江蘇省地方標準《大跨度公路懸索橋耐久性設計指南》（征求意見稿）編制說明起草工作組2024年7月目錄一、目的意義 1二、任務來源 3三、編制過程 4四、主要內容及技術指標確定的依據 5五、重大分歧意見的處理過程和依據 12六、與相關法律法規和國家標準的關系 13七、實施推廣建議 13八、起草單位和起草人員信息及分工 14一、目的意義我國現代懸索橋的建設開始于1991年的汕頭海灣大橋的設計經過30多年的發展，到目前我國已經建造了80多座大跨度懸索橋，建設中的張靖皋長江大橋南航道橋跨度超過2300m，是世界上已開工建設的最大跨度懸索橋。在已經建成的幾十座懸索橋中，主纜及加勁梁的防腐方式差異比較大，有些橋的主纜采用了被動的防腐方式，一般10年以上開纜檢查發現主纜的腐蝕比較嚴重，部分照片如圖1所示。圖1早期主纜防腐方式下主纜的銹蝕情況嚴重有些大跨度懸索橋設計時對主纜和鋼箱梁就采用主動的防腐方式——通過保持主纜內部干燥，使主纜不具備產生腐蝕的條件，這種抽濕防腐的方式需要在主纜上設置進氣和排氣索夾，將干燥空氣通過壓力灌入主纜內部，從而排除纜內的水汽。圖2為常用的除濕系統的進氣和排氣索夾。圖2主動防腐的進排氣索夾懸索橋吊索使用周期長，長期暴露在自然環境中，承受著環境侵蝕、外界荷載、疲勞效應等因素的綜合作用，而腐蝕和疲勞共同作用造成吊索耐久性和承載力大幅度降低。懸索橋索夾體剛度與主纜剛度差異巨大，這種剛性體與柔性體組成的螺桿連接節點，其螺桿預拉力損失相對于其他鋼構件節點嚴重得多。在實際工程中，索夾抗滑力不足導致的滑動現象并不鮮見，由此造成對主纜甚至全橋受力的不利影響。設計合理耐久的索夾結構，是大跨度懸索橋精細化、耐久性設計的需要。主鞍座、散索鞍是懸索橋的關鍵構件之一，鞍槽中的壓力大，鋼絲排列密實，進入其中的水氣難以排除，內部鋼絲銹蝕無法檢查，合理的防腐設計是保證結構耐久性的前提；散索鞍需要在支承處活動（轉動或縱向移動），而該處的作用力很大，耐磨性高、耐腐蝕性能往往影響其耐久性。與加勁梁、橋塔等永久性構件不同，支座、伸縮縫、阻尼器等構件不要求使用壽命達到橋梁的設計使用年限。相對于這些構件的耐久性，它們的可檢性、可修性以及可換性同樣重要。伸縮縫的更換周期在8～15年；支座的更換周期與其材料類型有很大關系，因此離散性大，一般梁橋其更換周期約在20～60年之間。但是大跨度懸索橋則可能短得多。因此，支座、伸縮縫及阻尼器等耐久性設計，亦是大跨懸索橋應做的重要工作。由前述可知，近年來國內大跨度懸索橋陸續出現一些病害，主要表現在纜索結構、活動裝置耐久性及精細化設計方面。但是我國大跨度懸索橋設計采用的《公路懸索橋設計規范》中，對懸索橋耐久性設計的規定非常少，不足以指導目前的復雜環境的大跨度懸索橋耐久性的設計，因此急需編制可用于指導大跨度懸索橋耐久性設計的指南或標準。試點工作的主要任務就是根據我國近些年的工程實踐經驗和研究成果，編制《大跨度公路懸索橋耐久性設計指南》，實現以下幾方面的目標：（1）通過指南的制訂工作，充分吸收近年來我國公路懸索橋耐久性設計、施工和養護中的先進成果，盡可能體現我國公路懸索橋防腐的技術發展水平；（2）通過指南制訂盡可能反映我國近年來出現的針對不同結構形式懸索橋耐久性設計新理念、新方法、新材料和新工藝，完善懸索橋耐久性設計中出現的共性問題，以及提高懸索橋耐久性材料的檢驗、設計、施工、驗收與維護過程中的可操作性，進一步提高本指南對我國懸索橋耐久性設計的指導作用；（3）在既有的公路大跨徑懸索橋耐久性設計技術上，通過本指南的編制，促進智能化檢測裝備、先進設計理念、安全快速施工裝備、動態監控技術、科學的養護維修技術等在懸索橋耐久性設計中的應用，提升懸索橋耐久性設計的科學性和實用性。