天津市钢桥设计标准

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    N一一高强度螺栓摩擦型连接的预拉力设计值;

    N一一高强度螺栓摩擦型连接的预拉力设计值;

    2.2.2几何参数有关符号

    /一一桥梁跨径; l1一一相邻两个横肋或横隔板之间的距离; l2一一相邻两根吊索或斜拉索之间的距离; t一一板厚;

    n1一第一排高强度螺栓数目; m一一高强度螺栓摩擦型连接的抗滑面个数; EA——环氧沥青混合料,epoxy asphalt 的缩写; GA一一浇筑式沥青混合料,gussasphalt 的缩写; SMAX 一沥青玛蹄脂碎石混合料,stone matrixasphalt的缩写。

    3.1.1钢结构桥梁、组合结构桥梁主体结构的钢材除应符合现行行 业标准《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64规定以外,尚应符合 现行国家标准《桥梁用结构钢》GB/T714的要求。 3.1.2钢桥主体结构的受力板材厚度不宜小于8mm,不宜大于 150mm。 人 3.1.3当主受力钢板受到板厚方向的拉力且板厚大于20mm时,应 采用z向性能钢,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》 GB/T5313的规定。 3.1.4耐候钢性能应符合现行国家标准《桥梁用结构钢》GB/T714 的要求。

    3.2.1钢结构桥梁、组合结构桥梁采用的钢材强度设计值应符合现 行行业标准《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64的规定。 3.2.2耐候钢及其他高性能钢材采用的强度设计值应通过专项研 究或试验确定。

    3.2.2耐候钢及其他高性能钢材采用的强度设计值应通过专 究或试验确定。

    4.1.1设计文件中应明确注明架梁或结构合龙时的环境温度范围, 并应与结构分析计算假定一致。 4.1.2钢结构桥梁应验算施工过程及运营阶段钢结构板件、杆件 (构件)及结构整体的稳定性。 4.1.3钢结构桥梁在施工架设时期,应保证横向和纵向的倾覆稳定 性,考虑恒载、施工临时荷载等最不利荷载组合后,倾覆稳定安全 系数不应小于2.0。 4.1.4钢结构桥梁运营阶段的横向抗倾覆性能除应满足现行行业 标准《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64规定外,横向抗倾覆的 亢余度尚不宜小于抗弯强度的穴余度。 4.1.5车行桥的主体结构受力构件、连接构造及保护装置均需进行 抗疲劳设计,并应符合现行行业标准《公路钢结构桥梁设计规范》 JTG D64 要求。 4.1.6钢结构桥梁构件及构件连接均应进行疲劳验算,当疲劳应力 (最大、最小应力)均为压应力时可不进行疲劳验算。临时性结构 物的构件可不进行疲劳验算

    4.2.1对于结构自重、预应力等永久作用产生的变形应考虑施工方

    4.2.1对于结构自重、预应力等永久作用产生的变形应考虑施工方

    法和顺序,并应计入施工期间结构刚度的变化。 4.2.2计算桥梁结构预拱度时,应考虑连接的剪切变形和滑移,起 拱应做成光滑平顺的曲线。预拱度应与竖曲线纵坡叠加,且设置预 拱度后桥面曲线应平顺。 4.2.3运营期间,结构在基础沉降、汽车荷载、人群荷载、温度作 用等作用标准组合下,桥梁变形不应影响通航或通行净空。 4.2.4缆索支承体系的宽桥及横向大悬臂结构应根据需要设置横 可预拱度,预拱度大小宜考虑结构自重标准值产生的挠度影响,并 宜适当考虑1/2车道荷载标准值产生的挠度影响。

    5.1.1构件的连接应根据钢桥的制造方法、运输方法、架设方法进 行设计。

    行设计。 5.1.2构件的连接设计应符合安全可靠、节省钢材、构造简单、制 造安装方便等原则。 5.1.3钢桥设计时,应验算构件连接的承载能力极限状态,包括连 接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适合继续承载的状态。

