钢纤维混凝土结构设计与施工规程Word文件下载.docx

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第一章总则

第二章材料

第一节钢纤维

第二节钢纤维混凝土

第三节钢筋

第三章基本设计规定

第四章承载能力极限状态计算

第一节无筋钢纤维混凝土结构构件计算

（Ⅰ）一般规定

（Ⅱ）受压构件计算

（Ⅲ）受弯构件计算

（Ⅳ）局部受压计算

第二节钢筋钢纤维混凝土构件正截面承载力计算

（Ⅱ）正截面受弯承载力计算

（Ⅲ）正截面受压承载力计算

第三节钢筋钢纤维混凝土构件受剪承载力计算

第四节钢筋钢纤维混凝土板受冲切承载力计算

第五节钢筋钢纤维混凝土构件局部受压承载力计算

第五章钢筋钢纤维混凝土构件正常使用极限状态验算

第一节抗裂验算

第二节裂缝宽度验算

第三节变形验算

第六章钢筋钢纤维混凝土结构的构造规定

第七章钢纤维混凝土的配制、浇筑及检验

第一节一般规定

第二节原材料

第三节配合比设计

第四节搅拌

第五节运输、浇筑和养护

第六节质量检验

第八章钢纤维混凝土结构工程的设计与施工

第一节公路路面和机场道面

第二节公路和城市道路桥面

第三节工业建筑地面

第四节刚性防水屋面

第五节叠合式受弯构件

（Ⅱ）承载力计算

（Ⅲ）钢筋应力及裂缝宽度验算

（Ⅳ）变形验算

第六节铁路轨枕

第七节局部增强预制桩

第八节抗震框架节点

第九章喷射钢纤维混凝土结构工程的设计与施工

第二节喷射钢纤维混凝土支护设计

第三节喷射钢纤维混凝土结构工程施工

第四节喷射钢纤维混凝土修补加固工程

附录一钢纤维混凝土用钢纤维的技术要求

附录二本规程用词说明

附加说明

第一章总则

第1.0.1条为了在钢纤维混凝土结构设计与施工中贯彻国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规程。

第1.0.2条钢纤维混凝土适用于对抗拉、抗剪、抗折强度和抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗震、抗爆等项性能要求较高的结构工程或其局部部位。

本规程适用于采用圆直型、熔抽型、剪切型钢纤维和普通混凝土制作的钢纤维混凝土结构的设计与施工;

采用其它类型钢纤维制作钢纤维混凝土结构时,其设计与施工应根据专门的试验或技术论证进行。

本规程不适用于采用耐热混凝土及轻质混凝土制作的钢纤维混凝土结构的设计和施工。

注:

①钢纤维混凝土系指将短的、不连续的钢纤维均匀乱向地分散于混凝土中

所组成的复合材料;

②钢纤维混凝土结构可分为无筋钢纤维混凝土结构、钢筋钢纤维混凝土结

构和预应力钢纤维混凝土结构。

第1.0.3条本规程只对钢纤维混凝土结构不同于混凝土结构设计与施工的专门要求做出规定。

在按本规程进行钢纤维混凝土结构设计和施工时,尚应依据结构所属工程类别分别符合下列各现行有关的混凝土结构设计与施工规范:

国家标准《混凝土结构设计规范》GBJ10—89和现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》;

交通部标准《港口工程技术规范:

混凝土和钢筋混凝土设计》JTJ220—87和《混凝土和钢筋混凝土施工》JTJ221—87;

原水电部标准《水工钢筋混凝土结构设计规范》SDJ20—78和《水工混凝土施工规范》SDJ207—82;

交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023—85和《公路桥涵施工技术规范》;

国家标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86—85;

其它现行有关公路水泥混凝土路面和机场道面、工业建筑地面、刚性防水屋面、铁路轨枕和预制桩的国家标准或行业标准。

第二章材料

第2.1.1条配制钢纤维混凝土所用的钢纤维应符合本规程附录1规定的技术要求。

第2.1.2条钢纤维混凝土结构对钢纤维几何参数的要求宜符合表2.1.2的规定。

第2.2.1条钢纤维混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。

立方体抗压强度标准值按现行有关的混凝土结构设计规范的规定采用。

①当按现行行业标准《港口工程技术规范:

