桥梁施工图设计说明613.doc

桥 梁 施 工 图 设 计 说 明一、工程概况半城新区属于五组团中水坪组团（现更名为忠州半城新区）的重要组成部分，用地滨邻长江，隔江与州屏组团、苏家组团及独珠组团相望。本次设计项目为“忠”文化公园道路工程，共三条道路，道路总长3381.739m，路幅宽度为9米，为公园道路，设计车速为20km/h。本次设计之桥梁位于道路C线里程K0+756.281-K0+800.398，全长44.003m。二、设计依据及采用标准2.1设计依据（1） 我院与甲方签订的本工程设计合同； （2） 甲方提供的设计资料（3） 地形图资料（4）重庆市忠州半城新区（一区）控制性详细规划（5）广东省建筑设计研究院所作忠县水坪滨江公园景观工程岩土工程勘察报告（直接详细勘察）2.2采用规范公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）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）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）公路桥梁抗震设计细则（JTG/TB02-01-2008）等。三、工程地质3.1场地工程地质条件3.1.1地理交通拟建场地位于重庆市忠县水坪，有已建道路直通场地，交通方便。3.1.2气象及水文气象：本区属亚热带季风气候，温暖湿润，雨量充沛。具冬暖夏热，秋雨连绵，无霜期长，多云多雾的特点。现将重庆市环境质量报告书所记载的极端值引用如下：多年平均气温在16.518.5，夏季长达4个月以上，盛夏78月平均气温2628，最高气温42.20，雾日多年平均3040天，最多可达148天以上。多年平均降雨量1094.60mm ，最大年平均降雨量1378.30mm（1968年），年最大降雨量 1544.8mm，最小年平均降雨量783.20mm（1961年），降雨量分配不均，一般集中在59月，占全年降雨量的2/3，降雨强度大，暴雨时有发生，是许多地质灾害的主要诱发因素之一。年平均风速1.30m/s，最大风速（10分钟平均）26.70m/s（1981年5月10日），实测极大风速27.00m/s（1961年8月4日），最大静风频率7%（1月份），平均风速3.40m/s，风向NW。水文：勘察期间，长江水位处于150163m之间，处于枯水期间，长江最大蓄水位175m，勘察区的回水位为177m，建议设计考虑最大水位对工程建设的影响，根据我院2010年12月提供的忠县水坪滨江公园道路工程判定，拟建场地水文条件较简单，地表水体及地下水对建筑材料具微腐蚀性。3.2地形地貌拟建场地属剥蚀丘陵地貌，现状地形处于斜坡地段，局部斜坡与沟谷相连，地形起伏较大，地表土层相对较小，以可塑软塑状的粉质粘土覆盖，局部有少量的素填土层，勘察期间，由于拟建场地平场，现状地形局部地段与地形图有所差异，但总体基本一致，一般高程介于169212m之间，相对高差43m，地形坡角530，拟建场地现状稳定。3.3地质构造拟建场区位于构造上位于忠县丰都屉状向斜北西翼，岩层呈单斜产出，岩层产状3058。根据区域地质资料，场区内及附近无断层通过。在场地基岩陡坎露头中测得三组裂隙： 11075，裂隙面平直、粗糙、属张拉硬性结构面，张开38mm，粘性土充填，结合差，裂隙间距0.52.1m，延伸36m，贯通性一般；28530裂隙面平直、平整、属压扭硬性结构面，微张或闭合，无充填，结合一般，裂隙间距25m，延伸13m，贯通性一般；岩体中构造裂隙较发育。岩体较完整。拟建场区及周围未见崩塌、泥石流、岩溶、地下采空区等不良地质作用。3.4地层岩性据地面调查及钻探揭示，场地内地层有第四系全新统素填土（Q4ml）和侏罗系中统沙溪庙组的泥岩，现将其岩性由上至下分述如下：第四系全新统（Q4）：素填土（Q4ml）：褐灰色、褐红色，局部钻孔呈杂色。成分主要由粘性土组成，次含砂、泥岩碎块，碎石土粒径37cm，最大粒径40cm，土石比7:39:1。松散，稍湿。堆填年限约12年，为无序抛填。该层在场地部分地段零星分布，一般分布厚度一般12m，最大厚度3.80m（ZY12），分布不均匀。其分布及厚度详见钻孔柱状图及工程地质剖面图。