    5.1.3钢桥设计时,应验算构件连接的承载能力极限状态,包括连

    5.2.1焊缝的坡口形式及焊缝尺寸应根据钢材材质、接头形式和受 力状态进行设计,并应针对焊接方法、工艺措施等提出要求。 5.2.2人钢结构焊接宜在工厂内完成,尽量减少工地焊接工作量。 5.2.3焊接符号及其表示方法应符合现行国家标准《焊缝符号表示 法》GB/T 324的规定。

    1应尽量减少焊缝的数量和尺寸,搭接角焊缝宜设计成焊腾 尺寸较小长度较长的焊缝,上下翼缘严重不对称的工字形截面梁 中,较小翼缘与腹板的连接应用较小焊脚尺寸,不应与较大的翼缘 采用统一的焊脚尺寸。

    3焊缝应尽可能对称布置,连接过渡应尽量平滑,应避免截 面突变和应力集中现象。 4搭接连接中搭接长度应大于5tmin且应大于25mm(tmin为 连接板件中板厚较小者,并不应只采用一条正面角焊缝来传力。 5焊缝应布置在焊工便于到达和施焊的位置,并应有合适的 焊条运转空间和角度,且应尽量避免仰焊。 6应要求施工制定焊接工艺措施,避免产生较大焊接残余应 力及残余变形。 K 5.2.5传力对接焊缝应为坡口全熔透焊缝,不得选用坡口部分熔透 焊缝或断续熔透焊缝。现场对接焊接头可采用衬垫(陶瓷衬垫或钊 衬垫)单面焊(俯姿)双面成型工艺,应避免仰姿焊接 5.2.6十字型或T型接头传力角焊缝以及直接承受支承反力的角 焊缝应为坡口全熔透角焊缝。 5.2.7钢锚箱或承载托架的承剪角焊缝应设计为坡口全熔透角焊 缝。 5.2.8对于T形、十字形及角接接头,当翼缘板厚度大于或等于 20mm时,应通过下列节点构造措施防止翼缘板产生层状撕裂。 1厂 应采用较小的焊缝坡口角度及间隙,并满足焊透深度要求 2在角接接头角焊缝中,应采用对称坡口或偏向于侧板的坡 口;人 3T形接头焊缝中,应采用对称坡口; 4在T形或角接接头中,板厚方向承受焊接拉应力的板材应 伸出焊缝区域; 5在T形、十字形接头中,应采用过渡段取代T形、十字形 接头。 5.2.9对于构造、传力复杂的接头,应建立局部有限元模型进行计 算分析。

    5.2.10钢板梁和钢箱梁的现场焊接接头、钢桥面板纵横

    口横肋与面板及U肋间焊缝细节等特殊焊接接头可按本标准附录 进行设计。

    5.3.1桥梁主受力构件采用螺栓连接时,应采用高强度螺栓摩擦型 连接。

    生按。 5.3.2高强度螺栓摩擦型连接接头顺接头轴力方向双抗滑面连接 的螺栓排数超过6排时,或单抗滑面连接的螺栓排数超过4排时 第一排螺栓的抗滑极限强度应按下式进行验算,当不满足时应进行 调整,或将该排螺栓不计入连接螺栓的有效数量中。

    5.3.2高强度螺栓摩擦型连接接头顺接头轴力方向双抗

    0.30SL

    6.1.1跨径在20m以下的简支钢梁桥,主梁宜采用工字钢或H型 钢。 6.1.2跨径在20m~40m的简支钢梁桥,主梁宜采用焊接工形梁或 钢混凝土组合梁(工型组合梁、箱型组合梁)。 6.1.3跨径在40m~50m时,主梁可采用钢混凝土组合箱梁。跨径 大于80m时,主梁可采用钢箱梁。跨径在50m~80m时,应进行较 为详细的技术与经济比较。 6.1.4三车道以内的钢箱梁桥,可采用单箱结构。桥宽较大或单箱 结构尺寸过大,制作、运输、安装与架设有困难,或单箱有效宽度 很小时,宜采用双箱结构。跨径较小且桥宽很大时可采用多箱结构, 多箱钢梁桥的主梁应尽量等间距布置

