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桥梁结构耐久性设计说明
1、结构耐久性设计依据本项目结构耐久性设计依据《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》JTG/T3310-2019的相关标准、要求进行
2、结构环境本项目结构所处环境类别按I类考虑一般环境;环境作用等级I-A级、I-C级下部构件
3、结构耐久性设计原则根据《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》JTG/T3310-2019,本项目桥涵结构的设计基准期为100年,环境类别属I类环境设计时将桥涵结构分两部分考虑桥梁上部结构I-A类;其余构件均采用I-C类混凝土桥梁结构的耐久性取决于混凝土材料的自身特性和结构的使用环境与结构设计、施工及养护管理密切相关综合国内外研究成果和工程经验,本项目宜从以下方面解决混凝土桥梁结构的耐久性1配制耐久混凝土选用低水化热、含碱量偏低、品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,使用品质稳定的粉煤灰、磨细矿渣等矿物掺和料或复合矿物掺和料;选用吸水率低、线胀系数小的骨料,骨料的级配合理、粒形良好、洁净坚实;限制单方混凝土中胶凝材料的用量,外加高效减水剂,尽量降低拌和水用量;结构浇筑时,应选择适宜于混凝土养生的环境温度2裂缝控制措施结构分层浇筑或分段浇筑时,层间应按照施工缝处理,加强混凝土结合;对新老混凝土连接部,应进行有效增强结合力的界面处理,除抹界面剂外还应在混凝土表层进行局部防水处理应重视结构表层钢筋网和预应力管道四周定位钢筋的设置3桥面排水桥面均设置专门的排水系统,减少桥梁结构接触雨水;预制梁及现浇梁外悬臂端部附近均设置滴水槽,避免护栏背面雨水浸湿、污染梁体;桥面铺装层与桥面结构之间设置可靠的防水层4河道中桥墩桩柱防撞、防磨蚀河道中桥墩在最大冲刷深度至设计洪水位之间设置防磨蚀套筒,减少河流水及砂石对桩柱的冲击、磨蚀,提高结构的安全耐久性5混凝土施工与养护耐久混凝土施工中,需要重点保证质量并采取专门措施的内容有结构表层混凝土的密实性、均匀性与良好的养护,混凝土保护层厚度的准确性,混凝土裂缝控制现浇混凝土应有充分的潮湿养护时间,并符合养护的最低期限要求应根据混凝土温度与气温的差别及变化及时采取措施控制混凝土的升温和降温速率养护水应符合混凝土拌和水的标准,当新浇的结构构件有可能接触流动水时应采取防水措施,保证混凝土在浇筑后7d之内不受水的直接冲刷
4、设计基本要求1混凝土结构混凝土的各项指标除须满足现行设计、施工规范的要求外,同时也须满足下列方面要求;a.工作性能预制构件用混凝土坍落度160±20mm;泵送混凝土坍落度200±20mm同时要求混凝土拌合物具有良好的坍落度、均匀性、保水性能混凝土的耐久性主要取决于混凝土的材料组成,下一阶段施工图设计时将耐久性要求及施工注意事项纳入设计文件内予以明确,确保对影响混凝土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离子含量和碱含量符合规范要求,避免施工时被忽视另外从设计角度达到增强混凝土密实度,防止或控制混凝土开裂,阻止水分的侵入b.力学性能混凝土强度等级符合设计要求,并保证有一定的富余2预应力混凝土结构上部结构采用A类或全预应力碎构件,并采取真空压浆工艺来提高预应力管道浆体的饱满度;当采用普通钢筋碎构件时,严格控制裂缝宽度预应力混凝土应注意对钢绞线防护和锚头的防护,分散预应力体系,提高结构的防水性能,提高结构的耐久性预应力管道宜采用真空压浆施工工艺,确保压浆密实预应力管道压浆所采用的压浆设备和压浆材料必须满足现行《公路桥涵施工技术规范》相关要求,并能满足智能化预应力张拉系统的要求3提高混凝土耐久性的具体措施a.保护层厚度控制混凝土中钢筋的保护层厚度,根据《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》JTG/T3310-2019考虑施工误差b.裂缝宽度钢筋混凝土结构通过适当增加配筋、增大截面尺寸等措施限制裂缝宽度4其他材料a.水泥水泥应采用品质稳定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,碱含量不宜大于
0.60%熟料中C3A含量不应大于