粉质粘土（Q4el+dl）：灰黄色，褐灰色，成份由粘粒、粉粒组成，局部夹有块石，砾石等，上部含较多植物根系。中部土质成份较均匀性差，底部含风化岩屑，多呈可塑状，局部软塑状，一般厚度13m。最大埋深12.50m（ZY82），为残坡积成因；其分布及厚度详见钻孔柱状图及工程地质剖面图。侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩（Ms）：紫红色、紫褐色、褐色。泥质结构，中厚层状构造。局部砂质含量较高。钻孔岩芯呈长短柱状，强风化岩芯多呈碎块状，岩体较完整。分布于整个场地，未揭穿。其分布及厚度详见钻孔柱状图及工程地质剖面图。砂岩（J3s-Ss）：灰白色,褐灰色。矿物成份以石英、长石、云母为主，含少量暗色矿物，细中粒结构，厚层状构造，泥质胶结。该层分布在线路区的大部分地段，为场地的主要岩性，与泥岩呈互层产出。其分布及厚度详见钻孔柱状图及工程地质剖面图。拟建场区内及附近无污染源，岩土体未受污染，岩土体对建筑材料具有微腐蚀性。3.5基岩顶界面及基岩风化带特征据现场调查和钻探揭露，场地内第四系覆盖层厚03.70m，场区基岩面与地形起伏线基本一致，仅有局部变化较大，与人工填土深度有关，一般基岩面坡角为1020。基岩强风化带一般厚度1.50(ZY62)2.88（ZY44）m。强风化带底面随基岩面起伏而变化。强风化带岩心较破碎，呈碎块状或短柱状，强度低。中等风化带岩芯较完整，多呈短柱状、长柱状，强度较高。3.6水文地质条件拟建场地内大部分地段基岩出露，且为透水性差的泥岩，只有少部分地段为素填土，利于水体的存储，但基岩面总体上较陡，人工填土厚度小。场区地形及基岩面特点在大气降雨时，不利于地下水的储存。场区土体主要接受大气降雨赋存于土体空隙内形成土体孔隙水及基岩裂隙水，在钻孔ZY53中进行了简易抽水试验，在抽干钻孔中的循环残留水后， 24小时后水位未恢复，对其余钻孔的水位观测结果，亦无地下水显示，表明勘察期间场地地下水贫乏。综上所述，拟建场地地下水贫乏，水文地质条件简单，依据临近场地资料，场地地下水对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。施工期间，可备简易排水设备排除基坑（桩孔）中的渗水。根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）的规定判定，本场地地表水及地下水对混凝土结构、钢筋腐蚀性均为微腐蚀。3.7不良地质作用及地质灾害通过对拟建场区及周边的工程地质调查，未见崩塌、滑坡、泥石流、断层、岩溶、地面沉降等不良地质作用。未见地质灾害分布。3.8岩土参数的分析与选用3.8.1 岩体基本质量等级分类表3.3-1 中等风化带岩体基本质量等级分类表项目名称岩性饱和单轴抗压强度岩石坚硬程度完整程度岩体基本质量分级忠县水坪滨江公园景观工程泥岩4.6极软岩根据钻探揭露：岩体较完整类砂岩10.6软岩类3.8.2岩土物理力学性质参数拟建场地地基岩土（体）物理力学参数见表3.5-1。表3.4-1 岩土（体）物理力学性质参数岩、土名称岩石单轴抗压强度(MPa)重度(kN/m3)地基承载力特征值(kPa)抗剪强度参数抗拉强度(MPa)变形模量（MPa）弹性模量（MPa）泊松比天然饱和c(MPa)()素填土19.50*28*粉质粘土20.0150 强风化泥岩300* 强风化砂岩350*中风化泥岩5.73.625.00*17100.3632.60.16中风化砂岩15.610.625.00*31801.0234.70.44岩层层面50kPa18、组裂隙50kPa18岩性名称基底摩擦系数极限粘结强度标准值qe（kPa）侧阻力标准值(kpa)素填土0.25*粉质粘土强风化泥岩0.30*强风化砂岩0.35*中风化泥岩0.40*200中风化砂岩0.50*200 备注1、带“*”号者为经验值2、中等风化泥岩岩体地基承载力特征值：泥岩采用天然抗压强度标准值0.30得来；3、参照建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)的规定结合重庆地区经验，中等风化泥岩岩体抗剪强度标准值由岩石抗剪强度标准值折减而来，内摩擦角折减系数取0.90、粘聚力折减系数取0.30、抗拉强度折减系数取0.40；4、为便于设计，建议统一按泥岩取值。