DB14_T 849-2014 空心板桥板底横向预应力加固技术规程.docx

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1、ICS 93.040 P28山 西 省 地DB 14方 标 准DB 14/T 8492014空心板桥板底横向预应力加固技术规程2014 - 03 - 15 发布 2014 - 04 - 15 实施发 布山 西 省 质 量 技 术 监 督 局DB 14/T 8492014目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 一般规定 25 材料 26 体系设计 37 桥面补强 58 铰缝压力注胶 69 横向预应力施工 7参考文献 10IDB 14/T 8492014前 言本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由山西省交通运输厅提出并归口。本标准起草单位

2、：山西省交通科学研究院、太原高速公路有限公司。本标准主要起草人：张俊成、刘玉柱、武移风、杨振峰、郝晓燕、谢海龙、王雪鹏、傅卯生、郭茂 泉、姬兵亮、宋茂林、曹蔚枝、郭殿军、赵庆昌、王慧鑫、吕船、唐国彪、岳丛俊、孙龙华、魏鑫、程 宇鹏、杜光、李向男、邓秦峰。IIDB 14/T 8492014空心板桥板底横向预应力加固技术规程1 范围本标准规定了空心板桥板底横向预应力加固技术的术语和定义、一般规定、材料、体系设计、桥面 补强、铰缝压力注胶、横向预应力施工的内容。本标准适用于山西省境内空心板桥板底横向预应力加固设计、施工，其他梁式桥梁横向预应力加固 设计及施工也可参照执行。2 规范性引用文件下列文件对

3、于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是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/T 700 碳素结构钢GB 1499.1 钢筋混凝土用钢 第一部分：热轧光圆钢筋 GB 1499.2 钢筋混凝土用钢 第二部分：热轧带肋钢筋 GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线GB/T 14370 预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T 20065 预应力混凝土用螺纹钢筋 GB 50367 混凝土结构加固设计规范JTG/T J22-2008 公路桥梁加固设计规范JTG/T J23-2008 公路桥梁加固施工技术规范3 术语和定义下列术语和

4、定义适用于本标准。 3.1板底横向预应力加固在空心板底部施加垂直与主梁跨径方向的体外预应力，通过加强空心板之间的横向整体性连接达到 加固空心板桥的目的。3.2锚固块用于横向预应力筋锚固的装置。1DB 14/T 84920144 一般规定4.1 设计、施工相关技术指标应满足国家及行业有关强制性标准的要求。4.2 宜使用成熟的经主管部门鉴定或批准的新技术、新工艺、新材料、新设备。4.3 应按照国家有关规定主动采取相关措施降低或减少环境污染，保护环境。4.4 应制定安全保障方案，遵守安全操作规程。4.5 横向预应力加固体系，应综合考虑原桥的使用状况、存在缺陷、病害处理等因素进行系统设计， 应和重做桥

5、面铺装、铰缝压力注胶等加固方法配合使用。5 材料5.1 预应力筋横向预应力材料宜选用经防腐处理的精轧螺纹钢或钢绞线。其质量应分别符合GB/T 5224和 GB/T 20065的规定，预应力锚具质量应符合GB/T 14370的规定。5.2 钢材宜采用Q235钢、Q345钢，其质量应分别符合GB/T 700和GB/T 1591的规定。5.3 钢筋宜采用HRB400级以上热轧带肋钢筋，其质量应符合GB 1499的相关规定。5.4 铰缝灌注及裂缝修补用胶用于铰缝灌注及裂缝修补用胶应符合GB 50367和JTG/T J22的规定，具体见表1。 表 1 用于铰缝灌注和裂缝修补的结构胶安全性检验合格指标检

6、验 项 目性 能 指 标胶 体 性 能抗拉强度（MPa）20抗拉弹性模量（MPa）1500抗压强度（MPa）50抗弯强度（MPa）30，且不得呈脆性（碎裂状）破坏钢钢拉伸抗剪强度标准值（MPa）10不挥发物含量（固体含量）（%）99可灌注性能注入宽度为 0.1 mm 的裂缝注：可灌注性指在产品使用时规定的压力下灌注的性能指标。5.5 胶黏剂5.5.1 用于预应力锚固块与原桥混凝土之间连接的胶黏剂应使用 A 级胶，其安全性检验指标应满足 GB 50367 和 JTG/T J22-2008 的要求，具体见表 2。2DB 14/T 8492014表 2 锚固用胶粘剂的安全性检验合格指标性能项目性 能

