DB34 T 4056-2021 公路桩板式结构设计与施工技术规程.pdf
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1、 ICS 93. CCS P 6 安 公 2021-1 080 66 徽 公路桩 Standa 12-28 发布 徽 桩板式 ard for des 布 安 省 式结构 ign and co 安徽省市场 地 构设计 onstructio 场监督管理 方 计与施 n of highw 理局 发 方 DB 施工技 way pile-s 发 布 34 标 B34/T 405 技术规 slab structu 2022- 4 准 562021 规程 ure -01-28 实 准 实施DB34/T 40562021 I 前言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构
2、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: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。 DB34/T 40562021 1 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
3、(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 13 m 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/T 700 碳素结构钢 GB/T 1499.1 钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋 GB/T 1499.2 钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 3098
4、.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3103.1 紧固件公差 螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 13476 先张法预应力混凝土管桩 GB/T 31387 活性粉末混凝土 GB/T 50448 水泥基灌浆材料应用技术规范 JGJ/T 178 补偿收缩混凝土应用技术规程 JGJ/T 406 预应力混凝土管桩技术标准 JT/T 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 JTG/T 2231-01 公路桥梁抗震设计规范 JTG/T 3310 公路工程混凝土结构耐久性设计规范 JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG 336
5、3 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 YB/T 152 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。 DB34/T 40562021 2 3.1 公路桩板式结构 Highway pile-slab structure 由桩柱支撑梁板,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 Highway widening pile-slab structure 梁
6、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 Highway full width pile-slab structure 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-slab joint connection 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-slab sleeve connection 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-slab bolt conn
7、ection 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 Supporting footing beam 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 Rotary reinforcement connection of slab 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 Prefabricated pile-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
8、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 JTG 3362、JTG/T 3650 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/T 178 的规定,膨胀剂掺量应以混 凝土 28 d 体积保持不变为准。 DB34/T 40562021 3 4.2.3 桩柱采用 PHC、PRC 管桩时,技术指标还应符合 GB/T 13476 的规定。 4.2.4 连接采用超高性能混
