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WSDOT Bridge Design Manual M 23-50.17 Page 5 June 2017

Chapter 1 General Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1

1 .1 Manual Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-11.1.1 Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-11.1.2 Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-21.1.3 Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-21.1.4 Revisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-41.1.5 DesignMemorandums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-4

1.2 BridgeandStructuresOfficeOrganization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-51.2.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-51.2.2 OrganizationalElementsoftheBridgeOffice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-51.2.3 UnitResponsibilitiesandExpertise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-9

1 .3 Roles, Responsibilities and Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-101.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-101.3.2 GeneralDesignProcedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-101.3.3 Design/CheckCalculationFile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-171.3.4 PS&EReviewPeriod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-191.3.5 Addenda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-191.3.6 ShopPlansandPermanentStructureConstructionProcedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-191.3.7 ContractPlanChanges(ChangeOrdersandAs-Builts) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-221.3.8 ArchivingDesignCalculations,DesignFiles,andS&EFiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-241.3.9 PublicDisclosurePolicyRegardingBridgePlans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-261.3.10 UseofComputerSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-27

1.4 QualityControl/QualityAssurance/QualityVerification (QC/QA/QV) Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-281.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-281.4.2 WSDOTPreparedBridge(orStructure)PreliminaryPlans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-281.4.3 WSDOTPreparedPS&E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-291.4.4 ConsultantPreparedPS&E/PreliminaryPlansonWSDOTRightofWay . . . . . . . . . . . .1-341.4.5 StructuralDesignWorkPreparedUnderDesign-BuildorGCCMMethods

ofProjectDelivery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-35

1 .5 Bridge Design Scheduling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-361.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-361.5.2 PreliminaryDesignSchedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-361.5.3 FinalDesignSchedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-36

1 .6 Guidelines for Bridge Site Visits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-391.6.1 BridgeRehabilitationProjects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-391.6.2 BridgeWideningandSeismicRetrofits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-391.6.3 RailandMinorExpansionJointRetrofits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-391.6.4 NewBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-401.6.5 BridgeDemolition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-401.6.6 ProximityofRailroadsAdjacenttotheBridgeSite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-40

1 .7 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-41Appendix1.1-A1 BridgeDesignManualRevisionQC/QAWorksheet . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-42Appendix1.3-A1 Bridge&StructuresDesignCalculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-43Appendix1.4-A1 QC/QASignatureSheet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-44

1 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-45

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Chapter 2 Preliminary Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

2 .1 Preliminary Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-1

2 .2 Preliminary Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-72.2.1 DevelopmentofthePreliminaryPlan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-72.2.2 Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-92.2.3 GeneralFactorsforConsideration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-102.2.4 Permits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-122.2.5 PreliminaryCostEstimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-132.2.6 Approvals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-13

2 .3 Preliminary Plan Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-172.3.1 HighwayCrossings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-172.3.2 RailroadCrossings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-212.3.3 WaterCrossings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-232.3.4 BridgeWidening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-252.3.5 DetourStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-262.3.6 RetainingWallsandNoiseWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-262.3.7 BridgeDeckDrainage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-262.3.8 BridgeDeckProtectionSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-272.3.9 ConstructionClearances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-272.3.10 DesignGuidesforFalseworkDepthRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-272.3.11 InspectionandMaintenanceAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-29

2 .4 Selection of Structure Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-31

2 .5 Aesthetic Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-39

2 .6 Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-42

2 .7 WSDOT Standards for Highway Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-432.7.1 DesignElements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-432.7.2 DetailingthePreliminaryPlan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-45

2 .8 Bridge Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-462.8.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-462.8.2 Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-462.8.3 DesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-47

2 .9 Bridge Standard Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-49

2 .10 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-50Appendix2.2-A1 BridgeSiteDataGeneral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-51Appendix2.2-A2 BridgeSiteDataRehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-52Appendix2.2-A3 BridgeSiteDataStreamCrossing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-53Appendix2.2-A4 PreliminaryPlanChecklist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-54Appendix2.2-A5 RequestForPreliminaryGeotechnicalInformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56Appendix2.3-A1 BridgeStageConstructionComparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58

2 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-60

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Chapter 3 Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1

3 .1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1

3.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-2

3 .3 Load Designations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-3

3 .4 Limit States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4

3 .5 Load Factors and Load Combinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-53.5.1 LoadFactorsforSubstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-6

3 .6 Loads and Load Factors for Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7

3 .7 Load Factors for Post-tensioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-83.7.1 Post-tensioningEffectsfromSuperstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-83.7.2 SecondaryForcesfromPost-tensioning,PS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8

