欢迎访问学兔兔标准下载网,学习、交流 分享 !
返回首页 |45
广 西 壮 族 自 治 区 地 方 标 准
DB45/T 2993—2025
公路桥梁防船撞工程技术规范
Technical specification for anti-vessel-collision engineering of
highway bridges
2025 - 12 - 13 发布 2026 - 03 - 30 实施
广西壮族自治区市场监督管理局 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些文件可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由广西壮族自治区交通运输厅提出并宣贯。
本文件由广西交通运输标准化技术委员会归口。
本文件起草单位:广西北投公路建设投资集团有限公司、东南大学、广西壮族自治区港航发展中心、江苏宏远科技工程有限公司、广西北投信创科技投资集团有限公司、广西路建工程集团有限公司。
本文件主要起草人:罗婷倚、许崇法、唐琨、徐韶华、张云、郭悬、葛晶、朱伟强、黎恒、陶亮、唐亚森、杨占启、岑树华、邓宗萍、唐建军、余秋琴、沈燕、韦黛笠、黄文路、杨明、黄鹏、蒋浩、罗柳芬、石文婷、邓永活。
公路桥梁防船撞工程技术规范
1 范围
本文件界定了公路桥梁防船撞工程涉及的术语和定义,规定了材料、设计、施工、质量检验、验收、管养等要求。
本文件适用于广西行政区域内内河公路桥梁新建、改建、养护防船撞工程。
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。
GB/T 700 碳素结构钢
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 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 1450.2 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 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
GB/T 1591 低合金高强度结构钢
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 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 8567 计算机软件文档编制规范
GB/T 8810 硬质泡沫塑料吸水率的测定
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 14902 预拌混凝土
GB/T 50476 混凝土结构耐久性设计标准
GB 50661 钢结构焊接规范
GB 50936 钢管混凝土结构技术规范
HG/T 2866 橡胶护舷
JC/T 170 E玻璃纤维布
JT/T 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件
JT/T 1037 公路桥梁结构检测技术规范
JT/T 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
JGJ 145 混凝土结构后锚固技术规程
JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程
JTG F80/2 公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程
JTG/T 3310 公路工程混凝土结构耐久性设计规范
JTG/T 3360—02 公路桥梁抗撞设计规范
JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范
JTS 153 水运工程结构耐久性设计标准
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
桥梁防船撞装置 anti-vessel-collision device
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。
3. 2
被动防船撞装置 passive anti-vessel-collision device
布置在桥梁周围,用于防止船舶直接碰撞桥梁墩台并在船桥碰撞时缓冲耗能、降低船撞力,兼具警示作用的装置。
3. 3
防船撞主动预警系统 intelligent vessel collision warning system
提前采用主动预警的手段,提醒或警示通过桥梁的船舶驾驶员谨慎驾驶的系统。
3. 4
独立式防船撞装置 freestanding anti-vessel-collision device
建造在桥梁主体结构之外,船舶撞击时用以隔离船桥直接接触的装置。
3. 5
附着式防船撞装置 attached anti-vessel-collision device
