8 結(jié)構(gòu)設(shè)計
8.1 一般規(guī)定
8.2 材料
8.3 結(jié)構(gòu)上的作用
8.4 現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)
8.5 預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)
8.6 構(gòu)造要求
8.1 一般規(guī)定
8.1.1 綜合管廊土建工程設(shè)計應(yīng)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法,應(yīng)以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度。除驗算整體穩(wěn)定外,均應(yīng)采用含分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行設(shè)計。
8.1.2 綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)對承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行計算。
8.1.3 綜合管廊工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限應(yīng)為100年。
8.1.4 綜合管廊結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)設(shè)計使用年限和環(huán)境類別進行耐久性設(shè)計,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》GB/T 50476的有關(guān)規(guī)定。
8.1.5 綜合管廊工程應(yīng)按乙類建筑物進行抗震設(shè)計,并應(yīng)滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。
8.1.6 綜合管廊的結(jié)構(gòu)安全等級應(yīng)為一級,結(jié)構(gòu)中各類構(gòu)件的安全等級宜與整個結(jié)構(gòu)的安全等級相同。
8.1.7 綜合管廊結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級應(yīng)為三級,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大裂縫寬度限值應(yīng)小于或等于0.2mm,且不得貫通。
8.1.8 綜合管廊應(yīng)根據(jù)氣候條件、水文地質(zhì)狀況、結(jié)構(gòu)特點、施工方法和使用條件等因素進行防水設(shè)計,防水等級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為二級,并應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的安全、耐久性和使用要求。綜合管廊的變形縫、施工縫和預(yù)制構(gòu)件接縫等部位應(yīng)加強防水和防火措施。
8.1.9 對埋設(shè)在歷史最高水位以下的綜合管廊,應(yīng)根據(jù)設(shè)計條件計算結(jié)構(gòu)的抗浮穩(wěn)定。計算時不應(yīng)計入綜合管廊內(nèi)管線和設(shè)備的自重,其他各項作用應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值,并應(yīng)滿足抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)不低于1.05。
8.1.10 預(yù)制綜合管廊縱向節(jié)段的長度應(yīng)根據(jù)節(jié)段吊裝、運輸?shù)仁┕み^程的限制條件綜合確定。
條文說明
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8.1 一般規(guī)定
8.1.2 綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)對承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行計算。
1 承載能力極限狀態(tài):對應(yīng)于管廊結(jié)構(gòu)達到最大承載能力,管廊主體結(jié)構(gòu)或連接構(gòu)件因材料強度被超過而破壞;管廊結(jié)構(gòu)因過量變形而不能繼續(xù)承載或喪失穩(wěn)定;管廊結(jié)構(gòu)作為剛體失去平衡(橫向滑移、上。
2 正常使用極限狀態(tài):對應(yīng)于管廊結(jié)構(gòu)符合正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值;影響正常使用的變形量限值;影響耐久性能的控制開裂或局部裂縫寬度限值等。
8.1.3 本條為強制性條文。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068-2001第1.0.4、1.0.5條規(guī)定,普通房屋和構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限按照50年設(shè)計,紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu),設(shè)計年限按照100年考慮。近年來以城市道路、橋梁為代表的城市生命線工程,結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限均提高到100年或更高年限的標(biāo)準(zhǔn)。綜合管廊作為城市生命線工程,同樣需要把結(jié)構(gòu)設(shè)計年限提高到100年。
