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桥梁专业勘察设计专题讲座 交通院总工室刘昌义 一 外业勘察应树立的思想 掌握的技术 运用的知识 为进一步加强外业资料收集的全面性与可靠性及准确性 为贯彻院勘察设计一体化精神 交通院必须吸收和采纳国内同行将勘察设计融为一体的科学思路 因此项目设计人员必须参与外业勘察的技术把关 控制及有关外业勘测成果验收时及设计时所需要的外业资料的调查与收集及成果整编 专业设计负责人及相关设计人员必须进入现场全线贯通踏勘 并熟悉每一个桥梁工点 包括涵洞 通道 的现场情况 并按照勘察技术要求进行该专业外业资料的测绘 调绘 调查等内外业工作 设计负责人必须担当起外业专业组长的职责 项目组设计人员必须会做外业工作 负责项目的专业总工程师必须对重点工点进行现场踏勘 并对全线外业资料的收集提出科学的 合理的实用的指导性建议 在外业工作展开之前 设计负责人应结合本项目具体情况 编制符合项目实际的 切实可行的桥涵初测或定测技术要求 一般性要求如下 一 初测技术要求1 任务依据1 1有关政府和业主的批文 函件 1 2本工程桥涵勘测要用到的相关最新 规范 规程 2 主要技术原则2 1技术标准2 1 1新建或改建公路等级 新建公路等级 既有公路和改建公路等级 2 1 2设计活载 路幅标准 城 A级 公路 级 级荷载标准 整体式 分离式行车道数 中央分隔带 人行道等宽度值及其构成 2 1 3设计洪水频率2 1 4桥涵净空 立交桥桥下净空 通航河流航道等级及通航净空 2 1 5地震烈度 加速度峰动值 3 技术要求3 1自然概况3 1 1本工程所处区域的地理环境 地形 地貌 地质条件 水文 河网 水利 人居 既有道路及规划路网状况等概况 3 1 2气象特征 本工程所处地区的年极端最低温度 年极端最高温度 年平均气温 降水量 日照 雾 雷电 冰 雪季节及时段情况等 最大风力及风向等 3 2桥涵类型 孔径式样及墩台基础类型的选样 3 2 1桥梁式样 跨度及结构类型 跨径 50m者采用连续梁 连续刚构或其它大跨桥型 跨径 50m者采用简支箱梁 T型梁 空心板梁 先简支后桥面连续或先简支后结构连续结构形式 小半径弯道上桥梁或弯道上匝道桥 一般采用连续梁 斜交跨越既有河道 公路或铁路的高架桥 根据其斜交角度大小可采用一次或两次简支转正方案布设 下部桥墩选用圆形 矩形 花瓶形 形 V形 Y形 H形 桥台选用顶帽式 肋板式 扶壁式 挡土式 基础根据地质情况采用明挖扩大基础或桩基础 3 2 2涵洞式样 依据地区材料来源和地质情况 采用钢筋混凝土盖板涵 框架箱涵 混凝土拱涵 钢筋混凝土圆管涵 钢筋混凝土渡槽及倒虹吸管 3 2 3立体交叉及跨线桥 根据被交叉道路为公路 铁路 农用道路 汽车通道 人行通道等的公路建筑限界 铁路建筑限界及净空要求 结合地形 地貌 人文景观 地方规划等 拟用合理的孔跨及结构型式 所拟桥式方案必须通过水利 航道 规划等部门的报件审批 3 3工作内容3 3 1初测阶段是公路勘测设计的重要阶段 初测外业工作主要是根据农田水利 水陆交通 电力通信 战备要求 城市建设规划 等边界条件确定路线方案 拟定桥位及桥式方案和立体交叉方案 跨江 河 桥梁 必须确定桥梁设计水位 通航水位 流量 流速 必须做小迳流汇水面积流量计算及水文形态勘测及调查测绘等工作 确定桥涵位置及数量 拟定桥涵结构类型 孔径大小 墩台及基础类型 选用合理的建筑材料等 并配合地质专业做好相关工点的地质资料填绘 3 3 2本次勘测应按部颁 公路勘测规范 JTJ061 99第六节桥涵测量 简称 测规 公路桥位勘测设计规范 JTJ062 91 简称 勘规 及我院颁发 新建铁路勘测细则 第六篇桥涵 含水文 简称 细则 规定办理 3 3 3根据地区的特点 场地的特殊情况 需具体补充如下 1 大中桥水文勘测 应尽量收集利用沿江水文站 观测站 既有桥涵水文观测及省市县水文年鉴 县志等资料 以补充和完善水文勘测工作 2 小桥涵流量计算 除用汇水面积行业迳流公式及调查测绘方法计算外 尚需用工程所处地区的迳流公式与既有桥涵水位流量验算资料给予相互对比印证 3 跨越内河航道 必须收集航道等级 通航净空及最高通航水位 船舶对桥梁墩台结构的撞击在设计时应进行特别验算 外业调查时应收集船舶最大吨位 航速及航向等资料 沿海及入海河流 应收集最高 最低潮汐水位 月平均潮水位 潮水流速等 并取得相关航道水利规划等部门的文字依据 4 靠近水库 水坝下游的桥梁 应收集水库 水坝等级 破坝流量 流速及其对桥梁的影响 5 立体交叉及跨线桥 应调查收集被跨道路 公路 铁路 地方道路 的建筑限界 净空尺寸 既有规划道路宽度 控制点标高及路面状况资料 跨越电气化铁路及高速铁路应收集铁路建筑限界及轨顶标高 高压电网线与本工程桥梁结构的垂直和水平距离等资料 3 4桥涵初测交付资料内容参照 新建铁路勘测细则 第六篇第一章第四节交付资料内容办理 根据地区的特殊情况需具体补充如下 3 4 1本讲义第3 3 3条特殊情况尚需补充的内容 3 4 2控制线路方案的沿江水位及控制桥梁设计的水位 流量 流速 通航等级 通航净空等资料 3 4 3特大 大 桥 重点桥梁及若干代表性的大中桥 应有桥址地形图 含水下地形比例1 500 1000 桥址纵断面 横断面 相关的主要地质钻探及调查测绘资料 3 4 4重要的立体交叉及跨线桥 如跨越公路 