DB32/T 2974-2016 临海环境下混凝土桥梁耐久性设计标准

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标准编号:DB32/T 2974-2016
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标准类别:交通标准
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DB32/T 2974-2016 标准规范下载简介

DB32/T 2974-2016 临海环境下混凝土桥梁耐久性设计标准

7.4.4水泥浆的泌水率最天不得超过3%,拌和后3h泌水率宜控制在2%,泌水应在24h内重新全部被 浆吸回。泌水率试验方法按(GB/T50080)《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》。 7.4.5水泥基灌浆料中氯离子总量不应超过胶凝材料质量的0.06%。 7.4.6水泥基灌浆料的抗渗透性能可参照表17混凝土抗氯离子侵入性能的评估方法,可采用电通量和 氯离子扩散系数作为评价指标。

3.1.1临海环境下公路工程混凝土桥梁和涵洞结构应根据其设计使用年限、环境类别及作用等级进行而 久性设计。 8.1.2桥梁结构的选型应注重结构的整体性和连续性,不宜采用带铰或带挂孔的悬臂梁及T形刚构 梁。 8.1.3桥梁结构传力体系宜简明合理,在几何形体变化处宜连续平顺,减少棱角和突变,尽量避免应力 集中。

8.1.4结合桥位特点和经济技术条件,宜通过工业化制造和架设技术,提高混凝土桥涵的品质和耐久性。 8.1.5应结合桥位环境及桥涵构造,形成完整、通畅、便于维修的防排水系统。 8.2钢筋的混凝土保护层 8.2.1混凝土桥涵结构中,钢筋的混凝土保护层厚度(受力钢筋最外缘至混凝土表面的距离)不应低于 表21中规定的最小保护层厚度

8.2钢筋的混凝土保护层

JTS 120-3-2018 临河临湖临海工程航道通航条件影响评价报告编制规定表21桥涵结构钢筋的混凝土最小保护层厚度

注1:表中保护层厚度值对应于100年的设计使用年限。若设计使用年限为50年,可相应减小5mm,但不得小于20mm; 注2:若表中保护层厚度小于被保护钢筋的直径,则取钢筋直径值; 注3:对于工厂预制的混凝土构件,其最小保护层厚度可将表中相应数值减小5mm,但不得小于20mm; 注4:表中承台和基础的最小保护层厚度,针对的是基坑底无垫层或侧面无模板的情况;对于有垫层或有模板的情况, 最小保护层厚度可将表中相应数值减少20mm,但不得小于40m

1:表中保护层厚度值对应于100年的设计使用年限。若设计使用年限为50年,可相应减小5mm,但不得小于201 2:若表中保护层厚度小于被保护钢筋的直径,则取钢筋直径值; 3:对于工厂预制的混凝土构件,其最小保护层厚度可将表中相应数值减小5mm,但不得小于20mm; 4:表中承台和基础的最小保护层厚度,针对的是基坑底无垫层或侧面无模板的情况;对于有垫层或有模板的 小保护层厚度可将表中相应数值减少20mm,但不得小于40m。

8.2.2在混疑保护层内设直分布钢 且未用非金属布助,者则应与支力钢助保持一定距离,升 采取适宜的防腐措施。 3.2.3对于人行道、栏杆等易于更换的非主要受力构件,其最小保护层厚度值可按以下要求取值:一般 环境、磨蚀环境下,取20mm;冻融和除冰盐环境等其他氯化物环境下,取25mm;海洋氯化物和盐结 晶环境下,取30mm。 3.2.4当采用环氧涂层钢筋时,保护层厚度可酌减,但不宜低于表中同一环境类别下的最低环境作用等 级所对应的保护层厚度。当采取其他防腐蚀附加措施并对耐久性进行专门论证后,其混凝土保护层厚度 可适当低于表21的规定。

同环境下混凝土桥涵结构的裂缝宽度限值如表22

表22桥涵结构混凝土表面裂缝宽度限值

8.3.2应区分混凝土桥梁的结构性裂缝和非结构性裂缝成因,有针对性地采用预防控制措

为预防结构性裂缝,可采取如下抗裂控制措施:

