为清
理焊接熔渣或缺陷,可能会出现间断,应使这种间断的次数和时间降低到最低程
度。清理药皮、熔渣、溢流等缺陷的目的是防止产生夹渣,影响焊缝质量。
17.2.6 7 定位焊的难度较大,易出现裂纹和未焊透、气孔等缺陷,故条文对坡
口尺寸、焊接材料、定位焊的位置和长度等都有严格规定。如发现焊接缺陷,应
按照条文规定,查明原因,清除缺陷后重焊。
17.2.6 8 埋弧焊必须在距杆件端部80m 以外的引板上起弧、熄弧是为了防止弧
287
坑缺陷出现在构件应力集中的端部。
17.2.6 9 焊缝焊接完毕必须对焊缝表面磨修平整,本款第1)、2)项规定了磨修
焊缝表面的具体要求。焊缝表面和内部如发现质量缺陷应按本款第3)、4)项进
行返修焊。焊缝反修影响了焊缝整体质量,会增加局部应力。故规定返修焊不宜
超过2 次。
17.2.8 1 杆件焊接时,由于焊接受热的高温区金属产生膨胀力,而使相距较远
的低温区金属产生压应力,导致杆件在两力交界处的组织松疏。一旦高温区急冷,
无热量供给,松疏组织使其收缩复原而产生拉应力,有时出现应力大于金属材料
的屈服点的变形,故在矫正时应按照第17.2.2 条的规定。
冷矫是在室温下对变形的杆件施加外力,使其恢复原状。它有一定的局限,
因此,对杆件的冷矫要求严格些。
17.2.8 2 杆件矫正后的允许偏差表17.2.8-1 和表17.2.8-2 引自《铁路钢桥制造规
范》(TBl0212-98)。
17.2.9 3 公路装配式钢桥的钢枢(销子)所受压应力、剪应力和弯曲应力很大,
又受弦杆尺寸的限制,不能设计为很大直径,故条文规定应采用高强度合金结构
钢制造,这样可减小钢枢所需直径。
17.2.10 钢桥用高强度螺栓工地连接具有施工简便、拆装灵活、承载能力高、受
力性能好、耐疲劳、自锁性能好而不松动、安全性能较高等优点,故目前已基本
上取代了铆接和部分焊接。高强度螺栓副的制造精度要求高,使用数量较大,故
条文规定宜在专门螺栓厂制造。
17.2.10 1 高强度螺栓杆、螺母和垫圈在工地拼装使用后,其孔内部分难于涂装
防护,故条文规定宜进行防锈处理。
17.2.11 附录K-2 高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法引自《钢结构工程质量检
验评定标准》(GB50221-95)附录H 及《铁路钢桥拴接面抗滑移系数试验方法》
(TBJ2137-90)。
17.2.12 杆件表面和摩擦面除锈工作应在制作质量合格后进行,可防止因杆件质
量不合格即进行除锈工作的浪费。
17.2.12 1 表17.2.12 杆件除锈方法、除锈等级和适用范围系参照《涂装前钢材
表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88)和原规范附录15-4 钢件除锈清净度要
求及《海港工程钢结构防腐蚀技术规定》(JTJ230-89)编拟的。
17.2.12 2 不同涂料对底层除锈要求是不同的,一般常规的油性涂料湿润性和浸
透性较好,对除锈要求可略低一些;而高性能涂料如富锌涂料等对底层表面处理
要求较高。不同涂料与除锈方法和等级的适用性可参考附表17.2.12。
Sa2.5 是最常用的除锈等级,适用于各种涂料,与Sa3 相比,所需费用可大
大降低。动力和手3232 具除锈方法,只适用于常规涂料,除锈等级应不低于St2。
17.2.12 3 除锈后的摩擦面进行防锈处理,不仅要求防锈耐久可靠,而且要求不
过多地降低抗滑移系数。
17.2.12 4 喷射与抛射除锈技术是目前除锈质量较高、采用较多的技术。二者的
区别是喷射的被除锈杆件不动,喷射工具移动;抛射是抛射工具不动,被除锈杆
件移动。
17.2.13 3 1)工厂内钢梁(桁架梁、箱形梁、板梁)试拼装不需要全桥钢梁都
进行拼装,应选择具有代表性的局部单元(节间)或一跨试拼装,以能通过试拼
装发现上述质量问题为准。
附表17.2.12 除锈质量等级与涂料的适应性
288
涂料种类
除锈方法
除锈等级
(GB8923-
88)
















长油
醇酸
涂料
环氧
沥青
涂料
环氧
树脂
涂料
氯化
橡胶
涂料
Sa3 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Sa2.5 ○ ○
○-
△ ○ ○ ○ ○ ○ 喷砂除锈
Sa2 ○
○-
△ × ○ ○ ○-△ ○-△ ○
动力工具
除锈
St3 △ △ × ○ ○-△ △ △ △
手工工具
除锈
St2 × × × △ △ × × ×
注:O 为适合;△为稍不适合;×为不适合。
17.2.13 3 2)每拼完一个单元(节间)应检查和调整好几何尺寸,以免试拼装
完毕,误差积累过多,难于调整。
17.2.13 3 3)试装时采用普通螺栓和冲钉,使孔眼对位、板层紧密,本项规定
了使用螺栓和冲钉的最小数量。
17.2.13 4 本款规定了工厂内试拼装的质量要求,引自《铁路钢桥制造规范》
(TB10212-98)。
17.2.14 1 为了防止钢桥锈蚀,延长其使用寿命,必须进行涂装,并分厂内涂装
和工地涂装两道工序。钢件表面除锈后,在不同湿度空气下4~8h 就开始生锈,
故条文规定,除锈后应在4h 内开始涂漆,8h 内完成。
17.2.14 2 试验证明在涂过漆的钢材表面上施焊,焊缝根部会出现密集气孔,影
响焊缝质量,故规定如条文。
17.3 验 收
17.3.1、17.3.2 钢桥构件在工厂内制作完成后,施工单位应按施工图和本规范进
行验收。钢梁构件允许偏差引自《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)。
17.4 钢桥工地安装
17.4.1 4 钢桥构件的底漆除设计或本规范另有规定者外,一般都在工厂内涂装。
在运输、存放、吊装过程中,难免有被损坏的涂层,应按照条文规定予以补涂。
17.4.2 1 钢桥安装采用先在地面上将杆件组拼成扩大单元(构件)可以减少高
空安装工作量。对容易变形的构件进行强度和稳定性验算,可防止构件在吊装过
程中局部受力大而变形。需要时应采取临时加强措施,如增加起吊桁架、铁扁担、
滑轮组等。
17.4.2 2 清除螺栓表面的附着物是为了防止增加施拧时的摩阻力。钢桥杆件对
温差的影响特别敏感,天气变化使杆件时冷时热发生温差,如日照、焊接,这些
温差变化不仅使钢材产生局部应力,而且影响构件安装尺寸,故条文规定应采取
相应的调整措施。
289
17.4.2 3 在支架上拼装钢梁时,因钢梁自重支承在支架上,故冲钉和粗制螺栓
总数不少于孔眼总数的1/3 即可,其中冲钉占2/3。此处冲钉承受剪力作用,
粗制螺栓只起夹紧板束的作用。按照《螺栓技术条件》(GB38?76)的规定,螺
栓名称未注明“粗制”的,均为精制螺栓。精制与粗制是按尺寸精度、表面光洁
度及技术要求划分的,与生产工艺无关。
悬臂法拼装钢梁时,悬臂部分的重力由节点处的冲钉、螺栓承受,故所需冲
钉、螺栓数量应按所承受的荷载计算确定,但不得少于孔眼总数的一半,其余孔
眼全部布置精制螺栓。
17.4.2 4 条文分别规定了冲钉、粗制螺栓和精制螺栓的直径。直径不同的理由
见上述说明。
17.4.3 1 高强度螺栓连接处节点的各杆件的应力都是通过摩擦力传递的。如果
抗滑移系数达不到设计要求,就会使节点处的安全和稳定发生问题。故杆件摩擦
面处的抗滑移系数不论是厂内处理的或工地处理的,在组拼安装前都应进行复
验,以求达到设计要求。
17.4.3 2 表17.4.3 是参照《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》(TBJ214?92)
拟定的。
17.4.3 5 螺栓长度过长不仅浪费钢材,有时螺栓虽长,而螺纹长度不够,螺母
拧不到板面。强行穿人螺栓会损伤螺纹,改变扭矩系数,甚至螺母不能拧上。螺
栓穿人方向一致可便于扳手操作,且较美观。高强度螺栓不得作为临时安装螺栓
的理由有三:①防止屡次穿人扳束又拔出来会损伤螺纹;②从杆件组装到螺栓拧
紧要经过一段时间,是为防止高强度螺栓的扭矩系数、标准偏差、预拉力和变异
系数发生变化;③钢桥用的高强度螺栓杆比普通螺栓小1~2mm,比栓孔小2~
3mm,作为组拼螺栓不能准确固定板块连接位置。故条文规定高强度螺栓不能兼
作安装螺栓。扳束表面要求与螺栓轴线垂直,是因同样的扭矩夹紧扳束的拉力比
非垂直的大,试验的扭矩系数都是按扳束与轴线垂直的情况试验的。
17.4.3 6 按条文规定的顺序施拧,可以防止扳束发生凸拱现象,施拧效率高。
用扳手夹着螺母敲打扳柄称为冲击拧紧,可能会损伤螺纹,同时冲击力大小不同
难以正确判定施拧扭矩。间断拧紧是施拧一个时期,停止一个时期,再施拧,因
为不论是直线运动或旋转运动都是起动时阻力大,起动后再继续运动,阻力较小
些。故规定如条文。
17.4.3 7 一个节点处连接的高强度螺栓数量很多,必然有先拧和后拧之别。为
了减小先拧与后拧的预拉力差别,施拧高强度螺栓必须分为初拧、复拧和终拧。
初拧只是将扳束完全夹紧密贴;而终拧则是用于完成螺栓的预拉力,达到要求的
初拧值是通过大量试验值获得的;终拧扭矩值则按公式(17.4.3)计算。公式中
考虑了高强度螺栓施拧后,由于应力松驰及其他原因引起的应力损力。
17.4.3 9 高强度螺栓施拧用的扳手,在班前和班后均应进行扭矩校正。班前校
正是为保证施拧的扭矩可靠;班后校正是确认该班使用的此扳手在操作过程中的
扭矩未发生变化。如班后校正时发现扭矩误差超过允许范围,则该班用此扳手施
拧的螺栓全部判为不合格,应重新校正扳手,重新施拧。
17.4.3 10 条文是参照《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》(TBJ214?92)拟
定的。
17.4.4 钢桥构件在工厂焊接后运到工地,再全部用焊接组装成钢桥,称为工地
全焊连接;若在工地部分构件用高强度螺栓连接,另一部分用焊缝焊接组装成钢
桥则称为合用连接。在工地采用何种方式连接,应在设计阶段确定,并在设计文
290
件中示出。
钢桥构件组拼安装在工地以焊缝连接较以高强度螺栓连接的困难大些。受环
境条件的制约;对焊工技术要求严格;施焊时对焊缝两边构件的固定工作也较为
麻烦。其优点是能节省高强度螺栓的购制、施拧等费用。
17.4.4 2 是参考《广东省悬索桥全焊加劲钢箱梁制造及工地焊接技术规程》
(DB44/T59-91)制定的。
17.4.5 2 由于钢桥跨度较大,钢梁长度受工厂制造时温度与施工时安装温度差,
以及出厂时实际制造误差和桥墩中线(垂直于桥位轴线)的施工误差,钢梁端的
间隙等因素的影响,钢桥的固定支座和活动支座的正确位置,需要经过综合考虑,
严密计算才能确定,故规定如条文。
17.4.6 防腐蚀涂料设计使用年限,参考取值见表17.4.6-1。
表17.4.6-1 涂层系统
平均涂层厚度
(μm ) 设计使
用年限
配套涂层系统
(1) (2)
底 层 富锌漆(无机或有机富锌漆) 40 75
面 层
I
II
III
IV
氧化橡胶漆
聚胺酯漆
丙烯酸树脂漆
乙烯树酯漆
10~20 280 250
底 层 富锌漆(无机或有机富锌漆) 40
I
II
III
氧化橡胶漆
聚胺酯漆
乙烯树酯漆
100



