亭石南路改造工程-桥梁工程设计说明

桥梁工程设计说明一、工程概述本项目为亭石南路改造工程，项目位于广州市白云区，道路总长约为2.692km。本项目共设三座桥梁分别为：莘村桥扩建1#桥，石门水闸涵洞扩建2#桥，114中学人行天桥。二、现状桥涵概述（1）亭石南路K1+675.410桥梁现状分析亭石南路K1+675.410桩号位置有一现状17m跨空心板桥（莘村桥）跨越下村涌，与道路夹角为105°，桥宽8m。因亭石南路道路升级改造，现状空心板桥缺少人行过道，不利行人安全通行。现状桥梁西侧贴近居民楼，无人行道拓宽空间，桥梁东侧可建立一座跨河涌人行桥。图4.10.1莘村桥现状图图4.10.2莘村桥侧面图及河涌现状图（2）K2+323.974钢筋混凝土箱涵现状分析K2+323.974桩号位置有一现状钢筋混凝土箱涵，涵长6m，跨径组合为1-5*3m。根据亭石南路道路升级改造规划，涵洞南北侧分别需要接长3.11m和2m箱涵作为人行过道。图4.10.3现状箱涵侧面图（3）人行天桥现状114中学两校区分部在亭石南路两侧，根据学校师生反应亭石南路交通量较大，学生跨校区上课需横穿亭石南路，亭石南路的线形指标较差且交通量大，学生过街存在巨大的交通安全隐患，本次道路提升工程将考虑设置一座专用人行天桥连接两桥区。图4.10.4现状亭石南路及114中学三、人行天桥方案初步设计评审会专家组意见执行情况（1）建议人行天桥增加混凝土梁比选方案。回复：按意见执行，考虑到亭石南路交通量较大，现浇梁施工困难，本次增加空心板方案比选。（2）考虑到桥位区域施工场地限制，建议增加预制桩比选方案回复：在初步设计修编设计说明中增加预制桩比选方案。四、设计规范和技术标准1.设计规范《工程建设标准强制性条文》(城镇建设部分2013年版)《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）；《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）；《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）(2019年版)；《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64-2015)；《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)；《钢结构设计标准》(GB50017-2017)；《钢管混凝土结构技术规范》（GB50936-2014）；《桥梁用结构钢》(GB/T714—2015)；《低合金高强度结构钢》(GB/T1591－2018)；《城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》（CJJ/T235-2015）；《钢结构防护涂装通用技术条件》(GB/T28699－2012)；《城市道路交通工程项目规范》(GB55011-2021)；《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)；《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)；《市政工程勘察规范》（CJJ56-2012）；《无障碍设计规范》（GB50763-2012）；《城市道路交通工程项目规范》（GB55011-2021）；《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）；《城市道路交通设施设计规范》（GB50688-2011）(2019年版)；《城市道路交通标志和标线设置规范》（GB51038-2015）。2．技术标准根据交通部《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）、《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）及相关现行勘察设计规范，本工程主要技术标准如下：1）结构安全等级/结构重要性系数：一级/1.12）人群荷载：面板人群荷载采用5kPa或1.5kN竖向集中力作用在一块构件上3）横断面宽度：扩建桥面净宽2.5米，人行主桥净宽为2.5米；T1梯道净宽3.0m；T2梯道净宽3.0m。