DB15T+2884-2023公路波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥设计与施工技术规范.pdf

ICS 93.080.01 CCS P 66 DB15 内蒙古自治区地方标准 DB15/T 28842023 公路波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥设计与施工技术规范 Design and construction code of prestressed concrete composite box grider bridges with corrugated steel webs in the highway 2023-02-27 发布 2023-03-27 实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发 布 目 次 前言.V 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.2 4 符号.3 4.1 几何参数相关符号.3 4.2 材料性能相关符号.4 4.3 作用与作用效应相关符号.5 4.4 计算系数及其他符号.6 5 设计.7 5.1 一般规定.7 5.2 材料.7 5.3 作用与作用效应组合.8 5.4 截面特征参数.8 5.5 横向受力分析.8 5.6 承载能力极限状态计算.9 5.7 正常使用极限状态计算.10 5.8 总体构造设计.10 6 施工.15 6.1 波形钢腹板制作.15 6.2 波形钢腹板运输与安装.18 6.3 剪力连接件施工.20 6.4 混凝土浇筑.21 6.5 满堂支架现浇施工.22 6.6 悬臂现浇施工.22 6.7 预制吊装施工.25 7 施工质量检验与验收.26 7.1 一般规定.26 7.2 波形钢腹板制作质量检验.26 7.3 剪力连接件焊接工艺.26 7.4 波形钢腹板现场施工.26 7.5 波形钢腹板验收.28 7.6 满堂支架现浇施工质量检验.28 7.7 悬臂浇筑法施工质量检验.29 7.8 预制吊装施工质量检验.30 附录 A（规范性）混凝土桥面板设计与计算.31 附录 B（规范性）波形钢腹板设计与计算.34 附录 C（规范性）剪力连接件设计与计算.38 附录 D（规范性）内衬混凝土设计与计算.44 附录 E（规范性）低温钢材性能.45 前 言 本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由内蒙古高速公路集团有限责任公司提出。本文件由内蒙古自治区交通运输厅归口。本文件起草单位：内蒙古高速公路集团有限责任公司、内蒙古高速公路集团有限责任公司项目管理分公司、中交公路规划设计院有限公司、东南大学、同济大学、内蒙古综合交通科学研究院有限责任公司、中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司、中交第二公路工程局有限公司。本文件主要起草人：白志平、关永成、李宝坤、万水、梁铎、乔志、牛昌昌、刘天成、刘晓娣、程潜、安近、刘玉擎、贾俊、僧格仁钦、宋国林、赵建雄、姚嘉、郭慧峰、张岩、冯文轩、田璐、李鸿轲、景志远、孙英健、温永钢、施志宏、程国民、宝群群、慕维东、柳俊杰、陈洪彬、李会驰、郑德江、杨震轩、吴志龙、李海潮、朱宜龙、韦玉林、章小雨、宋贵才、赵炜、邢超、邹晓、张晶、曹美玲、刘嘉伟、候伟、赵宇宾、王勇。公路波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥 设计与施工技术规范 1 范围 本文件规定了公路波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥的设计、施工、施工质量检验与验收等内容。本文件适用于各等级公路工程，市政道路工程可参考使用。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单），适用于本文件。GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 714 桥梁用结构钢 GB/T 1228 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB/T 1229 钢结构用高强度大六角螺母 GB/T 1230 钢结构用高强度垫圈 GB/T 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 3632 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 GB/T 4171 耐候结构钢 GB/T 10433 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉 GB/T 11345 焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定 GB/T 14370 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/T 18593 熔融结合环氧粉末涂料的防腐蚀涂装 GB 50017 钢结构设计标准 GB 50205 钢结构工程施工质量验收标准 GB 50661 钢结构焊接规范 GB 50917 钢-混凝土组合桥梁设计规范 JGJ 92 无粘结预应力混凝土结构技术规程 JGJ/T 283 自密实混凝土应用技术规程 JT/T 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 JT/T 784 组合结构桥梁用波形钢腹板 JTG/T 3310 公路工程混凝土结构耐久性设计规范 JTG/T 3360-01 公路桥梁抗风设计规范 JTG 3362-2018 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG/T D64-01 公路钢混组合桥梁设计与施工规范 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁 prestressed concrete composite box girder with corrugated steel webs 由预应力混凝土顶板、底板通过抗剪连接件与波形钢腹板共同受力的钢-混凝土组合箱梁（简称组合箱梁）。3.2 波形钢腹板 corrugated steel web 被加工成波折或波纹形状，作为箱梁腹板构造的钢板。3.3 局部屈曲 local buckling 波形钢腹板在一个平板条内的屈曲的形式。3.4 整体屈曲 global buckling 波形钢腹板在两个及以上连续的平板条内屈曲的形式。3.5 组合屈曲 interactive buckling 局部屈曲与整体屈曲复合形成的屈曲形式。3.6 角隅弯矩 corner moment 恒载与活载作用下，在波形钢腹板与组合箱梁顶板、底板连接部产生的腹板面外的嵌固弯矩。3.7 剪力连接件 shear connector 用于连接波形钢腹板与混凝土顶、底板并传递两者之间的纵向剪力、横向弯矩，抵抗两者相对滑移、竖向分离，保证两者共同工作的部件，俗称剪力键。3.8 混凝土剪力销 concrete shear pins 把混凝土注入开孔的钢板，使孔中填充的混凝土形成的圆柱体与横向贯穿钢筋共同起作用而形成的抗剪连接件。3.9 贯穿钢筋 steel bar through pin-hole 穿过开孔钢板销孔的钢筋。3.10 内衬混凝土 Inner lining concrete 在波形钢腹板内侧设置的混凝土。3.11 组合腹板段 girders with composite webs 设置内衬混凝土的组合箱梁节段。3.12 异步悬臂浇筑施工 rapid construction of ripple web 采用波形钢腹板承担施工荷载，顶、底板混凝土及波形钢腹板分为3个工作平面的快速悬臂施工工艺。4 符号 4.1 几何参数相关符号适用于本文件。A：板腋有效承压面积。asA：角钢承压面积。bA：混凝土桥面板底部单位长度内钢筋面积的总和。bhA：承托底部单位长度内钢筋面积的总和。cA：内衬混凝土的平均截面面积。eA：单位长度混凝土桥面板内横向钢筋总面积。mA：箱梁薄壁中心线所围面积。sjA ：接合钢筋的面积。sgA：贯穿钢筋面积。stdA：栓钉截面面积。tA：混凝土桥面板顶部附近单位长度内钢筋面积的总和。uA：单根抗拔钢筋截面面积。wjA：波形钢腹板的有效剪切面积。wkA：波形钢腹板的有效抗剪截面面积。1A：波形钢腹板斜板段的投影面积。wa：波形钢腹板直板段长度。sB：贯穿钢筋间距。uB：抗拔钢筋的轴间距。cb ：内衬混凝土最小厚度。eb：混凝土桥面板的有效宽度。fb：桥面板纵向受剪截面在垂直于主梁方向上的长度。pb：开孔板的间距。sb：栓钉间距。wb：波形钢腹板斜板段投影长度。1b、2b：凝土桥面板左右两侧在a-a截面以外的有效宽度。