成都市预制拼装桥墩设计导则

成都市预制拼装桥墩设计导则2018-1-15发布2018-2-1实施成都市城乡建设委员会发布前言为落实《成都市人民政府关于加快推进装配式建设工程发展的意见》和市建委《关于印发成都市市政基础设施建设推进工业化生产和装配式绿色施工行动计划（2017年-2019年）的通知》，改革桥梁施工方式，进一步节能降耗，降低桥梁施工对周边环境、交通的影响，改进桥墩生产、施工质量，成都市城乡建设委员会委托成都建筑工程集团总公司和上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司会同有关单位共同组成编制组，进行深入的调查研究，总结工程的实践经验，参考国内相关标准，在广泛征求意见的基础上，编制本导则。导则旨在指导预制拼装混凝土桥墩设计，实现桥梁工厂化、快速化建造。本导则共分7章。其主要内容包括：总则、术语和符号、基本规定、材料、预制拼装桥墩设计、预制拼装桥墩抗震设计、构造设计以及附录等。本导则由成都市城乡建设委员会负责管理，由成都建筑工程集团总公司负责具体技术内容的解释。各单位在执行本导则过程中，结合工程实践，总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄送成都建筑工程集团总公司（地址：成都市八宝街111号532室，邮编：610031，邮箱：[e-mail]，电话：[phone]）。本导则主编单位：成都建筑工程集团总公司上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司本导则参编单位：成都市土木建筑学会成都市市政工程设计研究院同济大学四川省建筑设计研究院四川西南交大土木工程设计有限公司上海城建市政工程（集团）有限公司成都建工工业化建筑有限公司柳州欧维姆机械股份有限公司株洲时代新材料科技股份有限公司成都交通投资集团有限公司成都交投建筑工业化有限公司成都城投城建科技有限公司主要起草人：张静周良闫兴非李维张凯龙郑永丽王志强冯身强张毅张彦王映韬谢尚英张章钟翔姚嘉轶唐毅杨宇聪杨艳胡夏风陈立生陆绍辉何波兴主要审查人:董武斌游励晖周六光向学谭强李碧雄2目次1总则..........................................................................................................................12术语和符号..............................................................................................................22.1术语...................................................................................................................22.2符号...................................................................................................................23基本规定..................................................................................................................54材料..........................................................................................................................64.1混凝土..............................................................................................................64.2钢筋..................................................................................................................64.3高强无收缩水泥灌浆料..................................................................................64.4砂浆垫层..........................................................................................................64.5灌浆连接套筒..................................................................................................74.6金属波纹管......................................................................................................74.7环氧粘结剂......................................................................................................84.8预应力筋—锚具组装件..................................................................................85预制拼装桥墩设计..................................................