混凝土和钢筋混凝土设计》、《水工钢筋混凝土结构设计规范》和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》设计时,可按规范的规定确定钢纤维混凝土的标号。

②钢纤维混凝土强度等级和标号间的换算关系可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》附录一的规定采用。

第2.2.2条钢纤维混凝土的强度等级不宜低于CF20,并应满足结构设计对强度等级与抗拉强度的要求或对强度等级与抗折强度的要求。

钢纤维混凝土采用的粗骨料粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的2/3。

钢纤维混凝土的钢纤维体积率不应小于0.5%,且宜符合表2.2.2的规定。

第2.2.3条钢纤维混凝土强度标准值与设计值可按下列规定采用:

一、钢纤维混凝土轴心抗压强度和弯曲抗压强度的标准值与设计值,可根据钢纤维混凝土强度等级（或标号）按现行有关的混凝土结构设计规范的规定采用。

二、钢纤维混凝土抗拉强度的标准值和设计值可分别按下列公式确定:

第2.2.5条钢纤维混凝土的受压和受拉弹性模量以及剪变模量应根据钢纤维混凝土的强度等级（或标号）按现行有关混凝土结构设计规范的规定采用。

钢纤维混凝土的抗折弹性模量,可根据同强度等级素混凝土抗折强度设计值按现行有关水泥混凝土路面或道面设计规范的规定采用。

钢纤维混凝土的泊松比和线膨胀系数可取与普通混凝土相同值,按现行有关混凝土结构设计规范的规定采用。

第2.2.6条在特殊环境条件下对钢纤维混凝土抗冻标号、抗渗标号、耐冲刷性、耐腐蚀性等的要求可按现行有关的混凝土结构设计规范的规定采用。

钢纤维混凝土抗冻标号、抗渗标号、耐冲刷性和耐腐蚀性等项性能应通过专门试验或技术论证确定。

第2.3.1条钢筋钢纤维混凝土结构所用钢筋应符合现行有关混凝土结构设计规范的规定。

第3.0.1条钢纤维混凝土结构的设计方法、可靠度和极限状态表达方式,应依据结构所属工程类别分别符合现行各有关混凝土结构设计规范的规定。

第3.0.2条结构构件承载力极限状态和正常使用极限状态的计算和验算要求,安全系数,变形、裂缝宽度和应力的规定限值,以及裂缝控制等级均应符合现行有关混凝土结构设计规范的规定。

第3.0.3条结构构件的承载力设计应采用下列极限状态设计表达式:

第3.0.4条钢筋钢纤维混凝土结构构件正常使用极限状态下的抗裂、裂缝宽度、变形和叠合式受弯构件钢筋应力的计算,应依据钢纤维混凝土的强度等级采用现行有关混凝土结构的规定,按普通钢筋混凝土构件计算,并引入考虑钢纤维影响的修正系数。

第4.1.1条无筋钢纤维混凝土结构构件的设计原则,荷载规定及安全系数与纵向弯曲系数的取值,均应符合现行有关混凝土结构设计规范关于素混凝土结构构件的规定。

钢筋钢纤维混凝土构件的配筋率小于现行有关混凝土结构设计规范规定的钢筋混凝土构件最小配筋率时,应按无筋钢纤维混凝土构件计算。

第4.1.2条按钢纤维混凝土抗拉强度设计的无筋钢纤维混凝土构件的适用范围,可按现行有关混凝土结构设计规范关于素混凝土结构构件的规定确定。

第4.1.3条无筋钢纤维混凝土受压构件的受压承载力,当设计不考虑受拉区钢纤维混凝土参与工作时,应按现行有关混凝土结构设计规范关于素混凝土的规定计算。

第4.1.4条不允许开裂的无筋钢纤维混凝土偏心受压构件的受压承载力,应按现行有关混凝土结构设计规范关于素混凝土构件的规定计算,计算时将素混凝土抗拉强度设计值用钢纤维混凝土抗拉强度设计值代替。