7、 要 求胶体性能劈裂抗拉强度（MPa）8.5抗弯强度（MPa）50抗压强度（MPa）60粘结能力钢钢拉伸抗剪强度标准值(MPa)16约束拉拔条件下带肋钢筋与混 凝土的粘结强度（Mpa）C30 25 L=150mm11C60 25 L=125mm17不挥发物含量（固体含量）（%）995.5.2 锚固用胶黏剂，钢-钢粘结抗剪性能必须经湿热老化检验合格。老化时间不得少于 90d，经湿热 老化条件后的试件，应在常温条件下进行钢钢拉伸抗剪试验，其强度降低的百分率（%）应不得大于 10%。6 体系设计6.1 配筋计算6.1.1 可采用刚接板法计算荷载作用下铰缝处横向弯矩影响线，以此进行横向预应力筋的配筋计

8、算。6.1.2 铰缝处横向弯矩可按式（1）和式（2）计算： ps sin . = mC sin . 式中：b 空心板宽度（m）；i各车辆荷载作用位置对应的横向弯矩影响线坐标值（m）；mC 空心板铰缝处横向弯矩峰值，mC = ps 不同类型荷载折算为正弦荷载系数，计算方法见表3。3DB 14/T 8492014表 3 不同类型荷载折算为正弦荷载系数序号荷载形式荷载系数ps1集中荷载 P（离支点距离 a）2局部均布荷载 q（重心距支点 c，范围长度 2)3全跨均布荷载 qC /26.1.3 每根横向预应力承担的弯矩按下述方法计算C 1C 2ABCC 2/2CC 2 -图 1 横向预应力布置示意图

9、图1中B位置处的横向预应力承担的弯矩按式（3）计算：Mb = mC dx . 式中：a1 ，a2 分别为计算力筋与相邻力筋间距的中点距支座中心线的距离。6.1.4 横向预应力筋最大间距不应大于桥宽的 1/2。6.1.5 横向预应力筋的张拉控制应力不得超过 0.6fpk,e。6.1.6 横向预应力加固后的桥梁结构，可采用比拟正交异性板法计算横向分布系数。6.1.7 应对板顶混凝土拉应力进行验算，横向预应力张拉后产生的板顶拉应力满足桥梁设计相关规范 要求。6.1.8 横向预应力应设置减振装置，减振应布置在力筋的等分点处，每根力筋应至少布置 2 个减振装 置。6.2 锚固块设计锚固块应采用钢结构，可

10、采用图2的构造形式。应对锚固块进行抗剪、抗弯、局部承压、焊缝、连 接件强度、锚固螺栓抗剪等方面的计算。4DB 14/T 8492014图 2 锚固块构造形式7 桥面补强7.1 一般要求7.1.1 补强层混凝土的强度等级不应低于原结构构件强度，厚度不宜小于 10 cm，应考虑增加自重对 结构产生的影响。7.1.2 新旧混凝土结合面应设置锚固钢筋，每平米的锚固钢筋数量宜为 48 根，在梁端或支座部位剪 应力较大处取大值。7.1.3 补强层中须设钢筋网片，其网格间距应不大于 15 cm，直径宜在 12 mm16 mm 之间。7.1.4 宜采用钢纤维混凝土或其它具有收缩小、抗裂性能强的高性能混凝土浇筑

11、补强层。7.1.5 植筋胶应采用 A 级胶，应具备黏结力强、耐久性好、快硬性和低毒、无害等特性。7.1.6 应采用混凝土界面剂增强新旧混凝土之间的粘结力。7.2 施工要点及质量控制涂刷界面剂桥面凿毛 结合面处理7.2.1 施工工序见图 3。植筋、绑扎 钢筋浇筑混凝土 养生图 3 桥面补强施工工序图7.2.2 凿除原桥面铺装，尽量减少对主梁的损坏。7.2.3 对结合面进行处理。结合面应凿除原结构表面浮浆，使骨料外露，形成不深度小于 6 mm 的凹 凸粗糙面，并彻底清扫干净，结合面处理不得破坏原结构的混凝土强度。5DB 14/T 84920147.2.4 对存在缺陷的部位，应进行修补。出现钢筋锈蚀

12、引起混凝土胀裂时，先剔除松动开裂的混凝土， 再进行钢筋表面除锈和防护等。7.2.5 钻孔应避让混凝土中的预应力筋束和普通钢筋。7.2.6 植入锚固筋，并与补强层内钢筋网可靠连接。7.2.7 待补强层混凝土强度达到设计强度的 90%以上，才能进行下一道工序施工。7.2.8 胶黏材料的配置、使用时间应严格按产品说明进行控制。7.2.9 植入锚固钢筋的孔径、孔位、孔深、外露高度与埋入段长度应符合设计要求，钢筋应与结合面 垂直。7.2.10 补强层不得出现露筋和空洞现象。8 铰缝压力注胶8.1 一般要求8.1.1 用于铰缝压力注胶的结构胶除应符合 JTG/T J22-2008 4.7 条相关规定外，尚