4）桥下净空：车行道范围≥4.5m6）地震动峰值加速度：0.10g；抗震设防烈度为7度，桥梁抗震设防分类为丁类；7）设计基准期：100年8）环境类别：一般环境（Ⅰ），环境作用等级Ⅰ-C9）设计使用年限：50年10）主桥结构竖向自振频率：＞3.0Hz11）坐标及高程系统：广州2000平面坐标系，广州城建高程系统四、主要材料1.混凝土C40细石砼：支座垫石；C40混凝土：混凝土桥墩；C35砼：承台；C35砼（水下）：钻孔灌注桩基础；C20素砼：承台垫层。所采用水泥砂、石料和水均应符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2－2008)的有关规定，避免发生碱集料反应。粗骨料的最大粒径为20mm，应采用连续级配碎石。混凝土技术标准应符合 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)的规定。2.普通钢筋钢筋采用HPB300钢筋和HRB400钢筋两种，其技术性能应分别符合中华人民共和国国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2017）、《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2018）和《钢筋混凝土用钢第3部分：钢筋焊接网》（GB/T1499.3-2010）的规定。3.钢材Q355qD：主桥钢箱梁；；所用钢材其技术指标应符合《低合金高强度结构钢》(GB/T1591－2018)的规定，其中钢箱梁用材的技术指标应符合《桥梁用结构钢》(GB/T714—2015)的规定；所有钢材必须具有国家技术质量监督部门确认的产品质量证明、出厂合格证明。钢材焊接应采用符合要求的焊条或焊丝。4、桥面系桥面铺装：主梁段采用3cm烧面花岗岩铺面+2~2.5cm厚益胶泥。5、伸缩缝钢箱梁端部与梯道平台衔接处及混凝土梯道与梯脚承台衔接处设置3cm宽嵌缝橡胶板。6、支座钢箱梁架设在主桥桥墩上，中支墩与主梁固结，两边墩平台牛腿顶部设GBZYd350x63mm（CR）板式橡胶支座，共计8个；砼梯道梁搭接在边墩平台外伸的牛腿上，牛腿上设GBZYd200x42mm（CR）板式橡胶支座，支座下设支座钢垫板。7、桥面排水主梁侧边栏杆基座处设置集水口，纵向排水管放置于栏杆基座钢板下，具体排水方案详见“排水设计图”。10、其他砂、石、水的质量要求均按《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2－2008)及后述耐久性有关条文办理。其他材料详见设计图。五、地质、水文情况详见地勘报告六、桥梁耐久性设计及措施1.空心板及梯道防腐本工程设计基准期为100年。按照《混凝土结构耐久性设计标准》（GB/T50476-2019）的规定。结合本项目所处环境，本工程环境作用分区及其相应的作用等级见下表：环境分类及其作用等级环境类别环境条件环境作用影响程度一般环境I干湿交替环境；I-B本项目结构混凝土均采用普通混凝土，其最大水胶比、单方混凝土中胶凝材料最小用量应满足下表规定。不同强度等级混凝土的胶凝材料总量要求如下：耐久性设计要求混凝土的最大水胶比、胶凝材料最小用量(kg/m3)结构部位最大水胶比最小胶凝材料用量最大胶凝材料用量C500.36360480C400.45320450C350.50300400C35水下砼0.50300400本桥梁环境类别为I类。根据防腐要求，设计、施工、营运过程中，应采取如下措施：1、加强施工管理及施工质量的保护措施。2、除桩基工程外的其它混凝土结构，普通钢筋保护层厚度按《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》（JTG/T3310-2019）表6.2.1表执行。3、钢筋混凝土结构钢筋绑扎时须采取切实可行控制措施，保证钢筋保护层厚度。预制结构不允许出现负误差（实际钢筋保护层厚度严格不小于设计值，正误差不大于5mm）；现浇结构正负误差不大于5mm。4、伸缩缝应由专业人员严格按程序安装,对与伸缩缝相接的桥面进行特别处理，防止跳车、冲击造成桥面开裂，同时加强养护、维修。5、对桥梁结构定期检查维修；6、支座应定期检查，如发现支座不能满足使用要求或达到产品设计期限，应及时更换。2、钢箱梁防腐本工程设计基准期为100年，钢箱梁设计要求的涂层体系防腐蚀年限应大于15年。在涂层体系防腐蚀年限内，涂层95％以上区域的锈蚀等级不大于ISO4628规定的Ri2级，无气泡、剥落和开裂现象。