utoCD全套教程素材 图库 系列相关资料 14桥梁cd-斜拉-拱桥 -拱桥79套 固城大桥-钢管混凝土系杆拱 说明SV-1-1

说 明 第 6 页 共 6 页 SV-1-11.0 任务依据1、南京市交通局的设计委托合同。2、江苏省交通规划设计院编制的固城大桥初步设计文件。3、江苏省交通厅对123省道双牌石至狸桥段方案设计的批复苏交公【2005】79号文。4、固城大桥初步设计审查会议纪要。2.0 设计标准及规范、规程1、公路工程技术标准(JTG B01-2003)2、公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)3、公路勘测规范(JTJ061-99)4、公路工程水文勘测设计规范(JTGC30-2002)5、公路工程地质勘测规范(JTJ012-98)6、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)7、公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ022-85)8、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)9、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86）10、钢骨混凝土结构设计规程（YB 9082-97）11、公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）12、钢管混凝土结构设计与施工规程（CECS28：90）13、公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)14、内河通航标准(GB50139-2004)15、工程建设标准强制性条文（公路工程部分）(2002年版)3.0 对初步设计审查会议纪要的执行情况我院于2005年4月受业主委托，进行123省道双牌石至狸桥段建设工程方案调整可行性研究报告，2005年5月完成工可调整报告，并送交业主。2005年8月完成固城大桥初步设计，2005年9月8日南京市交通局组织召开了初步设计审查会，并形成会议纪要。根据会议纪要精神，我院在施工图设计时对纪要的执行情况如下：1、进一步核实了固城大桥的通航净空及通航水位。2、进一步优化了平纵线型，以减少桥长，减少工程数量。3、优化、深化了固城大桥桥梁结构形式，以钢管混凝土系杆拱为施工图设计方案，并对引桥做了结构型式及跨径的经济比较，详见附件二。 4、加强了水文、地质勘察工作，固城大桥地质纵断面详见附件三。4.0 桥梁设计4.1 技术标准1、道路等级：一级公路。2、荷载等级：公路-I级。3、桥面宽度：净210.75m。4、通航净空：规划三级，净空标准：707.0m，最高通航水位为10.393m（85国家高程）。5、地震：地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度VI度。4.2 主要材料4.2.1混凝土：1、拱桥的系杆、横梁采用C50混凝土；拱肋钢管内充C40微膨胀混凝土；行车道板采用C40混凝土，现浇层采用C40聚丙烯纤维网混凝土；拱桥墩帽采用C40混凝土，墩身、承台采用C30混凝土。2、装配式部分预应力混凝土连续箱梁采用C50混凝土，现浇调平层采用C40混凝土；墩帽、墩身、台帽、台身采用C30混凝土，系梁采用C25混凝土。3、防撞护栏及搭板采用C30混凝土，桥面铺装采用11cm厚沥青混凝土。4、钻孔灌注桩基础采用C25混凝土。4.2.2 预应力钢筋：拱桥系杆、横梁及装配式部分预应力混凝土连续箱梁采用符合ASTM A416-97a标准的j15.24mm低松弛钢绞线，钢绞线标准强度fpk=1860MPa，松弛率小于2.5%，弹性模量Ep=1.95105MPa。拱桥吊杆采用j7mm高强钢丝，其标准强度fpk=1670MPa，松弛率为2.5%。 4.2.3 普通钢筋：普通钢筋采用符合GB13013-91标准的R235光圆钢筋和符合GB1499-98标准的HRB335螺纹钢筋。