DB51/T 2598-2019 公路桥梁超高强钢管混凝土技术规程

ICS93.040

P28

DB51

四川省地方标准

DB51/T2598—2019

公路桥梁超高强钢管混凝土技术规程

2019-08-22发布2019-09-01实施

四川省市场监督管理局发布

DB51/T2598—2019

目次

前言................................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3总则..............................................................................1

4术语和符号........................................................................2

4.1术语..........................................................................2

4.2符号..........................................................................2

5材料..............................................................................4

5.1钢材..........................................................................4

5.2超高强混凝土..................................................................4

5.3超高强混凝土制备..............................................................5

6基本规定..........................................................................6

7承载力设计........................................................................9

7.1轴心受压承载力计算............................................................9

7.2偏心受压承载力计算...........................................................10

7.3受弯承载力计算...............................................................11

7.4受剪承载力计算...............................................................11

7.5变形计算.....................................................................12

8构造原则.........................................................................12

I

DB51/T2598—2019

前言

根据四川省质量技术监督局川质监函[2016]146号文件的要求，以四川省交通科技项目“超高强钢

管混凝土的力学性能试验研究与桥梁工程应用研究”、“C60～C100超高强钢管混凝土制备技术研究”

的成果为支撑，制定了《公路桥梁超高强钢管混凝土技术规程》。

本规程主要技术内容包括：总则、术语与符号、材料、基本规定、承载力设计、构造原则。

本规程由四川省市场监督管理局审查批准，四川省交通运输厅负责管理，四川省公路规划勘察设计

研究院有限公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有意见和建议，请寄送至四川省公路规划勘

察设计研究院有限公司（地址：成都市武侯祠横街1号，邮编：610041）。

主编单位：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司

参编单位：西华大学

四川交通职业技术学院

武汉理工大学

主要起草人：牟廷敏周孝军范碧琨赵艺程丁庆军李胜梁健

王戈李成君倪春梅孙才志康玲范翊李畅

宋瑞年何娇阳

II

DB51/T2598—2019

公路桥梁超高强钢管混凝土技术规程

1范围

本规程包括超高强钢管混凝土总则、术语和符号、材料、基本规定、承载力设计、构造原则等内容。

本规程适用于公路桥梁超高强钢管混凝土构件的设计和计算。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是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。

