下段1#桥梁设计说明.docx
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1、下段1#人行桥设计说明一、工程概况本工程附属于开州区小江流域丰乐、白鹤等乡镇河段系统治理试点示范工程(四标段)天和下段,为新建人行桥,以沟通两岸交通。新建人行桥为13+18+13m预应力连续现浇箱梁桥,桥梁全长48m。二、设计原则及技术标准、规范、资料2.1 设计原则技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理。2.2 设计技术标准道路等级:四级公路设计时速:20K11Vh设计荷载:人群荷教4.5KPa,并以公路-H级汽车荷我曳核护栏防撞等级:A级桥面标准宽度:净-4.5m车行道+2X05m防撞护栏=5.5m桥梁横坡:车行道单向2%设计洪水频率:1/50通航:无通航要求地震动峰值加速度:0.05g,
2、对应抗震设防基本烈度Vl度桥梁抗震类别:D类桥梁抗震措施等级:姬桥梁结构设计奉准期:100年设计使用年限:50年设计安全等级:一级设计环境类别:I类2.3 依据规范、资料公路桥涵设计通用规范(JTGD602015)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范(JTG3362-2018)公路装配式混凝土桥梁设计规范(JTGT3365-05-2022)城市桥梁设计规范(CJJ11-20112019年修订版)公路坊工桥梁设计规范(JTGD6l2005)公路桥梁地基与基础设计规范(JTG3363-2019)公路桥梁抗震设计规苑(JTG2231-01-2020)公路桥梁伸缩装置通用技术条件(JT327-20
3、16)公路J1.程水文勘测设计规范(JTGC3O-2O15)公路桥梁板式橡胶支座(JTfT4-2019)公路工程混凝土结构耐久性设计规范(JTG331O-2O19)公路桥涵施工技术规苑3(JTGrr365O2O2O)其它相关的行业规范、规程与标准。本顼目地质勘查报告及水文、水工等专业相关报告三、工程场地地质条件3.1水文气象桥址区春季气湿回升较早,但常受寒潮影响出现倒春寒,初熨雨量丰沛,盛受炎热多伏旱,秋多缩雨,冬无严寒,云雾校多.根据流域邻近的开州区气象站1972年2016年实测资料统计:雨季从4月延续至IQ月,降水量约占全年降水量的87.4%,12月至2月是流域枯季,其降水量约占全年降水量
4、的4.37%。降水量年际变化较大,多年平均降水量为1260.1mm,最大年降水量1716.4mm(1983年),最小年降水量795.7mm(1988年),相差达920.7mm.暴雨多发生在59月,一次大暴雨过程多为13d,其中大部份雨量集中在24h内.多年平均气温18.4C,极端最高气温43.49,极端最低气温3.6C;多年平均年蒸发量为1093Omm(20Cfn蒸发皿观测值):多年平均最大风速l.4ms.桥梁跨越河流P=I/50水位为404.20叫由于桥梁两侧既有道路高程限制,梁底设计高程按2设计水位控制。岩石物理力学参数表岩石名称承载力特征值fak(kPa)桩恻摩阻力(qik)(kPa)饱
5、和抗压强度Irk(MPa)砾石、卵石土220160/强风化泥岩30080/弱风化泥岩100O4004.5强风化砂岩350120/弱风化砂岩150080015单桩轴向承载力均按不小于2800KN设计,且嵌岩深度不小于2d.四、桥梁概况与材料要求4.1 方案布置桥梁采用13+18+13m连续箱梁方案,桥梁全长48m。桥梁为直桥,桥梁交角60,桥梁全宽5.5m,桥面宽组成为2XO.5m护栏+净4.5m。桥梁设周2%单向横坡,为连接南侧道路,桥梁处于R=500m的凸形竖曲线上.竖曲线切线纵坡为土5%。4.1.1 上部结构本设计中上部采用便于施工的现浇箱梁.本路段桥梁上部构造为1.=l3m、18m预应力
6、混凝土现浇箱梁.桥面铺装:鉴于道路为混凝土路面,未采用沥青路面,铺装采用IOCm厚C40防水混凝土。排水:采用预埋铸铁泄水管登向直接排水。4.1.2 下部结构为使桥梁上下部结构的主视觉效果做到协调统一,同一座桥梁下部桥台、桥墩形式尽量统一,且需技术成熟、便不施工、受力明确”故本顼目下部桥台主要采用桩柱式桥台、嵌岩桩基础:下部桥墩主要采用桃柱式桥墩、嵌岩桩基础。4.1.3 附属结构伸缩缝采用40型模数式伸缩绳,鉴于桥梁可能人车混G交通,桥梁设置组合式防撞护栏,以加大护栏悬度,保证人行安全。护栏桥梁全长两测设置.桥台设置锥坡防护,台后设搭板。4.2 、总体布置3.2 工程地质工程区在区域构造上位于
7、新华夏系四川沉降褶带之川东褶带的东北缘,处千万县弧形构造的假角山背斜北东扬起端。万县弧形构造由一系列平行排列的线形背斜和宽缓向斜组成,构造线总体由北北东向弯转为近东西走向,在齐耀山背斜西侧斜接史公。弧形构造结构面具有扭性的特点。裙较多呈雁行排列,自北向南主要涉及构造为麻柳向斜、正坝温泉冲背斜、长店房向斜、明月峡背斜、任ifi向斜、假角山背斜、梁平向斜、铁峰山背斜等。工区位于正坝-温泉冲背斜南东翼.工区河段位于四川盆地东北部边缘,为低山丘陵地貌,主要地貌有斜坡、陡崖、冲沟及阶地等。水磨溪在工程区蜿蜒曲折,整体大致流向由南西北东方向。工区段水磨溪河谷一般宽I54m,河床高程394.8O43590m