3 .8 Permanent Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-93.8.1 DeckOverlayRequirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-9

3 .9 Live Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-103.9.1 DesignLiveLoad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-103.9.2 LoadingforLiveLoadDeflectionEvaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-103.9.3 DistributiontoSuperstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-103.9.4 BridgeLoadRating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13

3 .10 Pedestrian Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-14

3 .11 Wind Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-153.11.1 WindLoadtoSuperstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-153.11.2 WindLoadtoSubstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-153.11.3 WindonNoiseWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-15

3 .12 Loads on Culverts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-16

3.13 EarthquakeEffects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-17

3 .14 Earth Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-18

3.15 ForceEffectsDuetoSuperimposedDeformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-19

3 .16 Other Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-203.16.1 Buoyancy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-203.16.2 CollisionForceonBridgeSubstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-203.16.3 CollisionForceonTrafficBarrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-203.16.4 ForcefromStreamCurrent,FloatingIce,andDrift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-203.16.5 IceLoad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-203.16.6 UniformTemperatureLoad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-20

3 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-21

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Chapter4 SeismicDesignandRetrofit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1

4 .1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-1

4.2 WSDOTAdditionsandModificationstoAASHTOGuide Specifications for LRFD Seismic Bridge Design (SEISMIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-24.2.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-24.2.2 EarthquakeResistingSystems(ERS)RequirementsforSeismicDesignCatagories

(SDCs)CandD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-24.2.3 SeismicGroundShakingHazard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-74.2.4 SelectionofSeismicDesignCategory(SDC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-94.2.5 TemporaryandStagedConstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-94.2.6 LoadandResistanceFactors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-94.2.7 BalancedStiffnessRequirementsandBalancedFrameGeometryRecommendation . 4-104.2.8 SelectionofAnalysisProceduretoDetermineSeismicDemand . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-104.2.9 MemberDuctilityRequirementforSDCsCandD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-104.2.10 LongitudinalRestrainers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-104.2.11 Abutments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-104.2.12 Foundation–General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-154.2.13 Foundation–SpreadFooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-154.2.14 Procedure3:NonlinearTimeHistoryMethod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-154.2.15 IeffforBoxGirderSuperstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-154.2.16 FoundationRocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-154.2.17 DrilledShafts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-164.2.18 LongitudinalDirectionRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-164.2.19 LiquefactionDesignRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-164.2.20 ReinforcingSteel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-164.2.21 ConcreteModeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-174.2.22 ExpectedNominalMomentCapacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-174.2.23 InterlockingBarSize . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-174.2.24 SplicingofLongitudinalReinforcementinColumnsSubjecttoDuctilityDemands

forSDCsCandD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-174.2.25 DevelopmentLengthforColumnBarsExtendedintoOversizedPileShaftsf

orSDCsCandD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-174.2.26 LateralConfinementforOversizedPileShaftforSDCsCandD . . . . . . . . . . . . . . . . .4-184.2.27 LateralConfinementforNon-OversizedStrengthenedPileShaftforSDCsCandD . . . .4-184.2.28 RequirementsforCapacityProtectedMembers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-184.2.29 SuperstructureCapacityDesignforTransverseDirection(IntegralBentCap)for

SDCsCandD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-184.2.30 SuperstructureDesignforNonIntegralBentCapsforSDCsB,C,andD . . . . . . . . . . .4-194.2.31 JointProportioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-194.2.32 Cast-in-PlaceandPrecastConcretePiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-19

Contents


4.3 SeismicDesignRequirementsforBridgeModificationsandWideningProjects . . . .4-204.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-204.3.2 BridgeWideningProjectClassification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-204.3.3 SeismicDesignGuidance: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-214.3.4 ScopingforBridgeWideningandLiquefactionMitigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-244.3.5 DesignandDetailingConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-24

4.4 SeismicRetrofittingofExistingBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-264.4.1 SeismicAnalysisRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-264.4.2 SeismicRetrofitDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-264.4.3 ComputerAnalysisVerification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-274.4.4 EarthquakeRestrainers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-274.4.5 IsolationBearings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-27

4 .5 Seismic Design Requirements for Retaining Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-284.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-28

4 .6 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-29

4 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-30Appendix4-B1 DesignExamplesofSeismicRetrofits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-31Appendix4-B2 SAP2000SeismicAnalysisExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-36

