公路桥梁施工技术规范JTG T F50-2011附录 附录A 距离测量改正及长度计算公式
A.0.1 尺长改正(Δl) 改正数
Δl=L'l (A-1) L式中:L——钢尺总长(刻度数);
L′=L-L0 ;
L0——钢尺检定时标准长度; l ——实测尺段长度。
A.0.2 温度改正(Δt) 改正数
Δt=l k(t-t0) (A-2)
式中:l ——实测尺段长度;
t0——钢尺标准长度时的温度;
t ——测量时的实际平均温度;
k ——经检定的钢尺的线膨胀系数,如不确知时,可用0.0000117/1℃。
A.0.3 拉力改正(ΔP) 所施拉力不同于标准拉力时 改正数
ΔP =
l(PP0) (A-3) AE式中:l ——实测尺段长度;
P——测量时的实际拉力;
P0——检定时的标准拉力; A——钢尺的断面积; E——钢尺材料的弹性模量。
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A.0.4 垂度改正(Δf ) 改正数
dmdΔf= (A-4) 24P式中:d——量距时钢尺两端支点间距离;
2m——钢尺每单位长度的质量; P——测量时的实际拉力。
A.0.5 倾斜度改正(Δh) 改正数
h2h4Δh=2L8L3 (A-5)
式中:L——倾斜尺段长度;
h——两端高差。
A.0.6 每一尺段之实际长(dn)
dn = l + Δl + Δt + ΔP + Δf + Δh (A-6)
A.0.7 距离全长(d)
d = Σdn = Σ(l + Δl + Δt + ΔP + Δf +Δh) (A-7)
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附录B 试桩试验办法
B.1 一般规定
B.1.1 本办法适用于施工阶段检验性的试桩,其内容包括工艺试验、动力试验及静压、静拔和静推试验。但在多年冻土、湿陷性黄土等地层的试桩试验,不适用本办法。
B.1.2 试桩的位置应符合设计要求,设计无要求时,宜选择在有代表性地质的地 方,并尽量靠近地质钻孔或静力触探孔,其间距一般不宜大于5m或小于1m。
试桩的桩径、测试内容应符合设计要求。
B.1.3 勘测设计阶段的试桩数量由设计部门确定,施工阶段的试桩数量规定如下: 1 静压试验应按施工合同规定的数量进行试桩,可按下列规定进行: 1)试桩的数量应根据设计要求和工程地貭条件确定,但不宜少于2根。 2)位于深水处的试桩,根据具体情况,由主管单位研究确定。 2 静拔、静推试验根据合同要求进行办理。 3 工艺试验由施工单位拟定,报主管单位批准。
B.1.4 试桩前应进行下列准备工作:
1 试桩的桩顶如有破损或强度不足时,应将破损和强度不足段凿除后,修补平整。
2 做静推试验的桩,如系空心桩,则应于直接受力部位填充混凝土。 3 做静压、静拔的试桩,为便于在原地面处施加荷载,在承台底面以上部分或局部冲刷线以上部分设计不能考虑的摩擦力应予扣除。
4 做静压、静拔的试桩,桩身需通过尚未固结新近沉积的土层或湿陷性黄土、软土等土层对桩侧产生向上的负摩擦力部分,应在桩表面涂设涂层,或设置套管等方法予以消除。
5 在冰冻季节试桩时,应将桩周围的冻土全部融化,其融化范围:静压、静拔
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试验时,离试桩周围不小于lm;静推试验时,不小于2m。融化状态应保持到试验结束。
在结冰的水域做试验时,桩与冰层间应保持不小于l00mm 的间隙。
B.2 工艺试验和冲击试验
B.2.1 施工阶段的工艺试验和冲击试验的主要目的: (1)选择合理的施工方法和机具设备。
(2)检验桩沉人土中的深度能否达到设计要求。 (3)选定锤击沉桩时的锤垫、桩垫及其参数。
(4)利用静压试验等方法,验证选用的动力公式在该地质条件下的准确程度。 (5)选定射水设备及射水参数(水量、水压等)。
(6)查定沉桩时有无“假极限”或“吸入”现象,并确定是否需要复打以及决定复打前的“休止”天数。
(7)确定施工工艺和停止沉桩的控制标准。
B.2.2 冲击试验的程序按下列规定执行: 1 使用蒸汽锤时,预先将汽锤加热。
2 用单动汽锤、坠锤沉桩时,记录桩身每下沉1.0m的锤击数和全桩的总锤击数,并测量锤击每米沉桩平均落锤高度;用双动汽锤、柴油锤、振动锤沉桩时,记录桩身每下沉1.0m的锤击(或振动)时间和全桩的总锤击(或总振动)时间。
3 当桩沉至接近设计标高附近(约1.0m左右)时,用单动汽锤、坠锤沉桩,记录每l00mm的锤击数,至设计标高时,最后加打5锤,记录桩的下沉量,算出每锤平均值(以mm/击计),作为停锤贯入度;用双动汽锤、柴油锤、振动锤沉桩,记录每l00mm 的锤击(或振动)时间,算出最后l00mm每分钟平均值(以mm/min计),作为停锤贯入度。
4 冲击(复打)试验和注意事项:
1)冲击试验应经过“休止”后进行,“休止”时间按照本条第6 款的规定。 2)用沉桩时达到最后贯人度相同的功能(用坠锤、单动汽锤或柴油锤时,使落锤高度相同;用双动汽锤时,使汽压相同,并迅速送汽锤击;用振动锤时使其各项技术条件相同)和相同的设备(包括桩锤规格、桩帽、锤垫、桩垫等)进行锤击或振动。
3)用坠锤、单动汽锤沉桩,着实的锤击5 锤取其平均贯入度;用双动汽锤、柴油锤、振动锤沉桩,取其最后l00mm的锤击、振动时间的每分钟平均贯入度作为最终贯入度;贯入度的单位分别为mm/击,mm/min。
5 填写沉桩试验记录。
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6 “休止”时间应按土质不同而异,可由试验确定,一般不少于下列天数: 1)桩穿过砂类土,桩尖位于大块碎石土、紧密的砂类土或坚硬的粘质土上,不少于1d。
2)在粗、中砂和细砂里,不少于3d。 3)在粘质土和饱和的粉质土里,不少于6d。
B.3 静压试验
B.3.1 试验目的:通常用来确定单桩承载力和荷载与位移的关系,以及校核动力公式的准确程度。
B.3.2 试验方法:采用慢速维持荷载法,若设计无特殊要求时,用单循环加载试验。
B.3.3 试验时间:静压试验应在冲击试验后立即进行。对于钻(挖)孔灌注桩,须待混凝土达到能承受设计要求荷载后,才可进行试验。
B.3.4 试验加载装置:一般采用油压千斤顶加载。千斤顶的反力装置可根据现场的实际条件选用下列三种形式之一:
1 锚桩承载梁反力装置:锚桩承载梁反力装置能提供的反力,应不小于预估最大试验荷载的1.3~1.5倍。
锚桩一般采用4 根,如入土较浅或土质松软时可增至6根。锚桩与试桩的中心间距,当试桩直径(或边长)小于或等于800mm时,可为试桩直径(或边长)的5倍;当试桩直径大于800mm时,上述距离不得小于4m。
2 压重平台反力装置:利用平台上压重作为对桩静压试验的反力装置。压重不得小于预估最大试验荷载的1.3倍,压重应在试验开始前一次加上。
试桩中心至压重平台支承边缘的距离与上述试桩中心至锚桩中心距离相同。 3 锚桩压重联合反力装置:当试桩最大加载量超过锚桩的抗拔能力时,可在承载梁上放置或悬挂一定重物,由锚桩和重物共同承受千斤顶反力。
B.3.5 测量位移装置:测量仪表必须精确,一般使用1/20mm 光学仪器或力学仪表,如水平仪、挠度仪、偏移计等。支承仪表的基准架应有足够的刚度和稳定性。基准梁的一端在其支承上可以自由移动,不受温度影响引起上拱或下挠。基准桩应埋人地基
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表面以下一定深度,不受气候条件等影响。基准桩中心与试桩、锚桩中心(或压重平台支承边缘)之间的距离宜符合附表B.3.5 的规定。
附表B.3.5 基准桩中心至试桩、锚桩中心(或压重平台支承边)的距离
反力系统 锚桩承载梁反力装置 压重平台反力装置 基准桩与试桩 ≥4d ≥2.0m 基准桩与锚桩(或压重平台支承边) ≥4d ≥2.0m 注:表中为试桩的直径或边长d≤800mm 的情况;若试桩直径d>800mm 时,基准桩中心至试桩中心(或压重平台支承边)的距离不宜小于4.0m。
B.3.6 加载方法
1 加载重心应与试桩轴线相—致。加载时应分级进行,使荷载传递均匀,无冲击。加载过程中,不使荷载超过每级的规定值。
2 加载分级:每级加载量为预估最大荷载的1/10-1/15。当桩的下端埋人巨粒土、粗粒土以及坚硬的粘质土中时,第一级可按2 倍的分级荷载加载。
3 预估最大荷载:对施工检验性试验,一般可采用设计荷载的2.0倍。
B.3.7 沉降观测
1 下沉未达稳定不得进行下一级加载。
2 每级加载的观测时间规定为:每级加载完毕后,每隔15min观测一次;累计1h后,每隔30min观测一次。
B.3.8 稳定标准:每级加载下沉量,在下列时间内如不大于0.1mm时即可认为稳定: 1 桩端下为巨粒土、砂类土、坚硬粘质土,最后30min。 2 桩端下为半坚硬和细粒土,最后1h。
B.3.9 加载终止及极限荷载取值
1 总位移量大于或等于40mm,本级荷载的下沉量大于或等于前一级荷载的下沉量的5 倍时,加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。
2 总位移量大于或等于40mm,本级荷载加上后24h 未达稳定,加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。
3 巨粒土、密实砂类土以及坚硬的粘质土中,总下沉量小于40mm,但荷载已大于或等于设计荷载X设计规定的安全系数,加载即可终止。取此时的荷载为极限荷载。
4 施工过程中的检验性试验,一般加载应继续到桩的2倍的设计荷载为止。如果
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桩的总沉降量不超过40mm,及最后一级加载引起的沉降不超过前一级加载引起的沉降的5倍,则该桩可以予以检验。
5 极限荷载的确定有时比较困难,应绘制荷载-沉降曲线(P-s 曲线)、沉降-时间曲线(s-t 曲线)确定,必要时还应绘制s-lgt 曲线、s-lgP 曲线(单对数法)、s-[1-P/Pmax]曲线(百分率法)等综合比较,确定比较合理的极限荷载取值。
B.3.10 桩的卸载和回弹量观测
1 卸载应分级进行,每级卸载量为两个加载级的荷载值。每级荷载卸载后,应观测桩顶的回弹量,观测办法与沉降相同。直到回弹稳定后,再卸下一级荷载。回弹稳定标准与下沉稳定标准相同。
2 卸载到零后,至少在2h内每30min观测一次,如果桩尖下为砂类土,则开始30min内,每15min观测一次;如果桩尖下为粘质土,第一小时内,每15min观测一次。
B.3.11 试验记录:所有试验数据应按附表B.3.11 及时填写记录,绘制静压试验曲线,如附图B.3.11 所示,并编写试验报告。
附表B.3.11 静压试验记录表
线 桥 号试桩 地质情况
沉桩方法及设备型号 桩的类型、截面尺寸及长度
桩的入土深度 (m) 设计荷载 (kN) 最终贯入度 (mm/击) 加载方法 加载顺序
各表读数间歇 时间 日 时 分 (min) 每级 荷载 (kN) 1 2号 号 (mm) 平均 读数 (mm) 下 上水沉 拔 平 位移 (mm) 气温 (℃) 备 注 起止时间 荷载 编号 其它记录:
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B.4 静拔试验
B.4.1 试验目的:在个别桩基中设计承受拉力时,用以确定单桩抗拔容许承载力。
B.4.2 试验时间:一般可按复打规定的“休止”时间以后进行。对于钻(挖)孔灌注桩,须待灌注的混凝土强度达到设计要求的强度后才可进行。静拔试验也可在静压试验后进行。
