JGJ／T 465-2019标准规范下载简介

JGJ／T 465-2019 钢纤维混凝土结构设计标准(完整正版、清晰无水印)

可使斜裂缝宽度减小，斜裂缝区及受压区钢纤维混凝土所承担的 剪力较素混凝土明显提高。 本标准编制组进行了5个钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力 墙和1个钢管混凝土边框混凝土剪力墙的低周反复加载试验，混 凝土设计强度分别取CF40、CF60、CF80，以C60混凝土为基 础，钢纤维体积率分别取0.5%、1.0%和1.5%；剪跨比为 1.0，钢纤维为两端带端勾的冷拉切断型钢纤维。结果表明：钢 纤维可有效限制墙体混凝土的裂缝宽度，改善裂缝形态；随着钢 纤维体积率的增大，剪力墙墙体裂缝明显变细、变密，裂缝分布 域显著增加；随着钢纤维体积率和混凝土强度的增大，剪力墙受 剪承载力明显增加。在本文试验结果分析的基础上，收集了近年 来有关文献中钢管混凝土边框剪力墙及钢筋钢纤维混凝土剪力墙 抗震试验中与本文加载方式相同、破坏模式为墙体剪切破坏并且 数据较为详细的18个剪力墙试件数据，提出了考虑钢纤维体积 率和混凝土强度等影响的钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙受 剪承载力计算方法。 通过对现有研究资料的分析，本标准规定了剪力墙及连梁的 抗震设计仍采用现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的方法，但为了充分利用斜截面上钢纤维混凝土的抗剪能 力，钢筋钢纤维混凝土剪力墙及连梁的斜截面受剪限制条件可较 钢筋混凝土剪力墙及连梁适当放宽，抗震受剪承载能力也考虑了 钢纤维的有利影响

上提高了结构的正截面受弯承载力，但提高幅度不大。同时，对 于考虑地震作用组合作用下对称配筋的剪力墙洞口连梁，其正截 面受弯承载力主要取决于纵向钢筋及对角斜筋的作用。鉴于此： 本标准规定，对称配筋的连梁正截面受弯承载力计算时，不考虑 钢纤维的影响而按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010的相关规定进行。

9.4.1、9.4.2研究表明，钢纤维的加入提高了混凝土的抗拉、 抗剪强度和韧性，改善了混凝土板柱节点的受力延性，有效提高 了板柱节点的抗震性能。本标准在保持现行国家标准《混凝土结 构设计规范》GB50010关于混凝土板柱节点结构形式和构造措 施的基础上，考虑钢纤维的作用，进行钢纤维混凝土板柱节点的 抗震设计。

9.4.3、9.4.4根据分析研究及工程实践经验GB/T 42230-2022 钢板卷道路运输捆绑固定要求，对一级、二级禾

9.4.3、9.4.4根据分析研究及工程实践经验，对一级、

9. 4. 3、9. 4. 4

9.4.5为了防止在极限状态下楼板塑性变形充分发育时从柱上

脱落，要求两个方向贯通柱截面的后张预应力钢筋及板底普通钢 筋受拉承载力之和不小于该层柱承担的楼板重力荷载代表值作用 下的柱轴压力设计值。对于边柱和角柱，贯通钢筋在柱截面对边 弯折锚固时，在计算中只取其截面面积的一半。

10.1.1、10.1.2钢纤维混凝土地面的构造与普通混凝土地面构 造大致相同。结合层、隔离层等其他构造层可根据设计和使用要 求，按现行国家标准《建筑地面设计规范》GB50037的规定设 置。地面垫层兼面层表示钢纤维混凝土垫层表面不再铺设其他材 料的面层。本章进行承载力设计和构造规定的钢纤维混凝土地面 板即钢纤维混凝土垫层或钢纤维混凝土垫层兼面层。 钢纤维混凝土垫层或垫层兼作面层适用于对抗裂、抗冲击 耐磨要求较高，地面堆载较大的工业建筑地面、堆场地面，以及 特殊荷载和环境作用对地面设计要求较高的情况。 10.1.3根据现有工程经验，规定了用于工业建筑地面的钢纤维 昆凝土最低强度等级。 10.1.4钢纤维混凝土地面的地基按现行国家标准《建筑地面设 计规范》GB50037的规定设计，压实系数不应小于0.94。当地 基反力系数k<0.03N/mm或变形模量E。<20N/mm²时，应对 地基分层碾压夯实或采用石灰桩、水泥搅拌桩等措施固化土壤 在钢纤维混凝土地面垫层（或垫层兼面层）以下增设一个密实 的、有足够厚度的中粗砂、道渣、碎石或素混凝土垫层，以扩散 力等方法加固钢纤维混凝土地面垫层（或垫层兼面层）的 地基。

0.2.1、10.2.2进行钢纤维混凝土垫层（或垫层兼面层）设计 寸，地面的安全等级、重要性系数和地面荷载应符合现行国家标 隹《建筑地面设计规范》GB50037和《建筑结构荷载规范》GI

