桥涵初设修编说明书 20160316

6 桥梁、涵洞6.1 桥涵设计原则桥涵构造物设置时应紧密结合桥（涵）位处的地形、地质、水文、使用功能等条件，遵循“因地制宜、经济环保、技术先进、安全可靠、实用耐久”的原则，综合考虑桥涵与自然景观、人文景观的协调及施工和养护等因素，并本着“以人为本”的原则，充分听取当地政府和有关主管部门及沿线群众的意见。针对本项目的特点，具体设计原则如下：1、一般大桥位服从路线总体布设需要，做到桥位处平面线形与道路线形协调一致，平顺流畅。对于特殊大桥、综合考虑路线与桥位的优劣，选择综合性能最优的路线、桥位方案，跨河桥位尽量选在河道顺直、河床稳定、路基填方稳定。2、桥涵结构形式，根据本地区的自然条件、材料来源、地基情况、施工特点和使用要求，遵循安全、实用、经济、美观的原则进行综合考虑。桥梁一般采用中等跨度的梁式结构。3、桥梁布置均合理归并结构类型，统一桥孔跨径，对非特殊原因，同一座桥梁跨径种类不多于两种，以方便施工。4、鉴于本工程为城市主干道，美观要求高，大桥梁部主要选择30m或40m以及两种跨度连续箱梁结构。5、贯彻“以人为本”的建设思想，原则上保持沟渠的自然状态，桥涵交角宜顺其自然沟渠走向，不宜大面积强行改沟、改渠，增加工程量和协调工作量。6、桥梁根据中国地震烈度区划图中所规定的地震基本烈度，按规范要求考虑抗震设计、采取抗震措施或设防。7、在满足桥梁使用功能的前提下，充分重视桥梁建设与周围环境的和谐，将建设桥梁对周围环境造成的影响减小到最低程度，充分重视水环境、大气环境和自然景观的保护。8、充分吸取本区内公路建设的成功经验，结合项目所在地区的自然、社会和人文特点，贯彻“精心设计、精细设计、精品设计”的思想，注重桥梁结构设计细节方案的比选、优化。9、路线交叉构造物的布置必须满足相关建筑净空要求；施工期间桥下有通行要求时，结构采用现浇时，桥下均考虑一定的施工平台高度，以降低施工对正常交通运营的影响。10、涵洞布设原则上逢沟设涵，但应综合路线排水系统合理考虑；其孔径主要根据水文计算结果、填土高度、地形、地质条件、施工条件等确定。11、通道设置应在对路线区域现状和规划全面调查的基础上，线形与道路线形协调一致，通道设置时尽可能预留一定的净空富余。6.2 主要技术标准6.2.1 设计采用技术规范（1） 公路工程技术标准（JTG B012014）（2） 公路工程水文勘测设计规范（JTG C302002）（3） 公路桥涵设计通用规范（JTG D602015）（4） 公路圬工桥涵设计规范（JTG D612005）（5） 公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范（JTG D622004）（6） 公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）（7） 公路涵洞设计细则（JTG/T D65-04-2007）（8） 城市桥梁抗震设计规范(CJJ 166-2011)（9） 公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）（10） 城市道路工程设计规范（CJJ 372012）（11） 城市桥梁设计规范（CJJ 112011）（12） 公路交通安全设施设计规范（JTG D81-2006）（13） 公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）（14） 预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2003）（15） 预应力筋锚具用锚具、夹具和连接器（GB/T 14370-2007）（16） 公路桥梁伸缩装置（JT/T327-2004）6.2.2 设计采用技术标准1、汽车荷载：城A级，人群荷载：3.5Kn/m2。