B.4.3 加载装置:可采用油压千斤顶加载。千斤顶的反力装置一般采用两根锚桩和承载梁组成,试桩和承载梁用拉杆连接,将千斤顶置于两根锚桩之上,顶推承载梁,引起试桩上拔。试桩与锚桩间中心距离可按B.3.4条第1款确定。
B.4.4 加载方法:一般采用慢速维持荷载法进行。施加的静拔力必须作用于桩的中轴线。加载应均匀、无冲击。每级加载量不大于预计最大荷载的1/10~1/15。
B.4.5 位移观测:按B.3.7条沉降观测规定办理。
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B.4.6 稳定标准:位移量小于或等于0.1mm/h,即可认为稳定。
B.4.7 加载终止:勘测设计阶段,总位移大于或等于25mm,加载即可终止;施工阶段,加载不应大于设计容许抗拔荷载。
B.4.8 试验记录:所有试验观测数据应按附表B.3.11 及时填写记录,并绘制如附图B.3.11 所示曲线(代表拔出位移的纵坐标改为向上)。
B.5 静推试验
B.5.1 试验目的及试验方法:试验目的主要是确定桩的水平承载力、桩侧地基土水平抗力系数的比例系数。试验方法,对于承受反复水平荷载的基桩,采用多循环加卸载方法;对于承受长期水平荷载的基桩,采用单循环加载方法。
B.5.2 加载装置
1 一般采用两根单桩通过千斤顶相互顶推加载;或在两根锚桩间平放一根横梁,用千斤顶向试桩加载;有条件时可利用墩台或专设反力座以千斤顶向试桩加载。在千斤顶。与试桩接触处宜安没一球形铰座,保证千斤顶作用力能水平通过桩身轴线。
2 加载反力结构的承载能力应为预估最大试验荷载的1.3~1.5倍,其作用方向的刚度不应小于试桩。反力结构与试桩之间净距按设计要求确定。
3 固定百分表的基准桩宜设在桩侧面靠位移的反方向,与试桩净距不小于试桩直径的1倍。
B.5.3 多循环加卸载试验法按下列规定进行:
1 加载分级:可按预计最大试验荷载的1/10—1/15,一般可采用5~10kN,过软的土可采用2kN级差。
2 加载程序与位移观测:各级荷载施加后,恒载4min测读水平位移,然后卸载至零,2min后测读残余水平位移,至此完成一个加载循序,如此循环5次,便完成一级荷载的试验观测。加载时间应尽量缩短,测量位移间隔时间应严格准确,试验不得中途停歇。
3 加载终止条件:当出现下列情况之一时即可终止加载 (1)桩顶水平位移超过20~30mm(软土取40mm); (2)桩身已经断裂;
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(3)桩侧地表明显裂纹或隆起。 B.5.4 多循环加卸载法的资料整理 单桩水平静推试验记录参照附表B.5.4。
附表B.5.4 单桩水平静推试验记录
试桩号: 上下表距:
加载 荷载 (kN) 观测时间 d/h/min 循环数 上表 下表 上表 下表 加载 卸载 卸载 水平位移(mm) 加载上下表读数差 转角 备注 试验 记录 校核 施工负责人
由试验记录绘制水平荷载一时间一桩顶位移关系曲线(H-t-x 曲线),见附图B.5.4-1,水平荷载一位移梯度关系曲线(H-Δx/ΔH 曲线),见附图B.5.4-2。
当桩身具有应力量测资料时,尚应绘制应力沿桩身分布和水平力一最大弯矩截面钢筋应力关系曲线(H-g曲线)见图B.5.4-3。
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B.5.5 多循环加卸载临界荷载(Hcr)、极限荷载(Hu)及水平抗推容许承载力 1 临界荷载Hcr:相当于桩身开裂,受拉混凝土不参加工作时的桩顶水平力,其数值可按下列方法综合确定:
(1)取H-t-x曲线出现突变点的前一级荷载;
(2)取H-Δx/ΔH曲线的第一直线段的终点所对应的荷载; (3)取H-g曲线第一突变点对应的荷载。 2 极限荷载Hu:其数值可按下列方法综合确定: (1)取H-t-x 曲线明显陡降的前一级荷载;
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(2)取H-t-x曲线各级荷载下水平位移包络线向下凹曲的前一级荷载; (3)取h-Δx/Δh曲线第二直线终点所对应的荷载; (4)桩身断裂或钢筋应力达到流限的前一级荷载。
3 水平抗推容许荷载:为水平极限荷载除以设计规定的安全系数。
B.5.6 单循环加载试验法可按下列规定执行: 1 加载分级与多循环加卸载试验方法相同。 2 加载后测读位移量与静压试验测读的方法相同。
3 静推稳定标准:如位移量小于或等于0.05mm/h即可认为稳定。
4 终止加载条件:勘测设计阶段的试验,水平力作用点处位移量大于或等于50mm,加载即可终止;施工检验性试验,加载不应超过设计的容许荷载。
5 试验记录:所有试验观测数据应填写记录,并绘制如附图B.3.11 所示曲线图。将水平位移量改为横坐标,荷载改为纵坐标。
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附录C-1 泥浆原料和外加剂的性能要求及需要量计算方法
C.0.1 泥浆原料粘质土的性能要求
一般可选用塑性指数大于25,粒径小于0.074mm 的粘粒含量大于50%的粘质土制浆。当缺少上述性能的粘质土时,可用性能略差的粘质土,并掺人30%的塑性指数大于25 的粘质土。
当采用性能较差的粘质土调制的泥浆其性能指标不符合要求时,可在泥浆中掺人Na2C03(俗称碱粉或纯碱)、氢氧化钠(NaOH)或膨润土粉末,以提高泥浆性能指标。掺人量与原泥浆性能有关,宜经过试验决定。一般碳酸钠的掺人量约为孔中泥浆土量的0.1%~0.4%。
C.0.2 泥浆原料膨润土的性能和用量
膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种。前者质量较好,大量用于炼钢、铸造中,钻孔泥浆中用量也很大。膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。一般用量为水的8%,即8kg的膨润土可掺100L的水。对于粘质土地层,用量可降低到3%~5%。较差的膨润土用量为水的12%左右。
C.0.3 泥浆外加剂及其掺量
1)CMC(Carboxy Methyl Celluose)全名羧甲基纤维素,可增加泥浆粘性,使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。掺入量为膨润土的0.05%~0.01%。
2)FCI,又称铬铁木质素磺酸钠盐,为分散剂,可改善因混杂有土,砂粒,碎、卵石及盐分等而变质的泥浆性能,可使上述钻渣等颗粒聚集而加速沉淀,改善护壁泥浆的性能指标,使其继续循环使用。掺量为膨润土的0.1%~0.3%。
3)硝基腐殖碳酸钠(简称煤碱剂),其作用与FCI 相似。它具有很强的吸附能力,在粘质土表面形成结构性溶剂水化膜,防止自由水渗透,能使失水量降低,使粘度增
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加,若掺人量少,可使粘度不上升,具有部分稀释作用,掺用量与FCI 同。2)、3)两种分散剂可任选一种。
4)碳酸钠(Na2CO3)又称碱粉或纯碱。它的作用可使pH值增大到10。泥浆中pH值过小时,粘土颗粒难于分解,粘度降低,失水量增加,流动性降低;小于7时,还会使钻具受到腐蚀;若pH过大,则泥浆将渗透到孔壁的粘土中,使孔壁表面软化,粘土颗粒之间凝聚力减弱,造成裂解而使孔壁坍塌。pH值以8~10为宜,这时可增加水化膜厚度,提高泥浆的胶体率和稳定性,降低失水量。掺入量为膨润土的0.3%~0.5%。
5)PHP,即聚丙烯酰胺絮凝剂。它的作用为,在泥浆循环中能清除劣质钻屑,保存造浆的膨润土粒;它具有低固相、低相对密度、低失水、低矿化、泥浆触变性能强等特点。掺入量为孔内泥浆的0.003%。
6)重晶石细粉(BaSO4),可将泥浆的相对密度增加到2.0~2.22,提高泥浆护壁作用。为提高掺人重晶粉后泥浆的稳定性,降低其失水性,可同时掺入0.1%~0.3%的氢氧化钠(NaOH)和0.2%~0.3%的橡胶粉。掺入上述两种外加剂后,最适用于膨胀的粘质塑性土层和泥质页岩土层。重晶石粉掺量根据原泥浆相对密度和土质情况检验决定。
7)纸浆、干锯末、石棉等纤维质物质,其掺量为水量的1%~2%,其作用是防止渗水并提高泥浆循环效果。
以上各种外加剂掺入量,宜先做试配,试验其掺人外加剂后的泥浆性能指标是否有所改善,并符合要求。
各种外加剂宜先制成小剂量溶剂,按循环周期均匀加入,并及时测定泥浆性能指标,防止掺人外加剂过量。每循环周期相对密度差不宜超过0.01。
C.0.4 调制泥浆的原料用量计算
在粘质土层中钻孔,钻孔前只需调制不多的泥浆。以后可在钻进过程中,利用地层粘质土造浆、补浆。
在砂类土、砾石土和卵石土中钻孔时,钻孔前应备足造浆原料,其数量可按以下公式和原则计算:
mV1231
12式中:m──每立方米泥浆所需原料的质量(t);
V──每立方米泥浆所需原料的体积(m3); ρ1──原料的密度(t/m3); ρ2──要求的泥浆密度(t/m3);
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ρ2 = Vρ1t(1−V )ρ3; ρ3──水的密度,取ρ3 =lt/m3。
若造成的泥浆的粘度为20-22s时,则各种原料造浆能力为:黄土胶泥1~3m3/t,白土、陶土、高岭土3.5~8 m3/t,次膨润土为9m3/t,膨润土为15m3/t。
从以上资料得知,膨润土的造浆能力为黄土胶泥的5~7倍。
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附录C-2 泥浆各种性能指标的测定方法
C.0.1 相对密度ρx :可用泥浆相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯,加盖并洗净从小孔溢出的泥浆,然后置于支架上,移动游码,使杠杆呈水平状态(即气泡处于中央),读出游码左侧所示刻度,即为泥浆的相对密度。
若工地无以上仪器时,可用一口杯,先称其质量设为m1,再装清水称其质量为m2,再倒去清水,装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆,称其质量为m3,则x
C.0.2 粘度η(s) :工地用标准漏斗粘度计测定,粘度计如附图C-2-1所示。用两端开口量杯分别量取200ml和500ml泥浆,通过滤网滤去大砂粒后,将泥浆700ml均注入漏斗,然后使泥浆从漏斗流出,流满500ml 量杯所需时间(s),即为所测泥浆的粘度。
m3m1。
m2m1
校正方法:漏斗中注入700ml清水,流出500ml,所需时间应是15s,如偏差超过±1s,则量测泥浆粘度时应校正。
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C.0.3 含砂率(%):工地用含砂率计(如附图C-2-2 所示)测定。量测时,把调制好的泥浆50ml倒进含砂率计,然后再倒450ml清水,将仪器口塞紧,摇动lmin,使泥浆与水混合均匀,再将仪器竖直静放3min,仪器下端沉淀物的体积(由仪器上刻度读出)乘2 就是含砂率(%)。(有一种大型的含砂率计,容积1000ml,从刻度读出的数不乘2 即为含砂率)。
C.0.4 胶体率(%):亦称稳定率,它是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法:可将l00ml的泥浆放人干净量杯中,用玻璃板盖上,静置24h后,量杯上部的泥浆可能澄清为透明的水,量杯底部可能有沉淀物。以100-(水+沉淀物)体积即等于胶体率。
