广东省高速公路设计标准化成果介绍及应用情况

1、,广东省高速公路设计标准化研究成果及潮惠高速应用情况介绍,中交第一公路勘察设计研究院有限公司 李 红,第一章,第二章,第三章,研究成果,成果的技术先进性,潮惠高速的应用示范,主要内容,中交第一勘察设计研究院有限公司,一,二,第一章,三,设计标准化相关管理办法,通用图、参考图,主要成果,专题研究成果,中交第一勘察设计研究院有限公司,设计标准化相关管理办法,中交第一勘察设计研究院有限公司,通用图、参考图,通用图,1,参考图,2,3,4,5,现浇箱梁上部构造参考图,典型涵洞通用图,隧道断面通用图、衬砌结构参考图,路基路面及排水、桥梁公用构造、交通安全设施通用图、参考图,常规桥梁上部构造通用图、下部构

2、造参考图,中交第一勘察设计研究院有限公司,广东省高速公路常规桥梁设计通用图,中交第一勘察设计研究院有限公司,中交第一勘察设计研究院有限公司,现浇箱梁参考图,中交第一勘察设计研究院有限公司,涵洞通用图,中交第一勘察设计研究院有限公司,隧道通用图/参考图,隧道通用图、参考图涵盖了公用构造、建筑限界、内轮廓断面、衬砌结构、防排水及预留预埋等专业,中交第一勘察设计研究院有限公司,专题研究,15 现浇箱梁设计标准化研究 中交第一公路勘察设计研究院有限公司,一,二,设计标准化解决的主要技术问题,通用图设计的技术改进,第二章,技术先进性,中交第一勘察设计研究院有限公司,中交第一勘察设计研究院有限公司,技术先

3、进性,一、设计标准化解决的主要技术问题,1,2,3,设计标准得到统一。 桥梁预应力构件类别、桥梁主要技术参数、混凝土耐久性、温度应力问题、隧道建筑限界。,重视与施工标准化的衔接。基本做到桥梁尺寸的相对统一，方便模板周转；桥梁施工工艺、施工材料的统一。,重视结构的安全性。桥梁通用图兼顾了正在修订的标准，适当提高了桥梁荷载标准。在造价增加不多的前提下，提高结构的承载能力；小箱梁、T梁和空心板的结构安全度进行了统一。,中交第一勘察设计研究院有限公司,5,6,充分重视调研工作，吸收国内外的先进经验。归纳总结调研意见，重点问题展开技术研究，进行设计方案改进。,秉承创新设计的理念。对规范未进行明确或设计人

4、员理解模糊的问题，进行专题研究，研究成果应用于通用图设计。如：桥梁结构水泥铺装和沥青铺装的温度梯度问题，涵洞高填方情况下的地基承载力修正的问题。,4,重视结构耐久性，兼顾工程的建管养一体化管理。统一了结构耐久性设计原则，设计充分考虑了工程的建设、养护、维修的要求，在以往成果的基础上进行改进。,技术先进性,一、设计标准化解决的主要技术问题,中交第一勘察设计研究院有限公司,9,避免了重复劳动造成的浪费。编制了可全省推广应用的通用图和参考图，避免了每个项目都重复做的工作，节约了人力物力。,7,8,桥梁下部结构设计标准化工作取得了突破。设计标准化工作的难点在于下部结构。设计人员不畏困难，进行了数万次的

5、计算，归纳出下部结构的计算成果，初步统一了下部结构尺寸，并给出了下部结构的配筋建议。,解决了常见的工程问题。针对常见的工程病害问题，通过开展专题研究，有针对性的提出改善措施。如路基水毁、空心板桥常见病害、桥梁支座脱空、梁端废料跌落、高填土涵洞应力、桥梁设置维修与养护通道等。,技术先进性,一、设计标准化解决的主要技术问题,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（一）桥梁共性原则,Phase 1,Phase 2,整体式桥梁上部结构宽度在外侧护栏处收窄25cm，分离式桥梁内外侧护栏处均收窄25cm,实现了桥梁和路基护栏顺接对齐，节省了工程造价。同时在此基础上实现了不同车道数时梁体预

6、制宽度的统一，方便施工,中交第一勘察设计研究院有限公司,桥梁荷载标准保持不变，车道荷载效应分项系数根据不同跨径由现行的1.4 调整为1.41.8,分项系数,30米50米之间采用线性内插，提高了结构的安全度,30米跨径以下采用1.8；50米跨径以上采用1.4,二、通用图设计技术改进,（一）桥梁共性原则,中交第一勘察设计研究院有限公司,温度荷载采用包络设计，即不同桥面铺装种类和厚度下，结构受力按不利工况控制。,二、通用图设计技术改进,（一）桥梁共性原则,中交第一勘察设计研究院有限公司,对结构计算的应力指标进行具体要求 连续梁按后张法A类预应力混凝土构件设计，按全截面计算时，要求短期荷载组合下跨中下