涂料性能要求、试验方法、工艺应符合《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/722-2008)和《城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》(CJJ/T235-2015)。本桥钢结构防腐涂装体系采用长效性，其防腐蚀年限应大于15年，其防腐涂装技术质量要求应满足《城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》（CJJ/T235-2015）的要求。钢箱梁的防腐推荐采用重防腐油漆涂装体系，其涂装要求如下表。钢结构防腐方案部位涂装要求设计值横梁、纵梁的外表面（箱外表面）表面净化处理无油、干燥二次表面喷砂除锈Sa2.5级，Rz50-80μm冷喷锌2x75μm环氧封闭漆1道50μm环氧云铁中间漆2道2×75μm氟碳树脂漆1道40μm氟碳面漆1道40μm内表面（箱内表面）二次表面喷砂除锈Sa2.5级，Rz50-80μm冷喷锌150μm环氧封闭漆1道50μm环氧云铁中间漆2道2×75μm主体钢结构与砼的接触面二次表面喷砂除锈Sa2.5级，Rz50-80μm环氧富锌底漆1道80μm说明：现场进行的焊缝防腐处理，其涂装方案和质量要求与外表面相同。为保证涂料及涂装质量，应用于本桥的涂料必须为有同类桥梁施工经验的名牌产品，要求供应商提供涂装施工全过程的技术服务，对涂料耐久性年限进行承诺。2、其它构件1）桥面铺装桥面铺装对桥梁的耐久性至关重要，防水层可保护桥面免受积水的侵入，表层火烧面花岗岩则是桥面的外层保护，它可以保护相对易损的防水层，同时减少温度变化对内侧结构的影响。为使这两层保护充分发挥其功能，要求选择高质量的材料、恰当的施工方法及并进行持续的维护。2）临时外露钢筋及钢构件所有临时外露钢筋及钢构件如栏杆扶手，应采取可靠防腐措施如环氧富锌漆等进行防护。附属结构防腐涂装部位涂层涂装要求设计值栏杆、预埋外露钢构件钢材表面处理至Sa2.5级底涂层环氧富锌底漆1道60μm中间涂层环氧（云铁）漆1道120μm面涂层氟碳树脂漆1道40μm面涂层氟碳面漆1道40μm4）钢构件制作安装及焊缝等级钢结构使用的材料必须符合设计要求和现行有关标准的规定，必须有材料质量证明及进行复检，合格后方可使用。钢结构的制作和安装应符合设计图的要求，并符合（1） 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2－2008)及《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001（以下简称《施规》）的规定。钢构件制造：施工放样和号料应根据施工图和工艺评定要求进行，应预留安装时焊接收缩余量。坡口可采用机械加工或精密切割。边缘加工的允许偏差应符合《施规》的规定。组装前，零部件应检查合格，连接接触面和焊接边缘30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等应清除干净。露出钢材金属光泽，组装应在工作台上或工艺装备内进行，应将焊缝错开，错开最小距离及组装允许偏差应符合《施规》规定。焊接：在工厂或工地首次焊接工作之前，或材料、工艺在施工过程中遇到需要重新评定的变化，必须分别进行焊接工艺评定试验。焊工应持有专业资格证书方可从事焊接工作，应熟悉焊接工艺要求。施焊前，应清除焊接区的有害物，工厂焊接宜在室内进行，湿度不宜高于80％。低合金高强度结构钢厚度为25mm以上时，进行定位焊。手工电弧焊及埋弧焊时应应进行预热，温度80～120℃。范围为焊缝两侧宽度50～80mm焊接材料应通过焊接工艺评定确定。焊条、焊丝、焊剂等焊接材料与母材的匹配应符合相关规范的规定。定位焊前必须按施工图及工艺评定检查坡口尺寸、根部间隙等。如不合要求应处理更正。所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配。焊脚尺寸不得大于设计尺寸的1/2。不得有裂纹、气孔、夹渣、焊瘤等缺陷，否则应处理改正。埋弧自动焊必须在距杆件端部80mm以外的引板上起、熄弧，焊接中不应断弧，否则应将停弧处刨成1：5斜坡后，并搭接50mm再引弧施焊。焊接完毕，所有焊缝必须进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和超出《施规》规定的缺陷。外观检查合格后，零部件的焊缝应在24小时后进行无损检验。