................................................96预制拼装桥墩抗震设计........................................................................................116.1一般规定..........................................................................................................116.2抗震验算..........................................................................................................117构造设计................................................................................................................16附录A高性能混凝土原材料性能指标要求...........................................................18附录B高强无收缩水泥灌浆料技术指标试验方法...............................................1911总则1.0.1为了适应预制拼装技术在桥梁下部结构建造的应用需要，明确预制拼装桥墩的设计技术要求，提高桥梁建设技术水平，缩短施工周期，降低施工对交通和环境的影响，保证施工质量和安全，制定本导则。1.0.2本导则适用于成都市市政桥梁工程中、低高度墩柱的预制拼装。1.0.3本导则适用于采用灌浆套筒连接或灌浆金属波纹管连接的预制拼装混凝土桥墩的设计，其它连接方式需通过专项研究论证可行方可采用。1.0.4预制拼装混凝土桥墩的设计除应符合本导则的规定外，尚应符合国家和四川省相关现行技术标准的规定,未来如引用标准改版，应做相应修改。22术语和符号2.1术语2.1.1预制拼装桥墩prefabricatedbridgepiers预制混凝土节段通过连接构造拼装形成的混凝土桥梁立柱、盖梁或系梁。2.1.2灌浆套筒连接groutedsleevecouplerconnection通过高强无收缩水泥灌浆料填充在钢筋与连接套筒间隙，硬化后形成接头，将套筒连接的两段钢筋受力顺利传递的连接构造。2.1.3灌浆金属波纹管连接groutedductconnection通过高强无收缩水泥灌浆料填充在钢筋与金属波纹管间隙，硬化后形成对钢筋的锚固构造。2.1.4灌浆连接套筒groutedcouplerforrebarsplicing通过水泥灌浆料的传力作用将钢筋对接连接所用的金属套筒，通常采用铸造工艺或者机械加工工艺制造。2.1.5高强无收缩水泥灌浆料high-strengthnon-shrinkagegroutingmaterial高强无收缩水泥灌浆料是以水泥为基体，以高强材料为骨料，辅以高流动、防离析、微膨胀等性能外加剂组成的固态混合料，现场加水搅拌均匀后用于填充钢筋和套筒或金属波纹管间的空隙。2.1.6砂浆垫层beddingmortar填充在不同类型构件拼接缝之间的高强无收缩砂浆过渡层。2.1.7砂浆拼接缝mortarjoint采用高强无收缩砂浆进行找平连接的接缝，常用于立柱与承台、立柱与盖梁之间的拼接。2.1.8环氧拼接缝epoxyjoint采用环氧粘结剂进行连接的接缝，常用于立柱节段之间以及盖梁节段之间的拼接。2.2符号ds——纵向钢筋直径；d——灌浆连接套筒外径；3Ec——混凝土弹性模量；Ieff——有效截面抗弯惯性矩；My——屈服弯矩；φy——等效屈服曲率；θp——潜在塑性铰区域的塑性转角；θu——塑性铰区域的最大容许转角；Δd——地震作用下柱顶的位移；Δu——立柱容许位移；φy——截面的等效屈服曲率；φu——极限破坏状态的曲率；K——延性安全系数；Lp——等效塑性铰长度；H——悬臂柱的高度或塑性铰截面到反弯点的距离；b——矩形截面的短边尺寸或圆形截面直径;fy——纵向钢筋抗拉强度标准值；ɛcu——混凝土极限压应变；ɛRsu——约束钢筋的折减极限应变；ɛlu——纵向钢筋的折减极限应变；Vc0——剪力设计值；fcd——混凝土抗压强度设计值；Ae——核心混凝土面积；Ag——立柱塑性铰区域截面全面积；μ△——立柱位移延性系数；Pc——立柱截面最小轴压力；Asp——螺旋箍筋面积；Av——计算方向上箍筋面积总和；s——箍筋的间距；fkh——箍筋抗拉强度标准值；b——墩柱的宽度；D——螺旋箍筋环的直径；4h0——核心混凝土受压边缘至受拉侧钢筋重心的距离；ϕ——抗剪强度折减系数；Ak——破坏面上剪力键根部的面积；fc——混凝土的立方体极限抗压强度；σn——接缝上的压应力；Asm——破坏面上的摩擦接触面积；ηa——预应力筋—锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数；ɛapu——预应力筋—锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变。53基本规定3.0.1在预制拼装桥墩方案设计阶段，应综合考虑设计、预制、运输、拼装等条件，形成结构合理、经济美观、预制简单、运输方便和拼装快捷的设计方案。3.0.2在预制拼装桥墩初步设计阶段，应遵循标准化和模数化的原则，满足通用性和少规格的要求。应根据本市已有预制拼装工程桥墩类型情况，并结合工程实际情况确定合理的桥墩尺寸和形状，并选择适宜的拼接构造和节段划分方式。图3.0.1预制拼装桥墩示意图3.0.3在预制拼装桥墩施工图设计阶段，应注重构造设计，严格满足预制拼装的精度要求，确保预制节段之间拼装时的精确匹配。3.0.4设计单位在各项工序施工前应编制设计交底文件，并进行设计交底。交代设计意图，明确关键技术点。3.0.5灌浆套筒连接可用于预制立柱与承台、立