附着于桥梁主体结构的固定式或浮动式防船撞装置。
3. 6
浮动式防船撞装置 floating anti-vessel-collision device
附着于桥梁主体结构周围能随水位变化上下浮动的防船撞装置。
3.7
固定式防船撞装置 fixed anti-vessel-collision device
固定连接在桥梁主体结构上的防船撞装置。
3. 8
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. 9
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. 10
设防高程 elevation within the protection area
桥墩在水位变动区域内的设防保护范围,含设防底高程和设防顶高程。
4 材料
4, 1 钢材
4.1.1 钢板或型钢的化学成分和物理机械性能应符合 GB/T 700 和GB/T 1591 的规定。
4.1.2 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。
4.1.3 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。
4.1.4 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的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,宜采用无碱玻璃纤维布、玻璃纤维增强制品、芳纶纤维布等。
4.2.2 纤维增强复合材料用基体树脂及胶衣的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,宜采用环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂或不饱和树脂等。
4.2.3 纤维增强复合材料物理机械性能参数应符合表 1 中所列的规定。
表1 纤维增强复合材料的物理机械性能参数
4. 3 耗能芯材
不应与纤维增强复合材料发生化学反应,且其物理机械性能参数应符合表2中所列的规定,宜采用聚氨酯闭孔泡沫。
表2 耗能芯材的物理机械性能参数
4,4 混凝土
强度等级按设计文件要求且符合GB/T 14902的规定,宜使用预拌混凝土。
4.5 橡胶护舷
材质及力学性能应符合HG/T 2866的规定。
4.6 钢管混凝土
应符合GB 50936的规定。
5 设计
5. 1 基本规定
5.1.1 分类
桥梁防船撞装置包括防船撞主动预警系统和被动防船撞装置。被动防船撞装置可采用独立式防船撞装置和附着式防船撞装置,其中附着式防船撞装置包括浮动式和固定式等结构形式。
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降低到主体结构自身可接受的水平,且应兼顾对船舶的保护。
5.1.2.2 桥梁防船撞装置外形宜采用流线型,形状和几何尺寸根据安装位置的桥梁结构尺寸确定。
5.1.2.3 独立式和附着式防船撞装置结构类型、材料应考虑桥梁所处水文条件、结构形式、防撞标准等,并结合防船撞工程的耐久性、可维护性、经济性等因素进行确定。
5.1.2.4 防船撞主动预警系统应在船舶可能对桥梁的安全产生威胁时主动发出预警。防船撞主动预警系统宜进行专项设计。
5.1.3 设防范围
5.1.3.1 设防桥墩
防船撞装置原则上布设在通航孔区域,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确定设防桥墩。
5.1.3.2 设防高程
桥梁防船撞工程设防底高程应不高于最低通航水位,设防顶高程应根据最高通航水位及设防船型干舷高度确定。
5.1.4 耐久性设计
5.1.4.1 设计年限
在正常设计、生产、安装、运营和养护条件下,防船撞装置的设计使用年限不应低于15年。
5.1.4.2 钢结构
钢结构防腐蚀设计使用年限不应低于15年。钢结构外露部分宜采用复合材料包覆,且复合材料包覆厚度不应低于3 mm;或按照JT/T 722要求的相应涂装体系执行。
5.1.4.3 混凝土
应按照GB/T 50476的要求进行耐久性设计。
5.1.4.4 连接螺栓
法兰连接螺栓、橡胶护舷连接螺栓等宜采用不锈钢材质,等级不低于A4-70。其他非受力构件螺栓可采用镀锌材质。
5.1.4.5 其他
其他构件的耐久性设计应按照GB/T 50476、JTS 153和JTG/T 3310的要求执行。
5.2 设防代表船型
桥梁具体设防代表船型及船型尺度以相关批复文件为准;无相关批复文件时,应按所在航道规划通航船型作为设防代表船型,船型尺度可参照附录A。
5.3 船舶撞击速度
5.3.1 计算公式
船舶撞击速度宜根据桥区的实测数据或模拟试验数据确定。当不具备分析条件时,船舶撞击速度可按照JTG/T 3360—02要求计算。
5.3.2 水流速度