13、需符合下列要求：a) 胶液黏度小，渗透性、可灌性好。b) 固化后收缩小，固化时间可调节，固化后不应遗留有害化学物质。8.1.2 灌注胶配制时，应根据现场气温，按照产品说明书调整结构胶及石英粉的添加比例。8.1.3 铰缝注胶宜分段进行，每个灌注区段长度不宜大于 3 m。8.1.4 应沿铰缝走向布置不同功能的胶管，其间距宜为 30 cm50 cm，铰缝空隙最深处宜埋设排气管。8.2 施工要点及质量控制8.2.1 铰缝压力注胶施工工序图见图 4。凿除勾缝砂浆 清除铰缝内松 散混凝土 灌注区分段 深度探底埋设胶管 一 封缝 一 压力注胶 一 封闭注胶管 一 外观修饰 图 4 铰缝压力注胶施工工序图8.

14、2.2 凿除铰缝原勾缝砂浆，将铰缝内的松散混凝土清除干净。8.2.3 根据铰缝缺陷状况确定各注胶段，对各区段内铰缝空隙区的深度进行探深，并作标记。每个区 段埋设具有不同功能的注浆管，其布置示意图见图 5。6DB 14/T 8492014图 5 铰缝压力注胶示意图8.2.4 胶管在铰缝内不得弯曲，上管口距离铰缝内密实混凝土 1 cm2 cm。8.2.5 埋设完毕后，对铰缝口进行封闭，并做外观收面处理，必要时使用环氧树脂砂浆局部补强较宽 的空隙区。8.2.6 注胶时应从一端注胶管注胶，待临近的过程控制管相继出胶时，对过程控制管进行封闭，待排 气管出胶后，保持恒压继续压灌，当进胶速度小于 0.1 L

15、/min 时，再继续灌注 5 min 后停止压胶。封闭排气管，切断注胶管并予以封闭。8.2.7 铰缝内注入的结构胶达到 70%以上的设计强度时，进行外观修饰。8.2.8 应根据浆液流动性选择注浆压力，一般为 0.4 Mpa0.6 Mpa。8.2.9 当注入铰缝的结构胶达 7 d 固化期时,应采用取芯法对注胶效果进行检验，芯样检验应采用劈裂 抗拉强度测定方法。当检验结果符合下列条件之一时为符合设计要求：a) 沿铰缝方向施加的劈力，其破坏应发生在混凝土部分；b) 破坏虽有部分发生在界面上，但其破坏面积不大于破坏总面积的 15%。9 横向预应力施工9.1 一般要求9.1.1 锚固块定位应综合空心板整

16、体几何形态，根据横坡情况调整锚固块的夹角，保证夹具与预应力 筋垂直。9.1.2 当锚固块位于泄水孔下方时，应对泄水孔进行改造，避免锚固块受到水的浸蚀。9.1.3 当空心板腹板厚度过薄造成锚固深度不足，应及时通知设计单位对锚固块进行调整。9.1.4 张拉设备应配套标定，并配套使用。9.1.5 在横向预应力张拉过程中，应对主梁进行监控，可根据实际情况选择下列内容进行监测：a) 观察主梁病害的发展及变化情况；b) 监测主梁变位及挠度变化；c) 监测主梁受力特征断面（跨中断面、支点断面、体外预应力锚固断面）混凝土应力变化情况；7DB 14/T 8492014d) 监测体外预应力钢束内力的变化；e) 监

17、测空心板底不同位置处横向应力变化；f) 监测空心板铰缝处内力变化情况。9.2 锚固块施工要点及质量控制9.2.1 锚固块为钢制结构，宜在工厂制作加工。所用钢材应进行表面喷砂除锈，切割边缘应光滑，无 毛刺、咬口及翘曲等缺陷。如现场加工时，应采取适当焊接工艺，减小焊接变形。9.2.2 锚固块制作完成后，应进行防腐处理。9.2.3 锚固块安装工序示意图见图 6。安装位置处混 凝土打磨、凿毛 钻孔定位 清孔 一 植筋 粘贴锚固块 一 施拧螺栓 图 6 锚固块安装工序图9.2.4 凿除锚固块安装位置处混凝土碳化部分，露出坚实混凝土，并进行表面凿毛，凿毛纹理应与垫 板剪力方向垂直。9.2.5 钻孔过程中如