8、.河谷断面形态呈开阔“U”型,水下地形较为平辍,地形坡度般25。,坡面较连续,未见大的深槽及陡坎,有一已成拦河垠。两岸地形主要以冲洪积的阶地平台为主,阶地平台与河床之间有建筑物的地段多为己建挡墙+斜坡护坡,部分已建挡墙在洪水淘刷下出现损毁,护坡高度一般25m,同部可达8m:坡后为已成建筑或阶地,阶面宽一般50120m.另工区有四座公路桥和一座漫水桥连接河道两岸与外界相通。工程区出露基岩主要为侏罗系地层,第四系全新统有人工堆枳层、冲积层、残坡枳层等。桥址处覆上层较深,下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组(J2s),岩性主要为含钙明结核的紫盯色粉砂质泥岩,泥质粉砂岩与灰白色长石石英砂岩成不等厚互层。泥岩
9、多呈浅紫红色灰紫色,成份主要以粘土矿物为主,次为泥质物,粉砂泥质及泥质结构,薄层状构造,局部含有灰绿色砂质条带及石膏脉“砂岩呈浅紫色灰白色,成份以长石、石英为主,次为云母等,中细粒结构,薄中厚层状,泥轲质胶结。根据地下水在介质中的赋存条件和特征,本区地下水类型主要有碎屑岩孔隙裂隙水及松散层孔隙水。本区气帔温和、雨量充沛、云雾多、日照少,气候条件仃利于地下水的补给。场地地层强度普遍较低,地形相对高差较大,故区域内滑坡、危岩崩塌及泥石流常见,集中分布于侏罗系中统上上沙溪庙组中上部软弱岩必,规模小中等,较典型的有天和小学附近的道班滑坡等。据中国地震动参数区划图(GB183062015),50年超越概
10、率10%,地震动峰值加速度值为0.05g,相应地震基本烈度为小TvI度,特征周期为0.35s。场地属于弱俄环境,地震活动水平不高,无活动性断裂通过,区域构造稳定性较好*3.3 地基岩上物理力学参数据本次地质勘察报告,本次设计基砂采用嵌岩桩基础,桩基以水平变位控制,以弱风化砂岩、泥岩为持力层,偏安全的不考虑素填土的摩阴力,仅考虑岩层段承载力。经过测试统计,结合本地区经验总结,对地基设计参数选择如下表:其余技术指标尚应符合6通用硅酸盐水泥(GB175)的规定,混凝十.最小水泥用量为320kgm3,但胶凝材料总量不宜大于450kgm为防止混凝土出现早期裂缝,禁用早强型水泥。2)细集料宜采用硬质洁净的
11、天然中粗河砂,其细度模数宜为2.63.2,含泥量不应大于2.0%,泥块含量不应大于0.5%,其余技术要求应符合公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650)的规定。当河砂不易得到时,可使用人工砂,人工砂应采用II区颗粒级配的中砂,压碎指标应小于25%,须经专门机组生产并经试验确认,且对MB值和石酚含量进行双控,要求MB值小于1.0且石粉含量不大于5.0%i3)祖集料应采用坚硬耐久的碎石或卵石,空隙率宜小丁40%,压碎指标应小于10%母岩抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应不小于1.5,含泥量不应大于0.5%,泥块含量不应大于0.2%,针片状含量不应大于5%;粒径宜为5mm-20mm,连续级配,最大粒
12、径不应超过20mm,且不应大于钢筋最小净距的3/4,不宜翊过钢筋的混凝土保护以厚度的2/3.其余技术要求应符合公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650)的规定.4)选用的集料应在施工前进行碱活性试验,应优先采用非活性集料,不应使用碱碳酸盐反应活性集科和膨胀率大于0.10%的碱-硅酸反应活性集科。5)混凝土井和物(含封锚混凝土)中各种原材料引入的氯离子总量不得超过胶凝材料总量的0.06%.6)混凝土拌和及养护用水应符合0混凝土用水标准(JGJ63)的规定要求,见大水股比0.36。2、外加剂1)外加剂应采用品质稔定、旦与胶凝材料具有良好相容性的产品,应符合,混凝土外加剂应用技术规范(GB50119
13、)的规定,宜优先选用多功能复合外加剂。早强剂应慎用。减水剂宜采用聚段酸高性能减水剂,性能指标应符合混凝土外加剂(GB8076)的规定,减水剂掺量以及与水泥的适用性应由试脸确定.引气剂和膨廉剂应分别符合混凝土外加剂(GB8076)、0混凝土膨张剂(GB23439)的要求。此外外加剂的技术要求应符合公路桥涵施工技术规范(JTG3650)的规定。2)为提高混凝土的耐久性能、施工性能和抗裂性能,应适量掺加优质的粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰等矿物掺和料。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的性能通过试验确定。一般情况下,矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%。掺和料中粉煤灰应性能稳定且氯离子含量不宜大于0.