wc：波形钢腹板斜板段长度。d：栓钉直径。jd：开孔钢板的孔净距。pd ：钢板开孔直径。sd：贯穿钢筋直径。H：栓钉长度。h ：组合箱梁高度。fh ：角焊缝的焊脚尺寸。wh：波形钢腹板的高度。I ：组合箱梁截面的惯性矩。cI ：内衬混凝土最小厚度截面惯性矩。xI ：单位长度波形钢腹板绕纵桥向的惯性矩。yI：单位长度波形钢腹板绕高度方向的惯性矩。0I：组合箱梁截面换算截面惯性矩。TJ：抗扭惯性矩。sL：桥面板纵向受剪截面的长度。csl：混凝土收缩变形或温差引起的纵向剪力计算传递长度。ul ：抗拔钢筋锚固长度。n：栓钉的排数。pn：开孔钢板连接件的排数。pjn：与角隅弯矩对应板宽内的开孔钢板数量。sn：与角隅弯矩对应板宽内的单排栓钉数量。S ：混凝土顶板或底板对截面中性轴的面积矩。cS ：内衬混凝土最小厚度截面；剪应力计算点外侧部分对中性轴的面积。0cS：混凝土桥面板对组合截面中和轴的面积矩。s ：连接件纵桥向间距。t ：开孔钢板厚度。it ：箱梁横截面各部件的厚度。wt：波形钢腹板的厚度。：波形钢腹板波高板厚比。uu ：抗拔钢筋截面周长。wl：焊缝的计算长度之和。：波形钢腹板因剪切变形产生的挠度。4.2 材料性能相关符号适用于本文件。xD：等效单位长度横向抗弯刚度。E ：波形钢腹板的弹性模量。cE：混凝土的弹性模量。sE：栓钉的弹性模量。cdf：混凝土抗压强度设计值。cuf：混凝土的立方体轴心抗压强度设计值。cu,kf：混凝土立方体抗压强度标准值。fwf：角焊缝的强度设计值。sdf：贯穿钢筋抗拉强度设计值。sldf：接合钢筋的抗拉强度设计值。stdf：栓钉抗拉强度设计值。stkf：贯穿钢筋抗拉强度标准值。tdf：混凝土轴心抗拉强度设计值。uf ：抗拔钢筋抗拉强度设计值。vf ：钢板的抗剪强度设计值。yvf：波形钢腹板剪切屈曲强度标准值。G ：波形钢腹板的剪切模量。cG ：内衬混凝土的剪切模量。uR：抗拔钢筋与混凝土粘结强度设计值。：波形钢腹板的泊松比。4.3 作用与作用效应相关符号适用于本文件。hF ：连接焊缝承受的水平剪力。dM ：角隅弯矩设计值。uM：横向抗弯承载力设计值。dN：栓钉抗拉承载力设计值。,maxpN：无限疲劳寿命验算的疲劳荷载模型按最不利情况加载于影响线得出的最大剪力。,minpN：无限疲劳寿命验算的疲劳荷载模型按最不利情况加载于影响线得出的最小剪力。vbN ：螺栓的抗剪承载力设计值。cvN：连接件的抗剪承载力设计值。P ：高强度螺栓的预拉力。edQ：波形钢腹板与箱梁顶、底板连接处的单位长度水平剪力设计值。edjQ ：角钢连接件承受的单位长度水平剪力设计值。ekQ：抗滑移计算时；波形钢腹板与箱梁顶、底板连接处的单位长度水平剪力标准值。pulQ：连接件的水平抗剪承载力设计值。pugQ ：单个开孔钢板抗剪承载力设计值。cpuQ：栓钉水平抗剪承载力设计值。saQ：单个开孔钢板连接件销孔的抗滑移水平剪力限值。csaQ：单个栓钉的抗滑移水平剪力限值。bkS：使上部结构稳定的作用效应标准组合。skS：使上部结构倾覆的汽车荷载（含冲击作用）效应标准值。dT ：作用效应基本组合下计算截面的扭矩设计值。kT ：作用效应标准组合下；计算截面的扭矩标准值。V ：剪力设计值。V ：由单位荷载产生的剪力。cdV ：内衬混凝土承担的剪力设计值。dV ：作用效应基本组合下单箱截面波形钢腹板的剪力设计值。dzV ：形成组合作用之后；作用于组合箱梁的竖向剪力。d1V：作用效应基本组合下计算截面单块波形钢腹板的剪力设计值。fV ：焊缝承受的竖向剪力设计值。kV ：作用效应标准组合下单箱截面的竖向剪力标准值。k1V ：作用效应标准组合下；计算截面单块波形钢腹板的剪力标准值。pV ：作用效应基本组合下预应力对单箱截面产生的竖向分力标准值。p1V ：作用效应基本组合下预应力对计算截面单块波形钢腹板产生的竖向分力标准值。tV ：预应力束集中锚固力、混凝土收缩变形或温差的初始效应在混凝土桥面板中产生纵向剪力。1V ：单位梁长钢梁与混凝土桥面板的截面纵向剪力。1dV：作用（或荷载）引起的单位梁长混凝土桥面板内纵向受剪截面的纵向剪力。lRdV：单位梁长混凝土桥面板内纵向受剪截面抗剪承载力设计值。pN：剪力连接件按疲劳荷载模型计算得到的剪力幅。LN：连接件疲劳容许剪力幅。c：内衬混凝土的轴向压应力。M ：由横向弯矩产生的正应力。tp：内衬混凝土的主拉应力。c ：内衬混凝土的剪应力。cr ：波形钢腹板组合屈曲临界剪应力。cr,G ：波形钢腹板整体屈曲临界剪应力。ecr,G：弹性整体屈曲临界剪应力。cr,L ：波形钢腹板局部屈曲临界剪应力。