美国节段梁标准与国内标准的差异

徐林峰叶茂盛李进凯

摘要：20世纪70年代末体外预应力混凝土桥梁在法国和美国得到较大规模发展，节段梁预制拼装桥梁施工技术在国外应用较多，尤其是东南亚地区国家此种施工技术非常普遍，越来越多的中国企业响应“一带一路”倡议走出去参与当地基础设施建设中去，但是目前中国海外项目大部分为国际竞标项目。

关键词：节段梁标准；技术；创新

1.关键技术与创新

1.1概述

东南亚区域高速公路工程建设中所采用的设计及施工规范是美国国家公路和运输管理协会标准（theAmericanAssociationofStateHighwayandTransportationOfficials,AASHTO），目前在东南亚国家得到了广泛应用。

东南亚地区高速公路工程建设适用的美国标准，主要分为四级，他们是国家标准、政府标准、专业标准和公司标准；东南亚地区采用的AASHTO标准属于专业标准。

1.2研究路线

通过网上搜索查阅文献、咨询业主，建立南部非洲规范体系调查表；根据规范内容，分类进行中国规范与AASHTO体系规范进行对应性分析，找出差异性。

1.3创新点

由于东南亚地区高架桥工程规范为综合性规范，而我国关于高架桥工程施工规范细分了很多，本研究报告将AASHTO中高速公路规范进行列表分析，列出了AASHTO规范与中国规范的对应关系。按设计规范、试验规范、施工规范系统的对AASHTO规范与中国规范的差异性进行了对比分析，以便借鉴者很快能对AASHTO规范有个概念性了解，然后能较快的AASHTO规范与中国规范的差异性有所了解与借鉴。

2.美国节段梁标准与国内标准的差异技术研究

2.1.研究缘由

随着东南亚地区基础设施建筑的快速发展，中建企业参与国际竞争和交流的机会也日益增强，本研究报告依托泰国高架桥项目，对美国国家公路和运输管理协会标准（theAmericanAssociationofStateHighwayandTransportationOfficials，以下简称AASHTO）规范体系下的设计规范、施工规范及道路材料规范、试验程序的ASTM（internationalAssociationforTestingMesting,IATM）.

再此背景下，节段箱梁在设计与施工等方面的分歧将直接导致建成后的高架桥梁的使用性能的差异。这就要求我国企业对美国AASHTO规范体系下有代表性的高速公路设计规范有一个全面、准确、清晰的把握，并通过设计规范及施工规范的对比，找出我国行规规范与AASHTO规范的差异性。

2.2AASHTO规范体系概述

AASHTO作为美国交通运输问题的非营利性研究机构，是美国最著名的公路与交通协会，其目标是建立安全的交通系统、在确保机动性的同时促进经济繁荣和环境保护，对于美国国家交通运输法规与政策的制定和颁布有较大话语权。AASHTO的标准和规范涵盖海陆空交通系统，在路桥方面，主要涉及道路桥梁的修建和改建改造工程设计、施工、养护及交通设施运营。根据具体应用划分的标准体系，具体应用划分的AASHTO标准是基于第1项的研究成果，并结合AASHTO的应用指南，可以将其为理解为基于应用的“合集”。具体包括：

a交通运输材料及取样和测试方法b路面及其相关结构的设计、施工和管理c路面力学经验设计法及其校正d桥梁设计（LRFD法）（可含抗震设计和隔震设计）

e桥梁施工（LRFD法）（可含施工期间风荷载影响指南）f节段浇筑混凝土桥梁设计和施工g路桥几何及线形设计h人行桥设计（LRFD法）i道路标识、发光标识和交通信号灯支撑结构的LRFD相关规范j桥梁评估k桥梁临时工程设计

2.1.4美国标准下高速公路规范与中国高速公路规范的对应关系概述

（1）节段梁施工规范标准差异性比较

本项目节段梁施工标准采用AASHTO：《GuideSpecificationsforDesignandConstructionofSegmentalConcreteBridges》2NDEDITION1999.(INTERIM.2003)，即美国国有公路运输管理员协会：《混凝土桥梁节段箱梁设计和施工规范指南》第二版1999（过渡期2003）。中国节段梁施工标准采用《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》CJJT111-2006。

从两种标准目录内容可以得出如下结论：

（1）美国节段梁规范适应范围较广，原位现浇法节段施工、预制拼装法施工节段、顶推法节段施工都有针对性的标准；中国目前只有针对预制拼装法施工节段梁的规范。

（2）美国规范以材料对象为主线，针对材料发生的不同阶段的工序编制相关规范标准。中国规范是以整体施工流程为对象编制相关的规范标准。

（3）中国规范有施工准备、预制场地、拼装预制节段、架桥机等内容的标准要求，尤其是拼装预制节段方面规定的较为详细，而美国规范在节段架设方面内容较少。

2.1节段预制材料

AASHTO规定

表格1AASHTO规范节段梁主要材料检验试验表

注：ACI—美国混凝土协会ASTM—美国材料与试验协会AASHTO—美国国有公路运输管理员协会

CJJT111-2006规定

表格2CJJT111-2006规范节段材料要求表

对比可知美国规范对节段材料的检验测试规定的比较具体，中国规范规定的较为笼统，中国规范只是对钢筋和混凝土有具体规定，后张预应力材料、管道注浆材料、接缝环氧树脂没有提及。美国规范对钢筋加工没有提及，中国规范对钢筋加工规定的很具体可操作性强。

2.2模板系统

AASHTO规定模板连接错台的规定，平面部分错台不超过1/16英寸（1.6mm），阴阳角部分错台不得超过1/8英寸（3.2mm）。现场浇筑段相邻配合面之间的偏移量不得超过1/4英寸（6.4mm）。

CJJT111-2006规定

2.3节段的制作

AASHTO规定

表格3Completedsegmenttoleranceforsegmentalboxgirderbridgeconstruction.(Tocorrelatetolerances,seesketchesbelow.)

完工节段箱梁桥的施工限差。（相关限差见下面的草图）

中美两国规范共有的检查项目有长度、断面尺寸、预留孔等3项，中国规范独有的检查项目有混凝土抗压强度、表面平整度、轴线偏移量、预埋件等4项，美国规范特有的检查项目有隔板厚度、横向坡度和纵向坡度、剪力键位置等3项。美国规范中现浇节段梁长度指的是悬臂浇筑法中每个浇筑节段的长度。

美国规范中有2项标准检查内容不合理。

（1）预留孔中没有吊孔位置的检查

节段梁吊装有2种方式，翼缘板吊装和吊装孔吊装，其中吊孔位置的布置关系到梁体内部的应力分布，合理的吊孔布置可以减少梁体裂纹对质量控制非常重要，而美国规范里没有关于吊孔位置检查的内容。

（2）剪力键位置检查

节段梁预制制作采用定型钢模板，剪力键位置靠移动端模、固定端模和匹配段剪力键位置来控制，但是究其源头是靠模板系统中的端模来控制，剪力键位置检查应归属于模板检查范围里，但是在美国规范中模板系统检查只是检查模板错台项。

3.结语

通过对比中国规范并不落后并且有些方面更加先进合理，我们在积极吸纳国际先进技术的基础上，大力推动中国标准“走出去”，中国规范走出去的意义重大，是一个国家软实力和硬实力的综合体现。不仅能有效带动“一带一路”沿线国家的基础建设蓬勃发展，使中国资本、中国工程、中国制造和中国服务获得更广阔的发展空间，同时也能极大地帮助国内企业促进产业升级，提升全球市场竞争力。让更大范围的国际市场接受和采用中国标准，将极大地提升我国国家形象和国际话语权。