    应选用疲劳抗力较高的构造细节: 应选用可避免或减少面外变形的构造细节; 3 应选用便于组装、焊接和检修的构造细节。

    6.2.2正交异性钢桥面板的面板厚度、纵肋刚度(包括肋

    横肋间距三者应匹配。正交异性钢桥面板的设计应同时考虑主梁体

    系、桥面体系、盖板体系等三个基本结构体系,钢桥面机 内力应由以上三个基本结构体系的内力叠加。

    1纵肋贯穿横肋或横隔板(端横隔板除外),U肋与面板之间 应为连续角焊缝,横肋处不应设置过焊孔。 2横肋或横隔板与面板、U肋之间组装间隙应小于等于 1.0mm 3应由俯姿态平位焊(与面板的角焊缝)向立姿焊(与U肋 的角焊缝)连续施焊,焊接时角部区域不应起、熄弧(图6.2.4)。

    图6.2.4横肋或横隔板与U肋、面板交叉处构造细节

    6.2.5钢桥面板的现场横向接头应符合下列要求:

    0.2.5钢桥面板的现场横向接买应符合下列要求: 1纵向U肋的现场接头宜采用高强度螺栓摩擦型连接。面板 黄向焊缝应采用陶瓷衬垫全熔透对接焊,纵肋接头的弧形切口长度 应小于等于 80mm(图 6.2.5)。

    2纵向U肋采用嵌补段钢衬垫板全熔透对接焊连接时,应消 起钢衬垫板与板件之间的组装间隙(△)小于等于1.0mm,钢衬垫 反与U肋之间应采用连续焊定位。

    图6.2.5 纵向U肋高强螺栓连接示意图

    6.2.6 横隔板的连接设置应符合下列要求: 1 横隔板的接头不宜设置于轮迹线的正下方位置。 2 横隔板的接头处应设置弧形切口,切口长度应小于等于80 mm。 3横隔板的接头可采用高强度螺栓摩擦型连接或全熔透焊接 (图62.6)

    3.2.6横隔板的连

    6.2.7横隔板或腹板上需设置竖向加劲肋时,竖向加劲肋不应焊接

    桥面板上,竖向加劲肋顶面距离桥面板应大于等于5t(t为板厚 且应大于等于35mm(图6.2.7)

    6.2.8设计应配合施工方确定施工临时人孔、临时螺栓孔的开孔方 案,并应针对最终开孔方案进行构造加强。 6.2.9钢梁顶板、底板、腹板板厚可根据受力要求,沿桥梁纵向或 横向采用不同的厚度,也可采用相同的厚度、不同的钢材牌号。 6.2.10缆索支承体系的宽桥,当采用斜腹板钢箱梁时,应验算斜 腹板与底板、横隔板相交位置的应力,必要时应在该位置设置角点 加劲肋(图 6.2.10)

    图6.2.10角点加劲肋示意图

    6.3.1设计应从以下方面针对正交异性钢桥面板的制造和安装提 出要求: 1 应合理分割,以便于运输、组装、焊接及检修: 2 应规定焊缝尺寸和类型; 3 应针对焊接工艺、组装精度、焊接顺序和加工提出原则性 要求。 6.3.2钢桥面板纵桥向分割线宜避开轮迹线位置。钢箱梁横向宜分 割成箱型,各块件的刚度差距不宜过大,并应考虑运输及吊装时的 结构刚度,施做工装,防止结构产生过大变形。 6.3.3钢桥设计时,应根据结构特点、受力状态、工制造条件, 运输条件、架设条件、几何精度标准等提出钢桥合理分解方案。 6.3.4架桥采用整体焊接节点时,可将节点板与一侧弦杆直接焊