ecr,L ：弹性局部屈曲临界剪应力。f ：波形钢腹板直角角焊缝在剪力作用下产生的剪应力。fs ：水平剪力产生的剪应力。md：剪力与预应力的竖向分力产生的剪应力设计值。mk：剪力与预应力的竖向分力产生的剪应力标准值。td：扭矩产生的剪应力设计值。tk ：扭矩产生的剪应力标准值。4.4 计算系数及其他符号适用于本文件。vk：剪切修正系数。k：波形钢腹板局部屈曲系数。fn：传力摩擦面数；sn：钢材与混凝土的剪切模量比。qfr ：抗倾覆稳定系数。：修正系数。：波形钢腹板整体嵌固系数。Ff：疲劳荷载分项系数。Mf：疲劳抗力分项系数。0：结构重要性系数。：波形钢腹板形状系数。：群钉效应折减系数。s ：折算板宽厚比。：摩擦面的抗滑移系数。5 设计 5.1 一般规定 5.1.1 组合箱梁桥主体结构的设计使用年限应符合 JTG D60 的规定。5.1.2 组合箱梁桥应按以下基本假定进行结构分析：a)波形钢腹板与混凝土顶、底板共同工作，不考虑滑移效应；b)波形钢腹板不承受轴向力，纵向弯曲时忽略波形钢腹板的纵向弯曲作用，弯矩仅由混凝土顶、底板构成的截面承担；c)组合箱梁纵向弯曲时符合平截面假定；d)剪力由波形钢腹板承担且剪应力沿波形钢腹板高度方向均匀分布。5.1.3 结构分析计算模型应基于组合箱梁桥构造、荷载作用、边界条件等做适当等效模拟，结构模型应反映桥梁的实际受力情况，对于除常规梁式桥以外的其他桥型，应进行必要的试验和研究，确定相应的设计模式和施工工艺。5.1.4 组合箱梁桥结构分析过程中，应对各构件承载能力极限状态、正常使用极限状态进行验算。5.1.5 组合箱梁桥应根据不同种类的作用（或荷载）及其对桥梁的影响、桥梁所处的环境条件，考虑持久状况、短暂状况、偶然状况和地震状况四种设计状况，并进行相应的极限状态设计。5.1.6 按持久状况承载能力极限状态设计时，桥梁结构的设计安全等级的划分应符合 JTG D60 的规定。5.1.7 对于温度效应计算，设计时应参照 JTG/T D64-01 进行日照温度场和温度应力分析。在验算温度内力时，应考虑混凝土顶、底板温度变化的影响。5.1.8 短暂状况抗风验算应符合 JTG/T 3360-01 的相关规定。5.1.9 宜采用 BIM 技术等数字化设计和施工手段提升建设质量和效率。5.2 材料 5.2.1 混凝土 混凝土的材料参数应按JTG 3362相关规定执行，且混凝土强度等级不应低于C50。5.2.2 钢筋 普通钢筋与预应力钢筋应符合JTG 3362的相关规定。5.2.3 钢材 钢材的材料性能应满足下列要求：a)钢材宜采用碳素结构钢、低合金高强度结构钢或耐候钢，其质量要求应符合 GB/T 700、GB/T 1591、GB/T 714 和 GB/T 4171 的规定，钢材的强度设计值和物理特性指标按 GB 50917 规定执行；b)钢材要满足强度、塑性、韧性和可焊性的要求，选用时应综合考虑结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度及工作环境等因素。低温钢材性能按照附录 E；c)在低温环境下使用的钢材应符合 GB/T 1591 的规定；d)波形钢腹板及其连接件焊接材料的选用应与主体钢材相匹配；e)焊缝强度设计值应按 GB 50017 规定执行；f)高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合 GB/T 1231、GB/T 3632 的规定；g)栓钉连接件的材料应符合 GB/T 10433 的规定。5.3 作用与作用效应组合 设计所采用的作用及作用效应组合应按 JTG D60 执行。5.4 截面特征参数 5.4.1 用于桥梁结构线性分析的刚度计算截面如图 1 所示。主梁弯曲刚度和轴向刚度采用由混凝土顶、底板组成的有效截面进行计算（图 1-b），剪切刚度采用波形钢腹板的有效截面进行计算（图 1-c）。波形钢腹板组合箱梁计算单元、边界条件和荷载工况等可参考普通预应力混凝土箱梁。a）设计截面 b）弯曲、轴向刚度计算截面 c）剪切刚度计算截面 图1 组合箱梁有效截面示意图 5.4.2 单箱单室组合箱梁的扭转惯性矩应按式（1）计算。对于双室或多室截面仅考虑最外侧的波形钢腹板按单箱单室截面计算扭转刚度。()()()()2mtmmmms 31s 4241111AJhbhbn ttn tt=+.