楊志明

（中鐵一局集團(tuán)海外事業(yè)部，西安 710054）

1 引言

中資企業(yè)在“走出去”的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)中外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范差異不熟悉導(dǎo)致的項(xiàng)目履約過(guò)程中問(wèn)題頻發(fā)，工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為制約中國(guó)企業(yè)國(guó)際化發(fā)展的重要瓶頸。因此，中資企業(yè)提出一些“屬地化”建設(shè)理念，應(yīng)在使用工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“屬地化”方面邁出重要的一步。

本文基于上述認(rèn)知，主動(dòng)運(yùn)用屬地技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)際解決項(xiàng)目履約中的圖紙審核、圖紙深化工作，達(dá)到技術(shù)方案適用經(jīng)濟(jì)的目的。

2 工作方法

結(jié)合所在國(guó)家法律法規(guī)規(guī)定和商業(yè)合同約定及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范使用條件，借鑒中國(guó)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，重新建立全面使用新西蘭規(guī)范來(lái)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的思維和工作方式，從設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)荷載2 個(gè)方面進(jìn)行工作，從根本上解決差異化問(wèn)題。

3 總體設(shè)計(jì)理念

3.1 規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則

采用新西蘭規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，基于概念設(shè)計(jì)，對(duì)案例橋梁進(jìn)行了新的總體構(gòu)造布置，車輛行駛建筑線界等符合要求【1】。

初步設(shè)計(jì)為3 跨簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)橋梁，跨越1 個(gè)潮汐河流，橋梁總長(zhǎng)度98.73m，單跨度為32.0m，橋梁上部結(jié)構(gòu)由位于彈性支座上的7 榀，1.3m 高的后張混凝土T 梁組成，橋面寬度10.54m（雙向車道3.5m×2，雙側(cè)護(hù)欄車道間隙0.5m×2，雙側(cè)護(hù)欄寬度0.5m×2，單側(cè)人行道寬1.3m，單側(cè)人行道欄桿0.24m），采用φ1 350mm 鉆孔灌注樁基，設(shè)計(jì)壽命為100a。

3.2 結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)參數(shù)

南太平洋地區(qū)結(jié)構(gòu)材料參數(shù)為：預(yù)應(yīng)力梁混凝土【2】，混凝土強(qiáng)度28d，fc=50MPa；現(xiàn)場(chǎng)澆筑基礎(chǔ)和甲板混凝土，混凝土強(qiáng)度28d，fc=45MPa；鋼筋【3】300 級(jí)，屈服強(qiáng)度 300MPa；鋼鐵 500 級(jí)，屈服強(qiáng)度（微合金）500MPa；鋼筋彈性模量Esr=200 000MPa；鋼結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度 275MPa；鋼結(jié)構(gòu)彈性模量 Es，s=200 000MPa；彈性支座剪切模量Gr=0.9GPa。

3.3 設(shè)計(jì)水文地質(zhì)參數(shù)

正常情況下，施工狀態(tài)地下水位標(biāo)高0.5m；設(shè)計(jì)長(zhǎng)期地下水位1.5m，極端地下水位2.5m。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，土壤設(shè)計(jì)參數(shù)如表1 所示。

表1 土壤設(shè)計(jì)參數(shù)表

3.4 設(shè)計(jì)壽命和耐久性

橋位于內(nèi)陸，距海岸線超過(guò)500m。橋址被認(rèn)定是在沿海潮汐、噴涂、浪濺區(qū)，暴露分類是C 類。同時(shí)，地質(zhì)報(bào)告地下水分析顯示相應(yīng)的氯化物和硫酸鹽水平升高XA2 分類。標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【2】）表3.7 規(guī)定預(yù)期設(shè)計(jì)壽命100a 最小要求保護(hù)層增加到一個(gè)更高等級(jí)允許濕度水平和風(fēng)險(xiǎn)分類的C 類，選取混凝土強(qiáng)度、添加劑類型和保護(hù)層厚度，在混凝土混合料中添加防腐劑。