C.0.5 失水量(ml/30min)和泥皮厚(mm):用一张120mm×120mm的滤纸,置于水平玻璃板上,中央画一直径30mm的圆圈,将2ml的泥浆滴于圆圈中心,30min后,量算湿润圆圈的平均半径减去泥浆坍平成为泥饼的平均半径(mm)即失水量,算出的结果(mm)值代表失水量,单位:ml/min。在滤纸上量出泥饼厚度(mm)即为泥皮厚。泥皮愈平坦、愈薄,则泥浆质量愈高,一般不宜厚于2~3mm。
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附录C-3 钻孔施工不同阶段泥浆指标
类型 性能 1.比重V 3(g/cm) 2.粘度T (Pa.s) 3.含砂率π (%) 4.胶体率G (%) 5.失水率B Ml/30min 6.泥皮厚K mm/30min 7.酸碱度 (PH) 8.静切力Q(Pa) ①基浆 膨润土+碱 <1.05 ②鲜浆 ①+PHP <1.04 ③钻进 ②与钻屑混合 <1.2 ④回流 ③净化+② <1.08 ⑤清孔 ④+② <1.06 ⑥弃用 ④沉淀中 >1.3 20-22 26-35 25-28 24-26 22-24 >42 <0.3 <0.3 <4 0.5-1.0 <0.3 >10 >98 100 96 98 100 <90 15 <10 <18 <15 <10 >25 1.5 ≤1 2 1.5 ≤1 >5 <7 >14 <1 9-10 10-12 9-10 9-10 8-9 2-4 4-6 3-5 3-5 3-5 可少量掺用9、说明 能 要用专门的制钻进中出口泥浆设备,用泵运输 泥浆中调整 通过除砂器后清孔后用正循在循环池中沉环法在桩底注在循环池中清淀,再加新浆回入5m高②新浆除固相沉淀 流孔内 作隔离层 c.m.c改善性浆设备及储存指标不好在回流
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附录C-4 泥浆润滑套的泥浆配合比和泥浆指标
C.0.1 一般采用的泥浆配合比(质量比): 膨润土 23%~30% 水 70%~77% 另加化学处理剂碳酸钠(Na2CO3) 0.4%~0.6% (按泥浆总质量计)
C.0.2 泥浆性能指标:
比重 1.1~1.3 黏度 >100s 失水量 <8ml 泥皮 <3mm 静切力 >100MPa 胶体率 100% 含砂量 <4% pH值(泥浆液氢离子浓度) 6~8
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附录D 普通模板荷载计算
D.0.1 模板、支架和拱架的容重应按设计图纸计算确定。
D.0.2 新浇筑混凝土和钢筋混凝土的混凝土容重24kN/m3,钢筋混凝土的容重可采用25~26kN/m3(以体积计算的含筋量≤2%时采用25kN/m3,>2%时采用26kN/m3)。
D.0.3 施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载标准值:
(1)计算模板及直接支承模板的小棱时,均布荷载可取2.5kPa,另外以集中荷载2.5kN 进行验算;
(2)计算直接支承小棱的梁或拱架时,均布荷载可取1.5kPa;
(3)计算支架立柱及支承拱架的其他结构构件时,均布荷载可取1.0kPa; (4)有实际资料时按实际取值。
D.0.4 振捣混凝土时产生的荷载(作用范围在有效压头高度之内): 对水平面模板为2.0kPa;对垂直面模板为4.0kPa。
D.0.5 新浇混凝土对模板侧面的压力:
采用内部振捣器,当混凝土的浇筑速度在6m/h 以下时,新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按式(D-1)和式(D-2)计算,侧压力分布图如附图D:
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Pmax = 0.22γt0K1K2υ1/2 (D-1)
Pmax = γh (D-2)
式中: Pmax──新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa);
h──为有效压头高度(m); υ──混凝土的浇筑速度(m/h);
t0──新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定; γ──混凝土的容重(kN/m3);
K1──外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0,掺缓凝作用的外加剂时
取1.2;
K2──混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;50~90mm
时,取1.0;110~150mm时,取1.15。
D.0.6 倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载:
倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载按附表D 采用。
D.0.7 其他可能产生的荷载:如雪荷载、冬季保温设施荷载等,按实际情况考虑。
附表D 倾倒混凝土时产生的水平荷载
向模板中供料方法 用溜槽、串筒或导管输出 用容量0.2及小于0.2m的运输器具倾倒 用容量大于0.2至0.8m的运输器具倾倒 用容量大于0.8m的运输器具倾倒 333水平荷载(kPa) 2.0 2.0 4.0 6.0
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附录E-1 钢筋的力学、工艺性能
钢筋的力学、工艺性能见附表E-1。
附表E-1 钢筋的力学、工艺性能
屈服点品种 钢筋级别 Ⅰ R235 8~20 6~25 28~50 6~25 28~50 6~25 28~50 235 强度等级代号 公称直径(mm) σs (MPa) 抗拉强度σb (MPa) 不小于 δ5 25 δ5 16 δ5 14 δ5 12 δ10 8 d=弯心直径 a=钢筋公称直径 180 d=a 180° d=3a d=4a 180° d=4a d=5a 180° 0反向弯曲 伸长率(%) 冷弯 正弯45° 反弯23° 应力松驰 σcon=0.7σb 1000h不大于(%) 10h不大于(%) 摘自《钢筋混凝土用 热轧光圆钢筋》(GB13013-91) 备注 外形 光圆 钢筋 370 d=4a d=5a d=5a d=6a d=7a d=8a 反复弯曲 次数3 反复弯曲 次数3 牌号HRB335 热轧带肋钢筋 牌号HRB400 牌号HRB500 335 400 500 490 570 630 550 650 800 δ5 14 375 410 δ100 4 δ100 4 8 8 摘自《钢筋混凝土用 5 5 摘自《钢筋混凝土用摘自《冷轧带肋钢筋》(GB13788-2000) 热轧带肋钢筋》(GB1499-98) d=6a d=7a 180° d=3a 90°d=3a 90°d=4a 180° 冷轧带肋钢筋 CRB550 CRB650 CRB800 4~12 4.5.6 4.5.6 余热处理钢筋 低碳钢热轧圆盘条 KL400 8~25 28~40 440 600 δ10 27 23 余热处理钢筋》(GB13014-19) Q215 Q235 5.5~30 215 235 d=0 a=0.5a 摘自《低碳钢热轧圆盘条》(GB701-1997) 完美整理
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附录E-2 焊接钢筋的质量验收内容和标准
E.1 钢筋闪光对焊接头
E.1.1 批量规定:在同一台班内,由同一焊工按同一焊接参数完成的300个同类型(指钢筋级别和直径均相同的接头)接头作为1批。一周内连续焊接时可以连续计算,一周内累计不足300接头时,亦按1批计算。
E.1.2 外观检查:每批抽查10%的接头,并不得少于10个。
E.1.3 焊接等长的预应力钢筋(包括螺丝端杆与钢筋)时,可按生产时同等条件制作模拟试件。
E.1.4 螺丝端杆接头可只做拉伸试验。 1)接头处不得有横向裂纹。
2)与电极接触的钢筋表面,对Ⅰ级钢筋、HRB335、HRB400钢筋,不得有明显烧伤;对HRB500钢筋不得有烧伤;低温对焊时,对HRB335、HRB400、HRB500钢筋,不得有烧伤。
3)接头处的弯折不得大于4°。
4)接头处的钢筋轴线偏移不得大于0.1倍的钢筋直径,同时不得大于2mm。 当有一个接头不符合要求时,应对全部接头进行检查,剔出不合格品。不合格接头切除重焊后,可再次提交验收。
E.1.5 力学性能试验:包括拉伸试验和弯曲试验。应从每批成品中切取6个试件,3个进行拉伸试验,3个进行弯曲试验。试验结果应符合下列要求:
1)3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度;余热处理Ⅲ级钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于HRB400钢筋的抗拉强度。
2)应至少有2个试件断于焊缝之外,并呈延性断裂。
当试验结果有1个试件的抗拉强度小于上述规定值,或有2个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时,应再取6个试件进行复验,复验结果,当仍有1个试件的抗拉
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强度小于规定值时,或有3个试件断于焊缝或热影响区,呈脆性断裂,应确认该批接头为不合格品。
3)预应力钢筋与螺丝端杆闪光对焊接头拉伸试验结果,3个试件应全部断于焊缝之外,呈延性断裂。
4)模拟试件的试验结果不符合要求时,应从成品中再切取试件进行复验,其数量和要求应与初始试验时相同。
5)闪光对焊接头弯曲试验时,应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分消除,且与母材的外表齐平。
弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲试验器上进行,焊缝应处于弯曲中心点,弯心直径和弯曲角应符合附表E-2-1的规定,当弯至90°,至少有2个试件不得发生破断。
附表E-2-1 闪光对焊接头弯曲试验指标
钢筋级别 Ⅰ级 HRB335 弯心直径 2D 4D 弯曲角(°) 90 90 钢筋级别 HRB400 HRB500 弯心直径 5D 7D 弯曲角(°) 90 90 注:1.d为钢筋直径(mm)
2.直径大于28mm的钢筋对焊接并没有,弯曲试验时弯心直径应增加1倍钢筋直径。
当试验结果有2个试件发生破断时,应再取6个试件进行复验,复验结果,当仍有3个试件发生破断,应确认该批接头为不合格品。
E.2 钢筋电弧焊接头
E.2.1 批量规定:以300个同类型接头为1批,不足300个时仍作为一批。
E.2.2 外观检查:应在接头清渣后逐个进行目测或量测,检查结果应符合下列要求:
1)焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤。 2)接头处不得有裂纹。
3)咬边深度,气孔、夹渣的数量和大小以及接头偏差,不得超过附表E-2-2所规定的数值。
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附表E-2-2 钢筋电弧焊接头尺寸偏差及缺陷允许值