10.2.8连续钢纤维混凝土地面板在荷载作用下呈弯曲破环开 态，一般不会发生冲切破坏，所以地面板可不做冲切承载大 验算。

10.3.1混凝土收缩摩阻应力的准确计算十分困难，通常可不做 此项计算，而是通过采用降低混凝土收缩摩阻应力的工程措施 解决。 10.3.2地面接缝的种类很多，本条对用于钢纤维混凝土地面的 儿种接缝给予规定，现行国家标准《建筑地面设计规范》GB 50037中关于变形缝的规定适用于钢纤维混凝土地面。工业建筑 地面与室外路面具有不同的使用环境和条件，各种接缝也有其不 司的特点。目前，实际工程应用中的工业地坪假缝主要采用锯切 成型，锯片直径约为500mm、厚度3mm～5mm，因而其假缝宽 一般为3mm5mm。因此考虑与现行行业标准《城镇道路路 面设计规范》CJ169等我国现行规范的协调与衔接，本标准建 议假缝宽度宜为3mm~8mm。 10.3.3钢纤维混凝土地面采用激光整平机具进行一仓大面积快 速施工，地面主要存在纵向和横向假缝（切缝）、施工缝和隔 离缝。 10.3.4钢纤维混凝土地面由切缝、施工缝（分仓缝）分隔的每 块矩形的长宽比不应大于1.5。施工缝处应设传力杆。 10.3.5钢纤维混凝土地面的柱角、墙角、设备基础角应采用局

10.3.3钢纤维混凝土地面采用激光整平机具进行一仓大面 速施工，地面主要存在纵向和横向假缝（切缝）、施工缝 离缝。

11城镇道路与桥梁桥面

11.1.1根据国内工程应用经验和研究资料，在拱桥、梁桥或其 他桥型的上部结构使用的钢纤维混凝土结构可分为四类：无筋钢 纤维混凝土结构，钢筋钢纤维混凝土结构，钢筋钢丝网钢纤维混 凝土结构和预应力钢筋钢丝网钢纤维混凝土结构。设计时，应考 虑钢纤维混凝土的抗拉作用， 11.1.2钢纤维混凝土城镇道路与桥梁桥面设计除应满足本标准

11.1.1根据国内工程应用经验和研究资料，在拱桥、梁桥或其

11.1.2钢纤维混凝土城镇道路与桥梁桥面设计除应满足本标准

的有关规定外，尚应满足现行行业标准《城市道路工程设计规 范》CJJ37和《城市道路路面设计规范》CJ169和《公路钢筋 混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362的有关规定 本标准中采用了现行国家标准《工程结构设计基本术语标准 GB/T50083规定的符号，与上述两个标准的符号不同，使用时 请注意对应关系。

11.2.1因路面的面层开裂破坏主要是由弯拉应力导致的，因此 在设计钢纤维混凝土路面板厚度时，应以钢纤维混凝土弯拉强度 为设计标准。混凝土的弯拉强度以28d龄期的强度控制。 钢纤维混凝土路面设计时，由于采用的钢纤维的品种、掺 量、长径比及混凝土基体的不同，从而使钢纤维混凝土的弯拉强 度及钢纤维对弯拉强度的影响系数有所区别。因此，钢纤维混凝 土弯拉强度宜通过试验确定。如无条件，可按本标准公式 （4.2.5）确定，其中钢纤维混凝土弯拉强度影响系数可按本标准 表4.2.6采用。 根据钢纤维混凝土的力学特性，在混凝土中掺入一定量的钢

纤细后， 定量的钢纤维后，其弹性模量提高不大，与普通混凝土相近。 因而，在无条件测试时，钢纤维混凝土弯拉弹性模量可根据同强 度等级素混凝土弯拉强度设计值，按现行有关水泥混凝土路面设 计规范的规定采用。 11.2.2由于钢纤维混凝土比水泥混凝土具有较高的抗裂、抗冲 击及抗胀缩性能，其路面面层不易开裂，即使有微小的裂缝，也 能保持在较长的时间内裂缝不继续扩展，因而提高了路面面层的 耐久性和使用寿命。因而其接缝间距可比水泥混凝土路面面层的 接缝间距加大。接缝间距可根据钢纤维特性和体积率、面层的厚 度、温度应力等并结合当地的工程经验确定。 11.2.3为了减少反复计算次数，在设计路面板的厚度时，先假 定路面板厚度，即初选厚度。考虑到钢纤维混凝土弯拉强度和弯 拉疲劳强度比普通水泥混凝土弯拉强度和弯拉疲劳强度有较大提 高，因而可使路面面层的厚度减薄，根据国内外资料建议：钢纤 维体积率为1.0%～1.5%钢纤维混凝土路面板的初选厚度，可 取水泥混凝土路面板初选厚度的65%～55%；当钢纤维体积率 为0.6%～1.0%时，可按水泥混凝土路面板初选厚度的75%~ 65%选用，减薄的程度随钢纤维体积率的降低而减少。 为了保证钢纤维混凝土路面面层的使用质量和寿命，不因面 层过薄而发生翘曲变形，参考现行标准中关于水泥混凝土路面面 层最小厚度的规定及使用经验，规定了不同等级的钢纤维混凝土 路面面层的厚度