铁路 地方道路等 应调查 收集既有或规划道路 铁路等级 现状 净空尺寸 路面状况等资料并取相关的文字协议 3 4 5桥涵初测资料质量检验材料应有中间检查和不定期的检查记录 并作出质量评定 3 5桥涵初测资料的验收桥涵的初测成果资料应按 新建铁路勘测细则 及本 初测技术要求 进行系统整理 形成图纸 图表电子文档及文本文档成果资料 准备初测验收专业素材交总体汇总以形成 初测验收报告 并提交业主组织专家评审 初测成果内容和资料要求见附件一二 定测技术要求1 任务依据1 1初测 初设审批意见 1 2有关政府和业主的批文 函件 1 3本工程桥涵勘测要用到的相关最新 规范 规程 2 概述2 1简要描述公路路线地理环境 地形地质条件 水文及气象特征 人居及交通状况 既有道路及规划路网等概况 2 2初设桥涵工程状况 大中小桥 分离式桥 通道涵洞等数量及分布情况 特大 大 桥 重点桥梁 立体交叉桥的桥型 桥式孔跨 墩台及基础等的设计及施工方案简介 2 3结合初步设计评审意见及初步设计遗留问题 如特大 大 桥 重点桥梁方案 立体交叉桥梁方案意见 全线高架桥 大中桥桥式孔跨 桥型结构类型及建筑材料的选择等意见 并交代如何在本次定测工作中使上述意见得到合理的 科学的贯彻和落实 3 主要技术原则3 1新建或改建公路等级 新建公路等级 既有公路和改建公路等级 3 2设计活载 路幅标准 城 A级 公路 级 级荷载标准 整体式 分离式行车道数 中央分隔带 人行道等宽度值及其构成 3 3设计洪水频率3 4桥涵净空 立交桥桥下净空 通航河流航道等级及通航净空 3 5地震烈度 加速度峰动值 3 6桥涵类型 孔径式样及墩台基础类型的选择 3 6 1桥梁式样 跨度及结构类型 跨径 50m者采用连续梁 连续刚构或其它大跨桥型 跨径 50m者采用简支箱梁 T型梁 空心板梁 先简支后桥面或先简支后结构连续结构形式 小半径弯道上桥梁或弯道上匝道桥一般采用连续梁 斜交跨越既有河道及公路或铁路的高架桥 根据其斜交角度大小可采用一次或两次简支转正方案布设 下部桥墩选用圆形 矩形 花瓶形 形 V形 Y形 H型 桥台选用顶帽式 助板式 扶壁式 挡土式 基础根据地质情况采用明挖扩大基础或桩基础 3 6 2涵洞式样 依据地区材料来源和地质情况 采用钢筋混凝土盖板涵 框架箱涵 混凝土拱涵 钢筋混凝土圆管涵 钢筋混凝土渡槽及倒虹吸管 3 6 3立体交叉及跨线桥 根据被交叉道路为公路 铁路 农用道路 汽车信道 人行信道等的公路建筑限界 铁路建筑限界及通道净空要求 结合地形 地貌 人文景观 地方规划等 拟用合理的孔跨及结构型式 3 6 4所拟桥式方案要通过水利 航道 规划等部门的报件审批 4 定测原则4 1定测阶段应根据初步设计确定的设计原则或关于 初步设计审查意见 在充分利用初测资料的基础上 收集为满足桥涵施工图设计所需的全部资料 4 2定测主要工作内容 4 2 1补充调查测绘控制线路标高的桥涵设计控制的水位和相关水文资料及通航净空 立体交叉及跨线桥的净空要求及建筑限界资料 4 2 2在初步设计评审的基础上 调整初设桥涵孔跨及样式后 收集测绘 桥 涵 址纵断面 横断面 桥址地形图 含水下地形 比例1 500 1000 桥 涵 址辅助纵 横断面 以及改河改沟和导流设施纵横断面 4 2 3配合地质专业 依据地质判别是的岩溶区还是一般地质地区 按照桥梁孔径式样 墩台基础类型 确定是逐墩逐桩钻孔 或是常规布设钻孔及其它调查测绘 最终达到所有桥 涵 址纵横断面 改河改沟纵横断面 辅助设施纵横断面 都应附有满足设计所需的地质资料及岩土力学指标 4 2 4调查收集 通航净空 通航水位 立体交叉及跨线桥的道路等级现状 净空尺寸 路面高程等文字协议 4 3测量精度要求及图纸比例尺等均按 测规 勘规 及我院颁发的 细则 规定办理 4 4根据 测规 和 细则 规定内容收集定测资料以外 还需进一步调查 核实和补充如下工作 4 4 1大中桥及小桥涵需补作的桥涵水文勘测工作与内容 含形态勘测并结合汇水面积迳流公式计算的流量 根据皮尔 公式及满宁公式进而推求水位 流速等 以对初测水文资料的补充修改与完善 4 4 2 初步设计审查意见 及初设遗留问题中所要求补充的调绘资料和水文勘测工作 并对特大 大 桥 重点桥梁 高架桥及大中桥的桥式孔跨 桥梁结构类型选择等有关的外业勘测资料提出修改补充要求 并付诸外业实施 4 4 3海岸及潮汐影响的河流 其桥梁及墩台基础对防腐蚀要求的水质化学指标 对通航河流中的桥梁结构 必须考虑船舶撞击安全问题 应收集通过的最大船舶 船队 吨位 航速 航向等资料 4 4 4配合地质 在对岩溶地区桥梁确定进行逐墩或逐桩地质钻探基础上 应对桥梁墩台处的纵横断面的岩溶连线和岩溶分布状况的合理性和可靠性进行分析 研究 并提出合理的基础处理方案 4 4 5调查 收集高压电网 地上及水上管线及既有结构 通讯电缆等与桥梁及墩台的空中位置关系以及地下管网 隐蔽工程与基础结构物的地下位置关系等资料 5 桥涵定测资料的质量检查在定测阶段各勘测设计队 应定期进行质量抽查和全面检查并作出质量评定 定测中间阶段 应会用总体组进行中间检查 及时修正勘测工作中的问题和方法 6 桥涵定测资料的验收桥涵定测成果资料应按 细则 第六篇第二章第三节及本要求内容进行系统整理 形成图纸图表电子文档及文本文档成果资料 准备定测验收专业素材交总体汇总以形成 定测验收报告 并提高业主组织专家评审 定测成果内容和资料要求见附件二二 