GB50422-2017 预应力混凝土路面工程技术规范.pdf

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  • GB50422-2017 预应力混凝土路面工程技术规范

    E2一 底基层或垫层回弹模量; E. 混凝土弯拉弹性模量; E。一一非预应力钢筋弹性模量; E. 一 基层顶面当量回弹模量; E一 基层和底基层或垫层的当量回弹模量: f,一一混凝土弯拉强度标准值; fyk一普通钢筋的强度标准值;

    2.2作用、作用效应及承载力

    N;一一各类轴型i级轴载的作用次数; N一一i 设计轴载的作用次数; P;一一各类轴型第i级轴载重,联轴按每一根轴载单独计; P一 设计轴载重; Cron 无粘结预应力钢绞线张拉控制应力; F一 板底摩阻应力; l. 一荷载应力; L一一多 第n项预应力损失值: OI.一荷载疲劳应力; L.max 最重轴载在面层板临界荷位处产生的最大荷载应力; 有效预应力引起的混凝土中的平均压应力; Ope 无粘结预应力钢绞线的有效预应力: DT.max 最大温度梯度时面层板产生的最大温度应力: AT 温度疲劳应力。

    d. 一 无粘结预应力钢绞线公称直径: h一混凝土板的厚度; hl一一基层的厚度; h,底基层或垫层的厚度;

    hx 基层和底基层或垫层的当量厚度; L 面层板的横缝间距垫圈标准,即板长; L一 滑动区计算长度; r 预应力混凝土板的相对刚度半径: 路面面板端部的位移值; 计算荷位距板端的距离。

    2.2.4计算系数及其他

    计作用次数应按现行行业标准《公路水泥混凝土路面设计 JTGD40进行调查和分析,交通荷载分级宜按表3.0.2确定

    表3.0.2交通荷载分级

    2设计基准期内预应力混凝土路面设计车道临界荷位处所 承受的设计轴载累计作用次数,可按下式计算确定:

    ,5预应力混凝工路面混凝 出度O用比 虽度控制,且不得小于表3.0.5的规定。

    表3.0.5混凝土弯拉强度标准值

    3.0.6预应力混凝土路面面板的最大温度梯度计算值,可根据道 路所在地的自然区划按表3.0.6确定

    0.7预应力混凝土路面的路基、垫层、基层、路面横向坡度 、排水及材料应符合国家现行相关标准的规定

    4.1.1预应力混凝土路面面板长度宜为90m~~210m;面板宽度 不宜超过两个标准车道宽度;面板厚度宜为140mm~240mm。 4.1.2预应力混凝土路面面板最小厚度应满足板内无粘结预应 力钢绞线布设及构造的要求。

    力钢绞线布设及构造的要求。 4.1.3预应力混凝土路面结构设计验算应符合下列公式规定:

    4.1.3预应力混凝士路面结构设计验算应符合下列公式规定:

    式中: 一可靠度系数,可按本规范第3.0.4条取值; 01. 荷载疲劳应力(MPa),应根据本规范附录A进行 计算; Tr 温度疲劳应力(MPa),应根据本规范附录A进行 计算; f,一一混凝土弯拉强度标准值(MPa); , 有效预应力引起的混凝土中的平均压应力(MPa); F 板底摩阻应力(MPa),应根据本规范附录A进行计算。 Ol..max 一最重轴载在面层板临界荷位处产生的最大荷载应力 (MPa),应根据本规范附录A进行计算; 最大温度梯度时面层板产生的最大温度应力(MPa), 应根据本规范附录A进行计算。

    4.2.1无粘结预应力钢绞线的有效预应力应按下式计算:

    4.2.1无粘结预应力钢绞线的有效预应力应按下式计算:

    Ope =Ocon OLm

    式中: pe 无粘结预应力钢绞线的有效预应力(MPa); con 无粘结预应力钢绞线张拉控制应力(MPa); dLn 第n项预应力损失值(MPa)。

    2.2预应力损失值取值应包括下列项目:

    01.1:张拉端锚具变形和无粘结预应力钢绞线内缩;o1.2:无粘结 预应力钢绞线的摩擦;0L3:无粘结预应力钢绞线的应力松弛;0L.: 混凝土的收缩和徐变;01.5:采用分批张拉时,张拉后批无粘结预应 力钢绞线所产生的混凝土弹性压缩损失。

    家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。无粘结预 应力钢绞线的摩擦系数取值应符合现行行业标准《无粘结预应力 混凝土结构技术规程》JGJ92的有关规定,并应按表4.2.3取值。

