大峰矿羊齿采区立交桥设计总结.doc

大峰矿羊齿采区立交桥设计总结西安中交公路岩土工程有限责任公司 二0一一年十月十三日大峰矿羊齿采区立交桥设计总结神华宁煤集团大峰露天煤矿是宁夏的主要采煤矿之一，矿区地处贺兰山内，沿山谷修建的煤炭运输道路是矿区通往外界的唯一线路，该道路为三级公路，路面宽8.0米，交通量大约4500辆/(d车道)，属特重交通。由于采矿需要，需挖去该处道路西侧山头（弃土量8000万方左右），规划弃土场在该处道路东侧山坳，填平后拟做它用，两处相距约500米，采取绕道弃土需增加运距约4公里，而且直接影响开挖进度，延迟煤矿开采时间。经对各方面因素综合分析研究，采取经济、合理、高效的弃土方案：横跨运煤路线，使取、弃土点直接连通，实现小投资，大节约，早收益的经营目标。神华宁煤集团大峰露天煤矿决定投资建设大峰矿羊齿采区跨公路立交桥。受神华宁煤集团大峰露天煤矿的委托,我公司承担大峰矿羊齿采区立交桥的勘测设计工作，根据建设单位要求结合现场实际勘测情况，立交桥按二级公路桥梁标准设计，桥梁中心桩号为K0+037，桥梁设计为1-16米混凝土扩大基础重力式U型桥台预应力钢筋混凝土空心板桥，桥梁全长35.04米，桥宽12.0米，地基为山体岩石(地质钻探确定为泥岩），岩层厚且整体均匀，质地坚硬，本着经济实用的设计原则，设计桥梁基础为混凝土扩大基础。设桥头引道全长（含桥长）265米，引道设计路基宽度为12.0米，路面宽度11.0米。路基可就地取土（开山弃土）填筑，路基必须分层填筑、分层压实，每层虚铺厚度不得大于30厘米。路基填料及压实度应满足以下标准（重型击实标准）。填挖类别路床顶面以下深度（m）路基压实度（%）填料最大粒径（cm）填料最小强度（CBR）（%）零填及挖方0-0.395106填方路基0-0.3951060.3-0.80951040.80-1.50941531.5092152本工程为独立桥梁弃土专线，不与其他公路相通，结合运营后养护、维修经济方便考虑，桥头引道不设路面结构层，土方逐层填筑压实至设计标高即可。一、设计依据1. 神华宁煤集团大峰露天煤矿与我公司签定的勘测设计合同。2.交通部2007年颁发的公路工程基本建设项目设计文件编制办法（交公路发2007358号）。3.交通部颁发的工程建设标准强制性条文（公路工程部分）。4.现行的公路工程技术标准、规范、规程及有关强制性标准和规定。二、技术标准1、本设计参照：公路工程技术标准JTG B012003。公路桥涵设计通用规范JTG D602004。公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004。公路工程抗震设计规范JTJ00489。公路桥涵地基与基础设计规范JTJ02485。2、设计荷载：公路-级。3、地震动峰值加速度0.2g（对应地震烈度度）。4、设计基准期：100年。三、工程规模 桥梁结构为1-16米混凝土扩大基础重力式U型桥台预应力钢筋混凝土空心板桥，桥梁全长35.04米，桥宽12.0米，桥面净宽11.0米。四、设计概预算设计概、预算编制原则执行交通部公路工程概、预算编制办法及概算定额。设计预算为246.9634万元，直接工程费为为210.9272万元。（二）主要材料1. 混凝土：（1）桥板及整体化现浇层砼及铰缝砼采用C50混凝土。（2）桥梁墩台砼采用C30混凝土。（2）附属结构及其他构件采用C30混凝土。（3）砌护采用M7.5浆砌片石。2. 钢材：（1）预应力钢铰线均采用符合标准预应力砼用钢铰线（GB/T5224-2003），公称直径15.2mm,公称面积139mm2，标准强度fpk =1860Mpa,锚下张拉控制应力con=0.75fpk=1395Mpa,弹性模量Ep=1.95*105Mpa，本项目采用低松弛高强度钢铰线，松弛率2.5%。（2）钢筋直径d12mm者，采用符合钢筋砼用热轧带肋钢筋GB1499-1998规定的带肋钢筋（HRB335钢筋）。钢筋直径d12mm者采用符合钢筋砼用热轧光圆钢筋GB13013-1991规定的光圆钢筋（R235钢筋）。（3）钢板采用A3钢板应符合GB700-88的规定。3. 支座：支座采用圆板式橡胶支座（GYZ）、其支座成品力学性能、橡胶物理性能均应满足中华人民共和国交通行业标准公路桥梁板式橡胶支座（JT/T4-2004）的要求。（三）设计要点1. 结构计算：（1）横桥向荷载横向分布系数按铰接板法计算，纵桥向内力计算采用简支板专用程序进行，跨中弯矩以简支正板为计算依据支点剪力以简支斜板为计算依据。（2）运营阶段整体化现浇层与结构受力施工时应保证其最小厚度不小于7cm。