农村公路建设项目设计-桥涵说明

金凤2022年农村公路建设项目设计SⅣ-1PAGE农村公路建设项目设计SⅣ-1说明一、设计采用的技术标准及规范（一）技术标准1、设计荷载：公路-Ⅱ级。2、设计洪水频率：涵洞1/25。（二）依据规范《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）《公路涵洞设计规范》（JTGT3365-02-2020）二、设计原则根据本路段沿线筑路材料分布情况，本着就地取材、节省工程造价的原则，不降低原有河沟功能，尽量不改变原有自然条件及环境，以满足泄洪、农田排灌及配套水利设施的需要。通过现场勘察、资料分析和经济比较，本项目要新建的涵洞有2道圆管涵和6道盖板涵。三、沿线桥涵分布情况本路段涵洞共计8道涵洞，其中圆管涵2道（含一道旧涵接长），盖板涵6道（新建盖板涵1道，旧涵接长5道）。1-1.0m钢筋混凝土圆管涵共计2道；1-1.5x2m钢筋混凝土盖板涵共计6道。四、涵洞设计4.1圆管涵设计要点管涵采用容许应力、极限应力两种方法分别对截面进行了应力与裂缝计算，活载计算理论按刚性管节计算即不考虑管节的变形也不考虑涵洞顶土柱和周围填土间的摩擦力采用角度分布法计算半无限弹性体理论核算。建议本工程中圆管涵采用国标Ⅱ级钢筋混凝土管（企口管），钢筋混凝土管产品必须符合《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GBT11836-2009)要求。基础入土深度不应小于1．0米；若地基地质太差，其地基允许承载力小于下表中数值时，应采取相应的加固措施，根据实际情况，可采用夯实法、砂（土）桩挤密法、砂垫层法（换土法）、旋喷法等方法进行加固处理。管基基底应力表孔径(m)d≤1.0填土高F（m）F≤4.04.0＜F≤10.0基底承载力（MPa）≥0.15≥0.204.2盖板涵设计要点本次设计中盖板涵按无压力式涵洞设计。恒载考虑填土的重力，按新填土情况计算，填土重力对涵洞的竖向和水平压力强度系数K、λ按《公路涵洞设计规范》(JTG/T3365-02-2020)中9.2.2条有关规定计算选用。活载计算采用车辆荷载，按30°角扩散分布；由于涵顶填土高度≥0.5m，故不计活载的冲击效应；盖板采用简支单向板进行设计，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行计算和验算。涵台的计算模式设定为：分离式基础涵台为上、下端分别与盖板和涵底铺砌形成不可移动的铰接梁；整体式基础涵台上端与盖板不可移动地铰接、下端与基础底板固结，涵台与基础底板作为整体式框架结构进行计算。地基承载力基本容许值[fao]是在地基应力理论计算值的基础上，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）第4.3.4条的有关规定进行深度修正所得；本次设计偏安全地按涵洞基底为一般黏性土（液性指数IL≥0.5）进行深度修正(此时宽度修正系数K1=0，即无宽度修正；深度修正系数K2取值为1.5)，对应涵洞基底持力层为原状土层；当为其他土层时，在满足沉降要求及稳定性的前提下可进行修正计算。当涵底地基承载力基本容许值[fao]≤250kPa时，应根据实际情况采用适当的方法进行处理，以达到设计要求；基底换填宜选用碎石（级配碎石或未筛分碎石）进行换填。涵洞台后回填采用非黏性土，回填土类型、回填方式和范围详见相关图纸规定。设计参数填土:重力密度为19kN/m3,内摩擦角为30°；混凝土：重力密度为25kN/m3；普通钢筋：HPB300钢筋抗拉强度设计值为270MPa，HRB400钢筋抗拉强度设计值为330MPa；素混凝土和片石混凝土的强度设计值按《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)的要求取用。4.3主要材料圆管涵：管节C30混凝土帽石C30混凝土基础、垫层C30混凝土涵底铺砌C20混凝土盖板涵：盖板C30混凝土台帽、帽石及支撑梁、台身、基础C30混凝土涵底铺砌C20混凝土五、施工方法及注意事项1.圆管涵洞施工要点1.1、管节预制运输、存放时应注意轻放，堆放的底面应平整，需要时应铺设5～10厘米的砂垫层，使受力均匀，以防管节开裂。1.2、涵洞顶及涵身两侧在不小于两倍孔径范围内的填土须分层对称夯实，相对密度应达到96％。填塞沥青麻絮时，上半圈从外往里填塞，下半圈从里往外填塞。1.3、施工过程中，当洞顶填土厚度小于0.75米时，严禁车辆和筑路机械通过。1.4、除设置在岩石地基上的涵洞外，洞身及基础应根据涵底纵坡及地基土的情况，每隔4～6米设一道沉降缝。在路基填挖交界处以及路基地质发生变化处亦应设置沉降缝。1.5、洞口混凝土浇筑完成后，外露部分应在其收浆前抹平、光滑平整。1.6、涵背回填结构物强度达到设计强度的80％以上，且对原地面进行整平并碾压到90%以上压实度后，方可进行涵背回填，并要求在涵背两侧对称进行。特别压实区应选择透水性好、易压实、固结完成快、压缩变形小的砂性土、砂砾土、碎石土等符合路基96区的填料，填料须满足《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）表3.3.3要求。其中级配碎石最大粒径不大于37.5mm，压碎值不大于30%，4.75mm以下石屑掺量控制在40%左右；特别压实区采用的透水性材料必须满足《公路路基施工技术规范》(JTG/T3610—2019)表4.1.2要求。