    表4.2.3无粘结预应力钢绞线的摩擦系数

    表中系数也可根据实测数据确定。其中,k为考虑孔道每米长度局部偏差的摩 察系数:u为无粘结预应力钢绞线与孔道壁之间的摩擦系数,

    4.2.4在一般气候环境下的预应力混凝土路面,预应力总损失也

    2.4在一般气候环境下的预应力混凝土路面,预应力总损生 按无粘结预应力钢绞线张拉控制应力的20%确定,且预应 失值不应小于80MPa。

    4.2.5混凝土路面中有效预应力引起的平均压应力在扣除板底

    阻力后不应小于0.7MPa,且平均压应力不应大于4.0MPa。

    30mm范围内;无粘结预应力钢绞线的配筋率及构造要求应符合现行 行业标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92的有关规定。 4.2.7横向钢筋的间距及构造应符合现行行业标准《公路水泥混 凝土路面设计规范》JTGD40或《城镇道路路面设计规范》CJJ169 的有关规定。横向钢筋最小配筋率不应小于无粘结预应力钢绞线 配筋率的1/8,横向钢筋的配筋率可按下式计算:

    30mm范围内;无粘结预应力钢绞线的配筋率及构造要求应符合现行 行业标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92的有关规定。

    4.2.7横向钢筋的间距及构造应符合现行行业标准《公距

    土路面设计规范》JTGD4O或《城镇道路路面设计规范》CJJ 有关规定。横向钢筋最小配筋率不应小于无粘结预应力钢 筋率的1/8,横向钢筋的配筋率可按下式计算:

    式中:β 一配筋率(%); fyk普通钢筋的强度标准值(MPa); E:一非预应力钢筋弹性模量(MPa): . 板底摩擦系数,宜现场实测

    4.3.2预应力混凝土路面铺设滑动层的基层项面应平整。 4.3.3预应力混凝土路面的滑动层材料应选用防水材料、细粒状 材料或沥青类材料。防水材料可选用土工合成防水织物,细粒状 材料可选用粒径相近的细砂或石屑。当采用细粒状材料滑动层 时,细粒状材料的厚度不宜大于20mm,其下应铺设防水材料。沥 青类材料可选择乳化沥青碎石封层或热沥青碎石封层。

    4.4.1预应力混凝土路面面板伸缩缝的宽度应大于路面面板端 部的位移值。路面面板端部的位移值应按下列公式计算:

    αT,L euL 2E. L, = αE.T. ou.

    式中: 路面面板端部的位移值(mm); 混凝土密度(g/mm3); 混凝土温度膨胀系数: T,一 路面面板温差最大值(℃),取路面面板年最高温度与 路面合拢时温度的差值; L 滑动区计算长度(m),滑动区计算长度不应大于路面 面板长度的 1/2。

    密封橡胶带;2一枕梁;3一基层,4一后浇带;5滑动层:6一伸缩装置锚筋

    2伸缩缝预留的膨胀宽度不宜小于20mm,收缩宽度宜为 50mm~80mm;预应力混凝土路面封锚浇筑后,在伸缩缝预留槽 口内应填充聚氨酯等嵌缝材料。当环境温差小,且经试验验证不 需设伸缩缝时,也可不设伸缩缝。 3钢梁型伸缩缝的悬臂内侧宜有滑动涂层

    .1预应力混凝土路面枕梁(图4.5.1)应采用现浇钢筋混 枕梁内配筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》 10中构造配筋的有关规定。

    4.5.2预应力混凝土路面枕梁的长度应与路面面板宽

    4.5.2预应力混凝土路面枕梁的长度应与路面面板宽度相同,宽 度宜为2m~4m,厚度宜为200mm~250mm,且枕梁顶面应与基 层顶面平齐,枕梁施工完毕后,枕梁顶面宜涂刷沥青。

    4.6.1预应力混凝土路面面板端部的局部受压承载力计算应符 合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。 4.6.2预应力混凝土路面面板板端构造应符合下列规定:

    4.6.1预应力混凝土路面面板端部的局部受压承载力计算应符

    1路面面板板端加厚区的长度应根据预应力天小、混凝土强 度、张拉方式、面板厚度等因素综合确定,且不应小于路面面板的 宽度; 2路面面板板端应适当增大面板厚度,板端加厚区变截面处 宜米用线性渐变过渡。板端加厚厚度不应小于板厚的1.2倍,且 不应小于200mm;当板厚大于200mm时,板端可不加厚。变截面 区的长度不宜小于加厚区长度的1/5(图4.6.2)