8.1.6 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068-2001第1.0.8條規(guī)定,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果(危及人的性命、造成經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等)的嚴(yán)重性,采用不同的安全等級。綜合管廊內(nèi)容納的管線為電力、給水等城市生命線,破壞后產(chǎn)生的經(jīng)濟損失和社會影響都比較嚴(yán)重,故確定綜合管廊的安全等級為一級。
8.1.7 國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2010第3.3.3、3.3.4條將裂縫控制等級分為三級。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108-2008第4.1.6條明確規(guī)定,裂縫寬度不得大于0.2mm,并不得貫通。
8.1.8 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108-2008第8.2.1條規(guī)定,綜合管廊防水等級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為二級。綜合管廊的地下工程不應(yīng)漏水,結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬。總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的1/1000;任意100m²防水面積上的濕漬不超過1處,單個濕漬的最大面積不得大于0.1m²。綜合管廊的變形縫、施工縫和預(yù)制接縫等部位是管廊結(jié)構(gòu)的薄弱部位,應(yīng)對其防水和防火措施進行適當(dāng)加強。
8.1.10 預(yù)制綜合管廊縱向節(jié)段的尺寸及重量不應(yīng)過大。在構(gòu)件設(shè)計階段應(yīng)考慮到節(jié)段在吊裝、運輸過程中受到的車輛、設(shè)備、安全、交通等因素的制約,并根據(jù)限制條件綜合確定。
8.2 材料
8.2 材料
8.2.1 綜合管廊工程中所使用的材料應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、受力條件、使用要求和所處環(huán)境等選用,并應(yīng)考慮耐久性、可靠性和經(jīng)濟性。主要材料宜采用高性能混凝土、高強鋼筋。當(dāng)?shù)鼗休d力良好、地下水位在綜合管廊底板以下時,可采用砌體材料。
8.2.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C40。
8.2.3 地下工程部分宜采用自防水混凝土,設(shè)計抗?jié)B等級應(yīng)符合表8.2.3的規(guī)定。
表8.2.3 防水混凝土設(shè)計抗?jié)B等級
8.2.4 用于防水混凝土的水泥應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 水泥品種宜選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥;
2 在受侵蝕性介質(zhì)作用下,應(yīng)按侵蝕性介質(zhì)的性質(zhì)選用相應(yīng)的水泥品種。
8.2.5 用于防水混凝土的砂、石應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 52的有關(guān)規(guī)定。
8.2.6 防水混凝土中各類材料的氯離子含量和含堿量(Na2O當(dāng)量)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 氯離子含量不應(yīng)超過凝膠材料總量的0.1%。
2 采用無活性骨料時,含堿量不應(yīng)超過3kg/m³;采用有活性骨料時,應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土含堿量并摻加礦物摻合料。
8.2.7 混凝土可根據(jù)工程需要摻入減水劑、膨脹劑、防水劑、密實劑、引氣劑、復(fù)合型外加劑及水泥基滲透結(jié)晶型材料等,其品種和用量應(yīng)經(jīng)試驗確定,所用外加劑的技術(shù)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)質(zhì)量要求。
8.2.8 用于拌制混凝土的水,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 63的有關(guān)規(guī)定。
8.2.9 混凝土可根據(jù)工程抗裂需要摻入合成纖維或鋼纖維,纖維的品種及摻量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定,無相關(guān)規(guī)定時應(yīng)通過試驗確定。
8.2.10 鋼筋應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼 第1部分:熱軋光圓鋼筋》GB 1499.1、《鋼筋混凝土用鋼 第2部分:熱軋帶肋鋼筋》GB 1499.2和《鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋》GB 13014的有關(guān)規(guī)定。
8.2.11 預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T 5224和《預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋》GB/T 20065的有關(guān)規(guī)定。
8.2.12 用于連接預(yù)制節(jié)段的螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的有關(guān)規(guī)定。
