JTQX 2011-12-1 公路橋梁伸縮縫裝置設(shè)計指南

1 國交通企業(yè)管理協(xié)會技術(shù)文件 路橋梁伸縮裝置 設(shè) 計 指 南 2011 布 2011施 中國交通企業(yè)管理協(xié)會 公 布 2 公 路 橋 梁 伸 縮 裝 置 設(shè) 計 指 南 為使公路橋梁伸縮裝置的設(shè)計符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、耐久適用、經(jīng)濟合理的要求，為彌補公路橋梁伸縮裝置無設(shè)計 規(guī)范 ，中 國 交 通 企 業(yè)管理 協(xié) 會 路橋 配套產(chǎn)品 工 作 委 員會 專家委員會組織本行業(yè)的 技術(shù)人員 制訂 了 本指南 。 本指南 適用于公路橋梁一 般伸縮裝置的設(shè)計，不適用于彈塑體伸縮裝置、聚合物 混凝土伸縮裝置 、 減震伸縮裝置的 減震 設(shè)計，也不適用于橡膠伸縮裝置的設(shè)計。 1 伸縮裝置的壽命 符合現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范車輛荷載的伸縮裝置， 其 鋼構(gòu)件的壽命為四十年， 橡膠及高分子材料 件的壽命 為 十 五 年 。 2 設(shè)計采用的荷載 豎向力 靜力荷載 為 60公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 40（ 1+）的乘積值 ， 其中沖擊系數(shù) = 豎向力靜力荷載為 6040平力 靜力荷載 為車輛荷載后軸重力產(chǎn)生的制動力 42動力的著力點在伸縮裝置頂面上。 勞荷載 豎向力 疲勞荷載 為 60401+ )的乘積值。其中沖擊系數(shù) = 雙 向力疲勞荷載為 60規(guī)定的車輛荷載后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值 及 沖擊力14003 1/3的斜率 作用在伸縮裝置上，所產(chǎn)生的豎向力疲勞荷載為 140)=所產(chǎn)生的水平力疲勞荷載為 140)=載布置 縮裝 置上 縱橋向荷載布置為車輛荷載的單后軸或雙后軸， 見 60橫 橋 向 荷載布置為一輛或二輛車輛荷載后軸的二個輪重 ，見 60載 在橫 橋 向及縱 橋 向均應(yīng)布設(shè)在對所考慮的細(xì)部產(chǎn)生最大應(yīng)力或撓度的位置上。 力荷載施加在 伸縮裝置 伸縮量最大時的 狀態(tài)。對于模數(shù)式伸縮裝置 ， 車輛荷載后軸的輪重施加在一根中梁上。對于其他伸縮裝置，車輛荷載后軸的輪重施加在二根邊梁（或梳齒 板、波形板） 上。 勞荷載施加在伸縮裝置伸縮量中值時的狀態(tài)，按輪重 著地長度所 作用在 異型鋼的 梁頂寬度 進(jìn)行荷載分配。 3 3 設(shè)計容許應(yīng)力 材容許應(yīng)力按 25路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 表 但要根據(jù)構(gòu)件的厚度選擇相應(yīng)鋼材厚度的屈服強度進(jìn)行調(diào)整 ，并取 5的倍整數(shù) 。 通鋼筋的抗拉容許應(yīng)力：一級鋼筋 =140 級鋼筋 =200 受拉力 焊縫 的 容許應(yīng)力與基本鋼材的容許應(yīng)力相同。承受剪力焊縫 的 容許應(yīng)力與基本鋼材的容許剪應(yīng)力相同。二種不同強度鋼材的焊接，取強度低的為基本鋼材。 受斜彎曲的構(gòu)件，其容許應(yīng)力 增大系數(shù) C 1+ 式中 構(gòu)件或連接的疲勞容許應(yīng)力按 2577 應(yīng)力 承壓應(yīng)力計算中，只考慮支承中加勁鋼板的有效支承面積。 荷載的容許壓應(yīng)力 許應(yīng)變 =60%。 荷載的容許剪應(yīng)力 許應(yīng)變 =80%。 