焊缝超声波探伤范围和检验等级应符合《施规》规定。对接焊缝除应用超声波探伤外，还须用射线抽探其数量的10％（并不得小于1个接头）。当发现裂纹或有较多其他缺陷时，应扩大焊缝探伤范围。进行射线探伤的焊缝，当发现超标缺陷时，应加倍检验，用射线和超声波两种方法检验的焊缝，必须达到各自的质量要求，方可认为焊缝合格。钢梁构件包装必须在涂层干燥后进行。包装和存放应保证构件不变形、不损坏、不散失。包装和发运应符合运输的有关规定。钢构件安装：钢构件安装应按施工图进行，安装前应对临时支架、支承、吊机等临时结构和钢构件结构本身在不同受力状态下的强度、刚度及稳定性进行验算。安装应对墩顶顶面高程、支座垫石、中线及各孔跨径进行复测。误差在允许范围内方可安装。钢结构组装前应清除构件上的附着物，摩擦面应保持干燥、整洁。对容易变形的构件应采取加固措施。安装过程中，每完成一节间应测量其位置，标高和预拱度。如不符合要求时应进行校正。钢构件工地焊缝连接应按设计规定的顺序进行，焊接时应设置防风措施，遮盖全部焊接处，雨天不得焊接，其余施工技术要求及检验要求均应符合《施规》规定。支座的精确位置应按设计图并考虑施工安装温度、施工误差等确定。钢箱梁落梁前后应检查其建筑拱度和平面尺寸，并做记录，安装后的允许偏差须满足《施规》的要求。钢箱梁应先在工厂进行预拼装，再分段运到现场进行拼装。焊缝等级：钢箱梁顶底板与加劲肋的对接焊缝、顶底板与腹板的连接焊缝、各板件与立面内外整体板的焊缝质量等级必须达到Ⅰ级，其余板件拼接焊缝质量等级需达到Ⅱ级。外观检验：所有焊缝必须进行外观检查，不得有裂纹、未熔透、夹渣、未填满弧坑。焊缝表面上不得残留焊渣、焊接飞溅物等，如有应清除干净，外观检查应满足规范要求。无损检验：钢构件的焊缝应在焊接完成24小时后进行无损检测。无损检测的仪器应定期计量标定合格，从事无损检测的人员应持有相应的资格证书。工厂的加工工艺中应有相应的的无损探伤工艺及安排。无损探伤时，应有监理参加共同检查。所有检查处必须作好原始数据记录。进行局部超声波探伤的焊缝，当发现裂纹或较多其它缺陷时，应扩大该条焊缝探伤范围，必要时可延至全长，进行射线探伤的焊缝，当发现超标缺陷时应加倍检验。超声波探伤：Ⅰ级焊缝100%，探伤部位：全长。Ⅱ级焊缝，探伤比例100%，探伤部位：两端1100mm，中部1000mm。射线探伤：在I级焊缝中抽检10％进行X射线探伤。钢构件验收：钢结构验收应在全部构件安装并涂装完成后进行，除应符合《施规》要求外，还应符合 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2－2008)的规定。八、抗震设计本桥抗震设防类别为丁类，动加速度峰值0.1g（g代表重力加速度）。为防止或减轻震害，提高结构抗震能力，需对结构构造作改善和加强处理，即加强抗震措施。这些措施可归纳为：1）采取加密箍筋的方式加强桩顶的抗剪能力。2）在桩基-墩柱等各连接部位均加强配筋或加劲板，确保构件的整体性和延性。3）加强桥梁支座的锚固构造。4）主桥双向均设置抗震挡块，限制主桥在地震作用下过大横向位移。九、施工注意事项本人行天桥位于交通繁忙的亭石南路上，施工期间道路交通不能中断，因此钢箱梁须在工厂制作，现场拼接后吊装。第一施工期：施工桩基、桥墩、梯道平台和电梯井基础；同时工厂预制钢箱梁。第二施工期：运输钢箱梁节段至施工现场，组拼后整跨吊装。第三施工期：施工钢筋混凝土梯道。第四施工期：施工遮阳棚、桥面铺装和栏杆,进行桥梁涂装，布置绿化区,成桥检测后投入使用。施工时应注意如下事项：(1)施工时注意保护人行道上的地下管线，若遇到地下管线发生位置矛盾，应知会设计人员研究解决。施工前应查明地下管线分布情况，如管线影响施工应与管线相关单位协调处理。(2)钢结构制安应由有资质有经验的施工单位完成，必须严格按照设计图纸下料施工。(3)本工程所有构件外表面要求光滑圆顺，混凝土结构外露面按清水混凝土施工技术要求，需要从模板质量、脱模剂、混凝土浇注养护等方面加强管理；(4)桥墩施工前后应复测桥梁的跨度及墩顶标高。(5)清孔要求：端承桩孔底沉渣厚度不大于5cm，摩擦桩孔底沉渣厚度不大于10cm，清孔完成后应立即吊放钢筋笼，浇灌桩身砼。(6)桩位容许偏差不得大于2cm，倾斜度小于1/150，截桩长度不小于100cm，且须保证桩顶砼强度要求。(7)对于端承桩，要求桩端进入中、微风化岩层不小于2D（D为桩径）。(8)桩的长度及配筋与桥所处的水文、地质有关。施工时应作好详细记录，如出现实际地质情况与设计有较大差异时，应会知设计人员解决。