I
II
III
橡胶树酯漆(氧化橡胶漆或氧
碳化聚乙烯漆)
乙烯树酯漆
丙烯酸树酯漆
180~220



I
II
III
IV
油性漆
酚醛树酯漆
醇酸树酯漆
环氧树酯漆
190~230
第三类 聚胺酯漆 220~240
5~10
同品种
底面层
配套
第四类 环氧树酯漆 240~260
同品种
底面层
配套
I
II
III
IV
油性漆
酚醛树酯漆
醇酸树酯漆
环氧树酯漆
170~190 <5
其他 200
注:①涂层厚度可按《漆膜厚度测定法》(GBl764--79)测定;
②表列I、II、111、Ⅳ配套涂料及平均涂层厚度(1)、(2)可任选其中一种
③表列各种涂料,系指该涂料系列中的防锈漆和防腐蚀漆;
291
不同涂料表面处理的最低等级,参考值见表17.4.6-2。
表17.4.6-2 不同涂料表面处理的最低等级
表面处理最低等级
涂料品种
喷射或抛射除锈
手工和动力工具除

无机富锌漆 Sa2.5 不允许
酚醛树酯漆、氧化沥青漆 St3
醇酸树酯漆 St2
非油性

其他漆类
Sa2
不允许
油性漆 Sa2 St2
喷涂金属系统包括喷涂金属层和封闭涂层,可参考表17.4.6-3 确定。一般采
用磷化底漆以及环氧、环氧酯、聚胺酯、乙烯树酯、氯化橡胶等作底漆。
表17.4.6-3 喷涂金属系统
设计使用年限t 喷涂金属层厚度(μm ) 封闭涂层厚度(μm )
t≥20 锌250
铝200
30~60
10≤t<20 锌150
铝100
30~60
注:表中喷锌、喷铝可任选一种。
17.4.7 此条是根据《海港工程钢结构防腐蚀技术规定》(JTJ230-89)(试行)拟定
的。
18 悬索桥
18.1 一般规定
18.1.2 悬索桥工程是庞大的系统工程,一个环节考虑不周到就有可能延误整个工
期。部分构件(如索鞍、索夹、索股、吊索、钢加劲梁等)需由专业厂家制造;
有些关键工序的施工工艺需通过试验才能确定,所以这些工作要有计划的安排,
并做好合同管理工作。索鞍、索夹、索股、吊索、钢加劲梁等成品交货时应提供
产品质量保证书、产品批号、设计型号、生产日期、数量、长度、重量等,产品
出厂检验报告及有关数据。拉索的运输和堆放应无破损、无变形、无腐蚀。
18.1.3 大跨悬索桥的施工精度要求很高,每个环节都不能忽视,随着工程进度要
及时做好监控工作,监控的内容包括:校核主要设计数据;提供施工各理想状态
线形及内力数据;对施工各状态控制数据实测值与理论值进行对比分析;进行设
计参数识别与调整;对成桥状态进行预测及反馈控制分析,提供必要的控制数据;
对结构线形及内力(或应力)进行监控;防止施工中出现结构位移与应力过大现
象,确保施工高质安全快速地进行。
18.2 锚 碇
18.2.2 条文中表18.2.2-1、表18.2.2-2、表18.2.2-3 是根据虎门大桥、海沧大桥等
的施工实践拟定的。
重力式锚碇是靠庞大体积混凝土的自重抵抗主缆的拉力。根据主缆索股锚固
位置的不同可分为前锚式和后锚式。其锚固体系又分型钢锚固体系和预应力锚固
体系。
292
18.2.4 隧道式锚碇是在特定的地质条件下,即基岩坚实、完整的情况下可使用的
锚碇。它可直接采用岩体作为锚碇,也可先开挖成隧道再浇筑混凝土成为锚碇。
18.3 索 塔
18.3.2 塔顶钢框架是支承主索鞍的构件,安装精度要求较高,如果在索塔上系梁
未施工完安装,将会影响索鞍安装精度。
18.4 施工猫道
18.4.1 猫道是为悬索桥索股架设;紧缆、索夹安装、吊索架设、加劲梁架设、缠
丝等的需要而架设的施工便道。除应具有足够的强度和抗风稳定性外,还要考虑
施工的方便、操作空间及放置机械的需要而确定其标高和宽度。
18.4.3 猫道承重索可采用钢丝绳或钢绞线。钢丝绳受力后非弹性变形较大,如果
不进行预张拉,猫道线形很难控制,因此要求进行预张拉。条文中规定的预张拉
荷载的大小、持续时间及进行的次数是个经验数。
18.4.4 猫道承重索一般是边跨和中跨分开设置,这样施工比较方便,至于架设方
法可根据具体情况选择。对于跨度大,又要不影响通航的情况,在架设过程中就
要求对承重索施加较大的牵引力和反拉力才能使其保持不影响通航的高度,这样
对卷扬机的功率要求较高,并且在整个工程中起控制作用。在这种情况下,先架
设托架(托架承重绳较细,对卷扬机功率要求较低),然后再通过托架架设猫道
承重索是比较经济又安全的办法。
18.4.6 猫道面层的铺设采用预制卷的方法,是本规范推荐的方法。日本自大鸣门
桥开始采用这种方法,大大提高了工作效率。虎门大桥也成功地采用了这种方法。
采用这种方法时,在下滑过程中,为了下滑能顺利进行和安全,面层前端应设置
导向装置,并设置反向滑轮系统控制下滑速度。
18.4.8 抗风缆架设是在猫道架设完毕后进行的,猫道一般按两幅分上下游设置,
两幅猫道由几根横向通道连接,因此在架设抗风缆时必须从猫道的外侧向下抛,
这就要求抗风缆架设时宜按先内侧后外侧的架设顺序进行。
18.4.9 为了便于施工,要求猫道线形与主缆线形保持一致。加劲梁开始架设后,
主缆受集中荷载线形发生突变,为了适应这种情况,要求在吊装钢梁前必须将猫
道改吊于主缆上,使猫道线形与主缆线形保持一致。
18.5 主缆工程
18.5.1 牵引索股的方法多种多样,目前常用的是拽拉器牵引和轨道小车牵引。从
已成桥的施工方法可以看出,日本习惯采用拽拉器牵引,我国虎门大桥也成功地
采用了这种方法;丹麦的小带桥、大带桥,我国的汕头海湾大桥等成功地运用了
轨道小车牵引方法。
索股牵引(在主缆位置的侧边进行)完毕后,要经过横移,将其移到索鞍的
正上方。横移过程是先把索股从猫道滚筒上提起,为了不损伤索股,要确认全跨
径索股已离开猫道滚筒后,才能横向移动。横移时拽拉量不要过大,以免与周围
结构发生碰撞和使索股损伤。
18.5.4 索股垂度调整精度标准是参考国内外几座已成桥确定的。具体情况见表
18.5.4。
293
表18.5.4 索股垂度精度标准
允许偏差(mm)
项次 项目
虎门大桥
汕头海湾大
桥 大鸣门桥
1 基准索股(绝对值) 0~35 ±20 ±60
2 上下游基准索股高差 10 30 42*
3 一般索股(相对于基准索
股)
±10 3
注:带*的为紧缆后主缆中心线高差(实测值)。
18.6 索 鞍
18.6.1 索鞍安装时的预偏量是为调整主缆拉力而设置的。悬索桥主缆在空缆状态
下索塔两侧的水平拉力是平衡的,但在上部构造施工过程中,这种平衡很难保持,
尤其是单跨悬索桥在加劲梁架设时及桥面铺装时,中跨主缆拉力明显加大,这将
导致索塔受弯,弯曲量过大时将会危及索塔结构安全。通过设置预偏量,逐渐调
整索鞍位置,可以不断调整主缆拉力,达到确保结构安全的目的。
18.7 索夹与吊索
18.7.1 1 目前设计主缆时,其弹性模量基本是采用主缆高强钢丝的弹性模量,
实际上主缆与主缆钢丝的弹性模量有一定差别,另外还有索股制作及架设所产生
的误差,导致实际的空缆线形与设计的空缆线形不一致。因此在确定索夹位置前,
必须先测定实际的主缆线形,对原理论空载线形进行修正,相应修正其索夹位置。
18.8 加劲梁
18.8.1 本规定主要引用标准见第17 章条文说明17.1.2。
主要术语:
1.桥面、桥底板件
指一件桥面板(或桥底板)及其上的若干纵肋及部分横向构件组成的结构。
2.横隔板板件
指一件横隔板及其上的加强材组成的结构。
3.节段组装
指将桥面、桥底板件、横隔板件及散装件组成箱形节段的过程。
18.8.2 3 文中介绍的方法是根据近阶段国情而定。实际随着科技进步、国力增
强,也可选大型浮吊安装,目前世界上最大浮吊吨位已达8000t。
18.9 钢桥面铺装
钢桥面铺装技术在国内还处于起步阶段,仍在不断总结经验。各地在执行本
节规定时,可根据当地实际,结合国内外施工的成功经验,通过研究与试验,制
定出本节的附加规定。
钢桥面铺装与普通路面、机场道面以及混凝土桥面铺装有很大的不同,这是
294
因为①钢桥面板刚性较小,在交通荷载作用下局部变形大;②钢桥面板热容量小
且易导热,温度变动范围大;③桥面用钢板制作,须特别注意防锈。
正交异性钢桥面板是由钢板下面用纵肋或纵向腹板以及横梁加强的行车道
板,钢板刚性较小,由交通荷载引起的桥梁整体和局部变形很大,特别是在纵肋、
纵向腹板和横梁上方引起的局部变形相当大,这种反复的变形很容易导致铺装层
疲劳开裂,因此桥面铺装的抗裂性和适应变形的能力成为最突出的问题。
钢桥面板热容量小,属于导热体,因此容易受周围气温变化影响,温度变动
范围大,给钢桥面沥青铺装带来很大影响。低温季节,沥青铺装发生硬化,变形
能力降低,容易产生裂缝;高温季节,沥青铺装又长期处在较高温度条件下,在