2、设计洪水频率：大桥及永久涵：1/100；临时涵：1/25。3、设计基准期：100年。4、结构重要安全系数等级：一级。5、设计环境类别：I级。6、设计宽度：桥梁采用左右分幅设计，单幅桥梁标准宽度：0.50m(防撞护栏)+11.5m(桥面净宽)+3.0m(人行道)=15m。车行通道：与道路一致。7、桥面铺装桥面铺装分两层，上层为沥青混凝土，其结构形式同路面结构；下层为厚度8cm厚C50混凝土整平层。8、通航净空（1）通航本段河流无通航要求。（2）桥下净空：5.0m。6.3 沿线桥涵分布情况结合各工点地形、地质及周边环境情况，本项目构造物大桥为跨越一般河流、沟溪等而设，其它为考虑路基路面综合排水而设置的各种孔径涵洞。本工程共设大桥2座，桥梁总长1224m（按单幅计）；涵洞4座，共计为1320.84横延米；下穿车行地道8座，共计672.2米。6.4 桥梁抗震设计本工程范围地震基本烈度为度，设计基本地震加速度值为0.05g。根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)要求进行桥梁抗震设计，本段桥梁结构按相应地震作用进行结构计算及结构设计。沿线结构物按城市桥梁抗震设计规范(CJJ 166-2011)相关要求进行地震设防。本项目桥梁主要采用连续箱梁结构，通过设置防震挡块及防落梁装置，避免地震引起落梁破坏。6.5 桥梁耐久性设计及措施本项目在耐久性设计方面主要采取以下措施：1、适当加大混凝土保护层厚度，加强构造钢筋，防止控制裂缝发展。注重桥梁结构细节设计，适当加大混凝土保护层的厚度，防止由于混凝土保护层碳化引起钢筋钝化膜破坏的目的。控制混凝土的裂缝，除按规范要求，控制正常使用极限状态的工作裂缝以外，采取构造措施，加强构造钢筋，控制混凝土施工及使用过程大量出现的非工作裂缝。2、加强桥面排水和防水层设计，改善桥梁的环境作用条件。桥面整平层顶面设置防水层，重视防水层设计。桥面整平层采用高标号的混凝土，混凝土整平层内设置钢筋网，防止混凝土开裂。此外，加强桥梁泄水管设计，使桥面积水能在最短的时间内排出而不渗入梁内；加强桥梁伸缩缝处的防排水设计，防止水分从伸缩缝处渗入梁内。3、梁体均采用预应力混凝土结构，加强锚头封堵和孔道灌浆防腐处理。全线梁体均采用预应力构件，针对预应力锚头区有钢丝锈蚀的问题，采取的相应措施为张拉结束后应立即用环氧砂浆封堵锚头防锈；针对孔道灌浆的不饱满问题，施工预应力孔道灌浆均采用真空灌浆技术。4、桥梁构件的设计应考虑各种连接部位的水渗漏所造成的局部环境作用。6.6 沿线水系概况本工程上游为新建铁路重庆至万州客运专线万州站，沿线跨滩灯河和龙溪河，两个河流为季节性有水，主要受降雨补给；本线路高程较高，不受洪水影响，整个线路不受洪水控制。6.7 桥涵结构设计1、桥梁上部结构（1）本工程桥梁跨径主要采用35m、40m，按部分预应力A类构件控制设计。（2）梁体建筑材料梁体结构均采用C50预应力混凝土；预应力材料采用S15.2低松驰高强度钢绞线(fpk=1860MPa)、塑料波纹管，并采用真空辅助压浆技术确保灌浆质量。普通钢筋采用HRB400、HPB300钢筋，其它钢材采用Q235钢材。2、桥梁下部结构（1）桥台高度一般控制在10m以下，特殊地段适当加高，台高和路基专业协商确定。