02石里大桥设计说明.doc

二连浩特至广州高速公路湖南安化(梅城)至邵阳公路施工图设计K176+030石里大桥说明 图号：S4-3-2 第 5 页 共 5页说 明一、设计依据受湖南利联安邵高速公路开发有限公司（以下称业主）委托，中交公路规划设计院有限公司承担第二合同段（K171+200K224+477.747，主线高速公路长约53.277km，邵阳连接线一级公路长约6.917km）的勘察设计工作（不含通信、收费、监控系统）。施工图勘察设计工作的主要任务依据是：、中标通知书；、合同书（编号：RLEW/CON/OUT/2007-3）；、我公司下达的项目任务书；、二连浩特至广州国家高速公路安化(梅城)至邵阳公路两阶段初步设计（第2合同段）文件；、国家发展改革委关于湖南省安化(梅城)至邵阳公路项目核准的批复；、二连浩特至广州国家高速公路安化(梅城)至邵阳公路两阶段初步设计（第2合同段）预评审专家意见；、二广国家高速公路湖南省安化(梅城)至邵阳公路两阶段初步设计审查意见；、交通部现行的路线、路基、路面、地质、水文、桥涵、隧道、交叉工程、交通工程及沿线设施、环境保护、概预算等相关专业的勘测、设计、施工技术规范；、二连浩特至广州国家高速公路安化(梅城)至邵阳公路施工图设计（第2合同段）工作大纲及项目事先指导书。、交通部部颁有关设计标准与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）公路工程抗震设计规范（JTJ 004-89）公路工程地质勘察规范（JTJ 064-1998）公路工程水文勘测设计规范（JTG C30-2002）公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）道路工程制图标准（GB0162-92）公路工程基本建设项目设计文件编制办法（2007年）二、技术标准、计算行车速度：100公里/小时。、设计车辆荷载：公路级。、桥梁横断面布置：本桥采用整体式路基，路基宽度26m，桥梁分上下行两幅并列独立桥梁，单幅桥梁宽度为12.75m，内侧设置50cm宽的波形护栏，外侧设置50cm宽的墙式防撞护栏，桥面净宽为211.75m。、桥面铺装：本桥桥面铺装采用10厘米整体化混凝土防水层10厘米沥青混凝土铺装。、洪水频率：本桥的设计洪水频率为1/100。、地震作用：据中国地震动峰值加速度区划图（GB183062001），工程区地震动峰值加速度小于0.05g，对应于原基本地震烈度度区。桥涵结构物等均提高一个等级抗震设防，即设防。、其他指标按交通部公路工程技术标准（JTG B01-2003）的规定执行。三、初步设计批复意见执行情况1、在初步设计基础上加强了地质详勘工作，进一步探明地质情况。2、加强了三条地面线的测量工作，细化桥梁方案。四、桥位自然概况1、地理位置拟建石里大桥位于邵阳市新邵县潭溪镇石里村，跨越一水渠。2、地形地貌桥位区属溶蚀构造丘垄槽谷地貌，地形起伏较大，地面高程在226.0242.89m之间。桥位于K175+970K176+060处横跨冲沟，冲沟走向呈北东南西向，大桥处宽约100m；冲沟中有宽13m的小河，两岸大部分为水稻田及玉米地，两侧地形坡度1020。3、地质桥址处分布的地层有第四系、石炭系下统梓门桥组地层。现按由新至老的地层顺序分述如下：第四系全新统(Qh)：种植土：褐黄色，松散，稍湿，主要由粉质黏土组成，含植物根系，厚度0.20.4m，主要分布于水稻田内及旱地；填筑土：杂色，干稍湿，稍密中密，成分以黏性土、含碎石黏土为主，主要分布于现有道路路基，厚1.7m；第四系更新统(Qpdl+el)：该套地层主要分布山坡上及水田里，岩性主要为粉质黏土；粉质黏土：棕红色，硬塑，一般上部3040cm为耕植土，道路部分存在少量填筑土，局部含角砾及风化的灰岩碎屑，厚0.810.6m。