7、缘和支点上缘最小压应力不小于0.5MPa,支点下缘拉应力不超过-0.5 MPa； 按有效截面计算时，各截面控制应力满足规范要求。,二、通用图设计技术改进,（一）桥梁共性原则,中交第一勘察设计研究院有限公司,按照公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTGT B07-01-2006）要求，适当增大了桥梁上、下部结构的混凝土标号和钢筋保护层厚度，提高了结构的耐久性。,二、通用图设计技术改进,（一）桥梁共性原则,中交第一勘察设计研究院有限公司,30m及以下跨径采用结构简支桥面连续体系,35m及以上跨径采用结构连续体系,二、通用图设计技术改进,（一）桥梁共性原则,中交第一勘察设计研究院有限公司,在通用图设

8、计中HRB335钢筋调整为HRB400，HPB235钢筋调整为HPB300；,部分结构按照等强度替换原则，减少了钢筋用量；,在设计图纸中解决普通钢筋和预应力位置冲突问题，避免现场施工时随意调整。,二、通用图设计技术改进,（一）桥梁共性原则,中交第一勘察设计研究院有限公司,除结构连续外，预制小箱梁、T梁和空心板都采用单支座。 板式支座材料要求为氯丁橡胶（CR）； 预埋钢板要求采用耐候钢。,二、通用图设计技术改进,（一）桥梁共性原则,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（二）预制小箱梁技术改进,30m及以下跨径不设跨中横隔板，35m及以上跨径设置一道跨中横隔板,跨中横隔板设置,

9、梁端底板优化,避免锚垫板与底板粗钢筋的干扰，并为千斤顶张拉留出空间,将20、25、30m小箱梁底板厚度改为300mm，35m、40m箱梁底板厚度改为360mm，钢束中心适当上抬,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（二）预制小箱梁技术改进,负弯矩钢束改为圆锚，顶板有所加厚，给钢束和钢筋的连接提供更大空间。,1,2,3,适当内移底板钢束，避免在变厚段及支点附近与腹板箍筋干扰。,适当移动顶板纵向钢筋的位置，避免与负弯矩钢束干扰。,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（二）预制小箱梁技术改进,底板箍筋优化,混凝土振捣问题的解决,斜桥联端横梁箍筋优化,中交第一勘

10、察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（二）预制小箱梁技术改进,采用顶板开槽浇筑梁端横梁混凝土，避免室内混凝土浇筑不实影响横梁受力,端横梁采用二次浇筑，内膜拆除更为方便，内膜可以采用大块模板，保证箱梁浇筑质量,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（三）预制T梁技术改进,马蹄宽度,正弯矩钢束,顶板厚度调整,对于不同的桥梁跨径，预制梁的马蹄宽度统一采用60cm，提高了T梁抗侧弯能力，增强了预制和安装时T梁的稳定性,跨中横隔板设置,取消钢束平弯，降低了T梁侧弯的风险，钢束最大规格为15-9，取消了08版通用图15-10、15-11、15-12三种大规格钢束，减少集中锚固，

11、锚固区受力更均匀，也方便了施工。,20m及以下跨径设置一道跨中横隔板 25m及以上跨径设置3道跨中横隔板,顶板厚度采用20cm，与部颁08版通用图采用的顶板厚度16cm相比增加25%，承受局部荷载能力有较大提高。,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（三）预制T梁技术改进,普通钢筋,腹板及马蹄钢筋的调整：修改钢筋形式避免梁肋钢筋与预应力钢束的干扰,负弯矩钢束锚固采用设齿板锚固于顶板下缘，扁锚改为圆锚，方便施工，提高了施工质量,钢束方面,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（四）预制空心板技术改进,一般构造。优化结构尺寸和配筋，有效解决单板受力问题,梁高较

12、08版通用图增大5cm； 整体化层增加到15cm，加强整体化层横向钢筋，并布设两层钢筋网； 将腹板箍筋伸入到整体化层，增强结构的整体性； 采用深铰缝设计，适当加大铰缝钢筋直径，铰缝混凝土采用膨胀混凝土，并掺入钢纤维等加强材料，预防混凝土早期收缩裂缝的产生； 铰缝与整体化层同时浇筑。,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（五）现浇箱梁技术改进,统一结构力学指标,对结构分析相关的力学指标进行了统一的规定，使结构安全富裕度和耐久性指标趋于统一。,统一结构尺寸,纵向预应力钢束,钢筋构造,对不同的顶、底板、腹板厚度进行对比分析，取得了合理的顶、底板、腹板厚度及相应的钢筋构造。,针对梁

13、高、桥梁悬臂长度、单个箱室宽度、顶板跨中厚度分类规定尺寸选用原则。同一跨径组合的梁高得到统一,“不设底板束、多设腹板束、尽量少采用负弯矩短束、室内不设置齿板”，以确保和提升预应力体系的施工质量并缩短工期。,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（六）下部构造技术改进,1,2,3,4,对结构分析相关的力学指标进行了统一的规定，使结构安全富裕度和耐久性指标趋于统一,对不同的桥墩、桥台方案进行对比分析，得出了具有规律性的、经济合理的方案。,对桥墩、桥台结构不同的构件采用不同的截面尺寸和配筋进行对比分析，取得了受力可靠、施工方便、经济合理的构造设计。,通过对桥台肋板、系梁及桩基的深入

