2024年3月16日发(作者:丹永言)
公路桥梁防船撞工程技术指南
1 范围
本文件规定了公路桥梁防船撞工程的术语和定义、材料、设计、施工、验收、管养。
本文件适用于广西壮族自治区行政区域内内河公路桥梁防船撞工程。
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。
CCS 钢质海船入级与建造规范
GB 50661 钢结构焊接规范
GB/T 700 碳素结构钢
GB/T 1447 纤维增强塑料拉伸性能试验方法
GB/T 1448 纤维增强塑料压缩性能试验方法
GB/T 1450 纤维增强塑料冲压式剪切强度试验方法
GB/T 1462 纤维增强塑料吸水性试验方法
GB/T 2567 树脂浇铸体性能试验方法
GB/T 3854 增强塑料巴柯尔硬度试验方法
GB/T 8813 硬质泡沫塑料压缩性能的测定
GB/T 10007 硬质泡沫塑料 剪切强度试验方法
GB/T 24148.4 塑料 不饱和聚酯树脂(UP-R) 第4部分:黏度的测定
GB/T 7689.5 增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定
GB/T 8810 硬质泡沫塑料吸水率的测定
GB/T 14902 预拌混凝土
GB/T 1228 钢结构用高强度大六角头螺栓
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 1499.1 钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋
GB/T 1499.2 钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋
HG/T 2866 橡胶护舷
JC/T 170 E玻璃纤维布
JTG D60 公路桥涵设计通用规范
JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范
JTG/T 3360-02 公路桥梁抗撞设计规范
JTS 153 水运工程结构耐久性设计标准
JTT 1414 公路桥梁防船撞装置通用技术条件
JGJ 82 钢结构高强度螺栓连接技术规程
4
3 术语和定义
JTG/T 3360-02界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
独立式防船撞装置 anti-collision pier
在桥梁的上下游侧或通航孔侧建造主体为混凝土、钢管混凝土结构等刚性固定装置,作用是船舶撞
击时隔离船—桥接触,避免船舶直接撞击桥梁。
3.2
消能元件 energy dissipation component
具有延长碰撞时间,耗散碰撞能量和降低船撞力等能力的构件。
3.3
耗能芯材 core material consumption
填充于防船撞装置内部,用于耗散碰撞能量的材料。
3.4
纤维增强复合材料防船撞装置 composite material anti-vessel-collision device
由纤维增强复合材料构成,依靠自身变形和材料粘性流动耗散能量的防船撞装置。
3.5
钢质防船撞装置 steel anti-vessel-collision device
由钢结构构成,依靠自身变形耗散能量的防船撞装置。
3.6
钢+纤维增强复合材料防船撞装置 steel and composite material anti-vessel-collision
device
由钢结构和纤维增强复合材料组合,依靠自身变形耗散能量的防船撞装置。
3.7
浮动式防船撞装置 flexible anti-vessel-collision device for bridge pier
附着在桥墩周围,能随水位变化上下浮动的防船撞装置。
3.8
固定式防船撞装置 fixed anti-vessel-collision device for bridge pier
固定在桥墩周围的防船撞装置。
3.9
削减船撞力 reduced vessel impact force
指船舶撞击防船撞工程后作用在桥梁上的撞击力。
3.10
附着式防船撞装置 attached anti-vessel-collision device for bridge pier
指以桥墩或承台为基础,布置的固定式或浮动式防船撞装置。
3.11
智能防船撞预警系统 intelligent vessel collision warning system
指提前采用主动预警的手段,提醒或警示过往桥梁的船舶驾驶员谨慎驾驶的系统。
5
4 材料
4.1 钢材
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