二、任務來源2022年6月，江蘇省市場監督管理局印發了《關于下達2022年度江蘇省地方標準項目計劃的通知》（蘇市監標〔2022〕192號），《大跨度公路懸索橋耐久性設計指南》批準立項，江蘇省交通工程建設局聯合中鐵大橋勘測設計院、西南交大、江蘇法爾勝、德陽天元共同承擔編制任務。三、編制過程指南編制工作過程如下：2022年6月，江蘇省市場監督管理局批準《大跨度公路懸索橋耐久性設計指南》地方標準立項。2022年7月～8月，江蘇交建局召集主編與參編單位相關人員討論指南的編制大綱，對申請書的編制大綱進行了討論修改，成立了指南起草小組，制定了編制計劃。2022年9月，起草工作組初步提交了指南的編制條款；10月中旬起草組進行視頻會議，對相關條款進行了初步討論和協調，形成指南第一稿。2023年1月，針對指南的范圍、規范性引用文件、術語與定義，起草組進行專門討論，特別針對規范性引用文件，進行了逐本明確。2023年3月，針對基本規定和環境兩章，起草組進行了修改討論。2023年4月～6月，每月一次起草組會議，分別對后續幾章的第一稿內容進行了修改和討論。2023年7～9月，起草組進行了各承擔部分的修改，匯總后形成了第2稿。2023年10月20日，編制組召開討論會，對第2稿進行討論，對相關指標進行了討論確認，提出修改意見，指示起草組修改。2023年11月～2023年12月，起草組進行第3次修訂，形成第3稿；2024年1月～3月，起草組繼續修改完善，形成專家咨詢稿。2024年4月，江蘇省交通工程建設局龍潭長江大橋建設指揮部在武漢組織召開了江蘇省地方標準《大跨度公路懸索橋耐久性設計指南》專家咨詢會。會議認為，指南初稿符合地方標準編制辦法的要求，體現了行業技術發展進步和先進性。2024年5月～6月，根據指南初稿專家咨詢具體意見，進一步對指南進行了修改和完善，形成了2024年7月稿和編制說明。2024年7月初，江蘇交建局組織專家對2024年7月稿進行了形式審查，提出修改意見。2024年7月，在形式審查的基礎上，進行了相應的修改，形成征求意見稿。四、主要內容及技術指標確定的依據（一）編制指導思想（1）服務行業、服務工程。體現標準為行業服務的指導思想，緊緊圍繞行業科學發展對懸索橋耐久性設計的迫切需求，從懸索橋纜索系統、主纜錨固系統、錨碇、橋塔和加勁梁、支座伸縮縫阻尼器及附屬結構等幾個方面開展耐久性設計指南的制訂工作，對公路懸索橋的耐久性設計起到支撐作用。（2）整合資源、群策群力。整合行業內公路懸索橋耐久性技術領域的主要技術資源，廣泛吸納懸索橋結構設計建造技術用材料的質量標準、質量檢測、橋梁設計及施工技術規定、橋梁養護與維修加固、工程實踐經驗、工程質量驗收與評定、施工工藝與設備制造等各方面的專家，深入吸收各地、各工程項目的好經驗好做法，嘗試引入國外資源，群策群力，結合各方智慧，共同做好指南制訂工作。（3）保質保量、及時規范。指南主編與參編單位及項目負責人確保充足的人力、物力投入到指南制訂工作。嚴格執行《中國工程建設協會標準管理辦法》、《工程建設標準編寫規定》等規定，指南編制過程中及時匯報工作進展，做好大綱、征求意見稿、送審稿和報批稿等各階段工作，按時、高質量、規范化、程序化地完成標準制訂工作。（二）編制原則（1）全面貫徹執行國家和行業的有關法律、法規和方針政策。