14、02%,其余性能应符合用于水桥梁为跨河桥梁,交角90,桥梁中心桩号K(HO31.3,起点桩号KOK)O7.3,终点桩号KO+O55.3,全长48m,桥梁上部采用标准跨径13m、18m的连续箱梁,跨径布置为13+18+13m全桥共联,联端设置40型伸缩缝。下部结构采用盖梁双柱式台,双柱式康,墩柱直径1.0m,墩高约4.9m.桥台支座均采用GBZYH40086mm四版滑板橡胶支座,桥墩采用GBZY500IlOmm板式橡胶支座。基础均采用钻孔灌注嵌岩桩基础,桩径1.1m.桥梁桩长772.5m。4.3 桥梁上部结构4.3.1 结构设计参数1、本桥上部结构体系为连续结构,按部分预应力混凝土A类构件设计。
15、2、设计计算采用空间为限元计算软件计算,计算模型为单梁模型。3、设计参数I)梁体混凝土C40:重力密度=26.0kNm*弹性模量Ev=325X10MPa.2)铺装混凝土:重力密度y=26.0kNnR3)预应力钢筋:弹性模量Ep=1.95X105MPa,松骗率P=0.035,松驰系数U=O.3。4)锚具:锚具变形、钢筋回缩按6mm(一端)计其:金属波纹管摩阻系数口=0.25,偏差系数k=O.OOI55)支座不均匀沉降:=Smm6)登向日照温差效应:正温差:T1=25,C,T2=6.7,A=300mm负温差:TI=-12.5*C,T2=3.35C,A=300mm1.4.3.2 主要材料及性能要求1
16、、混凝土箱梁采用C40混凝土,桥面现浇铺装层采用C40防水混凝土。1)水泥应采用品质稳定、强度等级52.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸款水泥,水泥的比表面积不宜超过350m*tg,C5A含量不应大于8.0%,游离辄化钙含量不应超过1.5%,碱含量不应超过0.60%,氯离子含量不应超过0.03%,(JG225-2020)的规定要求“锚具及管道均应符合公路桥涵施工技术规范(JTGfr3650)7.3条、7.4条技术规定。5、支座采用板式橡胶支座,其材料和力学性能均应符合公路桥梁板式橡胶支座(JT4-2019)等相关标准的规定。6、钢材(钢管、钢板)设计用钢板除特殊规定外,均采用低合金高强度结构钢Q23
17、5,其性能应符合低合金高强度结构钢(GBrr1591)的规定。支座预埋钢板采用Q235NH,其性能尚应符合耐候结构钢(GB4171)的规定。焊接钢材应满足可焊性要求.4.4 桥梁下部构造4.4.1 结构设计参数k下部结构采用桩柱式桥墩,桥台采用盖梁双柱桥台。桩基础采用嵌岩桩,桩长根据岩性、覆土层厚度、单桩轴力、桩径及嵌岩深度确定。2、桩的内力按“m法”计算。3、墩的受力计算中,在墩顶处按较接考虑仃一定水平位移.4.4.2 主要材料及性能要求1、混凝土盖梁、墩柱、挡块、耳背墙、桩基、搭板等采用C30混凝土,其中桩基水下部分混凝土宜采用水下混凝土,如采用湿作业法成孔,且孔内水位较高时,桩基混凝土应
18、采用水下混凝土,如采用干作业法成孔,且孔内水位较低,其水下部位应采用水下混凝土,水上部位可采用C30混凝土。垫石采用C40混凝土。2、主要材料要求下部结构混凝土用水泥应采用品质稳定、强度等级42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸林水泥。混凝土最大水胶比、最小胶凝材料用量、最大胶凝材料用量,矿物掺和料等各项指标均应符合公路工程混凝土结构耐久性设计规范(JTG/T33132019)、公路桥涵施工技术规范(JTG13650)之规定.集料要求同上部结构,其中粗闿料粒径宜为5mm4Snm,连续级配,最大粒径不应超过40mm,且不应大于钢筋最小净距的3/4,不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的2/3。泥和混凝上中的