交通荷载作用下容易产生车辙和推拥,因此,钢桥面沥青铺装应兼顾低温抗裂性
和高温稳定性,以求铺装有良好的使用性能。
钢桥面板极易生锈,尤其是在腐蚀性环境中更是如此,钢板生锈无疑会严重
影响钢桥面板的使用寿命,因此必须特别注意防锈问题,钢桥面铺装应能防止路
表水浸入钢桥面板。另外,由于钢桥面铺装一般结构层次相对较多,因此铺装的
整体性相当重要,层与层之间只有粘结牢固才能保证彼此协同作用。层间粘结不
好,会导致铺装的早期破坏。
目前国内外采用的钢桥面沥青铺装层混合料类型主要有三种,分别是GA、
SMA 和AC。
GA 是一种矿料与硬质沥青胶结料在高温下进行拌和,采用浇注法进行摊铺
的沥青混合料,它是一种传统的钢桥面沥青铺装混合料,具有良好的抗裂性和适
应变形的能力,通过采取特殊的工艺措施其抗车辙性能也能得到很大程度的改
善。另外,GA 铺装层密水性好,空隙率几乎为零,因此采用GA 时钢桥面铺装
中可不设防水层。国外对GA 的研究较多,并积累了较为丰富的经验,同时也不
乏成功的实例。在欧洲和日本等地,GA 得到了较多的应用,但国内尚缺乏这方
面的实践经验,且国内目前还没有引进GA 混合料施工的成套机械设备,因此当
钢桥面铺装中采用GA 时,应根据当地实际情况,进行充分地调查研究,通过借
鉴和吸收国外的成功经验,并经过试验及试验段的铺筑,掌握GA 混合料的施工
工艺。
SMA 属于间断级配密实骨架型沥青混合料,具有较好的抗裂和抗车辙性能,
通过采用性能优良的聚合物改性沥青,SMA 混合料的性能还可得到进一步的改
善和提高,因此,SMA 是钢桥面铺装中一种较为适合的沥青混合料。虽然国内
外在钢桥面沥青铺装冲采用SMA 的并不多,但随着对SMA 铺装技术研究的逐
渐深入,SMA 的优越性已越来越受到人们的重视。
AC 属于密级配沥青混凝土混合料,其特点是热稳性较好,但抗变形能力较
差,难以适应钢桥面板的变形,在交通荷载作用下铺装容易产生裂缝,虽然通过
采用改性沥青其抗裂性会有所改善,但仍不能很好解决铺装开裂问题。因此,在
钢桥面沥青铺装中本规范不推荐采用AC。当需要采用AC 时,必须经试验论证
确定可行,而且只限用于钢桥面沥青铺装上层中。
钢桥面铺装施工过程中,施工前下层保持干燥和整洁相当重要,施工时若下
层有任何锈蚀、油污或水分等,都将严重影响层与层之间的粘结效果,从而影响
铺装的使用寿命。在进行任何一道工序前,都应对下层进行检查,只有当检查合
格并经监理工程师认可后方可进行施工。对于悬索桥来说,钢桥面铺装的施工有
时会受到其他工序作业的干扰,比如主缆清洗、缠丝、涂装和紧索夹等,如果处
理不当,就会给桥面铺装的施工造成不利影响,因此当出现交叉作业情况时,应
295
采取有效、妥当的保护措施,而且各工序之间应协调好。车辆在铺装层上快速行
驶、刹车或调头,会对防锈层、防水层或粘结层造成损害,因此本规范规定不允
许非施工车辆在铺装层上通行(沥青铺装层除外)。当施工车辆在铺装层上通行
时,车轮应保持干净,并避免在铺装层上急刹车或调头,且时速不得超过5km
/h。
在日本,钢桥面沥青铺装层厚度一般要求为60~80mm,且分两层铺筑,上
下层厚度分别为30~40mm 左右。德国钢桥面铺装规范中把沥青铺装分为保护层
(即沥青铺装下层)和面层(即沥青铺装上层)两层,并规定保护层厚度当采用
浇注式沥青混凝土时通常为35mm,采用SMA 时一般为40mm,面层厚度通常
为35mm。
钢桥面沥青铺装与其他路面相比,在抗裂性(疲劳开裂和低温开裂两方面)、
高温稳定性和防水性三方面有更高的要求,因此本规范对钢桥面沥青铺装层混合
料性能提出了较高的要求。
关于SMA 和GA 混合料的旷料级配和沥青用量,表18.9-1 列出广东虎门大
桥钢桥面铺装SMA 混合料矿料级配范围,表18.9-2 列出日本《本州四国连络桥
桥面铺设标准(草案)》中GA 混合料矿料级配范围,可供参考。
表18.9-1 虎门大桥钢桥面铺装SMA 混合料矿料级配范围
通过下列筛孔(方孔筛,mm)的质量百分率(%)
级配类型
19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
SMA-10 100 90~100 28~50 21~34 16~25 12~20 10~17 9~14 8~13
SMA-13 100 90~100 34~75 23~41 18~30 15~24 13~21 11~17 10~15 9~13
SMA-16 100 90~100 60~90 40~80 25~40 18~30 15~24 12~20 10~17 9~14
8~13
注:沥青用量宜为6.0%~7.5%。
表18.9-2 日本《本州四国连络桥桥面铺设标准(草案)》
GA 混合料矿料级配范围
筛孔尺寸(mm) 13 5 2.5 0.6 0.3 0.15 0.074
通过质量百分率
(%)
100 65~85 45~62 35~50 28~42 25~34 20~27
注:硬质沥青用量以7%~10%为准。
为了使钢桥面沥青铺装混合料满足使用性能要求,采用性能优良的胶结料是
关键之一。对于SMA 混合料,宜采用聚合物改性沥青,对于GA 混合料,国外
通常采用天然沥青与石油沥青混合而成的硬质沥青。
国内对改性沥青研究较多,并准备制订这方面的施工技术规范,日本《本州
四国连络桥桥面铺设标准(草案)》中对改性沥青提出了具体的标准,见表18.9-3,
可供参考。
表18.9-3 日本《本州四国连络桥桥面铺设标准(草案)》改性沥青标准
标准值
项 目
I 型 II型
试验方法
针入度(25℃)(0.1mm) 60~100 60~100 JIS K2207
296
软化点(℃) 55~65 60~75 JIS K2207
延度(10℃)(cm) 50以上 10以上 JIS K2207
费拉斯脆点(℃) -12以下 -12以下 JIS K2207
韧度(25℃)(kg?cm) 120 以上 30以上 桥面铺装标准
粘结力(25℃)(kg?cm) 100 以上 10以上 桥面铺装标准
60℃(泊) 4000 以上 16000 以上 ASTM D2171
160℃(SFS) 500 以下 1000 粘 度 以下 JIS K2207
200℃(SFS) 200 以下 300以下 JIS K2207
闪点(COC)(℃) 280以上 280以上 JIS K2274
灰分(%) 1.0以下 1.0以下 JIS K2272
比重(25℃/25℃) 1.000 以上 1.000 以上 JIS K2249
蒸发量(%) 0.3 以下 0.3以下
针入度比(%) 65以上 65以上
JIS K2207
条件有变化
薄膜加
热(180
℃×
2.5h)后 软化点(%) 80~10 80~10 ?
注:按重量比例,I 型是在1 加单位的60~80 直馏沥青中添加7 单位的橡胶,Ⅱ
型是在100 单位的80?2 印直馏沥青中添加3~6 单位的橡胶,4~6 单位的
热塑性树脂。I 型的特点是韧度、粘结力和延度高,Ⅱ型的特点是软化点高。
另外,I 型与Ⅱ型相比,高温粘度低,故施工性良好,但若使用机械施工,
Ⅱ型也能达到良好的施工性。
硬质沥青在日本是指针人度在40 以下的沥青,由天然沥青与石油沥青按一
定比例混合而成。在国外天然沥青一般采用精制而成的特里尼达湖沥青,将特里
尼达湖沥青用于GA 混合料是为了提高混合料的施工性(流动性)和稳定性(贯
入量、动稳定度)等。日本标准中规定硬质沥青中特里尼达湖沥青所占比例不得
低于20%,石油沥青的针人度要求在20~40 之间,表18.9-4 列出日本《本州四
国连络桥桥面铺设标准(草案)》硬质沥青标准,可供参考。
表18.9-4 日本《本州四国连络桥桥面铺设标准(草案)》硬质沥青标准
项 目 标准值 试验方法
针入度(25℃)(0.1mm) 15~30 JIS K2207
软化点(℃) 58~68 JIS K2207
延度(25℃)(℃) 10以上 JIS K2207
蒸发质量变化率(%) 0.5以下 JIS K2207
三氯乙烷可溶成分(%) 86~91 JIS K2207
闪点(COC)(℃) 240以上 JIS K2274
比重(25℃/25℃) 1.07~1.13 JIS K2249
国内在钢桥面沥青铺装方面尚未积累丰富的施工经验,特别是GA 混合料的
施工,更缺乏实践经验,对GA 混合料施工的专用机械设备的操作也比较陌生,
为了确保在实桥上施工能顺利进行,施工质量能符合要求,本规范规定钢桥面沥
青铺装施工前,必须铺筑试验段。
为了确保改性沥青的质量,防止其在使用过程中改性剂发生离析相当重要。
297
为使改性剂均匀分布于基质沥青中,采用胶体磨设备现场加工改性沥青是最有效