相關法律法規制度辦法包括：《中華人民共和國公路法》、《公路安全保護條例》、《環境保護法》、《節約能源法》、《公路管理條例》、《公路建設市場管理辦法》、《公路工程質量管理辦法》、《建設工程勘察設計管理條例》、《行業標準管理辦法》等。（2）堅持貫徹落實現行國家和公路行業橋梁技術標準規范。特別注意和我國目前已頒布施行的橋梁設計、施工、耐久性和養護等相關標準和規范的兼容性和協調性，如《公路工程結構可靠性設計統一標準》、《公路橋涵設計通用規范》、《公路懸索橋設計規范》、《公路工程混凝土結構耐久性設計規范》、《懸索橋用主纜平行鋼絲索股》等。（3）堅持與現行橋梁設計和耐久性技術要求規范相協調。在原有的公路橋梁設計和耐久性設計技術的基礎上，重點解決填補公路懸索橋耐久性技術、設計、施工、驗收和維護方面的空白，體現我國在公路懸索橋耐久性設計方面的新理念、新方法，準確反映當前公路懸索橋的實踐經驗以及行業技術發展水平，切實滿足我國公路懸索橋耐久性設計的需求。（4）將工程全壽命周期理念融入設計施工和養護維修中。充分吸收工程結構全壽命周期研究的成果，全面梳理大跨度懸索橋結構設計建造中對耐久性可能產生影響的部位，對于全部構件，以實現養護維修中“可達、可檢、可修、可換”的指導思想為目標，制定提升耐久性設計指南。（5）堅持充分借鑒吸收國內外同類標準規范的先進技術。充分借鑒和吸收相關標準的先進的設計方法，進一步推動我國公路懸索橋耐久性設計、施工及驗收與維護的發展與技術進步。（6）堅持注重工程實踐經驗的總結升華和成熟科研成果應用。注意吸納國內外最新的科研成果，如國家重點研發計劃、國家科技支撐計劃、交通部西部交通建設科技項目、各省部級項目和工程項目等相關課題的研究成果。（7）充分考慮編制時間和資金的限制，實事求是，量力而行，充分利用一切力量調查收集已有資料，抓住重點，為指南制訂工作做好鋪墊。（三）主要內容技術指標確定依據來源指南編寫依據包括：（1） 《公路工程行業標準制修訂管理導則》（JTGA02—2013）；（2） 《公路工程標準編寫導則》（JTGA04—2013）；（3） 《工程結構設計符號代號標準》和《工程結構設計基本術語標準》；（4） 《工程結構可靠性設計統一標準》（GB50153—2008）；（5） 《懸索橋用主纜平行鋼絲索股》（GB/T36483-2018）；（6） 《懸索橋主纜系統防腐涂裝技術條件》（JT/T694-2007）；（7） 《公路工程結構可靠性設計統一標準》（報批稿）；（8） 《公路工程技術標準》（JTGB01—2014）；（9） 《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60—2015）；（10） 《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG3362—2018）；（11） 《公路鋼結構橋梁設計規范》（JTGD64—2015）；（12） 《公路鋼混凝土組合橋梁設計與施工規范》（JTGD64-01—2015）；（13） 《公路懸索橋設計規范》（JTGD65-05—2015）；（14） 《混凝土結構耐久性設計標準》（GB/T50476-2019）；（15） 《公路工程混凝土結構耐久性設計規范》(JTG/T3310-2019)；（16） 《公路橋涵施工技術規范》（JTG/TF50—2011）；（17） 《公路橋梁施工監控技術規范》（正在制訂）；（18） 《公路橋梁承載能力檢測評定規程》（JTG/TJ21—2011）；（19） 《公路橋梁荷載試驗規程》（JTG/TJ21-01—2015）；（20） 《公路橋梁加固設計規范》（JTG/TJ22—2008）；（21） 《公路橋梁加固施工技術規范》（JTG/TJ23—2008）；（22） 《公路纜索體系結構橋梁養護技術規范》（正在制訂）；（23） 《公路橋梁結構安全監測系統技術規程》（JT/T1037—2016）。