石炭系下统梓门桥组（C1d3）：主要以灰、灰白色，中厚层状灰岩为主。中风化灰岩：灰色灰白色，隐晶结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，钙质充填，岩芯较完整，多呈柱状、长柱状,局部裂隙面呈褐红色,局部发育方解石晶体。灰岩中揭露有岩溶现象，与第四系分界处主要表现为溶沟（槽），隐伏岩溶主要表现为溶洞、溶孔、溶隙等。揭露厚度9.6925.58m。根据野外勘查成果及1：20万涟源幅区域地质图和区域地质调查报告，本路段在区域地质构造分区上属祁阳山字型构造。该山字型构造展布于邵阳、涟源、永州和衡阳地区。北跨龙山、大乘山东西向穹断带至沩山北西向隆起带；南抵阳明山、紫金山；西起白马山、越城岭；东至衡阳盆地西缘。南北长约200km，东西宽约130km。工程区处于其反射弧内。反射弧大致位于滩头、邵阳市、邵东一线以北，由上古生界组成。以涟源褶皱带为主体，包括大乘山、龙山和猪婆大山等短轴复背斜。它们的特点是：向斜舒缓开阔、延伸长；背斜较紧密，多呈短轴状；断裂以压扭性为主，且多具右行性质。大致以车田江向斜为界，其东西两侧断面倾向向背，倾角5060。区内褶皱及断层均较发育。桥址处褶皱及断层均不发育，位于北东向向斜北西翼，岩层以单斜状为主，局部小褶曲。岩层总体倾向南东，产状11042。4、水文地表水桥位区地表水主要以地表径流的形式存在，本桥横跨一小冲沟，与线路相交于K176+010；地表水从山坡、冲沟、溪流汇聚于小河中，水位随季节变化大，雨季水量较大，勘察期间河流水深0.20.5m。流量约0.2m3/s。地下水地下水可分为第四系孔隙水、岩溶水和基岩裂隙水。孔隙水主要赋存于粉质黏土层中，该层水含量小，水量变化大，雨季时较多，旱季可消失，无一定稳定水位，受大气降水补给，主要排泄途径为蒸发及向下渗流至基岩内。基岩裂隙水为碳酸盐岩裂隙水，赋存于下伏基岩裂隙中。该层水含量小，受大气降水及上部孔隙水补给，雨季时以泉水的形式向低处排泄，水量一般较小，且无固定水位。岩溶水一般存在于灰岩岩溶裂隙中，水量不一，本桥位范围内未见明显的岩溶水。勘察期间地下水位为218.93229.89m。5、地震根据国家质量技术监督局2001年2月2日发布的中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本路段地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，其对应的地震基本烈度为度，可根据公路工程抗震设计规范(JTJ 004-89)设防。6、气象桥位区域属亚热带季风湿润气候区，有两个突出的气候特点：一是四季分明，无霜期长，二是雨量充沛，植物生长期长。冬季多年平均气温1617.2,四季温差变化大，最高43，最低-5.0；多年平均相对湿度81%，潮湿系数1.61，绝对湿度17.4毫巴，多年平均降水量13241551mm，由平原向山区递增，48月分占年降水量的60%以上，且多绵绵细雨，可连续30天之久，8月份以后雨量减少，11月至次年2月降雨量少，占年降水量的18%左右，多年陆面平均蒸发量550-850mm，水面平均蒸发量10001200mm，山区蒸发量小，平面蒸发量大。7、物探根据初勘物探成果显示：K175+900K175+920m段，发育高程215-230m，为溶蚀区；K176+080-110m段，发育高程180-210m，为溶蚀区，有溶洞发育可能。详勘物探资料显示，K176+050K176+190段其表层多为农田、居民区，地表水水量丰富，导致深部基岩电阻率较低；物探推断该地段岩溶发育，深部基岩裂隙发育。