桥台形式一般结合地形、地质情况选用，采用重力式U型桥台。（2）桥墩桥墩采用柱式墩，视高度变化确定是否设置横系梁。（3）墩台基础桥墩基础采用承台群桩基础；桥台采用明挖扩大基础或承台群桩基础。（4）下部结构建筑材料桥墩采用C35混凝土；承台及桩基均采用C30混凝土；支座垫石采用C40混凝土，桥台台身侧墙及扩大基础采用C25混凝土，其余部分均采用C30混凝土。普通钢筋采用HRB400、HPB300钢筋，其它钢材采用Q235钢材。3、桥梁附属结构（1）为满足行车舒适性的要求，桥梁联端设置伸缩缝，拟采用80型或160型模数式型钢伸缩缝。安装伸缩缝建议采用C50钢纤维混凝土。（2）连梁梁采用盆式橡胶支座；各种支座的类型根据支座反力大小和水平位移量选用交通部标准的规格。（3）位于填方区段桥台台后应设置桥头搭板，并按路面分块设计。（4）墩台顶面设支承垫石，支承垫石顶面水平，支座水平放置。支座处梁底设置调平钢板垫平，使支座不至脱空。（5） 桥梁桥面铺装采用“8cm厚C50混凝土现浇整平层防水层9cm厚沥青混凝土”，沥青铺装应与路面结构中上面层沥青混凝土同厚同材料。（6）桥面采用PVC排水管。4、涵洞根据地质情况及涵长，涵洞的基础形式选用分离式或整体式基础。涵洞布设以原有沟渠为基础，以不打乱现有排灌系统为原则，排、灌渠道分别设置涵洞，对于渠道过于密集，位置相距不远，具有合并条件的水渠予以适当改移、合并，并辅以线外工程相联接，以保证排、灌功能；同时注意了下述几个方面。（1）原则上遇沟设涵，涵洞布置斜交角度小于45度。（2）涵洞应根据涵洞位处地质情况及过水量，合理选取涵洞跨径。（3）为便于清淤及检修，涵洞孔径一般不小于2.0m。对于特殊地段因受地形或线路平纵断面的影响，可根据实际情况调整涵洞孔径。5、下穿车行地道（1）地道箱身结构防水等级为一级，主体结构采用C40抗渗防水混凝土，抗渗等级不低于P8，耐侵蚀系数不小于0.85，底板、边墙、底板混凝土中掺入高效抗裂防水膨胀剂。（2）按计算要求配置的受力钢筋、纵向辅助钢筋、箍筋均采用HRB400钢筋。（3）顶板边墙防水措施参见相关图纸。（4）变形缝全断面设置，施工缝位置以地质等情况结合施工工艺水平考虑进行划分。6.8 主要方案比选1、桥梁梁型本工程桥梁为城市桥梁，对美观性要求甚高，故本次设计未考虑简支梁型。2、箱梁形式 斜腹板箱梁 直腹板箱梁直腹板箱梁与斜腹板箱梁方案比较表比较项目斜腹板箱梁直腹板箱梁施工难易施工简单施工简单美观性斜腹板线条柔和，美观性好直腹板箱梁线条僵硬工程造价工程造价相等推荐意见直腹板线条硬朗但僵硬，斜腹板线条顺畅柔和。做为城市桥梁，斜腹板美观性较好，更适合城市发展对美观性的需要。经过以上各方面比较，本次初步设计推荐采用斜腹板箱梁，下阶段设计按初步设计审查意见办理。3、墩型方案比选桥墩基本外形为矩形，考虑到美观性等因素，本次初步设计桥墩带圆角和不带圆角比较（四周做半径10cm圆角）。 矩形墩（带圆角） 圆形墩带圆角矩形墩与圆形墩方案比较表比较项目矩形墩（带圆角）圆形墩施工难易施工简单施工简单美观性矩形墩（带圆角）线条硬朗中带柔和，美观性甚好线条单一、不美观工程造价工程造价稍高工程造价略低推荐意见圆形墩线条单一呆板，矩形墩设有倒角，线条硬朗中带柔美更适合城市桥梁的美观性，本次设计采用带圆角的矩形墩，下阶段设计按初步设计审查意见办理。6.9美化及装饰设计1、桥墩要求尽量采用整体模板，尽量减少施工缝。2、对于梁部及桥墩施工缝，在脱模后要求进行刷浆打磨处理，保证施工缝不影响外轮廓的美观性，具体施工工艺可在施工前进行试验，根据试验结果确定。