水流流速宜根据设计最大通航流量下桥区的实测流速确定,无实测流速资料时,可根据水流模型试验确定或按航道设计最高通航流量对应的洪水重现期取值。按航道设计最高通航流量对应的洪水重现期取值时,洪水重现期为2年时水流速度不小于2.5 m/s;洪水重现期为5年时水流速度不小于3.0m/s;洪水重现期为10年时水流速度不小于3.5m/s;洪水重现期10年以上时宜采用模型试验确定。
5. 4 船舶撞击力计算
5.4.1 设防船撞力
未布设防船撞装置的情况下,桥梁所承受的船舶撞击力可按照JTG/T 3360—02 的要求计算。对于Ⅲ级及以上航道桥梁也可按照数值分析计算获得设防船撞力。
5.4.2 撞击力削减率
防船撞装置撞击力削减率应根据JT/T 1414校核计算后确定,并在设计图纸中明确。
5.5 桥梁抗撞性能验算
5.5.1 桥梁结构或构件抗撞性能验算应分别进行强度验算和变形验算,可按照 JTG/T 3360—02 的要求计算。
5.5.2 墩柱抗弯计算和抗剪计算应按附录 B 执行。
5.6 桥梁抗撞设防目标
5.6.1 桥梁的船撞重要性等级应按照所属公路等级和桥梁分类,并根据 JTG/T 3360—02 的规定取用。对于有特殊要求的桥梁,其船撞重要性等级可根据具体情况研究确定。
5.6.2 船撞作用设防水准、抗船撞设防目标、抗撞性能等级可根据JTG/T 3360—02 的规定取用。
5. 7 独立式防船撞装置
5.7.1 设计要求
5.7.1.1 宜布设在桥墩的迎撞面。
5.7.1.2 在不侵入通航净宽的情况下可适当向航道方向布设。
5.7.1.3 桥墩顺桥向抗撞能力不足时,可布设在桥墩侧面。
5.7.2 结构类型
5.7.2.1 结构宜采用单桩或者群桩与承台形成桩承式结构。
5.7.2.2 桩基数量和深度应根据抗撞要求和地质情况确定,可采用钻孔灌注桩或钢管桩内部填充素混凝土或黄沙。
5.7.3 其他
独立式防船撞装置表面可根据需要设置固定式防船撞装置、警示标示(灯)等。
5.8 附着式防船撞装置
5.8.1 设计要求
5.8.1.1 附着式防船撞装置应合理分块,船撞后可以对损坏的 1 个或多个单元块进行更换。
5.8.1.2 浮动式防船撞装置应满足在设防高程范围内自由浮动。
5.8.1.3 浮动式防船撞装置水上部分高度应符合船舶不直接撞击桥墩的要求。
5.8.1.4 可采用钢质、纤维增强复合材料、耗能芯材、橡胶等材料。其中,钢材等级不应低于 Q235B。
5.8.2 连接
5.8.2.1 固定式防船撞装置宜采用预埋件及紧固螺栓的连接方式。若无法进行预埋,经评估在不影响结构安全性的前提下可采用化学植筋螺栓进行连接。
5.8.2.2 浮动式防船撞装置通过各节段之间的连接成整圈。
5.8.2.3 浮动式防船撞装置内侧宜布置橡胶护舷,避免防撞设施与桥墩直接接触。
5.9 防船撞主动预警系统
5.9.1 组成
防船撞主动预警系统由偏航预警模块、超高预警模块、超速预警模块及信息发布上报系统等全部或部分模块组成。
5.9.2 设计要求
5.9.2.1 系统应提供上下游方向各不少于 1 km 的有效预警范围。
5.9.2.2 系统船舶位置识别精度应小于 10 m。
5.9.2.3 系统应具备识别不同类型的船舶(例如货船、渔船、小艇等)及船舶的速度、航向等特征。
5.9.2.4 系统应能够以高频率更新船舶位置和相关数据,频率应不低于每 3 s 更新 1 次。
5.9.2.5 系统应具备高可靠性和稳定性,关键部件(例如雷达、摄像头等)宜具有 IP67 等级。
5.9.2.6 系统宜提供建议或自动执行操纵措施,包括声音、视觉等多种方式。
5.9.2.7 系统宜使用 2 种以上测试技术(例如雷达、AIS、GPS 等)来融合数据。
5.9.2.8 在软件实施过程中形成文档的内容要求应符合 GB/T 8567 的规定。
5.9.3 系统规模
根据预警需求和船舶交通密度、航道狭窄程度等因素,确定系统覆盖范围、需安装的传感器数量和处理能力。
5.9.4 系统布置
系统根据航道特点和预警需求布置,并在关键区域设置额外的传感器或摄像头。
5.9.5 系统功能
系统功能包括实时监测、分析、记录及调取船舶的航迹、速度、航向等数据,通过算法进行数据分析,判断潜在的危险情况,及时向船舶和相关人员发送警报信息。
5.9.6 系统软件设计
系统软件设计采用先进的算法和模型,对船舶数据进行实时分析和预测,准确判断潜在的碰撞风险。设计用户友好的界面,提供船舶位置和预警信息的可视化展示。
5.9.7 系统硬件选择
系统硬件优先选择高精度、高可靠性的传感器设备,并具备耐用、防水防尘等功能。
6 施工
6. 1 基本规定
6.1.1 防船撞装置施工前应熟悉设计文件,并对结构设计尺寸和关键施工参数核对,无误后方可实施。
6.1.2 项目完工后应对辅助装置、临时用地和弃土等及时处理,按要求进行桥墩处河床扫床,做到工完场清。
6.2 独立式防船撞装置
独立式防船撞装置的施工应按照JTG/T 3650 的要求执行。
6.3 附着式桥梁防船撞装置
6.3.1 钢结构焊接
6.3.1.1 装置所采用的焊接材料、焊接方法、工艺规程、预处理、焊后处理及检验要求等,均应符合GB 50661 的规定,并参照中国船级社《钢质内河船舶建造规范》开展工作。
6.3.1.2 装置所有主要、次要构件端部与板材连接的角焊缝,宜采用双面连续角焊缝。