8、不良地质和特殊性岩土受地质构造和地层岩性影响，并根据物探资料显示，本桥位区不良地质主要为岩溶。岩溶在与第四系分界处主要表现为溶沟（槽），隐伏岩溶主要表现为溶洞、溶孔、溶隙等。本桥位区的特殊性土主要为红黏土。红黏土的厚度变化与原始地形和下伏基岩面的起伏变化关系密切。红黏土一般地表呈硬塑及坚硬状，往下逐渐变软，呈可塑状，局部基岩面低洼处呈软塑状。本桥区揭露红黏土厚度为0.810.6m。红黏土主要特性为胀缩性，根据试验结果显示，自由膨胀率为2944，平均为37，局部属弱膨胀性土，根据经验红黏土收缩率一般较大。9、工程地质评价 根据区域资料、地质调查、物探和钻探揭露，本桥位区岩溶不良地质较发育，对桥梁基础设计影响较大。对于揭露到溶洞或溶槽的钻孔，应加强施工验槽工作。本桥区岩溶较发育，对于未钻探的桩基建议必要时进行施工勘察。特殊性土主要为红黏土。本桥位基岩埋藏浅，上部覆盖层红黏土对桥墩桩基施工影响较小，可不进行处理；但应注意红黏土的胀缩性对桥台位置第四系覆盖层以及台背填土的影响，建议进行掺灰处理。根据地质调查，结合物探资料及钻探成果，桥位区第四系覆盖层稳定，不存在滑坡、崩塌等不良地质，各墩台基岩埋藏浅，岩溶基本发育于岩层上部。10、建设条件经调查，区域内有丰富的建筑料场，所需要的主要建筑材料如砂、片块石、级配骨料、水泥等均可以在沿线采购或自采解决。施工用钢材、水泥等需外购材料，可经铁路、公路运输到现场，非常方便。施工用一般材料、机具和人员均可到达现场，施工用水、电等可就地解决。上部空心板预制场可在线位附近设置。五、主要材料1、普通钢筋及钢材设计用普通钢筋为R235和HRB335钢筋，抗拉强度设计值分别为195、280Mpa，其中钢筋直径12mm采用HRB335钢筋，直径12mm一般采用R235钢筋，部分10钢筋采用HRB335级钢筋。技术标准应符合国标钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13013）和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499）的规定。桥面铺装钢筋焊接网采用CRB550级钢筋，钢筋技术标准应符合国标冷轧带肋钢筋（GB13788）的规定，钢筋焊接网应符合国标钢筋混凝土用钢筋焊接网（GB/T1499.3）的规定。设计中用到的预埋及调平钢板采用普通碳素结构钢(Q235A)，技术标准应符合碳素结构钢（GB/T 700）规定。焊接钢材应满足可焊性要求。2、预应力钢绞线预应力钢绞线采用符合国标预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2003）的高强低松弛钢绞线，设计采用的钢绞线公称直径为s15.2mm，抗拉强度标准值为fpk=1860 Mpa。3、混凝土C40以上混凝土宜采用不低于425硅酸盐水泥浇筑，所用砂、石料、水的技术质量必须符合公路桥涵施工技术规范有关条文规定。混凝土细骨料采用中粗砂，不得采用细砂。上部预制空心板采用C50混凝土，绞缝、现浇湿接头采用C50微膨胀混凝土（需掺入适量膨胀剂），现浇桥面铺装采用C50防水混凝土（防水等级P6）。护栏采用C30混凝土。支座垫石采用C40小石子混凝土。墩柱、墩帽、台帽、背墙、耳墙、台身、承台等采用C30混凝土。桥头搭板采用C30混凝土。钻孔桩基础采用C25水下混凝土。4、伸缩缝伸缩缝采用C系列伸缩缝，本桥采用了GQF-C60和GQF-C80两种型号的伸缩缝。5、支座支座采用板式GYZ橡胶支座，支座的规格、型号必须符合有关国家规定、标准。6、预应力锚具和管道预应力锚固体系采用圆锚体系系列和相应的圆形波纹管系列。建议张拉体系采用与圆锚设备配套的张拉设备。圆锚和圆形波纹管的质量应符合有关标准规定。