鸳大路桥涵设计说明.doc

S4-1桥 涵 设 计 说 明9 2013年06月 一、设计规范及技术标准(一)设计规范公路工程技术标准（JTG B01-2003）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）公路桥涵施工技术规范（JTG TF50-2011）预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）公路桥梁抗震设计细则（JTG/TB02-01-2008）(二)技术标准: 公路等级：四级公路。 荷载等级：公路级。 路基宽度：5.5m 桥面宽度：净7.0m+20.5m=8.0m。 设计洪水频率：中桥P=1/50； 地震抗震等级：地震动加速度峰值0.05g，地震设防措施等级6级。二、桥梁本路段段路线共新设桥梁66m/1座，为K0+800新建中桥。本路段段在K0+800 设置一座3跨20米预应力小箱梁简支梁中桥，桥名为K0+800中桥。本桥横跨沟渠而设，为新建桥梁，全长66m，全宽8.0m。上部采用预应力小箱梁，栏杆采用防撞栏杆；下部桥墩采用桩柱式桥墩，0#桥台为桩柱式桥台，3号桥台为肋板式桥台。（一）小箱梁设计要点小箱梁按A类构件设计。主梁由预制带翼小箱梁+现浇湿接缝组合而成，结构型式为简支梁桥面连续结构。1、桥梁纵向按平坡设计，梁顶横坡根据桥面横坡调整，梁底为平坡。2、行车道板间横向连接采用现浇湿接缝。3、小箱梁设置端横隔板和中横隔板。为了脱模方便，横隔板断面均设置为上宽下窄的倒梯形断面。4、小箱梁顶板厚度为16厘米。5、为了满足锚具安置构造的需要，箱梁端部在箱腹板、底板内侧加厚,以满足预应力钢束竖弯和平弯，小箱梁底板及腹板厚度变化方式如下：a) 小箱梁梁端设3.0米渐变段，腹板为16厘米27厘米，底板厚14厘米24厘米，顶板厚度为16厘米。b) 为了减轻在运输过程中对梁体的损害，梁体底板边角上设置半径5厘米的园倒角。6、抗震设防本桥位处抗震设防等级为6级，设置抗震挡块。挡块在梁板与挡块之间设置30303cm 的橡胶垫块。（二）小箱梁施工要点有关桥梁的施工工艺及其质量检查标准，均按公路桥涵施工技术规范JTG TF50-2011中的有关规定执行，另外，根据本结构的特点，提出以下几点注意事项：预应力钢束采用两端张拉，张拉顺序应从块件中线向两侧对称进行。单根钢绞线张拉锚下控制应力corc0.75，f p k =1395MPa。 锚具安装时，锚板应对正，夹片应顶紧，且片位要均匀。一套锚固体系应配套使用，不能与其它体系混用。锚具应妥善保管，使用时不得有锈、水及其它杂物。锚具的安装应严格按预应力钢筋张拉要求执行。张拉锚固后管道应及时压浆，水泥浆的要求及压浆工艺按相关规范规定执行。图中预应力钢束伸长量系根据小箱梁预制长度及钢绞线弹模Ep=1.95105MPa计算出的理论值。预应力钢束的张拉采用张拉力与引伸量双控，实际伸长量误差控制在6以内，张拉时应逐束填写张拉记录。张拉设备应成套使用，并定期标定。钢束张拉控制吨位及张拉控制应力未考虑预应力钢束与锚圈口之间的摩擦损失，请施工单位自行考虑。钢束张拉后，应立即管道压浆，砂浆强度不低于梁体混凝土强度(即砂浆强度不低于40MPa)，要求压浆饱满。小箱梁砼强度达到图纸中要求的设计强度且砼养生5天后，方可进行预应力钢束的张拉。预应力钢束的切断应采用砂轮锯或其它机械方法，禁止采用电弧切断。砼必须捣实，禁止出现蜂窝麻面。应采取措施防止振动棒直接触及竖弯钢束波纹管而导致波纹管漏浆。小箱梁安装就位后，应先浇筑横隔板及翼板纵向湿接缝，待纵缝达到85%设计强度后，再浇筑防撞护栏。纵缝砼必须震捣密实。