公路改建工程(奔塘湾2号桥)施工图设计说明.docx
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1、施工图设计说明5 .耐久性设计环境类别:I类。6 .桥梁设计安全等级:一级。7 .抗震设防:本工程范围地震基本烈度为Vl度,设计基本地震加速度值为005g,反应谱特征周期为0.35s。根据规范及相关要求,桥梁按Vl度构造设防。8 .桥梁宽度:0.5m(混凝土护栏)+O.75m(路缘带)+2x3.5(车行道)+1.2m(加宽值)+O.75m(路缘带)+0.5m(混凝土护栏)=10.7m(全宽)。9 .桥面横坡:桥面横坡与道路超高保持一致。10 .设计洪水频率:l100o11 .设计基准期:100年。12 .防护等级:四(SB)级。三、自然及工程地质条件3.1 水文奔塘湾2号桥桥位区跨越冲沟,冲沟
2、底宽约100nb呈“U”型,沟底宽约25m,冲沟总体坡度大,坡度约2545,冲沟勘察时断流,遇持续降雨则冲沟有水流,据现场洪痕调查,桥位处冲沟1/100洪水位779.Om,低于桥梁设计标高,对桥梁影响小。3.2 地形地貌桥位区属丘陵剥蚀-侵蚀中山斜坡地貌,桥位区斜坡坡度较大,坡度约30-55o桥位区连续跨越冲沟,冲沟宽约50100m,呈“U”型,冲沟两岸岸坡较陡,坡度2545。桥位区地面高程770808m,相对高差约38m.3.3 3地层岩性本次勘察表明:桥位区地形较缓处覆盖第四系全新统人工堆积层(Q-)素填上、第四系全新统崩坡积层(Q”“)碎石士,下伏基岩为三叠系上统须家河组(Lxj)页岩、
3、砂岩、粘土岩和中统巴东组第四段(Tb)页岩夹泥灰岩,现由上至下分述如下:1)第四系全新统(Q,)(Qj)素填土:素填土:杂色,主要由碎石和粘土组成,碎石主要为砂岩、灰岩等,粒径20220mm,含量约60%,其间充埴约40%粘土,稍湿,松散稍密,系道路修建时回填,回填年限约10年以上。主要分布于G242道路范围。(Q1)碎石土:黄色、灰色,主要由碎石和粘土组成,碎石主要为砂岩,粒径20250nun,奔塘湾2号桥一、工程概况新建奔塘湾2号桥为奉节县G242坛子口至泉坪公路改建工程K2006+689.500(中心桩号)处的座新建桥梁,桥梁跨越处冲沟。桥梁起止桩号为K2006+627.000-K200
4、6+7520(X),桥梁全长125m。全桥共两联,上部结构采用(3x20+3x20)m的预应力混凝土连续箱梁。下部结构桥墩采用圆柱式墩、桩基础,分联墩采用矩形盅梁柱式墩、桩基础:桥台采用轻型桥台、桩基础。桥梁纵坡位于2.9%的下坡,桥梁平面位于直线、缓和曲线及圆曲线(R=75m)上,桥面横坡与道路超商保持一致,墩台径向布宜。二、设计依据与技术标准2.1 设计依据及规范1、公路工程技术标准(JTGBOl-2014):2、公路桥涵设计通用规范(JTGD6(2015);3、公路坛工桥涵设计规范(JTGD61-2005);4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362-2018):5、公
5、路桥涵地基与基础设计规范(JTG3363-2019);6、公路桥梁抗震设计规范(JTG/T2231-01-2020):7、公路桥涵养护规范(JTG5120-2021);8、公路交通安全设施设计规范(JTGD812017):9、公路桥梁盆式橡胶支座(JTT391-2019):10、公路桥涵施工技术规范(JTGfT3650-2020);11、奉节县G242坛子口至泉坪公路改建工程奔塘湾2号桥工程地质详细勘察报告;本工程中如上述标准未涉及到的项目,以相应现行国家标准及行业标准为依据。2.2 设计标准1 .公路等级:二级公路。2 .设计荷载:汽车荷载:公路-I级。3 .设计车速:40kmho4 .桥面