指南編制相關指標說明如下：1）關于指南適用跨度范圍指南的第一條范圍中，明確指南適用的跨度范圍是500m～2000m。500m以下跨度的懸索橋，往往被認為是中小跨度，設計采用的結構構件往往與大跨度有差異，管養安排也有差異；《公路懸索橋設計規范》（JTGD65-05—2015）適用的跨度范圍是2000m以下，且目前我國還沒有2000m以上跨度懸索橋的建成，缺少相關經驗，因此目前指南的適用范圍規定在500m～2000m。不在上述范圍的懸索橋耐久性設計，可參照執行。2）設計適用年限在5.2.1款中，明確了可更換構件的設計適用年限。與《公路懸索橋設計規范》（JTGD65-05—2015）中將索夾的適用年限確定為50年不同，本指南編制時，考慮到經過目前30多年的實踐，發現索夾是鑄鋼構件，在外涂裝正常維護的情況下，沒有發現索夾出現疲勞、大范圍銹蝕等影響結構安全的問題，且施工更換索夾工程量大、風險高，對交通的影響也非常大，也沒有查到國外有更換索夾的事件，因此將索夾的使用壽命從50年，調整為“宜按不可更換構件設計”。阻尼器的實際使用壽命遠小于《公路懸索橋設計規范》（JTGD65-05—2015）規定的35年，可根據實際的情況調整為10-15年，以保證運維中按實際情況更換構件。但是這與行標的要求差異大，且降低了行標的要求，因此暫時未在指南中明確阻尼器的使用年限。3）環境指標第6條環境指標主要參照《混凝土結構耐久性設計標準》（GB/T50476-2019）、《公路工程混凝土結構耐久性設計規范》(JTG/T3310-2019)和《鐵路混凝土結構耐久性設計規范》（TB10005-2010），取較高的環境作用。由于《鐵路混凝土結構耐久性設計規范》（TB10005-2010）是比較早的標準，沒有列入規范性引用文件，因此本部分將環境類別和作用等級等內容給予列出。4）混凝土強度等級要求橋塔和錨碇是索橋的重要承重結構，是不可更換的主體結構，在大跨度懸索橋中其重要性顯著，因此考慮其耐久性，對其采用的混凝土材料等級進行了要求。總體上說，對混凝土強度等級的要求比《公路工程混凝土結構耐久性設計規范》(JTG/T3310-2019)同類環境、同類作用、同類結構的要求提高了5MPa等級要求。對于環境作用為E、F等級的，橋塔混凝土強度等級應不低于C50。5）混凝土最大水膠比和最小膠凝材料用量指標指南中對于碳化環境、凍融環境、氯化物環境、鹽結晶和化學腐蝕環境、磨蝕環境，分別給出了混凝土最大水膠比和最小膠凝材料用量指標，該指標主要參照《混凝土結構耐久性設計標準》（GB/T50476-2019）、《公路工程混凝土結構耐久性設計規范》(JTG/T3310-2019)和《鐵路混凝土結構耐久性設計規范》（TB10005-2010）確定。除了上述指標外，對于凍融環境，還規定了混凝土抗凍性的耐久性指數；對于氯化物環境，給出了混凝土抗氯離子滲透性能指標；給出了不同環境類別中的混凝土中礦物摻合料用量范圍限值值；規定橋塔塔身應采用Ⅰ級灰，基礎、承臺可采用Ⅱ級灰；規定了混凝土最大堿含量、混凝土抗硫酸鹽結晶侵蝕性能等指標。