    3在板端内部应配置双层加强钢筋网,纵向加强钢筋的配筋 率不宜小于2%。当板端不加厚时,纵向加强钢筋的配筋率应适 当提高。张拉端的加强钢筋网应延伸至后浇带。双层钢筋网的设 置及混凝土保护层厚度应符合国家现行标准《公路水泥混凝土路 面设计规范》ITGD40、《城镇道路路面设计规范》CII169和《混凝 土结构设计规范》GB50010的有关规定。

    4.6.3无粘结预应力钢绞线的锚具系统及防腐体系应符合现行 行业标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92的有关 规定。

    4.7.1 预应力混凝路面后浇带预留尺寸应满足张拉机具施工 的要求。

    4.7.2后浇带宽度应与路面面板宽度相同;后浇带的混凝 不应小于路面面板的混凝土强度,

    4.7.3后浇带用混凝土宜掺人膨胀剂。

    4.7.4后浇带混凝土底部滑动层的滑动能力不应小于预应力混 凝土路面的滑动能力。

    4.7.4后浇带混凝土底部滑动层的滑动能力不应小预应力混

    4.7.5后浇带的加强筋和路面面板的加强筋应一致

    普通钢材和无粘结预应力钢

    5.2.1预应力混凝土路面用普通钢筋宜采用HRB400级、 HRB500级、HRBF400级、HRBF500级热轧带肋钢筋,可采用 HPB300级钢筋,或采用CRB550级、CRB650级、CRB800级 CRB970级、CRB1170级冷轧带肋钢筋。普通钢材可根据便用部 位、功能和施工实际情况确定。

    5.2.2预应力混凝土路面用无粘结预应力钢绞线应符合下列

    1钢绞线性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞 线》GB/T5224的有关规定;

    2预应力钢绞线外包材料应采用高密度聚乙烯,严禁使用聚 氯乙烯。无粘结预应力钢绞线性能还应符合现行行业标准《无粘 结预应力钢绞线》JG/T161的有关规定。

    5.3.1预应力混凝土路面用锚具应符合国家现行标准《预应力筋 用锚具、夹具和连接器》GB/T14370、《预应力筋用锚具、夹具和连 接器应用技术规程》JGJ85和《无粘结预应力混凝土结构技术规 程》JGJ92的有关规定。

    5.3.2夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复1

    5.4.1预应力混凝土路面接缝材料宜采用塑胶、橡胶泡沫板或沥 青纤维板。

    5.4.2预应力混凝土路面应优选耐老化性能好的树脂类、橡 胶类或改性沥青类填缝材料,并宜在填缝材料中加入耐老化 剂。填缝材料的施工包括常温施工式和加热施工式,其技术指 标应符合现行行业标准《公路水泥混凝土路面施工技术细则》 TG/TF3O和《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1的 规定。

    5.4.3填缝时应使用背衬垫条。背衬垫条材料应具不

    性、柔韧性、不吸水、耐酸碱腐蚀和高温不软化等性能。背衬垫条 材料可采用聚氨酯、橡胶、微孔泡沫塑料等,其形状应为圆柱形,直 径应比接缝宽度大2mm~5mm。

    5.5.1外加剂品种和掺量应根据设计要求,结合施工条件通过试 验及技术经济比较确定。

    5.5.2外加剂的品种、掺量及使用性能应符合现行国家标

    5.5.3膨胀剂掺量和使用性

    剂》GB23439的有关规定。

    6.1.1预应力混凝土路面施工机具应满足施工进度和质量的 要求。 6.1.2混凝土拌和物宜采用商品混凝土,采用集中拌和,并应符 合下列规定: 1 混凝土拌和机具生产率不应低于20m/h; 2混凝土拌和机具应采用强制式水泥混凝土搅拌机或搅 拌站。 6.1.3混凝土拌和物运输机具及运输要求应符合现行行业标准 《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTG/TF30和《城镇道路工 程施工与质量验收规范》CJJ1的有关规定。 6.1.4混凝土的摊铺成型可采用滑模式摊铺机、轨道式摊铺机或 传统的小型机具配合人工进行,摊铺成型机具宜按表6.1.4选用。 滑模摊铺混凝土路面的施工应设置基准线,并应符合现行行业标 维《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JIG/1F30和《城镇道路 工程施工与质量验收规范》CJJ1的规定