钢板或型钢的化学成分和物理机械性能应符合GB/T 700的规定。
高强度紧固螺栓应符合JGJ 82的规定,普通螺栓应符合GB/T 1228和GB/T 1231的规定。
钢筋的化学和物理机械性能应符合GB/T 1499.1和GB/T 1499.2规定。
钢结构焊接材料应与母材相匹配,并符合GB 50661的规定。
4.2 纤维增强复合材料
4.2.1 纤维增强复合材料用纤维布宜采用优质无碱玻璃、玻璃纤维增强制品、芳纶纤维,其化学成分
和物理机械性能应符合GB/T 7689.5和JC/T 170的规定。
4.2.2 纤维增强复合材料用基体树脂及胶衣宜采用环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂或不饱和树脂
等,其化学成分和物理机械性能应符合GB/T 24148.4和GB/T 2567的规定。
4.2.3 纤维增强复合材料性能应符合JTT 1414的规定,执行的检验项目应符合表1的要求。
表1 纤维增强复合材料性能要求
检查项目
规定值或允许偏差
拉伸强度
MPa
≥300
压缩强度
MPa
≥200
弯曲强度
MPa
≥300
剪切强度
MPa
≥50
拉伸模量
GPa
≥16
吸水率
%
≤1
巴氏硬度
HBa
≥45
4.3 耗能芯材
耗能芯材宜采用聚氨酯闭孔泡沫材料,不应与纤维增强复合材料发生化学反应。发泡体的性能检验
项目应符合表2的要求。
表2 耗能芯材性能要求
检查项目
规定值或允许偏差
吸水率
%
≤2.5
剪切强度
MPa
≥0.05
压缩强度
MPa
≥0.05
4.4 混凝土
施工过程中应选用预拌混凝土,混凝土标号应不低于C35,混凝土性能要求按照GB/T 14902执行。
4.5 橡胶护舷
防船撞装置中使用的橡胶护舷应是全新产品,橡胶护舷材质及力学性能要求应符合HG/T 2866中的
要求。
4.6 钢管混凝土
在钢管内填充混凝土,形成由钢管与核心混凝土协同承受外荷载作用的一种组合材料。
4.7 其他
防船撞装置中使用的其他材料,应按照国家、行业相关技术标准的要求执行。
6
5 设计
5.1 基本规定
5.1.1 类型
5.1.1.1 桥梁防船撞工程为避免船舶撞击桥梁或减轻船舶撞击造成危害而建造的防护系统、装置,包
括智能防船撞预警系统和被动防撞装置,其中被动防撞装置包括独立式防船撞装置、附着式防船撞装置
(浮动式防船撞装置、固定式防船撞装置)等结构形式。
5.1.1.2 智能防船撞预警系统旨在船舶可能对桥梁的安全产生威胁时,能够主动发出预警信号,警醒
船舶操控人员谨慎驾驶等,同时对无法避免的船撞事故,发出预警封闭桥梁通航和通行信号。智能防船
撞预警系统设计宜进行专项设计。
5.1.1.3 独立式防船撞装置和附着式防护装置结构类型、材料多样,根据桥梁所处水文条件、结构形
式等,选择合理的防船撞措施,使得桥梁在船撞作用下构件的防撞性能满足要求。
5.1.2 设计准则
5.1.2.1 桥梁防船撞工程应使桥梁主体结构承受的船撞效应下降到主体结构自身可接受的水平,同时,
防船撞工程应兼顾对船舶的保护。
5.1.2.2 桥梁防船撞工程几何外形宜有利于改变船舶撞击后航向,也可通过加装主动机构自主改变防
船撞装置几何外形。宜选用流线型防船撞装置,具体弧度和几何尺寸根据安装在承台或者桥墩上确定。
5.1.2.3 独立式防船撞装置应满足船撞作用下不发生结构性破坏。
5.1.3 设防范围
5.1.3.1 设防桥墩
通航孔桥墩应布设防船撞装置,非通航孔桥墩应根据船撞作用设防水准确定的失效概率并结合船
舶可达性,合理选择设防桥墩。
注1:船舶事故调查资料表明,因撞击引起的非通航孔垮塌的桥梁事故数量约为撞击主通航孔的两倍,船撞非通航
孔也需引起注意。
注2:船撞作用设防水准确定的失效概率见表5。
5.1.3.2 设防高程
桥梁防船撞工程的设防高程应满足桥梁最低通航水位~(最高通航水位+设防船型干舷高度)的要
求。
注1:对水位落差较大的桥梁,需要根据实际水文环境综合考虑水位变化对桥梁船撞的影响,可选择浮动式防船撞
装置。
注2:经专项论证,在特殊情况下若被撞击部位的抗撞能力满足船撞力要求,可不做设防。
5.2 设防代表船型
广西行政区内河航道通航等级及通航代表船型详见附录A,桥梁具体设防代表船型以最新批复文件
为准。
5.3 船撞速度
7
船舶撞击速度宜根据桥区的实测数据或可靠的模拟试验数据确定。当不具备分析条件时,船舶撞击
速度可按图1速度曲线,采用公式(1)进行计算。
图1 船舶撞击速度曲线
V
T
x≤x
c
x
L
V
T
−x
c
V
2024年3月16日发(作者:丹永言)
公路桥梁防船撞工程技术指南
1 范围
本文件规定了公路桥梁防船撞工程的术语和定义、材料、设计、施工、验收、管养。