3、在梁部翼缘板外侧必须设置滴水槽（距梁尖58cm，弧形槽深23cm），尽可能防止雨水流至梁侧面、底面及墩柱上。4、为使桥梁外观颜色一致，要求主梁、墩柱须采用同厂家、同品种水泥。5、箱梁外模板必须采用聚氨脂木模板或胶合竹模板或表面帖硬塑料板的木模板，这些模板必须是大块模板，模板要求尺寸准确、表面平整，且具有足够的刚度，确保浇出的混凝土尺寸准确。6、钢模板初次使用时应将其与混凝土接触面上的锈迹清除干净。7、脱模剂必须采用正规的脱模剂，不得采用对混凝土表面有污染、对混凝土有腐蚀的废机油、肥皂水、洗衣粉等材料代替脱模剂，确保混凝土表面光洁美观、无锈斑和异色痕迹。8、梁部及墩台混凝土浇注后注意按施工规范进行认真养护。6.10安全设施设计1、桥面防撞设计:人行道靠车道侧路缘石高度不小于40cm。2、防落梁设计：桥台帽梁两端均设有挡块，其高度80cm、厚度50cm，在挡块与梁间均用大块橡胶板填实。3、防撞护栏：车行道外侧设SS级防撞护栏。6.11主要材料要求1、混凝土均采用普通硅酸盐水泥，要求大厂水泥，质量符合最新国家标准。2、钢筋质量应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB1499.1-2008和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499.2-2007的规定。3、其结构用材（包括砂、石、水等）质量要求应符合规范要求。6.12 重点桥梁、通道方案设计说明1、K0+352.5 滩灯河大桥 本桥平面位于直线及R=1300m曲线上，纵断面纵坡为2.5%上坡，左右分幅布置，单幅路幅宽为15m，跨约滩灯河。据现场调查及附近工程资料，滩灯河为典型季节性沟渠，季节性水位变化不大，本沟常水位为261.005m（水深0.20.5m），百年洪水位为265.28m（水深约4.5m）。本次初步设计结合沟宽桥跨布置为(40+45+40)+(2x35)m，按两联设计，左、右分幅设计。上部结构采用预应力混凝土连续箱梁，箱梁采用单箱双室。第一联梁高为2.2m，第二联梁高为2m。边腹板水平厚采用50cm，顶板厚28cm，翼缘端部厚20cm，根部厚50cm，翼缘板宽225cm；支承处横向设计成两点支承。下部结构桥墩采用柱式墩，承台接群桩基础，桥台采用U型桥台，基础为明挖基础或承台群桩基础。2、K2+782.5 龙溪河大桥 本桥平面位于直线上，纵断面纵坡为3.0%上坡，左右分幅布置，本桥为跨越龙溪河而设，桥位处河面平坦，水流较缓，季节性水位变化不大，两侧岸坡较缓。本次初步设计结合工可文件进行孔跨方案比选（以左桥为例）。（1）方案一（推荐方案）桥孔布设为（235）+(435)+(435)m预应力混凝土连续箱梁，全桥共3联，梁高为2m。标准宽度箱梁边腹板水平厚采用50cm，顶板厚28cm，翼缘端部厚20cm，根部厚50cm，翼缘板宽225cm；支承处横向设计成两点支承。下部结构桥墩采用柱式墩，承台接群桩基础，桥台采用U型桥台，基础为明挖基础或承台群桩基础。（2）方案二桥孔布设为（235）+(335) m预应力混凝土连续箱梁，桥梁总长193m(左桥)。全桥共2联，梁高为2m。标准宽度箱梁边腹板水平厚采用50cm，顶板厚28cm，翼缘端部厚20cm，根部厚50cm，翼缘板宽225cm；支承处横向设计成两点支承。下部结构桥墩采用柱式墩，承台接群桩基础，桥台采用U型桥台，基础为明挖基础或承台群桩基础。