6.3.1.3 焊缝等级应不低于Ⅱ级焊缝要求,并按无损探伤规范要求进行焊缝质量检测。
6.3.2 纤维增强复合材料
6.3.2.1 纤维增强复合材料施工前应对钢结构表面进行喷砂除锈,并涂刷树脂预处理。
6.3.2.2 纤维增强复合材料采用积层工艺施工时,应确保每层纤维布搭接布置合理、紧密, 铺层最小搭接宽度应不小于 50 mm。纤维增强复合材料厚度不低于 3 mm。
6.3.2.3 纤维增强复合材料固化后应采用角磨机打磨表面,确保平整。
6.3.2.4 纤维增强复合材料树脂中宜添加阻燃剂、紫外线吸收剂。
6.3.3 缓冲耗能材料
6.3.3.1 缓冲耗能材料可选用聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫等,应保持尺寸稳定性和不吸水性。
6.3.3.2 缓冲耗能材料填充时,宜采用高压喷射成型结合预制料填充,确保填充密实度。同时合理控制喷射速度,避免泡沫开裂、热量聚集,并采取必要的散热措施。
6.3.4 整体拼装
防船撞装置出厂前应进行预拼装,确保整体尺寸符合设计要求。
6.3.5 密性试验
防船撞装置钢结构完工后,应对节段进行密性试验,密性试验可采用水密性试验或气密性试验,并按附录C执行。
6.3.6 安装
6.3.6.1 固定式防船撞装置宜在低水位施工。若防撞装置为后增加,在确保结构安全的情况下可采用化学植筋螺栓进行连接,化学植筋施工应按照 JGJ 145 的要求执行。
6.3.6.2 浮动式防船撞装置通过螺栓完成节段之间的连接,螺栓连接时不应在水中进行。
6,4 防船撞主动预警系统
6.4.1 硬件安装
6.4.1.1 设备安装应根据使用条件,合理选择固件安装位置,紧固件应与桥梁连接牢靠,避免风、雨等对设备使用的影响。
6.4.1.2 线缆、光缆由基础内部的管道穿进配电箱,对电缆进行绝缘和导通测试,测试合格之后,将线缆按图与配线箱内的接线端子、防雷设备连接。
6.4.1.3 摄像机护罩及支架的安装应符合设计要求,确保摄像机能够覆盖到需要监控的范围,并且视野不受任何遮挡物影响,避免出现画面倾斜或者过度变形等问题,固定应安全、可靠,水平和俯、仰角应能在设计要求的范围内灵活调整,水平角应在 0°至 90°之间可调,俯仰角可以选择在0°至 45°之间可调。
6.4.1.4 接地体施工时应保证接地体与地面保持垂直。接地检查进行接地电阻测试,保证其接地电阻符合设计规范要求。若达不到要求,应补加接地体或采取其他措施。
6.4.2 系统调试
6.4.2.1 在各类设备安装完成后,按照该设备的使用说明书,在确保加电环境正常后,开始启动设备,以保证设备在初次启动时出现异常能够及时准确作出判断,避免造成损失。
6.4.2.2 逐个单机调试正常后才可进行多级联动调试,直到符合系统的各项功能,调试过程中做好记录。
6.4.3 部件编码
6.4.3.1 每个系统组成部件应有相应的编码以便于管理和维护。
6.4.3.2 编码方式应根据实际情况进行设计,宜采用统一的编码规范以便于管理和维护。
6.4.3.3 在编码时应充分考虑日后的维护、更新等可能性。
7 质量检验
7. 1 基本规定
被动防船撞装置验收应按照JTG F80/1或具有同等效应的质量检测要求进行检验。防船撞主动预警系统应按照JTG F80/2、JT/T 1037或具有同等效应的质量检测要求进行检验。
7. 2 外观
7.2.1 被动防船撞装置的整体颜色应为交通警示色,表面光洁,分划整齐,色彩醒目。对于有夜航要求的航段应采用反光材料制作。
7.2.2 被动防船撞装置在表面任一点的面内高差不大于 3.0 mm。
7.2.3 附着式防船撞装置的外表面应完整、无裂缝,不应有明显的脱落、凹痕、龟裂、划伤、污迹、分层、发白、起鼓、皱皮、鼓泡、返锈等;焊缝应平直均匀;表面涂层无漏涂、平整光滑、颜色均匀一致。
7.2.4 独立式防船撞装置的表面应设有清晰、牢固的警示标志。
7.3 材料
7.3.1 钢材
钢材的检验应符合4.1的规定。
7.3.2 纤维增强复合材料
纤维增强复合材料检验项目应符合表3中所列的规定。
表3 纤维增强复合材料检验项目
7.3.3 耗能芯材
耗能芯材的性能检验项目应符合表4中所列的规定。
表4 耗能芯材检验项目
7,4 结构尺寸
7.4.1 防船撞装置结构尺寸检验项目应符合表 5 中所列的规定。
表5 结构尺寸检验项目
7.4.2 防船撞装置构件尺寸极限偏差符合表 6 中所列的规定。
表6 防船撞装置构件尺寸极限偏差
单位为mm
7.5 防船撞装置整体性能检验
7.5.1 防船撞装置性能检验分为密性检验、浮动性能检验、防护性能检验。
7.5.2 密性检验应在加工阶段完成,宜采用充气试验的方法,检验方法应按附录 C 执行。
7.5.3 浮动式防船撞装置浮动性能检验在安装完成后进行,采用手动或其他外力竖直上下方面或转动方向作用于防船撞装置,装置可以自由浮动或转动为合格,否则为不合格。
7.5.4 防护性能检验对象为全尺寸分段或小比例模型装置。
7.5.5 防船撞装置的防护性能检验宜参照附录 D 的检验方法。