3.9场地工程地质评价3.9.1场地稳定性评价场区内未见断层、滑坡、危岩、崩塌、泥石流等不良地质作用，无地下洞室，地质灾害不发育。拟建场地岩层呈单斜产出，产状较平缓，岩体裂隙不发育，岩体较完整，地质构造和水文地质条件较简单；拟建场地抗震设防烈度为6度。拟建场地现状斜边坡稳定，未发现变形迹象；拟建场地部分地段分布有薄厚不均的素填土层，按设计高程平场后，填土地面平均坡度较缓，厚度较小。不具备整体滑移的地形条件，现状稳定。3.9.2地震效应评价根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010），拟建场区的抗震设防烈度为6度。设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组属第一组。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)和重庆地区经验，素填土剪切波速s=120m/s（经验值）；粉质粘土剪切波速s=135m/s（经验值），中风化基岩的剪切波速s 大于500m/s。按设计高程平场后，景观工程多处于斜边坡地段，按最不利考虑，本工程场地类别为类，等效剪切波速取125m/s，设计特征周期为0.45s，地段类别为抗震不利地段。3.9.3拟建景观桥区位工程地质条件评价拟建各桥址位置土层覆盖厚度较小，钻孔揭露基岩埋深一般为0.51.0m。岩体较完整。据钻探揭露，未发现断层、泥石流、滑坡、地下采空区和软弱夹层等不良地质现象。桥基稳定，建议桥基础置于中等风化带基岩，基础型式建议采用桩基础。拟建各桥址斜坡及岸坡区未发现断层、泥石流、滑坡、地下采空区和软弱夹层等不良地质现象。斜坡地形坡度较平缓，一般坡角520。无高边坡、高陡坎存在。因此各桥址斜坡及岸坡区现状稳定。3.10地基评价3.10.1地基均匀性评价场地第四系人工填土厚度03.4m，多为近期平场无序抛填，结构松散，稍湿，压缩性高，承载力低。工程地质特性差，分布不均匀。均匀性差。场地基岩强风化带厚度1.5m左右，底面随基岩面起伏而变化，钻探岩芯破碎，强度相对较低，工程特性差，分布不均匀，均匀性一般。中等风化带基岩单层厚度5m以上，岩质较硬，承载力较高，且分布连续、稳定，工程地质特性好，均匀性好。3.10.2地表水及地下水作用评价勘察期间，长江水位介于152158m之间，处于枯水季节，78月份洪水位的到来，在加上三峡蓄水后，水位达到175m，根据我院2010年10月提供的水坪滨江公园道路工程可知：场地地表水及地下水对混凝土结构、钢筋均为微腐蚀性。3.10.3岩土层承载能力评价 （1）浅基础地基承载力采用压实填土作部分荷载小的附属拟建物基础持力层时，应对填土按设计及规范要求进行分层压实处理，按规范要求压实系数达到0.97的素填土，综合内摩擦角取35，天然重度取20.0kN/m3，基底摩擦系数取0.35，并经检测合格后方能做基础持力层，地基承载力由现场载荷试验确定。采用岩石作持力层时，各岩石地基承载力特征值详见本报告3.2章节内容。（2）嵌岩桩的承载力嵌岩灌注桩单桩竖向极限承载力标准值及嵌入中等风化带基岩的深度按建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）第5.3.9条计算确定：具体岩土参数详见本报告3.2章节内容。建议：强风化基岩极限侧阻力标准值qsik取80kPa。3.10.4基础持力层选择及基础型式建议3.10.4.1基础持力层选择填土层：场地内土层分布不均，工程特性差，压缩性高，不宜选作拟建物的基础持力层，经换填夯实处理后，可做道路、低矮挡墙、部分荷载小的附属拟建物的基础持力层；强风化带基岩厚度变化大，承载力低，不宜选作拟建物的基础持力层；可做小区道路、低矮挡墙、部分荷载小的附属拟建物的基础持力层；中等风化带基岩岩质较硬，岩芯较完整，承载力较高，且分布连续、稳定，是荷载较大建筑物的良好的基础持力层。