DB14 T 2917—2023 装配式梁桥体外预应力加固技术指南.pdf
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1、 ICS 93.040 CCS P 28 14 山西省地方标准 DB14/T 29172023 装配式梁桥体外预应力加固技术指南 2023-12-04 发布2024-04-05 实施山西省市场监督管理局发 布 DB14/T 29172023 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 基本规定.2 5 材料.3 6 加固设计.5 7 加固施工.10 8 检验与验收.13 9 后期维护.14 DB14/T 29172023 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由山西省交通运输厅
2、提出、组织实施和监督检查。山西省市场监督管理局对标准的组织实施情况进行监督检查。本文件由山西省交通运输标准化技术委员会(SXS/TC37)归口。本文件起草单位:山西省交通新技术发展有限公司 本文件主要起草人:张坤、黄帅、牟开、宁京、王晋璧、王雪鹏、张江浩、雷志军、马冬云、刘涛、王程宏、张旋。DB14/T 29172023 1 装配式梁桥体外预应力加固技术指南 1 范围 本文件提供了公路装配式梁桥体外预应力加固的设计、施工、检验与验收以及后期维护等方面的技术指导。本文件适用于采用钢绞线及钢结构装置施加体外预应力的装配式梁桥加固工程,适用于中小跨径的装配式混凝土箱梁、T(I)梁、空心板桥,其它类型
3、桥梁可参照使用。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 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件 GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 5780 六角头螺栓C级 GB/T 5782 六角头螺栓 GB/T 8923.1 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部 GB/T 14370 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB 50017 钢结构设计标准 GB 50046 工业建筑防腐蚀
4、设计标准 GB 50367 混凝土结构加固设计规范 JGJ 85 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ 145 混凝土结构后锚固技术规程 JGJ 146 建设规程施工现场环境与卫生标准 JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG 5120 公路桥涵养护规范 JTG 5220 公路养护工程质量检验评定标准 JTG/T 289 混凝土结构加固用聚合物砂浆 JT/T 853 无粘结钢绞线体外预应力束JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范 JTG D64 公路钢结构桥梁设计规范 JTG F90 公路工程施工安全技术规范 JTG H30 公路养护安全作业规程 JTG
5、/T J21 公路桥梁承载能力检测评定规程JTG/T J22 公路桥梁加固设计规范 JTG/T J23 公路桥梁加固施工技术规范 DB14/T 849 空心板桥板底横向预应力加固技术规程 3 术语和定义 DB14/T 29172023 2 下列术语和定义适用于本文件。体外预应力加固 通过体外预应力筋(钢绞线)对桥梁主动施加预应力,以改善原桥结构受力状况的加固方法。钢结构装置 包括锚固装置、转向装置、定位装置。锚固装置 用于体外束锚固的钢结构装置。转向装置 用于体外束转向的钢结构装置。定位装置 用于体外束保持线型的钢结构装置。减振装置 改变体外束自振频率,降低体外束振动幅度的装置。4 基本规定