第4.1.5条无筋钢纤维混凝土受弯构件的受弯承载力应按现行有关混凝土结构设计规范关于素混凝土构件的规定计算;

计算时将素混凝土抗拉强度设计值用钢纤维混凝土抗拉强度设计值代替。

第4.1.6条无筋钢纤维混凝土局部受压承载力设计值应按下式计算:

钢纤维的配置范围应符合下列规定:

一、配置区的平面范围应不小于局部受压的计算底面积,一般情况可按图4.1.7取用;

二、配置区的高度应不小于配置区的最小边长加80mm;

三、三边临空和角部的局部受压区不宜采用钢纤维增强。

第4.2.1条钢筋钢纤维混凝土受弯构件和大偏心受压构件正截面承载力计算,除应按第4.2.2条考虑钢纤维混凝土的抗拉作用外,尚应符合现行有关混凝土结构设计规范的规定。

钢筋钢纤维混凝土轴心受压和小偏心受压构件承载力计算应符合现行有关混凝土结构设计规范的规定。

钢筋钢纤维混凝土轴心受拉和偏心受拉构件承载力宜通过专门试验确定;

当无试验资料时,可不考虑钢纤维混凝土抗拉强度,按现行有关混凝土结构设计规范的规定计算。

第4.2.2条受弯构件和大偏心受压构件截面受拉区钢纤维混凝土应力图形可简化为等效矩形应力图。

等效矩形应力图受拉区高度可按下式计算:

第4.3.1条矩形、T形、I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力的计算位置和计算方法应按现行有关混凝土结构设计规范的规定采用。

计算时斜截面上混凝土和箍筋所承受的受剪承载力设计值Vcs（或Qkh）应以钢纤维混凝土和箍筋所承受的受剪承载力设计值Vfcs代替,Vfcs可按下式计算:

第6.0.1条钢筋钢纤维混凝土结构的一般构造要求和梁、板、柱、预埋件、预制构件接头及吊环等的构造要求除按第6.0.2条的规定执行外,其它均应符合现行有关混凝土结构设计规范的规定。

第6.0.2条当按现行国家标准《混凝土结构设计规范》进行结构设计时,钢筋在钢纤维混凝土中的锚固长度,延伸长度和非焊接搭接长度要求应符合下列规定:

一、当计算中充分利用纵向受拉钢筋强度时,受拉钢筋的锚固长度:

对于Ⅰ级钢筋和冷拔低碳钢丝可取为:

第七章钢纤维混凝土的配制、

浇筑及检验

第7.1.1条浇筑钢纤维混凝土结构工程施工除应符合本章规定外,尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》或其它有关行业的混凝土工程施工及验收规范的规定。

第7.1.2条在进行配合比设计和质量检验时,钢纤维混凝土性能的测试方法应符合现行中国工程建设标准化协会标准《钢纤维混凝土试验方法》的规定。

第7.2.1条钢纤维混凝土所用钢纤维的质量应符合附录一的规定,钢纤维的几何参数应按第2.1.2条采用。

第7.2.2条拌制钢纤维混凝土不得采用海水、海砂,严禁掺加氯盐。

钢纤维混凝土采用的粗骨料的粒径应符合第2.2.2条的规定。

钢纤维混凝土所用水泥、水、骨料、外加剂、混合材料、钢筋以及其它材料,除应符合上述规定外,尚应符合现行有关规范中关于混凝土和钢筋混凝土所用原材料的规定。

第7.2.3条拌制钢纤维混凝土宜选用优质减水剂,对抗冻性有要求的钢纤维混凝土宜选用引气型减水剂。

外加剂的性能应符合现行标准《混凝土外加剂应用规程》的规定,并经试验验证后方可采用。

第7.2.4条采用硅酸盐水泥拌制的钢纤维混凝土,可掺用混合材料。

混合材料性能应符合现行标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》和《用于水泥中的火山灰质混合材料》的规定,其掺量应通过试验确定。