8.2.13 纖維增強塑料筋應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)構(gòu)工程用纖維增強復(fù)合材料筋》GB/T 26743的有關(guān)規(guī)定。
8.2.14 預(yù)埋鋼板宜采用Q235鋼、Q345鋼,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700的有關(guān)規(guī)定。
8.2.15 砌體結(jié)構(gòu)所用材料的最低強度等級應(yīng)符合表8.2.15的規(guī)定。
表8.2.15 砌體結(jié)構(gòu)所用材料的最低強度等級
8.2.16 彈性橡膠密封墊的主要物理性能應(yīng)符合表8.2.16的規(guī)定。
表8.2.16 彈性橡膠密封墊的主要物理性能
注:以上指標(biāo)均為成品切片測試的數(shù)據(jù),若只能以膠料制成試樣測試,則其伸長率、拉伸強度的性能數(shù)據(jù)應(yīng)達到本規(guī)定的120%。
8.2.17 遇水膨脹橡膠密封墊的主要物理性能應(yīng)符合表8.2.17的規(guī)定。
表8.2.17 遇水膨脹橡膠密封墊的主要物理性能
注:1 *硬度為推薦項目。
2 成品切片測試應(yīng)達到標(biāo)準(zhǔn)的80%。
3 接頭部位的拉伸強度不低于上表標(biāo)準(zhǔn)性能的50%。
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8.2 材料
8.2.6 綜合管廊結(jié)構(gòu)長期受地下水、地表水的作用,為改善結(jié)構(gòu)的耐久性、避免堿骨料反應(yīng),應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土中氯離子含量和含堿量,在國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2010第3.5節(jié)中,有關(guān)于混凝土中總堿含量的限制。國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108-2008第4.1.14條中,對防水混凝土總堿含量予以限制。主要是由于地下混凝土工程長期受地下水、地表水的作用,如果混凝土中水泥和外加劑中含堿量高,遇到混凝土中的集料具有堿活性時,即有引起堿骨料反應(yīng)的危險,因此在地下工程中應(yīng)對所用的水泥和外加劑的含堿量有所控制。控制的標(biāo)準(zhǔn)同國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108-2008第4.1.14條和《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》GB/T 50476附錄8.2的有關(guān)規(guī)定。
8.3 結(jié)構(gòu)上的作用
8.3 結(jié)構(gòu)上的作用
8.3.1 綜合管廊結(jié)構(gòu)上的作用,按性質(zhì)可分為永久作用和可變作用。
8.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計時,對不同的作用應(yīng)采用不同的代表值。永久作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值;可變作用應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值或準(zhǔn)永久值作為代表值。作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為設(shè)計采用的基本代表值。
8.3.3 當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上可變作用時,在承載力極限狀態(tài)設(shè)計或正常使用極限狀態(tài)按短期效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計時,對可變作用應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值和組合值作為代表值。
8.3.4 當(dāng)正常使用極限狀態(tài)按長期效應(yīng)準(zhǔn)永久組合設(shè)計時,對可變作用應(yīng)采用準(zhǔn)永久值作為代表值。
8.3.5 結(jié)構(gòu)主體及收容管線自重可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件及管線設(shè)計尺寸計算確定。常用材料及其制作件的自重可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009的規(guī)定采用。
8.3.6 預(yù)應(yīng)力綜合管廊結(jié)構(gòu)上的預(yù)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)為預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力值扣除各項預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力值。張拉控制應(yīng)力值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的有關(guān)規(guī)定確定。
8.3.7 建設(shè)場地地基土有顯著變化段的綜合管廊結(jié)構(gòu),應(yīng)計算地基不均勻沉降的影響,其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007的有關(guān)規(guī)定計算確定。
8.3.8 制作、運輸和堆放、安裝等短暫設(shè)計狀況下的預(yù)制構(gòu)件驗算,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB 50666的有關(guān)規(guī)定。