6、一般要求 4.1.1 适用条件:恢复或提高结构或构件的承载能力;改善结构或构件的使用性能(抗裂性和耐久性等)。4.1.2 基本原则:装配式梁桥采用体外预应力加固法时,被加固构件的混凝土强度等级不低于 C25;加固方案具有可施工性;减少对原结构的损伤;考虑加固过程中结构或构件出现失稳、坍塌等可能性,并采取有效措施;体外预应力加固法可单独使用,也可与其它加固方法联合使用。程序与内容 4.2.1 可按下列程序进行:桥梁检测与评定加固设计加固施工检验与验收后期维护。4.2.2 加固设计内容一般包括:加固方法适用性和可行性分析;加固总体设计和加固方案比选;体外预应力设计;锚固装置、转向装置等局部构件设计
7、;其他细部构造设计以及体外预应力加固体系的耐久性设计。4.2.3 加固施工内容一般包括:DB14/T 29172023 3 施工准备;施工放样;原结构混凝土表面处理;锚固装置、转向装置和定位装置施工;体外预应力筋(束)施工;减振装置安装;防腐及防锈处理;施工监测。5 材料 预应力筋(束)预应力筋采用钢绞线,其质量标准应符合GB/T 5224的规定,预应力锚具应符合GB/T 14370和JGJ 85的规定。钢材及焊接材料 5.2.1 钢材和焊缝的强度设计值、焊接材料的型号和质量应符合 JTG D64 的规定。5.2.2 高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合 GB/T 1231 的规定。普通螺栓
8、应符合 GB/T 5780 和GB/T 5782 的规定。锚固件 5.3.1 锚固件为螺杆时,宜采用全螺纹螺杆,钢材等级宜为 Q355 级或以上。5.3.2 锚固件为锚栓时,其钢材的力学性能指标应符合表 1 的规定。表1 锚栓的钢材力学性能指标 性能等级抗拉强度标准值(MPa)屈服强度标准值(MPa)断后伸长率(%)碳素钢及合金钢锚栓 5.8 级500400106.8 级60048088.8 级80064012不锈钢锚栓 50(d39mm)5002100.6 d70(d24mm)7004500.4 d80(d24mm)8006000.3 d注:性能等级5.8级表示:抗拉强度标准值=500MPa
9、,屈服强度标准值/抗拉强度标准值=0.8,余类推;表中的d表示锚栓的公称直径。5.3.3 锚固件为高强螺栓时,其钢材的力学性能指标应符合表 2 的规定。DB14/T 29172023 4 表2 高强螺栓的钢材力学性能指标 性能等级抗拉强度(MPa)规定非比例延伸强度(MPa)断后延伸率(%)高强螺栓 8.8 级83010306601210.9 级1040-124094010胶黏剂 5.4.1 桥梁加固用胶黏剂,采用满足 JTG/T J22 要求的 A 级胶。5.4.2 种植锚固件用的胶黏剂,应采用专门配制的改性环氧树脂剂、改性乙烯基酯类胶黏剂或改性氨基甲酸酯胶黏剂,其安全性能指标应符合表 3
10、的规定。表3 锚固用胶黏剂的安全性能指标 性 能 项 目 A 级胶性能要求 胶体性能 劈裂抗拉强度(MPa)8.5抗压强度(MPa)60抗弯强度(MPa)50黏结能力 约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土的黏结强度 C30 25 L=150mm11C60 25 L=125mm17不挥发物含量(固体含量)(%)99注:表中的性能指标除标有强度标准值外,均为平均值。5.4.3 粘贴钢结构装置用的胶黏剂,其安全性能指标应符合表 4 的规定。表4 粘贴钢结构装置用胶黏剂的安全性能指标 性 能 项 目 A 级胶性能要求 胶体性能 抗拉强度(MPa)30抗拉弹性模量(MPa)3500(3000)抗弯强度(MPa