小箱梁顶面必须作凿毛清洗处理以保证桥面铺装砼与小箱梁顶板砼可靠结合。一片小箱梁一端支点为一个支座。小箱梁吊装时应采取措施保证小箱梁侧面不受横向外力作用，可采用在梁底设吊装用横梁，钢束穿过吊装孔后锚在横梁上的方式吊装。小箱梁为20毫米，其余各点按抛物线分配。张拉梁的钢束时，注意观测实际反拱度与计算值的一致性。梁施工中钢筋的连接方式：钢筋直径12mm，钢筋连接采用焊接，钢筋直径12mm时，钢筋连接可采用绑扎。绑扎及焊接长度应按照公路桥涵施工技术规范的有关规定严格执行。制箱梁时，应注意预埋支座纵向调平钢板，伸缩逢预埋钢筋，防撞栏杆及中央分隔带预埋钢筋，并注意预留泄水孔的位置。从箱梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间不宜超过六个月。主梁就位后必须及时进行翼板及横隔板之间的连接和湿接缝混凝土的浇筑。只有其设计强度达到85%并采取压力扩散措施后，方可在其上运梁。运梁设备在桥上行驶时，施工单位应按所采用的设备对主梁及下部构造等进行施工荷载验算。（三）桥墩台桥墩采用桩柱式桥墩，桩基础采用灌注桩基础，桩径1.5米。0#桥台为桩柱式桥台，3号桥台为肋板式桥台。两岸桥台设置5米长搭板，桥台台背回填时严格按照施工规范进行，要求回填透水性材料，压实度不得低于96%。（四）桥面系 桥面铺装砼未达到设计强度前，不允许车辆在桥面上行驶。桥面铺装采用10cm厚C40钢筋混凝土，应严格按照现行公路桥涵设计规范、公路桥涵施工技术规范及公路工程质量检验评定标准中有关规定办理。伸缩缝采用50型，混凝土采用C50钢纤维混凝土。钢纤维长度宜为23厘米，直径为0.5毫米左右，单丝钢纤维抗拉强度不宜小于600MPa，应进行过防锈蚀处理，钢纤维掺量为砼体积的0.75%。其余必须符合JTGD40-2002和JTG F30-2003的相关规定。小箱梁支座采用GJZ 30040064和GJZF4 30040066支座。栏杆采用防撞栏杆。（五）主要材料及质量要求1、混凝土水泥和砂：C40和C50砼建议应采用高品质的强度等级为62.5，52.5的硅酸盐水泥或普通水泥，C30砼建议建议应采用42.5的硅酸盐水泥或普通水泥，不得采用复合水泥或变质水泥。C40及C40以上砼用中粗砂，C30及以下砼可用中砂。预制小箱梁采用C50混凝土，重力密度=26.0kN/，弹性模量为3.25MPa；桥台台帽、背墙和桥墩盖梁采用C30砼，重力密度=26.0kN/，弹性模量为3.0Mpa；桥面铺装采用100mm厚C40钢筋混凝土，重力密度=25.0kN /。预应力混凝土中不得掺加粉煤灰。2、普通钢材钢筋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）。HPB235钢筋fsk=235MPa，HRB335钢筋fsk=335MPa。直径大于或等于25mm的钢筋均应采用冷挤压接头接长，其技术标准应符合JGJ107-96的有关规定。桥梁其它部位钢构件均采用Q235钢材。3、预应力钢筋采用预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003） 标准的低松弛高强度钢绞线，其抗拉强度标准值fpk =1860MPa，公称直径d=15.2mm，弹性模量Ep=1.95105 MPa，松驰率0.035，松驰系数0.3。本设计钢束控制张拉力con=0.75fpk=1395MPa。4、锚具用材料预应力钢束采用M15-5、M15-4和M15-3型系列圆锚具及其配套设备，预应力管道按金属波纹管考虑，计算用管道摩阻系数=0.25，偏差系数=0.0015，金属波纹管钢带厚度不应小于0.35mm。