18、遇到钢筋要避让，适当移动孔位，并及时通知设计单位。9.2.6 钻孔结束后，应清除孔内粉尘。9.2.7 按照实际钻孔位置，在锚固钢板上进行钻孔。9.2.8 按照 JTG/T J23-2008 附录 B 中的锚栓施工方法进行施工。9.2.9 安装钢锚固块过程中，螺栓与钢板孔有误差时，可对钢板进行适当扩孔，不得用电焊氧焊等热 熔方式扩孔。9.2.10 应采用涂抹法粘贴钢锚固块，黏结胶的涂抹厚度通常为 3 mm5 mm，以保证粘贴面胶层饱满 密实。清除挤出的多余胶黏剂。9.2.11 在拧螺母时，如出现螺栓转动，应拆除钢板重新植螺栓。9.2.12 拧紧螺栓后，应保证胶液从钢板四周溢出，并填充满钢板的螺栓

19、孔。9.2.13 锚固螺栓数量、规格、钢板的搭接长度不得低于设计值。9.2.14 钻孔直径、深度、垂直度以及锚栓的植入深度应满足 JTG/T J23-2008 中的相关要求。9.2.15 钢板焊接应满足一级焊缝外观质量标准。9.2.16 锚固钢板的有效粘结面积应不小于 95%，可用以下三种方法检查：a) 敲击检测法；b) 超声波检测法；c) 红外线检测法。8DB 14/T 84920149.3 预应力张拉施工要点及质量控制9.3.1 安装精轧螺纹钢的施工要点：a) 将预应力精轧螺纹钢穿入梁体两侧对应的锚垫板孔中，在穿孔过程中应避免受到较大的冲击碰 撞。可利用减震装置做临时固定和支撑。b) 钢筋

20、就位后安装锚具，并用扳手拧紧，两端的钢筋头应伸出锚具外 7 个螺纹以上。c) 将穿心螺杆拧入钢筋张拉端螺纹至少 6 个螺纹，撑脚及套筒安装就位。9.3.2 安装预应力钢绞线的施工要点：a) 预应力钢绞线的下料长度应根据桥梁横向净宽，以及锚固端、张拉端工作长度进行计算确定， 钢绞线宜采用砂轮机切割。b) 钢绞线在安装及运输过程中，要保护其 HDPE 外皮不受损伤。c) 利用绳索将钢绞线牵引并穿过锚固端和张拉端，并予以固定。9.3.3 预应力筋张拉的施工要点：a) 张拉顺序应由跨中向两端对称进行。张拉读数节点为设计应力的 10%、20%、50%、80%、100%。 张拉至设计应力的 10%时为初始

21、预加力，作为计算钢筋伸长量的初始读数。张拉到设计应力的 10%、20%、50%、80%、100%时分别读数，至设计应力的 100%持荷 2 min，最后读数。b) 采用精轧螺纹钢作为预应力筋时，在张拉过程中，应随张拉不断拧紧螺母，直到持荷完毕。c) 张拉结束后应在 12 小时内安装减震装置，以避免车辆作用下梁板的振动对预应力造成损失。9.3.4 预应力筋张拉采用双控法，张拉力和伸长值均应符合设计要求，设计无规定时，实际伸长值与 理论伸长值的差值应控制在 6%以内。9.3.5 预应力筋张拉时，应先调整到初应力0 ，该初应力宜为张拉控制应力con 的 10%，伸长值应从 初应力时开始量测。力筋的实

22、际伸长值除量测的伸长值外，还应考虑初应力以下的推算伸长值。9.3.6 体外预应力张拉控制及尺寸偏差应满足表 4 要求。表 4 体外预应力张拉控制及尺寸偏差实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法及频率1钢索坐标（mm）梁长方向30尺量，抽查 50%梁高方向102张拉力值符合设计要求查油压表读数，全部3张拉伸长率符合设计要求，设计未规定时， 6%尺量，全部4断丝滑移数钢束每束 1 根，且每断面不超过钢丝总数的 1%目测，每根钢筋不允许9DB 14/T 8492014参 考 文 献1 GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范2 GB 50017-2003 钢结构设计规范3 JC/T 907-2002 混凝土界面处理剂4 JTG H11-2004 公路桥涵养护规范5 JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范6 JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范7 JTG/T B05-2004 公路项目安全性评价指南8 JTG/T F50-2011 公路桥涵施工技术规范9 JGJ 85-2010 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程10 DB14/T 6802012 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁加固技术规程_10