（3）方案比选本桥孔跨布置受龙溪河控制，桥位处河面宽约15m，且最大桥高约30m。方案一与方案二成桥后均能满足桥下龙溪河行洪的要求，两方案的施工工期均在总工期范围内，不控制工程节点。但方案二大里程侧桥台位于30m左右台后路基高填方中，须待路基填方至少2年后方可施工桥台，周期长且风险大，安全隐患大，本方案还涉及龙溪河改沟，技术较复杂，施工难度大，但本方案桥短造价低。方案一采用全桥梁结构形式至站前大道与纵二路交叉口处，避免改沟，同时将桥梁翼缘厚度局部加厚为桥梁结构范围内桥接桥预留条件，不影响总体路网规划，技术简单，施工难度小。综合比较，方案一优势明显，故将方案一作为本桥位处的推荐方案。3、天子湖下穿地道本地道位于主干道与天子湖大道交叉点处,交角89。地道中心主干道里程为K0+618.36，天子湖大道道路起止里程为K0+325K0+410。地道底板顺道路纵坡放置，通过调整C20混凝土垫层厚度实现道路坡度。地道为单箱双室结构，净宽为8.75m，净高5.0m，结构总宽为19.4m，总高为7.1m，长度为85m。地道箱身采用C40（P8）防水混凝土，现浇施工。洞身横断面如下图所示：4、高铁一路下穿地道本地道位于主干道与高铁一路大道交叉点处,交角83。地道中心主干道里程为K1+669.163，高铁一路大道道路起止里程为K0+415K0+505。地道底板顺道路纵坡放置，通过调整C20混凝土垫层厚度实现道路坡度。地道为单箱双室结构，净宽为8.75m，净高4.6m，结构总宽为19.4m，总高为7.1m，长度为90m。地道箱身采用C40（P8）防水混凝土，现浇施工。洞身横断面如下图所示：5、塘坊立交下穿地道本地道位于入城大道与主干道交叉点处,交角90。地道中心入城大道里程为K1+899.454，主干道道路起止里程为K1+850K1+950。地道底板顺道路纵坡放置，通过调整C20混凝土垫层厚度实现道路坡度。地道为单箱双室结构，净宽为12.6m，净高5.0m，结构总宽为28.0m，总高为8.0m，长度为100m。地道箱身采用C40（P8）防水混凝土，现浇施工。洞身横断面如下图所示：6、纵一路下穿地道本地道位于主干道与纵一路交叉点处,交角58。地道中心主干道里程为K2+560.35，纵一路道路起止里程为K0+620K0+712。地道底板顺道路纵坡放置，通过调整C20混凝土垫层厚度实现道路坡度。地道为单箱双室结构，净宽为8.75m，净高4.6m，结构总宽为19.4m，总高为6.7m，长度为92m。地道箱身采用C40（P8）防水混凝土，现浇施工。洞身横断面如下图所示：7、半环路1#车行地道本地道位于主干道与半环路交叉点处,交角89。地道中心主干道里程为K1+138.204。地道底板顺道路纵坡放置，通过调整C20混凝土垫层厚度实现道路坡度。地道为单箱单室结构，净宽为8.5m，净高5.0m，结构总宽为9.9m，总高为7.3m，长度为54m。地道箱身采用C40（P8）防水混凝土，现浇施工。洞身横断面如下图所示：8、半环路2#车行地道本地道位于主干道与半环路交叉点处,交角90。地道中心主干道里程K1+138.204。地道底板顺道路纵坡放置，通过调整C20混凝土垫层厚度实现道路坡度。地道底板顺道路纵坡放置，通过调整C20混凝土垫层厚度实现道路坡度。地道为单箱单室结构，净宽为8.5m，净高5.0m，结构总宽为9.9m，总高为7.3m，长度为54m。地道箱身采用C40（P8）防水混凝土，现浇施工。洞身横断面如下图所示：9、K1+196.14人行地道本地道中心主干道里程K1+196.14。地道与主干道交角90。地道功