设计说明六三

设计说明1.工程概况都天庙中桥是位于浏阳市澄潭江镇荆坪村，为跨越荆坪村小河而设，中心里程为K16+872.31，跨径为1-20m，桥梁全长40.04m，上部结构形式为预应力砼空心板，下部结构桥台采用重力式U型台，该桥平面位于曲线上，桥轴线与溪流交叉角大致为60°，桥跨按斜交斜布设计。2.技术标准与设计规范2.1设计技术标准道路等级：公路二级汽车荷载：公路－Ⅱ级设计洪水频率：百年一遇桥跨布置：1-20.0m，α＝30°，桥梁全长40.04m。桥面总宽：0.5m防护栏+11.00m行车道+0.5m防护栏=12.00m；通航等级：无；地震动参数：根据2001年8月1日实施的《中国地震动参数区划图》（GB18306）（1/400万），桥址区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，场地抗震设防烈度为6度。2.2主要技术规范与参考资料《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004《公路桥涵地基及基础设计规范》JTGD63-2007《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008《中国地震动参数区划图》GB18306-2001《公路工程水文勘测设计规范》JTGC30-2002《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-2005《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-20113.工程地质条件3.1地形地貌桥位区为变质岩低山丘陵谷地冲沟地貌区，桥梁跨越小溪流，桥位区地面高程为119.02～119.34m。3.2地层岩性根据钻探、工程地质调绘，查明了桥址区的地层为耕土、粉质粘土、强风化板岩和中风化板岩。自上而下分述如下：1）种植土（Q4pd）褐黄色，主要由粘性土组成，含植物根茎，湿，土质疏松，厚度0.8～1.0m。2）粉质粘土（Q4al+pl）：褐黄，湿～饱和，可塑，稍光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，含少量砾石，厚度为1.50～2.20m。3）圆砾（Q4al+pl）：褐黄、灰黄色，亚圆形，级配良好，饱和，中密，矿物成份主要为石英，一般粒径2-4mm,最大粒径为8cm，少量泥质充填，厚度为0.90～1.30m。4)粉质粘土（Qdel）：褐黄色，稍湿，硬塑，稍光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，含少量砾石，局部表层含植物根茎，局部含少量角砾，由下伏基岩风化残坡积而成，厚度为1.60～2.2m。元古界（Pt）5）强风化板岩：黄褐色，变余砂质结构，板状构造，主要矿物成分为长石、石英等，岩质软，易碎，岩芯多为短柱状和块状，厚度为3.50～5.00m6）中风化板岩：灰褐色、黑灰色，变余砂质结构，板状构造，主要矿物成分为长石、石英等，节理裂隙较发育，岩质较软，锤击声较闷。该层未钻穿，揭露厚度尾9.40～10.50m。3.3水文地质条件桥位区为元古界板岩分布区，水文地质条件简单，主要地下水类型为浅变质岩风化裂隙水，地形切割较强烈，地表、地下水径流排泄条件较好，地下水贫乏。根据区域水文地质资料，区内地下水水质较好，桥位区地下水对混凝土及混凝土中钢筋具微腐蚀性。本桥位所处环境区域为：Ⅰ类。3.4桥址工程地质条件及稳定性评价桥位区未发现断层，新构造运动以上升运动为主，新构造运动微弱。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306～2001）勘察区对应地震基本烈度小于=6\*ROMANVI度。桥位区域稳定性良好。3.5地基各主要岩土层力学指标推荐值表地层编号岩土名称饱和单轴极限抗抗压强度Ra（MPa）地基承载力基本容许值[fa0]（kkPa）钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik（kPaa）备注③1粉质粘土15050③4圆砾24060④1粉质粘土18050⑤22强风化板岩500120⑥22中风化板岩20.5018004.桥梁主要材料4.1混凝土C40混凝土：预制空心板、封锚端、铰缝、桥面现浇层、垫石、桥台搭板；C30混凝土：防撞栏杆、台帽、背墙、挡块；C25混凝土：台身、侧墙和基础。4.2普通钢筋普通钢筋采用HPB235、HRB335和HRB400钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2008）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499.1-2007）的规定。4.3预应力钢筋采用抗拉强度标准值fpk=1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。4.4其他材料1)钢板：应采用《碳素结构钢》(GB/T700－2006)规定的Q235B钢板。2)锚具：采用15-4型和15-5型系列锚具及其配件；预应力管道采用圆形金属波纹管。3)支座：可采用板式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。4.5桥面铺装桥面铺装采用4cm厚细粒式沥青混凝土（AC-13C）+5cm厚中粒式沥青混凝土（AC-20C）+10cmC40钢筋混凝土。为了使沥青面层具备平整、密实、抗滑、耐久的品质和高温抗车辙、低温抗开裂及良好的抗水损能力，沥青材料应采用70号道路石油沥青，其各项指标必须符合规范要求。考虑到当地材料供应情况，面层沥青混凝土矿料可采用石灰岩碎石及石屑等碱性石料，填料可采用石灰石矿粉。上面层骨料采用玄武岩石料；下面层粗集料采用石灰岩石料；上、下面层沥青混合料中使用的矿粉为石灰岩矿粉，上面层使用的细集料为采用制砂机生产的石灰岩机制砂，下面层的细集料，要求碎石加工安装除尘设备，加强除尘，严格控制片石原料的质量，使生产的石屑能满足细集料的技术指标。