緊支承靜 力 荷載的容許壓應(yīng)力 許應(yīng)變 =15%； 疲勞荷載 的容許壓應(yīng)力 許應(yīng)變 =5%。 4 設(shè)計容許撓度 梁 、邊梁、波形板 跨中最大撓度不得大于（ 1/600） L（ 梁 跨中最大撓度 不得大于（ 1/600） L（ 。 齒板端的最大撓度不得大于（ 1/300） 。 注：撓度計算中鋼材的彈性模量 E 105 5 設(shè)計方法 25驗 算伸縮裝置及其構(gòu)件的疲勞強度。 數(shù)式伸縮裝置中關(guān)鍵零部件如：位移控制彈簧、 壓緊彈簧 等的設(shè)計除通過結(jié)構(gòu)計算外，尚須進(jìn)行靜動載試驗驗證。 縮裝置 承重結(jié)構(gòu) 疲勞 試驗的 加載 頻率不應(yīng)大于 5勞次數(shù)不應(yīng)小于 2 106次。 6 伸縮裝置在橋梁中的布置 縮裝置的布置應(yīng)根據(jù)橋梁的總體布置和幾何構(gòu)造：縱坡、橫坡、平面曲率、支座布置、三向位移的方向和量值確定。 梁伸縮縫處的縱向水平位移小于 5直位移小于 ，無需安裝伸縮 裝置，可在接縫中設(shè)置彈性的和 防水的密封材料。 橋伸縮裝置應(yīng)設(shè)置在曲率半徑上，其沿橋梁軸線兩側(cè)不同點處的伸縮量應(yīng)考慮平面曲率半徑所引起的增大或減小量。對于模數(shù)式伸縮裝置，在行車道外緣處的兩中梁或中、邊梁之間的最大寬度不得大于 80 梁凹形豎曲線的低點處，不應(yīng)設(shè)置伸縮裝置。 7 材料 于 60錄 B 中的 溫?zé)?和寒冷 地區(qū) 伸縮裝置 ， 累年日最低氣溫平均值在 ， 承重結(jié)構(gòu)的鋼材 和異型鋼材 應(yīng)符合 700碳素結(jié)構(gòu)鋼 和 1591低合金高強度結(jié) 構(gòu)鋼 中 和 級質(zhì)量要求 。 位于 嚴(yán)寒 地區(qū) 的伸縮裝置 ，其承重結(jié)構(gòu)的鋼材和異型鋼材 按照所在地區(qū)累年日 最低氣溫 平均值 ,選 用 700和 1591 中 345的相應(yīng) 質(zhì)量等 4 級鋼材。 海水和侵蝕性物質(zhì)影響 (62 表 列的類和類環(huán)境類別 )環(huán)境中 ,伸縮裝置的鋼材應(yīng)采用強度級別相同的低碳耐腐蝕鋼，并符合 4172 耐侯 結(jié)構(gòu) 鋼的規(guī)定。 壓支承的橡膠的物理機械性能應(yīng)符合 下表 一 中的 要求。 承壓支承的橡膠的物理機械性能 表一 項目 單位 天然橡膠 硬度 0 3 拉伸強度 18 扯斷伸長率 % 450 粘結(jié)剝離 強度 10 脆性溫度 余 壓縮 變形 （ 70 /22h/30%壓縮率 ） % 15 支承的橡膠的物理機械性能應(yīng)符合 下表 二 中的 要求。 壓 緊支承 橡膠的物理機械性能 表二 項目 單位 天然橡膠 沖擊彈性 % 47 62 硬度 0 3 拉伸強度 14 扯斷伸長率 % 250 粘結(jié)剝離 強度 10 脆性溫度 余壓縮 變形 （ 70 /22h/30%壓縮率 ） % 30 表 三 中的要求。 密封橡膠帶物理機械性能 表 三 項 目 單 位 三元乙丙橡膠 氯丁橡膠 硬度 0 5 60 5 拉伸強度 12 斷伸長率 % 400 350 撕裂強度 10 25 沖擊彈性 % 30 30 脆性溫度 定壓縮永久變形 （ 70 *24h,25%壓縮率 ） % 20 20 耐臭氧老化 （ 20%伸長， 40 *96h) 0無龜裂 0無龜裂 熱空氣老化 試驗條件 拉伸強度降低率 扯斷伸長率降低率 硬度變化 h % % 0*168 15 25 0 10 70*168 15 25 0 10 耐水性增重率 室溫 *144h 65 密度 Kg/50 50 拉伸強度 斷伸長率 % 350 熱空氣 老化試驗 拉伸強度 扯斷伸長率 300 殘余 壓縮 變形 （ 70 /24h/25%壓縮率 ） % 7 脆性溫度 設(shè)計要點 縮量和轉(zhuǎn)角計算 梁伸縮裝置位移量由橋梁接縫 處梁體的位移量確定，計算梁體位移量時應(yīng)考慮溫度變化、混凝土收縮和 徐變、車輛荷載、預(yù) 應(yīng)力、基礎(chǔ)變位、風(fēng)力等引起的縱向、橫向伸縮及 轉(zhuǎn)角 、豎向變位 。 