Contents


Chapter 5 Concrete Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1

5 .0 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-1

5 .1 Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-25.1.1 Concrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-25.1.2 ReinforcingSteel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-85.1.3 PrestressingSteel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-125.1.4 PrestressLosses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-195.1.5 PrestressingAnchorageSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-235.1.6 Post-TensioningDucts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-23

5 .2 Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-245.2.1 Service andFatigueLimitStates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-245.2.2 Strength-LimitState . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-255.2.3 Strut-and-TieModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-295.2.4 DeflectionandCamber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-305.2.5 ConstructionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-325.2.6 InspectionLightingandAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-33

5.3 ReinforcedConcreteBoxGirderBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-365.3.1 BoxGirderBasicGeometries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-365.3.2 Reinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-415.3.3 Crossbeam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-495.3.4 EndDiaphragm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-525.3.5 DeadLoadDeflectionandCamber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-555.3.6 ThermalEffects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-555.3.7 Hinges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-565.3.8 DrainHoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-56

5 .4 Hinges and Inverted T-Beam Pier Caps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-58

5 .5 Bridge Widenings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-615.5.1 ReviewofExistingStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-615.5.2 AnalysisandDesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-625.5.3 RemovingPortionsoftheExistingStructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-655.5.4 AttachmentofWideningtoExistingStructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-665.5.5 ExpansionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-785.5.6 PossibleFutureWideningforCurrentDesigns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-795.5.7 BridgeWideningFalsework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-795.5.8 ExistingBridgeWidenings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-79

5 .6 Prestressed Concrete Girder Superstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-805.6.1 WSDOTStandardPrestressedConcreteGirderTypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-805.6.2 DesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-835.6.3 FabricationandHandling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-955.6.4 SuperstructureOptimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-995.6.5 RepairofDamagedPrestressedConcreteGirdersatFabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1055.6.6 RepairofDamagedPrestressedConcreteGirdersinExistingBridges . . . . . . . . . . . . . 5-1065.6.7 DeckGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1115.6.8 PrestressedConcreteTubGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1135.6.9 PrestressedConcreteGirderCheckingRequirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1145.6.10 ReviewofShopPlansforPre-tensionedGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-114

Contents


5 .7 Bridge Decks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1155.7.1 BridgeDeckRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1155.7.2 BridgeDeckReinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1165.7.3 Stay-in-placeDeckPanels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1215.7.4 BridgeDeckProtection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1225.7.5 BridgeDeckHMAPavingDesignPolicies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-128

5 .8 Cast-in-place Post-Tensioned Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1335.8.1 DesignParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1335.8.2 Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1425.8.3 Post-tensioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1455.8.4 ShearandAnchorages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1505.8.5 TemperatureEffects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1515.8.6 Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1525.8.7 Post-tensioningNotes—Cast-in-placeGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-154

5 .9 Spliced Prestressed Concrete Girders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1565.9.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1565.9.2 WSDOTCriteriaforUseofSplicedGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1575.9.3 GirderSegmentDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1575.9.4 JointsBetweenSegments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1585.9.5 ReviewofShopPlansforSplicedPrestressedConcreteGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1635.9.6 Post-tensioningNotes—SplicedPrestressedConcreteGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-164

5 .10 Bridge Standard Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-166GirderSections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-166SuperstructureConstructionSequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-166WGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-166WFGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-166WideFlangeThinDeckGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-167WideFlangeDeckGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-167DeckBulbTeeGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-167Slabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-167TubGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-168Stay-In-PlaceDeckPanel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-168PostTensionedSplicedGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-168

5 .11 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-170Appendix5.1-A1 StandardHooks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-172Appendix5.1-A2 MinimumReinforcementClearanceandSpacingforBeamsandColumns 5-173Appendix5.1-A3 ReinforcingBarProperties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-174Appendix5.1-A4 TensionDevelopmentLengthofDeformedBars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-175Appendix5.1-A5 CompressionDevelopmentLengthandMinimumLapSpliceof

Grade60Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-178Appendix5.1-A6 TensionDevelopmentLengthof90ºand180ºStandardHooks . . . . . . . . 5-179Appendix5.1-A7 TensionLapSpliceLengthsofGrade60Bars–ClassB . . . . . . . . . . . . . 5-181Appendix5.1-A8 PrestressingStrandPropertiesandDevelopmentLength . . . . . . . . . . . . . 5-184Appendix5.2-A1 WorkingStressDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-185Appendix5.2-A2 WorkingStressDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-186Appendix5.2-A3 WorkingStressDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-187Appendix5.3-A1 PositiveMomentReinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-188Appendix5.3-A2 NegativeMomentReinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-189Appendix5.3-A3 AdjustedNegativeMomentCaseI(DesignforMatFaceofSupport) . . 5-190Appendix5.3-A4 AdjustedNegativeMomentCaseII(DesignforMat1/4Point) . . . . . . . . 5-191Appendix5.3-A5 Cast-In-PlaceDeckSlabDesignforPositiveMomentRegions