11.2.2由于钢纤维混凝土比水泥混凝土具有较高的抗裂、

1.2.4规定了钢纤维混凝土路面结构设计的极限状态方程，同

时该方程也是面层厚度计算取值的依据，面层厚度的计算采用试 算法进行，因一时难以得到准确的面层厚度值，通常采用一定容 许范围。只要符合在此范围内，面层厚度设计即满足要求。即荷 载疲劳应力和温度疲劳应力之和与可靠度系数的乘积小于或等于 钢纤维混凝土弯拉强度标准值，即满足本标准公式（11.2.4）的 要求时，则初选面层厚度可作为钢纤维混凝土面层的计算厚度

否则，应改选面层厚度，重新计算，直至满足本标准公式 （11.2.4）要求为止。设计厚度按计算厚度向上取整以10mm为 间隔取用

I1.2.5为了与现行行业标准《城镇道路路面设计规范》CJ

169相协调，现以普通混凝土的荷载疲劳应力系数为基准，并根 据钢纤维混凝土试验数据的分析结果，得到钢纤维混凝土路面的 疲劳应力系数计算公式。

度要薄，但其路面面层仍然受温度变化的影响，承受着疲劳温度 应力的作用，因此，钢纤维混凝土路面面层的厚度计算时，同程 要考虑疲劳温度应力的作用

11.2.7关于在原有水泥混凝土路面上铺筑钢纤维混凝土加铺层

的设计，国内外还没有建立完善的设计理论和方法。目前，钢纤 维混凝土路面加铺层的设计按水泥混凝土路面设计规范规定，钢 纤维混凝土路面加铺层的厚度，是先以等刚度原理计算出水泥混 凝土路面加铺层的厚度，然后按钢纤维体积率不同，大致取水泥 混凝土路面加铺层厚度的0.55倍～0.65倍。如果直接按等刚度 原理计算钢纤维混凝土路面加铺层的厚度，则不能反映钢纤维混 凝土的增强效果，因为钢纤维混凝土和水泥混凝土的弹性模量取 值基本相同。 本方法是参考美国工程兵部队进行一系列试验所得的半经验 性公式并经对比论证而采用的，较符合路面的实际情况。 在原有水泥混凝土路面上铺筑钢纤维混凝土加铺层有隔离式 和直接式两种。隔离式是在旧混凝土路面与钢纤维混凝土加铺层 之间设有隔离层，隔离层可选用沥青混凝土、沥青砂或油毡等； 直接式是先对旧混凝土路面表面清洗，清除表面油污、剥落碎块 后再铺筑钢纤维混凝土加铺层

11.2.8当沥青混凝土路面已出现较严重的结构性破坏，路线承

载能力较差时，选用钢纤维混凝土路面加铺层可提高路面结构承 载能力、延长路面使用寿命，是一种可行的技术方案。对沥青温

凝土路面因整体强度不足而需铺筑钢纤维混凝土加铺层时，原有 沥青混凝土路面面层除回收再生利用外，一般可不铲除，但应对 局部松散及坑槽进行修补。对于旧沥青混凝土路面，在铺筑钢纤 维混凝土加铺层前，应对较严重的车辙、拥包等病害进行铣刨， 对坑槽和网裂较严重的路段进行结构补强，并设置调平层，再按 新建钢纤维混凝土路面进行加铺层设计。为确保钢纤维混凝土加 铺层具有足够的刚度和变形能力，规定了钢纤维混凝土加铺层厚 度不宜小于140mm。 11.2.9直接式钢纤维混凝土路面加厚层的接缝应与旧路面的接 缝重合。主要考虑到直接式加厚板与原路面板的共同作用，有可 能因原路面板的接缝反射，使加厚层板产生裂缝或与旧路面面层 之间出现层间分离，故要求上下层板的接缝相重合。但若原路面 板的横向缩缝间较小，这时接缝的反射作用影响不大，可间隔取 消一条接缝。

11.3层布式钢纤维混凝土复合路面

11.3.1层布式钢纤维混凝土复合路面是采用特殊的施工方法修 筑的路面，路面上、下层的钢纤维通过撒布、振捣工艺与顶层 底层混凝土混合，形成复合路面。本节的内容，除考虑层布式钢 纤维混凝土复合路面的特点外，还应考虑与现行《城镇道路路面 设计规范》CJ169的协调。因此有关层布式钢纤维混凝土复合 路面的设计，除应遵守本节规定外，尚应符合现行行业标准《城 镇道路路面设计规范》CJ169的有关规定。 11.3.2根据室内试验和试点工程的经验，层布式钢纤维混凝土 复合路面上、下层层内的钢纤维体积率为0.9%～1.5%（相当 于上、下各层撒布1.4kg/m²～2.4kg/m²）比较合适，钢纤维既 能在层内混合均匀，文能达到一定的增强增韧效果。钢纤维的长

路面的设计，除应遵本节规定外，向应付合现行行业标准《城 镇道路路面设计规范》CJJ169的有关规定 11.3.2根据室内试验和试点工程的经验，层布式钢纤维混凝土 复合路面上、下层层内的钢纤维体积率为0.9%～1.5%（相当 于上、下各层撒布1.4kg/m²～2.4kg/m²）比较合适，钢纤维既 能在层内混合均匀，文能达到一定的增强增韧效果。钢纤维的长 度可比拌合浇筑的钢纤维混凝土用的纤维长些，因为不存在结团 的问题，同时纤维长有利于增强、增韧。