7.5.6 桥梁防船撞装置应具备降低防船撞等级内船撞力的防护性能,其性能应符合表 7 中所列的规定。
表7 防船撞装置的性能检验项目
表7 防船撞装置的性能检验项目(续)
8 验收
8. 1 基本规定
8.1.1 应符合工程勘察、设计文件的规定。
8.1.2 参加验收的各方人员应具备规定的资格。
8.1.3 验收应在施工单位自行检查评定的基础上进行。
8.1.4 隐蔽工程在隐蔽前应由施工单位通知有关单位进行验收,并形成验收文件。
8. 2 被动防船撞装置验收8.2.1 分类
被动防船撞装置的验收应包括厂内验收和现场验收。厂内验收包括节段、模块工厂内制作时的材料、尺寸、性能验收,现场验收指施工完毕后对施工情况的验收。
8.2.2 厂内验收
8.2.2.1 防船撞设施主体结构中涉及的钢材、纤维增强复合材料、耗能芯材等应送第三方检测符合设计要求后方能使用。
8.2.2.2 防船撞装置钢结构施工前应进行焊接工艺试验,合格后方可正式焊接。
8.2.2.3 防船撞装置制作完毕后应进行预拼装试验,各项尺寸符合表 5 的规定。
8.2.2.4 防撞设施存放及预拼场地,应平整、压实、排水良好和具有足够承载力。
8.2.3 现场验收
8.2.3.1 防船撞设施安装完毕后,外观应完好,如发生破损应及时修复。
8.2.3.2 防船撞装置连接件应连接紧固,并进行抽检。
8.2.3.3 防船撞装置整体浮态应符合设计要求。
8.2.3.4 防船撞装置设置高程应符合设计要求。
8.3 防船撞主动预警系统验收
8.3.1 系统硬件验收
8.3.1.1 安装设备材料的数量、规格型号、技术参数等应与合同文件、设计文件一致,合格证、质保卡、说明书及出厂检验报告等应齐全。
8.3.1.2 传感器安装位置应正确、牢固、端正, 表面平整,与结构物接触面紧密,应采取必要的防腐防护措施,信号线按要求连接到位。
8.3.1.3 数据采集设备应处于正常工作状态,机柜内电力线、信号线、元器件等应布线平直、整齐、固定可靠,插头牢固,标识清晰;出线管与箱体连接应密封良好,机柜内应无积水、尘土、霉变;机柜接地应连接可靠,接地引出线无锈蚀。
8.3.1.4 光电缆线路敷设与预警中心设备安装应符合 JTG F80/2 的相关规定。
8.3.2 系统软件验收
8.3.2.1 进行数据采集与传输软件功能完整性和一致性检查,正常采集、存储、转发监测数据,各项功能指标符合设计文件技术要求。
8.3.2.2 对数据采集、数据传输、数据处理、数据管理软件的功能进行完整性和一致性检查,确保各项功能指标符合设计文件的技术要求。
8.3.2.3 进行用户界面软件功能完整性和一致性检查,各软件模块功能符合设计文件技术要求,静态基础数据、实时监测数据、历史统计数据等各类数据显示准确、齐全。
8.3.2.4 软件整体请求响应速度、数据刷新率等性能指标符合设计文件技术要求。
8.3.2.5 进行系统整体安全性检查,确保符合设计文件中对于网络信息安全相关技术要求。
8.4 文件验收
8.4.1 合同相关文件包括合同协议书、合同谈判纪要等。
8.4.2 实施过程文件包括系统设计文件,系统变更文件,设备进场报验文件、监测设备设施安装记录、设备设施检验文件,监理文件(质量控制文件),有关会议纪要等。
8.4.3 技术成果文件包括系统竣工图、实施成果报告、系统试运行报告、硬件维护手册、软件操作手册等。
9 管养
9. 1 基本规定
9.1.1 防船撞装置竣工前,应制定相关维养和管理办法,对防船撞装置实行常态化管养,确保长期稳定运行。
9.1.2 对于船撞事故造成损坏后,桥梁管养单位应组织相关单位对防船撞工程的抗撞性能进行评估,采取相关维修措施,并恢复其性能。
9.1.3 定期检查的频率宜不小于 2 月/次。
9.2 被动防船撞装置管养
9.2.1 附着式防船撞装置
9.2.1.1 定期检查防船撞装置结构是否出现损坏,若发生损坏,应及时修复。
9.2.1.2 观察防船撞装置浮态,检查防船撞装置是否存在整体吃水不平衡的情况。
9.2.1.3 检查防船撞装置的腐蚀及磨损情况,若出现防腐涂层损伤及脱落的情况,应及时进行表面修补。
9.2.1.4 定期检查防船撞装置是否存在零件遗失或松动的情况,如螺栓、护舷等,缺失后,应补齐或拧紧。
9.2.1.5 遭受船舶撞击后,应立即检查防船撞装置的受损情况,并进行修复,节段结构大范围破损时,应将防船撞装置节段拆卸更换。
9.2.1.6 防船撞装置各部件设计使用年限参照表8 中所列的规定。
表8 防船撞装置各部件设计使用年限
单位为年
9.2.2 独立式防船撞装置
9.2.2.1 定期检查防船撞装置结构完整性,有无露筋、破损、剐蹭等情况。
9.2.2.2 定期检查防船撞装置外表警示标识有无脱落、模糊等情况,必要时进行更换。
9.2.2.3 防船撞装置整体倾斜超过 10%时,应采取必要的纠偏措施,必要时拆除重建。
9.3 防船撞主动预警管养
9.3.1 硬件设施日常检查
定期对监测设备进行外观、中心机房设备和功能检查,确保其稳定运行。
9.3.2 硬件设施定期与应急维护
宜每半年进行1次全面维护,遇有紧急情况如设备损坏立即进行修复。
9.3.3 软件系统日常检查
宜每周进行1次日常检查,监控软件运行状态,确保数据处理和警报功能正常。