14、研究，使得桥台设计更趋经济合理。,5,从全寿命设计的观点出发，通过对背墙、支座垫石等的构造研究和优化，基本解决了伸缩缝处漏渣、清渣及支座更换维养困难等问题。,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（七）涵洞技术改进,涵洞工程标准图涵盖了圆管涵、盖板涵、箱涵和拱涵等四种结构类型，主要针对涵洞结构型式、钢筋保护层厚度和地基承载力进行了统一及优化，提高了涵洞的耐久性。,中交第一勘察设计研究院有限公司,二、通用图设计技术改进,（八）隧道技术改进,1,统一了结构断面尺寸,提高了防排水设计,统一了预留预埋洞室尺寸,2,3,中交第一勘察设计研究院有限公司,参考图、通用图,第三章,潮惠高速的

15、应用示范,一,二,示范设计,示范施工,中交第一勘察设计研究院有限公司,第三章,一、示范设计,1,100km/h路段线形指标按120km/h控制，提高道路运营安全。,靠近城镇的互通立交单车道匝道宽度采用10.5m，预留4.5m硬路肩方便养护施工。,收费站至平交口采用200m以上连接线，受限制连接线较短时采用四车道，缓解平交口至收费站间的交通拥堵。,一个施工标段尽可能统一桥梁跨径及结构形式，统一桩柱尺寸，减少模板费用约3600万元。,2,3,4,中交第一勘察设计研究院有限公司,第三章,一、示范设计,5,6,7,8,潮惠高速全线涵洞结构尺寸集中于7种形式，方便施工。,路基排水构造物、边坡防护人字形骨

16、架等采用标准化预制块，提高了施工效率及质量。,场区路面及低填浅挖路段的换填都划归路面标采用大规模机械化施工。,统一隧道建筑限界和内轮廓尺寸，二衬台车可以重复利用。,9,莲花山隧道弃渣石料用于路面材料，既保护了生态环境，又解决了沥青面层所需优质石料缺乏的问题，节约成本2.49亿元。,中交第一勘察设计研究院有限公司,第三章,一、示范设计,1,桥梁宽度收窄25cm，节约建安费4550万元。,提高了桥梁的荷载标准和安全性，加强了耐久性设计，预制梁板增加费用约5200万元。,普通钢筋用HPB300、HRB400代替HPB235、HRB335，节省造价约1.09亿元。,预制小箱梁20m、25m、30m跨径

17、不设横隔板，35m、40m跨径设一道横隔板，方便施工。,2,3,4,中交第一勘察设计研究院有限公司,第三章,一、示范设计,5,T梁负弯矩区扁锚改为圆锚，方便施工。,预制梁采用单支座，节约费用920万元，解决支座脱空问题，节省运营期维护费用。,板式支座采用氯丁橡胶，盆式支座钢板采用耐候钢，提高耐久性。,桩基主筋分12m、18m两次截断，节省费用1.05亿元。,6,7,8,中交第一勘察设计研究院有限公司,第三章,一、示范设计,9,综合考虑填土和涵洞本身共同作用下地基的稳定性，降低基底承载力，节约费用6400万元。,涵洞两侧1.2m范围内的回填土采用人工配合小型机械夯实，此范围外的涵台回填同路基要求

18、，节省费用约3.3亿元。,统一隧道各类预留洞室尺寸类型，便于隧道统一装修。解决了预留预埋与主体结构衔接脱节问题。,10,11,中交第一勘察设计研究院有限公司,第三章,二、示范施工,（一）,（二）,（三）,桥梁施工中引进新技术、新工艺,涵洞盖板,隧道施工,（四）,路基排水防护,中交第一勘察设计研究院有限公司,第三章,桥梁施工中引进的新技术、新工艺,第三章,3,4,5,2,6,1,预制梁（板）钢筋采用机械化加工,引进碎石三级破碎工艺,潮惠项目引进机制砂的应用研究,采用混凝土水冷设备,预应力张拉采用混凝土强度和弹性模量双控措施,采用智能张拉、智能压浆设备,二、示范施工,中交第一勘察设计研究院有限公司,桥梁施工中引进的新技术、新工艺,第三章,预制箱梁（T梁）模板、梁底楔形块调节、预制梁钢筋绑扎与吊装、剪力筋定位、顶板环形钢筋控制,预制箱梁封端处理、水洗凿毛、防腐处理、喷淋养护、预制空心板铰缝钢筋、钢绞线穿束与张力,波纹管安装、高强砂浆垫块、预制梁（板）内膜上浮控制、混凝土振捣、混凝土入模温度检测、顶板