8.0%0其余技术要求尚应符合《通用硅酸盐水泥》GB175-2007的规定,不应使用其它品种水泥b.细骨料应采用硬质洁净的天然中粗河砂,也可使用经专门机组生产、并经试验确认的机制砂,其细度模数宜为
2.6〜
3.2含泥量不应大于
2.0%泥块含量不应大于
0.5%高性能混凝土,其余技术要求应符合《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005的规定c.粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石,空隙率宜小于40%压碎指标宜小于20%粗骨料母岩的抗压强度与混凝土设计强度之比应不小于
1.5含泥量不应大于
1.0%泥块含量不应大于
0.5%针片状含量宜小于10%;粒径宜为5nlm〜20mm连续级配,最大粒径不应超过25mm且不应大于钢筋最小净距的3/4其余技术要求应符合《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005的规定d.选用的骨料应在施工前进行碱活性试验,应优先采用非活性骨料不应使用碱-碳酸盐反应活性骨料和膨胀率大于
0.20%的碱-硅酸反应活性骨料当所采用骨料的碱-硅酸反应膨胀率在
0.10%〜
0.20%时,混凝土中的总碱含量不宜大于
3.0kg/m3特大桥、大桥和重要桥梁不宜大于
1.8kg/m3且应经碱-骨料反应抑制措施有效性试验验证合格e.混凝土拌和及养护用水应符合《混凝土用水标准》JGJ63-2006的规定要求混凝土拌和物含封锚混凝土中各种原材料引入的氯离子总量不得超过胶凝材料总量的
0.06%of.混凝土矿物掺和料应采用性能稳定的粉煤灰,粉煤灰氯离子含量不宜大于
0.02%其余性能应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2017中I级粉煤灰的规定g.外加剂应采用品质稳定、且与胶凝材料具有良好相容性的产品减水剂宜采用高效聚竣酸高性能减水剂,性能指标应符合《混凝土外加剂》GB8076-2008的规定,减水剂掺量以及与水泥的适用性应由试验确定引气剂和膨胀剂应分别符合《混凝土外加剂》GB8076-2008和《混凝土膨胀剂》GB23439-2009的要求
6、结构使用运营阶段维修、养护桥梁寿命期内应对结构进行定期的检修和维护管理检修和维护通道就是这一工作能够得以开展的基本保证,这些都需要在桥梁设计时,进行统一考虑,确定其设置的原则对结构在使用年限内作出详细的养护、维修、检测规划及相应监控措施,必要时应委托有一定检测资质的单位进行定期检测和维修,确保结构的正常使用
7、桥梁各部位混凝土强度等级要求表-1桥梁上部构造材料表表11-2桥梁下部构造材料表-3附属构造
8、桥梁下部构造各部位混凝土净保护层要求表-4桥梁上部构造(箱梁、T梁)表-5桥梁下部构造钢筋混凝土保护层最小厚度结构的防腐蚀耐久性设计是一个系统工程,它涉及到设计方法、施工质量、实施监理控制及管理部门后期对结构的养护维修措施等各方面的内容,很大程度上取决于结构施工过程中的质量控制与保证以及结构使用过程中例行检测与正确维修,因此,建设单位、设计、施工及监理四方应紧密协作,共同解决结构耐久性各项措施的实施项目装配式预应力混凝土T梁跨径25m、40m预制梁湿接缝现浇调平层混凝土强度等级C50C50C40项目现浇预应力混凝土连续箱梁桥混凝土强度等级C50项目现浇钢混组合梁混凝土强度等级C50项目盖梁及挡块墩柱桩基承台系梁备注钢筋混凝土混凝土强度等级柱式墩C35空心薄壁墩C40柱式墩C35空心薄壁墩C40C30C35C35环境作用等级1-C级项目混凝土防撞栏及护栏底座桥头搭板混凝土强度等级C30C30构件位置推荐值预制主梁腹板、底板钢筋净30mm顶板上、下层钢筋净30mm锚具净60mm现浇横向湿接缝上、下层钢筋净30mm端、中横梁侧面、底面钢筋净30mm堵头板侧面钢筋净30mm调平层钢筋网净30mm序号构件类别推荐值1桩基主筋净75基础、承台基坑底面有垫层或侧面有模板主筋净55基坑底面无垫层或侧面无模板净752墩柱、台身、肋板、护栏主筋净453盖梁、台帽、桥台耳背墙、混凝土挡土墙、涵洞、梁主筋净454盖梁、台帽、耳背墙、档土结构、涵洞、梁、板、拱圈、拱上建筑箍筋、分布钢筋净305缘石等行车道构件涵洞、搭板及枕梁主筋、箍筋分布钢筋净306温度、收缩、分布、防裂等表层钢筋,勾筋弯头净25。