大石坝中桥 施工图设计说明.docx
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1、大石坝中桥施工图设计说明一、工程概况1.1原桥概况该项目位于酉阳县铜鼓镇兴隆村大石坝,原位置处有一座既有人行桥梁,供村民通行过河,桥梁建设年代久远,具体建设时间不详。根据现场实地调查,原桥为4跨8米n型梁桥,桥梁全长31.7m,桥面宽2.8m,桥面距离河床高度为2.2m。桥梁上部结构采用n型梁,下部结构桥墩为重力式实体墩,桥台为重力式台,桥面为水泥混凝土铺装,两侧未设置护栏。立面照1立面照2平面照1平面照2由于原桥建设年代久远,且一直用于人行通过,自身承载能力不能满足车辆通行需求:桥梁宽度仅2.8m,车辆通行宽度不足;根据现场调查,原桥主体结构出现裂缝,基础冲刷即重等病害,存在安全隐患,并且该
2、桥长期在洪水季节被淹没,附近居民通行受阻。现需要满足原桥位置两岸车辆过桥通行,连接两岸既有道路,拟定在原桥位处拆除既有人行桥梁,新建一座车行桥梁。1.3改建桥梁概况新建大石坝中桥是拆除原桥后在原桥位处新建座桥梁,两侧设置引道进行道路接顺。拟定桥梁中心桩号为K0+055.0,桥梁跨越河沟。桥梁起止桩号为K0+038.200-K0+071.800,桥梁全长33.6m,引道全长190m。全桥共一联,跨径组合为2X16m上部结构采用16m预应力混凝土空心板,结构简支桥面连续,下部结构桥墩采用矩形盖梁柱式墩、桩基础,桥台采用轻型桥台,桩基础,墩台径向布置。桥梁纵坡位于L7%上坡与-1.7%下坡上,变坡点
3、桩号为K0+055.0,桥梁主梁平面位于直线上,桥面横坡采用2%双向横坡,桥面铺装采用水泥混凝土铺装,两侧设置金属梁柱式护栏。二、设计依据与技术标准1.1 设计依据及规范1、公路工程技术标准(JTGB01-2014);2、公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015);3、公路坛工桥涵设计规范(JTGD61-2005);4、公路钢筋混凝上及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362-2018);5、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG3363-2019);6、公路桥梁抗震设计细则(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(
4、JTGD81-2017);9、公路桥梁板式橡胶支座(JTT/4-2019);10、公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650-2020);11、西阳县铜鼓镇兴隆村大石坝中桥新建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。设计标准1.公路等级:四级公路(I类)。2 .设计汽车荷载:公路-11级。3 .设计车速:15kmh4 .桥面铺装:桥面专用防水层+10175cm厚C50防水混凝上(标准横断面)。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:本工程范围地段基本烈度为Vl度,设计基本地震加速度值为005g,反应谱特征周
5、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(护栏)+0.25m(路缘带)+23.0m(行车道)+0.25m(路缘带)+0.5m(护栏)=7.5m(全宽)。9 .桥面横坡:直线段设置为2.0%的双向横坡。10 .设计基准期:100年。11 .设计洪水频率:漫水桥,满足10年一遇洪水标高。三、自然及工程地质条件3.1气象、水文工程区屈亚热带湿润季风气候区,四季分明,气候温和而冷暖不均,雨量充沛而分布不均,桥位区位于铜西向斜北东翼,未经过区域性断裂。区内未发现次级褶皱,岩层呈单斜状产出,产状为140。/34,根据场地基岩出露处调查统计,岩体中主要发育2组裂隙:
6、1)裂隙1产状为253/69,微张,一般无充填,间距为0.52.5m,延伸1.53.00m;2)裂隙2产状为35/63。,微张,一般无充填,间距为0.53.00m,延伸L503.OOnu桥位区属于弱震环境,地震活动水平不高,区域稳定性较好。根据公路工程抗震规范(JTGB02-2013)及中国地震动参数区划图(GB18306-2015),工程区地震动峰值加速度为0.05g,动反映谱特征周期为035s,地熊基本烈度为Vl度,设计地震分组为第一组。3.5水文地质条件拟建桥梁跨越莹河支流小河坝河,勘察期水面标高562.50m;现场走访调查得知,河内近十年最高洪水位约为565.387m。根据地层岩性组合