(1)式中：TJ抗扭惯性矩（mm4）；mA箱梁薄壁中心线所围面积（mm2），mmmAhb=；mh顶板与底板中心线之间的距离（mm）（图2）；mb顶、底板处波形钢腹板中心线之间距离的平均值，()m12/2bbb=+，其中1b、2b分别为顶、底板处波形钢腹板中心线之间的距离（mm）（图2）；sn 钢材与混凝土的剪切模量比，sc/nG G=；it 箱梁横截面各部件的厚度（mm）（图2）；修正系数，0.4/0.060mmhb=，且当/0.2mmhb 时，0=。图2 组合箱梁扭转惯性矩计算图 5.5 横向受力分析 5.5.1 横向分析包括横隔板、波形钢腹板与混凝土顶、底板连接的横向抗弯分析。5.5.2 箱梁的端横梁一般为预应力混凝土构件，其横向分析可按普通预应力混凝土梁结构的分析方法进行计算。5.5.3 根据不同要求，箱梁的横向分析可采用平面框架模型或三维有限元模型。对于桥面板跨径大于6m 的箱形截面以及单箱多室截面的横向分析应采用三维有限元模型进行分析。5.5.4 平面框架分析中，波形钢腹板的等效单位长度横向抗弯刚度 Dx应按式（2）计算：xxDEI=.(2)式中：xD等效单位长度横向抗弯刚度（Nmm2）；E波形钢腹板的弹性模量（MPa）；xI单位长度波形钢腹板绕纵桥向的惯性矩（mm4），按附录B式（30）计算。5.5.5 车辆作用的横向内力计算可按以下步骤进行：a)确定所需计算的截面，进行车辆最不利纵横向布置；b)确定板的有效分布宽度：将箱梁外伸悬臂板视作固支悬臂板；将中部顶板视作简支于两腹板的简支板；根据 JTG 3362 中的规定确定车轮荷载在板上的有效分布宽度；c)根据有效宽度范围，得出截面沿纵向单位箱梁上的作用荷载；d)应用平面杆系有限元程序进行箱梁横向内力计算，将顶板中点的弯矩值乘以 1.1（考虑剪力滞效应）进行修正（其余弯矩值保持不变）。5.5.6 横隔板、桥面板、底板等各截面的极限承载力、抗裂、变形、应力应满足 JTG 3362 的相关要求。5.6 承载能力极限状态计算 5.6.1 承载能力极限状态计算的一般规定应满足以下四个要求：a)当采用波形钢腹板工字梁作为施工承重构件的工法施工时，应对波形钢腹板工字梁施工阶段的强度和稳定性进行计算；b)弯桥采用组合箱梁时，应对其抗扭性能进行充分研究并保证其抗扭承载力满足要求；c)组合箱梁应进行上部抗倾覆计算；d)组合箱梁桥按承载能力极限状态进行验算时，作用的效应（其中汽车荷载应计入冲击系数）应采用其组合设计值；结构材料性能应采用其强度设计值。5.6.2 承载能力极限状态计算如下：a)波形钢腹板正截面抗弯承载力计算应按 JTG 3362 的规定执行；b)波形钢腹板持久状况承载能力极限状态抗剪强度与剪切稳定性验算应采用JTG D60规定的作用效应的基本组合。波形钢腹板的剪应力应同时计入剪力、扭矩及预应力的竖向分力产生的效应；剪力包括预应力的二次效应，扭矩可取汽车荷载最不利偏载情况下的组合设计值；c)组合箱梁桥应按（3）式进行上部结构抗倾覆计算，且在作用基本组合下，单项受压支座应始终保持受压状态；bkqfsk2.5SrS=.(3)式中：qfr抗倾覆稳定系数；bkS使上部结构倾覆的汽车荷载（含冲击作用）效应标准值；skS使上部结构倾覆的汽车荷载（含冲击作用）效应标准值。d)桥面板、波形钢腹板和抗剪连接件的设计计算详见附录 A、B 和 C。5.7 正常使用极限状态计算 5.7.1 正常使用极限状态计算的一般规定应满足以下两个要求：a)正常使用极限状态下，应考虑采用频遇组合或准永久组合。对组合箱梁桥的混凝土顶、底板的抗裂和挠度进行计算，汽车荷载可不计冲击系数；b)按持久状况设计的组合箱梁桥，应对其使用阶段的顶、底板的法向应力和预应力筋的拉应力进行计算。计算时作用（或荷载）取其标准值，汽车荷载效应考虑冲击系数。5.7.2 正常使用极限状态计算如下：a)组合箱梁桥体内预应力筋的张拉控制应力及预应力损失按 JTG 3362 的规定执行；b)组合箱梁桥顶、底板混凝土的抗裂验算应按照 JTG 3362 中的规定进行；c)组合腹板段内衬混凝土的斜截面抗裂验算应按照 JTG 3362-2018 中的 5.9 条规定进行；d)组合箱梁桥的挠度验算应符合 JTG 3362 中规定。计算中应考虑波形钢腹板剪切变形对挠度的影响，波形钢腹板因剪切变形产生的挠度按式（4）（6）计算；viwkVVdxG A=.(4)wwwAht=.(5)1w/hh=.(6)式中：波形钢腹板因剪切变形产生的挠度（mm）；vk 剪切修正系数，可取kv=1；V 由荷载产生的剪力设计值（N）；i 波形钢腹板的剪切分担率；V 由单位荷载产生的剪力；G 波形钢腹板的剪切模量（MPa）；wjA波形钢腹板的有效剪切面积（mm2）；wh 波形钢腹板的高度（mm）；wt 波形钢腹板的厚度（mm）；波形钢腹板形状系数，wwww=()/()abac+；wa 波形钢腹板直板段长度（mm）；wb 波形钢腹板斜板段投影长度（mm）；wc 波形钢腹板斜板段长度（mm）；h 组合箱梁高度（mm）。