ƒ′c =4.0ksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-192

Contents


Appendix5.3-A6 Cast-In-PlaceDeckSlabDesignforNegativeMomentRegions ƒ′c =4.0ksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-193

Appendix5.3-A7 SlabOverhangDesign-InteriorBarrierSegment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-194Appendix5.3-A8 SlabOverhangDesign-EndBarrierSegment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-195Appendix5.6-A1-1 SpanCapabilityofWGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-196Appendix5.6-A1-2 SpanCapabilityofWFGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-197Appendix5.6-A1-3 SpanCapabilityofDeckBulbTeeGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-199Appendix5.6-A1-4 SpanCapabilityofWFThinDeckGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-200Appendix5.6-A1-5 SpanCapabilityofWFDeckGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-202Appendix5.6-A1-6 SpanCapabilityofTrapezoidalTubGirderswithoutTopFlange . . . . . . . 5-204Appendix5.6-A1-7 SpanCapabilityofTrapezoidalTubGirderswithTopFlange . . . . . . . . . 5-205Appendix5.6-A1-8 SpanCapabilityofPost-tensionedSplicedI-Girders . . . . . . . . . . . . . . . . 5-206Appendix5.6-A1-9 SpanCapabilityofPost-tensionedSplicedTubGirders . . . . . . . . . . . . . . 5-208Appendix5-B1 “A”DimensionforPrecastGirderBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-210Appendix5-B2 Vacant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-220Appendix5-B3 ExistingBridgeWidenings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-221Appendix5-B4 Post-tensionedBoxGirderBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-223Appendix5-B5 SimpleSpanPrestressedGirderDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-229Appendix5-B6 Cast-in-PlaceSlabDesignExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-314Appendix5-B7 PrecastConcreteStay-in-place(SIP)DeckPanel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-332Appendix5-B8 W35DGDeckBulbTee48"Wide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-350Appendix5-B9 PrestressedVoidedSlabwithCast-in-PlaceTopping . . . . . . . . . . . . . . . . 5-362Appendix5-B10 PositiveEQReinforcementatInteriorPierofaPrestressedGirder . . . . . 5-390Appendix5-B11 LRFDWingwallDesignVehicleCollision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-395Appendix5-B12 FlexuralStrengthCalculationsforCompositeT-Beams . . . . . . . . . . . . . . 5-398Appendix5-B13 Strut-and-TieModelDesignExampleforHammerheadPier . . . . . . . . . . 5-404Appendix5-B14 ShearandTorsionCapacityofaReinforcedConcreteBeam . . . . . . . . . . 5-413Appendix5-B15 SoundWallDesign–TypeD-2k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-419

5 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-433

Contents


Chapter 6 Structural Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1

6 .0 Structural Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-16.0.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-16.0.2 SpecialRequirementsforSteelBridgeRehabilitationorModification . . . . . . . . . . . . . . .6-1

6 .1 Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-26.1.1 Codes,Specification,andStandards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-26.1.2 WSDOTSteelBridgePractice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-36.1.3 PreliminaryGirderProportioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-46.1.4 EstimatingStructuralSteelWeights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-46.1.5 BridgeSteels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-66.1.6 PlateSizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-76.1.7 GirderSegmentSizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-76.1.8 ComputerPrograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-86.1.9 Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-8

6 .2 Girder Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-10

6 .3 Design of I-Girders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-146.3.1 LimitStatesforAASHTOLRFD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-146.3.2 CompositeSection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-146.3.3 Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-156.3.4 Webs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-156.3.5 TransverseStiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-156.3.6 LongitudinalStiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-166.3.7 BearingStiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-166.3.8 CrossFrames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-166.3.9 BottomLaterals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-186.3.10 BoltedFieldSpliceforGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-186.3.11 Camber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-196.3.12 BridgeDeckPlacementSequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-216.3.13 BridgeBearingsforSteelGirders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-226.3.14 SurfaceRoughnessandHardness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-226.3.15 Welding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-246.3.16 ShopAssembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-25