锚具变形、钢筋回缩按一端6mm计算。5、支座采用矩形板式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合公路桥梁板式橡胶支座JT/T4-2004等相关标准的规定。6、天然建筑材料粗集料、细集料等各材料的有关质量要求均按现行公路桥涵施工技术规范（JTG TF50-2011）有关条文办理。粗集料的片状、针状含量和含泥量必须小于规范规定标准限值。粗集料采用525mm的连续级配碎石，品质应稳定。细集料应由颗粒坚硬、强度高、耐风化的天然砂构成，经监理人批准，也可采用由质量占50%的硬质岩石加工的机制砂与天然砂组成的混合细集料。细集料必须采用中粗砂，其它指标必须符合公路桥涵施工技术规范（JTG TF50-2011）规定，来源必须稳定，入场后应分批进行检验。高标号砼对岩石的要求岩石的抗压强度与砼的强度等级之比不应小于2。碱含量的计算必须符合混凝土碱含量限值标准CECS5393规定要求，最大值宜小于3Kg/m；具体技术要求：1）执行标准公路工程集料试验规程JTG E42-2005。2）主要控制指标机制或天然砂的细度模数必须符合GB/T14684-2001标准， C50砼应采用细度模数3.0以上的石英粗砂，C40砼、C30砼可以采用细度模数2.33.0的中砂，C25砼及以下标号砼和砂浆才允许采用细度模数1.62.2的细砂。机制砂的混合材料石粉含量不大于6%。机制砂的级配必须符合公路桥涵施工技术规范（JTG TF50-2011）第“11.2.2”条的要求执行。 细集料技术指标 表4-1项目技术要求类类类机制砂单粒级最大压碎指标（%）202530氯化物（氯离子质量计%）0.010.020.06云母（质量计%）1.02.02.0天然砂、机制砂含泥量（质量计%）1.01.03.0机制砂MB值1.4或合格石粉含量（质量计%）3.05.07.0机制砂MB值1.4或不合格石粉含量（质量计%）1.03.05.0有机物含量（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐（SO3质量计%）0.50.50.5轻物质（质量计%）1.01.01.0机制砂母岩抗压强度火成岩不应小于100Mpa；变质岩不应小于80Mpa；水成岩不应小于60Mpa表观密度2500/m3松散堆积密度1350/m3空隙率47%碱集料反应经碱集料反应试验后,由砂配制试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象,在规定试验龄期的膨胀率应小于0.10%注: 亚甲蓝试验MB试验方法见公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTG F302003）附录B。细集料按技术要求分为类、类、类。类宜用于强度等级大于C60的混凝土，类宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土，类宜用于强度等级小于C30的混凝土。机制砂或混合砂细集料的技术指标应符合表4-1的规定，细集料坚固性试验应按公路工程集料试验规程（JTG 0422005）进行。预应力混凝土使用的砂类别应不低于级，普通混凝土可使用级砂。配制机制砂混凝土应同时掺加高效引气减水剂。三、涵洞3.1 涵洞设计要点1）钢筋砼盖板涵 盖板采用简支板计算图式进行设计。按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行计算和验算。 盖板的计算高度按d1计。预制盖板宽度为99cm。 