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8.3 結(jié)構(gòu)上的作用
8.3.1 綜合管廊結(jié)構(gòu)上的作用,按性質(zhì)可分為永久作用和可變作用。
1 永久作用包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)加應(yīng)力、重力流管道內(nèi)的水重、混凝土收縮和徐變產(chǎn)生的荷載、地基的不均勻沉降等。
2 可變作用包括人群載荷、車輛載荷、管線及附件荷載、壓力管道內(nèi)的靜水壓力(運行工作壓力或設(shè)計內(nèi)水壓力)及真空壓力、地表水或地下水壓力及浮力、溫度作用、凍脹力、施工荷載等。
作用在綜合管廊結(jié)構(gòu)上的荷載須考慮施工階段以及使用過程中荷載的變化,選擇使整體結(jié)構(gòu)或預(yù)制構(gòu)件應(yīng)力最大、工作狀態(tài)最為不利的荷載組合進行設(shè)計。地面的車輛荷載一般簡化為與結(jié)構(gòu)埋深有關(guān)的均布荷載,但覆土較淺時應(yīng)按實際情況計算。
8.3.4 可變作用準(zhǔn)永久值為可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)。
8.3.7 綜合管廊屬于狹長形結(jié)構(gòu),當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時,往往會產(chǎn)生不均勻沉降,對綜合管廊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力。當(dāng)能夠設(shè)置變形縫時,盡量采取設(shè)置變形縫的方式來消除由于不均勻沉降產(chǎn)生的內(nèi)力。當(dāng)由于外界條件約束不能夠設(shè)置變形縫時,應(yīng)考慮地基不均勻沉降的影響。
8.4 現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)
8.4 現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)
8.4.1 現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)的截面內(nèi)力計算模型宜采用閉合框架模型。作用于結(jié)構(gòu)底板的基底反力分布應(yīng)根據(jù)地基條件確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 地層較為堅硬或經(jīng)加固處理的地基,基底反力可視為直線分布;
2 未經(jīng)處理的軟弱地基,基底反力應(yīng)按彈性地基上的平面變形截條計算確定。
8.4.2 現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010、《纖維增強復(fù)合材料建設(shè)工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB 50608的有關(guān)規(guī)定。
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圖9 現(xiàn)澆綜合管廊閉合框架計算模型
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8.4 現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)
8.4.1 現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)一般為矩形箱涵結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的受力模型為閉合框架,F(xiàn)澆綜合管廊閉合框架計算模型見圖9。
圖9 現(xiàn)澆綜合管廊閉合框架計算模型
1-綜合管廊頂板荷載;2-綜合管廊地基反力;3-綜合管廊側(cè)向水土壓力
8.5 預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)
8.5 預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)
8.5.1 預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)宜采用預(yù)應(yīng)力筋連接接頭、螺栓連接接頭或承插式接頭。當(dāng)場地條件較差,或易發(fā)生不均勻沉降時,宜采用承插式接頭。當(dāng)有可靠依據(jù)時,也可采用其他能夠保證預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性的接頭構(gòu)造。
8.5.2 僅帶縱向拼縫接頭的預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)的截面內(nèi)力計算模型宜采用與現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)相同的閉合框架模型。
8.5.3 帶縱、橫向拼縫接頭的預(yù)制拼裝綜合管廊的截面內(nèi)力計算模型應(yīng)考慮拼縫接頭的影響,拼縫接頭影響宜采用K-ζ法(旋轉(zhuǎn)彈簧-ζ法)計算,構(gòu)件的截面內(nèi)力分配應(yīng)按下列公式計算:
M=Kθ (8.5.3-1)
Mj=(1-ζ)M,Nj=N (8.5.3-2)
Mz=(1+ζ)M,Nz=N (8.5.3-3)
式中:K——旋轉(zhuǎn)彈簧常數(shù),25000kN·m/rad≤K≤50000kN·m/rad;
M——按照旋轉(zhuǎn)彈簧模型計算得到的帶縱、橫向拼縫接頭的預(yù)制拼裝綜合管廊截面內(nèi)各構(gòu)件的彎矩設(shè)計值(kN·m);