7、及地下水赋存条件,桥位区地下水可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶裂隙水三大类。1)松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水主要赋存于第四系人工填土层、残坡积层及冲洪积层中,土体孔隙及裂隙发育,透水性整体较好。该类地下水受大气降雨补给,主要以地表坡流的形式径流;河床地带地下水常年较丰富;河流两侧因仅受大气降雨补给,且排泄条件较好,地下水较贫乏。2)基岩裂隙水场地下伏基岩主要为灰岩,裂隙水顺溶蚀裂隙固有管道流动,赋存于构造裂隙中的较少,水量整体较贫乏。裂隙水部分赋存于风化裂隙中,一股无统一水位,其流量受季节性变化影响,主要接受大气降水补给,具有就近补给、就近排泄的特点。该类地下水整体不丰富,雨季有一定量的
8、地下水,旱季地下水贫乏。3)岩溶裂隙水岩溶裂隙水主要分布于下伏灰岩溶隙、溶洞及岩溶管道内,其含量分布不均,随岩溶发育程度及补给条件而变化。工程区岩溶裂隙水的成因及发育情况较复杂,不仅与区域地质构造、地形地貌有关,也与区域地层岩性及结构特征联系。岩溶水受降雨控制,但因径流形式及规模不同,其动态特征也不相同。项目区本次勘探深度范围内岩溶水的溶隙联通性较差,未发现整体性地下暗河及地下岩溶系统,岩溶水多以单个溶隙、溶洞及落水洞赋存,岩溶水发育程度较弱;岩溶水对岩土的影响程度较小。根据水质分析得知,区内地表水及地下水化学类型为HeQ,CK型水。根据公路工程地质勘察规范JTGC20-2011附录K判定,区
9、内地表水及地下水对混凝土结构的腐蚀性等级为微。3.6不良地质现象及地质灾害云雾多,无霜期氏,热量丰富,辐射、日照不足,灾害气候频繁。气候具有随海拔高度变化的立体规律,是典型的山地气候。温度:全区多年年均气温14.9C,极端最高气温38.6C,极端最低气温-8.4C。月平均气温7月最高,多年平均为25.5C;月平均气温1月最低,多年平均为3.8C。降雨量:多年平均降雨量在U50T600r三之间,Jl季分布不均,夏季(6-8月)515.2mm,集中了全年的42.9%,多年平均蒸发量951mm。日照:多年平均日照时数1166.6小时,其中熨季最多,为501.9小时,占全年的43.0风:西阳县区域多年
10、主导风向东北向,年平均风速为1.8mso拟建桥梁跨越董河支流小河坝河,现场走访调查得知,桥位区河道划界最高洪水位约为565.387m,勘察期水位约562.50Onb勘察区水域深处约0.5m。3.2 地形地貌拟建大石坝中桥处于河流侵蚀堆积地貌区,地形总体上较平坦,坡度变化较小,纵向坡度24,横向坡度15,纵向地形标高一般561.80565.27m,最大高差约为3.47m:横向地形标高一般565.80-562.50m,最大高差约为3.30m。3.3 地层岩性据现场调绘及钻探揭露,桥位区上覆地层为第四系人工填土层、残坡积层及冲洪积层,下伏地层为奥陶系下统大湾组。各层岩性由老至新分述如下:1)奥陶系下
11、统大湾组(OId)灰岩:灰白色,微晶结构,中厚层状构造,主耍由碳酸盐矿物组成,强风化层风化裂隙很发育,岩芯破碎、呈碎块状、短柱状,碎块敲击易碎;中风化层岩芯较完整,呈柱状、短柱状,节长1030cm,质硬,局部为碎块状,碎块敲击不易碎。2)第四系残坡积层(QLln)粉质粘土:黄褐色,主要粉质粘上夹碎石组成,碎石含量约占25%35%,粒径210cm:粉质粘土呈稍密、稍湿状,干强度中等,韧性中等,刀切面稍有光泽。3)第四系冲洪积层(QF)卵石土:杂色,松散,稍湿,主要由卵石组成,粘土充填其间。卵石粒径约为2cmIOCm,磨圆度中等,约占70%75机4)第四系人工填土层(0;人工填土:杂色,松散,主要
12、由水泥混凝土及粘土组成,碎块石呈棱角状、块状。主要为为修建现有道路、桥台、房屋时无序抛填,回填时间超过5年。3.4 地质构造及地震普通钢筋采用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(GB/T1499.1-2017)和钢筋混凝土用钢第二部分:热轧带肋钢筋(GB/T1499.2-2018)的规定。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(JTG/T3650-2020)的规定。焊接接头可采用布条焊、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d20nm的HRB400钢筋采用直螺纹套筒连接,强度等级为