矿料级配、沥青用量、稳定度、流值、空隙率、饱和度等指标必须符合规范要求。沥青面层均采用密级配沥青混合料，上面层及下面层应采用密级配粗型沥青混合料。根据本工程实际情况，面层沥青混合料可购买符合质量要求的商品沥青混凝土。沥青混合料的矿料级配可参照表列数据采用。沥青混合料的矿料级配类型筛孔尺寸(mm)及及通过质量百分率（%）26.519.016.013.29.504.752.361.180.600.300.150.075AC-13C10090~10060~8030~5320~4015~3010~237~185~124~8AC-20C10090~10074~9262~8250~7226~5616~4412~338~245~174~133~75.设计要点本桥平面位于曲线上，桥轴线与溪流交叉角大致为60°，桥跨按斜交斜布设计。桥梁中心里程为K16+872.31，桥跨布置为1-20m预应力砼空心板，桥梁全长40.04m。5.1上部结构20m空心板参照中华人民共和国交通行业公路桥梁通用图《装配式预应力混凝土板梁上部结构》并进行结构设计。上部结构梁体按A类预应力混凝土构件设计；设计计算采用平面杆系结构计算软件计算，桥面现浇层参与结构受力，荷载横向分配系数按铰接板法计算，并采用空间结构计算软件校核。设计参数1)混凝土：重力密度γ=26.0kN/，弹性模量为E=3.25×MPa。2)沥青混凝土:重力密度γ=24.0kN/。3)预应力钢筋:弹性模量Ep=1.95×105MPa，松驰率ρ=0.035，松驰系数ξ=0.3。4)锚具:锚具变形、钢筋回缩按6mm(一端)计算;金属波纹管摩阻系数μ=0.25，偏差系数κ=0.0015。5)竖向梯度温度效应：按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）规定取值。5.2下部结构1）墩顶水平力计算采用柔性墩理论的集成刚度法，采用串联和并联的弹簧来模拟桥墩及其支座，考虑桥梁上、下部结构的联合作用，并假定梁体为刚体，将桥面汽车制动力、梁体混凝土收缩、徐变、温度等产生的水平力，同时考虑一联中设滑板支座的影响后，根据各墩刚度进行分配。2)桥梁行车道为单向坡，通过台帽斜置形成横坡，支座垫石分台阶设置。3)桥台采用重力式台，扩大基础。5.3桥面铺装层为双层，上层为9cm厚沥青混凝土，下层为10cm厚C40混凝土，采用10cm×10cm单层钢筋网。5.4在0号台处设GYZ板式橡胶支座和无缝构造，在1号台处设GYZF4板式橡胶支座和GQF-C40伸缩缝构造。6.施工要点有关桥梁的施工工艺、材料要求及质量检查标准，除按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）有关条文办理外，还应特别注意以下事项：6.1上部结构6.1.1空心板预制1.浇筑空心板混凝土前应严格检查伸缩缝、泄水管、护栏、支座等附属设施预埋件是否齐全，确定无误后方可浇筑。施工时，应保证预应力孔道及钢筋位置准确，控制混凝土骨料最大粒径不得大于20mm。浇筑混凝土时应充分振捣密实，严格控制其质量。2.为了防止预制板上拱过大，及预制板与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不超过90d，若累计上拱值超过计算值4mm,应采取控制措施。预制空心板在钢束张拉完成后、各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生的下挠值如下表所示：项目钢束张拉完上拱拱度(mm)存梁30d上拱拱度(mm)存梁60d上拱拱度(mm)存梁90d上拱度(mm))二期恒载产生的的下挠值(mm)边板+13..5+16.6+17.5+18.0-9.2中板+10.0+12.1+12.7+13.0-3.1表注：正值表示位移向上，负值表示位移向下。3.空心板预制时，按1m一道在铰缝的侧模嵌上500mm长的φ6钢筋，形成6mm凹凸不平的粗糙面。4.空心板预制时，除注意按本册设计图纸预埋钢筋和预埋件外，桥面系、伸缩缝、护栏及其它相关附属构造，均应参照有关图纸施工，护栏预埋钢筋必须预埋在预制空心板内。6.1.2预应力工艺1.预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与空心板腹板箍筋点焊连接，严防错位和管道下垂，如果管道与钢筋发生碰撞，应保证管道位置不变而适当挪动钢筋位置。浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。2.预制空心板预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的90%后，且混凝土龄期不小于7d，方可张拉。施工单位在条件具备时应适当增加龄期，提高混凝土弹性模量，减少反拱度。预应力钢束采用两端同时张拉，锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa。3.施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内。实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。4.预应力钢束张拉顺序为：左N1→右N2→右N1→左N2。5.孔道压浆采用C50水泥浆，要求压浆饱满。6.1.3空心板安装预制空心板采用设吊孔穿束兜板底加扁担的吊装方法。6.1.4其他1.封锚端混凝土浇筑前须将预制板端部混凝土结合面浮浆清凿干净，才能浇筑新混凝土。2.预制空心板顶面应拉毛，锚固端面和铰缝面等新、旧混凝土结合面均应凿毛成凹凸不小于6mm的粗糙面，100×100mm面积中不少于1个点，以利于新旧混凝土良好结合。3.严格控制支座标高，避免支座脱空。6.1.5护栏等与预制空心板间连接的钢筋，在预制空心板时应注意相应的位置，并要求预先埋入预制空心板内。6.1.6桥面铺装混凝土未达到设计强度80%时，不容许车辆在桥面上行驶。6.2下部构造6.2.1施工前应仔细复核地形，若桥台处地面高程与设计文件中的高程不符或桥台处地形变化异常，应及时通知有关各方妥善处理，确保桥梁结构安全。6.2.2桥台背墙施工时，应根据伸缩缝设计图的要求，预留安