6 .4 Plan Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-276.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-276.4.2 StructuralSteelNotes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-276.4.3 FramingPlan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-276.4.4 GirderElevation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-276.4.5 TypicalGirderDetails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-286.4.6 CrossFrameDetails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-286.4.7 CamberDiagramandBearingStiffenerRotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-296.4.8 BridgeDeck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-296.4.9 HandrailDetails,InspectionLighting,andAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-306.4.10 BoxGirderDetails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-30

6 .5 Shop Plan Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-32

6 .6 Bridge Standard Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-33StructuralSteel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-33

6 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-34

Contents


Chapter 7 Substructure Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1

7 .1 General Substructure Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-17.1.1 FoundationDesignProcess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-17.1.2 FoundationDesignLimitStates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-37.1.3 SeismicDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-37.1.4 SubstructureandFoundationLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-37.1.5 ConcreteClassforSubstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-57.1.6 FoundationSeals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-6

7 .2 Foundation Modeling for Seismic Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-97.2.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-97.2.2 SubstructureElasticDynamicAnalysisProcedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-97.2.3 BridgeModelSectionProperties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-107.2.4 BridgeModelVerification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-117.2.5 DeepFoundationModelingMethods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-127.2.6 LateralAnalysisofPilesandShafts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-167.2.7 SpreadFootingModeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-21

7 .3 Column Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-247.3.1 GeneralDesignConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-247.3.2 SlendernessEffects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-257.3.3 ShearDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-277.3.4 ColumnSilos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-277.3.5 ColumnReinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-307.3.6 ColumnHinges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-427.3.7 ReducedColumnSection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-44

7 .4 Crossbeams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-487.4.1 GeneralDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-48

7 .5 Abutment Design and Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-527.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-527.5.2 EmbankmentatAbutments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-557.5.3 AbutmentLoading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-557.5.4 TemporaryConstructionLoadCases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-587.5.5 AbutmentBearingsandGirderStops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-587.5.6 AbutmentExpansionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-607.5.7 OpenJointDetails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-607.5.8 ConstructionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-617.5.9 AbutmentWallDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-617.5.10 DrainageandBackfilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-647.5.11 AbutmentsSupportedByMechanically-StabilizedEarthWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-66

7 .6 Abutment Wing Walls and Curtain Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-707.6.1 TrafficBarrierLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-707.6.2 WingWallDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-707.6.3 WingWallDetailing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-70

Contents


7 .7 Footing Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-717.7.1 GeneralFootingCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-717.7.2 LoadsandLoadFactors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-727.7.3 GeotechnicalReportSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-737.7.4 SpreadFootingDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-747.7.5 Pile-SupportedFootingDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-80

7 .8 Shafts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-827.8.1 AxialResistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-827.8.2 StructuralDesignandDetailing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-86

7 .9 Piles and Piling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-957.9.1 PileTypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-957.9.2 SinglePileAxialResistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-967.9.3 BlockFailure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-977.9.4 PileUplift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-977.9.5 PileSpacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-977.9.6 StructuralDesignandDetailingofCIPConcretePiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-977.9.7 PileSplices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-997.9.8 PileLateralDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-997.9.9 BatteredPiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-997.9.10 PileTipElevationsandQuantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-997.9.11 PlanPileResistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-100

7 .10 Concrete-Filled Steel Tubes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1017.10.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1017.10.2 DesignRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1027.10.3 CFST-to-CapAnnularRingConnections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1077.10.4 CFST-to-CapReinforcedConcreteConnections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1127.10.5 RCFST-to-ColumnandCFST-toColumnConnections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1147.10.6 Partially-filledCFST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1157.10.7 ConstructionRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1167.10.8 Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-117

7 .11 Bridge Standard Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-119

7 .12 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-120Appendix7.3-A2 NoncontactLapSpliceLengthColumntoShaftConnections . . . . . . . . . 7-121Appendix7-B1 LinearSpringCalculationMethodII(TechniqueI) . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-123Appendix7-B2 PileFootingMatrixExampleMethodII(TechniqueI). . . . . . . . . . . . . . . 7-128Appendix7-B3 Non-LinearSpringsMethodIII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-131

7 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-133

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Chapter 8 Walls and Buried Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1

8 .1 Retaining Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-18.1.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-18.1.2 CommonTypesofRetainingWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-28.1.3 GeneralDesignConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-48.1.4 DesignofReinforcedConcreteCantileverRetainingWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-48.1.5 DesignofCantileverSoldierPileandSoldierPileTiebackWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-98.1.6 DesignofStructuralEarthWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-138.1.7 DesignofStandardPlanGeosyntheticWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-138.1.8 DesignofSoilNailWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-138.1.9 MiscellaneousItems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-13