第7.3.1条钢纤维混凝土的配合比设计,应满足结构设计要求的抗压强度与抗拉强度或抗压强度与抗折强度,以及施工要求的和易性,在某些条件下还应满足对抗冻性,抗渗性,耐冲刷性或耐腐蚀性等项的要求。

第7.3.2条本节只对钢纤维混凝土配合比设计的专门要求做出规定,本节未做具体规定的事项应按现行标准《普通混凝土配合比设计技术规程》及其它有关专业规范的规定执行。

第7.3.3条钢纤维混凝土配合比设计应采用试验—计算法,并应按下述步骤进行:

一、根据强度标准值或设计值以及施工配制强度提高系数,确定试配抗压强度与抗拉强度或试配抗压强度与抗折强度。

二、根据试配抗压强度计算水灰比。

三、根据试配抗拉强度或抗折强度,按第二章的规定计算或通过已有资科确定钢纤维体积率。

四、根据施工要求的稠度通过试验或已有资料确定单位体积用水量,如掺用外加剂时应考虑外加剂的影响。

五、通过试验或有关资料确定合理砂率。

六、按绝对体积法或假定质量密度法计算材料用量,确定试配配合比。

七、按试配配合比进行拌合物性能试验,调整单位体积用水量和砂率,确定强度试验用基准配合比。

八、根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率,确定施工配合比。

第7.3.4条钢纤维混凝土的施工配制抗压强度应按现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》及其它现行有关规范关于普通混凝土施工配制强度的规定采用，抗拉强度或抗折强度的施工配制强度提高系数，可取用抗压强度施工配制强度提高系数。

第7.3.5条钢纤维混凝土的水灰比宜选用0.45～0.50,对于以耐久性为主要要求的钢纤维混凝土,不得大于0.50。

钢纤维混凝土每立方米的水泥用量宜为360～400kg;

当钢纤维体积率较大时,水泥用量可适当增加,但不应大于500kg。

第7.3.6条钢纤维混凝土的钢纤维体积率可根据抗拉强度或抗折强度的配制要求,按第2.2.3条计算,或根据已有资料并通过试配强度试验确定。

第7.3.7条钢纤维混凝土单位体积用水量,可通过试验或根据已有经验确定;

也可根据材料品种规格、钢纤维体积率、水灰比和稠度参照表7.3.7-1或表7.3.7-2选用。

当掺用外加剂或混合材料时,其掺量或单位用水量应通过试验确定。

第7.3.8条钢纤维混凝土的砂率可通过试验或根据已有经验确定,也可根据钢纤维混凝土所用材料的品种规格、钢纤维体积率、水灰比等,参照表7.3.8选用。

第7.3.9条钢纤维混凝土的稠度可参照同类工程对普通混凝土所要求的稠度确定,其塌落度值可比相应普通混凝土要求值小20mm,其维勃稠度值与相应普通混凝土要求值相同。

钢纤维混凝土试配配合比确定后,应进行拌合物性能试验,检查其稠度、粘聚性、保水性是否满足施工要求,若不满足则应在保持水灰比和钢纤维体积率不变的条件下,调整单位体积用水量或砂率直到满足要求为止,并据此确定用于强度试验的基准配合比。

第7.3.10条钢纤维混凝土配合比的强度试验,应根据工程要求分别进行抗压强度与抗拉强度或抗压强度与抗折强度试验。

每种强度试验至少应采用三种不同配合比:

其中一种为基准配合比,当进行抗压强度试验时,另外两种配合比的水灰比应比基准配合比分别减少和增加0.05;