13、A级,且应符合钢筋机械连接技术规程JGJlO7-2016的规定。4.2 钢材金属梁柱式护栏的横梁钢管、拼接钢管、底座钢板等钢材均应符合低合金高强度结构钢(GB/T1591-2018)中Q355C级钢材,钢结构连接用8.8级螺栓。普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓C级GB/T5780和六角头螺栓GB/T5782的规定。高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1228、钢结构用高强度大六角头螺母GB/T1229、钢结构用高强度垫圈GBZT1230、钢结构用高强度大六角头螺栓、六角头螺母、垫圈技术条件GBb1231或钢结构用抗明型高强度螺栓连接副GB3632、钢结构用抗剪型高
14、强度螺栓连接副技术条件GBb3633的规定。锚栓采用现行国家标准低合金高强度结构钢GB“1591中规定的合金钢制成,锚固用8.8级锚栓,植入锚栓采用特殊倒锥形化学锚栓。本桥护栏使用的目E要材料材料项目分类规格使用部位钢材Q355C护栏纵向构件、辅助杆件Q355C护栏立柱合金钢8.8级地脚锚栓合金钢8.8级连接螺栓4.3 钢结构防腐钢构件防腐,参照公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件(JT/T722-2008)要求,并对部分涂装体系的油漆种类、涂装道数和干膜庠度进行适当调整。涂装方案如下:涂装方案(普通型)涂层名称涂装道数总干膜最小厚度(n)环氧磷酸锌防锈底漆160环氧(厚浆)漆180丙烯酸脂肪族聚重
15、酯面漆270根据本次地质调杳及工程钻探,桥位区未见不良地质现象,适宜拟建桥梁。3.7结论与建议1、通过本次勘察,查明了桥位区的工程地质和水文地质条件,提供的地质资料及岩土参数满足施工图设计需要,达到预期目的。2、桥位区属于河流侵蚀堆积地貌,上覆第四系土人工填土及卵石土覆盖层厚度不等,下伏奥陶系下统大湾组灰岩。场地构造较简单:地下水整体较为丰富,对混凝土结构的腐蚀性等级为微。场地未见滑坡、崩塌及泥石流等不良地质现象,适宜拟建桥梁。3、建议桥台均采用轻型桥台、桩基础:桥墩采用矩形盖梁柱式墩、桩基础。4、根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015),工程区地震动峰值加速度为O.05g,动反映
16、谱特征周期为0.35s,地震基本烈度为Vl度,设计地震分组为第一组。5、桥位区局部地形较陡,禁止在工程区堆枳施工弃土,施工弃土应及时转运出施工场地,防止其失稳,威胁构筑物及施工人员安全。6、场地具有一定的汇水及储水能力,基础施工时地表水或地下水可能会渗入基坑内,可能在基坑内壁发生流土、流砂等现象,对施工影响较大,建议在施工中加强抽排水措施。7、设计建议参数见表。岩上设计参数建议表岩性重度(kNm,)抗压强度(MPa)承教力特征值fa(kPa)基底摩擦系数桩停阻力标准值临时坡率永久坡率天然饱和qik(kl,a)人工填土20.00*(天然)20.50*(饱和)140*0.30*80*1:0.25*
17、1:1.50*卵石土22.0*(天然)22.50*(饱和)300*0.40*120*1:0.25*1:1.50*强风化灰岩23. 50*(天然)24. 00*(饱和)500*0.40*1:0.75*1:1.00中风化灰岩26.60(天然)26.90(饱和)43.7435.6318000.60*1:0.30*1:0.50*说明:1、带为经验值:2、表中岩石承载力特征值为根据岩石坚硬程度及裂隙发育程度按公路桥涵地基与基础设计规范取值。四、主要材料4.1 普通钢筋4.1.1 钢筋及接头连接2)桥面铺装:1017.5cmC50防水碎(标准横断面)+桥面专用防水层3)伸缩缝现浇健:C50钢纤维碎4)桥面