接头型式 名称 帮条沿接头中心线的纵向偏移 接头处弯折 接头处钢筋轴线的偏移 单位 帮条焊 mm 0 搭接焊 坡口焊及熔槽帮条焊 0.5d 4 0.1d 4 0.1d 3 +0.05d 0 +0.1d 0 0.5d 0.5 2 6 4 0.1d 3 mm 3 +0.05d 0 +0.1d 0 -0.5d 0.5 2 6 焊缝厚度 mm 焊缝宽度 焊缝长度 横向咬边深度 数量 在长2D的焊缝表面上 面积 数量 在全部焊缝上 面积 注:1.d为钢筋直径(mm);
mm mm mm 个 mm 个 mm 0.5 2 6 2.低温焊接接头的咬边深度不得大于0.2mm。
4)坡口焊及槽帮条焊接头,其焊缝加强高度不大于3mm。 外观检查不合格的接头,经修整或补强后,可再次提交二次验收。
E.2.3 强度检验试验:从成品中每批切取3个接头做拉伸试验,试验结果应符合下列要求:
1)3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的规定抗拉强度值,余热处理Ⅲ级钢筋接头试件抗拉强度均不得小于HRB500钢筋规定的抗拉强度。
2)至少有2个试件呈塑性断裂,3个试件均断于焊缝之外。
当检验结果有1个试件的抗拉强度低于规定指标或有2个试件发生脆性断裂时,应取双倍数量的试件进行复验,复验结果若仍有1个试件的抗拉强度低于规定指标,或有1个试件断于焊缝或有3个试件呈脆性断裂时,则该批接头即为不合格品。
模拟试件数量和要求应与从成品中切取时相同,当模拟试件试验结果不符合要求时,复验应再从成品中切取,其数量和要求应与开始试验时相同。
E.3 焊接骨架和焊接网片
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E.3.1 焊接骨架和焊接网片应按下列规定进行质量检验:
1)外观检查应按同一类型制品分批抽验,一般制品每批抽查5%;梁柱、骨架等重要制品每批抽查10%;均不得少于3件。
2)强度检验时,试件应从每批成品中切取。切取过试件的制品,应补焊取试件的尺寸不能满足试验要求或受力钢筋直径大于8mm时,可在生产过程中焊接试验用网片,从中切取试件,试件尺寸见附图E-2-1。
附图E-2-1 钢筋焊接试验试件(尺寸单位:mm)
a)焊接网片试验简图b)钢筋焊点抗剪试件c)钢筋焊点拉伸试件
3)热轧钢筋焊点应做抗剪试验,试件为3件;冷拔碳钢丝焊点,除做抗剪试验外,还应对较小钢丝做抗拉伸试验,试件各为3件。
4)焊接制品由几种钢筋组合时,每种组合均做强度试验。
5)凡钢筋级别、直径及尺寸均相同的焊接制品,即为同一类制品,每200件为1批。
E.3.2 焊接骨架和焊接网片的外观质量检查,应符合下列要求: 1)焊点外溶化金属均匀。
2)热轧钢筋点焊时,压入深度为较小钢筋直径的30%-45%;冷拔低碳钢丝点焊时,压入深度为较小钢丝直径的30%-35%。
3)焊点无脱落、漏焊、裂纹、多孔性缺陷及明显的烧伤现象。
焊接骨架的长度、宽度的允许偏差见现行《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)的要求。当外观检查结果不符合上述要求时,则逐件检查,并剔出不合格品。对不合格品经整修后,可再次提交验收。
E.3.3 焊点的抗剪试验结果应符合附表E-2-3规定的数值。拉伸试验结果不得小
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于冷拔低碳钢丝乙级规定的抗压强度。
附表E-2-3 钢筋焊点抗剪指标(N)
较小一根钢筋直径(mm) 钢筋级别 3 Ⅰ级 HRB335 冷拔低碳钢丝 2530 4 4490 5 7020 6 6640 6.5 7800 8 11810 16840 10 18460 26310 12 26580 37890 14 36170 51560 试验结果,如1个试件达不到上述要求,则取双倍数量的试件进行复验,复验结果,若仍有1个试件不能达到上述要求,则该批制品即为不合格品。对于不合格品,经采取加固处理后,可再次提交验收。
当模拟试件试验结果达不到规定要求,复验试件应从成品中切取,试件数量和要求应与初始试验时相同。
焊接网片的质量验收内容和标准应符合现行《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18)的规定。
E.4 预埋件钢筋T形接头
E.4.1 预埋件钢筋T形接头的外观检查,应从同一台班内完成的同一类型预埋件中抽查10%,且不得少于10件。
E.4.1 当进行力学性能试验时,应以300件同类型预埋件作为1批。
一周内连续焊接时,可累计计算。当不足300件时,亦应按1批计算。应从每批预埋件中随机切取3个试件进行拉伸试验,试件的钢筋长度应大于或等于200mm,钢板的长度和宽度均应大于或等于60mm(附图E-2-2)。
E.4.3 预埋件钢筋手工电弧焊接头外观检查结果应符合下列要求:
1)当采用Ⅰ级钢筋时,角焊缝焊脚K不得小于钢筋直径的0.5倍;采用HRB335钢筋时,焊脚K不得小于钢筋直径的0.6倍。
2)穿孔塞焊焊缝表面平顺,局部下凹不得大于1mm。 3)焊缝不得有裂纹。
4)焊缝表面不得有3个直径大于1.5mm的气孔。 5)钢筋咬边深度不得超过0.5mm。
6)钢筋相对钢板的直角偏差不得大于4°。
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7)钢筋间距偏差不应大于10mm。
E.4.4 预埋件钢筋埋弧压力焊接头外观检查结果应符合下列要求: 1)四周焊包凸出钢筋表面的高度应符合如下要求:
敲去渣壳,四周焊包应较均匀,凸出钢筋表面的高度应大于或等于4mm(附图E-2-3)。
附图E-2-2 预埋件T形接头拉伸试件 附图E-2-3 预埋件钢筋埋弧压力焊接头
2)钢筋咬边深度不得超过0.5mm。 3)与钳口接触外钢筋表面应无明显烧伤。 4)钢板应无焊穿,根部应无凹陷现象。 5)钢筋相对钢板的直角偏差不得大于4°。 6)钢筋间距偏差不应大于10mm。
E.4.5 预埋件外观检查结果,当有1个接头不符合上述要求时,应逐个进行检查,并剔出不合格品。不合格接头经焊补后可提交二次验收。
E.4.6 预埋件钢筋T形接头3个试件拉伸试验结果,其抗拉强度应符合下列要求; 1)Ⅰ级钢筋接并没有均不得小于350MPa。 2)HRB335钢筋接头均不得小于490MPa。
当试验结果有1个试件的抗拉强度小于规定值时,应再取6个试件进行复验,复验结果,当仍有1个试件的抗拉强度小于规定值时,应确认该批接头为不合格品。对于不合格品采取补强焊接后,可提交二次验收。
E.5 电渣压力焊
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E.5.1 接头质量检查
电渣压力焊接头应逐个进行外观检查。定做力学性能试验时,从每批接头中随机切取3个试件做拉伸试验。
1)在一般构筑物中,以300个同级别钢筋接头作为一批。
2)在现浇钢筋混凝土结构中,每一施工区段中以300个同级别钢筋接头作为1批,不足300个接并没有仍作为1批。
E.5.2 外观检查质量要求
电渣压力焊接头外观检查结果应符合下列要求:
1)接头焊毕,应停歇适当时间,才可回收焊剂和卸下焊接夹具。敲去渣壳,四周焊包应较均匀,凸出钢筋表面的高度至少4mm,确保焊接质量,见附图E-2-4。
附图E-2-4 钢筋电渣压力焊接头
2)电极与钢筋接触处,无明显的烧伤缺陷。 3)接头处的弯折角不大于4°。
4)接头外的轴线偏移不超过0.1倍钢筋直径,同时不大于2mm。 外观检查不合格的接头应切除重焊,或采取补强措施。
E.5.3 拉伸试验质量要求
电渣压力焊接头拉伸试验结果,3个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度值。
当试验结果有1个试件的抗拉强度低于规定指标,应取6个试件进行复验,复验结果,若仍有1个试件的抗拉强度低地规定指标,该批接头为不合格品。
E.6 气压焊
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E.6.1 接头质量检查
气压焊接头应逐个进行外观检查。当进行力学性能试验时,应从每批接头中随机切取3个接头做拉伸试验。在梁、板的水平钢筋连接中,应另取3个接头做变曲试验,且应按下列规定抽取试件:以300个接头作为一批,不足300个接头仍作为1批。
E.6.2 外观检查质量要求
气压焊接头外观检查结果应符合下列要求:
(1)偏心量E不得大于钢筋直径的0.15倍,同时不得大于4mm,见附图E-2-5a)。当不同直径钢筋相焊接时,按较小钢筋直径计算。当超过限量时,应切除重焊。
(2)两钢筋轴线弯折角不得大于4°。当超过限量时,应重新加热矫正。 (3)镦粗直径DE不得小于钢筋直径的1.4倍,见附图E-2-5b)当小于此限量时,应重新加热镦粗。
(4)镦粗长度le不得小于钢筋直径的1.2倍,且凸起部分平缓圆滑,见附图E-2-5c)。当小于此限量时,应重新加热镦长。
(5)压焊面偏移dh不得大于钢筋直径的0.2倍,见附图E-2-5d)。
附图E-2-5 钢筋气压焊接头外观质量图解 a)偏心量;b)镦粗直径;c)镦粗长度;d)压焊面偏移
E.6.3 拉伸试验质量要求
气压焊接头拉伸试验结果,3个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度值,并断于压焊面之外,呈延生断裂。若有1个试件不符合要求时,应切取6个试件进行复验,复验结果,若仍有1个试件不符合要求,该批接头为不合格品。
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E.6.1 弯曲试验质量要求
气压焊接头弯曲试验时,应将试件受压面的凸起部分除去,与钢筋外表面齐平。 弯心直径应符合附表E-2-4的规定。
附表E-2-4 气压焊接头弯曲试验弯心直径
弯心直径 钢筋等级 D≤25mm Ⅰ HRB335 HRB400 2d 4d 5d D>25mm 3d 5d 6d 弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲试验器上进行,压焊面应处在弯曲中心点,弯至90°,3个试件均不得在压焊面发生破断。
当试验结果有1个试件不符合要求,应切取6个试件进行复验,复验结果,若仍有1个试件不符合要求,该批接头为不合格品。
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附录E-3 钢筋机械连接接头的设计原则与性能等级
E.0.1 钢筋机械连接接头的设计应满足接头强度(屈服强度及抗拉强度)及变形性能的要求。
E.0.2 钢筋机械连接件的屈服承载力和抗拉承载力的标准值不应小于被连接钢筋的屈服承载力的抗拉承载力标准值的1.10倍。
E.0.3 钢筋接头应根据接头的性能等级和应用场合对单项性能确定相应的检验项目。
E.0.4 接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或1.10倍,钢筋抗拉强度标准值,并具有高延性及反复拉压性能。
E.0.5 接头性能应符合附表E-3-1a的规定。
附表E-3-1 接头的变形性能
弹性变形(mm) 单向拉伸 总伸长率(%) 高应力反复拉压 大变形反复拉压 残余变形(mm) 残余变形(mm) U≤0.10(d≤32) U≤0.15(d>32) δsgt≥4.0 U20≤0.3 U4≤0.3 U8≤0.6 接头性能检验指标主要符号见附表E-3-2。
附表E-3-2 接头性能检验指标主要符号
符号 单位 含义 受拉接头试件、极限应变试件在规定标距内测得的最大拉应力下的应变值 εu 完美整理