当进行抗拉强度或抗折强度试验时,另外两种配合比的钢纤维体积率应比其准配合比分别减少和增加0.2%。

改变水灰比或钢纤维体积率时,单位体积用水量应保持不变,可通过调整砂率来保持拌合物的稠度不变。

制作钢纤维混凝土试块时,当应测定其拌合物的稠度、粘聚性、保水性和质量密度。

根据测得水灰比与抗压强度的关系,可求出试配抗压强度对应的水灰比;

根据钢纤维体积率与抗拉强度或抗折强度的关系,可求出试配抗拉强度或抗折强度对应的钢纤维体积率。

据此可参照现行标准《普通混凝土配合比技术规程》确定施工配合比。

第7.4.1条钢纤维混凝土施工宜采用机械搅拌。

当钢纤维体积率较高,拌合物稠度较大时,搅拌机一次搅拌量不宜大于其额定搅拌量的80%。

第7.4.2条搅拌钢纤维混凝土的各种材料的重量,应按施工配合比和一次搅拌量计算确定,其称量偏差不得超过表7.4.2的规定。

第7.4.3条钢纤维混凝土搅拌的投料次序和方法应以搅拌过程中钢纤维不产生结团和保证一定的生产率为原则,并通过试拌或根据经验确定。

宜优先采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌而后加水湿拌的方法;

也可采用先投放水泥、粗细骨料和水,在拌合过程中分散加入钢纤维的方法。

必要时可采用钢纤维分散机布料。

第7.4.4条钢纤维混凝土的搅拌时间应通过现场搅拌试验确定,并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1～2min。

采用先干拌后加水的搅拌方式时,干拌时间不宜少于1.5min。

第7.4.5条对于零星工程,采用人工搅拌时,应遵守下列规定:

一、在平滑的铁板上或其它不渗水的平板上搅拌;

二、宜先将水泥和砂干拌均匀,再加石子继续干拌,边拌边分散加入钢纤维,干料混合均匀后加水搅拌,直至均匀为止。

第7.5.1条钢纤维混凝土的运输可采用与普通混凝土相同的运输规定;

应缩短运输时间,运输过程应避免拌合物离析。

如产生离析应作二次搅拌。

所用的运输器械应易于卸料。

第7.5.2条钢纤维混凝土的浇筑方法应保证钢纤维分布的均匀性和结构的连续性,在一个规定连续浇筑的区域内,浇筑施工过程不得中断。

拌合料从搅拌机卸出到浇筑完毕所需时间不宜超过30min。

在浇筑过程中严禁因拌合料干涩而加水。

第7.5.3条钢纤维混凝土应采用机械振捣,不得采用人工插捣,所采用的振捣机械和振捣方法除应保证混凝土密实外,尚应保证钢纤维分布均匀。

第7.5.4条公路路面、机场道面和桥面的钢纤维混凝土应按下列步骤振捣和整平;

一、用平板式振捣器振捣密实,然后用振动梁振捣整平;

二、用表面带凸棱的金属圆滚将竖起的钢纤维和位于表面的石子和钢纤维压下去,然后用金属圆滚将表面滚压平整。

待钢纤维混凝土表面无泌水时用金属抹刀抹平,经修整的表面不得裸露钢纤维,也不应留有浮浆。

三、抹平的表面应在初凝前做拉毛处理。

拉毛时不得带出钢纤维,拉毛工具可使用刷子和压滚,不得使用木刮板、粗布路刷和竹扫帚。

第7.5.5条结构构件的浇筑振捣应注意避免钢纤维露出构件表面,宜将模板的尖角和棱角修成圆角。

必要时可采用附着式振捣器进行模外振动,此时模板设计应考虑由此引起的附加应力。

第7.5.6条钢纤维混凝土可采用与普通混凝土相同的养护方法,特殊工程和构件的养护应符合第八章的有关规定。

第7.6.1条钢纤维混凝土的质量检验,除应对原材料、配合比、施工的主要环节按现行有关混凝土结构工程施工与验收规范的规定执行外,尚应补充下列检验项目:

一、按附录一的规定对钢纤维进行质量检验;