e)组合箱梁桥顶、底板混凝土的压应力及预应力钢筋的拉应力计算应按 JTG 3362 中规定进行；f)组合箱梁桥在施工阶段的变形验算应按 JTG 3362 中有关规定进行。5.8 总体构造设计 5.8.1 一般规定 波形钢腹板组合箱梁桥的总体布置应综合考虑结构受力、景观效果、波形钢腹板的加工及施工工艺等因素。总体构造设计应满足下列要求：a)组合箱梁桥可采用单箱单室、单箱多室、多箱单室，亦可采用斜腹板作成倒梯形或采取外（内）撑加强顶板、悬挑板；b)跨径为 30 m60 m 的组合箱梁桥宜采用等截面连续箱梁；跨径为 60 m160 m 的组合箱梁桥宜采用变截面连续梁桥或连续刚构；跨径在 160 m 以上的组合箱梁桥宜采用矮塔斜拉桥的结构形式。组合箱梁桥主梁梁高不应小于同等跨径的常规混凝土桥梁主梁梁高。对于跨径 100 m以上的连续梁桥，中支点梁高可取为跨径的 1/151/19，跨中梁高可取为跨径的 1/301/40；c)波形钢腹板组合箱梁桥高跨比及截面形式的选取按照附录 F。5.8.2 墩顶节段及组合腹板段规定如下：a)组合箱梁桥在支点处应设置内衬混凝土腹板以承受较大的剪力，支点附近内衬混凝土腹板的长度、厚度可参照常规预应力混凝土箱梁桥设置；b)临近支点处组合箱梁的波形钢腹板内侧应设置内衬混凝土。组合腹板段长度不应小于支点处梁高的 1.5 倍，内衬混凝土厚度应根据其抗剪承载力和斜截面抗裂验算确定，但最薄处不应小于20 cm；c)组合腹板段内衬混凝土应根据抗裂验算结果确定是否设置竖向预应力筋。竖向预应力筋可采用精轧螺纹钢筋或钢绞线；d)箱梁底板及内衬混凝土应布设防裂钢筋网片，避免混凝土产生表面收缩裂纹；e)内衬混凝土宜采用栓钉与波形钢腹板连接。5.8.3 混凝土桥面板规定如下：a)组合箱梁桥顶板、底板的厚度应根据预应力布置及结构受力要求来确定。顶板厚度不宜小于250 mm，底板厚度不宜小于 220 mm；b)组合箱梁桥根据顶、底板与波形钢腹板连接形式的不同，在顶、底板与腹板连接处宜采用承托过渡处理；c)混凝土桥面板的设计计算按照附录 A。5.8.4 波形钢腹板规定如下：a)波形钢腹板型号宜采用图 3 所示的 1000 型、1200 型、1600 型、2000 型四种型号，常用尺寸规格见表 1，波形钢腹板的其它构造细节应符合 JT/T 784 的有关规定。小跨径桥梁宜用 1000型和 1200 型波形钢腹板。40 m150 m 跨径连续梁桥，宜选用 1600 型波形钢腹板。大跨径宜选用 2000 型波形钢腹板。当使用图 3 所示形状以外的波形钢腹板时，应对波高、幅段长度、幅段倾角等进行合适的选择，并做相应的研究、试验以确保安全性；图3 波形钢腹板几何尺寸（mm）表1 常用波形钢腹板的几何尺寸 单位为毫米 类型 l t l1 L2 d r 1000 型 1000 812 340 160 160 15t 1200 型 1200 820 330 270 200 15t 1600 型 1600 1036 430 370 220 15t 2000 型 2000 1238 530 470 240 15t 注：钢板冲击吸收能量（J）到一定标准时，r可调整，见表3。b)波形钢腹板的厚度宜在 12 mm 和 40 mm 之间；c)波形钢腹板的冷弯加工弯曲半径不应小于 15 倍的板厚；d)波形钢腹板的连接形式和构造尺寸由承载力要求和连接施工的工艺决定；e)波形钢腹板现场工地连接分为焊接连接和高强螺栓连接。焊接连接根据连接形式可分为对接焊接和角焊接，如图 4 所示；高强螺栓连接分为单面摩擦连接和双面摩擦连接，如图 5 所示。对整体浇筑施工的桥梁，其波形钢腹板宜采用焊接连接，对装配式桥梁宜采用高强螺栓连接；a）对接焊接 b）角焊接 图4 焊接连接形式 a）单面摩擦 b）双面摩擦 图5 高强螺栓连接形式 f)波形钢腹板的设计计算按照附录 B；g)波形钢腹板型号的选取按照附录 F。5.8.5 抗剪连接件规定如下：a)波形钢腹板与混凝土顶、底板连接件形式的选取应考虑构造的合理性、施工可行性、结构耐久性等因素。波形钢腹板与混凝土顶、底板连接件的构造除应符合本标准规定外，还应符合国家标准及行业标准的有关要求；b)波形钢腹板与混凝土顶、底板的连接，应能够可靠传递作用于其连接部的桥轴方向水平剪力，应能抵抗因车辆荷载所导致的与桥轴成直角方向的桥面板角隅弯矩，以保证桥梁运营期间的安全性；c)连接部应密封并实施恰当的防腐蚀处理。