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u u4,u8,u20 0f0mst,fmst ,mm mm MPa MPa MPa 接头半日向拉伸的残余变形 接头反复拉压4、8、20 次后的残余变形 机械连接接头的抗拉、抗压强度实测值 钢筋抗拉强度实测值 钢筋抗拉、抗压强度标准值 f0st 0yftk,ftk E.0.6 对直接承受动力荷载的结构,其接头应满足设计要求的抗疲劳性能。 当无专门要求时,对连接HRB335钢筋的接头,其疲劳性能应能经受应力幅为100N/mm上限应力为180N/mm的200万次循环加载。对连接HRB400钢筋的接头,其疲劳性能应能经受应力幅为100N/mm2,上限应力为190N/mm2的200万次循环加载。
E.0.7 当混凝土结构中钢筋接头部位的温度低于-10℃时,应进行专门的试验。
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附录F-2 结构混凝土外加剂现场复试检测项目
结构混凝土外加剂现场复试检测项目见附表F-2。
附表F-2 结构混凝土外加剂现场复试检测项目
品种 普通减水剂 高效减水剂 早强减水剂 缓凝减水剂 引气减水剂 缓凝高效减水剂 早强剂 引气剂 泵送剂 防水剂 防冻剂 膨胀剂 喷射用速凝剂 检验项目 钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,减水率 钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,减水率 钢筋锈蚀,1d、28d 抗压强度比,减水率 钢筋锈蚀,凝结时间,28d 抗压强度比,减水率 钢筋锈蚀,1d、28d 抗压强度比,减水率,含气量 钢筋锈蚀,凝结时间,28d 抗压强度比,减水率 钢筋锈蚀,1d、28d 抗压强度比 钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,含气量 钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,坍落度保留值,压力泌水率比 钢筋锈蚀,28d 抗压强度比,渗透高度比 钢筋锈蚀,-7、-7+28d 抗压强度比 钢筋锈蚀,28d 抗压、抗折强度,限制膨胀率 钢筋锈蚀,凝结时间,28d 抗压强度比 检验标准 GB8076 GB8076 GB8076 GB8076 GB8076 GB8076 GB8076 GB8076 JC473 JC474 JC475 JC476 JC477
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附录F-3 掺合料技术要求
F.0.1 掺用于混凝土的粉煤灰的质量指标
附表F3-1 粉煤灰的分级和质量指标及适用范围
粉煤灰等级质量指标 名 称 Ⅰ 细度(0.045mm筛余量)% 比表面积(m/kg) 烧失量(%) 需水量比(%) 含水率(%) CL(%) SO3(%) 7d 混含砂浆活性指数 28d 总碱量 ≥90 ≥85. 注明测定数值 - 见GB175-1999 -2检 验 方 法 Ⅱ ≤25 ≥400 ≤8 ≤105 ≤1.0 <0.02 ≤3 ≥75 Ⅲ ≤45 ≥150 ≤15 ≤115 ≤1.0 - ≤3 - 见GB/T18736-2002 用0.045mm筛余量换算系数为1.9~2.4 激光粒度分析仪测定 见GB/T176 见GB/TJ1596-2005 见GB/T176 见JC/T420 见GB/T176 ≤12 ≥600 ≤5 ≤95 ≤1.0 <0.02 ≤3 ≥80 Ⅰ级适用于有抗冻、抗腐蚀等要求的钢筋砼和预应力砼结构。 适 用 范 围 Ⅱ级适用于钢筋砼和素砼而不宜用于预应力砼结构,对有抗冻、防腐蚀等耐久性要求的砼,需水量比不宜大于100%。 Ⅲ级可用于C20以下的素砼结构。 F.0.2 磨细矿渣的分级和质量指标及适用范围
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附表F3-2 磨细矿渣的分级和质量指标及适用范围
磨细矿渣等级质量指标 名 称 Ⅰ 比表面积(m/kg) 烧失量(%) 需水量比(%) 含水率(%) MgO(%) CL(%) SO3(%) 3d 混含砂浆活性指数 7d 28d 总碱量 ≥85 ≥100 ≥115 -2检 验 方 法 Ⅱ ≥550 ≤3.0 ≤100 ≤100 ≤1.0 ≤14.0 ≤0.02 ≤4.0 ≥70 ≥85 ≥105 注明测定数值 1用于配制高强、高性能及大体积砼。 2用于海水、酸雨、盐、碱等环境中的砼结构。 ≥55 ≥75 见GB/T18736-2002 ≥100 见GB175-1999 -- Ⅲ ≥350 激光粒度分析仪测定 见GB/T176 见GB/T18736-2002 见GB/T176 见GB/T176 见JC/T420 见GB/T176 ≥750 适 用 范 围 3用于需要抑制碱集料反应的砼结构。 4不得用于矿渣水泥砼中,也不宜用于粉煤灰水泥、火山灰水泥、和复合水泥配制的砼中。 F.0.3 硅粉的质量指标及适用范围
附表F3-3 硅粉的质量指标及适用范围
名 称 比表面积(m/kg) 烧失量(%) 需水量比(%) 含水率(%) CL(%) SO2(%) 混含砂浆活性指数(28d) 总碱量 -2质量指标 ≥15000(18000) ≤6 ≤125 ≤3 ≤0.02 ≥85 ≥85 注明测定数值 检 验 方 法 按BET氮吸附法测定 见GB/T176 见GB/T18736-2002 见GB/T176 见JC/T420 见GB/T176 见GB/T18736-2002 见GB175-1999 完美整理
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1用于配制高强、早强砼和对开放交通有紧迫要求的砼结构。 2用于抗冻、抗渗、抗海水、抗盐碱腐蚀、抑制碱集料反应、抗冲适 用 范 围 磨的砼结构,也适用于低温或负温施工的砼结构。 3施工时(特别是在热天、干燥条件下)应采取有效措施控制温升、干缩和自收缩。
附录F-4 混凝土配制强度计算
混凝土的施工配制强度RP,可根据强度标准差的历史平均水平按下列公式计算确定:
RPR1.645
式中:R──混凝土设计强度等级;
──强度标准差,=Ri1n2i2nRnn1
Ri──统计周期内同一品种混凝土第i组试件的强度值(MPa); Rn──统计周期内同一品种混凝土n组强度的平均值(MPa); n──统计周期内同一品种混凝土试件的总组数,n≥25。
注:1.“同一品种混凝土”系指混凝土强度相同且生产工艺和配合比基本相同的混凝土。
2.对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂,统计周期可取为1个月;对现场拌制混凝土的施工单位,统计
周期可根据实际情况确定,但不宜超过3个月。
3.当混凝土强度为20 或25 时,如计算得到的σ<2.5MPa,取σ=2.5MPa;当混凝土强度高于25 时,如计算得到的σ<3.0MPa,取σ=3.0MPa。
当施工单位不具有近期的同一品种混凝土强度资料时,其混凝土强度标准差。可按附表F-4 取用。
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附表F-4 σ值(MPa)
混凝土强度等级 σ 低于20 4.0 20~35 5.0 高于35 6.0 注:在采用本表时,施工单位可根据实际情况,对σ值作适当调整。
附录F-5 混凝土达到0.5MPa及1.2MPa强度所需时间
混凝土达到0.5MPa及1.2MPa强度所需时间见附表F-5-1 和附表F-5-2。
附表F-5-1 混凝土达到0.5MPa 强度所需时间(h)
日平均气温(℃) 混凝土强度等级 5~15 30 15~20 10 11 16~20 7 8 21~30 4 5 附表F-5-2 混凝土达到1.2MPa 强度所需时间(d)
水泥品种及强度等级 ≤5 外界平均气温(℃) ≤ 10 2.0 3.0 ≤ 15 1.5 2.0 > 15 1.0 1.5 硅酸盐水泥及强度等级大于等于32.5的普通水泥 矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及强度等级小于32.5 的普通水泥 2.5 4.0
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附录F-6 混凝土抗裂性能试验-平板试件
本试验参照日本Y. Kasai教授提出的方法修订而成。
F.1 试验目的
F.1.1 本项试验主要评价混凝土早期特别是塑性开裂性能。
F.1.2 试验可在不同养护条件(温度、湿度、时间)下的试件上进行,试验时的环境(温湿度、无风或有风)和试验过程可根据具体情况设定。
F.2 试件
F.2.1 用于浇筑试件的模具见图A.2.1。模具四周为53mm高的型钢,在其高度的中心处焊上水平的约束钢筋。试件尺寸为600mm 600mm 53mm,与模具一起浇筑
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成一个整体,模具上的约束钢筋位于平板试件的中面周边,当平板收缩时四周受到约束。
图F.2.1 混凝土开裂试验模具图
F.2.2 按预定配比拌合混凝土,每组试件至少2个。试件按规定条件养护。
F.3 早期开裂试验步骤
F.3.1 试件浇注、振实、抹平后立即用塑料薄膜覆盖,环境温度20±2℃,相对湿度60%~65%;2h后将塑料薄膜取下,用电风扇吹混凝土表面,风速0.5 m/s;记录试件开裂时间、裂缝数量、裂缝长度和宽度。从浇注起,记录至24h。
F.3.2 根据24h开裂情况,计算下列三个参数: (1)平均开裂面积
1a =
2NNiWiLi ( mm
2
)
(2)单位面积开裂裂缝数目
b =
N ( 根/m2 ) A(3)单位面积的总开裂面积
c = a·b ( mm2/m2 )
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式中:
Wi── 第i根裂缝的最大宽度,mm; Li── 第i根裂缝的长度,mm; N──总裂缝数目,根; A── 试验板面积,0.36 m2。
F.3.3 根据参数a、b、c可以相对评定其早期抗裂性。
附录F-7 混凝土抗裂性能试验-圆环试件
本试验按照AASHTO PP. 34~99: Standard Practice for Estimating the Cracking Tendency of concrete制定。
F.1 试验目的
F.1.1 通过受约束的混凝土圆环试件反映混凝土的抗裂性,可用于评价影响混凝土开裂趋势的各种变量,如不同的水泥品种、掺和料、外加剂及其掺量和水灰比(水胶比)等。
F.1.2 本试验方法经过改进,也用以评价其他影响混凝土开裂的因素,例如:养
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护时间、养护方法、蒸发速率和温度等。
F.2 试件
图F.2.1 环装置的模具示意图 F.2.1 用于浇筑试件的模具见图F.2.1。试件标准模具包括内环、外环和底座,浇筑成的试件尺寸为:内径305mm,外径425mm(即壁厚60mm),高度100mm。试件的尺寸及养护条件也可以根据具体情况改变。内、外钢环与试件接触的表面应经过磨光,外环由两个半环组成,为保证拼接良好并防止漏浆,可在外面再套一层用螺栓连接的薄铁皮套箍加以固定。F.2.2 每组至少浇注2个环试件,经振动成型后养护一定时间,拆去外模,将试件连同模具内环一起移入养护室或置于规定温度、湿度的环境中。