9.3.4 软件系统定期与应急维护
定期更新软件,提升数据分析和预警准确性,应急情况下确保系统快速恢复。
附 录 A
(资料性)
广西行政区域内河主要通航代表船型尺度
A.1 干货船船型主尺度见表 A.1。
表A.1 干货船船型主尺度系列
A.2 集装箱船船型主尺度见表 A.2。
表A.2 集装箱船船型主尺度系列
A.3 液货船(化学品船、油船)船型主尺度见表 A.3。
表A.3 液货船(化学品船、油船)船型主尺度系列
A.4 自卸砂船船型主尺度见表 A.4。
表A.4 自卸砂船船型主尺度系列
附 录 B
(规范性)
墩柱构件抗撞性能计算
B.1 钢筋和钢骨混凝土构件抗剪承载力应按公式(B.1)~公式(B.11)进行计算:
vyd = Φs (vcd + vwd + vsd) ·························································· (B.1)
vcd = 0.8VcAg ····································································· (B.2)
········································ (B.3)
Cd ··········································· (B.4)
ps ········································································· (B.5) pw ·········································································· (B.6)
C
vwd ··············································· (B.8)
vsd = 580fywDtw ·································································· (B.9)
f’c = 0.8fcu,k + 8································································ · (B.10)式中:
vyd ——构件的抗剪承载力设计值,单位为千牛(kN);
vcd ——混凝土部分的抗剪承载力设计值,单位为千牛(kN);
vwd ——箍筋部分的抗剪承载力设计值,单位为千牛(kN);
vsd ——钢骨部分的抗剪承载力设计值,单位为千牛(kN);
Φs ——抗剪冲击效应折减系数,取0.7;
vc ——混凝土剪切强度,单位为千帕(kPa);
Ag ——构件横截面的毛截面面积,单位为平方米(m2);
f’c ——混凝土28d圆柱体抗压强度标准值,单位为兆帕(MPa);
fcu,k ——为混凝土立方体抗压强度标准值,单位为兆帕(MPa);
C1 、C2——配筋计算系数和轴力计算系数,其中0.025≤C1 ≤0.25;
ps ——螺旋或环形箍筋体积配箍率;
fyh ——箍筋的抗拉强度设计值,单位为兆帕(MPa);
Asp ——同一截面上螺旋或环形箍筋的总截面积,单位为平方米(m2 );
D ' ——自箍筋环中心线量取的箍筋环直径,单位为米(m);
S ——箍筋间距,单位为米(m);
μd ——构件塑性铰区的转角延性需求;
pw ——矩形箍筋在计算方向的体积配箍率;
Av ——加载方向的同一截面上箍筋的总截面积,单位为平方米(m2);
b ——矩形构件截面宽度,单位为米(m);
Pc ——包含侧倾力的墩柱轴力,单位为千牛(kN);
ng ——独立的箍筋环数量;
dj ——加载方向上截面有效剪切高度,为自受压区边缘到受拉钢筋合力用点的距离,单位为米(m);
fyw ——钢骨的屈服强度设计值,单位为兆帕(MPa);
D ——钢骨的腹板高度,单位为米(m);
tw ——腹板厚度,单位为米(m)。
B.2 钢筋和钢骨混凝土板式构件在较弱方向(面外)受力时,应按墩柱计算其抗剪性能;在较强方向受力时,应按公式(B.11)验算抗剪性能:
vyd = Φs (341.35)f + 1000pwfyh) bdj ≤ 656.43)f0.8Ag ··························(B.11)式中:
Vyd——构件的抗剪承载力设计值,单位为千牛(kN);
Øs——抗剪冲击效应折减系数,取0.7;
Ag——构件横截面的毛截面面积,单位为平方米(m2);
fc' ——混凝土28d圆柱体抗压强度标准值,单位为兆帕(MPa),按照公式(B.10)进行计算; fyh——箍筋的抗拉强度设计值,单位为兆帕(MPa);
ρw——矩形箍筋在计算方向的体积配箍率;
fcu,k——为混凝土立方体抗压强度标准值,单位为兆帕(MPa);
b——矩形构件截面宽度,单位为米(m);
dj——加载方向上截面有效剪切高度,为自受压区边缘到受拉钢筋合力用点的距离,单位为米(m)。 B.3 轴压比小于 0.5,且剪跨比为 1.5 以上的钢筋和钢骨混凝土柱式构件的弯曲变形性能应按 B.4 计算,其他钢筋混凝土柱式构件的弯曲变形性能应进行专门研究。