GB50923钢管混凝土拱桥技术规范

GB50936钢管混凝土结构技术规范

JGJ/TD65-06公路钢管混凝土拱桥设计规范

JGJ/T281高强混凝土应用技术规程

CECS104高强混凝土结构技术规程

CECS408特殊钢管混凝土构件设计规程

DB51/T1992钢筋混凝土箱型拱桥技术规程

DB51/T1995机制砂桥梁高性能混凝土技术规程

3总则

3.1.1为促进和规范超高强钢管混凝土在桥梁等结构工程领域的应用，保证工程结构安全适用、经济

合理、技术先进、资源节约，制定本规程。

3.1.2本规程适用于公路桥梁中圆形截面的超高强钢管混凝土构件的设计与计算，相关结构工程可参

考使用。

3.1.3超高强钢管混凝土的管内混凝土宜采用自密实补偿收缩混凝土，混凝土强度等级不宜小于C70，

混凝土自由膨胀率不宜小于4×10-4。

条文说明

现行公路工程规范中规定的混凝土最高强度等级指标为C80，实际工程中应用的最高混凝土强度等

级主要为C60，C65混凝土偶有涉及，C70及以上混凝土强度等级基本没有根据现行规范的工程应用。

基于科研成果与工程应用实践，本规程将钢管内混凝土强度等级达到C70时，称为超高强钢管混凝土。

3.1.4超高强钢管混凝土宜用于轴心受压与小偏心受压构件，不宜用于受拉构件。

条文说明

试验研究表明，混凝土强度等级对钢管混凝土受拉的影响较小，超高强混凝土的管内混凝土强度等

级高，灌注与质量控制难度大，成本较高，受拉构件采用超高强钢管混凝土优势不明显。

3.1.5超高强钢管混凝土的管内混凝土不得出现周边均匀型脱空缺陷；混凝土球冠型脱空率不应大于

0.3%，最大脱空高度不应大于3mm。

条文说明

管内混凝土球冠型脱空缺陷的脱空高度如图3.0.5所示。

1

DB51/T2598—2019

脱空高度≤3mm

图3.0.5球冠型型式与脱空高度示意

3.1.6实际工程灌注超高强钢管混凝土的管内混凝土时，拌合站与施工现场应做好人力资源、技术资

源、材料资源、设备资源等协调设计。

条文说明

超高强钢管混凝土的管内混凝土强度等级高，胶凝材料用量大，工作性能损失较快，施工难度高，

拌合站与施工现场资源调配不协调时，易导致混凝土运输与灌注不连续，从而造成混凝土堵管，引起质

量事故。

3.1.7超高强钢管混凝土构件的设计，除满足本规程外，尚应符合国家及行业现行有关标准的规定。

4术语和符号

4.1术语

4.1.1超高强钢管混凝土

利用超高强混凝土密实填充钢管而形成的组合结构材料。

4.1.2超高强钢管混凝土构件

采用超高强钢管混凝土承受荷载的构件。

4.1.3连接件

用钢管、型钢等构件连接超高强钢管混凝土主管，形成整体受力的结构，本规程将该结构中主管间

的连接构件称为连接件。

4.1.4超高强混凝土

强度等级不低于C70的自密实补偿收缩混凝土。

4.1.5超分散降粘外加剂

通过对聚羧酸分子链的主、侧链结构与官能团的设计，提高混凝土胶凝材料颗粒之间的静电斥力和

空间位阻效应及分散程度，降低水的表面张力和表面能，实现降低超高强混凝土拌合物塑性粘度的外加

剂。

4.1.6粉煤灰微珠

粉煤灰微珠是燃煤火电厂从烟囱排出的飞灰，经过专用设备收集后得到的高活性球状玻璃体。

4.1.7自密实补偿收缩混凝土

通过掺加适量膨胀剂或采用膨胀水泥制备的自密实高性能混凝土，其在密闭条件下产生的自由膨胀

率在0.1×10-4～4×10-4，以补偿混凝土的收缩。

4.1.8钢管混凝土的体积稳定性

灌入钢管内的混凝土初凝后，能补偿混凝土的收缩，使管内混凝土与钢管不脱粘的性能。

4.2符号

4.2.1作用、作用效应和抗力

M——弯矩设计值；

2

DB51/T2598—2019

N——轴向压力设计值；

V——剪力设计值；

S——构件作用组合的效应设计值；

R——构件的承载力设计值。

4.2.2材料性能

fck——混凝土轴心抗压强度标准值；

fcd——混凝土轴心抗压强度设计值；

ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值；

ftd——混凝土轴心抗拉强度设计值；

fy——钢材的屈服强度；

fsd——钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值；

fvd——钢材的抗剪强度设计值；

fsc——超高强钢管混凝土轴心抗压强度设计值；

τsc——超高强钢管混凝土抗剪强度设计值；

Esc——超高强钢管混凝土组合弹性模量；

Es——钢材弹性模量；

Ec——混凝土弹性模量；

Gsc——超高强钢管混凝土组合剪切模量；

Gs——钢材剪切模量；

Gc——混凝土剪切模量；

μc——混凝土泊松比；

α——线膨胀系数；

ρ——密度。

4.2.3几何参数

As——钢管的截面面积；

Ac——混凝土的截面面积；

as——超高强钢管混凝土截面的含钢率；

Asc——超高强钢管混凝土截面面积；

D——钢管外径；

t——钢管壁厚；

e0——构件截面的偏心距；

Wsc——超高强钢管混凝土受弯构件组合截面模量；

r——超高强钢管混凝土组合截面的半径；

Isc——超高强钢管混凝土组合截面惯性矩；

Is——钢管截面惯性矩；

Ic——混凝土截面惯性矩；

l0——超高强钢管混凝土构件的计算长度。

4.2.4计算系数及其它

ξ——超高强钢管混凝土约束效应系数标准值；

ξ0——超高强钢管混凝土约束效应系数设计值；

γv——截面抗剪修正系数；

γm——截面塑性发展系数；

NE——欧拉临界力；

3

DB51/T2598—2019

λ——构件长细比；

υe——弯矩折减系数；

η——偏心距增大系数；

Kp——钢管初应力折减系数；

Kd——混凝