F.2.2 试件浇筑前,在内环外表面涂刷隔离剂,隔离剂宜用乳化石蜡或其它品种。模具外环的内表面不宜使用隔离剂。
F.3 抗裂性评定
F.3.1 定时观测试件顶面和外侧面的开裂情况和裂缝宽度。
F.3.2 按开裂时间,裂缝数量,裂缝宽度评定抗裂性。
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附录F-8 混凝土氯离子扩散系数快速测定方法(RCM法)
本试验参照DuraCrete非稳态电迁移试验原理 ( Rapid Chloride Migration Method of Concrete, Compliance Testing for Probabilistic Design Purposes, The European Union-Brite EuRam III, March 1999 ) 制定。
F.1 试验目的
定量评价混凝土抵抗氯离子扩散的能力,为氯离子侵蚀环境中的混凝土结构耐久性设计以及使用寿命的评估与预测提供基本参数。
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F.2 适用范围
本试验方法适用于骨料最大粒径不大于25mm(一般不宜大于20mm)的试验室制作的或者从实体结构取芯获得的混凝土试件,试验数据可以用于氯离子侵蚀环境耐久混凝土的配合比设计和作为混凝土结构质量检验评定的依据。
F.3 试验设备和化学试剂
F.3.1 唐氏RCM测定仪,原理图见图F.3.1。
+Spannung--Gummi-schlauch试件室KOHKOHAnode+Pr黤-试件k鰎per-KOH + ClKOH+Cl阳极板Kathode阴极板支架Gestell试验槽Kunststoffgef溥图F.3.1 唐氏RCM测定仪原理 F.3.2 5%NaCl in 0.2mol/L KOH 溶液;0.2mol/LKOH溶液。
F.3.3 显色指示剂;0.1mol/L AgNO3溶液。
F.3.4 水砂纸(200~600#);细锉刀;游标长尺(精度0.1mm)。
F.3.5 超声浴箱;电吹风(2000W);万用表;温度计(精度0.2℃)。
F.3.6 扭矩板手(20~100N·m,测量误差±5%)。
F.4 试件准备
F.4.1 标准试件尺寸为ф100±1mm,h=50±2mm。
F.4.2 试件在试验室制作时,一般可使用ф100mm×300mm或150mm×150mm×150 mm试模。试件制作后立即用塑料薄膜覆盖并移至标准养护室,24h后拆模并浸没于标
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准养护室的水池中。试验前7d加工成标准试件尺寸的试件,并用水砂纸(200~600#)、细锉刀打磨光滑,然后继续浸没于水中养护至试验龄期。
F.4.3 试件在实体混凝土结构中钻取时,应先切割成标准试件尺寸,再在标准养护室水池中浸泡72h,然后才可以进行试验。
F.5 试验准备
F.5.1 试件安装前需进行15min超声清洗并用相距200~300mm的电吹风(用冷风挡)吹干。超声浴槽事先需用饮用水(室温)冲洗60s。试件的表面应该干净、无油污、无灰砂。
F.5.2 置唐氏RCM测定仪在20±5℃的实验室中,其试验槽在试验前需用40±2℃的温饮用水冲洗干净。
F.5.3 试件的直径和高度应该在试件安装前用游标卡尺测量(精度0.1 mm),并填入显色深度计算表(表F-1)和试验原始记录表(表F-3)。
F.5.4 试件装入试件筒内,拧紧环箍螺丝至30~35 N·m。
F.6 电迁移试验过程
F.6.1 在无负荷状态下,把40V/5A的直流电源调到30±0.2V,然后关闭电源。
F.6.2 把装好试件的试件筒安装到试验槽中,安装好阳极板,然后在试件筒中注入约300ml0.2 mol/L的KOH溶液,使阳极板和试件表面均浸没于溶液中。
F.6.3 在试验槽中注入(5%NaCl in 0.2mol/LKOH)溶液,直至试件筒中的KOH溶液的液面。
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F.6.4 按图F.6.4连接电源、分配器和试验槽,阳极(用红线)连至试件筒中,
直流电源40V/5A电源分配器电流测定电压测定并联的试验槽图F.6.4 RCM设备接线图 阴极(用兰线或黑线)连至试验槽的电解液中。
F.6.5 打开电源,记录时间,同步测定并联电压,串联电流和温度。
F.6.6 测量电流时,万用表调到200 mA档;测量电压时,万用表调到200V档;二种溶液的温度测定应精确到0.2℃。
F.6.7 试验时间按测得的初始电流确定(表F-2)。
F.6.8 试验数据填入试验原始记录表(表F-3)。
F.6.9 试验结束时,先关闭电源,断开连线,取出试件筒,倒除KOH溶液,松开环箍螺丝,然后从上向下移出试件。
F.7 氯离子扩散深度测定
F.7.1 试件从试件筒移出后,立即在压力试验机上劈成两半。
F.7.2 在劈开的试件表面喷涂显色指示剂,混凝土表面一般变黄(实际颜色与混
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凝土颜色相关),其中含氯离子部分明显较亮;表面稍干后喷0.1 mol/L AgNO3溶液;然后将试件置于采光良好的实验室中,含氯离子部分不久即变成蔷薇紫罗兰色(颜色可按混凝土掺和料的不同略有变化),不含氯离子部分一般显灰色。 Eindringprofile
F.7.3 测量显色分界线离底面的距离,把如图F.7.3所示位置的测定值(精确到Herstelldatum:mm)填入附表1,计算所得的平均值即为显色深度。
Pr黤datum:Pr黤er:图F.7.3 显色分界线位置编号
F.7.4 试验后排除试验溶液,结垢或沉淀物用黄铜刷清除,试验槽和试件筒仔细用饮用水和洗涤剂冲洗60s,最后用蒸馏水洗净并吹干。
F.8 试验结果计算
F.8.1 混凝土氯离子扩散系数按下式计算(中间运算精确到四位有效数字,最后结果保留三位有效数字):
DRCM,02.872106Th(xdxd)t
3.338103Th
式中 DRCM,0──RCM法测定的混凝土氯离子扩散系数(m/s); T──温度(K); h──试件高度(m); xd──氯离子扩散深度(m);
; t──通电试验时间(s)
2
──辅助变量。
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F.8.2 一组试样的混凝土氯离子扩散系数为3个试样的算术平均值。如任一个测值与中值的差值超过中值的15%,则取中值为测定值;如有两个测值与中值的差值都超过中值的15%,则该组试验结果无效。
表F-1 显色深度[mm]计算表
试件 直径 编号 [mm] 1 2 3 4 5 6 7 高度 [mm] 显色深度[mm] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均值 表F-2 初始电流与试验时间的关系
初始电流 0 mA 选定的通电试验时间 h 168 96 48 24 8 4 0 <5 5 ≤ 0 <10 10 ≤ 0 <30 30 ≤ 0 <60 60≤ 0 <120 120 ≤ 0
表F-3 RCM试验原始记录表
试件 编号 制作 时间 - - 龄 试验试验期 日期 时间 d - 超 声 浴 无载电 电 流 KOH 溶液 KOH+Cl- 试验 持续 时间 h min 试件显色 电压 压 V 溶液 高度 深度 备注 h m xd - - min mA °C ml °C ml 完美整理
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试验员: 记录员:
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附录F-9 混凝土硅烷浸渍测试方法
本试验参照JTJ 275-2000制定。
F.1 硅烷浸渍吸水率测试
F.1.1 应在最后一次喷涂硅烷后至少7d,钻取直径为50mm、深度为40±5mm的芯样。
F.1.2 除原表面外,其余各面包括原表面上小于5mm的周边,均涂以无溶剂环氧涂料,若该涂层有针孔,尚应加涂予以密封。
F.1.3 全部芯样在40℃下烘48h后称量。在适当的容器底部,放置多根直径100mm的玻璃棒,将这些芯样原表面朝下放在这些玻璃棒上,注入23℃的水,使水面在玻璃棒上1~2mm,以5、10、30、60、120和140min的时间间隔,取出芯样,称重后立即放回去,直到完成所有这些间隔时间的测试。
F.1.4 吸水率平均值计算是将每一个时间间隔的吸水增量,折算为吸水高度(mm),然后以吸水高度为纵坐标,以该时间间隔平方根为横坐标作图,取该关系直线的斜率(mm/min1/2)为吸水率值。
F.2 硅烷浸渍深度测试
F.2.1 染料指示法: 应在最后一次喷涂硅烷后至少7d,钻取直径为50mm、深度为40±5 mm的芯样,用密封袋封好。试验时芯样在40℃的下烘24h,然后将芯样沿直径方向劈开,在劈开表面上喷涂水基短效染料,不吸收染料的区域表明硅烷的渗透深度。
F.2.2 热分解气相色谱法: 应在最后一次喷涂硅烷后至少3d,钻取芯样。在离原
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表面的深度为3~4mm(强度等级不大于C45的混凝土)或2~3mm(强度等级大于C45的混凝土)处,劈开芯样。从该芯样新暴露面的各处,取数份粉样,热分解这些粉样为等离子气体,用气相色谱仪分析,求得其硅烷占水泥浆体粉的重量百分率的平均值。浸渍区域内的硅烷占水泥浆体粉样重量的百分率应不少于0.1%。
F.3 氯化物吸收量的降低效果测试
F.3.1 测试氯化物吸收量的降低效果应在最后一次喷涂硅烷后至少7d,钻取芯样。
F.3.2 除芯样原表面外,其余各面包括表面上小于5mm的周边,均涂以无溶剂环氧涂料加以密封。
F.3.3 将芯样原表面朝下放在合适的容器中,注入温度为23℃的5mol的NaCl溶液,其液面在芯样上10mm。24h后取出芯样,在40℃下烘24h,然后从该芯样的深度2 mm处切片,弃去该切片,将原芯样上的新切面,磨到深度为10mm,按现行行业标准《水运工程混凝土试验规程》(JTJ 270-1998)的混凝土酸溶性氯化物含量测定法分析所得粉样的氯化物含量。在深度为11~20mm和21~30mm处,重复上述程序。
F.3.4 氯化物吸收量的降低效果可按下式计算:
△CU = (CU-CU1)/CU×100%
式中△CU──氯化物吸收量的降低效果(%);
CU ──对比组的氯化物平均含量,为每个芯样3个深度氯化物吸收量的平均值;
CU1 ── 浸渍硅烷组的氯化物平均含量,为每个芯样3个深度氯化物吸收量的平均值。
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附录G-7 预应力混凝土用波纹管取样数量、检验内容 及质量要求
G.1 金属波纹管取样数量、检验内容及质量要求
G.1.1 检验内容及取样数量见附表G.1.1
附表G.1.1 金属波纹管检验内容、取样数量
序号 1 2 3 4 5 检验内容 外观 尺寸 集中荷载下径向刚度 荷载作用后抗渗漏 抗弯曲渗漏 取样数量 全部 6 3 不另取样 3
G.1.2 质量要求
外观要求:外观应清洁,内外表面无油污,无引起锈蚀的附着物,无孔洞和不规则的折皱,咬口无开裂、无脱口。
抗渗漏性能:经规定的集中力荷载和均布荷载作用后,或在弯曲情况下,不得出水泥浆,但允许渗水。
G.2 塑料波纹管取样数量、检验内容及质量要求
G.2.1 检验内容及取样数量见附表G.2.1
附表G.2.1 塑料波纹管检验内容、取样数量