    图6.3.4栓焊钢桁架桥节段分解示意图

    6.3.5采用大型吊机大节段吊装施工的连续钢箱梁,架设单元分解 处应同时落在0.15~0.20倍桥梁跨径(1)、0.20~0.25倍相邻两个 横肋或横隔板之间的距离(11)范围内(图6.3.5)

    6.3.6悬索桥、斜拉桥钢梁的现场接头宜设置在0.20~0.30倍相邻两 根吊索或斜拉索之间的距离(12)范围内(图6.3.6)。

    a悬索桥钢梁现场接头

    6.3.7现场拼装过程中,钢梁腹板不宜沿水平向分

    7.1.1钢塔节段间可采用焊接连接、端面承压(刨平顶紧)和高强 度螺栓摩擦型连接、端面承压(刨平顶紧)和张拉长螺栓连接等连 接方式。 7.1.2钢塔外壁板板厚可根据受力要求,沿索塔分段采用不同的厚 度,也可采用相同的厚度、不同的钢材牌号,但厚度不宜小于 20mm。

    7.1.4高烈度地震区斜拉桥或悬索桥主塔宜

    7.2.1人钢塔下料宜采用数控加工。 7.2.2钢塔柱节段的分割应考虑可提供的吊机能力、运输条件、工 厂加工条件等因素。

    7.2.3钢塔分割应符合下列要求

    1应便于组装、焊接、架设和维修: 2节段分割长度应尽量长,受起吊能力等条件限制时,可进 行纵向分割,纵向分割件的断面和焊缝宜对称布置,目相邻节段应 分开布置; 3拆开运至现场分别吊装时,应能再现工厂预拼装状态

    8.0.1钢结构车行道桥面铺装可采用双层环氧沥青混凝土 (EA)方案、双层浇注式沥青混凝土(GA)方案、下层浇筑式沥 青混凝土(GA)+上层改性沥青(SMA)方案,也可设计成超高 生能轻型组合桥面结构。 8.0.2中小跨径钢梁桥桥面可采用带剪力键的钢纤维混凝土 云十沥青层的铺装方案。 8.0.3钢结构人行道桥面铺装可采用橡胶板方案或防冻彩色 沥青砂浆铺装方案。

    9.1.1桥梁防雷宜按照现行国家标准《桥梁防雷技术规范》GB/T 31067、现行行业标准《大型桥梁防雷设计规范》0XT330进行设 计。 9.1.2斜拉桥塔顶、悬索桥塔顶、拱桥拱肋顶部等高算部位应根据 需要设置防雷装置,并按航空管理规定设置航空障碍标志灯。 9.1.3设计文件中,应针对防雷施工、防雷工程质量检测与验收、

    9.2.1桥梁钢结构在涂装前必须进行表面处理,防腐蚀涂装设计文 件应对表面处理的质量要求做出规定。 9.2.2市政、公路钢结构桥梁应按照现行行业标准《城镇桥梁钢结 构防腐蚀涂装工程技术规程》CJJ/T235及《公路桥梁钢结构防腐 涂装技术条件》JT/T722进行钢结构防腐涂装设计,并应针对钢结 构外表面、非封闭环境内表面、封闭环境内表面、钢桥面、于湿交 替区和水下区、防滑摩擦面、附属结构等部位分别设计防腐涂装方 案。 9.2.3受混凝土碱性影响的钢结构表面部位应选用耐碱性良好的 氯化橡胶、环氧系列等涂料。

    9.2.4钢箱梁内压重区被覆盖底板及其加劲肋、腹板外拉

    钢箱梁内压重区被覆盖底板及其加劲肋、腹板外拉索锚固处 勾件等特殊部位应采用重防腐措施,防腐年限不宜低于25年。

    9.3.1钢结构桥梁应预留支座安装或检修时的操作空间,并应预设 可供顶起用的结构,起顶结构应按实际顶起重量超载30%验算。 9.3.2针对桥梁后期运营和维护,设计应考虑预留桥梁检修通道 检修不能达到的地方应设计成封闭结构。