7、其他材料锥坡及台前铺砌采用六边形混凝土预制块内植草防护。六、设计要点上部结构1、桥型选择及桥孔布置综合考虑路线接线、桥台位置、泻洪及改路要求等因素，方案布置如下：本桥左幅上部布置为1120米预应力混凝土空心板，中心桩号K176+030.0,起讫里程K175+916.98K176+143.02，交角为90，桥面连续，分为三联，桥台处设置GQF-C60伸缩缝，4号桥墩和8号墩处各设一道GQF-C80伸缩缝，桥梁全长为226.04米；右幅上部布置为1020米预应力混凝土空心板，中心桩号YK176+040.0,起讫里程YK175+936.98YK176+143.02，交角为90，桥面连续，分为两联，桥台处设置GQF-C60伸缩缝，5号墩处设一道GQF-C80伸缩缝，桥梁全长为206.04米。2、预应力混凝土空心板按部分预应力混凝土A类构件设计，分别按结构短期和长期荷载组合进行截面应力验算，按承载能力极限状态进行结构强度验算。3、桥面铺装采用10cm沥青混凝土10厘米厚C50混凝土，中间设防水层。4、桥面横坡由墩台帽横坡直接形成，桥梁纵坡由墩台高程差形成。5、预制板底支点处设置调平钢板，进行纵、横向调平，保证与支座水平接触。6、桥面超高变化段，每跨采用跨中横坡值，调整支点处垫石高度，保证4个支点在同一平面内均匀受力，不得脱空。7、桥面排水设置泄水管，并在桥头设置流水踏步。下部结构1、桥梁位于平曲线段，墩台采用径向布置。2、桥墩盖梁和桥台台帽均采用双悬臂简支梁进行设计，活载分配系数采用杠杆法计算。3、各墩均按柔性墩进行设计，其水平力按集成刚度分配法分配，按控制断面内力采用承载能力极限状态法进行配筋，并按正常使用极限状态法进行裂缝宽度验算。4、钻孔灌注桩按嵌岩桩设计，其内力按“m”法计算，按控制断面内力采用承载能力极限状态法进行配筋和验算。5、桥台台后填土内摩擦角按35计算。6、下部桥墩采用双柱式墩、桩基础，墩高小于15米的采用等截面墩，墩径为1.3米，桩径为1.5米，墩高大于15米的墩采用变截面墩，盖梁以下10米范围内墩径为1.3米，盖梁以下10米范围外墩径为1.4米，桩径为1.5米，墩身截面变化处加设一道盖梁。7、左幅0桥台采用柱式台，桩径为1.5米，左幅11号桥台和右幅0号、10号桥台均采用双肋板式台，肋板厚为1.0米，承台厚2米，每个桥台设4根直径为1.2米桩基础。8、锥坡及台前铺砌采用六边形混凝土预制块内植草防护。七、施工要点在上、下部结构施工中，有关施工工艺要求及质量检验标准应符合公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）和公路工程质量检验评定标准（JTJ071-98）。上部结构1、上部结构采用通用图设计，详细施工要点见通用图纸。下部结构1、施工单位进行施工放样之前，必须对各桥梁墩台控制里程桩号、桩位坐标、设计标高等数据进行复核计算，如发现计算结果与设计图中提供数据不符，应及时通知设计单位复查。2、基础施工时，若发现地质情况与地质报告、设计文件不符，应及时通知设计、监理部门，以便作适当调整。3、钻孔桩成孔后必须测量孔径、孔位，检查桩底岩层高程和土层状况，只有确认满足设计要求后，才能灌注混凝土。各项规定和允许偏差如下：轴线偏差：单桩为50毫米倾斜度：小于1/100桩长：不短于设计值4、孔桩应严格清孔，确保混凝土质量及桩基础承载力。5、为确保桩基质量，成桩后应对基桩进行无破损检验，对钻孔桩要求每根桩均须检验，并对桩的均质性进行检测。6、墩柱、桩基的受力主钢筋接头应错开布置，在任一接长（搭接、焊接、挤压接头）区段内，有接头的受力钢筋截面积占总面积的百分率，采用搭接时不大于25%，采用焊接、挤压接头时不大于50%。7、桥墩墩身施工要求尺寸准确，表面平整