11.3.3层布式钢纤维混凝土复合路面的面层开裂破坏也是

由弯拉应力导致的。因此，在设计层布式钢纤维混凝土复合路面 板厚度时，也应以层布式钢纤维混凝土弯拉强度为依据。混凝工 的弯拉强度按28d龄期的强度为标准。如果路面开放交通承受荷 载的时间大于90d，则可采用90d龄期的强度（按28d强度白 1.1倍计算）。

的弯拉强度按28d龄期的强度为标准。如果路面开放交通承受荷 载的时间大于90d，则可采用90d龄期的强度：（按28d强度的 1.1倍计算）。 11.3.4由于层布式钢纤维混凝土弯拉强度受素混凝土强度、钢 纤维的类型、体积率、长径比等因素影响变化较大，因此宜通过 试验确定。试验表明，当钢纤维体积率为0.9%～1.5%（相当 于上、下各层撒布1.4kg/m*～2.4kg/m²）、长径比为50~100 时，层布式钢纤维混凝土弯拉强度比素混凝士提高18%～30%。 11.3.5试验表明，在上下层混凝土中含有一定量的钢纤维，其 弹性模量提高不大，与普通混凝土相近，因而，层布式路面面层 钢纤维混凝土弯拉弹性模量可不考虑钢纤维的影响，按同强度等 级素混凝土弯拉强度设计值根据现行行业标准《公路水泥混凝土 路面设计规范》JTGD4O的规定采用。 11.3.6由于层布式钢纤维混凝土比水泥混凝土具有较高的抗 裂、抗冲击及抗胀缩性能，路面不易开裂，即使有微小的裂缝， 也能保持在较长的时间内裂缝不继续扩展，因而提高了路面的耐 久性和使用寿命，接缝间距可比水泥混凝土路面的接缝间距适当 加大。接缝间距可根据钢纤维特性和掺量、面层的厚度、温度应 力等并结合当地的工程经验确定。 11.3.7为了减少反复计算次数，在设计层布式钢纤维混凝土复 合路面面层的厚度时，其面层的初选面层厚度，当钢纤维体积率 为0.9%～1.5%时，按现行有关标准水泥混凝土路面板初选面 层厚度的75%～65%选用。考虑到层布式钢纤维混凝土弯拉强 度和弯拉疲劳强度比普通水泥混凝土弯拉强度和弯拉疲劳强度有 较大的提高，因而可使路面面层的厚度减薄。试验表明，上下层 钢纤维掺量为0.9%～1.5%时，其面层厚度可比普通水泥混凝 土路面面层厚度减薄25%～35%。 为了保证层布式钢纤维混凝复合路面的使用质和寿盒，避

11.3.4由于层布式钢纤维混凝土弯拉强度受素混凝土强度、

11.3.5试验表明，在上下层混凝土中含有一定量的钢纤维，其 弹性模量提高不大，与普通混凝土相近，因而，层布式路面面层 钢纤维混凝土弯拉弹性模量可不考虑钢纤维的影响，按同强度等 级素混凝土弯拉强度设计值根据现行行业标准《公路水泥混凝土 路面设计规范》JTGD40的规定采用

裂、抗冲击及抗胀缩性能，路面不易开裂，即使有微小的裂缝 也能保持在较长的时间内裂缝不继续扩展，因而提高了路面的而 久性和使用寿命，接缝间距可比水泥混凝土路面的接缝间距适当 加大。接缝间距可根据钢纤维特性和掺量、面层的厚度、温度应 力等并结合当地的工程经验确定，

11.3.7为了减少反复计算次数，在设计层布式钢纤维混

合路面面层的厚度时，其面层的初选面层厚度，当钢纤维体积率 为0.9%～1.5%时，按现行有关标准水泥混凝土路面板初选面 层厚度的75%～65%选用。考虑到层布式钢纤维混凝土弯拉强 度和弯拉疲劳强度比普通水泥混凝土弯拉强度和弯拉疲劳强度有 较大的提高，因而可使路面面层的厚度减薄。试验表明，上下层 钢纤维掺量为0.9%～1.5%时，其面层厚度可比普通水泥混凝 土路面面层厚度减薄25%～35%。 为了保证层布式钢纤维混凝复合路面的使用质量和寿命，避

免因路面板过薄而使板发生翘曲变形，参考现行标准中关于水泥 混凝土路面面层最小厚度的规定及使用经验，特重或重交通时， 层布式钢纤维混凝复合路面板最小厚度为160mm，中等或轻交 通时，最小厚度为140mm 11.3.8为与现行公路水泥混凝土路面设计标准相协调，以普通 混凝土的荷载疲劳应力系数为基准，并根据层布式钢纤维混凝土 试验数据分析结果，可得层布式钢纤维混凝土复合路面的疲劳应 力系数计算公式（11.3.8）。 11.3.9虽然层布式钢纤维混凝土复合路面面层比水泥混凝土路 面面层的厚度薄，但其路面面层仍然受温度变化的影响，承受着 疲劳温度应力的作用。因此，层布式钢纤维混凝土复合路面面层 的厚度计算时，同样要考虑疲劳温度应力的作用。 11.3.11当沥青混凝土路面因整体强度不足而需铺筑层布式钢 纤维混凝土加铺层时，原有沥青混凝土路面面层除回收再生利用 外，一般可不铲除。但应对局部松散、坑槽进行修补。裂缝严重 的路段应采取措施，防止原有路面破损致使加铺层产生反射