其它构造上还应具有足够的抗疲劳性能；d)嵌入型连接中波形钢腹板斜板段的投影面积（A1=埋深波高）不应小于板腋有效承压面积（A=b0 h0）的 1/5（见图 6）；A 图6 嵌入型连接件斜板段投影面积示意 e)组合箱梁桥采用翼缘型连接件时，为防止焊接部位的疲劳破坏，连接件的翼缘板纵向连接间应留一定的间隙，同时波形钢腹板顶面应切圆角，以避免焊缝与翼缘板焊缝相交；f)当波形钢腹板与梁底板采用翼缘型连接件时，可在连接件的翼缘板上设置出气孔以确保翼缘板下的混凝土浇筑密实；g)连接件的翼缘板与开孔钢板应符合下列规定：1)翼缘板的厚度不宜小于 16 mm，开孔钢板厚度不宜小于 12 mm；2)开孔钢板孔径应大于贯穿钢筋直径与集料最大颗粒直径的 2 倍之和，可取 45 mm60 mm；3)孔与孔的中心间距不应大于 500 mm，可取 150 mm250 mm；4)孔距钢板边缘的净距不应小于孔中心距的一半；5)贯穿钢筋应采用 HRB 400 及以上强度级别的钢筋，直径不应小于 16 mm，贯穿钢筋直径应与钢板开孔直径相匹配。h)当波形钢腹板与混凝土桥面板间剪力方向不明确或者有较大的掀起力时宜布置栓钉连接件；i)栓钉连接件应符合下列规定：1)栓钉的长度不应小于栓钉直径的 4 倍，有拉拔作用时不应小于栓钉直径的 10 倍；2)栓钉纵桥向的中心间距不应小于 6 倍的栓钉直径，且不小于 100 mm；横桥向的中心间距不应小于 4 倍的栓钉直径且不小于 50 mm；3)栓钉连接件沿主要受力方向中心间距不应大于 300 mm；4)栓钉连接件的外侧边缘距翼缘板边缘的距离不应小于 20 mm。j)角钢连接件宜采用抗拔钢筋与角钢焊接的方式；k)抗剪连接件的设计计算按照附录 C。5.8.6 横梁和横隔板规定如下：a)为保证组合箱梁桥的抗扭刚度，应以合适的间距设置横隔板。横隔板间距应根据桥梁的扭转和畸变效应确定；b)组合箱梁桥应在支点处以及在底板或体外预应力索纵向折线折角处设置横隔板。横隔板最大间距不宜大于 20 m；c)横隔板构造可参照常规预应力混凝土箱梁桥设计，当横隔板兼作体外索的锚固或转向装置时，应满足体外索的张拉、锚固、换索要求；d)横隔板可采用混凝土板墙式与钢、混凝土横撑式。混凝土板墙式横隔板可与体外索的锚固块、转向块设为一体；e)组合箱梁桥采用顶推施工或者波形钢腹板工字梁作为施工承重构件的工法施工时，波形钢腹板工字型钢梁的横隔宜做成钢横撑式；f)当将横隔板与转向块设计成一体时，除进行通常的荷载所引起的截面力验算之外，对于体外索的锚固与弯折所导致的局部作用力，也应进行验算；g)锚固横梁、转向横梁宜采用实体有限元模型进行分析并根据应力结果进行配筋。5.8.7 波形钢腹板与横隔板的连接规定如下：a)波形钢腹板与端横梁和横隔板的连接方式应根据端横梁横隔板形状、结构受力、横梁配筋、经济性、耐久性等因素综合考虑后确定；b)波形钢腹板与横隔板可通过栓钉连接件、开孔钢板连接件等进行连接（图 8）；c)波形钢腹板与端横梁的连接方式有翼缘型连接（图 7）和嵌入型连接（图 8）两种类型。a）开孔钢板连接 b）角钢连接 图7 翼缘型连接 a）开孔钢板连接 b）栓钉连接 图8 嵌入型连接 5.8.8 预应力体系规定如下：a)体内和体外预应力筋的张拉控制应力及预应力损失按 JTG 3362 的规定执行。计算摩擦损失的位置仅考虑转向装置和锚固装置管道，管道壁摩擦系数与管道每米局部偏差对摩擦的影响系数宜根据 JTG 3362 确定；b)体外预应力钢绞线的张拉控制应力不宜大于 0.6 ftpk且不应小于 0.4 ftpk，当要求部分抵消预应力损失而进行超张拉时，张拉控制应力限值可提高 0.05 ftpk；c)波形钢腹板组合箱梁桥的体内、体外预应力钢筋应作为抗拉钢筋来进行截面抗力计算；d)锚固区的计算应符合 JTG 3362 的相关规定；e)组合箱梁桥宜采用体内、体外预应力筋共用的预应力体系。体内预应力筋宜主要承担一期恒载，体外预应力筋宜主要承担二期恒载及活载等。预应力筋的布置数量及形式应根据结构受力、桥梁施工方法确定；f)体外预应力钢筋应避免与梁体发生共振，为此可适当增加体外预应力钢筋与梁体的固定装置；g)体外预应力锚具的选用应符合 GB/T 14370 的要求。使用可更换或多次张拉的锚具时，预应力筋应预留能够再次张拉的工作长度；h)体外预应力筋在转向块处的弯折转角不应大于 15，转向块鞍座处最小曲率应符合 JGJ 92 的有关规定。5.8.9 转向块规定如下：a)转向块应做成能将体外预应力钢筋的转向力顺利传递到主梁的结构。