内业设计应树立的思想 掌握的技术及运用的知识1 设计前必须仔细分析外业资料的合理性与准确性 做到缺什么 补什么 错什么就改什么 坚决杜绝闭门造车和想当然的思想 2 勘察 设计过程中以总体组为核心的项目设计组应切实加强与业主 地方 规划 水利 航道等部门的意向沟通 做到设计与自然相吻合 与各相关部门的意愿相一致 方案拟定除满足上述各控制条件外 还应做到安全可靠 经济合理 对重点桥梁应力求方案和技术创新 3 开放设计之前 设计负责人应结合勘察资料及项目特点编写指导性较好 实施性较强的初设 施设作业大纲 初设及施设作业大纲详见 广深沿江东莞段初设 广州段施设作业大纲 范本及附件三 附件四 结合人力资源及工期情况 编制桥梁专业设计策划 4 加强对设计文件的复核及审查 特别是对坐标 标高 数量等数据应进行至少两次的复核 力争做到不错 不漏 坚决杜绝大错 大漏 设计作业流程应遵循下列逻辑关系图 见附图一 5 加强桥梁设计方案会审制度 会审时相关专业负责人必须到场 总体和地质专业负责人不到场者不得会审 6 加强设计文件审查层层把关制度 6 1严格执行审查级差制 即下一级审查结束并填好卡片和审查意见后 方能送上一级审查 方案会审及文件审查应遵循下列程序逻辑关系图 见附图二 6 2凡违背 偏离会审方案 凡未进行净空和结构设计时应有的安全验算 一律拒绝审查并返回补充 修改 完善后再送审 三 关于质量控制与设计理念1 专业总应抓好方案会审 确定合理的先进的设计实施方案并对结构设计的安全性进行把关 主任工程师应负责对专业设计负责人及设计人员的工作指导及设计文件基础数据的把关 力争将基础数据的差错漏项降到最低程度 2 桥梁专业根据专业总工分工 一个阶段结束后 由相关专业责任总工牵头并负责对项目在勘察设计过程中存在的问题展开研讨和剖析 针对存在的问题 提出有效的整改措施和办法 以实现桥梁专业的问题由多变少 由大便小 由 有 变 无 的目标 3 抓紧 抓好桥梁设计的标准化建设 编制公路及市政桥梁工程各阶段的图示范本 对常规桥梁各阶段设计的文字说明 出图内容 格式及相关要求进行规范 做到设计的统一性与标准化 并及时组织学习与实施 做到对常规 武器 的使用人人都会 个个都懂 一定要做到同一个业主 同一种设计风格 4 桥梁勘察设计应树立 以人为本和科学发展观 思想 勘测设计方法和手段要不断的有更新和创新 必须牢固树立质量意识和创新意识 质量就是生命 创新是为了生存 面对残酷的市场竞争 我院要想获得大跨度的重点桥梁设计任务 必须在桥型方案上有独到见解 材料及施工工艺上有所创新 不能把既有的方法和既有的文件资料当 真理 用 为贯彻院勘察设计一体化精神 为更好的适应市场的发展需要 交通院的勘察设计必须吸收和采纳国内同行将勘察设计融为一体的科学思路 因此 项目设计人员必须参与外业勘察资料的调查 收集 特别是影响控制设计的外业资料要做到全面 正确 并且在设计中能得到充分 合理和有效的应用 桥涵专业设计作业流程逻辑关系图 附图一 下达任务及依据 接受资料的任务要求 核对路线地形资料 核对地质资料 核对和审查水文资料 调查研究 资料不足或有关问题及时与有关专业及总体组联系解决 综合研究拟定设计原则 拟定计算方法 拟定工程方案及推荐方案 拟定工作内容和计划安排 室审 处审及向总体组汇报会审 重点工程向院总汇报会审 作出会审记录 工作计划安排 前期工作结束 拟定具体设计工作内容的安排意见 编制电算程序 设计计算及绘草图 按文件组成内容 绘设计图写说明 向总体 线 地 路等有关专业提供资料 填桥涵表 工程数量汇总表 填写设计质量卡片 室审核 签署 处审核 签署 总体设计负责人审查 签署 文件进厂 院审定 签署 若改变原则和方法及与会审意见有出入时要再汇报会审 设计项目 定测成果内容及资料要求 附件二 一 内业工作 资料整理1 检查和整理各项调查 勘测记录 计算资料及图表 2 大中桥按洪水调查法逐座计算流量 设计水位及设计流速 及按小流域流量计算汇水面积计算设计流量 编列小桥涵流量计算成果表 3 编列排水系统表及小桥涵表 包括跨线建筑物等 4 绘制大中桥桥渡 桥式布置图 编列大中桥表 5 编列资料清单 6 编写勘测说明二 桥涵勘测说明书可参照下列提纲编写 内容力求简明扼要 但特大桥 重点桥渡及拟采用新技术 新结构 列为科研项目的桥梁要按工点编写说明 1 全线桥涵布置原则 2 初步设计审查意见执行情况 3 本次勘测中补充和修改的资料说明 4 小流域流量计算 包括水库区 泥石流地区 大河倒灌地区 漫流地区 岩溶地区等特殊的小流域流量计算 以及对计算成果的分析情况 5 有关指示 协议和要 6 存在问题及技术设计 或施工设计 中应注意的事项 四 一般桥梁初步设计及施工图设计作业指导书 范本 广深沿江高速公路桥涵初步设计作业指导书 东莞段 一 设计依据1 公路工程基本建设项目设计文件编制办法 1996年版 2 公路工程技术标准 JTGB01 2003 3 公路桥涵设计通用规范 JTGD60 2004 4 公路圬工桥涵设计规范 JTGD61 2005 5 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62 2004 6 公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024 85 7 公路工程抗震设计规范 JTJ004 89 