二、钢纤维的称量每一工作班至少检验二次;

同时,应采用水洗法在浇筑地点取样检验钢纤维体积率,每一工作班至少二次;

水洗法检验钢纤维体积率的误差不应超过配合比要求的钢纤维体积率的±

15%。

第7.6.2条检验钢纤维混凝土质量,应依据工程要求分别进行抗压强度与抗拉强度或抗压强度与抗折强度试验,如有特殊要求时尚应做抗冻、抗渗等性能试验。

钢纤维混凝土强度检验的试件制作、数量以及对强度的评定方法应参照现行有关混凝土工程施工验收规范及国家标准《混凝土强度检验评定标准》的规定执行。

第八章钢纤维混凝土结构工程

设计与施工

第8.1.1条钢纤维混凝土公路路面和机场道面的设计与施工除应遵守本节规定外,尚应符合现行有关规范关于水泥混凝土路面和道面设计与施工的规定。

第8.1.2条各级交通量下的钢纤维混凝土路面板和各级机场钢纤维混凝土道面板的初估厚度,可分别按现行有关规范规定的水泥混凝土路面板和道面板初估厚度的50～60%选用。

钢纤维混凝土路面板和道面板的厚度不宜小于100mm。

第8.1.3条路面和道面设计采用的钢纤维混凝土抗折强度和抗折疲劳强度设计值应按本规程第二章的规定确定。

设计疲劳循环次数应根据设计使用年限内的汽车标准轴载或设计飞机的累计重复作用次数确定。

第8.1.4条钢纤维混凝土路面板和道面板厚度应按设计荷载作用下的疲劳应力不超过设计使用年限内钢纤维混凝土的疲劳强度设计值的要求确定,其允许误差分别不得超过±

5%和±

2%。

第8.1.5条按影响图法设计机场道面板时,道面板的厚度应按荷载应力不超过钢纤维混凝土抗折容许应力值确定,其允许误差不得超过±

5%。

钢纤维混凝土抗折容许应力值应按下式确定:

应与原路面或道面的接缝相重合。

若原有横向缩缝间距小于4.5m时,则加厚层内可间隔取消一条横向缩缝。

原有的纵向缩缝可被加厚层复盖。

纵向工作缝应与原有的纵向工作缝相对应。

隔离式加厚层路面或道面的接缝可不必与原有路面或道面的接缝相对应。

第8.2.1条对于简支、连续体系结构和轻型拱式结构的公路桥面和城市道路桥面,当采用钢纤维混凝土时可按本节规定设计;

对于重型拱式桥梁,其钢纤维混凝土桥面铺装在填充料上,宜按本章第一节公路路面的规定设计。

第8.2.2条桥面用钢纤维混凝土除应满足第二章和第七章的有关规定外,尚应满足下列要求:

一、强度等级不低于CF30;

二、采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其标号不低于425;

三、水泥用量不少于360kg/m3。

第8.2.3条钢纤维混凝土桥面铺装层厚度应根据当地气候条件、桥面的使用条件、桥梁结构对桥面的要求和钢纤维混凝土的性能并参考已有工程资料或当地经验确定,宜在80～90mm间选取。

有特殊需要时可适当减薄,但不宜小于60mm。

第8.2.4条钢纤维混凝土桥面层内配制的钢筋网应较相应普通混凝土桥面层内配置的钢筋网数量减少,宜采用直径8mm,间距200mm的钢筋网,保护层厚度宜取35mm。

对于小跨径的桥面或当地确有工程经验时,可取消钢纤维混凝土桥面层内的钢筋网。

第8.2.5条桥面层分缝应符合以下规定:

一、采用矩形分块,纵缝和横缝应为垂直相交,纵缝两侧的横缝不得互相错位。

二、纵缝的间距由桥面宽度确定,但不应大于15m。

单向坡三车道或小于三车道的桥面可不设纵缝。

三、横缝分为缩缝和胀缝。

横向缩缝间距应依据当地气候条件、钢纤维的性能和体积