（9）人行天桥施工过程须密切注意地表土面有否隆起、滑移等现象出现，如有异常，应立即会知设计人员解决。（10）施工时间选择在白天，夜间原则上不应施工，施工扬尘控制必须达到控制标准。（11）钻孔桩的检测要求：桩采用超声波测试,如发现不合格桩要做抽芯检验，合格的桩也要取桩数的10%做抽芯检验。（12）栏杆制安前应注意设置预埋件。（13）施工期间应注意天桥交通标志的设置。（14）工厂制钢结构时应将桥面竖曲线及施工成桥预拱考虑在内。（15）本工程施工完毕、交付使用后，应根据国家、地区现行有关城市桥梁养护规范执行，保持桥梁承受不大于设计文件规定的恒载、活载取值，并坚持定期对桥梁进行检查、维修等日常养护工作。（16）天桥施工除图中注明外，《城市桥梁工程施工与质量验收规范》执行。（17）施工之前应探明地下管线，根据设计要求做好管线保护及迁改工作。十、安全生产技术要求（一）编制依据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住房城乡建设部令第37号）《住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知》（建办质〔2018〕31号）（二）总体要求1. 依据住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住房城乡建设部令第37号）、中华人民共和国住房和城乡建设部办公厅《住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知》（建办质〔2018〕31号），本工程中涉及危大工程的重点部位和环节以及相应的保障工程周边环境安全和工程施工安全的意见详见下表“危险性较大的分部分项工程及相应意见”。2. 在工程的施工招标文件中应列出危大工程清单，要求施工单位在投标时补充完善危大工程清单并明确相应的安全管理措施。3. 施工单位应当在危大工程施工前组织工程技术人员编制专项施工方案。施工单位应根据施工图设计图纸，并参考设计单位的提示，结合施工单位常用的施工方式，应当在危大工程施工前组织工程技术人员编制专项施工方案。对于超过一定规模危险性较大分部分项工程，详见住房和城乡建设部办公厅《住房城乡建设部办公厅关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》（建办质〔2018〕31号）附件2所列工程范围的全部内容，施工单位应当组织召开专家论证会对专项施工方案进行论证，论证通过后方可进行施工。4. 根据设计单位的提示，施工单位应全面熟悉设计图纸，根据施工组织设计，对工程存在超过一定规模危险性较大分部分项工程，汇编列出所涉及的全部工程部位、节点清单，作为监理单位编制监理规划和实施细则、专家论证、安全措施备案、工程交底、质安监部门日常监督的重要依据。5. 本项目中危险性较大的分部分项工程是依据中华人民共和国住房和城乡建设部办公厅《住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知》（建办质〔2018〕31号）、本项目的工程特点、周边环境、水文地质条件、设计文件和相关的规范规定所列，施工单位应根据施工图设计图纸，并参考设计单位的提示，并根据项目和本工程的实际情况，进一步的识别本项目中危险性较大的分部分项工程，并对所有的危险性较大的分部分项工程在施工前组织工程技术人员编制专项施工方案，对于超过一定规模危险性较大分部分项工程，施工单位应当组织召开专家论证会对专项施工方案进行论证，论证通过后方可进行施工。（三） 危险性较大的分部分项工程范围1、基坑工程 （1）开挖深度虽未超过3m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建、构筑物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。2、模板工程及支撑体系 （1）各类工具式模板工程：包括滑模、爬模、飞模等工程。 （2）混凝土模板支撑工程：搭设5m及以上，或施工荷载(荷载效应基本组合的设计值，以下简称设计值）10kN/m2及以上，或集中线荷载（设计值）15kN/m及以上的混凝土模板支撑工程。3、起重吊装及起重机械安装拆卸工程 （1）采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在10kN及以上的起重吊装工程。（2）采用