8.3.4为预防非结构性裂缝,可采取如下抗裂控

1)应配置分布式构造钢筋,其配筋率和布置方式宜满足相关规范要求; 2)在施工期间,除了满足本标准中有关材料和养护的规定外,还应通过控制施工支架的不均匀沉 降或差动位移,控制非结构性裂缝的产生;

8.4.1桥梁支座设计应考虑其可检修、可更换性。 3.4.2高墩和位于水中的桥墩在不同高程处所受的环境作用变化较大时,可以分部位进行耐久性设计。 8.4.3桥梁的形状、布置和部位应简捷,尽量减少暴露的表面积和棱角,从整体上减轻环境因素的作用, 施工时混凝土便于振捣和养护,并减轻荷载作用下产生的应力集中与约束应力。 8.4.4桥面系应设置完善的排水系统。

8.5后张预应力混凝土桥梁

5.1应根据结构所处环境类别和作用等级,对后张预应力体系采取相应的多重防护措施。在严重

下,当难以保证预应力体系的耐久性达到桥梁整体的设计使用年限时,宜采用可更换的预应力体系。 8.5.2预应力筋(钢绞线、钢丝)的防护工艺包括:预应力筋表面防腐处理、预应力套管内部填充、预 应力护套、混凝土保护层和混凝土表面涂层。预应力筋的耐久性防护措施应按表23的规定选用。

表23预应力筋的耐久性防护工艺

表24体内预应力筋的多重防护措施

表25体外预应力筋的多重防护措施

3.5.4当环境作用等级为D、E、F时,后张预应力筋的管道宜采用高密度聚乙烯套管或聚内烯塑料套 管;分节段施工桥梁的节段间体内预应力套管不宜使用金属套管。 3.5.5用水泥基浆体填充后张预应力管道时,水泥基灌浆材料需符合本标准表20的要求。 3.5.6预应力锚固端的防护工艺包括:锚具表面处理、锚头封罩内部填充、锚头封罩、锚固端封裹和锚 固端表面涂层。预应力错固端的多重防护措施应按表26的规定选用

表26预应力锚固端耐久性防护工艺

5.7根据环境类别与作用等级,预应力埋入式锚头和暴露式锚头的锚固端多重防护措施,应分别 27和表28的规定选用。

表27和表28的规定选用

表27埋入式锚头的锚固端多重防护措施

表28暴露式锚头的锚固端多重防护措施

注1:表中符号意义: 一般不米用: 注2:暴露式锚头(指突出于结构轮廊之外且不用混凝土封裹的锚头)一般用作可更换的体外预应力锚头,有时也用作箱室 内齿板上的体内预应力锚头,

8.5.8后张预应力体系的镭固端应采用无收缩高性能细石混凝土封锚,其水胶比不得大于梁体混凝土的 水胶比,且不应大于0.4;保护层厚度不应小于50mm,且在氯化物环境中不应小于80mm, 3.5.9位于桥梁梁端的后张预应力锚固端,宜设置排水槽和滴水檐;现浇节段间的锚固端,应在梁体顶 板表面涂刷防水层;预制节段间的锚固端,除应在梁体上表面涂刷防水涂层外,尚应在预制节段间涂刷 或填充环氧树脂。

表29各类防腐蚀附加措施采用建议

注1:M1:涂层钢筋和耐蚀钢筋:M2:钢筋阻锈剂:M3:混凝土表面涂层;M4:混凝土表面憎水处理;M5:水泥基 渗透结晶型防水剂;M6:混凝土防腐面层;M7:透水模板衬里;M8:电化学保护; 注2:表中符号意义:●建议采用;可以采用:一一般不采用。