8 .2 Noise Barrier Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-178.2.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-178.2.2 Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-178.2.3 Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-18

8 .3 Buried Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-218.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-218.3.2 WSDOTDesignedStandardCulverts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-218.3.3 GeneralDesignRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-218.3.4 DesignofBoxCulverts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-248.3.5 DesignofPrecastReinforcedConcreteThree-SidedStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-258.3.6 DesignofDetentionVaults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-268.3.7 DesignofTunnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-28

8 .4 Bridge Standard Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-30

8 .5 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-31Appendix8.1-A1 SummaryofDesignSpecificationRequirementsforWalls . . . . . . . . . . . . 8-32

8 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-35

Contents


Chapter9 BearingsandExpansionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1

9.1 ExpansionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-19.1.1 GeneralConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-19.1.2 GeneralDesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-39.1.3 SmallMovementRangeJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-49.1.4 MediumMovementRangeJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-119.1.5 LargeMovementRangeJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-15

9 .2 Bearings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-229.2.1 GeneralConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-229.2.2 ForceConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-229.2.3 MovementConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-239.2.4 DetailingConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-239.2.5 BearingTypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-249.2.6 MiscellaneousDetails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-309.2.7 ContractDrawingRepresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-319.2.8 ShopDrawingReview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-319.2.9 BearingReplacementConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-32

9 .3 Seismic Isolation Bearings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-339.3.1 GeneralConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-339.3.2 GeneralDesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-349.3.3 SeismicIsolationBearingSubmittalRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-349.3.4 SeismicIsolationBearingReviewProcess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-359.3.5 SeismicIsolationBearingInspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-37

9 .4 Bridge Standard Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-38ExpansionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-38

Contents


Chapter 10 Signs, Barriers, Approach Slabs, and Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1

10 .1 Sign and Luminaire Supports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-110.1.1 Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-110.1.2 BridgeMountedSigns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-310.1.3 MonotubeSignStructuresMountedonBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-710.1.4 MonotubeSignStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-810.1.5 Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1210.1.6 TrussSignBridges:FoundationSheetDesignGuidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-15

10.2 BridgeTrafficBarriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1610.2.1 GeneralGuidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1610.2.2 BridgeRailingTestLevels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1710.2.3 AvailableWSDOTDesigns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1710.2.4 DesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-21

10 .3 At Grade Concrete Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-2610.3.1 DifferentialGradeConcreteBarriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-2610.3.2 TrafficBarrierMomentSlab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-2710.3.3 PrecastConcreteBarrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-31

10.4 BridgeTrafficBarrierRehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3210.4.1 Policy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3210.4.2 Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3210.4.3 DesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3210.4.4 WSDOTBridgeInventoryofBridgeRails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3310.4.5 AvailableRetrofitDesigns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3310.4.6 AvailableReplacementDesigns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-34

10 .5 Bridge Railing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3510.5.1 Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3510.5.2 RailingTypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-35

10 .6 Bridge Approach Slabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3610.6.1 NotestoRegionforPreliminaryPlan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3610.6.2 BridgeApproachSlabDesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3710.6.3 BridgeApproachSlabDetailing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3710.6.4 SkewedBridgeApproachSlabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3810.6.5 ApproachAnchorsandExpansionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3910.6.6 BridgeApproachSlabAdditionorRetrofittoExistingBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4010.6.7 BridgeApproachSlabStaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-42

10.7 TrafficBarrieronBridgeApproachSlabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4310.7.1 BridgeApproachSlaboverWingWalls,CantileverWallsorGeosyntheticWalls . . . . . 10-4310.7.2 BridgeApproachSlaboverSEWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-45

10 .8 Utilities Installed with New Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4610.8.1 GeneralConcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4610.8.2 UtilityDesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4910.8.3 Box/TubGirderBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-5110.8.4 TrafficBarrierConduit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-5110.8.5 ConduitTypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-5210.8.6 UtilitySupports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-52

Contents


10.9 UtilityReviewProcedureforInstallationonExistingBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-5410.9.1 UtilityReviewChecklist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-55

10 .10 Drilled Anchors For Permanent Attachments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-57

10 .11 Drainage Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-58

10 .12 Bridge Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-5910.12.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-5910.12.2 Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-5910.12.3 DesignCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-60

10 .13 Temporary Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-6110.13.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-6110.13.2 Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-6110.13.3 NBIRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-6210.13.4 SubmittalRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-62