6、铺装:4cm厚AC-13细粒式改性沥青砂上面层+6cm厚AC-20中粒式沥青竹下面层+桥面专用防水层。水。本次勘察结束后,对钻孔进行抽水试验,钻孔水位未恢复或恢复及其缓慢,表明钻探范围内地下水贫乏,表明勘察时场地内地下水较贫乏。总体而言,早季或持续高温天气,冲沟断流,因地下水补给受限,场地内地下水贫乏:雨季时或遇降水,临近冲沟地段,因可直接接受河水补给,地下水将非常丰富,其两岸在河水位面以上区域,因属岸坡地形、地形上有利于地下水排泄,地下水较贫乏,而在河水位面以下及其洪、枯水位变幅附近地下水可接受河水位补给,其水力联系好,地下水丰富。根据经验及公路工程地质勘察规范JTGC20-20U附录K判定
7、(见表K.O.2-1、K.0.2-2、K.0.2-3),地下水及河水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性;场地内土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。3.6不良地质现象及地质灾害桥位区无滑坡、危岩、泥石流等其他不良地质现象。3.7结论与建议3.7.1 结论1)通过本次详勘,查明了桥址区工程地质、水文地质条件,取得的资料满足规范要求,可供详细设计使用。2)桥位区基岩岩体的承载力能满足各墩台对基础持力层的要求,建议各墩台以中风化基岩作为持力层。3)拟建桥位区整体稳定,适宜拟建桥梁建设。3.7.2 建议1)建议墩台采用机械(钻孔)灌注桩基础,桩基础施工时,应采取护壁措施及桩底虚
8、上的清除,并应配备相应的排水、通风设备。奔塘湾1号桥采用嵌岩桩基础时,应对下伏软弱夹层予以穿过。奔塘湾1号桥桥台采用嵌岩桩基础时,桩长超过50m,亦可考虑摩擦桩基础。2)桥位区雨季或遇降雨时,地表水径流急,桥梁修建时应注意地表水径流对施工的影响,应修建必要的抽排水措施。3)基坑(槽)及桩孔开挖后达到设计嵌入深度,经各方检验合格后,应及时封底,避免岩石风化后降低其承载力。场地内中等风化岩石其物理力学性质指标具有一定的变异性,施工时可能在局部地段或部分桩位岩石抗压强度实测值略低或高于标准值的情况,建议设计时予以考虑并预留调整措施,本报告中的岩石强度参数标准值是根据岩石室内试验成果按规范规定统计得出
9、,是反映场地内岩石整体特征的代表值,与具体基础桩位的实测值会存在一定差异,在此提请本报告使用者予以注意。含量约65%,其间充填约35%粘匕稍湿,总体稍密,局部松散,存在架空现象。主要分布于冲沟两侧岸坡,揭露厚度1.50(QZK106)-61.40(QZK94).2)三叠系上统须家河组(TiXj)页岩:灰黄色、青灰色,泥质结构,中厚层状构造,主要由粘土矿物组成,局部砂质含量较高,夹红色泥岩团块。砂岩:灰白色、灰黄色,中粗粒结构,中厚层状构造,主要由石英、长石等矿物组成,钙泥质胶结。粘土岩:青灰色,灰褐色,泥质结构,薄层状构造,主要由枯土矿物组成。为软弱夹层。主要分布于1号桥0#桥台。3)三在系中
10、统巴东组第四段(rb)页岩夹泥灰岩:青灰色、灰黄色,局部暗红色,泥质结构,页理状构造,主要由粘土矿物、方解石矿物组成,间夹灰黄色薄层状泥灰岩。为场地主要岩性。3.4 地质构造及地震拟建场地地质构造上位处龙池坪背斜北翼近轴部,岩层呈单斜产出,岩层代表性产状为335/15,层面结合一般,属硬性结构面。场内及邻近未发现断层。据路段区地面工程地质测绘,岩层构造裂隙较发育,主要有以下二组:组裂隙产状为255/72,而多较平直,呈闭合微张状,局部充填泥质,裂隙间距般1.525m,延伸可达25m,未见贯通性张裂隙。组裂隙产状为170/68,而多较平直,呈闭合微张状,局部充填泥质,裂隙间距一般0.91.8m,
11、延伸可达24m,未见贯通性张裂隙。路段区内,岩层层间裂隙发育,裂隙结合一般差。在地表及陡坎处可观测到多组风化网状裂隙及卸荷裂隙,对路线边坡顶部稔定性有一定影响。3.5 5水文地质条件桥位区地下水类型主要有松散堆积层的孔隙潜水和基岩裂隙水。前者赋存于土层中。素填土、碎石土底透水层。基岩裂隙水主要赋存于砂岩裂隙中以及强风化风化裂隙中,砂岩属含水层,为桥位区主要含水层,页岩为相对隔水层。勘察时,因持续高温天气,冲沟已断流,区域内地下水主要受大气降水补给,冲沟两岸为陡峻斜坡地形,有利于地表水向冲沟径流,最终顺冲沟向西排泄。但遇雨季或遇降水时,冲沟内将有水流,届时临近冲沟地段因地下水与河水水力联系好,与