特别压实区工作面（垂直涵背方向3米宽度）位置一般设在基础底部至地面线附近之间的原状土之上，距基底的距离h应根据基础埋深、工作面土方开挖量情况自行确定。当涵顶填土高度大于4米时，特别压实区自工作面起按路基施工规范要求采用96区填料分层压实回填至涵顶，每层压实厚不大于15cm(不小于10cm)，回填压实度不小于96%；涵顶至路床部分按路基施工规范填筑。当涵顶填土高度小于等于4米时，除紧贴涵背60cm范围内采用级配碎石回填(先采用96区填料压实后再反开挖回填)外，其余按与涵顶填土高度大于4米时的要求填至涵顶或路床标高。自特别压实区工作面以下至基础底面之间的基坑，采用级配碎石或C20砼满槽回填。详见《圆管涵涵背回填设计图》。涵背回填尽可能采用大型压实机具进行压实，大型压实机具不到位的地带或死角，采取小型夯实机具并伴人工补夯的措施进行。1.7、其它未尽事宜，应按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）中的有关条文办理。1.8、对于旧涵接长的情况，施工前，必须对原涵洞中心桩号、各部尺寸、角度及高程进行复测，若设计与实测数据不符应及时通知设计单位进行变更设计。2、盖板涵洞施工要点2.1涵洞放样时，应认真核对进出口高程、流水方向及角度，若发现与实际沟渠底高程、方向相反、角度差异过大或涵洞有可能悬空时，应及时予以调整。2.2施工时涵洞应设上拱度，一般涵洞的预设上拱度可按下表的数值设置；但入口流水槽面的高程不宜低于涵身中部流水槽面的高程。基底土类别上拱度(mm)碎石土、砾砂、粗砂、中砂、细砂H/80半干硬状态的、硬塑状态的黏性土及老黄土H/50注：(1)H为路线中心线处自涵洞流水槽至路面顶面的高度，单位为mm；(2)当设计有规定拱度时，按照设计办理；(3)基底土属软塑状态的黏性土或新黄土时，上拱度可适当加大；(4)基底为岩石、涵顶填土厚度不足2m以及涵洞纵坡>5%时，可不设上拱度。2.3盖板混凝土浇筑应连续，一次成形，每片预制板或现浇板浇筑总时间不宜超过2h。2.4预制盖板必须在混凝土强度达到设计强度的85%以上时才能进行脱模、移动和堆放；预制盖板堆放、吊装时应在板块端部采用两点搁置和吊装，吊点位置宜在距端部10cm～30cm区域内，不得将顶底面倒置；吊装时应采取措施防止预制板碰撞损坏、落梁。2.5预制盖板安装后，必须清扫冲洗，充分湿润后再在板与台背间、板与板之间的缝内用M30高强水泥砂浆填满空隙。2.6采用现浇盖板时，盖板分块应与沉降缝严格对齐；预制盖板或现浇盖板均不应跨沉降缝铺设。2.7涵台和基础混凝土均须分层浇筑，浇筑厚度须满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）的相关要求，新浇注混凝土与下层已浇筑混凝土的温差宜小于20°2.8混凝土的分层浇筑宜连续进行，因故中断间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间；当采用插入式振动器时，振动器应伸入下层深度（50mm～100mm）；混凝土的运输、浇筑及间歇时间须满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）表6.11.5的规定，超出规定时间时，应按浇筑中断处理，并应留置施工缝；浇筑上层混凝土之前，须对施工缝进行如下处理：处理层混凝土表面的松弱层应予以凿除,经凿毛处理后的混凝土面，应采用洁净水冲洗干净。2.9盖板、涵台以及基础在浇筑混凝土过程中，应随机取样制作标准养护和施工用混凝土强度、弹性模量试件，应从构件不同部位分别进行取样；施工试件应在同样条件下振动成型、养护，28d标准试件按标准养护办理。2.10涵洞全长范围内，每4～6m应设置一道沉降缝；沉降缝必须贯穿整个断面（包括基础），缝宽2cm，沉降缝的设置应与板方向平行。2.11在地基土质变化较大、基础埋置深度不一或地基承载力基本容许值[fao]发生较大变化，以及路基填挖交界处均应设置沉降缝。2.12设置于岩石地基(中风化以上)上的涵洞可不设沉降缝。2.13沉降缝施工时应采取有效措施防止台后填料随流水漏入涵内。2.14沉降缝的防水措施：在基础顶面以下填嵌涂沥青木板或沥青砂，也可以用粘土填入捣实，并在流水面边缘以1:3水泥砂浆填塞，深度约15cm。在基础顶面以上，接缝外侧以热沥青浸制麻筋填塞，深度约5cm，内侧以水泥砂浆填塞，深度约15cm，中间空隙填以粘土。2.15洞身及板顶与路基填土的接触面，采用涂沥青防腐层两层，厚度2～5cm。2.16八字翼墙与涵台间的沉降缝可于浇筑八字翼墙混凝土时，在涵台端面敷设沥青木板或泡沫板形成。2.17公路路堤与涵洞连接处应设置过渡段，其长度宜按2～3倍路基填土高度确定；路基压实度不应小于96％。2.18涵洞施工完成后，涵台混凝土强度达到设计强度的85%时，方可进行涵背回填；洞身两侧填土应严格对称均衡水平分层夯实，其每侧长度不应小于洞身两侧填土高度的一倍，压实度不小于96％；洞身两侧1m范围内的回填土不宜采用大型机械进行压实施工，宜采用人工配合小型机械的方法夯填密实。2.19施工中当涵洞上填土高度不足0.5m时，严禁采用振动或碾压设备对涵顶和洞身范围内的填土进行碾压；填土高度不足1.0m时，采用人工或小型机具夯填；