B.4 构件的弯矩-转角关系应采用图 B.1 规定的理想弹塑性模型描述。
图B.1 钢筋混凝土构件的弯矩-转角的关系标引序号说明:
a ——截面等效屈服点;
b ——极限变形点;
1、2、3——分别对应构件的性能等级1、2、3; My ——构件截面等效屈服弯矩;
Mu ——构件截面极限弯矩;
θy ——构件塑性铰区等效屈服转角;
θu ——构件塑性铰区极限转角;
α ——构件性能等级系数。
附 录 C
(规范性)
防船撞装置气密性检验方法
C.1 一般规定
C.1.1 在进行桥梁防船撞装置气密性试验时,应在被试验项目充分接近完工阶段。
C.1.2 密性试验前,不应在焊缝处涂刷油漆、树脂等涂料或敷设绝缘材料。密性试验的焊缝区域应保持清洁和干燥。
C.2 试验原理
本试验通过将压缩空气充入舱内并保持规定的压力和时间,以检查密性舱室焊缝是否漏气的试验。
C.3 试验设备
C.3.1 设备组成
试验设备由空气、压力表、空压机系统等组成。
C.3.2 空气
气密性试验所用气体,应为干燥、清洁的空气。
C.3.3 压力表
C.3.3.1 试验时至少应采用 2 个量程相同且经过计量校核合格的压力表。
C.3.3.2 压力表的量程极限值应为试验充气压力的 2 倍为宜,但不应低于 1.5 倍和高于 4 倍。
C.3.3.3 压力表精度不应低于 1.5 级。
C.3.3.4 压力表的直径大小,应保证试验人员能清楚地看到压力指示值。
C.3.3.5 压力表应独立安装,不应和其他管相连接;
C.3.3.6 压力表应安装在被试验容器的顶部便于观察的位置。
C.3.3.7 压力表的校验和维护应符合国家计量部门的规定。
C.3.4 空压机系统
C.3.4.1 空压机系统包含:空压机、储气罐、干燥机以及过滤器等。
C.3.4.2 空气机系统宜安装在空气湿度低,灰尘少,空气清新且通风良好的场所。
C.3.4.3 根据试验要求以及舱室大小,选取合适功率、合适排气量以及合适压力的空气压缩机。
C.4 试验规程
C.4.1 试验时温度条件
试验温度应在0 ℃~30 ℃下进行,试验过程中温度变化±5 ℃。
C.4.2 试验时环境气压要求环境气压为标准大气压。
C.4.3 试验时试验压力要求
气密性试验充气压力取0.02 Mpa~0.03 Mpa。气密性试验检测压力取0.015 Mpa。
C.4.4 试验通用条件
C.4.4.1 气密性试验应有专门的试验场地,并应有可靠的安全防护措施。
C.4.4.2 试验用检漏液采用肥皂水,用喷壶喷洒在焊缝上检查。
C.4.4.3 试验前各连接部位的紧固螺栓应装配齐全,紧固妥当。
C.4.4.4 试验过程检查期间压力应保持不变,不应采用连续加压来维持试验压力不变。
C.4.4.5 相邻舱室不准许同时进行气密性试验。
C.4.4.6 若环境温度低于 0 ℃进行试验时,应采取防冻措施,将肥皂水加热后使用。
C.4.4.7 试验过程中无关人员不准许在试验现场停留。
C.4.5 试验合格标准
在试验检测压力下,所有应检查焊缝的表面,喷洒肥皂水不产生气泡即为合格。
C.5 试验步骤
C.5.1 密封:桥梁防船撞装置节段到位,将舱室上的盖板口密封。
C.5.2 加压:密封到位后,关闭空压机排气阀,打开进气阀,使舱室压力缓慢上升,试验过程按规定试验充气压力的10%逐级升压,直至规定试验充气压力。
C.5.3 保压:压力上升到规定试验充气压力后开始保压,保压时间为15min。
C.5.4 泄漏量:保压时间完成后检查气密性泄漏,泄漏范围不准许超过5%的试验充气压力。
C.5.5 不良检测:气密性检测泄漏超过标准,即为不良。取肥皂水喷涂在焊缝处,观察是否有气泡产生,并用记号笔标记。
C.5.6 正常检测:气密性检测压力无明显下降后,将舱内气压降至试验检测压力0.015 MPa,然后在所有焊缝上喷涂肥皂水进行渗漏检查,无气泡产生,即为合格。
C.5.7 返修检测:气密性检测不良返修后再次进行气密性检测直至合格。
C.5.8 泄压:合格后,打开空压机排气阀,舱室压力缓慢降压至零位。
C.6 安全措施
C.6.1 操作人员应熟悉工艺过程,密切注意压力表变化,不准许超压。
C.6.2 试验过程中如发现异常响声,压力下降或加压装置不正常,应立即停止升压,待原因查明后再进行试验。
C.7 试验报告
应包括下列内容:
——说明试验系按本文件执行;
——防船撞装置产品的单位工程、验收部位、施工单位、制造单位、验收节段编号等; ——试验场所的温度和相对湿度;
——试验所用设备和仪器的类型;
——试验气体压力检查评定记录;
——试验气体保压检查评定记录;
——试验焊缝位置气密检查评定记录。
附 录 D
(资料性)
防船撞装置防护性能检验方法
D.1 试验原理
本试验通过大质量冲击物水平撞击试验装置,模拟船舶撞击桥梁或防船撞装置,通过比较防船撞装置前后的冲击力、撞击时间等指标,对防船撞装置的消能效果进行评价。
D.2 试验设备
D.2.1 设备组成
试验设备由钢轨、冲击车、牵引装置、脱钩装置、反力墙等组成,见图D.1。
