DB34_T 4056-2021 公路桩板式结构设计与施工技术规程.docx
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1、ICS93.080CCSP6634安徽省地方标准DBB34/T405562021公路桩板式结构设计与施工技术规程Standaardfordesignandcoonstructionofhighwwaypile-sslabstructuure2021-112-28发布2022-01-28实施安徽省市场监督管理局发布DB34/T40562021前言本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由安徽省交通控股集团有限公司提出。本文件由安徽省交通运输厅归口。本文件起草单位:
2、安徽省交通控股集团有限公司、安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司、同济大学、合肥工业大学、安徽巢湖路桥建设集团有限公司。本文件主要起草人:胡可、曹光伦、朱俊、李剑鸾、刁凯、杨大海、郑建中、于春江、席进、吴建民、孙海鹏、陈发根、邓陈记、雷进、朱玉、蔡杰、刘志权、陈亮、方圆、魏民、陈玉宏、曹皓。IDB34/T40562021公路桩板式结构设计与施工技术规程1范围本文件规定了公路桩板式结构(以下简称桩板式结构)的材料、结构设计、结构计算、构造设计、耐久性设计、工厂制造、现场施工要求。本文件适用于单跨跨径不大于13m的公路桩板式结构的设计与施工。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而
3、构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T700碳素结构钢GB/T1499.1钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋GB/T1499.2钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T3103.1紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母GB/T5224预应力混凝土用钢绞线GB/T13476先张法预应力混凝土管桩GB/T31387活性粉末混凝土GB/T50448水泥基灌浆材料应用技术规范JGJ/T178补偿收缩混凝土
4、应用技术规程JGJ/T406预应力混凝土管桩技术标准JT/T722公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件JTG/T2231-01公路桥梁抗震设计规范JTG/T3310公路工程混凝土结构耐久性设计规范JTG3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG3363公路桥涵地基与基础设计规范JTG/T3650公路桥涵施工技术规范JTGD60公路桥涵设计通用规范JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程YB/T152高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。1DB34/T405620213.1公路桩板式结构Highwaypile-slabstructure由桩柱支
5、撑梁板,梁板上布设公路行车系统的轻型承载结构,可分为拼宽型桩板式结构和全宽型桩板式结构两种型式。3.2拼宽型桩板式结构Highwaywideningpile-slabstructure梁板支撑于桩柱顶部,并在横向一侧支撑、连接或搭接于既有公路路基上的桩板式结构。3.3全宽型桩板式结构Highwayfullwidthpile-slabstructure梁板完全支撑于桩柱顶部的桩板式结构。3.4铰接式桩板连接Pile-slabjointconnection桩柱顶部设置弹性垫,预埋U型钢筋插入上部预制梁板预留孔内,浇筑成型的连接方式。3.5套筒式桩板连接Pile-slabsleeveconnecti