10 .15 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-66

Contents


Chapter 11 Detailing Practice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1

11 .1 Detailing Practice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-111.1.1 StandardOfficePractices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-111.1.2 BridgeOfficeStandardDrawingsandOfficeExamples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-811.1.3 PlanSheets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-911.1.4 ElectronicPlanSharingPolicy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1211.1.5 StructuralSteel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1211.1.6 AluminumSectionDesignations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1411.1.7 Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-15


11 .3 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-23Appendix11.1-A1 DimensionalCalloutExample. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-24Appendix11.1-A2 TypicalDetails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-25Appendix11.1-A3 TypicalSectionCallouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-26

Contents


Chapter12 Quantities,Costs,andSpecifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1

12 .1 Quantities - General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-112.1.1 CostEstimatingQuantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-112.1.2 NotIncludedinBridgeQuantitiesList . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-2

12 .2 Computation of Quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-312.2.1 Responsibilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-312.2.2 ProcedureforComputation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-312.2.3 DataSource . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-412.2.4 Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-412.2.5 Excavation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-412.2.6 ShoringorExtraExcavation,ClassA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-712.2.7 Piling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-912.2.8 ConduitPipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1012.2.9 PrivateUtilitiesAttachedToBridgeStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1012.2.10 DrilledShafts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-11

12 .3 Construction Costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1212.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1212.3.2 FactorsAffectingCosts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1212.3.3 DevelopmentofCostEstimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-13

12.4 ConstructionSpecificationsandEstimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1612.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1612.4.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1612.4.3 GeneralBridgeS&EProcess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1712.4.4 ReviewingBridgePlans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1812.4.5 PreparingtheBridgeCostEstimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1912.4.6 PreparingtheBridgeSpecifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2012.4.7 PreparingtheBridgeWorkingDaySchedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2112.4.8 ReviewingProjectsPreparedbyConsultants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2112.4.9 SubmittingthePS&EPackage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2212.4.10 PS&EReviewPeriodandTurn-inforADCopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-23

12 .5 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-25Appendix12.1-A1 NotIncludedInBridgeQuantitiesList . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-26Appendix12.2-A1 BridgeQuantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-27Appendix12.3-A1 StructuralEstimatingAidsConstructionCosts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-33Appendix12.3-A2 StructuralEstimatingAidsConstructionCosts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-35Appendix12.3-A3 StructuralEstimatingAidsConstructionCosts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-37Appendix12.3-A4 StructuralEstimatingAidsConstructionCosts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-39Appendix12.3-B1 CostEstimateSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-40Appendix12.4-A1 SpecialProvisionsChecklist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-41Appendix12.4-A2 StructuralEstimatingAidsConstructionTimeRates . . . . . . . . . . . . . . . . 12-46Appendix12.4-B1 ConstructionWorkingDaySchedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-48

Contents


Chapter 13 Bridge Load Rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1

13 .1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13-113.1.1 LRFRMethodpertheMBE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13-213.1.2 LoadFactorMethod(LFR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13-513.1.3 AllowableStressMethod(ASD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13-713.1.4 LiveLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13-713.1.5 RatingTrucks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13-8

13 .2 Special Rating Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1113.2.1 DeadLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1113.2.2 LiveLoadDistributionFactors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1113.2.3 ReinforcedConcreteStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1113.2.4 PrestressedConcreteStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1113.2.5 ConcreteDecks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1213.2.6 ConcreteCrossbeams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1213.2.7 In-SpanHinges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1213.2.8 GirderStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1213.2.9 BoxGirderStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1213.2.10 SegmentalConcreteBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1213.2.11 ConcreteSlabStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1213.2.12 SteelStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1213.2.13 SteelFloorSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1313.2.14 SteelTrussStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1313.2.15 TimberStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1313.2.16 WidenedorRehabilitatedStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1313.2.17 Culverts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1413.2.18 Overloads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-14

13 .3 Load Rating Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-15

13 .4 Load Rating Reports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-16

13 .5 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-17Appendix13.4-A1 LFRBridgeRatingSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-18Appendix13.4-A2 LRFRBridgeRatingSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-19

13 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-20

Contents


Chapter 14 Accelerated and Innovative Bridge Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1

14 .1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-114.1.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-114.1.2 ABCMethods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-2

14 .2 Application of ABC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-314.2.1 EconomicsofABC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-314.2.2 PracticalApplications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-314.2.3 PrefabricatedBridgeElementsandSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-414.2.4 PrefabricatedSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-714.2.5 ProjectDeliveryMethods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-814.2.6 DecisionMakingTools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-8