图D.1 冲击试验原理
标引序号说明:
1——牵引装置;
2——脱钩装置;
3——冲击车;
4——钢轨;
5——反力墙。
D.2.2 钢轨道
2根平直的钢轨,平行固定在水平平面上。
D.2.3 冲击车
D.2.3.1 冲击车设有轮轨,保证在钢轨道上滚动行驶。
D.2.3.2 冲击车驱动装置不作要求,可自带驱动装置,也可采用被动牵引方式。
D.2.3.3 冲击车的尺寸与其配重相匹配,冲击车整体质量在 10 t~100 t 范围内调整。配重布置合理,在撞击时配重不发生晃动。
D.2.4 牵引装置
牵引系统采用大功率卷扬机、落锤式等。实现冲击车在100 t重量范围内,冲击瞬时速度达到5m/s,同时冲击速度可调。
D.2.5 脱钩装置
D.2.5.1 在冲击车撞击防船撞装置前,通过脱钩装置断开牵引系统和冲击车的连接,保证小车以匀速的自由状态撞击试验物。
D.2.5.2 脱钩装置采用电磁式或机械式。
D.2.6 反力墙
D.2.6.1 反力墙主要用于承受冲击车的瞬时冲击力,并对冲击力进行记录。
D.2.6.2 在最大冲击力下反力墙不发生结构性损坏。
D.2.6.3 反力墙上布设连接点,保证防船撞试验固定在反力墙上。
D.2.6.4 反力墙上布设力传感器。
D.3 测试仪器
D.3.1 反力墙上布设力传感器,测试并记录瞬时冲击力。
D.3.2 冲击车上布设加速度和速度传感器,测试并记录撞击瞬间速度和加速度。
D.4 试验程序
D.4.1 防船撞装置试验样品
D.4.1.1 试验样品内部结构与实际生产产品厚度一致,试验样品高度≤3 m,宽度≤3m。
D.4.1.2 试验样品留有连接孔,与反力墙可靠连接。
D.4.2 冲击速度
根据项目设防条件,试验前确定冲击速度。若无明确要求,取4.1m/s(8节)。
D.4.3 冲击车质量
根据代表船型质量,依照相似比关系,确定冲击车质量。
D.4.4 防船撞装置撞击量
试验承受的冲击能量根据代表船型、船速及相似比确定,计算方法见公式(D.1)。
E' = E × Y 3 = 0.5 × DWT × v 2 × Y3 ·················································(D.1)式中:
E ' ——防船撞装置承受的撞击能,单位为焦耳(J);
E ——代表船型撞击能,单位为焦耳(J);
DWT ——代表船型载重吨,单位为千克(kg);
Y ——相似比系数;
V ——船舶撞击速度,单位为米每秒(m/s)。
D.4.5 撞击次数
根据确定的防船撞装置承受的撞击能,计算冲击车配重,若冲击车的配重大于额定载荷,则可以采用累加撞击的方式,将撞击能传递给防船撞装置,计算方法见式(D.2)。
n = E '/Ec = E '/0.5 x m x v 2 ······················································· (D.2)式中:
n ——冲击次数;
m ——冲击车质量,单位为千克(kg);
v ——船舶撞击速度,单位为米每秒(m/s)。
D.4.6 试验时温湿度条件
试验温度在0 ℃~30 ℃下进行,试验过程中温度变化±5 ℃。
D.5 试验步骤
D.5.1 利用牵引装置带动冲击车水平撞击反力墙,记录瞬时冲击力。
D.5.2 防船撞装置试验样品安装在反力墙上,利用牵引装置带动冲击车1次或多次撞击防船撞装置,记录传递到反力墙上的瞬时撞击力。
D.5.3 冲击试验时,冲击车平面与反力墙或防船撞装置试验样品平面夹角不应大于2°。
D.5.4 水平冲击试验时,使冲击车沿钢轨以预定速度运动,并在达到反力墙或防船撞装置试验样品时达到所需的冲击速度。
D.5.5 无论采用何种牵引方式,撞击瞬间的冲击速度应控制在预定冲击速度的±5%以内。
D.5.6 试验后按照相关标准规定,比较裸撞和有防船撞装置情况下冲击变化情况,进行试验结果分析。
D.5.7 撞击力降低(削减)率参考式(D.3)进行计算:
ξ = (f __ f ')/f x 100% ···························································· (D.3)式中:
ξ ——撞击力降低率;
f ——裸撞情况下瞬时最大撞击力,单位为牛(N);
f ' ——多次撞击下防船撞装置瞬时最大撞击力,单位为牛(N)。
D.6 试验报告
报告包括下列内容:
——说明试验系按本规范执行;
——防船撞装置产品的名称、规格、型号、设防等级、设防代表船型、设防船撞击速度等;
——试验样品的数量、规格、重量、结构图;
——试验场所的温度和相对湿度;
——试验所用设备和仪器的类型;
——试验时,防船撞装置样品的放置状态;
——试验样品、试验顺序和试验次数;
——裸撞和安装防船撞装置情况下的冲击速度、最大减加速度;
——裸撞和安装防船撞装置情况下的最大冲击力、冲击时长;
——防船撞装置试验样品的原厚度及撞击后的厚度;
——防船撞装置试验样品最大变形量;
——防船撞装置性能评价。
参 考 文 献
[1] JTG D60 公路桥涵设计通用规范
[2] 中国船级社.钢质内河船舶建造规范[M].北京:人民交通出版社,2016.