4.2.4 钢板及钢管：拱肋、风撑钢管采用符合GB1591-94标准的Q345C(16Mn)钢材，弹性模量E=2x105MPa，泊松比=0.3，线膨胀系数=1.2x10-5，抗拉、抗压、抗弯设计强度f=310MPa，抗剪设计强度f v=180MPa。；吊杆预埋钢管采用无缝钢管，吊杆外套管采用不锈钢无缝钢管，均符合GB2270-80标准；其余采用符合GB700-88标准的Q235(A3)钢。4.2.5 锚具及管道成孔：拱桥系杆、横梁及装配式箱梁采用OVM型锚具及配套设备，金属波纹管成孔，钢带厚度不小于0.3mm。吊杆采用OVMLZM7-I型专用吊杆锚具及配套设备。4.2.6 支座： 拱桥采用盆式橡胶支座，装配式箱梁采用圆板式橡胶支座（GYZ、GYZF4）系列产品，其性能符合交通部行业标准JT/T4-93的规定。4.2.7 伸缩缝：伸缩缝采用D80型、D160型伸缩缝。4.2.8护栏：固城大桥桥梁外侧及内侧均采用钢筋混凝土组合式防撞护栏。4.3 设计要点4.3.1桥梁概况本项目共设大桥1座、中桥2座（中桥详见四.二分册）。K11+105.598固城大桥桥位于固城镇西，跨越芜太运河（婿河），斜桥正做，交叉角度为95.5。芜太运河为规划三级航道（原为五级），通航净空为707m，最高通航水位为10.393m（85国家高程，以下同），最低通航水位为4.103m，规划河底标高1.603m。桥位处运河两岸为浆砌块石护坡，大堤稳固。堤外为圩区，地面表层有软土存在。桥位处地质为粘土及风化砂砾岩。桥梁上部结构主桥为钢管混凝土系杆拱，引桥为装配式部分预应力混凝土连续箱梁，跨径组成为左幅（15x25+25.14+87.56+25.14+15x25）m，右幅（14x25+2x25.07+87.56+2x25.07+14x25）m，桥梁全长890.12m。下部结构为柱式墩，肋式台，钻孔灌注桩基础或扩大基础。主桥上部结构系杆采用支架现浇、钢管拱分段拼装，引桥施工方法为预制安装。本桥位于R=4300m的平曲线上。竖曲线半径为R=11000m，路线纵坡为3%和-3%，桥面双向横坡为2%。位于平曲线上的桥梁，装配式箱梁桥墩、桥台按照径向布置，采用弯桥折做，用护栏调整为曲线，曲线内外弧长差由相邻墩顶现浇横梁宽度调整；钢管混凝土系杆拱桥采用弯桥直做，桥面加宽22cm，桥梁顺桥向中心线平分桥跨中心线处圆曲线的外矢距，用护栏调整为曲线，拱桥两端内外弧长差由端横梁宽度调整。4.3.2上部结构 1、钢管混凝土系杆拱采用刚性系杆刚性拱，柔性吊杆。计算跨径L=85m，拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1/5，矢高17m。拱肋采用哑铃型钢管混凝土，每个钢管外径80cm，拱肋高为195cm，钢管及腹板壁厚1.2cm，内充C40微膨胀混凝土。系杆采用箱形断面，高为200cm，宽为120cm，壁厚30cm，吊杆间距为4.9m，每片拱肋设吊杆16根；吊杆采用外径7.2cm、PE防护的镀锌高强钢丝索，桥面以上2m高度外包不锈钢套管；中横梁高度为125148.9cm，宽60cm；端横梁采用箱型断面，高180m203.9cm，宽215cm，在靠近伸缩缝侧设置变宽牛腿；桥面单向2%横坡通过横梁高度的变化进行调整；桥面板采用实心板，中板宽99cm、厚25cm，边板宽98cm、厚25cm；风撑由三根一字风撑和两根K型风撑组成，每幅桥共5组风撑，由外径80cm和55cm钢管焊接而成。系杆和横梁为预应力混凝土结构。每根系杆内设有16束预应力束，每束为9j15.24mm钢绞线，每束锚下张拉力为162.9t；中横梁每根横梁布设5束7j15.24钢绞线，每束锚下张拉力为126.7t；端横梁每根横梁布设6束7j15.24钢绞线，每束锚下张拉力为126.7t；每根吊杆内设55丝7mm高强钢丝。拱桥整体计算采用桥梁博士3.0软件，稳定计算采用MIDAS综合有限元分析软件，分别按平面杆系模型及空间杆系有限元模型模拟计算。2、装配式部分预应力混凝土连续箱梁25m跨径的装配式部分预应力混凝土连续箱梁梁高1.4m，腹板厚18cm，顶底板厚18cm，每幅桥由4片箱梁组成。桥面横坡通过墩柱高度调整，梁底设调平垫块保持支座顶面水平。