8 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTJ025 86 9 公路工程水文勘测设计规范 JTGC30 2002 10 高速公路交通安全设施设计及施工技术规范 JTJ074 94 11 广深沿江高速公路 工程可行性研究报告 12 广深沿江高速公路东莞段初测验收报告评审意见13 内河通航标准 GB50139 2004 14 其他有关纪要 协议 合同等 二 主要技术标准设计速度 100Km h设计荷载 公路 I级设计洪水频率 特大桥1 300 大 中 小桥及涵洞1 100桥梁宽度 2 19 85m 双向八车道 地震动峰值加速度 0 1g 三 地形 地貌及工程地质概况本段路线地处珠江三角洲腹地 所经地区绝大部分属珠江三角洲河网平原地貌及海陆交互冲积平原地貌 地表下存在淤泥或淤泥质土 承载力低 分布区域及厚度差别较大 下伏持力层埋藏较深 适合采用桩基础 沿线村镇星罗棋布 高架桥所占比重大 路线所跨主要河流有东江北干流 第二涌 麻涌 倒运海水道 洪屋涡 东江南支流 虎门水道及太平水道等 水系较为发达 河道纵横交错 干支相连 有通航要求河流较多 沿线鱼塘众多 植被以农作物为主 四 设计原则1 一般技术要求 1 熟悉有关公路工程的规范 规程 熟悉本次设计的设计原则 技术标准 应特别熟悉 公路工程基本建设项目设计文件编制办法 1996年版 把握本次初步设计文件的深细度 明确工作范围内的文件组成 做到初步设计文件简明 完整 准确 清晰 2 认真熟悉勘测文件 掌握原始勘测资料 特殊桥涵水文资料 不详情况询问勘测人员 设计负责人 设计者按初步方案作好桥涵综合方案研究 拟定合适的桥涵方案后 会同科室负责人 交通院总工程师会审并最终确定桥梁设计方案 特大桥及特殊结构桥梁请院主管总工程师会审桥梁方案 并按照ISO9001标准要求 作好会审记录 3 在桥型方案会审确定后 认真拟定各结构的具体细部尺寸 在结构尺寸拟定和计算过程中 应加强和复核者 设计负责人 主任工程师及专业总工程师的联系 尽量减少不必要的重复 4 在设计过程中 需对路线平 纵断面及路基设计表进行核对 应特别处理好工点设计与总的设计原则 通用图设计 其它相关专业设计的关系 做到不遗漏 不重复 处理措施及处理方式得当 充分把握设计思路 少走弯路 5 编制本路段的桥梁上 下部构造公用图 2 桥跨总体设计 1 全线河流较多 应根据沿线河流特点及交叉道路 规划路的等级 功能 进一步核查桥梁净空 桥型方案 桥跨布置应征询水利 航道 海事等相关部门并取得书面意见 根据2005年6月洪水及地形 地质条件和桥涵水文计算结果合理确定桥涵孔数 孔径及墩台位置 基础形式及其底面标高 2 根据路线平 纵面条件 地形条件 水文条件 地质条件 施工条件 建筑材料来源等因素 并综合考虑便于地方组织施工 加快施工进度 施工机械化 规模化的要求 桥梁结构形式选择以梁式桥为主 对于大桥 宜主要选择25m 30m 40m 45m 50m的预应力简支箱梁 T梁 净空受限制处可采用简支空心板梁 局部地段受地面道路及建筑影响可采用现浇连续梁 桥梁跨径 20m时 采用13m 16m 20m预应力砼简支空心板梁 跨径 20m时 根据地质条件拟定先简支后桥面连续或先简支后结构连续形式 3 特殊大桥结构类型应根据桥位通航要求 地形地貌 地质 水文 材料来源等因素 依照节省投资 缩短工期 方便施工和容易养护的原则进行选择 桥梁跨河处 应主要根据通航净空论证的要求考虑 其余一般高架段宜主要采用20m 25m 30m 40m 45m跨 桥梁布置宜合理归并结构类型 统一桥孔跨径 对非特殊原因 跨径种类不宜多于两种 以方便施工 对跨越特殊地段的孔跨 应根据跨度 结合施工 投资 工期等综合因素 合理选用跨径和结构形式 4 路线交叉净空要求 5 整体式桥梁 左 右幅桥按上 下行线分修 6 桥梁内外侧均采用钢筋砼墙式护栏 护栏形式采用改进型 F型 混凝土墙式护栏 具体设置详见桥梁标准横断面 通道 涵洞内外侧均设波形护栏 7 桥梁伸缩缝 桥面应每隔120m左右设置一道伸缩缝 伸缩缝型号宜选用二模数式80型型钢或其它多模数式型钢伸缩缝 当部分路段采用中大跨度时 联长不超过200m 采用桥面连续时 桥台处不设伸缩缝 伸缩缝宜设置在桥台前一跨 8 桥梁纵坡坡度 1 时采用板式橡胶支座 纵坡 1 时采用板式支座加调平钢板 弯斜桥采用圆板支座 大跨径桥梁及连续梁宜选用盆式橡胶支座 9 梁桥 板桥均应设置桥头搭板 搭板长度为8m 并按路面分块设计 10 位于曲线上的桥梁 简支梁可采用折线布置 本次初步设计图面上不再反映梁缝加宽和曲线内外侧梁长的影响 但应有计算值 以确定桥面宽度 11 桥面横坡与路面横坡相同 横坡及桥面超高坡均采用盖 横 梁及台帽与桥面同坡形式调整 盖 横 梁及台帽顶面设支承垫石 支承垫石顶面水平 支座水平放置 12 简支箱 T 梁宜采用湿接缝 主要采用以下跨径梁 25m 30m简支箱梁 40m 50m简支T梁 简支梁和一般跨度连续梁按A类预应力结构控制 13 梁体建筑材料预制预应力砼简支箱梁 T梁 简支空心板梁采用C50砼 梁间湿接缝采用C50砼 特殊结构根据具体情况可以采用C55砼 现浇层采用C40砼 s15 2低松驰高强度钢绞线 fok 1860MPa R235 I级 HRB335 II级 钢筋 其它钢材采用A3钢材 3 桥梁墩台 1 