9.1.2采取防腐蚀附加措施的结构,应根据结构物所处坏境类别和材料合理选用有针对性 措施,并应提出混凝土构件和钢筋、预应力钢筋的防腐蚀附加措施设计方案和要求

1.2采取防腐蚀附加猎施的结构, 施,并应提出混凝土构件和钢筋、预应力钢筋的防腐蚀附加措施设计方案和要求

9.2涂层钢筋和耐蚀钢筋

1)当环境作用为E级及以上,可选用环氧涂层钢筋。环氧涂层钢筋可与钢筋阻锈剂联合使用,但 不能与阴极保护联合使用(除非在钢筋绑扎后再做环氧涂层)。 2)环氧涂层钢筋与混凝土之间的粘结强度可为无涂层钢筋粘结强度的80%。涂层钢筋的锚固长度 应为无涂层钢筋锚固长度的1.25倍。绑扎搭接长度对受拉钢筋应为无涂层钢筋锚固长度的1.5 倍;对受压钢筋应为1.0倍,且不应小于250mm。 3)采用环氧涂层钢筋的混凝土构件的承载力、裂缝宽度和刚度计算方法与无环氧涂层构件相同 但裂缝宽度计算值应为无环氧涂层钢筋的1.2倍,刚度计算值应为无环氧涂层钢筋的0.9倍 4)环氧涂层钢筋制作所采用的材料、加工工艺、质量检验及验收标准,应符合(JG3042)《环氧树 脂涂层钢筋》的规定。

5)剪切与冷弯环氧涂层钢筋时,所有接触环氧涂层钢筋的支座和芯轴等接触区均应配尼龙套筒或 其他合适的塑料套筒。 6)环氧涂层钢筋的包装、标志、搬运和存放,除应符合(JG3042)《环氧树脂涂层钢筋》的有关规 定外,应符合下列规定: a)环氧涂层钢筋施工中应减少吊装次数,宜采用集装箱运输环氧涂层钢筋; b)环氧涂层钢筋的吊装应采用不损伤环氧涂层的绑带、麻绳索及多吊点的刚性吊架,或坚固 的多点承托,接触环氧涂层钢筋的区域应设置垫片,不得在地上或其他钢筋上拖曳、掉落或承 受冲击荷载; c)堆放时,环氧涂层钢筋与地面之间应架空并设置保护性支承,各捆环氧涂层钢筋之间,应 以垫木隔开,支承的间距和垫木的间距应小到足以防止成捆钢筋的下垂,成捆堆放层数不得超 过5层,无涂层钢筋与环氧涂层钢筋应分别堆放; d)环氧涂层钢筋现场存放期不宜超过6个月。当环氧涂层钢筋在室外存放的时间需要2个月 以上时,应采取保护措施,避免阳光、盐雾和大气暴露的影响。 7)在整个施工过程中应随时检验涂层缺陷,严格限制环氧涂层钢筋出现过多的缺陷,每米涂层钢 筋上小于25mm涂层缺陷的总面积不得超过钢筋表面积的0.1%。 8)架立环氧涂层钢筋时,不得采用原涂层钢筋,绑扎环氧涂层钢筋应采用尼龙、环氧、塑料或其 他材料包裹的铁丝,架立环氧涂层钢筋的钢筋垫座、垫块应以尼龙、环氧、塑料或其他柔软材 料包裹。同一构件中,环氧涂层钢筋与无涂层钢筋不得有电连接。 9)环氧涂层钢筋架立后,不宜在其上行走,应防止工具或重物跌落其上,并应规定可移动设备的 位置,以免损伤环氧涂层钢筋。浇筑混凝土前,应检查环氧涂层钢筋的涂层,尤其是剪切端头 处,如有损伤应及时修补,待修补材料固化后,方可浇筑混凝土。 10)浇筑混凝土时,宜采用附着式振动器振捣密实。当采用插入式振动器时,应用塑料或橡胶包覆 振动器,防正振捣混凝土过程中损伤环氧涂层。现场多次浇筑成整体或预制构件的外露环氧涂 层钢筋应采取措施,避免阳光曝晒。 2在碳化引起钢筋锈蚀的一般环境下,可选用镀锌钢筋延长结构物的使用年限。镀锌钢筋的质量应 相关规定。 3采用耐腐蚀钢种为材质的钢筋,可在腐蚀环境中选用,其耐蚀性能应事先得到确认。在特别严重 蚀环境下,要求确保百年以上使用年限的特殊重要工程,可选用不锈钢钢筋。不锈钢钢筋不得与普 筋电连接。