盖板底层设受力主钢筋，顶层设架立钢筋，各种钢筋沿板长和板宽方向均匀布置。 当涵洞斜交时，涵身部分中板以正交预制板铺设，二端洞口部分以梯形现浇钢筋砼板构成，梯形板支撑端短边长度99Ld50（cm），钢筋物选相应的图纸。 路面车辆活荷载对涵顶的压力按30角进行分布，填土内摩察角为35，土容重18kn/m3。 涵台的计算按四镀框架模式进行。 涵洞洞口处的路基边坡应与涵洞所在路段路基边坡保持一致。 涵顶填土高度不得小于0.5m。 涵洞设计采用分离式基础。2）钢筋砼圆管涵1) 管节内力按刚性管节受弯构件计算，不考虑法向力和剪力的影响，且按不同填土高度的受力情况配筋。2) 预制管节建议采用悬辊法旋转成型工艺，工厂集中预制或向水泥制管厂订制。3) 管节必须在混凝土达到设计强度85%以后，才能脱模、堆放和运输。脱模应在管壁上注明适用的填土高度。3.2 主要材料1）水泥采用符合国家标准的硅酸盐水泥或普通水泥。2）钢材：钢筋直径12mm时采用R235钢筋，钢筋直径12mm时采用HRB335钢筋，钢筋技术条件必须符合中华人民共和国国家标准GB/499-79的规定。3）钢筋砼圆管涵材料 砼圆管采用预制C30砼。 基础采用现浇C25片石砼，基座采用现浇C25片石砼。 帽石采用现浇C30砼。 洞口基础、墙身、一字墙墙身、基础均采用现浇C25片石砼。 其余材料采用M7.5浆砌片石，片块石标号MU30。4）钢筋砼盖板涵材料 盖板砼采用预制C30砼。 帽石砼采用C30砼。 台身及基础砼采用C25片石砼。 一字墙和八字墙墙身、基础砼采用C25片石砼。 跌井、排水沟、隔水墙及铺底采用M7.5浆砌片块石。 片块石标号MU303.3 涵洞施工要求1）涵洞施工中特别应重视涵位，特别是农用灌溉沟渠，应做好原有沟渠各种资料收集，使进出口与原沟渠接顺，施工时可根据实际情况调整涵位。2）当涵洞基础均置于承载力较低的土层中或部分置于土层中时，为确保涵洞基底有足够的承载力，且避免基础发生不均匀沉降，施工阶段中应根据软基的处治情况，具体落实换填位置后，采用砂砾石对基底作换填处理。3）涵洞施工前应先复测涵洞两侧原沟渠标高，基础开挖时应首先改移原排水沟及农灌沟，确保施工中农灌和排水沟渠水流畅通。4) 涵台台背回填材料用透水性较好的砂砾，分层填筑压实，压实厚度不大于30cm，压实度不小于96%。5）钢筋砼圆管涵： 管节在对头拼接时，填塞缝隙的麻絮，上半圈应从外往里填塞，下半圈应从里往外填塞。 管节在预制、运输、存放时，应注意轻放，堆放的底面应平整，必要时铺设510cm砂垫层，使受力均匀，以免管节开裂。 施工时，必须注意管涵的全长与管节的配置及端墙位置的准确，对斜交管涵应首先配置两端的斜管节，其余按标准管节和调整管节配置，为避免放样时的误差，可将一端洞口端墙于管节安装完毕后，再进行砌筑（浇筑）。 涵洞全长范围内，每隔35m设置一道沉降缝。缝宽2cm，沉降缝的设置应与涵管方向平行。 施工时，管顶填土厚度小于0.5m时，应禁止车辆从涵管上通行。 涵洞进出口与路基挡防工程相接时，应采取同步施工，若洞口处有悬空部份，应采用干砌片石砌筑密实，其承载力应满足设计要求。 由于全段路基纵横向排水系统是配合桥涵位置进行设计，当需要增设或改移桥涵位置时，应对路基纵横向排水系统作可行的调整和修改，务必保持路基排水系统的畅通。 施工时，除按本设计施工图和设计文件的各项要求办理外，还应按严格按照交通部部颁标准公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000和现行相关规定执行。6）钢筋砼盖板涵： 预制盖板必须在混凝土深度达到设计深度的70%以上时，才能进行脱模、移动和堆积。预制盖板堆积时，应在板地两端部采用两点搁支，不得将顶底面倒置。 