18、工程防水抗渗等级:W85)支座垫石:C40小石子碎6)背墙、盖梁、挡块:C3O险7)桩基础:C30水下碎4.5 预应力体系4.5.1 预应力钢绞线预应力钢绞线采用d=15.20mm的七股II级松弛(低松弛钢绞线,其技术指标必须符合预应力混凝上用钢绞线(GBT52242014)的要求,抗拉强度标准值fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95XIO5MPa,4.5.2 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上办会(FIB)标准,且符合设计指定的标准和型号耍求,并经过正式鉴定和多次在重大桥梁工程中运用、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
19、具、夹具和连接器(GB/T1437P2015),且建议张拉体系采用与锚固体系配套的张拉设备。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土用塑料波纹管(JT/T529-2016)的要求。墩料波纹管物理力学性能序号项目指标1环刚度242横向载荷集中载重载荷下外径/内径WlK3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6粘结性能2b4.6 伸缩缝设计中采用的伸缩缝产品应符合中华人民共和国交通行业标准公路桥梁伸缩装置通用技术涂层名称I涂装道数总干膜最小厚度(Wn)总干膜厚度210桥梁钢结构涂层涂装采用配套体系普通型,腐蚀环境按C3。普通型耐蚀寿命1015年。有
20、关涂装要求(涂层体系配套、性能、工艺、外观要求),试验方法,安全、卫生和环境保护,验收、腐蚀环境分类等方面要求,按公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件(JT7222008)执行。所有构件应进行钢材表面喷砂除锈,等级为Sa25级,防腐涂装之前需要喷涂一道干膜厚度为20Um的车间底漆。所有钢构件均应进行防腐处理,螺栓、螺母等紧固件和连接件在防腐处理后,必须清理螺纹或进行离心分离处理。现场安装后,应采用与构件颜色相同的防腐漆对连接位置进行涂刷封闭。4.4混凝土4.4.1 混凝土泡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(
21、JTG/T3650-2020)有关条文规定,并避免发生碱集料反应。混凝上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。混凝土的抗压、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。4.4.2 耐久性基本要求为提高结构耐久性,混凝土须满足以下基本要求:桥梁主体结构混凝土碱的含量不大于30kgm1最大水胶比不超过0.36,混凝土球大胶凝材料用量500kgm预应力混凝土中氯离子的含量不大于0.06%o4.4.3 混凝土外加剂混凝土掺加剂必须是经过有关部门检验并附有检验合格证明的产品,其质量应符合现行混凝上外加剂(GB8076-2008)和混凝土外加
22、剂应用技术规范(GB50119-2013)的规定,添加外加剂均应在满足混凝土强度、抗渗等级、膨胀率的前提下,通过碎配合比试验确定适应性和相应掺入量,试配报告单应提交施工监理或有关单位批准。以保证混凝土具有良好的抗离析性能,保持其均匀性。早期强度不能通过添加早强剂来得到。4.4.4 主体结构采用混凝土强度等级:I)空心板梁:C50碎置桥墩数量较多,为减少河道中心布置墩台数量,并考虑控制梁高减小桥下阻水面积,满足行洪要求,桥梁选择2X16m跨径组合,两头顺接既有道路,墩台径向布置。该项目位于四级公路(I类),桥梁两头需新建引道连通既有道路,根据现场情况,由于大石坝侧有居民房屋建筑,兴隆村村委会侧有
23、两个方向引道长度较短,引道标高和桥梁标高均受限严重,不能抬高过多。根据公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)中3.29条的第四点,三、四级公路,在交通容许有限度的中断时,可修改漫水桥和过水路面。根据该段道路的交通情况,主要为附近居民过河通道,交通量小。该桥交通可在一定洪水期间中断,故定义为漫水桥和过水路面,结合行洪评估结果和现场实际情况,降低洪水频率为10年一遇。53上部结构5.3.1 主梁构造本桥上部结构为16m后张预应力混凝土简支空心板,预制空心板高0.85m,横向布置5片空心板,空心板间距l25m,板间横向采用校缝连接,空心板的相关构造详见本桥图纸。全桥空心板采用预制场集中预制,
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