的方法。国内已建成的高速公路中,有好几条在沥青面层施工时,采用了由奥地
利理查德费尔辛格公司的胶体磨设备现场加工而成的、被称做Novophalt 的改性
沥青,如首都机场路、广佛高速公路和深汕高速公路的部分路段等,并取得了成
功,这方面的经验值得推广。使用成品改性沥青时,由于改性沥青在使用前须经
过两次升温加热(其中一次是在沥青生产厂加工时,另外一次是在成品改性沥青
脱水时),再加上成品改性沥青脱水后若不采取有效的措施(须充分进行搅拌),
这些都会造成沥青一定程度的老化和改性剂发生离析,以致影响改性沥青的质
量,因此钢桥面沥青铺装不宜采用成品改性沥青,当条件不够不得已须采用时,
应采取有效措施防止改性剂发生离析。
SMA 混合料的施工温度与改性沥青的品种及粘度有关,不同品种的改性沥
青,其施工温度也不一样,因此本规范对SMA 混合料的施工温度未作统一规定,
而是建议应根据试拌试铺来确定混合料的施工温度,供施工质量控制用。一般地,
改性沥青SMA 混合料的拌和出料温度较普通沥青混合料的高10~20℃左右。
不得振动碾压和采用轮胎压路机碾压SMA 混合料,这是因为压路机振动碾
压不仅会对桥梁造成损坏,而且由于SMA 混合料中由细集料、填料、纤文和改
性沥青形成的沥青玛蹄脂含量较高,容易使混合料产生推挤拥包,而若采用轮胎
压路机碾压,则可能由于轮胎的搓揉造成沥青玛蹄脂挤到表面而达不到压实效
果。
施工缝的设置,首先,由于沥青铺装层下是防水层或粘结层及防锈层,还有
钢桥面板,处理施工缝时,如切缝机切割、人工凿边等,应特别小心,对下层及
钢桥面板不得有任何损害。其次,施工缝的设置应避开铺装受力较为不利的位置,
如加劲肋、腹板、横梁顶面位置及吊杆位置,这是因为沥青铺装两幅相接的部分
一般结合不是特别好,在上述位置设置施工缝,极易导致铺装开裂。
关于GA 混合料的施工,由于国内尚缺乏这方面的实践经验,规范不可能作
较细的规定,而只能参照国外GA 混合料施工的有关标准,作一些简单而必要的
规定。各地在进行GA 混合料施工时,可结合本地实际,通过调查研究、室内试
验及试验路的铺筑,摸索确定GA 混合料的施工工艺,并制订相关的施工实施细
则,报上级主管部门批准,作为GA 混合料施工质量控制及工程监理的依据。
在沥青铺装与构造物相接触的部分应设置接缝,是为了防止结合部位渗水。德国
和日本的钢桥面铺装标准中都规定要设置接缝。
19 斜拉桥
19.1 一般规定
19.1.1 斜拉桥的分类还可以按结构型式分。如桁架斜拉桥、板拉斜拉桥、吊拉组
合斜拉桥以及塔梁固结或不固结等多种斜拉桥。结构型式变化所致的影响及差异
主要由设计考虑并提出相应要求,施工主要着重于材料的差异。
吊拉组合桥中有关悬索部分的施工应遵照悬索桥施工技术规范的要求执行。
本章突出异于一般桥梁施工的斜拉桥索塔、主梁和拉索的施工特点,减少与
本规范中各相关章的重复。如基础、钢桥、钢结构以及桥面施工可参照相关规定。
我国目前的斜拉桥主梁多为预应力钢筋混凝土结构,其桥面结构不论是采用沥青
材料还是混凝土材料,其要求已列在规范有关章节。斜拉桥钢主梁上路面的施工
要求,与钢桥及悬索桥中钢梁上路面的施工规范要求相同。
因施工阶段的斜拉桥对风所致的影响更为敏感,施工时应予复核,以确保施
298
工阶段的安全。
19.1.3 斜拉桥设计与施工相辅相成的密切关系是斜拉桥的特点。设计时一般已设
定其施工方法,并以此完善设计计算。施工方法与设计不符时,可由设计单位重
新计算结构内力和配筋,也可由施工单位依程序提出修改方案和资料,会同设计
单位确定后实施。
19.1.5 平衡悬臂法包括悬浇和悬拼两种方法。梁的施工方法有成梁转体法、顶推
成梁后张法、支架法、吊悬组合法、劲性骨架法等。劲性骨架法,即在成桥前完
成劲性骨架(或桁架),再进行梁的整体施工。
19.2 索 塔
斜拉桥索塔的外形有柱式、门式、H 式、A 形、倒Y 形及菱形等多种,就
其支承情况又可分为:①悬浮体系,塔墩固结,塔梁分离;②支承体系,塔墩固
结,梁墩支承;③塔梁固结体系,梁墩支承;④刚构体系,塔墩梁固结。
按塔身建造材料可分钢、钢筋混凝土和钢管混凝土三类。我国现代斜拉桥索
塔多为钢筋混凝土类。塔柱的施工方法与技术要求亦以此类塔为主。钢塔的制作、
拼接安装及质量标准应参照钢桥及悬索桥的有关规定执行。由于钢管混凝土拱桥
的发展,我国已有钢管混凝土施工的有关规范。钢管混凝土索塔可参照执行。
19.3 主 梁
19.3.1 由于斜拉桥的施工方法和程序对成桥后主梁线形和结构恒载内力具有决
定性的作用,特别是施工阶段斜拉桥结构体系和荷载状态的不断变化直接引起结
构内力和变形的不断变化,所以对斜拉桥每一施工阶段和步骤的结果必须进行详
细的检测分析和验算,从而确定下一施工阶段拉索张拉量值和主梁标高及索塔位
移等控制量值,以便进行下一阶段的施工,如此直至合龙和成桥。这一过程控制
就是斜拉桥的施工监控。
施工监控是斜拉桥主梁架设设计计算的继续。
斜拉桥在主梁架设过程中,结构实际参数难免与设计值存在差异,加之施工
荷载的不确定性,使结构内力与变位偏离设计值。这种偏离的积累,不仅影响成
桥后的正常使用,而且涉及施工中的结构安全,因此必须对每个节段架梁循环采
取监控测试措施。将监控测试所取得的实际架梁参数,经过温度修正和标准化处
理并与设计值的偏差作出分析、判断,对偏差超限作出调整对策等。以上过程一
般由设计单位通过监控软件系统完成,最后得出下一节段主梁架设的索力和节段
高程等,以指导架梁施工。
施工监控实际上是对每个节段架梁循环逐步调整计算的过程,常以设计计算
为主牵头进行;由设计指导施工,由试验提供已架梁段的实际参数。
施工监控中设计、施工、试验三者的关系可参见图19.3.1 所列施工监控流程
循环图。
299
19.3.2 对于偏差的处理和索力的调整,常用的方法主要有:
1.一次张拉法
在施工过程中每一根斜拉索张拉至设计索力后不再重复张拉。对于施工中出
现的梁端挠度和塔顶水平位移偏差不用索力调整,或任其自由发展,或通过下一
块件接缝转角进行调整,直至跨中合龙,其挠度的偏差采用压重等方法强迫合龙。
一次张拉法简单易行,施工方便,但对构件的制作要求较高。因为对已完成的主
梁标高和索力不予调整,主梁线形较难控制,跨中强迫合龙则扰乱了结构理想的
恒载内力状态。
2.多次张拉
在整个施工过程中对拉索进行分期分批张拉,使施工各阶段结构的内力较为
合理,梁塔的受力处于大致平衡的状态,即梁塔仅承受轴向力和数值不大的弯矩。
主梁的线形主要是通过斜拉索索力在一定范围内的调整而加以控制的。
19.3.4 混凝土主梁系指钢筋混凝土梁或预应力钢筋混凝土梁。
19.3.4 2 挂篮是主梁施工时,利用已施工梁段作挂靠的支撑体,以支承待施工
梁段模架及施工梁体重力的施工设施。挂篮有多种型式,一般由施工单位根据拥
有材料设备等情况自行设计。设计力求安全轻便,使用可靠,按结构一般可分两
类:
1.悬臂梁式,包括悬臂桁架梁式挂篮,特点是悬出的梁或桁架梁前端没有支
点;
2.前支点式(牵索式),利用主梁的斜拉索作悬出梁端的前支点,待新浇梁
段混凝土达到设计强度后再将斜拉索拉力转移到主梁上,这种简支式的结构使挂
篮的结构和自重大为简化。设计合理的挂篮,其自重约为待施工梁段自重的0.4
倍。
19.3.5 钢梁比混凝土粱传热快,温度变化大,确定合龙梁长和选择合龙时间尤为
重要。
组合梁斜拉桥适合于跨度大于400m 的斜拉桥。组合梁包括主梁采用预应力
混凝土与钢的混合结构及主梁采用钢梁与混凝土车道板联结的复合梁结构,二者
均属钢结构为主的梁段结构。在金属构件的加工制作中焊接工艺对梁的施工误
差、变形及诸项的质量标准影响大,根据林元培所著《斜拉桥》中的施工经验,
300
钢梁焊接时,为确保焊接接头热影响区的粗晶区与母材标准的最低值等强度、等
韧性,即20℃条件下,焊接热影响区的粗晶区的断裂韧性平均Akv≥39j;纵向。
为此,必须严格控制该区的t8/5 值(粗晶区由800℃冷至500℃的时间。因热
影响区的性能与t8/5 值有关)。该区的t8/5 时间换算成相应的焊接线热输入量
控制值Emax(设计规定值见表19.3.5-1),因而不应单纯、片面控制线热量输人
值E,亦不单纯凭探伤合格就认为焊接接头合格,应经试验后在钢梁加工制作时
予以适当调整。
注:南浦大桥对焊接STE355 钢的Emax≤46kJ/cm,t8/5≤40s,焊接STE460
钢的Emax≤41kJ/cm,t8/5≤49s。
典型焊接接头t8/5 与Emax 换算技术指标如表19.3.5-1。
表19.3.5-1 典型焊接接头t8/5 与Emax 换算技术指标
钢号 t8/5(s)
接头型