14 .3 Structural Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1114.3.1 PrecastBentSystemDesignforHighSeismicRegions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1114.3.2 GeosyntheticReinforcedSoilIntegratedBridgeSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-4014.3.3 PrecastDecks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-40

14 .4 Innovative Bridge Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-4314.4.1 Self-CenteringColumns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-4314.4.2 ShapeMemoryAlloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-44

14 .5 Shipping, Handling and Erection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-4714.5.1 LiftingDevices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-4714.5.2 Handling,StorageandShipping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-4714.5.3 Tolerances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-4814.5.4 AssemblyPlans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-4814.5.5 ElementSizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-49

14 .6 Installation Method Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-5014.6.1 CraneSizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-5014.6.2 LateralSliding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-5014.6.3 Self-PropelledModularTransporters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-51

14.7 ExamplesofAcceleratedandInnovativeBridgeConstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-53

14 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-55

Contents


Chapter 15 Structural Design Requirements for Design-Build Contracts . . . . . . . . 15-1

15 .1 Manual Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-115.1.1 Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-115.1.2 Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-1

15.2 BridgeConfigurationCriteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-215.2.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-215.2.2 RailroadCrossings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-215.2.3 DetourStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-315.2.4 InspectionandMaintenanceAccess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-315.2.5 BridgeTypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-415.2.6 AestheticDesignElements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-415.2.7 ArchitecturalDesignStandards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-515.2.8 Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-515.2.9 Design-BuilderUrbanDesignTeam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-515.2.10 AnalysisandDesignCriteriaforStructuralWideningsandModifications . . . . . . . . . . .15-615.2.11 BridgeSecurity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-6

15 .3 Load Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-815.3.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-815.3.2 LoadFactorsandLoadCombinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-815.3.3 PermanentLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-815.3.4 LiveLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-915.3.5 NoiseBarrierWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-10

15.4 SeismicDesignandRetrofit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1115.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1115.4.2 WSDOTAdditionsandModificationstoAASHTOGuideSpecifications

forLRFDSeismicBridgeDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1115.4.3 SeismicDesignRequirementsforBridgeModificationsandWideningProjects . . . . . . 15-2115.4.4 SeismicRetrofittingofExistingBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-23

15 .5 Concrete Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-2515.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-2515.5.2 Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-2515.5.3 DesignConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-2715.5.4 Superstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-2815.5.5 ConcreteBridgeDecks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-32

15 .6 Steel Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-3415.6.1 DesignConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-3415.6.2 GirderBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-3615.6.3 DesignofI-Girders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-3715.6.4 PlanDetails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-42

15 .7 Substructure Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-4515.7.1 GeneralSubstructureConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-4515.7.2 FoundationModelingforSeismicLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-4515.7.3 ColumnDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-4715.7.4 Crossbeam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-4915.7.5 AbutmentDesignandDetails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-4915.7.6 AbutmentWingWallsandCurtainWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-5115.7.7 FootingDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-5115.7.8 Shafts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-5215.7.9 PilesandPiling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-5415.7.10 Concrete-FilledSteelTubes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-55

Contents


15 .8 Walls and Buried Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-5615.8.1 RetainingWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-5615.8.2 NoiseBarrierWalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-5915.8.3 BuriedStructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-60

15.9 BearingsandExpansionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-6215.9.1 ExpansionJoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-6215.9.2 Bearings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-67

15 .10 Signs, Barriers, Bridge Approach Slabs, and Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-7315.10.1 SignandLuminaireSupports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-7315.10.2 BridgeTrafficBarriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8015.10.3 AtGradeConcreteBarriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8115.10.4 BridgeTrafficBarrierRehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8315.10.5 BridgeRailing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8415.10.6 BridgeApproachSlabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8415.10.7 TrafficBarrieronBridgeApproachSlabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8615.10.8 UtilitiesInstalledwithNewConstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8615.10.9 UtilityInstallationonExistingBridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8915.10.10 ResinBondedAnchors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8915.10.11 DrainageDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-90

15 .11 Detailing Practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-9115.11.1 StandardPractices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-9115.11.2 BridgeOfficeStandardDrawingsandOfficeExamples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-9515.11.3 PlanSheets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-9515.11.5 StructuralSteel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-9715.11.6 AluminumSectionDesignations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-9915.11.7 Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-99

15 .12 Bridge Load Rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-10015.12.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-10015.12.2 LoadRatingSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-100

15 .99 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-101

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