1.3.9虽然层布式钢纤维混凝土复合路面面层比水泥混凝土路 面面层的厚度薄，但其路面面层仍然受温度变化的影响，承受着 劳温度应力的作用。因此，层布式钢纤维混凝土复合路面面层 勺厚度计算时，同样要考虑疲劳温度应力的作用

11.4.1城市桥梁的混凝士桥面破损情况严重，不但影响正

11.4.1城市桥梁的混凝土桥面破损情况严重，不但影响正常交 通，而且不利安全。 20世纪70年代以来，美国、日本等国采用钢纤维混凝土铺 修桥面，取得了不少经验，认为对于提高桥面层的抗裂性、耐磨 性和减少维修工作量都有很大好处。1987年和1988年在维修北 京南郊马草河桥及北郊安慧桥时，采用了钢纤维混凝土桥面技 术，取得了钢纤维混凝土桥面设计和施工的初步经验。在四川省 和其他省市的公路和城市道路桥面应用钢纤维混凝土的经验证 明，钢纤维混凝土是一种性能优良的桥面铺装材料。 钢纤维混凝土桥面在国内刚开始应用，国外试用时间也不 长。为了稳妥，先规定在受力较明确的简支、连续体系结构和拱

形结构的公路与城市道路桥梁上应用，对于其他结构的桥梁应通 过试验后使用。 近年来，在长江上修建的一些大型桥梁的桥面也都采用钢 维混凝土，钢纤维混凝土桥面的应用日益广泛

了桥面铺装层的最小强度等级和弯拉强度标准值。同时，钢纤 混凝土的配合比与普通混凝土有所不同，为了充分发挥钢纤维白 增强效果，粗骨料粒径较普通混凝土要小，砂率和水泥用量也要 适当增加

度不可能大幅度减小。因此，钢纤维混凝土桥面铺装层厚度可推 普通混凝土桥面厚度考虑，桥面防水层也按普通混凝土桥口 考虑。

格。钢纤维混凝土桥面钢筋网加大了钢筋间距，可节约钢筋。对 于跨径较小或桥面变形较小的梁桥和拱桥桥面，可取消钢筋网。 11.4.5分缝间距较大是钢纤维混凝土桥面的主要优点，它不但 有利于减轻破损，而且能增加行车舒适感。但分缝过大，仍会造

格。钢纤维混凝土桥面钢筋网加大了钢筋间距，可节约钢筋。又 于跨径较小或桥面变形较小的梁桥和拱桥桥面，可取消钢筋网

有利于减轻破损，而且能增加行车舒适感。但分缝过大，仍会造 成混凝土开裂。根据经验，横缝间距以10m～15m为宜，不应 大于20m，单向坡3车道宽（12m左右）或小于3车道宽的桥面 可以不设纵缝，4车道或大于4车道宽的路面需要设置纵缝

12城市隧道、边坡支护、建筑

12. 1 一般规定

用作隧道围岩的初期支护。喷射混凝土（经常同镭锚杆结合使 用）是隧道工程中普遍采用初期支护形式，不仅可以及时防止岩 块的掉落而且可以在同围岩的共同变形过程中发挥围岩的自承作 用。可是，由于准脆性的混凝土喷层承受变形的能力很差，会因 开裂，破坏而失效。掺入纤维材料的喷混凝土特别是喷射钢纤维 混凝土不仅强度有所提高而且具有较好的韧性，不仅能可靠地防 止岩块的落而且对围岩的变形有很强的适应能力，在开裂后产 生塑性变形时可以保持承载力不明显降低。这就可以有效地控制 围岩的变形。特别是在挤压性地层或膨胀性地层中修建隧道，支 护系统的韧性具有特别重要的意义。 高地应力的硬岩地层中作为岩爆的防护措施。在喷射混凝土 中掺入钢纤维可以提高其抗剪强度，增强抗冲击性能，同时具有 较好的韧性。在开挖后立即喷射钢纤维混凝土可有效地防范岩爆 落石，有利于后续工序的施工安全， 用作隧道单层衬砌。对于地下水不发育地层中的硬岩隧道 将纤维喷射混凝土与锚杆等组合而成的支护体系作为隧道的永久 结构（称为“单层衬砌”），可以取代常用的由初期支护和模筑混 凝土衬砌组成的复合式衬砌，在经济上和技术上都十分合理。纤 维材料掺入喷射混凝土中除了可以提高其力学性能外还具有阻裂 作用，特别是合成纤维一类非金属纤维在混凝土中高度分散，其 弹性模量又相对较低，对早期潜在裂缝反应十分灵敏，能有效地 阻止裂缝的扩散，控制水泥硬化过程中产生的塑性收缩裂缝。有

利于提高混凝土的密实性和耐久性。 用于修补裂损衬砌，加固衬砌结构。纤维喷射混凝土修补和 加固既有隧道的裂损衬砌时，当衬砌裂损严重并伴有围岩塌、 变形时，宜选用钢纤维；对围岩基本稳定，衬砌裂损不严重，无 衬砌碎块掉落可能的隧道可采用非金属纤维。亦可两种纤维兼 用。应根据围岩条件和衬砌的裂损程度确定纤维掺量。掺入非金 属纤维还可以提高物料的黏稠性，降低喷射混凝土中钢纤维回弹 损失，并有利于喷层与既有混凝土的紧密结合