梁接縫處由溫度變化引起的 伸縮量 l+，按照 62路鋼筋混凝土技預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 梁接縫處由混凝土收縮引起的梁體縮短量 ，按照 62 梁接縫處由混凝土徐變引起的梁體縮短量 ，按照 62 制動力引起的板式橡膠支座剪切變形導(dǎo)致的橋梁接縫處的伸縮量，按照 62條 4進(jìn)行 計算。 梁接縫處應(yīng)計算由預(yù)應(yīng)力引起的梁體縮短量和梁端的轉(zhuǎn)角。 索橋、斜拉橋的接縫處應(yīng)計算橫向風(fēng)力引起的橫向伸縮量和橫向轉(zhuǎn)角，豎向變位。 很寬橋梁的接縫處應(yīng)計算溫度等引起的橫向伸縮量。 梁接縫處應(yīng)計算車輛荷載和基礎(chǔ)變位等引起的轉(zhuǎn)角 及豎向變位 。 縮裝置沿橋軸線的伸縮量等于橋梁接縫處伸縮量乘以增大系數(shù)，可取縮裝置沿橋軸線的轉(zhuǎn)角等于橋梁接縫處轉(zhuǎn)角加 梁式模數(shù)伸縮裝置的最大工作寬度 （伸長量） 不宜超 過 320梳齒板式伸縮裝置的最大工作寬度 （伸長量） 不宜超過 300形伸縮裝置的最大工作寬度（伸長量）不宜超過 100縫伸縮裝置的最大工作寬度（伸長量） 不得 超過 80 計安裝寬度和實際安裝寬度計算 縮裝置的設(shè)計安裝寬度 ，設(shè)計者應(yīng)按選擇的安裝溫度 計算 確定 。若伸縮裝置實際安裝溫度與設(shè)計安裝溫度不同， 設(shè)計者 應(yīng) 按實際安裝溫度 計算實際的安裝寬度。 安裝溫度在伸縮裝置出廠時不能確定， 生產(chǎn)廠可按伸縮量的中間值組裝出廠。 封要求 6 縮裝置（包括路 緣、人行道 和中央隔 離帶的伸縮裝置）應(yīng)保證對拉圾、塵土和水的密封性，必要時 可包括防撞護(hù)攔的伸縮裝置。 最低的要求是在 24 小時內(nèi)，伸縮裝置不得有水 和塵土 的滲漏。 縮裝置密封件不得承受輪載，并要求通長和連續(xù)安裝。 縮裝置與橋面鋪裝之間以及與橋面防水系統(tǒng)之間的 界面應(yīng)是防水的，不得有水的滲漏。 重機構(gòu) 伸縮裝置的承重 機構(gòu)宜采用 熱軋鋼 材， 壽命與伸縮裝置相同。 中梁鋼 和邊梁鋼 大中梁鋼和邊梁鋼 應(yīng)為整體軋制成形 ， 安裝 密封橡膠帶 的型腔宜為機加工成形。大中梁鋼和邊梁鋼 的 截面在豎向和水平向的抵抗能力應(yīng)與車輛荷載的 豎向和水平向的作用力相匹配 。推薦大中梁鋼的高度為 130度為 90梁鋼的高度為 80 工形橫梁應(yīng)為整體軋制成形， 推薦的 工形橫梁 高度為 120度為 90在 伸縮裝置最大工作寬度時，工形橫梁應(yīng)視需要在支承處設(shè)置成對的豎向加勁肋，肋板厚不應(yīng)小于12向加勁肋與梁的翼緣板焊接時，應(yīng)將加勁肋切出不大于 5倍腹板厚度的斜角。 縮裝置的承重 機構(gòu) 應(yīng)通過 2 設(shè)計荷載的靜載計算、疲勞驗算和剛度計算，滿足3容許應(yīng)力和 4容許 撓度 的規(guī)定。 移傳動機構(gòu) 伸縮裝置的位移傳動機構(gòu)宜采用以彈性元件為主的位移傳動機構(gòu)。 彈性元件 應(yīng)通過 2 設(shè)計荷載的計算，滿足 3 設(shè)計容許應(yīng)力的規(guī)定。 查通道和平臺 位移量大於 320伸縮裝置 ， 應(yīng)在橋梁中設(shè)計專門的檢查通道和 位于伸縮裝置下方的檢查維修 平臺。 損件的更換 伸縮裝置的設(shè)計應(yīng)能方便的更換如密封帶、彈性元件、緊固件等零部件。 