（3）预应力混凝土板存梁时间不得大于60天，否则可能产生过大的反拱度。（4）预制板按预应力砼A类构件设计，分别进行承载能力极限状态验算，持久状况正常使用极限状态验算；持久状况和短暂状况构件的应力验算，计算结果均满足规范各项要求。放张及不同龄期的上拱度表（单位：mm）中板 龄期（天）跨径（米）放张73060901201501801614.920.723.124.625.826.727.5边板 龄期（天）跨径（米）放张73060901201501801615.621.724.326.027.228.229.12. 图中的预应力筋长度已包括预应力筋的锚固长度。3. 抗震措施：上部构造采用防止落梁的措施，是在空心板两端部铰缝处设置防止侧向位移的防震锚栓。4. 桥面横坡由墩台帽形成。5. 本图以简支板结构设计，孔与孔之间采用桥面连续结构。（四）桥梁施工注意事项1. 预应力空心板及其它（1）为使桥面铺装与预制空心板紧密结合成整体，预制空心板时板顶必须拉毛，浇注桥面砼时应将预制板顶面清洗干净，严防板顶滞留油腻。（2）要特别注意预制空心板的养生，严格保证砼质量，混凝土强度达85%以后才能放张吊装。堆放时应在空心板端部用两点搁支，不得使上、下面倒置，不准利用抗震锚栓捆绑吊装。（3）浇筑铰缝、桥面铺装混凝土前，必须用钢刷清除结合面上的浮皮，用水冲洗后，浇筑铰缝混凝土，震捣密实，然后进行混凝土桥面铺装，并切实注意钢筋网位置和捣实养护工作。（4）钢筋焊接时，要根据公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）严格检查焊接质量和尺寸。（5）桥面横坡：桥梁的桥面横坡均由墩（台）帽上横坡形成。（6）预应力混凝土板成批生产后，应观察预应力钢绞线截断后的下列情况，若有变化应采用适当措施进行处理。、预制板的上缘，端部及其他部位是否发生裂纹？、预应力失效措施是否可靠？、钢绞线有无滑动迹象？（7）考虑钢绞线在张拉过程中如发现有滑丝现象，需采取措施进行处理；有效长度范围以外部分一定要采取有效措施进行失效处理，失效处理一般采用硬塑料管将失效范围的钢绞线套住，以使预应力筋与混凝土不产生握裹作用。（8）预应力筋有效长度以板跨中心线（斜板为斜中心线）对称位置，使板两端的失效长度相等。（9）预应力筋采用张拉力和伸长值双控张拉施工，张拉控制应力采用con=0.75fpk=1395Mpa,预制板每根钢铰线张拉力为193.9KN，伸长值则根据施工时钢绞线张拉长度另行计算。（10）预应力筋采用多根同时张拉时，要采取可靠措施使各钢束受力相同。（11）钢筋的绑扎工作应同时在张拉结束8小时后进行，以策安全。（12）放松预应力钢绞线，应对称、均匀、分次完成，不得骤然放松，放松时混凝土上实际强度不低于设计标号85%。（13）芯模应采取严格措施固定位置，保证预制板各部尺寸准确，定位筋的下端必须可靠固定，气囊的充压强须严格检查；振捣混凝土时，须从两侧同时振捣，以防止芯模左右移动，并避免振捣棒端头接触芯模。（14）在运输预应力混凝土时，要采取可靠措施，不使预应力产生的负弯矩起破坏作用，一般可利用板端吊环给预制板施加一个正弯矩。（15）桥头搭板下水泥稳定砂砾，压实度不小于95%。（16）安装伸缩缝时，应详细阅读产品说明书，按厂家要求进行施工安装。（17）桥面铺装混凝土采用级配碎石，铰缝混凝土采用小石子混凝土，石子粒径不大于20mm。（18）桥台台背回填必须0#台和1#台同时（同标高）回填，压实高差不得大于30cm，压实度不小于95%。（19）其他未尽事宜，按交通部部标准公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000要求执行。（五）附属结构1.护栏：（1）本图册中分列钢筋砼墙式护栏（2）钢筋砼墙式护栏在墩顶连续处应设断缝；为防止护栏沿纵桥向因升温引起的桥梁伸长缩短产生裂缝，可沿纵桥向每5m切缝，切缝深1cm，护栏在伸缩缝附近一段应待伸缩装置按好后再进行浇注。（3）护栏的材料规格、制作工艺、施工方法、质量要求和验收标准等应符合高速公路交通安全设施设计与施工技术规范JTJ074-94的要求。（4）钢筋砼墙式护栏上，防落物网的设计参见交通工程及沿线设施设计规范，应注意预埋有关钢筋、钢材的部件。2.伸缩缝：（1）预制（现浇）梁（板）端按伸缩装置要求预留槽口，桥台背墙顶也应预留槽口，准确设置预埋钢筋，为保证伸缩装置安装槽口尺寸及其锚固的需要，箱梁安装伸缩装置一端必须设托梁。