3.10.4.2基础型式建议1、配套建筑：当中等风化带基岩埋深小于3m时，建议采用独立基础，当大于3m时采用柱基础；以中等风化带基岩作持力层；2、景观吊桥：中等风化带基岩埋深约0.53.5m，建议采用柱基础，以中等风化带基岩作持力层；3、挡墙：挡墙宜置于中等风化带基岩上，当挡墙高度大于6m时，宜采用桩板墙，小于6m时采用重力式挡墙；4、其它景观工程基础型式依据设计根据建筑物的具体型式而定。采用桩基础时，嵌岩桩的竖向极限承载力标准值和设计值按建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）第5.3.2条和5.3.9条确定。嵌岩段的侧阻、端阻修正系数和桩基竖向承载力抗力分项系数请在JGJ94-2008规范表5.3.1和5.3.9中查取。场地填土为新近填土，且局部厚度大，建议设计采取有效隔离措施，减少或消除负摩阻力的影响。3.11结论与建议3.11.1.1结论1.经现场工程地质调查和钻探揭示，场区内未见断层、滑坡、危岩、崩塌、泥石流、岩溶等不良地质作用，无地下洞室，地质灾害不发育，适宜本工程建设。2.拟建建筑物工程重要性等级为三级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级地基，岩土工程勘察等级为乙级。3.场地水文地质条件较简单，勘察期间，无大的地表水体及地下水体，根据相邻的工程经验确定场地地下水体及地表水体、岩土层对混凝土结构的腐蚀性为微腐蚀性。4.场地内地基岩土（体）物理力学参数详见第3节，表3.2-1。5.根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）之图A1及图B1，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g，场地设计地震分组为第一组。3.11.2 建议1.基础型式参见5.4.2。2.边坡具备放坡条件，建议进行放坡开挖。挖方边坡坡率值：素填土：h5m 1：1.255mh8m 1:1.50基 岩：H8m 1:0.758mH15m 1:0.751:1.003.严格按建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）及勘察设计要求进行施工。边坡施工建议采用分段跳槽、自上而下、及时支护的逆作法施工，边坡工程宜采用动态设计，信息施工法，并设置相应的变形观测点进行变形监测。4.为保障施工人员的人身安全，基础采用人工挖孔桩施工时，应作好护壁、排水、通风措施，排除危害施工安全因素后方可进行施工；雨季施工时应做好相应的排水措施。5.施工桩基础时，采取隔离措施减小负摩阻力；注意基坑排水及环境保护工作，及时开挖、及时封闭，避免遭水浸泡而降低基岩强度。6.桩基础施工应作好中等风化基岩的鉴别工作，确保嵌岩深度。当基岩面倾斜时，以基岩面斜坡下方的嵌岩深度为准。人工挖孔桩基础施工应作好支护，清除桩底沉渣，基坑验收合格后应及时砌置封闭基础。7.按规范要求压实系数达到0.97的素填土，综合内摩擦角取35，天然重度取20.0kN/m3，基底摩擦系数取0.35，并经检测合格后方能做基础持力层，地基承载力由现场载荷试验确定。8.场区内应设置地表水截水及排水系统，防止地下水渗漏。9.施工中应加强验槽及监理工作，确保工程质量。施工中若遇疑难问题，请及时通知设计人员、地质人员验槽处理。四、桥梁设计要点1、设计原则本着安全、经济、合理、美观的原则，本设计桥梁在遵循道路规划走向的前提下，充分考虑地形地貌、周边自然环境，以“宜桥则桥”的基本设计原则，合理选择桥位，使桥梁工程尽量与自然环境协调，减少对自然形态的破坏。2、平面设计桥梁平、纵设计均根据道路专业提供的相关参数进行。根据道路平面布置，桥梁平面部分位于道路园曲线段内，半径R=20m，桥梁无加宽，超高。3、上部构造设计上部构造采用石拱桥，主拱圈采用等截面悬链线无饺拱，拱轴系数3.5，净跨径25m，净矢高8.33m，矢跨比1/3，拱圈厚1.0m，宽9.0m；桥梁设置三对腹拱圈，腹拱拱圈采用等截面圆弧拱，腹拱圈净跨径2.0m，净矢高1.0m，矢跨比1/2，腹拱圈厚0.3m。 4、下部结构设计0号桥台按路线法向布设， 1号桥台承台为异型，0、1号桥台均采用重力式桥台，基础采用桩基础；要求嵌入中风化基岩内不小于7m，且泥岩天然湿度单轴极限抗压强度不小于5.7MPa。