盖板安装后，必须清扫冲洗，充分湿润后再在板与台背间，板与板之间的缝内用小石子填塞顶紧并填塞10号砂浆。进行涵身外层防水层施工后才可进行下一步施工工序。 洞涵台支撑梁的施工应与涵台基础同时进行。 涵台台身沉降缝一般沿涵长方向每隔46m设置一道，沉降缝必须贯穿整个涵台断面（抱括基础），缝宽2cm，沉降缝的设置应与板方向平行。 沉降缝的防水措施在基础顶面以下，填嵌涂沥青木板或沥青砂，也可以用粘土填入捣实，并在流水两边缘以1：3水泥砂浆填塞，深度改为15cm，中间空隙填以粘土。 凡在地基土质变化大，基础位置深度不一或地基容许承载力发生较大变化以及路基填挖交界处均应设置沉降缝。 涵台台后的填土应在盖板安装完毕后进行，并应严格按水平分层填筑碾压，对涵台较高，不易达到碾压效果的洞洞，可采用在该范围内填筑碎石或砂性材料，并注意两边对称进行。 施工中，当涵洞上填土坑度不足0.5m厚时，严禁采用振动式碾压设备对涵顶上和涵洞范围内的填土进行碾压。 涵洞进出口与路基挡防工程相接时，应采取同步施工，若洞口处有悬空部份，应采用干砌片石砌筑密实，其承载力应满足设计要求。 由于全段路基纵横向排水系统是配合桥涵位置进行设计，当需要增设或改移桥涵位置时，应对路基纵横向排水系统作可行的调整和修改，务必保持路基排水系统的畅通。 施工时，除按本设计施工图和设计文件的各项要求办理外，还应按严格按照交通部部颁标准公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011和现行相关规定执行。四、桥涵耐久性设计、养护维修设施设计情况4.1 桥梁耐久性设计增强结构耐久性的主要措施为：配制耐久混凝土，施工中严格控制水灰比，加强对砼的养护，控制裂缝。4.1.1 配制耐久混凝土选用低水化热、含碱量低、品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，使用优质粉煤灰、矿渣等矿物掺和料或复合矿物掺和料；选用吸水率低、线胀系数小的骨料，骨料的级配合理、粒形良好，并保持洁净；限制单方混凝土中胶凝材料的用量，外加高效减水剂，尽量降低拌和水用量。4.1.2 裂缝控制措施当结构分层浇筑或分段浇筑时，层间应按照施工缝处理，对新老混凝土连接部，应进行有效增强结合力的界面处理，除抹界面剂外还应在混凝土表层进行局部防水处理。桩基盖梁必须一次性浇筑完砼。应重视结构表层钢筋网和预应力管道四周定位钢筋的设置。钢筋混凝土构件的钢筋保护层厚度、预应力管道的保护层厚度的施工允许误差对梁、柱构件不大于5mm，对钢筋混凝土板构件不大于3mm。4.1.3 混凝土施工与养护耐久混凝土施工中，需要重点保证质量并采取专门措施的内容有：结构表层混凝土的密实性、均匀性与良好的养护，混凝土保护层厚度的准确性，混凝土裂缝控制。现浇混凝土应有充分的潮湿养护时间，并符合养护的最低期限要求。应根据混凝土温度与气温的差别及变化，及时采取措施，控制混凝土的升温和降温速率。养护水应符合混凝土拌和水的标准，当新浇的结构构件有可能接触流动水时应采取防水措施，保证混凝土在浇筑后7d之内不受水的直接冲刷。4.2 养护维修设施设计对非永久性构件（如支座、伸缩缝等）应定期检查、维护,必要时于以更换。五、施工注意事项本项目除严格按设计图纸施工外，还应注意以下事项：5.1施工方开始施工前应对设计文件、图纸、资料进行现场核对，并对测量资料、标高进行核对、复测。若实际情况与设计文件有出入，应及时通知相关单位研究处理。5.2 桥梁、涵洞基础开挖后如果实际地质与设计提供地质不相符，经现场监理确认后需及时上报设计单位，由设计单位进行处理。