Mj——預(yù)制拼裝綜合管廊節(jié)段橫向拼縫接頭處彎矩設(shè)計值(kN·m);
Mz——預(yù)制拼裝綜合管廊節(jié)段整澆部位彎矩設(shè)計值(kN·m);
N——按照旋轉(zhuǎn)彈簧模型計算得到的帶縱、橫向拼縫接頭的預(yù)制拼裝綜合管廊截面內(nèi)各構(gòu)件的軸力設(shè)計值(kN);
Nj——預(yù)制拼裝綜合管廊節(jié)段橫向拼縫接頭處軸力設(shè)計值(kN);
Nz——預(yù)制拼裝綜合管廊節(jié)段整澆部位軸力設(shè)計值(kN·m);
θ——預(yù)制拼裝綜合管廊拼縫相對轉(zhuǎn)角(rad);
ζ——拼縫接頭彎矩影響系數(shù)。當(dāng)采用拼裝時取ζ=0,當(dāng)采用橫向錯縫拼裝時取0.3<ζ<0.6。
K、ζ的取值受拼縫構(gòu)造、拼裝方式和拼裝預(yù)應(yīng)力大小等多方面因素影響,一般情況下應(yīng)通過試驗確定。
8.5.4 預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)中,現(xiàn)澆混凝土截面的受彎承載力、受剪承載力和最大裂縫寬度宜符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的有關(guān)規(guī)定。
8.5.5 預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力筋連接接頭或螺栓連接接頭時,其拼縫接頭的受彎承載力(圖8.5.5)應(yīng)符合下列公式要求:
圖8.5.5 接頭受彎承載力計算簡圖
式中:M——接頭彎矩設(shè)計值(kN·m);
fpy——預(yù)應(yīng)力筋或螺栓的抗拉強度設(shè)計值(N/mm²);
Ap——預(yù)應(yīng)力筋或螺栓的截面面積(mm²);
h——構(gòu)件截面高度(mm);
x——構(gòu)件混凝土受壓區(qū)截面高度(mm);
a1——系數(shù),當(dāng)混凝土強度等級不超過C50時,a1取1.0,當(dāng)混凝土強度等級為C80時,a1取0.94,期間按線性內(nèi)插法確定。
8.5.6 帶縱、橫向拼縫接頭的預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,并應(yīng)考慮長期作用影響對拼縫接頭的外緣張開量進行驗算,且應(yīng)符合下式要求:
式中:△——預(yù)制拼裝綜合管廊拼縫外緣張開量(mm);
△max——拼縫外緣最大張開量限值,一般取2mm;
h——拼縫截面高度(mm);
K——旋轉(zhuǎn)彈簧常數(shù);
Mk——預(yù)制拼裝綜合管廊拼縫截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN·m)。
8.5.7 預(yù)制拼裝綜合管廊拼縫防水應(yīng)采用預(yù)制成型彈性密封墊為主要防水措施,彈性密封墊的界面應(yīng)力不應(yīng)低于1.5MPa。
8.5.8 拼縫彈性密封墊應(yīng)沿環(huán)、縱面兜繞成框型。溝槽形式、截面尺寸應(yīng)與彈性密封墊的形式和尺寸相匹配(圖8.5.8)。
圖8.5.8 拼縫接頭防水構(gòu)造
a-彈性密封墊材;b-嵌縫槽
8.5.9 拼縫處應(yīng)至少設(shè)置一道密封墊溝槽,密封墊及溝槽的截面尺寸應(yīng)符合下式要求:
A=1.0A0~1.5A0 (8.5.9)
式中:A——密封墊溝槽截面積;
A0——密封墊截面積。
8.5.10 拼縫處應(yīng)選用彈性橡膠與遇水膨脹橡膠制成的復(fù)合密封墊。彈性橡膠密封墊宜采用三元乙丙(EPDM)橡膠或氯。–R)橡膠。
8.5.11 復(fù)合密封墊宜采用中間開孔、下部開槽等特殊截面的構(gòu)造形式,并應(yīng)制成閉合框型。
8.5.12 采用高強鋼筋或鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)制綜合管廊結(jié)構(gòu)的抗彎承載能力應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010有關(guān)規(guī)定進行計算。
8.5.13 采用纖維增強塑料筋作為預(yù)應(yīng)力筋的綜合管廊結(jié)構(gòu)抗彎承載力能力計算應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《纖維增強復(fù)合材料建設(shè)工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB 50608有關(guān)規(guī)定進行設(shè)計。
8.5.14 預(yù)制拼裝綜合管廊拼縫的受剪承載力應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 1的有關(guān)規(guī)定。
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8.5 預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)
8.5.2 預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)計算模型為封閉框架,但是由于拼縫剛度的影響,在計算時應(yīng)考慮到拼縫剛度對內(nèi)力折減的影響。預(yù)制拼裝綜合管廊閉合框架計算模型見圖10。
圖10 預(yù)制拼裝綜合管廊閉合框架計算模型
1-綜合管廊頂板荷載;2-綜合管廊地基反力;3-綜合管廊側(cè)向水土壓力;4-拼縫接頭旋轉(zhuǎn)彈簧
8.5.3 估算拼縫接頭影響的K-ζ法(旋轉(zhuǎn)彈簧-ζ法)是根據(jù)本規(guī)范主編單位完成的上海世博會園區(qū)預(yù)制拼裝綜合管廊相關(guān)研究成果,并參考國際隧道協(xié)會(ITA)公布的《盾構(gòu)隧道襯砌設(shè)計指南》(Proposed recommendation for design of lining of shield tun-nel)中關(guān)于結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力計算的相關(guān)建議確定的。