板厚范围
(mm)
焊接工

预热温度
(℃)
允许最大
线能量
(kJ/cm)
15 10 27.0
35 对接 25 10 45.4
>28
埋弧自
动焊
150 50.0
15 10 32.5
STE355
STE460
35 贴角
>28
埋弧自
动焊 150 60.5
25 150 27.7
30 对接
>28
埋弧自
STE460 动焊 150 50.0
30 贴角 >28
埋弧自
动焊
150 57.0
注:①凡接头板厚不同者,按薄的板厚计算,而预热时,按厚板规定预热温度控
制;
②当钢中含C 量<0.15%,同时Nb≤0.015%,V≤0.01%者,t8/5 允许扩大
到40s。
并应拟定防止钢梁焊接裂缝出现的有效措施:
1.选用含有0.45%MO 的OKl2.24 焊丝,使主要合金元素由焊丝过渡,而不
是由焊剂过渡,以避免焊缝上下各层合金成分的不均匀。采用含有0.77%Ni 的
J507Ni 焊条,确保焊缝金属有较高强度,又有较好的韧性。
2.规定预热温度及层间温度应按不同钢板种类、厚度及环境温度的控制值
(见表19.3.5-2)。
表19.3.5-2 钢板预热温度
环境温度(板温)
钢号 板厚(mm)
<5℃
STE355 100~150℃(所有板
厚)
100~150℃(板厚≥
30mm)
STE460 35,60,80 120~180℃ 120~180℃
301
一般板越厚,预热温度应接近表中之上限值。所有预热与层间温度的偏差为
-0~+50℃。定位焊的焊接预热温度,比正式施焊预热温度高50℃。修补时,碳
弧气刨前的预热温度与施焊时间相同。
3.为了防止“氢致”裂缝,严格控制焊条、焊剂的焙烘温度,以便减少焊缝
金属中的含氢量,采用低焊接材料对STE460 与STE460 及STE460 与STE355
钢相连接的焊接,焊后作去氢温度为250~280℃,保湿时间1.5h,以每30mm 保
湿1h 为原则计算。
对焊接应力较大的部位(如拉索锚箱厚腹板焊接区,辅助墩顶主梁腹板穿过
下翼板周边焊接),进行焊后局部应力消除处理。消除应力温度为500~580℃,
保湿时间为1.5min/mm。并应掌握热处理后的冷却速度。
杨浦大桥钢梁的拼装拟定了如下主要要求:
1.建立全桥上部结构施工放样量测的坐标系统。
2.拼装开始时就应精确测量钢梁的X、Y、Z 三文坐标,正确就位。保持钢
梁的设计线形和中心轴线,防止钢梁框架扭曲、偏离。一旦发现不正确时则应及
时调整。桥梁轴线偏差精度为±5mm,两箱形主梁轴线偏差±Imm。箱梁拼装扭
转偏差±lmm。
3.钢主箱梁拼装时宜尽量左、右、前、后对称进行。拼装用的冲钉其直径应
比螺栓孔眼设计直径小0.2mm,其中间圆柱段应大于板束厚度。冲钉可用45 号
碳素结构钢制造。
19.4 拉 索
拉索的材料性能和技术标准是拉索质量的前提和关键。拉索的主要力学性能
应符合表19.4 的要求。
在斜拉桥设计中,斜拉索的设计应力多在0.35R~0.45R 间选用,采用的疲劳
安全系数为1.5,即设计应力幅值不超过试验应力值的2/3(引自林元培《斜拉
桥》)。锚杯、锚板、螺母、垫块等锚具类受力件钢材,必须选用优质钢材制造,
其技术条件应符合GB699 或GB307。对于锻钢尚应符合YB3207 的规定(引自
《城镇建设》(CJ3058?1996)。
表19.4 拉索的主要力学性能
单丝 拉索
静载 动载 静载 动载
拉丝类别
单丝类