优质耐久混凝申掺入钢筋阻锈剂,下列情况宜使用环境友好型有机阻锈剂: 1)因条件限制,混凝土构件的保持层偏薄; 2)预应力混凝土氯离子含量超过水泥质量的0.06%,或者钢筋混凝土氯离子含量超过水泥质量的 0.10%; 3)设计寿命内,渗透到达钢筋表面氯离子浓度高于钢筋腐蚀氯离子阈值; 4)对于恶劣的临海环境中的重要工程,其浪溅区和水位变化区,要求进一步提高优质混凝土或高 性能混凝土的护筋性。 9.3.2对于新建钢筋混凝土结构,可采用内掺钢筋阻锈剂提升钢筋耐蚀性能;对于已建结构,可在表面 涂覆迁移型钢筋阻锈剂,减缓钢筋锈蚀。 9.3.3钢筋阻锈剂的掺量和使用方法按相应产品生产厂家推荐的使用,并进行试配和适应性试验。 9.3.4钢筋阻锈剂可与高性能混凝土、环氧涂层钢筋、阴极保护及混凝土外涂层、硅烷浸渍等联合使用: 涂覆迁移型阻锈剂时应保证混凝土表面没有油污、涂层等,如需使用混凝土外涂层、硅烷浸渍等,应提 前使用迁移型钢筋阻锈剂。 9.3.5钢筋阻锈剂应有效抑制钢筋脱钝,内掺钢筋阻锈剂不应对混凝土的主要物理、力学性能产生不利 影响,并应在混凝土中保持长期稳定。钢筋阻锈剂的使用范围与使用方法应符合有关标准的规定。 9.3.6采用阻锈剂水剂时,混凝土拌和物的搅拌时间可延长1分钟;采用阻锈剂粉剂时,应延长3分钟; 表面涂覆迁移型阻锈剂后应在混凝土表面覆盖一层薄膜,减少迁移型阻锈剂向外扩散。 9.3.7钢筋阻锈剂指标应满足现行(JGJ/T192)《钢筋阻锈剂应用技术规程》的性能要求

9.4.1混凝土表面涂层性能应满足下列要求

1)防腐蚀涂料应具有良好的耐碱性、附着性和耐蚀性,底层涂料尚应具有良好的渗透能力:表层 涂料尚应具有耐老化性, 2)表湿区防腐蚀涂料应具有湿固化、耐磨损、耐冲击和耐老化等性能。 3)涂层的性能应满足表30的要求,涂层与混凝土表面的粘结力不得小于1.5MPa。

9.4.2涂层系统应符合下列规定

9.4.2涂层系统应符合下列规定

1)涂层系统应由底层、中间层和面层或底层和面层的配套涂料涂膜组成。选用的配套涂料之间应 具有相容性; 2)根据环境状况设计配套的涂料选用及涂层平均厚度等要求可按现行的相关国家标准执行

.5混凝土表面憎水处理

9.5.1混凝土表面憎水处理适用于临海工程浪溅区混凝土结构表面的防腐蚀保护。硅烷浸渍材料宜采用 硅类或氟类憎水材料,其他硅烷浸渍材料经论证也可采用。 9.5.2混凝土表面硅烷浸渍材料应能渗透到混凝土内部,硅烷类涂料对混凝土的有效防护时间不应低于 10年。 9.5.3浸渍硅烷的质量验收以每500m²浸渍面积为一个浸渍质量验收批。浸渍硅烷工作完成后,各取两 个芯样进行吸水率、硅烷浸渍深度、氯化物吸收量的降低效果的测试。当任一验收单元浸渍质量的三项 测试结果中任意一项不满足下列要求时,该验收批应重新浸渍硅烷后测试。 1)吸水率平均值不应大于0.01mm/minl/2; 2)对强度等级不大于C45的混凝土,浸渍深度应达到3~4mm;对强度等级大于C45的混凝土, 浸渍深度应达到2~3mm; 3)氯化物吸收量的降低效果平均值不小于90%。 9.5.4硅烷的浸渍深度宜采用染料指示法评定。浸渍硅烷前的喷涂试验可采用热分解气相色谱法,当硅 烧喷涂施工中对染料指示法的检测结果有疑问时,也可采用热分解色谱法进行最终结果评定。