5.3 桥涵施工放样必须用导线点坐标和水准点高程作为基准。在导线点和水准点分开敷设的路段，绝不允许将导线点高程作为水准点使用，并不得使用桥位桩坐标和高程作为基准放样。5.4 预制主梁砼达到设计要求的强度后方可张拉预应力钢束，压注水泥浆。5.5 桥梁架设可结合实际采用预制吊装，也可采用架桥机吊装。架桥机在桥上行驶时必须使架桥机重量落在梁肋上；施工单位应按所采用的架桥机型号对主梁 、支承梁、墩柱及基础等进行施工荷载验算，验算通过后方可施工。不管采用哪种吊装方式，都必须先做出吊装方案、施工组织设计，经业主、监理单位审批，方可实施。5.6 预制梁顶表面应进行严格的拉毛处理，最好在浇注完成及时进行。浇注桥面铺装前应将梁顶浮浆、油污清除干净，以保证新、老混凝土良好结合。5.7 预制梁时，应注意预埋护栏、伸缩缝、泄水管等公用构造部件，其构造和数量详见本路段设计图及对应的交通工程设计图。5.8 全段桥涵基础工程宜在旱季施工，以避免雨季河渠水位过高及农灌用水需要给施工带来困难和不便，并有利于确保工程质量，加快工程进度。5.10 下部结构（1）盖梁、墩身砼养生对保证工程质量至关重要，靠常规覆盖草袋浇水养生、非常困难，柱身应采用覆膜自然蒸汽养生，以保证工程质量。（2）盖梁砼为高空作业，施工时模板应支撑牢固，特别盖梁悬臂端模板，以免支撑变形造成悬臂端负弯矩区砼开裂。（3）盖梁钢筋比较密集，为保证砼浇筑质量，砼粗骨料粒径应小于等于4厘米。（4）桩基施工可根据现场地质情况采用冲击成孔或人工挖孔。人工挖孔时严禁放大炮，以免破坏孔壁完整性。（5）混凝土耐久性的基本要求应满足规范(JTG D62-2004)1.0.7条中I类环境的规定，另单方混凝土的胶凝材料总量不宜高于450kg/m3，大掺量矿物掺和料的混凝土水胶比不宜大于0.42。5.12 各部位施工缝的处理必须严格按有关规范进行，并应注意施工缝的外观质量，不得留下明显印迹。5.13 桥涵基底埋置深度均根据地质钻探资料确定，施工时如发现设计所采用的地质钻探资料在纵横向局部范围与实地不符，可按具体情况酌情调整桩长和基底设计标高。5.14 全线桥梁墩台基础大部分为桩基础，位于斜坡路段的桩基础施工时应先清除不稳定的土或岩体，或采取适当支护措施。墩台桩基础多为嵌岩桩或支承桩，按墩台所处具体位置或施工条件合理选择桩基的施工工艺；桩基浇筑砼时应沿钢筋笼内侧等间距预埋573mm超声波检测管。5.15 本路段段部分桥梁桥墩桩基位于河流中，因此在施工时应做好详密周细的水下桩基施工组织及施工设计，并备足筑岛围堰及抽排水设备，确保施工安全，加快施工进度5.16 当钻（挖）孔桩桩孔挖至设计标高并经检测符合设计要求时，应按规范要求进行清孔后，迅速浇筑桩基砼，且桩基的钢筋笼必须顺直；如浇水下砼应按桩径掌握好水下砼开盘方量，保持连续作业，随时检测砼浇筑数量和达到的高程，控制好内护筒的提升，严格杜绝断桩事故的发生；如钻（挖）孔桩内渗水量较小，符合有关规范规定，则可浇筑非水下砼，桩基浇筑非水下砼时应进行震捣；桩基水下砼与非水下砼交界处应按有关规定对施工缝的要求进行处理；桩柱主筋接长应采用焊接（直径20mm）或机械接长（直径20mm），同一截面处接头数量不应超过主筋根数的二分之一。5.17 应注意上、下部结构施工间的配合，桥梁支座（包括临时支座）上下支承面必须保持水平，梁底对应支座位置必须设置调平钢板，相应墩台帽位置的支座垫石顶面必须严格整平，以确保梁底与支座接触面为面接触，避免产生点线接触使支座与梁底脱空而使梁受扭破坏。各预制件应做好编号，以方便安装。准确控制好构件各部尺寸和标高，避免不必要的返工和发生较大的标高误差。桥墩支座垫石标高采用桥墩中心线处标高控制，两排支座垫石顶面标高