9、凝土(UHPC)时,技术指标应符合 GB/T 31387 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/T 1499.1、GB/T 1499.2 和 JTG 3362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/T 5224、YB/T 152 和 JTG 3362 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/T 700、GB/T 1591 的规定。 4.4.2 连接螺栓可采用 Q355、Q390 等材质的产品,质量等级不应低于 B级。螺栓及螺
10、母、垫圈等的技 术指标应符合 GB/T 3098.1、GB/T 3103.1 的规定。 4.5 灌浆料 连接采用的无收缩灌浆料 28 d 抗压强度不应小于 60 MPa,技术指标应符合 GB/T 50448 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) 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
11、 50 50 15 二四级公路 30 30 15 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、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 613 m,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 100 m。 DB34/T 405 4 5.2.2 桩板 a) 路 板 b) 路肩 上 c) 跨 d) 跨 e) 桩 a)支撑 562021 板式结构的横 路基沉降稳定 板部
12、分支撑于 肩承载能力不 上,横向一侧 跨径不大于 9 跨径大于 9 m 桩板式结构的 撑型式 横向设计应符 定、路肩承载 于桩柱上,横 不满足设计要 侧搭接于公路 m 时,桩板 时,桩板式 横向支撑间距 图 图1 桩 符合下列规定 载能力能满足 向一侧支撑于 要求或需要加 路肩上的型式 式结构宜设计 结构可设计为 距 L不宜大于 图 2 桩板式结 桩板式结构示 定: 足设计要求且 于公路路肩上 加高时,拼宽 式,见图 2、 计为少肋、无 为多肋、加劲 于 6 m,外侧 结构横向布置 示意图 无需加高时 上的型式,见 宽型桩板式结 b); 无肋的型式, 劲的型式,见 侧挑臂长度 C b)搭接型
13、置示意图一 ,拼宽型桩板 见图 2、a); 结构可设计为梁 见图3; 见图4; C 不宜大于 2 型式 板式结构可设 ; 梁板完全支撑 m。 设计为梁 撑于桩柱5.3 梁 5.3.1 不应低于 5.3.2 a) a)少肋型 板 梁板可采用钢 于 C40,预应 梁板进行预制 桩板式结构 时,梁板宜 型式 钢筋混凝土或 应力混凝土梁 制节段的划分 构设计为少肋 宜横向分块预 图 3 桩板 图 4 桩板 或预应力混凝 板混凝土强度 分时,应符合 肋、无肋型式 预制,见图 6 图 5 全宽 板式结构横向 板式结构横向 凝土带肋梁板 度等级不应低 合下列规定: 式时,梁板宜 ; 宽预制梁板一 b)无 向
14、布置示意图 向布置示意图 板或等厚梁板 低于C50。 纵向分块预制 一般构造示意 无肋型式 二 三 板。钢筋混凝 制,见图 5; 图 DB34/T 凝土梁板混凝 设计为多肋 40562021 5 凝土强度等级 肋、加劲型式 级 式DB34/T 405 6 b) 预 cm c) 一 5.3.3 梁板 a) 主 制 b) 各 c) 预 5.3.4 节段 关规定。 5.4 桩柱 5.4.1 桩柱 凝土强度等 562021 预制梁板短边 m,最小尺寸 一联端部梁板 板进行钢筋配 主钢筋宜采用 制梁板连接钢 各类钢筋的形 预制梁板吊环 段的划分及尺 柱宜采用预制 等级不应低于 图 边长度不宜大 寸应能适
15、应相 板应设置横肋 配置的设计时 HRB400、HR 钢筋宜采用 HR 形状应适应数控 环应采用 HPB3 尺寸应能适应 制钢筋混凝土 C40,预应力 图 6 全跨预制 大于3 m,顶 板 关构件间的连 ,厚度和宽度 时,应符合下 RB500 钢筋制 RB400、HRB5 控机械加工, 300 钢筋制作 图 7 预制梁 应节段的运输 土或预应力混 力桩柱混凝土 制梁板一般构 板厚度宜控制 连接; 度应满足受力 下列规定: 制作,分布钢 500 钢筋制作 ,配置应设计 作, 严禁使用冷 梁板钢筋构造 输及结构连接 混凝土实心或 土强度等级不 构造示意图 制为2030 力和构造要求 钢筋、架立钢
16、作; 计形成骨架, 冷加工钢筋, 造示意图 接;预制梁板 或空心桩柱、 不应低于 C50 cm,纵肋宽度 求。 钢筋可采用 H 见图7; 计算应力标准 连接应符合本 PHC 及 PRC 0,PHC 及 PR 度宜控制为 HPB300 钢筋制 准值不应大于 本文件第 7. 管型桩柱等 RC 管型桩柱混 20100 制作,预 于 65 MPa。 1 节的有 。桩柱混 混凝土强 度等级应 5.4.2 a) b) 5.4.3 a) b) c) 标引 t l D l1 l2 5.4.4 应符合 GB/T 桩柱进行入土 采用现浇或 1) 对支承 2) 当桩端 采用锤击或 桩柱采用 PH 应根据结构 管桩型