9.6水泥基渗透结晶型防水剂

9.6.1水泥基渗透结晶型防水剂宜掺入水泥中使用,与水泥中的钙、镁等离子生成不溶性盐,用于渗水 裂缝宽度不大于1mm的混凝土表层防水处理。 9.6.2水泥终凝后3~4h应对施工面进行湿养护,24h后进行直接水养护;养护期间应避免雨淋、霜冻 日晒,及4℃以下的低温。 9.6.3水泥基渗透结晶型防水剂应满足现行(GB18445)《水泥基渗透结晶型防水材料》的性能要求。

9.7.1当环境作用为E级及以上时,可选用聚酯类玻璃钢等聚合物复合材料作为防腐面层;当环境作 用为C、D级时,可采用聚合物水泥砂浆等材料作为防腐面层。 9.7.2聚合物水泥砂浆面层的施工,应符合现有水泥砂浆抹面的有关规定。聚合物复合材料面层的施工 应在混凝土构件表面达到足够干燥时进行。 9.7.3在防腐蚀涂料施工过程中,应随时检查涂层层数及涂刷质量。涂层施工完成后应进行外观检查, 涂层应光滑平整,颜色一致,无气泡、剥落、漏刷、反锈、透底和起皱等缺陷,用5~10倍的放大镜检 查,应无微孔。当设计要求测定厚度时,可用磁性测厚仪测定,其厚度偏差不得小于设计规定厚度的 5%。

8.1现浇混凝主结构宜采用透水模板衬里,施工环境恶劣的混凝土应优先采用。 8.2放置透水模板衬里时,应沿混凝土模板的纵向与横向同时拉紧;振捣过程中应确保模板布的 工结束后,应及时养护并适当延长养护时间

结构,宜通过必要的经济技术论证后,在钢筋锈蚀破坏初期及时实施阴极保护,或实施电化学脱盐。 9.9.2以环氧涂层钢筋拼接的构件,不得采用阴极保护;否则应先设置阴极保护装置,后做钢筋涂层: 并确保整个钢筋架构具有良好的电连续性,且阴阳极之间不得有短路。含有碱活性集料和无金属护套预 立力筋应慎用阴极保护与电化学脱盐。 9.9.3电化学保护的设计、施工、运行、检测、管理应由专业人员依据相关规定执行和确认

开满定有大法规的最低要求。设计使用年防 不同于设计基准期。 设计基准期是指为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。一般设计规范 所采用的设计基准期为50年,即设计时所考虑荷载、作用的统计参数均是按此基准期确定的。 设计使用年限指设计规定的结构或构件不需进行大修即可按其预定目的使用的年限,即在正常设 计、正常施工、正常使用和一般维护下所应达到的使用年限。当达到设计使用年限后,经过鉴定和维修, 可继续使用。因而设计使用年限不同于使用寿命。同一公路工程中,不同构件的设计使用年限可以不同,

临海环境下混凝土桥梁结构的耐久性设计应遵循

1)根据工程结构(及主要构件)的重要性确定结构(及构件)的设计使用年限; 2)确定工程结构(及主要构件)所处的环境类别及其作用等级; 3)选用适宜的原材料、合理的配合比、适当的耐久性指标,以确保混凝土的耐久性: 4)采用合理的结构及构造,便于施工、检修和维护管理;并采取适当的施工养护措施,满足耐久 性所需的施工养护的基本要求; 5)对于严重腐蚀环境条件下的混凝土结构,除了对混凝土本身提出相关的耐久性要求外,还应实 施可靠的防腐蚀附加措施。

5.1混凝主结构耐久性设计是一个系统工程,除条文申的要求外,主要内容还包括:混凝土最小保护层 厚度、裂缝控制要求;混凝土施工过程质量控制侧重混凝土的浇筑和养护等对耐久性影响较大的控制措 施,涉及到施工工艺、温度变化、材料收缩、质量管理等。 5.2配合比的主要参数为:最大水胶比、胶凝材料和矿物掺合料用量;主要耐久性技术指标的选取应按 构件所处不同环境类别进行,如:碳化深度、抗渗等级、含气量、抗冻耐久性指数等。 根据结构所处环境作用等级和设计使用年限等因素,确定混凝土最小保护层厚度和裂缝宽度限值,

5.1混凝土结构耐久性设计是一个系统工程,除条文中的要求外,主要内容还包括:混凝土最小保护层 厚度、裂缝控制要求;混凝土施工过程质量控制侧重混凝土的浇筑和养护等对耐久性影响较大的控制措 施,涉及到施工工艺、温度变化、材料收缩、质量管理等。