12、河水互为补排关系,该段将赋存地下4.3 钢筋连接钢筋接头宜采用焊接接头和机械连接接头,同一截面接头数量应满足公路桥涵施工技术规范(JTGzT3650-2020)的规定。焊接接头可采用帮条焊、搭接焊等方式;机械连接可采用直螺纹套筒连接、冷挤压连接等方式。直径d*0mm的HRB400钢筋采用直螺纹套筒连接,强度等级为A级,且应符合钢筋机械连接技术规程JGJlo7-2016的规定。4.4 钢材及焊接材料箱梁支座预埋钢配件采用Q235NH钢材,其性能应符合耐候结构钢(GB/T4171-2008)的规定;混凝土结构中采用的其它钢材均为Q235B钢,其技术性能应符合国家标准碳素结构钢(GB/T700-20
13、06)的规定.焊接钢材应满足可焊性要求。4.5 颈应力体系(1)预应力钢绞线预应力钢绞线采用d=1520mm的七股H级松弛(低松弛)钢绞线,其技术指标必须符合预应力混凝土用钢绞线(GBT52242014)的要求,抗拉强度标准值fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95105MPao(2)预应力锚具、连接器、管道预应力锚具和连接器必须符合国际后张预应力混凝土协会(FIB)标准,且符合设计指定的标准和型号要求,并经过正式鉴定和多次在聿大桥梁工程中运用、检验过的厂家的产品,其质量应符合国家标准公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器(GB/T14370-2015),且建议张拉体系采用与锚固体系配
14、套的张拉设备。预应力管道采用塑料波纹管,其质量规格应符合预应力混凝上桥梁用塑料波纹管(J17529-2016)的要求。塑料波纹管物理力学性能序号项目指标1环刚度42横向我荷集中载重载荷下外径/内径10%3柔韧性专用塞规能顺利通过4密封性不破裂,不渗漏5耐磨损性张拉磨损后残余壁厚Umm6粘结性能b4.6 伸缩缝4)建议加强施工验槽工作,确保工程安全。5)建议在施工过程中对地质条件进行进一步校核、检验。4.7 .3设计参数建议值据试验成果统计分析、本次勘察野外鉴别及地区经验,桥址区岩土设计参数建议值见下表(带为经验值)。岩土设计参数建议值岩名称项目X天然重度(g,11单轴抗压强度(Mpa)岩、土的
15、承载力特征值(Kpa)桩侧摩阻力标准值qik(Kp)基底摩擦系数临时边坡允许值天然饱和素填土天然2.00*3*28*100*20*0.25*1:1.50饱和2.05*!26*碎石土天然2.00*13*24*250*70*0.30*1:1.50饱和2.05*11*20*强风化砂岩2.40*/300*120*0.35*1:0.50中风化砂岩2.4524.817.9*10002000.55*1:0.30强风化页岩2.50*/250*80*0.35*1:0.75中风化页岩2.5212.08.0600150*0.45*1:0.50粘土岩2.25*/100*50*0.25*1:1.50四、主要材料4.1
16、混凝土混凝土应采用强度等级与设计要求适宜的高品质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥拌合,所用砂、石料和水的技术质量必须符合公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650-2020)有关条文规定,并避免发生碱集料反应。混凝土粗骨料应采用级配良好的坚硬碎石,最大粒径不宜超过2cm,混凝土细骨料应采用天然中粗砂。混凝上的抗压、抗拉强度及弹性模量等指标必须满足相应强度等级的混凝土的要求。4.2 普通钢筋普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋,钢筋应符合钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋(GB1499.1-2017)和钢筋混凝土用钢第二部分:热轧带肋钢筋(GB1499.2-2018)的规定。钢筋焊接网:桥面铺装