桩基嵌岩起算点确定原则：桩外缘距离完整稳定基岩面的水平距离应大于5米,桩底处距斜坡完整岩面的距离不小于9m。相邻桩间桩底高差应小于桩间距。5、桥面系及附属工程设计（1） 桥面铺装桥面铺装：桥面铺装层采用8-14cm厚C40混凝土找平层+2mm的防水层+7cm厚沥青混凝土；混凝土找平层设有10cm*10cm的10钢筋网。桥面横坡直线段采用1.5%的双向横坡，曲线段有超高结合道路施工图进行施工。（2）变形缝变形缝2cm厚垫以2-3层油毛毡或沥青浸制麻布。五、主要材料1.石材砌体主拱圈采用M15砂浆砌MU60粗料石，MU60粗料石其轴心抗压设计强度fcd=15.89Mpa，弯曲抗拉设计强度ftd=1.09Mpa，弹性模量Ec=7.3103 Mpa。腹拱圈、横墙及侧墙采用M10砂浆砌MU50粗料石，MU50粗料石其轴心抗压设计强度fcd=13.24Mpa，弯曲抗拉设计强度ftd=0.91Mpa，弹性模量Ec=7.3103 Mpa。2.混凝土桥台台身采用C25片石混凝土，片石掺入混凝土体积不多于20%，片石强度等级不应低于C25砼强度等级且不应低于MU40石材强度等级； C25片石混凝土其轴心抗压设计强度fcd=11.5Mpa，轴心抗拉设计强度ftd=1.23Mpa，弹性模量Ec=2.80104 Mpa。栏杆底梁、桩基础、承台、以及桥台搭板采用C30砼，其轴心抗压设计强度fcd=13.8Mpa，轴心抗拉设计强度ftd=1.39Mpa，弹性模量Ec=3.0104 Mpa。（1）水泥：应采用高品质的强度等级为62.5、52.5、42.5的硅酸盐水泥，同一座桥的预制梁应采用同一品种水泥。水泥的选用应以能使所配制的混凝土强度满足要求、收缩小、和易性好和节约为原则，其质量应符合国家GB175-1999标准的要求，且宜使用同一厂家同一品牌的水泥。（2）骨料：混凝土的细骨料应采用中粗砂，不得用细砂，宜采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河沙，且不含结块、软弱或针片状颗粒，无粘土、尘土、盐碱、壤土、云母、有机物或其它有害物质，在使用前应冲洗；粗骨料应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。骨料应尽可能采用同一料场的，以保证结构外观色泽一致。骨料质量应满足公路桥涵施工技术规范的相关规定。3.钢筋设计采用钢筋为HPB235和HRB335，钢筋必须符合国家标准的有关规定。钢筋抗拉、抗压设计强度为：HPB235 fsd=fsd=195Mpa，HRB335 fsd=fsd=280Mpa，其质量应符合GB1499.1-2008和GB1499-1998的规定。凡钢筋直径12mm者，采用HRB335热轧带肋钢；凡钢筋直径12mm者，采用HPB235 (A3)钢。4. 桥面防水采用AMP100防水粘结层厚2mm。六、拱桥施工要点及建议6.1桥梁上部施工1、拱圈施工建议采用满布式拱架砌筑，施工时应保证安全，避免过大的或不均匀下沉，拱架需设置预拱度。拱圈砌筑程序应严格按公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）进行。2、拱圈砌石一般要求砌缝面垂直于拱腹线方向分层砌筑，石层之间应错缝。3、拱圈砌筑程序应对称于桥孔中心线，从拱脚、拱顶、四分之一点同时开始或交叉进行。4、砌筑横墙的拱背部分，须设置五角形拱石。5、拱上填料同时起护拱作用，采用低标号砂浆砌片石。要求分层灌浆，嵌塞密实。使上部横载容重均匀，砌至与拱顶高度齐平时，大致找平，铺以混凝土找平层，并可在抹平层上涂沥青12道，增强防水效能。6、横墙不能承受拱圈的恒载单向推力，因此，各个腹拱均设拱架，同时完成拱圈，或者自拱脚向跨中逐孔砌筑腹拱，但必须采取措施，以抵抗腹拱圈卸拱后作用于横墙的单向推力，例如在相邻腹拱跨中设斜撑，或在待砌筑的各腹拱跨于横墙上部设水平支撑。7、靠拱脚的腹拱为三饺拱，铰的形成可在设铰断面，不用灰浆砌缝，而垫以2-3层油毡或沥青浸制麻布。铰石选择石质坚硬而无裂纹的石料，一对铰石的接触面应较一般拱石多加修凿以增大实际接触面积。8、桥台的前墙与侧墙应