悬索桥设计说明

1、精心打造悬索桥设一、概述本项目为配合XXX工程建设所进行的库区淹没路桥复建工程。原XXX人行索桥全长约60m,桥面高程约为1284.0m,两岸为人行便道。XX水电站库区蓄水 后，正常蓄水位为1335.0m,将淹没原人行索桥。为保证黔中水利枢纽工程建成后两岸交通的恢复， 按照国家有关水库淹没赔偿的“三原”原则及有关规定，重建XX县化乐乡夺泥村河边组人行索桥及两岸人行便道。二、设计技术标准和主要参数1、设计依据(1) 公路工程技术标准(JTG B01 2003)；(2) 公路桥涵设计通用规范(JTG D60 2004)；(3) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62 2004)；

2、(4) 公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024 85)；(5) 钢结构设计规范(GB50017 2003);(6) 重要用途钢丝绳(GB8918 2006);(7) 公路桥涵施工技术规范(JTJ041 2000)；(8) 公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1 2004);(10) 公路路线设计规范(JTG D20-2006);(11) 公路路基设计规范(JTG D30-2004);计说明(13)公路水泥混凝土路面施工技术规范 (JTG F30-2003)。2、设计标准(1) 人行索道技术标准荷载：人群荷载2.0kN/m2。桥面宽度：净2.3m。合龙温度：15C。(2) 人行便道技术标

3、准技术等级：等外公路；计算行车速度：20km/h ；路面宽度：2m；路面类型：泥结碎石路面。三、桥梁地质概况1、自然条件(1) 气候、水文桥址区属亚热带常绿阔叶林红黄壤带的岩溶高原中山区，年平均气温1315 C,年降雨量10001100mm，是贵州热量较低、雨量较多、海拔较高的剥蚀、侵蚀高原山地区。(2) 地形、地貌桥位区为河谷斜坡地形，总体上两侧高中间低，呈“V”字型，其地面标高1269.20m未来7(12) 公路水泥混凝土路面设计规范(JTG DF40-2003)；1348.92m，相对高差79.72m,河床标高约为1268.7m。两侧地形坡角较大，一般坡角3060南岸一侧谷坡较陡，地形综

4、合坡角近于垂直；北岸一侧谷坡下缓上陡，地形坡角一般3060。桥位区地貌为岩溶化脊状中低山地形地貌，属溶蚀地貌，河岸两侧以高山峰林为主，山脊山顶为条形 状，延绵起伏。场地两侧无公路通过，故交通较为不便。(3) 构造、地震本区在大地构造上属扬子准地台西南分布区，桥址区及其附近无区域断层及全新世活动断裂经 过。场区出露三叠系永岭组中厚层、厚层状石灰岩(T1yn )分布区。永岭组中厚层、厚层状石灰岩地层产状 105 口。，以产状为102 Z5 ° 4条/m2 )和126 ° 8.°(5条/m2 )两组柱状节理裂隙最为发育，裂隙宽2.020.0cm，节理密度9条/m2，内充

5、填粘土、 偶见铁锰质氧化薄膜充填，节理裂隙的切割和破坏作用，使岩体强度大大降低，且裂隙与岩层面共 同构成水解粘土化作用中水介质运移通道。本地区抗震设防烈度为6度，请按相关规范进行抗震设防。(4) 岩土工程地质特征根据桥址区岩土层的物质性质成分、力学性质及工程地质钻探揭露，土层分为第四系残坡积粘 土层；岩体分为强风化和中风化岩层，共 3个基本单元。分述如下：第(1)层：粘土(Q4dl+el)褐黄色，可塑状，湿，局部含铁锰质结核，含 1020%的中粗砂。第(2-1 )层：强风化石灰岩(T1yn)淡黄、浅灰色，采芯困难，采取率低，岩芯呈碎块状、 砂状，节理、裂隙极为发育，钻进较快，结构密实，岩体破碎