6、on桩柱顶部外套圆钢管,预埋U型钢筋插入上部预制梁板预留孔内,浇筑成型的连接方式。3.6栓接式桩板连接Pile-slabboltconnection桩柱顶部安装法兰盘,设置连接螺栓穿入上部预制梁板预留孔内,灌注成型的连接方式。3.7连接枕梁Supportingfootingbeam沿既有路基边缘纵向设置,用于支撑或连接拼宽型桩板式结构梁板一侧的钢筋混凝土地基梁。3.8回转式钢筋连接Rotaryreinforcementconnectionofslab预制构件端部设置U型钢筋,在梁板安装后相互交错布置,并通过设置串联钢筋、浇筑混凝土形成整体的连接。3.9预制桩柱Prefabricatedpile
7、-pier采用预制工艺生产的实心或空心桩柱、PHC及PRC管型桩柱等梁板支撑结构。4材料4.1一般规定桩板式结构采用的材料应符合本文件的规定。本文件未进行规定的,应符合国家和行业现行有关标准化文件的规定。4.2混凝土4.2.1桩板式结构采用的C50、C40、C20混凝土、M15水泥砂浆等,技术指标应符合JTG3362、JTG/T3650的规定。4.2.2桩板式结构采用补偿收缩混凝土时,技术指标还应符合JGJ/T178的规定,膨胀剂掺量应以混凝土28d体积保持不变为准。2公路等级主体结构可更换部件梁板(含梁板连接)桩柱(含桩板连接)栏杆、伸缩装置、支座等高速公路、一级公路505015二四级公路3
8、03015DB34/T405620214.2.3桩柱采用PHC、PRC管桩时,技术指标还应符合GB/T13476的规定。4.2.4连接采用超高性能混凝土(UHPC)时,技术指标应符合GB/T31387的规定。4.3钢筋及预应力筋4.3.1钢筋宜采用HPB300、HRB400,HRB500热轧钢筋,技术指标应符合GB/T1499.1、GB/T1499.2和JTG3362的规定。4.3.2预应力筋宜采用高强度、低松弛钢绞线,技术指标应符合GB/T5224、YB/T152和JTG3362的规定。4.4钢材4.4.1桩板式结构采用的钢材技术指标应符合GB/T700、GB/T1591的规定。4.4.2连
9、接螺栓可采用Q355、Q390等材质的产品,质量等级不应低于B级。螺栓及螺母、垫圈等的技术指标应符合GB/T3098.1、GB/T3103.1的规定。4.5灌浆料连接采用的无收缩灌浆料28d抗压强度不应小于60MPa,技术指标应符合GB/T50448的规定。5结构设计5.1一般规定5.1.1桩板式结构的设计应遵循安全、适用、经济、耐久的原则,充分考虑土地占用、地形地质、建造效能等因素。5.1.2桩板式结构的设计基准期为100年,设计使用年限应按表1采用。表1公路桩板式结构设计使用年限(年)5.1.3桩板式结构应根据技术发展、建设条件、施工技术、营运及养护要求等进行标准化设计,结构的布跨、分联、
10、形状和构造应合理、简洁。5.2总体布置5.2.1桩板式结构的纵向设计应符合下列规定:a)结构形式应采用桩板联合框架式结构,跨径宜设计为613m,一联中间桩柱与梁板可采用铰接或固结,端部应允许滑动,见图1;b)一联联长应合理选择,一般不宜大于100m。3DB34/T405562021图1桩板式结构示意图5.2.2桩板式结构的横向设计应符合下列规定:a)路基沉降稳定、路肩承载能力能满足设计要求且无需加高时,拼宽型桩板式结构可设计为梁板部分支撑于桩柱上,横向一侧支撑于公路路肩上的型式,见图2、a);b)路肩承载能力不满足设计要求或需要加高时,拼宽型桩板式结构可设计为梁板完全支撑于桩柱上,横向一侧搭接
11、于公路路肩上的型式,见图2、b);c)跨径不大于9m时,桩板式结构宜设计为少肋、无肋的型式,见图3;d)跨径大于9m时,桩板式结构可设计为多肋、加劲的型式,见图4;e)桩板式结构的横向支撑间距L不宜大于6m,外侧挑臂长度C不宜大于2m。a)支撑型式b)搭接型式图2桩板式结构横向布置示意图一4DB34/T40562021a)少肋型式b)无肋型式图3桩板式结构横向布置示意图二图4桩板式结构横向布置示意图三5.3梁板5.3.1梁板可采用钢筋混凝土或预应力混凝土带肋梁板或等厚梁板。钢筋混凝土梁板混凝土强度等级不应低于C40,预应力混凝土梁板混凝土强度等级不应低于C50。5.3.2a)梁板进行预制节段的
12、划分时,应符合下列规定:桩板式结构设计为少肋、无肋型式时,梁板宜纵向分块预制,见图5;设计为多肋、加劲型式时,梁板宜横向分块预制,见图6;图5全宽预制梁板一般构造示意图5DB34/T405562021图6全跨预制梁板一般构造示意图b)预制梁板短边长度不宜大于3m,顶板厚度宜控制为2030cm,纵肋宽度宜控制为20100cmm,最小尺寸应能适应相关构件间的连接;c)一联端部梁板应设置横肋,厚度和宽度应满足受力和构造要求。5.3.3梁板进行钢筋配置的设计时,应符合下列规定:a)主钢筋宜采用HRB400、HRRB500钢筋制作,分布钢筋、架立钢筋可采用HPB300钢筋制作,预制梁板连接钢筋宜采用RB