公称强

R(MPa
)
极限延
伸率
(%)
应力上

(MPa)
应力

(MPa)




极限延
伸率
(%)
弹性模

(MPa)
应力
上限
(MPa)
应力

(MPa)
平行钢丝

半平行钢
丝索
平行钢绞
钢丝
钢丝
钢绞线
钢绞线
1570
1570
1860
1860
4.0
4.0
3.5
3.5
710
710
840
840
300
300
200
200
0.9
5
0.9
5
0.9
5
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0×105
1.95×10
5
1.90×10
5
710
710
840
840
200
200
160
160
302
线索
半平行钢
绞线索
封闭式钢

圆形
梯形
Z 形
1470 4.0
0.9
5
0.9
2
2.0 1.85×10
5
1.85×10
5
840 150
加载次数为2×106 次
20 桥面及附属工程
20.1 一般规定
20.1.3 梳形钢板伸缩装置,板式橡胶伸缩装置,如果锚固不牢时,前者由于螺栓
的脱落会发出较大噪声,后者的橡胶块会松动脱落。梳形钢板伸缩装置缝易夹进
杂物,应当经常清扫,保持干净,增加耐久性。
20.2 支 座
20.2.1 板式橡胶支座在安装前的全面检查和力学性能检验,包括支座长、宽、厚、
硬度(邵氏)、容许荷载、容许最大温差以及外观检查等,如不符合设计要求时,
不得使用,否则以后更换支座很麻烦。
橡胶支座顶面或底面应与梁底或墩台顶密贴,使支座全面积承受上部构造传
递的竖直荷载,以符合设计要求。
20.2.2 盆式橡胶支座的顶板与底盆底板是钢板,必须用焊接或栓接与梁底预埋钢
板和墩顶预埋钢板连接上,条文规定了焊接或栓接应注意的事项。锚碇螺栓外露
螺杆的高度不得大于螺母的厚度,否则支座内部滑动部件会因螺栓的障碍而安装
不进去。
盆式橡胶支座顶、底面积及压力均较大,浇筑支座底面钢垫板处墩顶混凝土
时,必须有特殊措施,使垫板下混凝土能灌筑密实。
盆式橡胶支座的聚四氟乙烯板与不锈钢板的滑动面和密封在钢盆内的橡胶
垫块都不能有污物和损伤,否则将影响支座质量,增大摩擦系数。钢盆内密封胶
块安装时要排气密贴,以保证支座的承压能力。
20.3 伸缩装置
20.3.1 梳形钢板伸缩装置具有耐久性好,不易变形腐蚀,行车也比较平稳的优点,
但也存在缺点,如钢板不易焊牢,锚固不强,有较大漏水现象,钢板松动后,车
辆行驶发出较大噪声,缝内夹进杂物时活动异常等。要锚固得当,增加锚固板和
锚固环,在齿板底部设置止水橡胶带,既增强锚固,又达到了止水效果。齿缝填
充延伸率较大的阳离子乳化沥青,效果更好。
20.3.2 橡胶伸缩装置在安装前应做全面检查和材料性能检验,包括长、宽、厚、
硬度(邵氏)、成品解剖检验证明等。与橡胶支座胶料相比,增加了耐水性、耐
油性能要求,因伸缩装置处于桥梁表面,对水、油、尘土污染与橡胶相比更严重。
对于板式橡胶伸缩装置的成品解剖检验,以检测生产过程中钢板和角钢等预
埋位置是否按照设计图纸位置安放准确。因为在实际应用中,发现有的工厂加工
303
的板式伸缩装置,解剖后其预埋钢板、角钢等构件位置不准,钢板偏斜严重,钢
板间胶层允许变形达不到设计要求,再加上施工质量不好,使用后造成严重破坏,
故必须进行成品解剖检验。
伸缩装置应在工厂组装,并按照施工单位提供施工安装温度定位,固定后出
厂,若施工安装时温度有变化,一定要重新调整定位后安装就位。
20.3.3 模数式伸缩装置的橡胶件,一般起防水、防尘、密封等作用。模数式伸缩
装置必须在工厂组装,按照用户提供施工安装温度定位,固定后出厂,若施工安
装时温度有变化,一定要重新调整定位后再安装就位。
20.3.4 填充式伸缩装置,癸汀类粘弹性结合材料的特点是在高频的作用下(如冲
击、振动)呈现的是高弹性,在低频作用下(如温度作用下的伸缩、自然状态下
的徐变)则呈现的是可塑性,就物理性能而言其优于沥青。主要用于伸缩量小于
50mm 的各种桥梁接缝,对一般公路和高等级公路上占绝大多数的中、小桥,立
交通道桥等均适用,对多孔大桥可划分多联,铺设多道接缝或采用多孔简支梁,
不做桥面连续,每墩顶接缝均做成弹性接缝也是可行的。
美国D.S 布朗公司用502 与骨料结合,做成弹塑体填充式伸缩缝,其位移量
也是≤50mm,方法与效果类似TST 粘弹性结合材料。
20.3.5 将复合改性沥青加热溶化,将石料加热至180~200℃,按2∶1 比例将复合
改性沥青和粗石料拌制成粗混合料,按4∶1 比例将复合改性沥青和细石料拌制
成混合料。
20.4 沉 降 缝
20.4.1 沉降缝是防止装配式拱桥拱圈上的侧墙、护拱、缘石等(包括涵洞、挡土
墙等构造物的)不均匀沉降发生不规则裂纹而没立的(使裂缝限制在沉降缝处)。
要求缝宽变化或缝两边结构上下错动时能保持其防水效能。沉降缝中的材料、结
构和施工工艺均应按设计规定办理。
20.8 桥面防护设施
20.8.2、20.8.3、20.8.4 桥面人行道和栏杆等,一般悬装在翼缘板之外,故必须在
主梁已经横向联接稳定之后方可安装。构件重心设计在底层结构外缘之内的人行
道板,必须采取由里向外的次序铺设,防止倾覆。其他应注意事项详见条文的规
定。
21 涵 洞
21.1 一般规定
21.1.1 涵洞开工之前的现场核对工作,主要是位置、数量问题,山区涵洞可能还
有孔径问题。在平原区农业方面提出的问题,一般是变更位置,增加数量的情况
较多,可根据实际情况,查核设计单位与当地农业部门的协议书,如确需变更设
计,可按有关规定办理。
21.1.2 设计单位提供的涵洞图纸,一般只包括涵位布置图和涵洞表,在地形简单、
地势平缓地区的涵洞,施工单位可按上述资料和涵洞标准图放样施工。但遇到条
文所述的各类涵洞,其构造和涵台、涵墙、翼墙等各部分尺寸、形状比较复杂,
如设计单位未提供施工详图时,施工单位应自行绘制,再按图放样施工。
304
21.1.4 为了防止涵洞地基发生不均匀沉陷时基础、涵身产生裂缝而漏水,《公路
砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022)规定涵长每4~6m 设置沉降缝,缝内用
沥青麻絮或其他具有弹性的不透水的材料填塞,这样可约束涵洞的不均匀沉降于
沉降缝处。沉降缝内填塞有沥青麻絮等具有弹性和不透水的材料,虽发生变形仍
不漏水,因此要求沉降缝处的基础与涵身应全断面贯通,上下不得交错,否则就
失去了沉降缝的作用。对于高路堤下的涵洞,在路基边缘下的涵身及基础,也应
该设置沉降缝。
21.1.5 为了防止雨水从路基中浸入涵洞结构,影响结构寿命和安全,对设计上规
定铺设的防水层,必须严格保证其工程质量,因一旦发生质量问题,补救是很困
难的。
21.1.6 涵洞有填方路堤涵洞和挖方路基涵洞两种。涵洞两侧缺口回填土很重要,
回填土土质不良、压实度不足时,将严重影响行车舒适,其中挖方路基涵洞两侧
回填土如有沉陷,影响更大,故须严格按本条执行。涵洞顶上通过筑路机械所需
的最小填土厚度,原规范规定为0.5m,考虑所需最小厚度与筑路机械的重力大
小有关(目前国内外推土机最重的已达300~600kN),原规定的最小厚度0.5m 遇
较重的筑路机械通过,可能会影响涵洞安全,故条文修订为0.5~1m,按筑路机
械重力大小掌握。
21.1.7 涵洞进出水口水流不畅,将降低涵洞的宣泄能力,增加涵前雍水高度,扩
大淹没区面积,或迫使河流改道损害路堤、农田、村舍等。出水口水流受阻,还
将使涵身淤塞。
21.2 管 涵
21.2.1 1 管节端面与其轴线垂直的要求很重要,应在预制时严格掌握,否则在
安装时管节接缝难以满足要求。斜交管涵进出口管节的外端面处理方法目前有①
按斜交角度特制斜交管节;②斜涵正做,即管节端面不做任何处理,管节大部分
斜伸出涵洞端帽石路基边坡之外;③管节外端面也不做处理,但管节全部不伸出
路基边坡外,管节两侧另加砌长度不同的涵台,涵顶伸出管节部分现灌梯形钢筋
混凝土盖板,涵洞帽石与路基边坡贴合。上述3 种方法各有优缺点,可同有关方
面商定处理方案。
21.2.1 3 规范表21.2.1 规定圆管成品偏差,主要是控制管壁厚度不匀的偏差。
在采用振动制管法时,有时因内模未固定好,灌筑混凝土振捣时内模移动,因而
发生管壁厚度不匀。
21.2.1 5 按照一些标准图,填土高度无论大小,其同一内径的涵管管壁厚度均
相同,只是配筋数量不同,因此在该管节混凝土灌筑完毕拆除外模以后,必须在
管节外壁用油漆注明该管节适用的管顶填土高度,并将适用于管顶填土相同的管
节堆置在一处。这样,取用时方便,且不易弄错,防止发生低填土管节用于高填
土处而被压裂的事故。
21.2.3 不论涵管是搁置在混凝土、砌体基础或天然地基上,都要求管座混凝土或
填土弧形管座表面与管身密贴,这样可使管节受力均匀。设置密贴的管座,可使
地面与涵洞顶的距离h 值减小,因而按填土重对于涵洞的竖向压力计算公式
P = γ 0DCH 检验时,CH 值随h 值减小而减小。即减小了填土重对涵洞的竖向压力。
例如对填土4.8m、内径1m 的管涵,不设弧形管座的比设管座的将增加竖向压力
12.7%。若填土较高,内径较大时,增加压力百分比更大些。
305
21.2.4 过去曾发生过预制为低填土的管节安装在高填土处的情况,使管节多处发
生裂缝,故规定取用时应严格检查。原规范规定对接管接缝宽度不应大于l0mm,