装配式部分预应力混凝土连续箱梁上部结构内力分析采用平面杆系程序进行。计算时根据不同施工阶段采用不同计算图式，由简支转成连续状态，桥梁运营阶段按多孔连续梁计算。3、其他桥面防水采用专业的防水层处理，设计中不计防水层厚度。桥面沥青混凝土铺装厚度均为11cm。4.3.3 下部结构拱桥下部结构横桥向共设三个墩柱，每个墩柱均为矩形截面，外侧墩柱尺寸1.82.5m，采用2根桩基，中间墩柱尺寸3.52.5m，采用4根桩基，基础均为钻孔灌注桩群桩基础，按嵌岩桩设计，内力按m法计算，桩径1.8m，桩底进入微风化岩层。承台高3.0m。装配式连续箱梁下部结构采用双柱式桥墩（柱径1.3m，桩径1.5m），肋板式桥台，钻孔灌注桩基础，钻孔灌注桩有摩擦桩与嵌岩桩之分，详见设计图纸，桩身内力按m法计算。三肋式桥台台帽内力计算按双悬臂连续梁计算模式。活载横向分配系数采用杠杆法计算。控制断面内力采用承载能力极限状态法进行配筋及验算，并用裂缝宽度控制设计。双柱式桥墩墩帽活载分配系数采用杠杆法计算。墩帽内力计算时，结构计算模式采用双悬臂简支梁。台后主动土压力按规范公式计算,台后填土的内摩擦角为35度,台前被动土压力不予考虑。4.3.4拱桥钢结构防腐涂裝1、拱肋及风撑钢管外表面：钢板喷砂除锈等级Sa2.5后，涂无机硅酸锌底漆一道80m，再涂环氧封闭漆一道25m，中间漆环氧云铁一道80m；面层采用聚胺酯面漆两道，每道40m。2、风撑内表面采用无机硅酸锌底漆一道80m；再涂环氧封闭漆一道25m，环氧云铁中间漆一道80m。3、涂裝工艺：(1)钢板喷砂除锈等级Sa2.5；(2)除外表面最后一道面漆待钢管拱安装完毕后涂裝外，其它涂裝工程均在钢结构加工厂完成；(3)工地焊缝部位清理焊缝至St3.0级，再补涂底漆、封闭漆、中间漆、面漆。建议采用最新的防腐涂装工艺，采用新技术、新材料，防腐效果好、时间长、耐久性良好。4.4 拱桥施工方案1、 工厂加工钢管，搭支架现场浇注三段系杆及拱肋预埋段、端横梁。2、 浇注系杆二道湿接缝，达到强度后张拉端横梁预应力钢束。 3、预制中横梁，达到强度后，张拉中横梁第一批钢束。 4、架设1/4跨径和1/2跨径处中横梁，张拉该处中横梁第二批钢束。5、张拉系杆中第一批8根预应力束，要保证一幅桥两根系杆内对称位置的钢束同步张拉。6、安装拱肋钢管，为保证横向稳定和承受风载，可用缆索将其固定。7、安装肋间风撑。8、自下向上两端对称泵送钢管砼，顺序是：下钢管腹板上钢管。9、架设吊杆，进行初张拉，一幅桥同一编号的吊杆同步张拉，吊杆初张拉力及张拉顺序如下表所示。10、对称架设剩余全部中横梁，中横梁架设顺序同吊杆张拉顺序，张拉中横梁第二批钢束。11、张拉系杆中第二批4根预应力束。12、撤除系杆施工支架。13、行车道板沿系杆纵向分条合拢，对称架设。14、张拉中横梁第三批钢束。15、张拉系杆中第三批4根预应力束。16、对吊杆进行第二次张拉，吊杆二次张拉力及张拉顺序如下表所示。 17、现浇10cm桥面板。18、完成护栏及桥面沥青混凝土。吊杆张拉力及张拉顺序表 吊杆编号12345678张拉顺序85361742初张拉力(kN)160200250250250200200200二次张拉力(kN)400680780780780680680680 4.5 施工要点1、施工时严格控制各特征点高程，特别是拱桥桥面高程。2、拱桥及其引桥分隔带宽度4.2m，施工时应注意。3、现浇拱桥系杆采用支架现场浇注施工，支架必须保证有足够的刚度（弹性变形3mm）、强度和稳定性，支架下应设置必要的基础，对支架必须进行等载预压，以消除其非弹性变形及基础沉降，待支架充分稳定（对支架进行连续观测，连续3天累计支架沉降量小于3mm）且预压时间不少于7天后，再浇筑拱桥系杆。4、支架基础必须处理，支架施工前应根据桥跨结构的特点对支架进行设计和验算，使其具有足够的刚度和强度，以满足结构受力、变形及线形要求，确保系杆的浇筑质量。5、系杆拱拱轴线应进行施工监控，作好记录，分析数据，制定措施以指导施工，确保质量。6、各接缝处均须凿毛洗净，以保证新老混凝土的结合。7、拱肋合拢时不宜阳光直晒，并在20时合拢。