這部分的指標是按公路、鐵路類似結構100年使用壽命要求的偏高指標選用，目的是從材料選擇上提高大跨度懸索橋錨碇和橋塔的耐久性。6）防護材料（1）根據龍潭長江大橋的研究，確定了內部通干空氣管道需要能承受10MPa的徑向抗壓強度的指標；（2）主纜系統涂裝推薦采用氟碳面漆，規定氟碳面漆的溶劑可溶物氟含量≥24%。（3）明確了在懸索橋結構中采用的密封條、膠管和膠板的物理、力學性能指標，該指標是總結了已建懸索橋采用材料的指標，適當考慮彈性和延性要求后確定的。（4）對于硫化型橡膠密封劑，給出了的技術指標表23，該表也是總結近些年設計資料要求整理得出，代表了目前的最新認識水平。7）主纜和主纜錨固系統耐久性指標（1）對于主纜材料，要求“計及二次應力的永久荷載作用下主纜鋼絲的最大應力應不高于其極限強度的50%”，該指標來源于龍潭大橋的專題研究的結論，高強鋼絲應力過高，將加大其腐蝕速率。其他規范中沒有該項指標要求；（2）鞍槽內加工表面及各隔板表面噴鋅厚度200μm、錨具外表面應采用熱噴鋅等工藝處理的鋅層厚度100μm等指標，是總結近年建成懸索橋設計圖中數據確定的，是設計圖中厚度的上限；（3）采用一張表格的形式，明確了主纜錨固系統的防腐要求，該表的數據同樣是近年設計圖數據的總結。（4）“主纜內部保持300Pa～500Pa干空氣正壓的模式設計”，這是一種主纜防護設計思想的更新，目的是減小第一階段除濕后的能耗；采用300Pa以上的正壓，可避免外部的水氣進入主纜防護層內，同時內部正壓不過高，也可以避免主纜外部密封的破壞。8）吊索（1）吊索“鋼絲公稱抗拉強度不宜超過1770MPa”，來源于龍潭大橋專題研究的結論，更高強度鋼絲的疲勞性能并無提高，更高強度鋼絲使設計的吊索應力更高，有加劇腐蝕速率的趨勢，因此指南中推薦了吊索鋼絲強度不宜超過1770MPa；（2）設計減振架的吊索長度、設置外阻尼器的吊索長度指標，來源于各懸索橋設計圖紙和科研專題的結論。9）錨碇、混凝土橋塔鋼筋保護層厚度是裂縫寬度控制指標指南中的鋼筋保護層厚度和裂縫寬度控制指標，主要來源于《混凝土結構耐久性設計標準》（GB/T50476-2019）、《公路工程混凝土結構耐久性設計規范》(JTG/T3310-2019)和《鐵路混凝土結構耐久性設計規范》（TB10005-2010），取相關規范中的更嚴格的數據。五、重大分歧意見的處理過程和依據無。六、與相關法律法規和國家標準的關系本指南是依托龍潭長江大橋工程相關設計和研究工作成果，并結合我國近些年的工程實踐經驗和研究成果編制而成，與現行《混凝土結構耐久性設計標準》（GB/T50476-2019）、《公路工程混凝土結構耐久性設計規范》(JTG/T3310-2019)、《懸索橋主纜系統防腐涂裝技術條件》（JT/T694-2007）等標準無沖突和矛盾，重點針對大跨度公路懸索橋耐久性設計進行了細化。七、實施推廣建議（1）加強指南在公路懸索橋項目中的應用，推進指南實施建議各級城市公路工程主管部門、相關監督管理部門及施工企業，在公路懸索橋項目的設計和建設實施過程中，積極采用本指南，將本指南作為編制、評估和審批公路懸索橋項目建議書、可行性研究報告、初步設計的重要依據。本指南為第一次制定并與現行標準無沖突，符合橋梁設計施工的需要，建議頒布后一個月內實施。（2）加大標準宣貫力度，擴大宣貫范圍從高層單位到基層單位，從主管部門、行業專家到橋梁工程從業人員，建立立體化