6、，强风化。第(2-2 )层：中风化石灰岩(T1yn) 浅灰色，致密，中厚层状，岩芯呈短柱状、柱状，微节理、裂隙发育，部分结构面被铁质浸染，部分为方解石脉充填，岩体较完整，块状结构。(5) 水文地质条件桥址区地表水主要为大气降水；桥址区地下水类型主要为上层滞水类型，以裂隙水、孔隙水为 主要形式赋存，主要为大气降水补给地下水。河水面为排泄基准面。本次勘察各个钻孔均未见地下 水，地表水排泄条件好。桥址区常年水位标高：1270.00m，枯水期水位标高：1269.00m，丰水期水位标高：1271.00m， 勘察时水位标高：1268.68m，历史最高水位标高：1274.00m ; XX水利枢纽工程库区储水

7、后正常 水位为1331.00m，最高水位为1335.00m。(6) 不良地质现象经勘察证实：场地不良地质现象主要为：粘土层：较薄，分布不均，强度低、压缩性高，稳定性差。2、场区各岩土类型工程地质特征及物理力学性质(1) 岩石物理力学指标的试验值岩土采样测试第四系粘土较薄，分布不均，强度低、压缩性高，稳定性差，对本项目建设无多大意义，所以 未对此层取样进行试验。强风化岩层因破碎不完整，不能采取合格样品作力学测试，其物理力学性 质参数采用地区经验确定；中风化岩层取样进行试验确定其物理力学性质。(2) 试验参数的统计计算(3) 各岩土体物理力学性质参数 粘土( Q4dl+el ):根据地区经验，其力

8、学参数容许承载力fak=150KPa，变形模量E0=7.3MPa，极限摩阻力 50KPa。 -1强风化岩层(T1yn )：类比强风化岩层其力学参fak=900KPa，变形模量E0=25.0MPa， 极限摩阻力370KPa。-2中风化岩层(T1yn ):中风化岩层其力学参数 fak =4MPa , fr =39.3MPa，抗拉强度1.97MPa，粘聚力7.61MPa，内摩擦角48。，自然重度26.7KN/m3 。3、基础类型及基础持力层选择评价该桥址由于其上分布不稳定、厚度变化大、强度低、易变形、整体稳定性差的粘土层及强风化岩层，不能做为桥基础持力层；中风化岩层由于其埋藏浅，强度较高，分布较连续

9、，稳定性较好，可以做为桥基础持力层，建议将两岸桥基础置于中风化岩层。根据桥址区地形条件、岩土体的工程地质特征、埋藏条件，结合拟建该人行索桥的桥型特征，保证地基基础的稳定性、安全性和抗滑稳定性要求。建议索塔基础类型采用刚性扩大基础并满足相 应的埋深要求或挖孔桩基础，地锚可采用锚索，锚入中风化岩层地层编号(2-2 )层一定深度内。该桥址由于其上分布不稳定、厚度变化大、强度低、易变形、整体稳定性差的粘土层及强风化岩层， 不能做为桥基础持力层；中风化岩层由于其埋藏浅，强度较高，分布较连续，稳定性较好，可以做 为桥基础持力层，建议将两岸桥基础置于中风化岩层。根据桥址区地形条件、岩土体的工程地质特征、埋藏

10、条件，结合拟建该人行索桥的桥型特征，保证地基基础的稳定性、安全性和抗滑稳定性要求。建议索塔基础类型采用刚性扩大基础并满足相 应的埋深要求或挖孔桩基础，地锚可采用锚索，锚入中风化岩层地层编号( 2-2 )层一定深度内。4、场地稳定性、适宜性评价根据区域地质资料和现场地质调查表明：桥址及其附近未见区域断层及全新世活动断裂，第四 系层覆盖层较薄，岩体埋藏深，属中等复杂场地，结合场区工程地质特征、水文地质特征及拟建桥 梁的结构和荷载等特点，场地满足安全性、稳定性要求，适宜本工程修建。四、人行索桥设计本次结构设计范围为XX路桥复建工程XXX人行索桥结构工程部分。本设计共一座桥梁，具体设计内容包括：桥梁上