另外，转向块及其周围的构件应是能安全地抵抗转向力的结构；b)转向块应进行抗拉承载力计算和抗剪承载力计算，计算方法可参照 JTG 3362 的规定执行；c)转向块的构造形式应根据结构受力、体外预应力筋布置方式、转向器等因素进行选择；d)集束式转向器可用于成品和非成品体外索，散束式转向器可用于非成品体外索；e)在转向块的设计中，宜考虑增加体外预应力索的可能性，预留备用孔，以便在特殊需要时采用；f)转向块内应设置两种钢筋，即围住单个转向器的内环筋和沿转向块周边围住所有转向器的外封闭箍筋。内环筋离转向器上缘的距离不小于 25 mm，直径不大于 20 mm；外封闭箍筋在竖直方向高于内环筋的净距不小于 50 mm；内环筋和外封闭箍筋沿转向器纵向布置的间距不小于 100 mm。5.8.10 耐久性措施规定如下：a)耐久性要求除应满足 JTG/T 3310 外，还应满足下列规定；b)涂装系统设计应综合考虑桥梁所处的腐蚀环境、涂层设计使用年限、涂层维修性能等因素，并符合 JT/T 722 的规定；c)波形钢腹板内外表面、翼缘型连接件外露于混凝土的部分应进行防腐涂装；d)波形钢腹板纵向节段间采用高强螺栓连接时，波形钢腹板搭接面应进行无机富锌漆涂装；e)高强螺栓连接及焊接连接施工后应及时进行防腐涂装；f)组合箱梁桥底板与波形钢腹板结合处可做成不小于 2%的斜坡，并用硅胶等止水材料密封，防止雨露水渗入（见图 9）；图9 横向排水示意 2%2%g)端横梁与波形钢腹板连接部位采用硅胶等止水材料密封，防止雨露水渗入。6 施工 6.1 波形钢腹板制作 6.1.1 一般规定 波形钢腹板制作的一般规定应满足下列要求：a)波形钢腹板制作前应按 JT/T 784、JT/T 722、GB 50205、设计文件和本标准要求，编制制作工艺指导书，确保制作的完成；b)制作前应考虑制作线形，编制加工制作图纸；c)制作前测量人员应对连接件的位置进行准确的测量放样。波形钢腹板的放样，应考虑理论与实际成型尺寸的差异以便采购。波形钢腹板裁剪时宜整板下料，以减少波形钢腹板为接高而产生的焊接；d)连接件材料应符合设计及相关标准要求，连接件加工时，翼缘板、开孔板、角钢的外形、尺寸、位置应符合设计尺寸要求，加工尺寸偏差应小于 2 mm；6.1.2 切割与制孔 波形钢腹板切割与制孔应满足下列要求：a)下料前应对平直度未达标的钢板进行冷矫正。厚度小于或等于 20 mm 的钢板应采用数控等离子水下切割，钢板厚度大于 20 mm 的宜采用数控火焰切割。机械剪切仅适用于厚度小于 10 mm且剪切后的边缘需再加工的钢板，手工切割仅适用于次要零件且切割后边缘需再加工的钢板。锚固孔采用数控等离子切割，切割后应对孔边进行倒边处置；b)碳素结构钢在环境温度低于-20，低合金结构钢在环境温度低于-15 时，不应进行切割加工；c)切割前应将钢料面上的浮锈、污物清除干净。钢料应放平、垫稳，割缝下面应留有空隙；d)螺栓孔应采取钻孔工艺，不应采用冲孔、气割孔，制成的孔应成正圆柱形，孔壁表面粗糙度不大于 25 m，孔缘无损伤不平，无刺屑；e)螺栓孔的孔径允许偏差应不大于 0.7 mm；孔壁垂直度允许偏差应不大于 0.3 mm；f)螺栓孔距允许偏差应符合表 2 规定，有特殊要求的孔距偏差应符合设计文件的规定；表2 螺栓孔距允许偏差 定位方法 检查项目 允许偏差（mm）说明 用钻孔样板、数控机床 两相邻孔距 0.4 构件极边孔距 1.0 两组孔群中心距 1.0 孔群中心线与杆件中心线的横向偏移 2.0 号钻的孔 两相邻孔距 1.0 包括用分离式样板分别对线钻孔的孔群 极边及对角线孔距 1.5 孔中心与孔群中心线的横向偏移 2.0 g)钻孔应采用数控钻床或标准钻孔样板，并优先选用数控钻床钻孔。对于钢腹板连接螺栓孔可压型完成后采用磁力钻进行钻孔；h)采用标准样板钻孔时，应采用冲钉定位，冲钉数不应少于两个；i)用标准钻孔样板依次钻足孔径的零件，卡料厚度应保证最底层零件栓孔质量，不应大于允许偏差；j)钻头直径应符合规定；k)钻孔时，应经常用试孔器检查孔径精度；l)采用配钻及扩孔工艺时，其孔距不受表 2 的制约。6.1.3 边缘加工和矫正 波形钢腹板边缘加工和矫正应满足下列规定：a)切割后需焊接的边缘应进行机械焊接坡口加工，不要求焊接但属气割的边缘应进行边缘机械加工。机加工零件的边缘加工深度不应小于 3 mm，加工面表面粗糙度不应低于 25 m；顶紧传力面的粗糙度不应低于 12.5 m；顶紧加工面与板面垂直度偏差应不于板厚的 1%，且不应大于0.3 mm；b)使用锯割和自动等离子切割的部件边缘，在不要求焊接处，可不进行边缘加工；c)钢板矫正应采用冷矫。矫正后的钢料表面