C 類區(qū)混凝土配合比水泥摻量應(yīng)≥370kg/m3，水膠比不超過(guò)0.45，30%粉煤灰輔助膠凝材料和BASF MCI 2006NS 防腐劑。預(yù)應(yīng)力梁混凝土，28d 混凝土強(qiáng)度f(wàn)c′=50MPa，最小混凝土保護(hù)層（文獻(xiàn)【2】表3.7）為60mm。梁現(xiàn)澆基礎(chǔ)、橋面和隔板混凝土，28d 混凝土強(qiáng)度f(wàn)c′=45MPa，最小混凝土保護(hù)層（文獻(xiàn)【2】）為 70mm。

4 設(shè)計(jì)荷載

4.1 Load Factors and Load Combinations 荷載系數(shù)和荷載組合

在NZTA 橋梁手冊(cè)（文獻(xiàn)【1】）中對(duì)荷載系數(shù)和荷載組合進(jìn)行了規(guī)定，數(shù)據(jù)分類選取符合表3.1 使用極限狀態(tài)荷載因數(shù)和組合，并符合表3.2 承載能力極限狀態(tài)荷載因數(shù)和組合，在2 類極限狀態(tài)下選取荷載組合類型及分項(xiàng)系數(shù)，然后分別計(jì)算荷載，最終計(jì)算出設(shè)計(jì)作用效應(yīng)荷載組合值。樁設(shè)計(jì)的垂直靜荷載和活荷載采用表3.2 中1A 型組合，來(lái)源于橋梁上部結(jié)構(gòu)，因此，樁基還承受橋臺(tái)的側(cè)向路基填土壓力。預(yù)計(jì)地震作用將向基礎(chǔ)上施加的水平設(shè)計(jì)荷載，設(shè)計(jì)時(shí)選取為地震效應(yīng)和水平載荷，采用荷載組合表3.2 中3A 型組合。

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)荷載進(jìn)行了4 個(gè)分類：永久作用、可變作用、偶然作用和地震作用，也是考慮承載能力和正常使用2 類極限狀態(tài)，進(jìn)行分項(xiàng)目組合。

本文僅對(duì)案例橋梁中的靜荷載、交通荷載、地震加速度反應(yīng)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行介紹。

4.2 靜荷載

靜荷載荷載采用標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【1】）第3.4.1 條規(guī)定的自重和3.4.2 條規(guī)定的附加自重和線性荷載?，F(xiàn)澆鋼 筯混凝土：24.0kN/m3，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土：25.0kN/m3，混凝土鋪裝層：1.5kPa，扶手：2.0kN/m。

4.3 交通活荷載

交通荷載為標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【1】）第3.2 節(jié)規(guī)定的HN-HO-72兩車道荷載，交通荷載水平效應(yīng)見第3.3 節(jié)規(guī)定，包括第3.4.14 條中指定的行人道荷載。這些都和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)有很大的不同。

4.3.1 HN 正常加載

正常荷載為1 個(gè)符合交規(guī)的交通狀況，加載在3.0m 寬與結(jié)構(gòu)通長(zhǎng)的條形面上。標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【1】）第3.2 節(jié)圖3.1 HNHO-72 所示，該荷載由2 部分組成：第一部分是1 個(gè)3m 寬，均布荷載3.5kN/m2，在橋梁通長(zhǎng)方向，可以是連續(xù)或不連續(xù)，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)有必要考慮最不利的影響；第二部分是1對(duì)軸重荷載120kN，間隔5m，應(yīng)放置于結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)最不利影響處。

在所有的荷載類型計(jì)算中，只加1 對(duì)軸重荷載，不管橋長(zhǎng)度或跨數(shù)。橋面板設(shè)計(jì)時(shí)，車輪接觸區(qū)域應(yīng)考慮，但對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)其他構(gòu)件設(shè)計(jì)，車輪接觸面影響則不需要考慮假定點(diǎn)荷載或線荷載形式。