、邊梁 異 型鋼接長 建橋梁的伸縮裝置長度小于 12其 模數(shù)式多縫中、邊梁異型鋼、單縫異型鋼不得進(jìn)行工廠及工地的接長 ; 整 體 梳齒板式伸縮 裝置 也 不得進(jìn)行工廠及工地的接長 。 建橋梁的長度大于 12異 型鋼 可以接長，但 接頭應(yīng)錯開，間距 應(yīng) 大於 300并且 所有接頭不應(yīng)設(shè)在行車道內(nèi)。 縫 釘與 異 型鋼的 縫應(yīng)能承受栓釘抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值的拉力作用。 筋與 異 型鋼（錨 板）的搭接焊接，焊縫應(yīng)能承受錨筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值相應(yīng)的剪力作用。 板與 異 型鋼的 縫應(yīng)能承受錨 板抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值的拉力作用。 梁 異 型鋼與橫梁的焊接，宜 采用棱形塊與中梁和 橫梁的焊接連接，焊縫長度應(yīng)通過計算確定，并布置為全熔透的圍焊。 焊縫的焊腳邊比例為 1： 1，表面應(yīng)做成凹形或直線形。 栓連接 應(yīng)采用高強度螺栓 摩擦 連接。 高強度螺栓應(yīng)符合 1228結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓。 面處理 T/T 722 公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件 的規(guī)定，依伸縮裝置所在地的腐蝕環(huán)境類別（附錄 A）、保護(hù)年限（建議為普通型）選用涂層體系。 裝前應(yīng)作好鋼材表面的清洗和除誘，經(jīng)過噴丸 (砂 )后表 面必須達(dá)到 7 8923裝前鋼材表面銹 蝕等級和除銹等級中的 可進(jìn)行噴涂。 縮裝置與混凝土相接觸的表面嚴(yán)禁噴鋁、鍍鋁、浸鋁處理。亦不得噴刷面漆和中間漆。 縮裝置與空氣相接觸的表面宜進(jìn)行噴 (鍍、浸 )鋅 (鋁 )處理后再噴面漆的雙重保護(hù)。 裝槽填料 (僅限于 混凝土 ) 裝槽填料全部為 混凝土?xí)r其強度等級 應(yīng)大于橋面鋪裝混凝土，并且 不應(yīng)低于維混凝土 )。 裝槽深度大于 250填料可 分為一種 也可為二種 凝土，強度等級按 定 或不低于梁體混凝土強度等級 。安裝槽上部為與橋面鋪裝相同的瀝青混凝土，厚度不宜小于 70 裝槽 混凝土采用干硬性混凝土或摻加膨脹劑（如鋁粉）的 微 膨脹混凝土。 9 構(gòu)造要求 大橋和大橋的模數(shù)式伸縮裝置其異型鋼高度不應(yīng)小于 70 性錨固（錨板和大環(huán)形錨筋組成）間距不大于 250毫米。柔性錨固（如栓釘）間距不大于 125毫米。 板錨筋頂面混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于 30 縮裝置錨板厚度不應(yīng)小 于 16園錨筋直徑不應(yīng)小于 18肋錨筋直徑不應(yīng)小于 16裝槽水平帶肋錨筋直徑不應(yīng)小于 12 縮裝置端部一般應(yīng)設(shè)計翹頭，其垂直高度不應(yīng)小于 150水平面傾斜角度宜為 55。 縮裝置對有車輛駛過且寬于 320金屬表面應(yīng)進(jìn)行防滑處理。 移量 80安裝槽填料為混凝土?xí)r，槽深最小值應(yīng)大于 140 縮裝置安裝槽混凝土頂面應(yīng)設(shè)有防裂鋼筋網(wǎng)和進(jìn)行防滑處理。防裂鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑不應(yīng)小于 8距不應(yīng)大于 100 齒 板伸縮裝置的齒間搭接長度在最大張開時不應(yīng)小于 38齒間 隙 寬度不應(yīng)超過 25梳齒板伸縮裝置當(dāng)