17、号不 地面以上部 引说明: 壁厚; 桩长; 外径; 桩端加密 非加密区 预制桩柱连接 13476 的规 土桩长的确定 或植入法施工 承于土层或嵌 端岩石饱和单 或静压法施工 HC及PRC管 桩 构计算受力, 不宜低于 AB 型 部分桩柱或抗 密区长度; 区长度。 接应符合本文 定。 定时,应符合 工时,入土桩 入基岩中的桩 轴抗压强度标 工时,入土桩 图 8 桩时,应符合 按 JGJ/T 40 型,外径宜选 抗震要求较高 图9 文件第 7.3 节 合下列规定, 桩长应符合下 桩,单桩竖向 标准值小于 桩长应符合设 8 桩柱设计 合下列规定, 06的有关规定 选用 500 mm、 高的桩柱应选
18、预制管桩构 节的有关规定 见图8: 下列规定: 向承载力按 2.0 MPa时, 设计规定。 计分类图 见图 9: 定选择相应型 、600 mm、7 选用满足抗震要 构造示意图 定。 JTG 3363 的 按支承于土 型号的管桩, 700 mm、800 要求的 PRC 管 DB34/T 的规定计算; 土层的桩计算 不宜采用非 0 mm 等规格; 管桩。 40562021 7 算。 非标准设计; DB34/T 405 8 6 结构计算 6.1 一般规 6.1.1 计算 6.1.2 桩板 a) 按 b) 按 c) 按 6.1.3 总体 均匀沉降的 6.1.4 公路 6.2 作用与 6.2.1 计算
19、a) 混 b) 汽 c) 温 d) 其 6.2.2 计算 6.3 计算模 6.3.1 桩板 6.3.2 计算 a) 梁 元 b) 桩 c) 地 562021 算 规定 算应符合本文 板式结构应进 按持久状态承 按照持久状况 按短暂状况结 体计算中应考 的影响。 路桩板式结构 与作用组合 算采用的作用 混凝土收缩、 汽车荷载应采 温度作用应考 其他作用应符 算采用的作用 模型 板式结构总体 算模型的建立 梁板的纵、横 元; 桩柱与主纵梁 地基对入土桩 文件的规定, 进行下列计算 承载能力极限 况正常使用极 结构受力状态 考虑入土范围 构抗震设计及 用应符合下列 徐变作用应 采用车辆荷载 考虑铺装
20、厚度 符合 JTG D60 用组合应符合 体计算可采用 图10 立应符合下列 横肋或纵、横 梁单元之间的连 桩柱的约束可模 本文件未规 算: 状态的要求进 限状态的要求 的要求进行施 围管桩的桩土 及计算应符合 列规定: 在桩板结合后 ,同时以车道 ,并宜考虑既 的规定。 合 JTG D60 的 用空间梁格法 0 桩板式结 列规定: 横向支撑部分 连接应根据不 模拟为土弹簧 规定的计算可 进行承载能力 求进行抗裂性 施工阶段应力 土联合作用, 合 JTG/T 223 后计入,并按 道荷载校核, 既有路基等的 的规定。 法计算,见图 结构空间梁格 分应建为主纵 不同接头方式 簧,弹簧刚度 可按照
21、JTG D6 力和整体稳定 性、应力、挠 力计算。 拼宽桩板式 1-01 的规定 按 JTG 3362 荷载大小应 的影响; 图 10。 格法计算示意 、横梁单元 式选择刚性连 度可按 m 法计 60、JTG 336 定性计算; 挠度计算; 式结构的总体计 。 的规定执行 应与公路等级 图 ,其余部分可 连接或弹性连 计算; 62的规定执行 计算应考虑老 ; 级对应; 可建为次纵、 连接; 行。 老路基不 、横梁单DB34/T 40562021 9 d) 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。 (1
22、) 式中: 第i根横梁对应的路基土弹簧竖向刚度(N/m); 第i根横梁宽度(m); 连接枕梁宽度(m); 既有路基土弹性模量,由实测确定(Pa); 既有路基高度(m); 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)。 11 iii kk (2) 式中: 1i k 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); i 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,截面位置和尺寸的确定、计算内容和方法的选择 等应按 JTG
23、3362 的规定执行。 b) 计算应分区统计内力,对内力峰值可进行不小于 0.85 的折减,并应符合相关规定。 6.4.2 桩柱承载能力计算应符合下列规定: a) 进行纵、横向抗压弯、抗剪承载能力计算时,截面位置的确定、计算内容和方法的选择等应 按 JTG 3362的规定执行。 b) 计算应结合连接构造,对梁板在柱顶产生的弯矩合理选择采用的截面形状和尺寸。 6.4.3 梁板与桩柱接头的承载能力计算应符合下列规定: a) 竖向抗冲切承载能力计算应按 JTG 3362 的规定执行。 b) 计算冲切锥体尺寸时,应考虑钢结构法兰或混凝土柱托联合作用的影响。 6.5 正常使用极限状态计算 6.5.1 梁
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