序号 1 2 3 4 检验内容 原材料 外观 环刚度 局部横向荷载 取样数量 全部 全部 5根管材上各取长300mm试件一段 5根管材上各取长1100mm试件一段 完美整理
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5 6 柔韧性 抗冲击性 1根长1100mm试件 按GB/T14152规定执行
G.2.2 质量要求
原材料:应使用原始粒状原料,严禁使用粉状和再造粒状原料。
外观:应光滑,色泽均匀,内外壁不允许有隔体破裂、气泡、裂口、硬块及影响使用的划伤。
环刚度:应不小于6kN/m2。
局部横向荷载:管材表面不应破裂;卸荷5min后残余变形量不得超过管材外径的10%
柔韧性:按规定的弯曲方法反复弯曲5次后,专用塞规能顺利地从塑料波纹管中通过
抗冲击性:低温落锤冲击试验的真实冲击率TIR最大允许值为10%。 规格要求:长度规格一般为6、8、10m,偏差0~10mm。 圆形管规格要求见附表G.2.2.-1。 扁平管规格要求见附表G.2.2-2。
附表G.2.2-1 圆形塑料波纹管管规格
内 径(mm) 型 号 标准值 SBG—50Y SBG—60Y SBG—75Y SBG—90Y SBG—100Y SBG—115Y SBG—130Y 50 60 75 90 100 ±2.0 115 120 131 146 3.0 3.0 ±1.0 偏差 标准值 63 73 88 106 116 ±2.0 ±1.0 偏差 标准值 2.5 2.5 2.5 3.0 3.0 ±0.5 6% 偏差 外 径(mm) 壁 厚(mm) 不圆度 附表G.2.2-2 扁形塑料波纹管管规格
长 轴(㎜) 型 号 标准值 SBG—41B SBG—55B SBG—72B 41 55 72 ±1.0 偏差 标准值 22 22 22 ±0.5 偏差 标准值 2.5 2.5 3.0 ±0.5 偏差 短 轴(㎜) 壁 厚(㎜) 完美整理
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SBG—90B 90 22 3.0
附录G-8 预应力筋平均张拉力的计算
预应力筋平均张拉力按下式计算:
P(1e(kx))PP
kx式中:P P──预应力筋平均张拉力(N);
P──预应力筋张拉端的张拉力(N); x──从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
θ──从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad);
k──孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,参见附表G-1; μ──预应力筋与孔道壁的摩擦系数,参见附表G-1。
注:当预应力筋为直线时P P = P。
附表G-1 系数k及μ值表
μ 值 孔道成型方式 k 钢丝束、钢绞线、光面钢筋 预埋铁皮管道 抽芯成型孔道 预埋金属螺旋管道 0.0030 0.0015 0.0015 0.35 0.55 0.20~0.25 带肋钢筋 0.40 0.60 — 精轧螺纹钢筋 — — 0.50
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附录G-9 预应力损失的测定
G.0.1 锚圈口摩阻损失的测定
用油压千斤顶测定时,可在张拉台上或用一根直孔道钢筋混凝土柱进行。两端均用锥形锚时,其测定步骤如下:
(1)两端同时充油,油表数值均保持4MPa,然后将甲端封闭作为被动端,乙端作为主动端,张拉至控制吨位。设乙端控制吨位为Na 时,甲端相应吨位为Nb,则锚圈口摩阻力:
N0=Na-Nb
克服锚圈口摩阻力的超张拉系数:
n0测试反复进行3次,取平均值。
Na Nb(2)乙端封闭,甲端张拉,同样按上述方法进行3次,取平均值。 (3)两次的N 和n 平均值,再予以平均,即为测定值。
0
0
G.0.2 孔道摩阻损失的测定
用千斤顶测定曲线孔道摩阻时,测试步骤如下:
(1)梁的两端装千斤顶后同时充油,保持一定数值(约4MPa)。
(2)甲端封闭,乙端张拉。张拉时分级升压,直至张拉控制应力。如此反复进行3 次,取两端压力差的平均值。
(3)仍按上述方法,但乙端封闭,甲端张拉,取两端3次压力差的平均值。 (4)将上述两次压力差平均值再次平均,即为孔道摩阻力的测定值。如两端为锥形锚,上述测定值应扣除锚圈口摩阻力。
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附录G-10 水泥浆泌水率和膨胀率试验
G.0.1 容器
试验容器如附图G-10,用有机玻璃制成,带有密封盖,高120mm,置放于水平面上。
G.0.2 试验方法
往容器内填灌水泥浆约100mm 深,测填灌面高度并记录下来,然后盖严。置放3h 和24h 后量测其离析水水面和水泥浆膨胀面,然后按下列公式计算泌水及膨胀率:
泌水率=
100(a2a3)(%)
a1膨胀率=
100(a3a1)(%)
a1
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附录G-11 水泥浆稠度试验
G.0.1 容器如附图G-11。
G.0.2 稠度试验方法
测定时,先将漏斗调整放平,关上底口活门,将搅拌均匀的水泥浆倾人漏斗内,直至表面触及点测规下端。打开活门,让水泥浆自由流出,水泥浆全部流完时间(s),称为水泥浆的稠度。
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附录J 冬期施工热工计算
J.0.1 混凝土拌和物的温度按式(J-1)计算:
T0=[0.9(WcTc +WsTs+WgTg)+4.2Tw (Ww -Ps·Ws-Pg·Wg)+c1(Ps·Ws·Ts+PgWgTg) -c2(Ps·Ws+PgWs)]÷[4.2Ww+0.9(Wc+Ws+Wg)] (J-1) 式中: T0──混凝土拌和物的温度℃);
Ww、Wc、Ws、Tg──水、水泥、砂、石的用量(kg); Tw、Tc、Ts、Tg ──水、水泥、砂、石的温度(℃);
Ps、Pg──砂、石的含水率(%);
c1、c2──水的比热容(kJ/kg·K)及溶解热(kJ/kg)。 当骨料温度>0℃时,c1=4.2,c2=0; 当骨料温度≤0℃时,c1=2.1,c2=335。
J.0.2 混凝土拌和物的出机温度按式(J-2)计算
T1=T0-0.16(T0-Tb) (J-2)
式中:T1──混凝土拌和物的出机温度(℃);
Tb──搅拌机棚内温度(℃)。
J.0.3 混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度按式(J-3)计算 式中:T2──混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度(℃);
T2=T1-(at+0.032n)(T1-Ta) (J-3) t ──混凝土自运输至浇筑成型完成的时间(h); n──混凝土转运次数; Ta──运输时的环境气温(℃);
1α──温度损失系数(hm ),当用混凝土搅拌输送车时,α=0.25;当用开敞式
大型自卸汽车时,α=0.20;当用开敞式小型自卸汽车时,α=0.30;当
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用封闭式自卸汽车时,α=0.10;当用手推车时,α=0.50。
J.0.4 考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度按式(J-4)计算:
T3=(ccWcT2+ctWtTf+cgWgTg)/(ccWc+ctWt+cgWg) (J-4)
式中: T3──考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度(℃);
cc、ct、cg──混凝土、模板材料、钢筋的比热容(kJ/kg·K);
Wc──每立方米混凝土的质量(ks);
Wt、Wg──与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋的质量(kg); Tf、Tg──模板、钢筋的温度,未预热者可采用当时环境气温(℃)。
J.0.5 混凝土蓄热养护过程中的温度计算公式:
(1)混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的温度按式(J-5)计算:
TevtevtTm (J-5)
(2)混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的平均温度按式(J-6)计算:
T1vtvteeTm (J-6) vt其中综合参数、、如下:
wK vccc vccvccWccwK
η = Ts −Tm +ϕ
式中: T──混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的温度(℃);
Tm──混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的平均温度(℃); t ──混凝土蓄热养护开始至任一时刻的时间(h); c──混凝土质量密度(kg/m3);
Wc──每立方米混凝土水泥用量(ks/m3); cc──水泥累积最终放热量(kJ/kg); υ──水泥水化速度系数(h-1); ω──透风系数;
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ϕ──结构表面系数(m-1);
K──围护层的总传热系数(kJ/m2·h·K) e──自然对数之底,可取e=2.72。
注:1.结构表面系数甲值可按下式计算:
AC混凝土结构表面积 Vc混凝土结构总体积2.平均气温Tm 的取法,可采用蓄热养护开始至他t时气象预报的平均气温,若遇大风雪及寒潮降临,可按每时或每日平均气温计算。
3.围护层的总传热系数x 值可按下式计算:
K3.6d0.041i1kin
式中:di——第i 围护层的厚度(m);
ki——第i 围护层的导热系数(W/m·K)。
4.水泥累积最终放热量cc、水泥水化速度系数υ 及透风系数ω按附表J.0.5-1和附表J.0.5-2 取值。
附表J.0.5-1 水泥累积最终放热量Cc和水泥水化速度系数v
水泥品种及强度等级 42.5硅酸盐水泥 42.5普通硅酸盐水泥 32.5普通硅酸盐水泥 32.5矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥 cc(kJ/kg) 400 360 υ(h) -10.013 330 240
附表J.0.5-2 透风系数回ω
透风系数ω 保温层的种类 小风 保温层由容易透风材料组成 在容易透风材料外面包以不易透风材料 保温层由不易透风材料组成 2.0 1.5 1.3 中风 2.5 1.8 1.45 大风 3.0 2.0 1.6 注: υw<3m/s,小风;3≤υw≤5m/s,中风; υw>5m/s,大风。
(3)当施工需要计算混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间时,可根据公式(J-5)采用逐次逼近的方法进行计算,如果实际采取的蓄热养护条件满足ϕ/Tm ≥1.5,且Kϕ ≥50时,也可按式(J-7)直接计算:
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t01ln (J-7) TVm式中:t0──混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间(h)。