8、对各段拱片拼装运输和混凝土浇筑过程中的稳定，应慎加监控，并对各段采取必要的加强措施。9、混凝土强度达到设计强度的95%以上且养护时间不少于7天方可张拉预应力钢绞线。预应力钢绞线的张拉应严格控制变形，分批对称张拉，应全过程严格监控拱片有关部件之稳定，钢束张拉后应尽快压浆，以形成整体截面。10、拱肋钢管由钢板螺旋焊接，建议管节长度1520m，应根据拱肋曲线加工成弧形；若螺旋焊接有困难，也可直线焊接，采用火工弯曲形成拱肋曲线。钢管弯曲在实施前应做弯曲工艺评定试验，向建设、监理及设计单位提交试验报告，经认可后方可进行。火工弯曲后不得用水冷法降温，应在空气中慢慢冷却。其纵向弯曲偏差f/L1/1000，且不大于10mm，钢管椭圆度（失圆度）f/D3/1000，钢管管端不平整度f/D1/1500，且不大于0.3mm。钢管在平地上焊接时，同时要求侧面平整，严格控制在同一平面上，同时要避免不对称焊接变形。11、拱肋钢管出厂前必须进行预拼装，以减少高空拼接难度和保证工期，且应提供下述验收资料：钢材的质量证书及抽验报告；焊接材料质量证书及烘焙记录；焊接工艺评定报告；焊缝质量外观检测报告；内部探伤报告；钢管构件加工图纸；钢管构件几何尺寸检验报告；按工序检验所发现的缺陷及处理方法记录；拱肋预拼装记录；钢管构件加工出厂产品合格证。12、拱肋钢管在拼装前应仔细校核拱脚及吊杆预埋件距离，按照监理工程师所批准的施工组织设计的拼装顺序和方法有序进行。自拼装开始起，即应保证钢构件的建筑高度及中心线位置准确；每拼装一个单元应检查和调整几何尺寸，然后再继续进行，以免拼装终了难以调整。钢管合拢段时，建议对其两端接头采用螺栓临时连接，防止气温变化影响焊接质量。构件拼装时应采取有效措施以防侧倾，安装构件当天应形成稳定的空间体系。构件起吊点位置应经过计算后确定。所有钢管构件必须在焊缝经检查达到要求后，方可进行结构防腐涂装。13、为了保证钢管的质量，要求使用的钢板应有质量保证。钢管的所有焊缝均采用全熔透焊缝工艺进行操作。若熔透确有困难，可开坡口焊接，坡口形式及尺寸应依照GB985-88或GB986-88的要求处理。建议尽量采用二氧化碳气体保护焊。14、焊缝等级要求达到钢结构工程施工及验收规范（GB5020595）的一级焊缝要求；各部位的焊缝应在焊接24h后进行无损检验，焊接无破损探伤检测采用超声波探伤和射线探伤方法进行。超声波探伤比例为焊缝长度的100，X射线探伤检查比例为焊缝长度的10。焊缝探伤方法和报告应符合国家有关规定。15、吊杆采用PE护套、工厂加工的成品索，施工时应根据拱肋及系梁实测标高进行下料, 拱肋上吊杆张拉孔在成桥后采用同种钢板等强度封焊；吊杆锚具宜与吊杆配套供应。16、根据计入预拱度和竖曲线后的实样，进行吊杆下料及安装。17、施工拱肋混凝土时，宜在阴天进行，气温大致与合拢温度相同。18、由于拱桥拱脚处钢筋较密，无论采用何种混凝土，均应加强振捣，保证混凝土的强度和密实性。19、为保证拱肋内混凝土的密实度，每一根钢管及腹腔内的混凝土灌注，采用从拱脚向拱顶自下而上的泵送灌注工艺，在拱顶上缘设排气孔以排出管内残余空气。在泵送混凝土时，为减少钢管内壁的摩阻力，建议先用水或水泥浆通过；拱肋两侧混凝土应对称顶升，特别在拱顶附近，要避免一侧上升过快越过拱顶。注意选择优良的减水剂、微膨胀剂和其它外加剂。泵送应连续进行。合理布置混凝土输送管道。并做好施工验算。20、应按有关规定对每批钢绞线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度，对不合格产品严禁使用，同时应就实测的弹性模量和截面积对计算引伸量作修正。21、钢绞线的下料不得使用电或氧弧切割，只允许采用圆盘锯切割，且应使钢绞线的切割面为一平面，以便在张拉时检查断丝。22、预应力采用引伸量与张拉力双控，引伸量误差应在+6%至-6%范围，每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%，且不允许整根钢绞线拉断。23、预应力管道轴线必须与垫板垂直。排气管应在管道曲线的最高点处设置。浇筑混凝土前应派专人对管道进行仔细检查，尤其应注意检查管道是否被电焊烧伤，出现小孔。24、当普通