該方法用一個旋轉(zhuǎn)彈簧模擬預(yù)制拼裝綜合管廊的橫向拼縫接頭,即在拼縫接頭截面上設(shè)置一旋轉(zhuǎn)彈簧,并假定旋轉(zhuǎn)彈簧的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系滿足公式(8.5.3-1),由此計算出結(jié)構(gòu)的截面內(nèi)力。根據(jù)結(jié)構(gòu)橫向拼縫拼裝方式的不同,再按公式(8.5.3-2、8.5.3-3)對計算得到的彎矩進行調(diào)整。
參數(shù)K和ζ的取值范圍是根據(jù)本規(guī)范主編單位的相關(guān)試驗結(jié)果和國際隧道協(xié)會(ITA)的建議取值確定的。由于K、ζ的取值受拼縫構(gòu)造、拼裝方式和拼裝預(yù)應(yīng)力大小等多方面因素影響,其取值應(yīng)通過試驗確定。
8.5.6 帶縱、橫向拼縫接頭的預(yù)制拼裝綜合管廊截面內(nèi)拼縫接頭外緣張開量計算公式以及最大張開量限值均根據(jù)本規(guī)范主編單位完成的相關(guān)研究成果(上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司.上海世博園區(qū)預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊接頭防水性能試驗研究[R].特種結(jié)構(gòu),2009,26(1):109-113.)確定。限于篇幅,本規(guī)范未列出公式(8.5.6)的推導(dǎo)過程。
根據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范《城市軌道交通設(shè)計規(guī)范》DGJ 08-109-2004第14.4.3條,拼縫張開值為2mm~3mm,錯位量不應(yīng)大于10mm。本規(guī)范結(jié)合試驗結(jié)果取2mm。
8.5.7 預(yù)制拼裝綜合管廊彈性密封墊的界面應(yīng)力限值根據(jù)本規(guī)范主編單位完成的相關(guān)研究成果[上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司.上海世博園區(qū)預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊接頭防水性能試驗研究[R].特種結(jié)構(gòu),2009,26(1):109-113.]確定,主要為了保證彈性密封墊的緊密接觸,達到防水防滲的目的。
8.6 構(gòu)造要求
8.6 構(gòu)造要求
8.6.1 綜合管廊結(jié)構(gòu)應(yīng)在縱向設(shè)置變形縫,變形縫的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)變形縫的最大間距應(yīng)為30m;
2 結(jié)構(gòu)縱向剛度突變處以及上覆荷載變化處或下臥土層突變處,應(yīng)設(shè)置變形縫;
3 變形縫的縫寬不宜小于30mm;
4 變形縫應(yīng)設(shè)置橡膠止水帶、填縫材料和嵌縫材料等止水構(gòu)造。
8.6.2 混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)主要承重側(cè)壁的厚度不宜小于250mm,非承重側(cè)壁和隔墻等構(gòu)件的厚度不宜小于200mm。
8.6.3 混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)中鋼筋的混凝土保護層厚度,結(jié)構(gòu)迎水面不應(yīng)小于50mm,結(jié)構(gòu)其他部位應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和耐久性要求并按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的有關(guān)規(guī)定確定。
8.6.4 綜合管廊各部位金屬預(yù)埋件的錨筋面積和構(gòu)造要求應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的有關(guān)規(guī)定確定。預(yù)埋件的外露部分,應(yīng)采取防腐保護措施。
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8.6 構(gòu)造要求
8.6.1 本條規(guī)定參照了國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2010第8.1.1條。由于地下結(jié)構(gòu)的伸(膨脹)縫、縮(收縮)縫、沉降縫等結(jié)構(gòu)縫是防水防滲的薄弱部位,應(yīng)盡可能少設(shè),故將前述三種結(jié)構(gòu)縫功能整合設(shè)置為變形縫。
變形縫間距綜合考慮了混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮、基坑施工等因素確定的,在采取以下措施的情況下,變形縫間距可適當(dāng)加大,但不宜大于40m:
1 采取減小混凝土收縮或溫度變化的措施;
2 采用專門的預(yù)加應(yīng)力或增配構(gòu)造鋼筋的措施;
3 采用低收縮混凝土材料,采取跳倉澆筑、后澆帶、控制縫等施工方法,并加強施工養(yǎng)護。
8.6.3 綜合管廊迎水面混凝土保護層厚度參照國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108第4.1.6條和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力電纜隧道設(shè)計規(guī)程》DL/T 5484-2013第4.3.2條的規(guī)定確定。