11、)45,且不得呈脆性破坏 抗压强度(MPa)65伸长率(%)1.3黏结能力 与混凝土的正拉黏结强度(MPa)2.5,且为混凝土内聚破坏 不挥发物含量(固体含量)(MPa)99注:表中括号内的抗拉弹性模量指标仅用于灌注黏结型胶黏剂。5.4.4 桥梁加固用胶黏剂应符合无毒卫生等级的规定。5.4.5 寒冷地区桥梁加固用胶黏剂应通过耐冻性检验。聚合物砂浆 DB14/T 29172023 5 5.5.1 聚合物砂浆的物理力学性能指标应符合表 5 的规定。表5 聚合物砂浆物理力学性能指标 序号项目技术指标I 级II 级1凝结时间初凝/min4545终凝/h24242抗压强度(MPa)7d403028d75
12、453抗折强度(MPa)7d8.07.028d12104粘结强度(MPa)14d1.21.05抗渗压力(MPa)2.52.06收缩率(%)0.100.107抗冻性能强度损失率(%)2525质量损失率(%)55注:有抗冻性能要求时,应进行抗冻性能试验。5.5.2 聚合物砂浆的质量检验和验收应符合 JTG/T 289 的相关规定。6 加固设计 一般规定 6.1.1 根据原桥梁设计图、竣工图与检测评定报告进行加固设计,并对原桥主要病害进行现场核对。6.1.2 加固设计时,设计荷载可根据加固目的选取,需维持原设计荷载等级的桥梁采用原设计荷载等级进行计算,需要提高设计荷载的桥梁采用目标设计荷载等级进行计
13、算。6.1.3 加固设计时,根据桥梁现状的检测结果,进行材料、几何等参数的取值,并应考虑结构病害、材料劣化、材料性能差异及新旧材料的结合性能。6.1.4 原桥结构构件的混凝土、钢筋力学指标,按下列规定取值:构件材质状况良好时,可采用原设计的设计值;构件材质状况恶化时,应进行现场检测,采用检测结果推定的设计值;构件混凝土强度等级的检测受实际条件限制而无法取芯时,可采用回弹法与超声回弹检测。6.1.5 体外预应力加固装配式梁桥的作用(荷载)效应,按如下两阶段进行计算:第一阶段:加固施工前,作用(或荷载)应考虑加固时原构件自重、加固构件自重及施工时的其他荷载,由原结构承担;第二阶段:加固施工后,作用
14、(或荷载)应考虑包括构件自重在内的恒载及使用阶段的可变作用,加固后可变作用及新增恒载由加固后结构共同承担。加固计算 6.2.1 装配式梁桥纵向体外预应力加固的计算内容包括:持久状况承载力极限状态计算、持久状况正DB14/T 29172023 6 常使用极限状态计算和持久状况应力计算。6.2.2 持久状况承载力极限状态计算包括:受弯构件的正截面抗弯承载力计算;受弯构件的斜截面抗剪承载力计算。6.2.3 持久状况正常使用极限状态计算包括:抗裂性验算;挠度验算。6.2.4 持久状况的应力计算包括:使用阶段正截面混凝土的法向压应力;使用阶段斜截面混凝土的主压应力;原梁受拉区预应力筋的拉应力;体外预应力
15、筋(束)的拉应力。上述计算参照 JTG 3362 和 JTG/T J22 有关规定执行。6.2.5 装配式梁桥(空心板桥)横向体外预应力加固计算参照 DB14/T 849 的有关规定执行。6.2.6 钢结构装置应进行专项设计,其承载力计算参照 GB 50017、GB 50367、JGJ 145、JTG 3362、JTG/T J22 的有关规定执行。加固构造 6.3.1 一般规定。应充分考虑原桥构造和实际尺寸进行体外预应力加固构造布置。锚固装置、转向装置、定位装置、减震装置沿梁体对称布置。6.3.2 体外预应力筋(束)类型应根据桥梁结构、施工条件及环境条件进行选择,宜优先选用由无粘结钢绞线组成的
16、成品索。为确保空心板桥板底平整、美观,空心板桥纵向体外预应力加固也可采用有粘结钢绞线。6.3.3 纵向体外预应力筋(束)的布置(见图 1图 3)。体外束线形设计时,应进行现场实测,充分考虑原桥实际尺寸与设计尺寸的差别,根据加固需求和结构特点,进行预应力筋线型和张拉力设计,并保证预应力的张拉作业空间;体外束可采用直线、双折线布置方式,布置在梁底或腹板两侧,横桥向对称布置;转向装置的设置应根据体外束的设计线型确定,折线形体外束的转向装置宜布置在距梁端1/41/3 跨径范围内;体外束在锚固装置与转向装置之间或两个转向装置之间的自由段长度不宜大于 10m,超过该长度应设置减振装置或定位装置。减振装置处
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