桥梁下部构造主要为双柱式桥墩 桥台根据台高 桥宽及地质情况采用相应的桥台形式 承台的形式可采用矩形 一般桥梁基础均采用桩基础 钻孔桩基础桩径一般为1 0m 1 2m 1 3m 1 5m 1 6m 1 8m 2 0m七种桩径 2 桥墩构造形式 一般高架桥及跨河桥梁采用双柱式桥墩 各类桥墩柱桩及盖梁 承台尺寸 详见构造图 双柱式桥墩当墩高 7m时 不设系梁 基础 覆盖土层大于5 0m时 采用桩基础 桩基础入岩深度就根据岩性 覆土层厚度 单桩轴力 桩径进行确定 覆盖层较厚的地方 考虑采用摩擦桩 明挖基础应根据地基容许应力另行确定 桩顶置于地面下不小于0 5m 3 桥墩建筑材料普通钢筋砼盖梁 C30钢筋砼预应力砼盖梁 C40砼柱身及系梁 C30钢筋砼桩基础及系梁 C25钢筋砼承台及系梁 C25钢筋砼跨江河桥墩桩基采用C30砼 并打钢护筒穿过淤泥层 海水区域桥墩还应考虑海水及盐雾的侵蚀 作好防护措施 其建材要求依具体情况而言 4 桥台构造形式桥台以肋板式桥台为主 受下穿路控制处采用轻型挡土式桥台 软土地段采用坐板式桥台 挖方区设桩柱式桥台 台后接挡墙时 采用挡土式桥台 当台后填土放坡容许时 采用埋置式肋板桥台 软土段桥台高度一般控制在5m以下 特殊地段可适当加高 但不宜超过8m 且应和路基专业协商确定 互通范围内桥台可适当降低至3 4m左右 轻型挡土式桥台台高 3m H 6m坐板式桥台台高 H 5m肋板式桥台台高 6m H 10m承台顶填土厚度 按0 5m控制 并可根据具体情况采用扩大基础 5 桥台建筑材料 台帽 C30钢筋砼台身 C30钢筋砼承台及桩基础 C25钢筋砼扩大基础采用C20砼 4 桥梁附属设施 1 中央分隔带宽2 0m 左右幅桥间空隙设钢筋砼盖板 2 主桥桥面铺装为沥青砼 并在现浇层和铺装层间设防水层 不采用沥青砼的桥梁及匝道桥 采用C40防水砼作铺装 3 桥面连续与结构连续 为改善行车条件 一般简支梁 除倒T形盖梁及其它结构较特殊处 20m以上 不含20m 跨度采用先简支后结构连续形式 4 桥面采用集中排水 桥面汇水在桥梁的两侧护栏按一定间距设置桥面泄水管汇至地面排出 桥下有市政排水设施时 应考虑桥面排水与既有市政排水设施的衔接 桥面排水根据需要设置横向PVC泄水管及隐形PVC泄水管 对于凹曲线设在连续高架的桥梁段根据计算设置2倍甚至多倍排水设置 5 对水源保护区内的桥梁 桥面水不能直接排入水中 应将桥上的水引出河堤外集中处理 6 有通航要求的桥梁 在有通航水道的主墩处 及边墩 应作船舶撞击力计算并根据需要设置相应的防撞措施 7 建筑材料 搭板及护栏C30钢筋砼 桥面铺装沥青砼 现浇C40砼 R235 HRB335钢筋 防水层 5 通道 涵洞排洪涵 灌溉涵及立交可采用钢筋砼盖板涵和钢筋砼箱涵及钢筋混凝土圆管涵 板顶填土大于0 5m采用钢筋砼盖板涵 小于0 5m采用钢筋砼箱涵 斜交角度宜小于45度 涵洞孔径尽量采用 宽 高 1 5 1 5m 2 1 5m 2 0 2 0m 2 5 2 2m 3 2 5m 3 0 3 0m 3 5 2 5m 4 2 2m 4 3 0m 4 3 6m 5 0 3 0m 6 0 2 5m 6 2 7m 6 0 3 2m 6 0 3 6m 6 4 5m 7 4 5m 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 原则上遇沟设涵 排洪涵 灌溉涵与通道不合并 特殊情况时可与设计负责人等会审确定 通道净高 2 5m 当对跨径要求更大时 考虑作桥梁 出图及圬工规格均按公路习惯 一般的斜 正交涵洞绘制涵洞立面 基顶平面 涵身断面 出入口断面 涵顶填土低于50cm需设置牛腿和搭板 材料采用C30 C20 C15砼 R235钢筋 HRB335钢筋 五 初步设计桥涵专业设计文件组成 1 设计说明 2 沿线水系分布示意图 3 主线桥1 特大 大 中桥桥梁表 按路线方案划分 2 特大 大 中桥桥梁工程数量表 按路线方案划分 3 特大 大 中桥设计图I 推荐方案 主要工程数量表 桥位平面图 桥型布置图 主梁构造图 墩台构造图 特大桥 特殊结构的桥梁 出图应注意 除以上图件外 还要出主梁钢束纵 横布置图断面图 施工顺序图 以及初步设计计算分析资料 工程进度表 II 比较方案 主要工程数量表 桥型布置图 主梁构造图 钢束图 如构造与推荐方案相类似 可略去 墩台构造图 如构造与推荐方案相类似 可略去 工程进度表 方案比较表4 特大桥出钢束平面 立面 断面钢束 并附计算书 主要控制数据在图中应说明 5 桥梁部分总体说明书放在桥梁册 总体篇也应放入 4 小桥表 5 涵洞表 6 涵洞一般布置图 7 主梁构造图及钢束图 根据采用梁型选取 13m空心板梁 16m空心板梁 20m空心板梁 25m简支小箱梁 n 25m装配式预应力砼连续箱梁 30m简支小箱梁 n 30m装配式预应力砼连续箱梁 40m简支T梁 n 40m装配式预应力砼连续T梁 50m简支T梁11n 50m装配式预应力砼连续T梁 8 互通 互通式立体交叉一览表 互通式立体交叉工程数量表 互通式立体交叉方案比较表以上为桥梁专业提供桥梁部分资料 由交叉专业完成表格填写 主线桥桥型布置图 出图要求与一般高架桥同 主线桥主梁构造图主线桥墩台构造图 匝道桥桥型布置图匝道桥主梁构造图及钢束图匝道桥墩台构造图 通道一般布置图 与主线通道相类似时 可略去 涵洞一般布置图 与主线涵洞相类似时 可略去 9 