混凝土蓄热养护开始冷却至0℃时间t0内的平均温度,可根据公式(J-6)取t = t0 进行计算。
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附录K-1 超声波探伤
K.0.1 超声波探伤的距离一波幅曲线灵敏度应符合附表K.0.1的规定。
附表K.0.1 超声波探伤距离一波幅曲线灵敏度
焊缝质量等级 对接焊缝 I、Ⅱ级 角焊缝Ⅱ级 板厚(mm) 10~46 >46~56 10~25 >25~56 判废线 定量线 评定线 φ3×40-6dB φ3×40-2dB φ1×2 φ1×2+4dB φ3×40-14dB φ3×40-10dB φ1×2-6dB φ1×2-4dB φ3×40-20dB φ3×40-16dB φ1×2-12dB φ1×2-10dB 注:角焊缝超声波探伤采用铁路钢桥制造专用柱孔标准试块或与其校准过的其他孔形试块。
K.0.2 超声波探伤缺陷等级评定应符合附表K.0.2的规定,判断为裂纹、未熔合、未焊透(对接焊缝)等危机性缺陷者,应判断为不合格。
附表K.0.2 超声波探伤缺陷等级评定
评定等级 对接焊缝I 级 对接焊缝Ⅱ级 角焊缝Ⅱ级 板厚(mm) 10~56 10~56 10~56 单个缺陷指示长度 t/4,最小可为8 t/2,最小可为10 t/2,最小可为10 多个缺陷的累计指示长度 在任意9t 焊缝长度范围不超过t 在任意4.5t 焊缝长度范围不超过t 注:1.母材板厚不同时,按较薄板评定;
2.缺陷指示长度小于8mm 时,按5mm 计。
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附录K-2 高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法
K.0.1 基本要求
1)制造厂家和安装单位应分别以钢结构制造批为单位进行抗滑移系数试验。制造批可按单位工程划分规定的工程量每2000t为一批,不足2000t的可视为一批。选用两种及两种以上表面处理工艺时,每种处理工艺应单独检验。每批三组试件。
2)抗滑移系数试验应采用双摩擦面的两栓或三栓拼接的拉力试件(附图K-2-1)。
K.0.2 试验方法
1)试验用的试验机误差应在1%以内。
2)试验用的贴有电阻片的高强度螺栓、压力传感器和电阻应变仪应在试验前用试验机进行标定,其误差应在2%以内。
3)测定抗滑移系数的试件为拉力试件。
4)测定抗滑移系数的试件应由钢桥制造厂加工,试件与所代表的钢桥应为同一材质、同批制作、同一摩擦面处理工艺,使用同一性能等级和同一直径的高强度螺栓
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连接副,并在相同条件下运输、存放。
5)测定抗滑移系数的试件为双面拼装试件,其试件尺寸如附图K.0.2。 6)试件的钢板厚度δ1、δ2 应为所代表的钢桥中有代表性部件的钢板厚度,试件的宽度b 应按附表K-2 -1确定。
附表K.0.2 试件板的宽度
螺栓直径d(mm) 板宽b(mm) 16 60 20 75 22 80 24 85 7)试件加工应符合图中规定。
8)试件板面应平整,无油污、孔边,板面无飞边、毛刺。
9)按图所示进行试件组装,先打人冲钉定位,然后逐个换成贴有电阻应变片的高强度螺栓(或用压力传感器),拧紧高强度螺栓的预应力达到0.95~1.05P(P为高强度螺栓设计预拉力)。
10)将试件装在试验机上,使试件的轴线与试验机夹具中心线严格对中,在试件侧面画直线,画线位置如图所示,测出高强度螺栓预拉力实测值,然后进行拉力试验,平稳加载,加载速度为3~5kN/s,拉至滑动测得滑动荷载N。
11)在试验中发生以下情况之一时,认为达到滑动荷载: (1)试验机发生回针现象; (2)X-Y 记录仪中变形发生突变; (3)试件测面画线发生错动。
K.0.3 抗滑移系数计算方法
抗滑移系数f 按下式计算,取两位有效数字:
fNmP
式中:N──由试验机测得的滑动荷载(kN,取三位有效数字);
m──摩擦面数取m=2;
ΣP──与试件滑动荷载对应一侧的高强度螺栓预拉力实测值之和(kN取三位有效数字)。
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附录K-3 焊接工艺评定
K.1 一般要求
K.1.1 焊接工艺评定(以下简称“评定”)是编制焊接工艺的依据。
K.1.2 评定条件应与产品焊接条件相对应,评定应使用与产品相同牌号和质量等级的钢材及焊接材料。
K.1.3 首次使用的钢材和焊接材料应进行评定,已评定并批准的工艺,可不再进行评定;遇有下列情况之一者,应重新进行评定:
——钢材牌号或质量等级改变; ——焊接材料改变;
——焊接方法或焊接位置改变; ——衬垫改变;
——焊接电流、焊接电压或焊接速度改变±10%以上,或焊接线能量增大10%以上; ——坡口形状和尺寸改变(坡口角度减少10°以上,钝边增大2mm以上,根部间
隙减小2mm以上);
——预热温度低于规定值下限温度20℃;
——电流种类及极性改变或电弧金属过渡方式改变。 ——加入或取消粉状或粒状填充金属或切断的金属丝; ——母材焊接部位涂车间防锈漆时。
K.2 试板
K.2.1 试板宜选用碳当量偏标准上限的母材制备,其试验条件应考虑约束状态。
K.2.2 对接接头试板、熔透或部分熔透的角接接头和T形接头试板应根据设计图选择有代表性的板厚t进行评定试验,经核准后其评定对满足0.75t1≤t ≤1.5t1条
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件的产品厚度有效(t为试板厚度,t1为产品厚度),但产品的接头形式、坡口形状及钝边尺寸应与试板相一致。
K.2.3 角焊缝试板可按每一焊脚尺寸选定一种板厚组合进行评定试验,经核准后其评定对同一焊脚尺寸的各种板厚组合均有效。
K.2.4 试板长度应根据样坯尺寸、数量(含附加试样数量)等因素予以综合考虑,自动焊不得小于600mm,手工焊、CO2气体(混合气体)保护焊不得小于400mm。
K.3 试验及检验
K.3.1 焊缝的外观质量应符合本规范20.2.7条第1款的规定。
K.3.2 评定试板应沿焊缝全长进行超声波探伤,质量等级应符合本规范20.2.7条第3、5款的规定。
K.3.3 力学性能试验取样应遵照GB/T 2649-1989的规定,样坯截取位置应根据焊缝外形及探伤结果,在试件的有效利用长度内作适当分布。试样加工前允许对样坯进行冷矫正。
c)双面坡口线外1mm取样
d)单面坡口线外1mm取样
图K.3.4-1 T形接头熔透焊缝的冲击试样取样
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最大3 1 最大3 1 最大3
焊缝中心线
最大3 焊缝中心线
a)双面坡口焊缝金属取样
b)单面坡口焊缝金属取样
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a)焊缝金属冲击试样取样 b)线外1mm冲击试样取样
图K.3.4-2 角接接头熔透焊缝的冲击试样取样
最大
K.3.4 T形接头和角接接头熔透焊缝冲击试样取样方法:当未开坡口侧板厚t≥30mm时,应按图K.3.4-1和K.3.4-2进行;当未开坡口侧板厚t<30mm时,可用同样坡口的对接焊缝代替。
K.3.5 力学性能试验项目、试样数量及试验方法应符合表K.3.5-1的规定。
表K.3.5-1 力学性能试验项目、试样数量(个)
试件形式 试验项目 接头拉伸(拉板) 焊缝金属拉伸 接头弯曲 对接接头试件 焊缝金属 低温冲击 熔合线外1.0mm或0.5mm 接头硬度 焊缝金属拉伸 T形接头和角接接头熔透角焊缝试件 焊缝金属 低温冲击 熔合线外1.0mm或0.5mm 接头硬度 焊缝金属拉伸 T形接头角焊缝试件 接头硬度 注:1、接头弯曲试验的弯曲角α=180°,弯心直径应符合母材标准规定;
2、粗丝埋弧焊时为熔合线外1.0mm,手工电弧焊或CO2气体保护焊或细丝埋弧焊时为熔合线外0.5mm; 3、T形接头角焊缝的焊脚尺寸小于等于8mm时可用焊脚尺寸为10mm的试验结果代替。
1 GB 2654—1989 3 1 1 GB 2654—1989 GB 2652—1989 3 1 1 3 GB 2650—1989 GB 2654—1989 GB 2652—1989 3 GB 2650—1989 试样数量 1 1 1 试验方法 GB 2651—1989 GB 2652—1989 GB 2653—1989
K.3.6 力学性能试验验收应符合下列规定:
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最大焊缝中心线Word格式
1 若拉伸试验结果(屈服强度、抗拉强度及延伸率)不低于母材标准值,则判为合格;当试验结果低于母材标准值时,则允许从同一试件上再取一个试样重新试验,若重新试验的结果不低于母材标准值,则仍可判为合格,否则判为不合格。
2 接头弯曲试验结束后,若试样受拉面没有裂纹,或仅在棱角处有撕裂且裂纹长度不大于3mm,则判为合格;当试验结果未满足上述要求时,则允许从同一试件上再取一个试样重新试验,若重新试验的结果满足上述要求,则仍可判为合格,否则判为不合格。
3 若设计文件未对冲击功作出规定,则应按设计文件中所规定的最低环境温度下的冲击功试验值为27焦耳。若一组(3个)冲击试验结果的平均值不低于规定值,且每个试验值都不小于规定值的70%,则判为合格;当试验结果未满足上述要求时,则允许从同一试件上再取一组(3个)附加试样重新试验,若总计6个试验值的平均值不小于规定值,且低于规定值的试验值不多于3个(其中,不得有2个以上的试验值低于规定值的70%,也不得有任一试验值低于规定值的50%),则仍可判为合格,否则判为不合格。
4 在宏观断面上作焊接接头的硬度试验并记录测试结果,要求HV≤380。 5 力学性能试验结束后,若发现试样断口上有超差的缺陷,应查明产生该缺陷的原因并决定试验结果是否有效。
K.3.7 每一评定应作一次宏观断面酸蚀试验,试验方法应遵照《钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验试验方法》(GB 226-1991)的规定;焊缝成形系数应为1.3~2.0。
K.3.8 不同材质焊接接头的拉伸、冲击、弯曲等力学性能应按性能要求较低的材质进行评定。
K.4 焊接工艺评定报告
“评定”报告应包括下列内容:
——母材和焊接材料的牌号、规格、化学成份和力学性能等; ——试板图;
——试件的焊接条件、施焊日期、工艺参数; ——焊缝外观和无损检验结果;
——力学性能试验及宏观断面酸蚀试验结果; ——结论及评定人员签字。
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本规范用词说明
执行条文严格程度的用词。
1 表示很严格,非这样不可的用词: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。
2 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
3 表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的用词: 正面词采用“宜”; 反面词采用“不宜”。
4 表示允许有选择,在一定条件下可以这样做的用词: 采用“可”。
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