本文件适用于广西壮族自治区行政区域内内河公路桥梁防船撞工程。
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。
CCS 钢质海船入级与建造规范
GB 50661 钢结构焊接规范
GB/T 700 碳素结构钢
GB/T 1447 纤维增强塑料拉伸性能试验方法
GB/T 1448 纤维增强塑料压缩性能试验方法
GB/T 1450 纤维增强塑料冲压式剪切强度试验方法
GB/T 1462 纤维增强塑料吸水性试验方法
GB/T 2567 树脂浇铸体性能试验方法
GB/T 3854 增强塑料巴柯尔硬度试验方法
GB/T 8813 硬质泡沫塑料压缩性能的测定
GB/T 10007 硬质泡沫塑料 剪切强度试验方法
GB/T 24148.4 塑料 不饱和聚酯树脂(UP-R) 第4部分:黏度的测定
GB/T 7689.5 增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定
GB/T 8810 硬质泡沫塑料吸水率的测定
GB/T 14902 预拌混凝土
GB/T 1228 钢结构用高强度大六角头螺栓
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 1499.1 钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋
GB/T 1499.2 钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋
HG/T 2866 橡胶护舷
JC/T 170 E玻璃纤维布
JTG D60 公路桥涵设计通用规范
JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范
JTG/T 3360-02 公路桥梁抗撞设计规范
JTS 153 水运工程结构耐久性设计标准
JTT 1414 公路桥梁防船撞装置通用技术条件
JGJ 82 钢结构高强度螺栓连接技术规程
4
3 术语和定义
JTG/T 3360-02界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
独立式防船撞装置 anti-collision pier
在桥梁的上下游侧或通航孔侧建造主体为混凝土、钢管混凝土结构等刚性固定装置,作用是船舶撞
击时隔离船—桥接触,避免船舶直接撞击桥梁。
3.2
消能元件 energy dissipation component
具有延长碰撞时间,耗散碰撞能量和降低船撞力等能力的构件。
3.3
耗能芯材 core material consumption
填充于防船撞装置内部,用于耗散碰撞能量的材料。
3.4
纤维增强复合材料防船撞装置 composite material anti-vessel-collision device
由纤维增强复合材料构成,依靠自身变形和材料粘性流动耗散能量的防船撞装置。
3.5
钢质防船撞装置 steel anti-vessel-collision device
由钢结构构成,依靠自身变形耗散能量的防船撞装置。
3.6
钢+纤维增强复合材料防船撞装置 steel and composite material anti-vessel-collision
device
由钢结构和纤维增强复合材料组合,依靠自身变形耗散能量的防船撞装置。
3.7
浮动式防船撞装置 flexible anti-vessel-collision device for bridge pier
附着在桥墩周围,能随水位变化上下浮动的防船撞装置。
3.8
固定式防船撞装置 fixed anti-vessel-collision device for bridge pier
固定在桥墩周围的防船撞装置。
3.9
削减船撞力 reduced vessel impact force
指船舶撞击防船撞工程后作用在桥梁上的撞击力。
3.10
附着式防船撞装置 attached anti-vessel-collision device for bridge pier
指以桥墩或承台为基础,布置的固定式或浮动式防船撞装置。
3.11
智能防船撞预警系统 intelligent vessel collision warning system
指提前采用主动预警的手段,提醒或警示过往桥梁的船舶驾驶员谨慎驾驶的系统。
5
4 材料
4.1 钢材
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
钢板或型钢的化学成分和物理机械性能应符合GB/T 700的规定。