分离式立体交叉 分离式立体交叉一览表 分离式立体交叉工程数量表以上为桥梁专业提供桥梁部分资料 由交叉专业完成表格填写 分离式立体交叉桥型布置图 10 通道 人行天桥 通道 人行天桥一览表 通道 人行天桥工程数量表 通道一般布置图 人行天桥一般布置图 根据情况可略去 六 设计出图要求 图纸编号根据 公路工程基本建设项目设计文件编制办法 拟定 1 桥位平面图 比例采用1 1000或1 2000 桥位平面图示出地形 桥梁位置 及调治构造物 防护工程等 桥头接线示出路中心线 路基边线 公里及百米桩 直线或平曲线半径 缓和曲线参数 桥梁示出桥长 桥宽 锥坡 坡脚线 中央分隔带 标出桩号 交角 2 桥型布置图 比例采用1 500或1 1000 绘出立面 或纵断面 平面 横断面和各部构造尺寸和高程 示出河床断面 地质分界线 钻孔位置及编号 特征水位 冲刷深度 墩台高度 基础埋置深度 桥面纵坡 被交叉道路或河流名称 宽度 净空及高程等 当为弯桥或斜桥时 还应示出桥轴半径 水流方向及斜交角度 图的下部各栏示出里程桩号 设计高程 坡度 竖曲线要素 平曲线要素等 3 主梁及墩台构造图当结构设计图采用标准图时 可不绘制 但应在标段说明中或桥型布置图中注明标准图的名称及编号 4 主要工程数量表采用给定的表格形式 特殊栏可适当增减 5 桥型布置图中说明条文格式 本图尺寸除里程 高程 桩号 钻孔深度及曲线要素以m计外 其余均以cm计 图中所示高程为路线中心线处防撞墙内侧高程 立面图中未示防撞墙 地质图例 本图为XXX桥桥型布置图 上跨XXX路或XX河 本桥位于XX线上 曲线上要写明曲线要素 本桥梁跨式布置 XXXX 其中上部结构XXXX采用预应力混凝土简支箱梁及其它梁型 下部结构采用柱式桥墩 基础采用钻孔灌注桩基础 基底置于XX层不小于XX米 本桥在XXX 墩处设XX型伸缩缝 其余采用XX连续 本桥XXX梁采用XXX支座 XXX梁采用XXX施工 其他构造及钢筋图见XX图 6 桥梁必须填写设计 复核 方案会审卡片 设计负责人 室审 处审必须填写审查意见卡片 七 设计注意事项1 结合桥梁表与路线含桥墩布置的平面图及纵断面 掌握桥梁布设情况 注意该引入的地形 规划红线等 2 根据全桥所设置的梁型及墩柱形式 套用通用图 非通用图应将横断面尺寸及上下部结构尺寸提请讨论并通过后才进行下阶段设计 3 非标准上下部结构应视情况出构造图及钢束图 连续梁原则上应出具构造图及钢束图 4 桥型图中平立面均应标出控制地物如道路 既有或规划 河涌 并且应如实反映 否则可能会影响桥墩布设的合理性 5 为规范图纸形式 统一采用A3标准图框 必须按比例出图 标注按 标准图框 内设置绘制 且为了避免各图在套用中尺寸比例定义有别 尺寸标注不采用缺省标注 6 字体除图框采用宋体外 其余均采用HZ ITALIC SHX 尺寸标注为闭合箭头 其余出图格式参考 沿江初步设计参考图 7 混凝土圬工量为小数点后两位 小计及总计为小数点后一位 其它圬工为整数位 钢材重量单位为kg时取整 单位为t时为小数点后两位 波纹管 PVC管及伸缩缝等单位为cm时取整 总计时以m为单位取整 标注中数字以为cm单位时为取整或小数点后一位 广深沿江高速公路桥涵施工图设计作业指导书 一 设计依据1 公路工程基本建设项目设计文件编制办法 1996年版 2 公路工程技术标准 JTGB01 2003 3 公路桥涵设计通用规范 JTGD60 2004 4 公路砖石及混凝土桥涵设计规范 JTJ022 85 5 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62 2004 6 公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024 85 7 公路工程抗震设计规范 JTJ004 89 8 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTJ025 86 9 公路工程水文勘测设计规范 JTGC30 2002 10 公路桥梁伸缩装置 JT T327 2004 11 公路桥梁板式橡胶支座 JT T4 2004 12 高速公路交通安全设施设计及施工技术规范 JTJ074 94 13 工程场地地震安全性评价中间性报告14 内河通航标准 GB50139 2004 15 初步设计文件及专家组审查意见16 其他有关纪要 协议 合同等 二 主要技术标准设计速度 100Km h设计荷载 公路 I级设计洪水频率 特大桥1 300 大 中 小桥及涵洞1 100桥梁宽度 2 13 35m 双向六车道 无硬路肩 2 16 10m 双向六车道 2 19 85m 双向八车道 地震动峰值加速度系数 0 1g 相当于地震基本烈度VII度 三 概述本段路线起于广州黄埔区双沙小学附近的107国道 起点与改造的黄埔大道快速路对接 然后向北偏离107国道 跨过华坑路及富岗规划路 进入官田 与东二环高速公路设官田互通 继续向东行进 经庙头跨过新港铁路支线 与规划大沙东路并行高架 经夏港大道 规划8路及丹水坑路口后 拐向省教育厅印刷厂背后的南岗山上 跨过山体 即上跨黄埔东路 然后经过密集的南岗镇居民区 斜跨南岗河 进入既有富南路 路线在富南路上与规划道路高架并行 穿过南岗头西街居民区 进入东江北干流 过江之后即进入东莞市麻涌镇界 达本段终点 沿线所经规划路网繁多 高架桥所占比重大 