4.3.2 HO 超重加載

超重荷載也包括2 個(gè)部分：第一部分，均布荷載與正常加載相同的均布荷載；第二部分，加載1 對(duì)間隔5m、240kN 的軸重加載。在這種情況下,有2 種車輪接觸區(qū)域即點(diǎn)或線荷載形式，其中應(yīng)使用最不利影響的一個(gè)。

4.4 地震加速度反應(yīng)譜

目前，現(xiàn)行的地震設(shè)計(jì)章節(jié)，地震風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域圖，地區(qū)系數(shù)為 0.6【4】。 參照抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)【5】反應(yīng)譜法，地震加速度反應(yīng)譜引用了特雷弗·瓊斯（Trevor Jones，1998）論文中的地震危害地圖提供了 50a、150a、450a 和 1 000a 重現(xiàn)期，C 型地面條件在0.2s 為自振周期的加速度反應(yīng)譜。450a 重現(xiàn)期的地震加速度反應(yīng)譜與標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【5】）進(jìn)行比較，地震危害圖對(duì)自振周期T=0.2s 和 μ=1，給出了含地區(qū)因素（0.6~0.7）g 的地震加速度。這相當(dāng)于不含地區(qū)因素，地震加速度反應(yīng)譜值（1.0~1.17）g。標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【5】）和標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【6】）在 2004 年 9 月頒布推薦 C 類地區(qū)地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜，在自振周期0.2s 取1.0g 加速度反應(yīng)譜值。通過(guò)比較，本項(xiàng)目所在地區(qū)為新西蘭以外區(qū)域，缺少統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采用比標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【5】）推薦值高1.0~1.17 倍的地震加速度反應(yīng)譜值。使用標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【5】）測(cè)定峰值重力加速度和其他加速度時(shí)，采用平均值1.10 倍。標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【5】）的最大危險(xiǎn)因數(shù)為1.3。對(duì)于設(shè)計(jì)壽命為100a、重要性等級(jí)為2 的結(jié)構(gòu)，該風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【7】）相同。案例采用1.3 的風(fēng)險(xiǎn)因數(shù)。

因此，地震加速度反應(yīng)譜峰值如下：

1）地基土壤分類——標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【5】）C 級(jí)等同于標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【7】）D 級(jí)；

2）風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)：1.3；

3）地區(qū)系數(shù)：0.6；

4）地震加速度峰值：0.36g（0.42×1.3×0.6×1.1）——標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【5】）要求的 1.1 倍推薦值；

5）0.2s 特征周期時(shí)地震加速度反應(yīng)譜: 0.86g（1.0×1.3×0.6×1.1）——標(biāo)準(zhǔn)（文獻(xiàn)【5】）要求的1.1 倍?；诘刭|(zhì)報(bào)告顯示的表層土，路堤填土和回填素土，不考慮表層土壤液化。

5 總結(jié)

經(jīng)過(guò)和外方業(yè)主和監(jiān)理一起工作，建立起共同工作工具和方法，取得溝通的互信。我方從工作中可以看到：外方很少提到使用經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集，而是更加重視項(xiàng)目的單次獨(dú)一性，一個(gè)計(jì)算，一個(gè)試驗(yàn)，一個(gè)設(shè)計(jì)，更多需要設(shè)計(jì)者通過(guò)計(jì)算、試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)定量明確；使用設(shè)計(jì)軟件，計(jì)算能力強(qiáng)，設(shè)計(jì)水平高且精細(xì)，三維可視化程度高；技術(shù)報(bào)告要求非常高，周密翔實(shí)，條款引用基礎(chǔ)資料有理有據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范。

6 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用國(guó)際工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能力水平衡量中資企業(yè)國(guó)際化程度，近年來(lái)隨著我國(guó)對(duì)外承包業(yè)務(wù)發(fā)展得到了一定的進(jìn)步。但在設(shè)計(jì)施工領(lǐng)域還存在許多不足之處，人們應(yīng)當(dāng)對(duì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不斷研究和運(yùn)用，縮小與境外區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)使用上的差異，培育核心技術(shù)能力，從而防范重大經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。