12.1.3自前随着地下铁道、高速铁路隧道的大量修建，对结构 的耐久性和抗空气动力学效应影响要求越来越高。根据已有的试 验研究结果表明，在模筑混凝土衬砌中掺入钢纤维，可以有效起 到防止衬砌非结构性开裂，提高耐久性的作用。特别是高速铁路 遂道对于衬砌表面的缺陷和瑕疵有严格限制，适合采用钢纤维混 疑土作二次衬砌。 钢纤维混凝土是一种韧性材料，具有吸收变形的能力和较好 的抗冲击性能。在混凝土中掺入一定量的钢纤维，可以显著提高 混凝土的抗拉、抗剪、弯拉强度和抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗 震、抗爆以及弯曲韧性等性能，提高构件的承载力。 研究结果表明，掺入混凝土中的聚丙烯纤维在火灾高温情 况下，受热熔化，形成蒸汽通道；纤维素纤维在达到燃点温度 过程中，逐步脱水焦化，此时纤维的体积变小，内部空腔也存 在塌陷现象。随着温度的进一步升高，纤维分散分解，形成蒸 汽通道，使得混凝土中因水分蒸发产生的蒸汽压力得以释放， 避免衬砌结构因混凝土爆裂而丧失承载能力。在模筑混凝土衬 砌中掺入1kg/m3～2kg/m²的聚丙烯或纤维素纤维即可起到防 爆裂的效果。 试验表明纤维混凝土能有效地提高混凝土的抗冻性能，减少 混凝土的强度损失和冻害损伤

12.1.3自前随着地下铁道、高速铁路隧道的大量修建，

纤维或复合纤维混凝土并与锚杆或钢筋网结合使用。钢纤维混

的抗裂阻裂和增强增韧与锚杆或钢丝网的复合作用可有效提高 坡支护效果。

形控制，宏观的“能量吸收值”更为适用。“能量吸收值”可通 过平板弯曲韧性试验测定挠度为25mm时的能量J来度量喷射 钢纤维混凝土的韧性。试件板的形状应为正方形，边长600mm， 享度100mm。支撑在钢框上。加载方式如图3。将支承钢框平放 在实验台上，并调整其水平度，然后将方板试件置于钢框支座 上，使其水平形成简支；试件中心放置100mm×100mm加载垫 块。试验机或液压干斤顶的出力通过加载垫块传递到试件上。采 用等速位移控制，控制速率为1.5mm/min，试验进行至方板中 心点处挠度为25mm为止。

图3四边简支板的加载方式 1一试件；2一正方形方框支座；3一100mmX100mm加载块； 4一支撑平台；5一压力机或者液压千斤顶

图3四边简支板的加载方式

能量吸收指标。 对于广泛地运用于隧道初期支护的喷射钢纤维混凝土，特别 是用于围岩变形控制，“能量吸收值”更为适用。 根据国外的工程经验，以高强钢丝型钢纤维为例（长径比 65，长度为35mm和长径比55，长度为30mm），给出相应于不 司韧性指标的喷射钢纤维混凝土钢纤维实际掺量，如表3所示， 仅供参考。具体应用时应根据我国具体情况，结合钢纤维品种和 喷射施工的技术通过试验确定，

表3高强钢丝型钢纤维实际掺量与韧性指标间的关系

6165dl 'fmin

式中：Wimin 钢纤维最小掺量（kg/m）； s一钢纤维平均间距（mm）。 新加坡地铁工程考虑到喷混凝土的工艺特点，参照按S二 0.4l.计算结果，并规定最小掺量不应小于20kg/m²，见表4。

表4新加坡地铁钢纤维的最小实际掺量要求

注：该表的实际掺量以高强钢丝型钢纤维

依据围岩级别而定的能量吸收值如本标准条文中表12.2.2 所示，其值是参照挪威基于“围岩质量指标”制定的支护参数 （图6）提出的。 图中横坐标代表岩体质量Q，可认为是3个参数的综合反 映，即块体尺寸（RQD/Jh）、块体间的抗剪强度（J./Ja）；岩 本的作用应力（Jw/SRF）。其变化范围从0.001～1000，相当于 从严重破碎的糜棱化岩体到完整坚硬的岩体

图6支护参数与围岩质量的关系

1一不支护；2一Sb.局部锚杆；3一B.系统锚杆；4一B（十S）：系统锚杆 （及喷混凝土，厚度4cm～10cm）；5一Sfr十B.钢纤维喷射混凝土及锚杆， 喷层厚度5cm9cm；6一Sfr十B.钢纤维喷射混凝土及锚杆，喷层厚度 9cm12cm；7一Sfr十B.钢纤维喷射混凝土及系统锚杆，喷层厚度12cm~ 15cm；8一Sfr，RRS十B.钢纤维喷射混凝土厚度>15cm，钢纤维喷混凝土 拱肋及锚杆；9一CCA.模筑混凝土衬砌；10一湿喷混凝土区的锚杆间距； 11一不喷混凝土区的锚杆间距