根据实际经验,由于预制管节端面不易于与轴线完全垂直以及端模板粗糙不平整
等原因,要求接缝宽度不大于l0mm 很难做到,而且因接缝太窄塞缝料也不易填
塞进去,现修订为10~20mm。过去曾有任意加大管节接缝宽度以满足涵洞长度
不足的做法,这种做法是不好的,因接缝太宽,塞缝料不易嵌紧,易漏水。有些
改用水泥砂浆塞缝也不好,因它是无弹性材料,涵洞稍有不均匀沉降,即开裂漏
水。
21.3 拱涵、盖板涵
21.3.1 1 跨径<5m 的拱式过水构造物称为拱涵。因为拱涵跨径小,拱圈施工应
按拱的全宽全厚自两侧拱脚对称地向拱顶进行,在拱顶处合龙,不应由一侧砌筑
至另一侧。
21.3.1 2 现场灌筑拱圈和盖板混凝土应按沉降缝分段,按照本条第1 款的顺序
从两侧向中间广次连续进行,不留施工缝。
21.3.2 采用全填土胎施工的条件是干旱性沟渠,从施工开始到拱圈或盖板完工期
间,不会发生洪水冲毁土胎。此外还应对土胎法与组合钢模板法进行技术经济比
较,然后确定优选方案。
21.3.5 预制安装盖板时发生上下方向错误,或斜交盖板发生斜交角方向错误的事
故,过去时有发生,故条文提示应注意避免。
21.4 倒虹吸管
21.4.1 倒虹吸管适用于路堤高度很低,不能修建明涵处;或因灌溉需要,必须提
高渠底,建筑架空渡槽又不能满足路上净空要求处。倒虹吸管在过水时,压力水
流充满管内,容易渗漏至路基中,而影响路基的稳定和强度,故要求管节接头及
进出水口砌缝应特别严密,不漏水。
21.4.2 倒虹吸管一般不宜在冰冻期施工,当必须在冰冻期施工时,应将管内积水
排出,否则管内积水结冰后体积膨胀,将会使涵管冻裂。
22 通道桥涵
22.1 桥涵的顶进施工
22.1.1 铁路加固一般可采用吊轨梁法、吊轨横梁法、吊轨加纵横梁法、钢轨束梁
法、工字钢束梁法及钢板脱壳法等,应按以下原则选择加固形式:
顶进桥涵跨径小于2m,顶入位置处于线路直线段,运输车辆少、路基填土
密实、覆土厚度在3m 以上时,可不进行线路加固,但应限速通过,并设专人监
视;
顶进桥涵跨径大于3m 小于8m,覆土厚度1m 以上时,可采用钢轨束梁法或
工字钢束梁法加固,或采用钢板脱壳法和吊轨梁等法加固;
顶进桥涵跨径大于8m,顶上又无覆土或覆土很薄时,可采用吊轨加横梁法
或吊轨加纵横梁法加固。
顶进方法如下:
306
整体顶进法。即一般常采用的由路堤一侧将桥涵全长顶入另一侧的方法。
对顶法。对顶法是由路堤两侧同时或先后由各自一侧向另一侧顶入,在路堤
中部合龙。这种顶进法,可缩短顶入长度,减少顶入总阻力,但应注意防止对接
点错位。
中继间法。中继间法是将小桥涵分成数节,增设节间千斤顶,使之交替顶入。
即前节桥涵利用后节作后背反力,用中继间的千斤顶顶进。当其达到最大冲程后,
前节暂停顶入,而进行后节的顶入,这样,后背的最大反力仅为最后一节小桥涵
的顶力,可减小后背工程和设备的受力强度。
对拉法。对拉法是在路基两侧工作坑内各预制半节小桥涵,然后利用小口径
管顶管法,将高强钢丝束或拉杆穿越路基,两端连上两个事先预制的半节小桥涵,
互为地锚,对拉穿越路基,直到对接。只要用作地锚的两个半节小桥涵事先经过
验算,有足够的稳定性,一般是能够成功的。
多箱分次顶进法。多箱分次顶进法,亦称多次顶进法。此法是将预制的多孔
箱涵,逐次分孔顶入路基,避免两孔或多孔同时顶入,以减小后背反力和缩短箱
涵顶面加固路基的长度。
顶拉法。顶拉法是将整座箱涵分为若干节,用通长拉杆串连,根据中继间的
原理,以前后节箱涵互为后背,交替逐节顶拉,做到不设固定后背而将箱涵顶拉
进入路基就位。
牵引法。牵引法是在计划埋设结构位置的路基一侧,设置特殊的张拉千斤顶,
用千斤顶拖动穿过水平钻孔的钢绞线,通过钢绞线将置于另一侧的结构物拉人路
基就位的方法。
22.1.2 3 3)特别是采用整体顶入法或对顶法顶入时,滑板表面应平顺、光滑,
摩擦系数小。桥涵分节较大、较重时,还可设置钢滑道,以减小摩阻力。
22.1.2 3 4)为防止在桥涵顶入启动时将滑板一起带走,还要求滑板底面粗糙
或设锚梁,以保证滑板的稳定性。
22.1.2 3 5)桥涵顶入过程,其前端常有向下扎头(倒栽头)倾向,故宜将滑
板改成前端高、后端低的仰坡。仰坡大小原规范规定为1‰左右,经验证明太小,
现改为3‰左右。有些工地仰坡用到5‰。仰坡可视桥涵设计纵坡、土质和刃脚
前的挖土等情况,加以综合考虑。
22.1.2 4 后背承受桥涵顶入时的水平顶力,位于工作坑后部,它虽是临时构造
物,但必须安全可靠,满足强度和稳定性的要求。后背一般可选用板桩式(钢板
桩或型钢)、重力式或拼装式等,对所需顶力小的顶管亦可采用原土后背。
1.后背的强度计算应考虑以下两点:
顶入前,后背应能承受其后填土的水平推力(主动土压力)。
顶入时,板桩式后背由桩后土的水平抗力(被动土压力)承受全部千斤顶的
顶力;重力式后背则由结构自重与土的摩阻力及部分土的抗力承受顶入时的顶
力。
桥涵顶入时所需的顶力必须克服桥涵重力产生于滑板上的摩阻力、周围土的
摩阻力及前刃角切土时的阻力。顶力可按下式进行计算:
P=k[N1f1+(N1+N2)f2+2Ef3+RA]
式中:P??最大顶力(kN);
Nl??桥涵顶面上的荷载(包括线路加固材料重力)(kN);
fl??桥涵顶面与其上荷载的摩擦系数,由试验确定,无试验资料时,可
视顶上润滑处理情况,采用下列数值:涂石腊为0.17~0.34,涂滑石粉浆为0.30,
307
涂机油调制的滑石粉浆为0.20,覆土较厚时用0.7~0.8;
N2??桥涵重力(kN);
f2??桥涵底面与基底土的摩擦系数,由试验确定,无试验资料时,视基
底土的性质可采用0.7~0.8;
E??桥涵两侧土压力(kN);
f3??侧面摩擦系数,由试验确定,无试验资料时视土的性质可采用
0.7~0.8;
R??土壤对钢刃角正面的单位面积阻力,由试验确定,无试验资料时视
刃角构造、挖土方法、土的性质对细粒土为500~550kPa , 对粗粒土为
1500~1700kPa;
A??钢刃角正面积(m2);
k??系数,一般采用1.2。
2.重力式后背墙的设计与施工可按一般砌体或混凝土挡墙进行,但应考虑桥
涵顶入时所承受的反力,并使土体的静土压力线与顶力作用线一致。
3.板桩后背墙一般按顶端锚碇板桩进行设计。可根据地形、地貌及设备情况
采用埋桩或打桩,但必须使千斤顶的施力点与墙后被动土压力的合力点一致,当
发生最大顶力时,保持板墙稳定。
4.与滑板联为整体的后背,其设计顶力应从桥涵的最大顶力减去滑板的抗滑
力。
5.后背施工时应注意下列事项:
(1)如后背与滑板设计为整体时,混凝土应连续浇筑,不留施工缝;
(2)在浇筑后背梁混凝土时,后背梁与板桩或后墙之间应设置隔离层,以
利竣工后板桩或墙的拆除;
(3)拼装式后背的预制块和预制桩宜在工厂集中预制,后背的垫层用浆砌
片石或填筑砂石等,垫层后的填土应分层夯实;
(4)后背梁采用横顶铁时,应使接触面保持平直,不得有空隙,并须垂直
于桥涵中线。
6.以工作坑壁原土做顶管后背时,应符合下列要求:
(1)计算原土后背横排方木面积时,应满足顶力所需的土的容许承压应力,
若缺乏试验资料时,对一般土质,可按不超过150kPa 考虑;
(2)方木应置于工作坑以下一定深度,使千斤顶的着力点约在方木高度的
2/5 处;
(3)后背土壁应铲修平整,并使设置横木处的壁面与管道顶入方向垂直。
22.1.3 1 预制的桥涵尺寸,允许前端保持正偏差,后端保持负偏差(如同沉井
尺寸上口应比下口稍小一点),顶入时,只要桥涵前端通过后,顶入阻力就可减
小。为了减小顶入阻力,预制桥涵的模板应采用钢模板或内壁光滑、不漏浆的模
板,以保证预制构件表面光滑。
22.1.4 5 本条规定系根据管涵一般管径不会太大,管顶土体为圆弧形,短期内
悬空不易塌陷而提出的,但应注意土质、水文情况,按规定控制超挖量,并在超
挖后及时顶入。
22.1.4 6 桥涵顶入过程中,常常会发生左右偏差或上下偏差(偏高或偏低),严
重时会难以纠正,因此纠偏工作在顶入桥涵施工中是一项重要工作。要点是勤观
测,及时纠正。下面介绍几种偏差调整方法。
1.左右偏差的调整
308
(1)挖土校正法:即在刃角前一侧或桥涵设计中线的一侧适当超挖,而另
一侧不挖或少挖,形成两侧的阻力不同,使桥涵在顶进中逐渐回到设计位置。
(2)千斤顶校正法:用增减一侧千斤顶顶力或数量进行调整。
2.偏高的调整
(1)如因底刃角向上翘,边刃角向里翘,可适当调整刃角高度;
(2)如因底刃角前端超挖略高于底板,须逐渐调整;
(3)如因挖土不够宽、吃土量过大而抬高桥涵时,可在两侧适当超挖。
3.偏低的调整
(1)使边刃角增加向里翘的角度,底刃角增加向上翘的角度;
(2)如因土质松软造成扎头现象时,可换铺0~39cm 厚石料,边铺边顶进,
必要时亦可灌注早强或快硬混凝土。
22.1.4 7 顶入作业应连续进行的要求很重要,如果长期停顿,工作坑可能
被水浸泡而使土基承载力降低,且顶入阻力也会较大地增加。
22.1.4 8 顶入桥涵节间的防水处理,原则上是按设计要求进行,一般采用
沥青麻筋和水泥砂浆填塞,装橡胶止水带,再做防水混凝土层;或在接缝周围填
人普通胶管,用桥涵最后一顶力将缝挤紧,然后在缝内塞沥青麻筋,用水泥砂浆
将缝填平,再做防水层。
309
现行公路工程标准、规范、规程一烙彭
现行公路工程标准、规范、规程一烙彭