桥梁方案多受跨规划路控制 因此大悬臂盖梁独柱墩 门架墩及大跨连续梁较多 地处珠江三角洲腹地 所跨主要河流有东江北干流 南岗河 其中东江北干流为内河III级航道 本项目所在地年平均气温22 4 以7 8月为最高 1月最低 极端最高气温38 7 极端最低气温 0 5 年平均降水量1775mm 以4 9月降雨量最多 暴雨集中在7 9月 特大暴雨量 200mm 称为汛期高潮 24小时最大降雨量达341 8mm 1小时可达99 4mm 11月至翌年2月为旱季 降雨量相对较少 仅占全年的10 日降雨量 10 年降雨量大于蒸发量 区内以季风为主 冬天多北风 风力2 4级 风力风向较稳定 11月份至翌年1月份 多有寒潮伴有冷空气大风 每年的7 9月有2 3次的台风和热带风暴 最大风力可达11 12级 并伴随暴雨狂潮 造成江河暴涨 洪涝成灾 具有较大的灾害性 四 设计原则1 一般技术要求 1 熟悉有关公路工程的规范 规程 熟悉本次设计的设计原则 技术标准 应特别熟悉 公路工程基本建设项目设计文件编制办法 1996年版 把握本次施工图设计文件的深细度 明确工作范围内的文件组成 做到施工图设计文件简明 完整 准确 清晰 2 认真熟悉勘测文件 掌握原始勘测资料 特殊桥涵水文资料 不详情况询问勘测人员 设计负责人 设计者按施工图的初步方案作好桥涵综合方案研究 拟定合适的桥涵方案后 会同科室负责人 交通院总工程师会审并最终确定桥梁设计方案 特大桥及特殊结构桥梁请院主管总工程师会审桥梁方案 并按照ISO9001标准要求 作好会审记录 3 桥涵结构设计是施工图设计的最重要部分 在桥型方案会审确定后 认真拟定各结构的具体细部尺寸 确定结构计算内容 计算方法及计算模式 在结构尺寸拟定和计算过程中 应加强和复核者 设计负责人 主任工程师及专业总工程师的联系 尽量减少不必要的重复 不论手算或程序计算 均应写好计算书 计算书应清晰 完整 签署完整 易于保存 各级审查必须有相应的结构计算书 4 在设计过程中 需对路线平 纵断面及路基设计表进行核对 应特别处理好工点设计与总的设计原则 通用图设计 其它相关专业设计的关系 做到不遗漏 不重复 处理措施及处理方式得当 充分把握设计思路 少走弯路 5 编制本路段施工图的公用图 桥梁上 下部构造 附属设施均应单独编入通用图 2 桥跨总体设计 1 桥涵设计应按照安全 经济 美观的原则设计 2 根据路线平 纵面条件 地形条件 水文条件 地质条件 施工条件 建筑材料来源等因素 并综合考虑便于地方组织施工 加快施工进度 施工机械化 规模化的要求 桥梁结构形式选择以梁式桥为主 对于大桥 宜主要选择25m 30m 40m 45m的预应力简支箱梁 T梁 净空受限制处可采用简支空心板梁 局部地段受地面道路及建筑影响可采用现浇连续梁 桥梁跨径 20m时 采用13m 16m 20m预应力砼简支空心板梁 3 特殊大桥结构类型应根据桥位通航要求 地形地貌 地质 水文 材料来源等因素 依照节省投资 缩短工期 方便施工和容易养护的原则进行选择 桥梁跨河处 应主要根据通航净空论证的要求考虑 其余一般高架段宜主要采用20m 25m 30m 40m 45m跨 桥梁布置宜合理归并结构类型 统一桥孔跨径 对非特殊原因 跨径种类不宜多于两种 以方便施工 对跨越特殊地段的孔跨 应根据跨度 结合施工 投资 工期等综合因素 合理选用跨径和结构形式 5 整体式桥梁 左 右幅桥按上 下行线分修 6 桥梁内外侧均采用钢筋砼墙式护栏 护栏形式采用改进型 F型 混凝土墙式护栏 具体设置详见桥梁标准横断面 通道 涵洞内外侧均设波形护栏 7 桥梁伸缩缝 桥面应每隔120m左右设置一道伸缩缝 伸缩缝型号宜选用80型或其它钢伸缩缝 当采用倒T型盖梁时 设双伸缩缝 间距为170 180m 当部分路段采用中大跨度时 联长不超过200m 采用桥面连续时 桥台处不设伸缩缝 伸缩缝宜设置在桥台前一跨 8 桥梁纵坡坡度 1 时采用板式橡胶支座 纵坡 1 时采用板式支座加调平钢板 弯斜桥采用圆板支座 大跨径桥梁及连续梁宜选用盆式橡胶支座 9 梁桥 板桥均应设置桥头搭板 搭板长度为8m 并按路面分块设计 10 位于曲线上的桥梁 简支梁可采用折线布置 图面上应反映梁缝加宽和曲线上每片梁长 并有计算值并标注桥面宽度 受平曲线的影响 应特别注意超高对桥梁结构尺寸的影响 曲线桥梁考虑外侧悬臂部分现浇 以适应曲线变化 11 桥面横坡与路面横坡相同 横坡及桥面超高坡均采用盖 横 梁及台帽与桥面同坡形式调整 盖 横 梁及台帽顶面设支承垫石 支承垫石顶面水平 支座水平放置 板式橡胶支座 垫石组合高度采用20cm 12 简支箱 T 梁宜采用湿接缝 主要采用以下跨径梁 25m 30m简支箱梁 40m 50m简支T梁 简支梁按A类预应力结构控制 20 40m的连续梁按A类预应力控制 最不利组合拉应力控制在 1MPa以内 主拉应力应满足相应规范要求 40m及以上跨度连续梁采用全预应力结构 13 梁体建筑材料预制预应力砼简支箱梁 T梁 简支空心板梁采用C50砼 特殊结构根据具体情况采用C55砼 现浇层及湿接缝采用C40砼 s15 2低松驰高强度钢绞线 fok 1860MPa R235 I级 HRB335 II级 钢筋 其它钢材采用A3钢材 3 桥梁墩台 1 桥梁下部构造有柱式桥墩 大悬臂倒T盖梁矩形墩 桥台根据台高 桥宽及地质情况采用相应的桥台形式 承台的形式可采用矩形 一般桥梁基础均采用桩基础 