    9.3.1钢结构桥梁应预留支座安装或检修时的操作空间,并应预设

    10.0.1距离居民区较近的桥梁,应从结构选择、附属结构设计等 方面考虑桥梁降噪设计。 10.0.2桥梁运营过程中的噪音可通过采用低噪音桥面铺装、设置 阻尼器、修建防噪声屏等方式降低。 10.0.3距离居民区较近的桥梁宜采用减振降噪伸缩装置。减振降 噪伸缩装置噪声水平宜符合表10.0.3的规定。

    表10.0.3减振降噪伸缩装置噪声水平要求

    11施工安全与环境保护

    11.1.1设计文件中,应针对桥梁基础施工、钢结构加工制造及运 输安装、施工机具机械、支架等临时结构架设等方面提出安全施工 要求,并应注明涉及危大工程的重点部位和环节,提出保障工程周 边环境安全和工程施工安全的建议,必要时应进行专项设计。设计 文件中关于施工安全的内容应包括11.2施工安全规定的方面 11.1.2设计文件中,应针对材料选择及加工制造、废水废料处理 施工运输及施工噪声、植被及水土保护等方面提出环境保护要求 设计文件中关于环境保护的内容应包括11.3环境保护规定的方面

    11.2.1地基基础施工前应仔细刨验管线位置,施工时须做好施工 组织设计,协调管线切改与桩基、承台施工的顺序。施工过程中应 故好对管线的临时保护,必须穿越基础结构的小直径管线应做好结 沟加强及管线保护措施,如影响基础施工须与设计单位联系,调整 后再施工。 11.2.2桩基施工时应注意周边环境的稳定性,必要时应采取安全 防护措施。为保证桩基施工平台在施工期间的稳定性,应设置防护 普施以降低流水冲刷以及流泳等漂浮物撞击的影响。桩基施工现场 应设置围挡及警示标志,防止人员坠落

    11.2.3墩位基础与旧桥墩柱基础存在干扰时,施工单位进场 应立即安排人员对旧桥墩柱基础进行调查及刨验,如二者之间 冲突,应及时与设计联系,以便调整。

    11.2.5支架等临时支承结构搭设时,应注意对地上、地

    11.2.12桥梁施工现场用电应满足现行行业标准《施工现场临时用

    11.2.14施工机具机械等上桥时,应注意桥梁结构整体及局部稳定

    性。桥面施工时,载重的重型车辆不应密集排布在桥梁结构单侧, 避免发生安全事故。 11.2.15桥台施工时应注意通道的预留,待过桥管线种类及规格确 定后,完善人行道板检修井和台后管线出口检查井的设置。 11.2.16特殊结构桥梁施工应严格按照施工监控指令进行各施工 步骤作业。

    性。桥面施工时,载重的重型车辆不应密集排布在桥梁结构 避免发生安全事故。

    A.0.1钢板梁和钢箱梁现场全断面对接焊连接宜采用“Z”字型连 接,翼缘和腹板之间的连接应由角焊缝向部分熔透角焊缝、全熔透 角焊缝匀顺过渡(图A0.1)。

    0.1钢板梁和钢箱梁现场焊接接头细

    .0.2组装钢箱梁时,板单元之间面板纵向对接焊、现场相邻五 设之间面板横向对接焊均可采用陶瓷衬垫单面焊双面成型工艺(图 1.0.2)。

    (a)钢桥面板纵向对接焊

    面板;2、横肋或U肋:3、陶瓷衬垫

    1A.0.2钢桥面板现场对接焊缝细节

    A.0.3横肋与面板、U肋间的角焊缝焊接时,应由俯姿态平位焊 (与面板的角焊缝)向立姿焊(与U肋的角焊缝)连续施焊,角 部不得起熄弧(图A.0.3)。

    A.0.3横肋与面板、U 肋间的角焊缝焊接时,应由俯冷

    1、面板;2、U肋;3、横肋腹板;4、弧形缺口;5、倒棱 图A.0.3横肋与面板及U肋间的焊缝细节

    为了便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同 的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应"或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用 词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜” 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用 “可”。X

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