13、400、HRB5500钢筋制作;b)各类钢筋的形状应适应数控机械加工,配置应设计形成骨架,见图7;c)预制梁板吊环应采用HPB3300钢筋制作,严禁使用冷加工钢筋,计算应力标准值不应大于65MPa。图7预制梁板钢筋构造示意图5.3.4节段的划分及尺寸应能适应节段的运输及结构连接;预制梁板连接应符合本文件第7.1节的有关规定。5.4桩柱5.4.1桩柱宜采用预制钢筋混凝土或预应力混凝土实心或空心桩柱、PHC及PRC管型桩柱等。桩柱混凝土强度等级不应低于C40,预应力桩柱混凝土强度等级不应低于C500,PHC及PRRC管型桩柱混凝土强6DB34/T40562021度等级应符合GB/T13476的规定
14、。5.4.2a)桩柱进行入土桩长的确定时,应符合下列规定,见图8:采用现浇或植入法施工时,入土桩长应符合下列规定:1)对支承于土层或嵌入基岩中的桩,单桩竖向承载力按JTG3363的规定计算;2)当桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值小于2.0MPa时,按支承于土层的桩计算。b)采用锤击或静压法施工时,入土桩长应符合设计规定。图8桩柱设计分类图5.4.3a)HC桩柱采用PH及PRC管桩时,应符合下列规定,见图9:应根据结构计算受力,按JGJ/T4006的有关规定选择相应型号的管桩,不宜采用非标准设计;b)管桩型号不宜低于AB型,外径宜选用500mm、600mm、7700mm、800mm等规格;c)地面
15、以上部分桩柱或抗震要求较高的桩柱应选用满足抗震要求的PRC管桩。标引说明:t壁厚;l桩长;D外径;l1桩端加密区长度;l2非加密区长度。图9预制管桩构造示意图5.4.4预制桩柱连接应符合本文件第7.3节的有关规定。7DB34/T4055620216结构计算6.1一般规定D66.1.1计算应符合本文件的规定,本文件未规定的计算可按照JTG60、JTG33662的规定执行。6.1.2桩板式结构应进行下列计算:a)按持久状态承载能力极限状态的要求进行承载能力和整体稳定性计算;b)按照持久状况正常使用极限状态的要求进行抗裂性、应力、挠度计算;c)按短暂状况结构受力状态的要求进行施工阶段应力计算。6.1
16、.3总体计算中应考虑入土范围管桩的桩土联合作用,拼宽桩板式结构的总体计算应考虑老路基不均匀沉降的影响。6.1.4公路桩板式结构抗震设计及计算应符合JTG/T2231-01的规定。6.2作用与作用组合6.2.1计算采用的作用应符合下列规定:a)混凝土收缩、徐变作用应在桩板结合后计入,并按JTG3362的规定执行;b)汽车荷载应采用车辆荷载,同时以车道荷载校核,荷载大小应与公路等级对应;c)温度作用应考虑铺装厚度,并宜考虑既有路基等的影响;d)其他作用应符合JTGD60的规定。6.2.2计算采用的作用组合应符合JTGD60的规定。6.3计算模型6.3.1桩板式结构总体计算可采用空间梁格法计算,见图
17、10。图10桩板式结构空间梁格法计算示意图6.3.2计算模型的建立应符合下列规定:a)梁板的纵、横肋或纵、横向支撑部分应建为主纵、横梁单元,其余部分可建为次纵、横梁单元;b)桩柱与主纵梁单元之间的连接应根据不同接头方式选择刚性连接或弹性连接;c)地基对入土桩柱的约束可模拟为土弹簧,弹簧刚度可按m法计算;8DB34/T40562021d)既有路基与梁板的连接可模拟为土弹簧,弹簧刚度可实测或按式(1)计算;e)既有路基与新桩板式结构间不均匀沉降的影响可按式(2)计算。𝑘𝛼𝑏𝑏𝐸/𝐻(1)式中:w
18、896;第i根横梁对应的路基土弹簧竖向刚度(N/m);𝑏第i根横梁宽度(m);𝑏连接枕梁宽度(m);𝐸既有路基土弹性模量,由实测确定(Pa);𝐻既有路基高度(m);𝛼既有路基不均匀及尺寸影响系数,无实测数据时取0.9(1+H0/3)。k1i=hik1i(2)式中:k1i不均匀沉降修正的第i根横梁对应的路基土弹簧竖向刚度(N/m);hi不均匀沉降修正系数,一般取0.81.0,应在计算中进行调整。6.4承载能力极限状态计算6.4.1梁板承载能力计算应符合下列规定:a)进行纵、横向抗弯、抗剪承载能力计算时,截面位置和尺寸
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