19、粉煤灰(GB/T1596)中I级粉煤灰的规定,粉煤灰的掺量不宜大丁30%.此外矿物掺合料的技术要求应符合公路桥涵魄工技术规范(JTGfT3650)的规定。2、钢筋普通钢筋采用HRB400级钢筋,抗拉强度分别为300MPa、400MPa.钢筋的技术标准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2部分:热轧带肋钢筋(GB1499.2-2018)的规定.其他钢材:均采用Q235B级钢材,技术性能必须符合国家标准碳素结构钢(GBr700-2006)的规定和要求。钢筋的连接宜采用焊接接头或机械连接接头。直径不小于20mm的钢筋均应采用I级机械接头接长,接头
20、类型宜采用套筒挤压或微粗直螺纹接头,其技术标准应符合E钢筋机械连接通用技术规程(JGJIQ7)的有关规定。当采用焊接接头时,主要受力钢筋宜采用闪光接触对焊,须有冷弯试验合格保证,并须符合钢筋焊接及验收规程(JGJ18)的要求。3、预应力钢束预应力钢束采用预应力混凝土用钢绞线R(GB/T5224-2014)标准的低松弛高强度钢绞线,其抗拉强度标准值Gk=I860MPa.公称直径d=15.2mm,弹性模量Ep=1.95Xl(MPa,松驰率P=0.035,松驰系数,=0.3。要求钢绞线供货厂家必须取得ISO-92质量体系认证,并对进厂(场)钢绞线按批号进行拉伸试验、弹性模量试验。钢绞线弹性模量的偏差
21、尚应满足同批5GPa,各批WOGPa的规定,供应商应提供每批钢绞线的实际弹性模量值。4、锚具用材料预应力钢束采用YM15型自锚系列优质锚具及与之配套的千斤顶,技术指标必须满足国标要求。预应力管道按金属波蚊管考虑,计匏用管道摩阻系数U=0.25,偏差系数=0.0015。锚具变形、钢筋回缩按6mm计算.1)锚具预制空心板钢束采用YM15-16型系列锚具及其配件,符合公路桥梁预应力钢绞线用猫具、夹具和连接器B(JTrr329-2010)的要求.锚具及其配件(锚垫板、螺旋筋以及张拉千斤顶等)必须采用原厂配套定型产品.2)预应力管道:正弯矩纲束采用圆形金属波纹管成孔,金属波蚊管应符合预应力混凝土用金属波
22、纹管桩基:50mm2、裂缝宽度控制主梁:按A类预应力混凝土构件设计,不开裂其它钢筋混凝土构件:0.2mm五、危大工程设计本桥的施工不涉及危险性较大的分部分项工程,施工时应对各分部分项工程对的危险源予以辨识,对可能存在其他危险性较大的分部分项工程,在施工前,除本说明提及的施工安全意见外,施工单位应全面熟悉设计文件,根据场地环境、施工工艺特点及安全风险分析,补齐危险性较大及超过一定规模的危险性较大的分部分项工程清单,制定相应安全措施,以确保安全,并根据实际情况制定专项施工方案,经监理及业主方认可后方可施工。I、施工单位应根据构件的机构特点、重量及施工环境条件等综合确定对满堂支架架设与预压方案,必要
23、时制定专项施工技术方案、安装工艺及安全技术方案,对安装设备的强度、刚度和稳定性进行必要的验算。2、工程中存在高处作业时,必须搭设脚手架及安全用网:高空作业人员必须系好安全带,并根据实际条件制定出切实可行的安全防范措施“3、所有构件的模板拆除,必须待其构件混凝土强度满足设计(施工规范要求后才能施工:当施工阶段的施工荷载较大时,施工单位必须根据其受力要求,对相关的结构构件计算并设置临时支顶或加固措施,保证结构构件正常使用不发生破坏。4、桥面施工时,施工车辆或较大施工荷载应对称布置或靠中布置,不得出现过大偏载。六、桥梁施工要点桥梁施工放样必须用导线点坐标和水准点高程作为基础,不得用桥位桩位坐标和高程
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