伸缩缝安装时应按实际安装温度调整其间隙，并应严格按照厂家要求进行安装，或要求厂家派人现场指导。（2）为了确保桥梁伸缩装置的使用效果，对其技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、储存、运输要求及安装注意事项均应按公路桥梁橡胶伸缩装置JT/T327-2004的规定办理。3.桥面排水： 现浇层桥面板顶面设置防水层。外侧护栏内侧设置排水盲沟与泻水管相接，排出桥面积水及铺装层下渗水。（六）大体积混凝土施工方案1、混凝土搅拌运输：混凝土自搅拌机卸出后应及时运送到浇筑地点；在运输过程中，要防止混凝土的“离析”，水泥浆流失、塌落度变化和产生初凝等现象，如有发生应立即报告技术部门采取措施。混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间，不超过规范规定的时间。混凝土水平运输采用混凝土搅拌罐车或装载机，垂直运输采用混凝土泵车。2、混凝土浇筑：大体积混凝土的浇筑方法分三种类型：（1）全面分层法（2）分段分层法（3）斜面分层法。斜面分层法：混凝土浇筑采用“分段定点，循序推进、一个坡度、一次到顶”的方法自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法，能较好地适应泵送工艺，提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证了上下层混凝土不超过初凝时间，一次连续完成。当混凝土大坡面的坡角接近端部模板时，改变混凝土的浇筑方向，即从顶端往回浇筑。分段分层法：混凝土浇筑时采用分层分段进行时，每段浇筑高度应根据结构特点，钢筋疏密程度决定，一般分层高度为振捣器作用半径的1.25倍，最大不得超过500mm。混凝土浇筑时，严格掌握控制下灰厚度、混凝土振捣时间，浇筑分为若干单元，每个浇筑单元间隔时间不超过3小时。每浇筑一层混凝土都应及时均匀振捣，保证混凝土的密实性。 混凝土振捣采用赶浆法，以保证上下层混凝土接茬部位结合良好，防止漏振，确保混凝土密实。振捣上一层时应插入下层约50毫米，以消除两层之间的接槎。平板振动器移动的间距，应能保证振动器的平板覆盖范围，以振实振动部位的周边。 在混凝土初凝之前，适当的时间内给与两次振捣，可以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋握裹力。两次振捣时间间隔宜控制在2小时左右。混凝土应连续浇筑，特殊情况下如需间歇，其间歇时间应尽量缩短，并应在前一层混凝土凝固以前将下一层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间，按水泥的品种及混凝土的凝固条件而定，一般超过2小时就应按“施工缝”处理。施工缝处理：混凝土的强度不小于1.2Mpa，才能浇筑下层混凝土；在继续浇混凝土之前，应将界面处的混凝土表面凿毛，剔除浮动石子，并用清水冲洗干净后，再浇一遍高标号水泥砂浆，然后继续浇筑混凝土且振捣密实，使新老混凝土紧密结合。混凝土的泌水处理：斜面分层法浇筑混凝土采用泵送时，在浇筑、振捣过程中，上涌的泌水和浮浆将顺坡向集中在坡面下，应在侧模适宜部位留设排水孔，使大量泌水顺利排出。采取全面分层法时，每层浇筑，都须将泌水逐渐往前赶，在模板处开设排水孔使泌水排出或将泌水排至施工缝处，设水泵将水抽走，至整个层次浇筑完。3、大体积混凝土防裂措施：选用中低热水泥，掺加粉煤灰，掺加高效缓凝型减水剂，均可以延迟水化热释放速度，降低热峰值。掺入适量的U型混凝土膨胀剂，防止或减少混凝土收缩开裂，并使混凝土致密化，使混凝土抗渗型提高。在满足混凝土泵送的条件下，尽量选用粒径较大、级配良好的石子；尽量降低砂率，一般宜控制在42-45%之间。在基础内预埋冷却水管，通循环低温水降温。控制混凝土的出机温度和浇筑温度，冬季在不冻结的前提下，采用冷骨料、冷水搅拌混凝土。夏季如当时气温较高，还应对砂石进行保温，砂石料场设简易遮阳装置，必要时向骨料喷冷水。4、大体积混凝土养护和测温： 大体积混凝土养护采用保湿法和保温法。保湿法，即在混凝土浇筑成型后，用蓄水、洒水或喷水养生；保温法是在混凝土成型后，覆盖塑料薄膜和保温材料养护或采用薄膜养生液养护。在混凝土结构内部有代表性的部位部置测温点，测温点布置应在边缘与中间，按十字交叉布置，间距为3-5m,沿浇筑高度应布置在底部中间和表面，测点距离底板四周边缘要大于1米。通过测温全面掌握混凝土养护期间其内部的温度分布状况及温度梯度变化情况，以便定量、定性地指导控制降温速率。测温可以采用信息