钻孔桩基础桩径一般为1 0m 1 2m 1 3m 1 5m 1 6m 1 8m 2 0m七种桩径 2 桥墩构造形式 一般高架桥及跨河桥梁采用双柱式桥墩 跨规划道路处采用大悬臂盖梁小间距双柱墩或门架墩 盖梁则采用倒T形盖梁 各类桥墩柱桩及盖梁 承台尺寸 详见构造图 双柱式桥墩当墩高 7m时 不设系梁 基础 覆盖土层大于5 0m时 采用桩基础 桩基础嵌入花岗岩不小于1倍桩径 嵌入砂岩泥岩不小于2倍桩径 覆盖层较厚的地方 考虑采用摩擦桩 明挖基础应根据地基容许应力另行确定 桩顶置于地面下不小于0 5m 3 桥墩建筑材料普通钢筋砼盖梁 C30钢筋砼预应力砼盖梁 C40砼 可以考虑采用C50砼 柱身及系梁 C30钢筋砼桩基础及系梁 C25钢筋砼承台及系梁 C25钢筋砼跨江河桥墩桩基采用C30砼 并打钢护筒穿过淤泥层 海水区域桥墩还应考虑海水及盐雾的侵蚀 作好防护措施 其建材要求依具体情况而言 4 桥台构造形式桥台以肋板式桥台为主 受下穿路控制处采用轻型挡土式桥台 软土地段采用坐板式桥台 挖方区设桩柱式桥台 台后接挡墙时 采用挡土式桥台 当台后填土放坡容许时 采用埋置式肋板桥台 软土段桥台高度一般控制在5m以下 特殊地段可适当加高 但不宜超过8m 且应和路基专业协商确定 互通范围内桥台可适当降低至3 4m左右 轻型挡土式桥台台高 3m H 6m坐板式桥台台高 H 5m肋板式桥台台高 6m H 10m承台顶填土厚度 按0 5m控制 并可根据具体情况采用扩大基础 5 桥台建筑材料 台帽 C30钢筋砼台身 C30钢筋砼承台及桩基础 C25钢筋砼扩大基础采用C20砼 4 桥梁附属设施 1 中央分隔带宽2 0m 左右幅桥间空隙设钢筋砼盖板 2 主桥桥面铺装为沥青砼 并设防水层 不宜采用沥青砼的桥梁及匝道桥 采用C40防水砼 3 桥面连续与结构连续 为改善行车条件 一般简支梁 除倒T形盖梁及其它结构较特殊处 25m及以上跨度采用先简支后结构连续形式 接倒T形盖梁处简支梁采用先简支后桥面连续形式 4 桥面采用集中排水 桥面汇水在桥梁的两侧护栏按一定间距设置桥面泄水管汇至地面排出 桥下有市政排水设施时 应考虑桥面排水与既有市政排水设施的衔接 桥面排水根据需要设置横向PVC泄水管及隐形PVC泄水管 对于凹曲线设在连续高架的桥梁段根据计算设置2倍甚至多倍排水设置 5 对水源保护区内的桥梁 桥面水不能直接排入水中 应将桥上的水引出河堤外集中处理 6 有通航要求的桥梁 在有通航水道的主墩处 及边墩 应作船舶撞击力计算并根据需要设置相应的防撞措施 7 建筑材料 搭板及护栏C30钢筋砼 桥面铺装沥青砼 现浇C40砼 R235 HRB335钢筋 防水层 伸缩缝两侧采用C50钢纤维砼 5 通道 涵洞排洪涵 灌溉涵及立交可采用钢筋砼盖板涵和钢筋砼箱涵及钢筋混凝土圆管涵 板顶填土大于0 5m采用钢筋砼盖板涵 小于0 5m采用钢筋砼箱涵 斜交角度宜小于45度 涵洞孔径尽量采用 宽 高 1 5 1 5m 2 1 5m 2 0 2 0m 2 5 2 2m 3 2 5m 3 0 3 0m 3 5 2 5m 4 2 2m 4 3 0m 4 3 6m 5 0 3 0m 6 0 2 5m 6 2 7m 6 0 3 2m 6 0 3 6m 6 4 5m 7 4 5m 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 原则上遇沟设涵 排洪涵 灌溉涵与通道不合并 特殊情况时可与设计负责人等会审确定 通道净高 2 5m 当对跨径要求更大时 考虑作桥梁 出图及圬工规格均按公路习惯 一般的斜 正交涵洞绘制涵洞立面 基顶平面 涵身断面 出入口断面 涵顶填土低于50cm需设置牛腿和搭板 材料采用C30 C20 C15砼 R235钢筋 HRB335钢筋 五 结构计算1 钢筋砼简支梁跨中最不利荷载组合裂缝控制在0 15mm 挠度 L 700 并向上预设荷载引起的挠度值 按内力线设置2 预应力砼简支梁 1 跨中下缘最不利荷载组合压应力不得小于1 5MPa 2 恒载状况下跨中不得出现拉应力 3 任何状况下各截面控制正应力 主拉应力不得超桥规允许值 4 进行承载能力和使用阶段及挠度检算 3 预应力砼现浇连续箱梁 1 各截面尺寸必须满足新规范中的规定值 并检算箱梁翼板的有效宽度 2 20m 40m跨预应力砼连续箱梁采用A类预应力结构 在恒载截面不得出现拉应力 40m及以上跨径采用全预应力结构 3 最不利荷载组合时 控制截面拉应力控制在 1 0MPa以内 4 进行各截面强度检算 5 跨径大于40m时采用全预应力结构 预应力砼梁计算系数取值 钢绞线张拉控制应力 con 0 73 pk pe p 0 63 pk p0 p 0 63 pk 管道摩阻系数简支梁 0 25K 0 0015现浇连续梁 采用塑料波纹管其中3跨一联 0 2K 0 0015 4跨一联 0 25K 0 0020 锚具变形 钢筋回缩采用0 06 钢绞线松弛系数按新桥规 JTGD62 2004 中6 2 6条的相关规定采用 i 预应力钢丝 钢绞线 张拉系数 一次张拉时 1 0 超张拉时 0 9 钢筋松弛系数 I级松弛 普通松弛 1 0 II级松弛 0 3 pe 传力锚固时的钢筋应力 后张法构件取 pe con l1 l2 l4 ii 精扎螺纹钢筋一次张拉 l5 0 05 con超张拉 l5 0 35 con 砼收缩 徐变按按新桥规 JTGD62 2004