图6中RQD代表岩石质量指标，是指在某一岩层中，用钻 孔连续钻取的岩芯中，长度大于10cm的芯段长度Zl；与该岩层 中钻探总进尺L的比值，以百分数表示，或称岩芯采取率。岩 石的质量指标RQD由RQD（%）=Z/LX100%确定；Jh反 决岩体中节理组数的系数；J反映节理面粗糙程度的系数；了。 为节理的退化系数；Jw为裂隙水折减系数；SRF为应力折减 系数。 试验表明，对于增强韧性，使用钢纤维比非金属纤维有效。 聚丙烯纤维一类非金属纤维由于其弹性模量相对较低（E= 3GPa～5GPa），难以起到增强和增韧的作用，用于降低表面裂

缝效果较好。 对于变形量级较大的挤压型围岩或膨胀型围岩，往往需要多 次施作喷射混凝土才能控制围岩变形。在这种情况下，喷层总厚 度可能超过20cm。 现行国家标准《工程岩体分级标准》GB/T50218将岩体完 整性和岩石坚硬程度（用岩块单轴抗压强度来表示）作为评定围 岩稳定性的两个主要因素。单层衬砌主要适用于其中的硬岩，即 岩块单轴饱和抗压强度大于30MPa，这主要是从围岩劣化风险 以及保证喷层与岩面间的粘结强度不低于0.5MPa等耐久性因素 考虑的。 当围岩岩体较为破碎时，应采用喷射钢纤维混凝土。单层衬 砌中一般要设置锚杆或采用其他支护（如钢格栅、预加固锚杆 等）措施使其基本稳定。为适应围岩的变形能力，要求能量吸收 值G=800J～1050J，弯曲韧性比Re150≥55%；考虑回弹，以长 径比为65的高强钢丝切断型钢纤维为例，设计掺量应为35kg/ m3～40kg/m3。在这种情况下，从增强衬砌耐久性出发，可再增 加一层掺人非金属纤维的喷射混凝土层。 12.2.5目前无筋隧道及明洞的钢纤维混凝土衬砌等结构承载力 计算方法符合现行行业标准《铁路隧道设计规范》TB10003的 相关规定。裂缝及耐久性按正常使用极限状态验算，与现行国家 标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定一致。根据日本 和美国的有关研究资料，钢筋钢纤维混凝土当水灰比满足一定限 值时，其耐腐蚀性能优于钢筋混凝土，因而采用现行有关规范规 定的钢筋混凝土构件裂缝宽度限值时，不会带来对适应性的不良 影响。不过有的资料表明，无筋钢纤维混凝土带裂缝工作，当裂 缝超过一定限度时，钢纤维腐蚀随时间推移而加重，构件承载能 力逐渐有所下降。所以沿用有关规范关于构件裂缝宽度限值的规 定，仅适用于钢筋钢纤维混凝土构件。无筋钢纤维混凝土结构在 什么条件下可以带裂缝工作以及裂缝宽度的限值问题，还有待于 进一步研究。

掺入钢纤维可提高钢筋混凝土构件的抗裂性、阻滞裂缝的升 展，减小正常使用状态下的裂缝宽度，提高构件刚度。国内外学 者曾提出不同的计算公式。为谨慎起见，应通过试验方法确定钢 纤维对裂缝宽度的影响 钢纤维混凝土构件性能试验表明，钢纤维对构件性能的影响 在入r（入r=prl/d）的一定范围内呈线性关系增长；当钢纤维含量 特征值入r超过一定范围（例如，pr=1.5%，l/d=80，入= 1.2）时，对构件性能的影响降低，故当入>1.2时，宜取入，= 1.2。当有可靠试验依据时，可不受这一条规定限制

本节根据现有工程经验，对喷射钢纤维混凝土边坡支护工程 的适用范围、支护类型方法、设计内容及要求进行了规定

12.4修补和加固工程

钢纤维混凝土强度等级。 12.4.3本条从提高加固结构的耐久性考虑，对加固修复面的最 小厚度作出了规定。 12.4.4本条从提高加固构件新老部分共同工作性能的角度，对 新老材料结合面上应采取的措施作出了规定 12.4.5本条给出了轴心受压、偏心受压、受弯构件采用喷射混 凝土加固的基本设计方法，并指出了在设计时应充分考虑卸荷加 固的影响。 公式中考虑了加固截面二次应变滞后和新旧混凝土协同工作 时加固用喷射混凝土和纵向钢筋的利用系数α。这一系数与加固 时原构件的应力水平、受力特征（受压或受拉）等因素有关。因 此，在结构构件加固时应尽量卸荷，以充分发挥加固材料的作 用。在本条中，针对受力特征不同分别给出了不同的α系数值。 1对轴心受压混凝土构件，本标准只规定利用系数α值为

12.4.5本条给出了轴心受压、偏心受压、受弯构件采用喷射

0.8，但当采用卸荷加固时，可根据卸荷后的实际应力水平和可 靠的试验数据适当提高取值。 按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的基 本假定，加固构件混凝土的应力应变关系见图7。