11、部、索塔、锚锭、基础、桥面系等工程。本设 计采用126m跨径的索桥。主要材料如下：1、混凝土桥塔采用C35混凝土；承台、桩基、风缆锚锭及主索锚块采用C30混凝土；其质量要求均应符合公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)的有关规定。2、普通钢筋钢筋采用R235、HRB335、HRB400，其技术性能应分别符合中华人民共和国国家标准钢筋 混凝土用热轧光圆钢筋(GB 13013-1991)、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB 1499-1998)的规 定。机械接头应符合中华人民共和国行业标准钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107-2003中I级接头要求。3、钢丝绳主索采用6 X19W+IWR型钢

12、丝绳，直径30mm, 根主索7根钢丝绳；风缆规格为6 X19W+IWR 型，直径28mm,钢丝绳均采用GB8918-2006标准。4、钢材横梁采用I20b工字钢(GB 706- 88);纵梁采用160 63 >6.5槽钢(GB 6723-86)，平联采用L75 3 角钢(GB 9787-88)。五、人行便道设计1、平面设计道路路线根据用地和现场确定。起点 K0+000，X= 2900459.02457 Y= 478842.66431, 终点 K0+360.043，X=2900731.78795 Y= 479013.12904 ，全长 360.043 米。路线最小平曲线半径为39米。2、纵

13、断面设计纵断面起点设计标高为1147.8848米，终点设计标高为1142.698米。3、横断面设计人行便道横断面设计宽度为1.5米，水泥混凝土路面。4、路基工程4.1路基宽度按人行道路标准修建，路基宽1.5米。4.2路基边坡路基边坡坡率是根据工程地质状况、填料种类和挖填方高度确定的。5、路面结构人行便道路面结构采用泥结碎石路面，厚度10cm。六、施工要点1、钢丝绳(1) 多股缠绕式钢丝绳由于构造和制造工艺的原因，存在两个缺陷：一是结构非弹性伸长大， 随拉力的增加而增加，而且与荷载持续时间有关；二是弹性模量小，而且具有非线形变化特点，这 两个缺点的存在，给线形控制带来很大的麻烦，因此在使用钢丝绳

14、之前，应对其进行预拉，最大限 度的消除结构伸长。预拉力可取钢丝绳破断拉力的0.550.6，并对各特征点做好标记，以便捆扎、安装和定位。钢丝绳张拉顺序：对每根钢丝绳要拉 23个循环，分级加载，每级荷载 50100KN，每级 停留510min 。2、承台承台要求一次浇注。施工承台时注意预埋墩身钢筋，预埋时应定位准确，钢筋接头位置相互错开，在一个水平面内 钢筋接头数量不得超过总钢筋数量的 50%。3、桩基(1) 桩基应严格清孔，桩底沉淀土厚度对于嵌岩桩不得大于5厘米。(2) 本桥采用钻孔灌注桩施工方法。4、钢筋(1) 所有钢筋的加工、安装和质量验收等均应按照公路桥涵施工技术规范(JTJ041-200

15、0) 的有关规定进行。(2) 所有普通钢筋应按照施工图要求准确加工安装和定位，严格保证各类钢筋的净保护层厚 度。(3) 凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时，必须进行焊接并应符合施工技术规范的有关 规定。七、施工步骤(1) 下部结构及桥塔施工，采用明挖基础和钻孔灌注桩。(2) 架设主缆，吊车直接将索鞍吊至安装位置，定位将主缆安放入鞍槽，主缆安放前在地面 先做好标记，按设计空载线形及控制张力进行主缆张拉锚固，待桥面恒载完成后调整主索鞍调节装 置并锁定。(3) 主缆定位后按设计位置划出索夹位置，安装索夹及吊杆。(4) 钢结构采用预制并做好防腐处理，以 2个主塔为中心对称地向跨中平衡推进安装横梁、 纵梁、平联并部分螺栓连接，待全桥钢结构安装完成后调整吊杆下螺栓，使梁体达到设计线形，栓接纵、横梁、平联，补涂防腐涂料，铺设已做完防腐处理的钢桥面板。（5）安装风缆。再次测量主缆及桥梁线形，进行主缆的补张与锚固以及吊杆螺栓的调整。（6）安装桥面栏杆。（7）美化措施：栏杆和吊杆、索夹喷漆处理；其它部件视具体情况由业主自行决定。（8）施工其它附属工程，全桥施工完成。八、注意事项（1）本桥从