名称 序

名称
1
2
3
4
5
6
(JTJ001-97)公路工程技术标准
(JTJ002-87)公路工程名词术语
(JTJ003-86)公路自然区划标准
(JTJ004-89)公路工程抗震设计规范
(JTJ005-96)公路建设项目环境影响评价规范(试行)
(JTJ/T006-98)公路环境保护设计规范
32
33
34
35
36
37
(JTJ051-93)公路土工试验规程
(JTJ052-2000)公路工程沥青及沥青混合料试验规程
(JTJ053-94)公路工程水泥混凝土试验规程
(JTJ054-94)公路工程石料试验规程
(JTJ055-83)公路工程金属试验规程
(JTJ056-84)公路工程水质分析操作规程
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(JTJ011-94)公路路线设计规范
(JTJ012-94)公路水泥混凝土路面设计规范
(JTJ013-95)公路路基设计规范
(JTJ014-97)公路沥青路面设计规范
(JTJ015-91)公路加筋土工程设计规范
(JTJ016-93)公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范
(JTJ017-96)公路软土地基路堤设计与施工技术规范
(JTJ018-97)公路排水设计规范
(JTJ/T019-98)公路土工合成材料应用技术规范
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(JTJ057-94)公路工程无机结合料稳定材料试验规程
(JTJ058-2000)公路工程集料试验规程
(JTJ059-95)公路路基路面现场测试规程
(JTJ/T060-98)公路土工合成材料试验规程
(JTJ061-99)公路勘测规范
(JTJ062-91)公路桥位勘测设计规范
(JTJ063-85)公路隧道勘测规程
(JTJ064-98)公路工程地质勘察规范
(JTJ065-97)公路摄影测量规范
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(JTJ021-89)公路桥涵设计通用规范
(JTJ022-85)公路砖石及混凝土桥涵设计规范
(JTJ023-85)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
(JTJ024-85)公路桥涵地基础设计规范
(JTJ025-86)公路桥涵钢结构及木结构设计规范
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(JTJ/T066-98)公路全球定位系统(GPS)测量规范
(JTJ071-98)公路工程质量检验评定标准
(JTJ073-96)公路养护技术规范
(JTJ073.1-2001)公路水泥混凝土路面养护技术规范
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(JTJ026.1-1999)公路隧道通风照明设计规范
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(JTJ074-94)高速公路交通安全设施设计及施工技术
规范
(JTJ075-94)公路养护质量检查评定标准
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(JTJ032-94)公路沥青路面施工技术规范
(JTJ033-95)公路路基施工技术规范
(JTJ034-2000)公路路面基层施工技术规范
(JTJ035-91)公路加筋土工程施工技术规范
(JTJ036-98)公路改性沥青路面施工技术规范
(JTJ037.1-2000)公路水泥混凝土路面滑模施工技术规范
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(JTJ076-95)公路工程施工安全技术规程
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(JTJ0901-98)1:1000000 数字交通图分类与图式规

GBJ22-87 厂矿道路设计规范
GB50092-96 沥青路面施工及验收规范
GBJ97-87 水泥混凝土路面施工及验收规范
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(JTJ041-2000)公路桥涵施工技术规范 第3页
(JTJ042-94)公路隧道施工技术规范
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GBJ124-88 道路工程术语标准
GB5768-1999 道路交通标志和标线
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