    表6.1.4混凝士摊铺成型机具

    续表 6. 1. 4

    6.2.1预应力混凝土路面面板施工前应进行技术交底。设计文 件、资料应齐全。

    层的工程质量应符合现行行业标准《公路路基施工技术规范》TG F10、《公路路面基层施工技术细则》TG/TF20或《城镇道路工程 施工与质量验收规范》C1的有关规定。 6.2.3材料进场时应进行进场验收;预应力混凝土路面面板施工 前,应检香材料储量、性能,材料质量应符合设计要求。 6,2.4无粘结预应力钢绞线不应有死弯;当有死弯时必须切断 无粘结预应力钢绞线的每根钢丝严禁有接头。

    层的工程质量应符合现行行业标准《公路路基施工技术规 F10、《公路路面基层施工技术细则》TG/TF20或《城镇道 施工与质量验收规范》CJI1 的有关规定。

    3.1预应力混凝土路面施工应编制施工组织设计和施工技 案。

    6.3.2预应力混凝土路面面板的施工,可采用顺序施工法或交替 施工法(图 6.3.2)。

    6.3.2预应力混凝土路面面板的施工,可米用顺序施工法或交替

    图6.3.2预应力混凝土面板施工顺序 1一混凝土面板;2一伸缩缝

    6.4枕梁和伸缩缝施工

    6.4.1枕梁和伸缩缝施工前应检查基层和下封层,质量应符合设 计要求。

    6.4.2枕梁基坑放样开挖应根据设计要求确定,

    ①施工放样;②枕梁基坑开挖;③伸缩缝钢梁定位;④浇筑枕 梁混凝土:①枕梁养护

    5.5.1在混凝士浇筑前应在基层顶面设置滑动层。滑动层的设 置应符合本规范第4.3.2条、第4.3.3条的要求。当采用沥青表 面处置或乳化沥青稀浆封层作下封层时,下封层可直接作为滑动 层。乳化沥青稀浆封层的厚度不宜小于5mm。可在下封层上铺 设土工织物作为滑动层

    6.5.2当滑动层采用沥青表面处治时饮用水标准,其性能及施工要求应符合

    亍行业标准《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40的有关 当滑动层采用乳化沥青稀浆封层时,其性能及施工要求应符

    1滑动层铺设前,应清扫预应力混凝土板块范围内的杂物 进行基层质量的全面检查,对破损处应进行修补; 2滑动层铺设时,宜先铺设细粒状材料,再覆以土工织物 细粒状材料铺设厚度应符合本规范第4.3.3条的规定,且应均匀 土工合成防水材料的宽度宜大于路面宽度,土工合成防水材料间 的搭接宜采用缝制或粘贴,搭接的长度不应小于300mm; 3士工合成防水材料性能应符合现行行业标准《公路工程士 工合成材料防水材料》IT/T664和《公路水泥混凝士路面施工 技术细则》TG/TF30的有关规定:细粒状材料性能也应符合国 家现行有关标准的规定; 4土工合成材料铺设完后,应采取保护措施,应防止穿钉鞋 作业或尖锐物的打击。

    6.6.1准备工作应符合下列

    6.6立模板、布置钢筋

    1逐根检查无粘结预应力钢绞线的规格尺寸和数量,检查端 部组装配件;检查外包层的完整性,如发现大面积破损漏油,则不 宜使用,局部小型破损应进行修补后,方可使用: 2模板应采用刚度足够的钢模板,不应使用木模板和塑料模 板。模板的架设与拆除应符合现行行业标《公路水泥混凝土路 面施工技术细则》TG/TF30和《城镇道路工程施工与质量验收 细则》CJJ1的有关规定。 6.6.2无粘结预应力钢绞线下料宜在路面板块施工范围内,下料 前宜先铺设板端下层钢筋网;下料时应机械切割,严禁使用电焊或 气割下料。

    6.6.3无粘结预应力钢绞线及横向钢筋布置定位应符合下

    规定: 1应按设计位置标定横向钢筋和无粘结预应力钢绞线,无粘 结预应力钢绞线应布置在横向钢筋上: 2应按标定位置逐根绑扎无粘结预应力钢绞线和横向钢筋: 应采用架立钢筋将无粘结预应力钢绞线架至设计位置设备设计图纸,严禁使用 水泥混凝土块架立无粘结预应力钢绞线; 3应逐根检查钢筋绑扎和定位情况,允许偏差应符合现行国 家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关 规定

    6.6.4无粘结预应力钢绞线配套锚具的安装应符合现行行业标

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