高强度紧固螺栓应符合JGJ 82的规定,普通螺栓应符合GB/T 1228和GB/T 1231的规定。
钢筋的化学和物理机械性能应符合GB/T 1499.1和GB/T 1499.2规定。
钢结构焊接材料应与母材相匹配,并符合GB 50661的规定。
4.2 纤维增强复合材料
4.2.1 纤维增强复合材料用纤维布宜采用优质无碱玻璃、玻璃纤维增强制品、芳纶纤维,其化学成分
和物理机械性能应符合GB/T 7689.5和JC/T 170的规定。
4.2.2 纤维增强复合材料用基体树脂及胶衣宜采用环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂或不饱和树脂
等,其化学成分和物理机械性能应符合GB/T 24148.4和GB/T 2567的规定。
4.2.3 纤维增强复合材料性能应符合JTT 1414的规定,执行的检验项目应符合表1的要求。
表1 纤维增强复合材料性能要求
检查项目
规定值或允许偏差
拉伸强度
MPa
≥300
压缩强度
MPa
≥200
弯曲强度
MPa
≥300
剪切强度
MPa
≥50
拉伸模量
GPa
≥16
吸水率
%
≤1
巴氏硬度
HBa
≥45
4.3 耗能芯材
耗能芯材宜采用聚氨酯闭孔泡沫材料,不应与纤维增强复合材料发生化学反应。发泡体的性能检验
项目应符合表2的要求。
表2 耗能芯材性能要求
检查项目
规定值或允许偏差
吸水率
%
≤2.5
剪切强度
MPa
≥0.05
压缩强度
MPa
≥0.05
4.4 混凝土
施工过程中应选用预拌混凝土,混凝土标号应不低于C35,混凝土性能要求按照GB/T 14902执行。
4.5 橡胶护舷
防船撞装置中使用的橡胶护舷应是全新产品,橡胶护舷材质及力学性能要求应符合HG/T 2866中的
要求。
4.6 钢管混凝土
在钢管内填充混凝土,形成由钢管与核心混凝土协同承受外荷载作用的一种组合材料。
4.7 其他
防船撞装置中使用的其他材料,应按照国家、行业相关技术标准的要求执行。
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5 设计
5.1 基本规定
5.1.1 类型
5.1.1.1 桥梁防船撞工程为避免船舶撞击桥梁或减轻船舶撞击造成危害而建造的防护系统、装置,包
括智能防船撞预警系统和被动防撞装置,其中被动防撞装置包括独立式防船撞装置、附着式防船撞装置
(浮动式防船撞装置、固定式防船撞装置)等结构形式。
5.1.1.2 智能防船撞预警系统旨在船舶可能对桥梁的安全产生威胁时,能够主动发出预警信号,警醒
船舶操控人员谨慎驾驶等,同时对无法避免的船撞事故,发出预警封闭桥梁通航和通行信号。智能防船
撞预警系统设计宜进行专项设计。
5.1.1.3 独立式防船撞装置和附着式防护装置结构类型、材料多样,根据桥梁所处水文条件、结构形
式等,选择合理的防船撞措施,使得桥梁在船撞作用下构件的防撞性能满足要求。
5.1.2 设计准则
5.1.2.1 桥梁防船撞工程应使桥梁主体结构承受的船撞效应下降到主体结构自身可接受的水平,同时,
防船撞工程应兼顾对船舶的保护。
5.1.2.2 桥梁防船撞工程几何外形宜有利于改变船舶撞击后航向,也可通过加装主动机构自主改变防
船撞装置几何外形。宜选用流线型防船撞装置,具体弧度和几何尺寸根据安装在承台或者桥墩上确定。
5.1.2.3 独立式防船撞装置应满足船撞作用下不发生结构性破坏。
5.1.3 设防范围
5.1.3.1 设防桥墩
通航孔桥墩应布设防船撞装置,非通航孔桥墩应根据船撞作用设防水准确定的失效概率并结合船
舶可达性,合理选择设防桥墩。
注1:船舶事故调查资料表明,因撞击引起的非通航孔垮塌的桥梁事故数量约为撞击主通航孔的两倍,船撞非通航
孔也需引起注意。
注2:船撞作用设防水准确定的失效概率见表5。
5.1.3.2 设防高程
桥梁防船撞工程的设防高程应满足桥梁最低通航水位~(最高通航水位+设防船型干舷高度)的要
求。
注1:对水位落差较大的桥梁,需要根据实际水文环境综合考虑水位变化对桥梁船撞的影响,可选择浮动式防船撞
装置。
注2:经专项论证,在特殊情况下若被撞击部位的抗撞能力满足船撞力要求,可不做设防。
5.2 设防代表船型
广西行政区内河航道通航等级及通航代表船型详见附录A,桥梁具体设防代表船型以最新批复文件
为准。
5.3 船撞速度
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船舶撞击速度宜根据桥区的实测数据或可靠的模拟试验数据确定。当不具备分析条件时,船舶撞击
速度可按图1速度曲线,采用公式(1)进行计算。
图1 船舶撞击速度曲线
V
T
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