图7轴心受压构件混凝土的应力应变关系

1一原构件混凝土；2一新增混凝士

图中β值为原构件混的应力水平值，而α值为加固后 日混凝土达到极限应变ε三0.002时，新混凝土中的应力与其强 度设计值f的比值，称为利用系数。本标准中轴心受压构件的α 是以β值为0.75（轴压比）确定的。 从图7中可以看出，利用系数α值（受力钢筋与混凝土的利 用系数相同）随β值的增大而降低，因此，对二次受力的加固构 件，采用卸荷加固方法对新增混凝土（与钢筋）的有效利用有实 际意义。 2对于偏心受压构件，受压区的新增混凝土和钢筋的强度 利用系数α仍取0.8，而受拉钢筋的强度利用系数α可取0.9。 3受弯构件加固时一般都卸掉了活荷载，故增大截面位于 受压区时，可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中叠合构件的有关规定进行计算。当在受拉区进行加固

时，考虑到了应力应变滞后，故新增受拉钢筋的抗拉强度设计值 乘以折减系数0.9。 4本款规定了喷射钢纤维混凝土抗压强度和抗拉强度的取 值。若充许受拉区钢纤维混凝土开裂，应符合现行国家标准《混 凝土结构设计规范》GB50010和《混凝土结构耐久性设计标准） GB/T50476规定的正常使用极限状态允许的裂缝宽度限值

12.4.6本条给出的用喷射钢纤维混凝土夹板墙对砌体房屋进

抗震加固的计算方法引自现行行业标准《建筑抗震加固技术规 程》JG116。考虑到混凝土与体的弹性模量相差比较大，且 板墙厚度不小于2mm×60mm，因此，喷射钢纤维混凝土强度等 级选用不低于FC30。试验表明，加固后墙体的增强系数与原墙 体砌筑砂浆的强度等级有关，砂浆强度等级为M2.5、M5.0时， 增强系数取2.5；M7.5时，取2.0；M10时，取1.8。

附录A钢纤维混凝土工业地面设计计算

本附录所述计算方法是参照国外学者所建立的地坪塑性设计 理论编制。在编制过程中，编制组根据本附录计算参数和设计方 法进行了算例分析，并与现行国家标准《建筑地面设计规范》 GB50037进行了对比。实例验证中采用的相同参数取值为：重 要性系数取1，荷载区域系数取2，当量圆计算半径85mm，地 面板相对刚度半径680mm，荷载内力计算值为22.55kN：m。 板厚h为按照现行国家标准《建筑地面设计规范》GB50037计 算得到，采用本标准计算方法进行钢纤维混凝土地面复核。对比 结果如表5所示

表5实例验算对比结果表

A.1接缝荷载折减系数

地面接缝处受弯承载力计算需按照不同类型接缝考虑折减 系数。

A.2.1A.2.3钢纤维混凝土地面板的内力计算方法是依据屈 服线理论提出的。由于该理论的计算公式复杂不易于人工计算， 本节选用的是经简化后的屈服线理论计算公式。 地面板在一条直线上n个点荷载作用下的S。的取值方法可 参照现行国家标准《建筑地面设计规范》GB50037的相关规定 当荷载作用于板边时，情况较为复杂。当荷载数不小于3个并作 用于同一直线上时，可以分为几种组合相位来计算。以3个荷载 作用为例，其组合相位如图8所示

图83个荷载作用的组合相位

A.3相对刚度半径计算

A.3.1、A.3.2钢纤维混凝土垫层（或垫层兼面层）相对刚度 半径的计算公式是依据屈服线设计理论给出的。按照屈服线设计 理论和简化后的屈服线理论给出的刚度半径计算公式L二 松比为0.15、地基的泊松比为0.5，可以得到公式（A.3.1）的 系数为0.54，公式（A.3.2）的系数为0.5。 对于回弹地基DB34／T 5043-2016 装配整体式混凝土结构，地基土被认为是一种弹性支座，在某一点上 的压力与同一点的沉降变形成正比，而邻近非受荷面积不受影 响，可采用平板加载试验测定地基的反力系数K值用于设计。 对弹性地基，地基土被认为是半无限延伸的各向同性均质弹性 本，可采用地基土的变形模量E。设计。具体分类采用的方法， 应参照建筑地面设计、公路水泥混凝土路面设计及地基处理等相 关规范执行

A.4.1、A.4.2本标准建议的钢纤维混凝土地面设计方法系依 据地面设计屈服线理论提出的。在荷载不大的情况下，板底部开 始出现辐射形径向裂缝，随着荷载不断增大，这些辐射形裂缝逐 渐向外延伸，同时板底部中央逐渐形成环形裂缝：当荷载进一步 增大，靠近板边缘的板面处逐渐形成环形裂缝，进而板底辐射形 径向裂缝继续向外发展、板面环形裂缝向下发展，直至板底径向 裂缝发展到板面环形裂缝处，此时，板中央产生较大沉降以致板 氏部环形裂缝已近裂通，板中央沉降大幅度增加，板已不能继续 承载。这单，地面板的极限状态是指地面板的板面出现环向塑性 铰。地面板中心受集中荷载作用时弯矩分布示意如图9所示。图 中，M.为径向弯矩，M.为切向弯矩，Mu为塑性阶段钢纤维混 凝土板所承受的弯矩。当荷载F

A. 4. 1、A. 4. 2

(e) Fr>F>F

弹性阶段，当荷载FR

甘肃省市政工程预算定额2018 第四册 隧道工程附录B钢纤维混凝土残余弯拉强度测试方法

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