17、所用的钢筋焊接网为冷轧带肋焊接钢筋网(焊接网钢筋强度标准为CRB550级),必须符合行业标准钢筋焊接网混凝I:结构技术规程(JGJ114-2014)的有关规定。4o?0.4MPa干燥性(25U)表干LOMPa40*C0.6MPa抗剪25P0.8MPa5.3.2桥台桥台结合地形和地质情况设更,均采用轻型桥台,钻孔桩基础,桩基础采用直径L6m的圆形截面,桩基础要求桩底进入中风化岩层5.0m以上,且桩底基岩天然湿度抗压强度标准值不小于8.0MPa,基础均采用钻孔濯注桩基础,按嵌岩桩设计,如实际地质情况与设计不符,应及时通知相关单位对桩底标高作相应调整。轻型桥台台前及侧面桩基外露设置挡墙进行防护,避免
18、桥台桩基外露,防护挡墙具体构造及要求参照桥台挡墙防护标准图。5.4耐久性设计1、混凝土碱的含量不大于1.8kgm3,最大水胶比不超过0.55,混凝土最小胶凝材料用量280kgm3,混凝土中氯离子的含量不大于0.2%。桥梁主体结构设计使用寿命为50年,伸缩缝及支座使用年限为15年。2、结构的形状和布置应有利于通风和避免水汽在混凝土表面的积聚,便于施工时混凝土的捣固、养护,并减少约束与荷载作用下的应力集中。结构外形应力求简单,尽量减少暴露的表面积和棱角。3、施工缝、伸缩缝等连接缝的位置和构造应仔细设计。结构的连接缝位置宜避开不利的环境作用部位。4、混凝土构件的表面形状应尽量有利于排水,对于可能受雨
19、淋或积水的水平表面应做成斜面。桥面排水应通过专门设置的管道排出,不得将结构构件的混凝土表面直接作为排水通道。排水管的出口不得紧贴混凝土构件表面,应离开混凝土墩柱或其他构件表面一定距离。5、桥面侧边构件的外缘底面应设滴水槽,防止雨水从构件外侧面流向底面,严禁排水管道的出口靠近混凝土结构构件表面。对于桥梁预应力构件,应采取构造措施,防止雨水或渗漏水流过锚固封堵端的外表面。6、桥面铺装层与桥面结构之间,应设置可靠的防水层。7、应严格保证普通钢筋的混凝土保护层厚度,施工过程中严格按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG33622018)中钢筋最小保护层厚度控制要求。5.5养护设计1、桥梁养
20、护应按预防为主,防治结合的原则,以桥面养护为中心,以承重部件为重点,加强全面养护。量确定好支座位移量。5.2.5 桥面铺装铺装层采用4cm厚AC-13细粒式改性沥青碎上面层+6cm厚AC-20中粒式沥青验下面层+防水层。铺装层与主梁顶面之间设置桥面专用防水涂层。5.2.6 桥面排水直线段桥面排水每隔5m在桥面两侧设置处泄水管,曲线段在桥面较低,侧每隔3m设置一处泄水管,将雨水用OlOOmmPVC泄水管排出桥梁之外。5.2.7 混凝土护栏桥梁两侧设置净高度为lm的钢筋混凝土护栏,防护等级为四(SB)级。5.2.8 伸缩装置根据桥梁长度在两桥台位置处各设置一道60型伸缩缝,分联域(3号墩)设置一道
21、120型伸缩缝。5.3下部结构5.3.1 桥墩桥墩采用双柱式墩、桩基础,墩柱间距54m,1号和5号桥墩墩身截面采用直径1.4m的圆形截面,墩柱间设置LOXl.2m的墩柱系梁,桩基础采用直径1.6m的圆形截面,桩基间设置1.21.4m的桩基系梁,桩基础要求桩底进入中风化岩层5.0m以上,且桩底基岩天然湿度单轴抗压强度标准值不小于8.0MPa:2号和4号桥墩墩身截面采用直径1.6m的圆形截面,墩柱间设餐l.2xl.4m的墩柱系梁,桩基础采用直径l8m的圆形截面,桩基间设置l4xl.6m的桩基系梁,桩基础要求桩底进入中风化岩层5.5m以上,且桩底基岩天然湿度抗压强度标准值不小于8.0MPa;3号分联
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