5.2配合比的主要参数为:最大水胶比、胶凝材料和矿物掺合料用量;主要耐久性技术指标的选取应按 构件所处不同环境类别进行,如:碳化深度、抗渗等级、含气量、抗冻耐久性指数等。 根据结构所处环境作用等级和设计使用年限等因素GB/50348-2018_安全防范工程技术标准,确定混凝土最小保护层厚度和裂缝宽度限值。

此外,提出例如防排水、伸缩缝、裂缝控制措施等有利于提高耐久性的构造措施。 耐久性设计文件中也应包括混凝土生产、运输、浇筑、养护过程要求(温度、湿度控制、养护期限 与方法)与保护层厚度的质量控制要求,并标明在结构施工图和相应说明中。

厚度应有足够的保证!

8.1.3简明的传力路径和简洁平顺的几何形体,有助于提高结构效率,避免应力集中,发挥材料强度, 减少桥梁病害。

8.1.4桥梁工程中工业化制造和架设技术主要包

PS2和PS4;对于体外预应力,基本的防护要求为PS2和PS3。 8.5.6本条列出了目前可能采取的预应力锚固端防护措施,包括了埋入式锚头和暴露式锚头。为方便起 见,表中使用的序列编号代表相应的防护工艺与措施。 涉及埋入式锚头的防护措施有PA1、PA2、PA3、PA4和PA5;涉及暴露式锚头的防护措施有PA1、 PA2和PA3。这些防护措施的使用应根据混凝土结构的环境类别和作用等级确定。 8.5.7本条给出预应力锚头在不同环境作用等级条件下耐久性综合防护的最低要求,设计人员可以根据 具体的结构环境、结果重要性和设计使用年限适当提高防护要求。对于埋入式锚固端CBDA 25-2018-T 幼儿园室内装饰装修技术规程,基本的防护要求 为PA4:对于暴露式锚固端,基本的防护要求为PA2和PA3。

提高结构自身和钢筋的抗腐蚀能力,是提高结构耐久性的重要措施之一。 9.2.1目前国内无缺陷环氧涂层钢筋产品的使用年限约为12年,因其一旦失效则无法更换,故在使用 时要保证混凝主自身的耐久性能。保证环氧膜层的完整性是环氧涂层钢筋得以防锈的关键,因此,应注 意环氧涂层钢筋的施工质量及生产工艺。 9.2.2在高浓度氯化物环境中,镀锌钢筋防护效果不良,热浸锌方法更适用于混凝土中辅助金属件的防 护。 一般情况下,镀层过厚(>250um)的产品应加工后再镀锌,对所有边缘和接点均要提供覆盖保护 同时避免对镀层造成不必要的破坏,使未保护边缘的暴露最小。 9.2.3不锈钢钢筋近年来得到了发展和应用。为了保证结构的设计使用年限,采用不锈钢钢筋比较可靠 虽然其价格较贵,但在某些情况下,从结构全寿命周期成本来看还是经济合理的 9.3.3相关行业标准都规定了钢筋阻锈剂的防腐蚀有效性以及对混凝土的无害性,但阻锈剂自身的长期 有效性同样重要,新型阻锈剂的长期有效性需得到验证。钢筋阻锈剂可按《水运工程混凝土试验规程》 进行阻锈剂质量验证试验。 9.3.5掺加高效可靠的阻锈剂作为补充防腐蚀措施,以适当提高混凝土的护筋性;而保证阻锈剂长期维 持可靠的防腐蚀效果,仍有赖于混凝土保护层本身的抗氯离子扩散性能,因此,应按照相关规定严格控 制混凝土的质量。 9.3.6钢筋阻锈剂与其他外加剂联合使用时,在搅拌时需首先加入钢筋阻锈剂后再加入其他外加剂,搅 拌时间可延长1~3分钟。 9.4.1近海或海水环境中的水位变动区的E、F级,一般冻融环境中的中度饱水混凝土,盐结晶环境中 的F级环境的混凝土均可采用表面涂层。被涂装的混凝土结构,只有通过验收合格,才能发挥涂层的 防腐效果。

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