桥梁设计说明
设计说明
一、工程概况
该桥为云漫湖国际休闲旅游度假区内桥梁项目,位于贵安新区平坝县嘉禾村,黔中大道北面,紧邻上坝水库。本桥采用重力式U型桥台,桩基础,采用跨径为11.25m上承式实腹拱桥,桥梁全长21.1m。本桥主要是为解决云漫湖国际休闲旅游度假内部道路上跨上坝水库与小白岩水库连接河道车辆通行问题,根据工程实际情况,经过多个方案论证,编制本施工图。
二、设计原则
(1)桥梁设计根据道路功能、技术标准、通行功能等要求,结合人文、地质和环境等进行综合设计。
(2)结构设计遵循安全、耐久、适用、经济、美观、满足道路交通功能、便于施工的原则。
(3)使适用性和经济性结合最佳,结构的设计做到技术合理、工艺先进,充分利用常规的施工设备,降低造价。
(4)充分理解甲方意向,尊重甲方意见,在保质保量的前提下所选方案有利于提高施工进度、缩短工期、降低材料损耗。
(5)设计做到远近期结合,既满足远景规划,亦实现近期使用功能。
三、技术标准
道路性质:度假区内部道路 设计车速:30Km/h
桥梁标准横断面:1.5m(人行道)+3m(车行道)+3m(车行道)+1.5m(人行道)
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=9.0m
荷载:城-B级,人群荷载 5.0KN/m2,人群荷载按照满人荷载考虑。 设计洪水频率:1/100 设计使用年限:100年 抗震设防烈度:6度
环境类别:本工程桥梁所处环境类别为Ⅱ类
高程系统和坐标系:本工程高程为黄海高程系统,坐标系采用贵阳市独立坐标系。
四、设计依据
(1)、我公司与建设单位签订的《工程设计合同书》。 (2)、建设单位提供的数字化电子地图。 (3)、《地质勘察报告》相关图纸。 (4)、《道路设计图》。
五、设计标准
(1)、《公路工程技术标准》(JTG B01—2014); (2)、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015);
(3)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004); (4)、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007); (5)、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011) (6)、《公路桥梁抗震设计细则》 (JTG/T B02-01-2008); (7)、《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)
(8)、《钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008) (9)、《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007) (10)、《预应力混凝土用钢绞线》(GB5224-2003)
(11)、《城市桥梁设计规范 》(CJJ11-2011)
六、地质概况
根据《地质勘察报告》提供的地质资料反映:
(1)、桥位于贵安新区平坝县平寨村高峰山东侧,黔中大道西南面,现地面高程在1248.96~1250.35 m之间,地形坡度约10°~15°,属斜坡地形,总体呈北高南低。地貌属构造溶蚀残丘、洼地地貌区的山前斜坡地带。据现场踏勘调查,场地及其附近无大的断层,断裂,滑坡等不良地质构造通过,边坡失稳等不良地质现象。
(2)、拟建项目区域地质构造较简单,场地岩层整体上呈单斜构造,出露三叠系中统松子坎组白云岩及第四系等地层,岩层产状:倾向为100度,倾角30度。
场区内基岩受区域构造影响,节理较发育,根据露头反映,场地主要发育两组节理:①J1产状205∠86°,线密度2~3条,延伸长度约0.2~1m,张开度1~3mm,泥质充填,胶结较差;②J2产状90°∠75°,线密度2~3条,延伸长度约0.5~1.5m,张开度<2mm,钙质充填,胶结一般。
(3)、根据调查、钻探、水位观测结果及地下水的埋藏条件,场地地下水可分为上层滞水和基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于上覆土层中,多呈透镜状分布,主要由大气降水补给,水量随降雨量大少变化,对工程施工影响不大,采用一般抽排水措施即可。
场区深部地下水为基岩裂隙水,主要赋存于节理裂隙和岩层面中,水量及水文联系受节理裂隙和层面控制,勘察期间测得20个钻孔的地下水位,水位标高为1246.96~1248.73m之间,场地静止水位标高为1247.50m,由于场地地下水排泄条件较好,故地下水枯、丰水期水位变幅不大,部分基础位于地下水水位标高以下,地下水对基础施工有一定影响,施工时应做好抽排水措施。
根据相近工程水化学分析报告,场地所处环境类别属Ⅱ类湿润区半湿润区,场区内地下水为碳酸盐镁质水,附近无酸碱工业污染源,地下水和土对建筑物基础砼和砼中的钢筋具微腐蚀性影响。
(4)、土层单元的地基允许承载力如下: 硬塑红粘土:200KPa
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可塑红粘土:160KPa 中风化白云岩:1500 KPa
(5)、红粘土:红粘土性质稳定,但分布不均匀,不可作为基础持力层。 中风化白云岩:分布连续、稳定,强度较高,无压缩性,是场地良好的可选地基持力层。故选用中风化白云岩作为基础持力层。
七、设计荷载
(1)、结构重力:钢筋混凝土容重取 26KN/m³ (2)、二期恒载:包括桥面铺装、栏杆等 钢筋砼铺装: 26KN/m³ 沥青砼铺装: 24 KN/m³
(3)、收缩徐变影响力:按04设计规范取用,天数3650天 (4)、基础变位影响力:不均匀沉降按0.005m计 (5)、汽车荷载:
城-B车道荷载及车辆荷载。
自振频率及冲击系数:按规范取用按规范计算 汽车制动力:按规范计算取用 (6)、人群荷载:5.0KN/㎡ (7)、温度力:
整体温差取+20℃、-20℃。
(8)、地震动峰值加速度系数: 0.05g
八、设计要点
桥梁下部结构为U型桥台,,桩基础,桥台桩基础直径为1.6m。
主体结构为跨径11.25m上承实腹式拱桥;主拱圈为0.5m厚,宽6.6m,采用半径R=11.21m圆弧轴线,截面为实心矩形拱;拱圈净跨径11.25m,净矢高1.51m,矢跨比为1/7.45;拱上建筑横向两边采用侧墙,按3:1内侧放坡。具体构造详见图纸。
桥上路面横坡通过铺装层调整形成,横坡为双向坡,坡度为1.5%,桥上顺桥向纵坡为-0.5%。
九、主要建筑材料
(1)、主要材料
桥面铺装:C50聚丙烯纤维混凝土 主拱圈:C50砼 承台:C35砼
桩基、拱座、桥台、护栏及侧墙顶部混凝土强度等级:C30砼 钢筋:HPB300、HRB400 (2)、混凝土
C50:轴心抗压强度设计值fcd=22.4MPa,轴计值心抗拉强度设计值ftd=1.83MPa,弹性模量Ec=3.45X104MPa
C35:轴心抗压强度设计值fcd=16.1MPa,轴计值心抗拉强度设计值ftd=1.52MPa,弹性模量Ec=3.15X104MPa
C30:轴心抗压强度设计值fcd=13.8MPa,轴计值心抗拉强度设计值ftd=1.39MPa,弹性模量Ec=3.00X104MPa
(3)、钢材
HPB300钢筋:直径小于12mm的钢筋采用HPB300,质量符合《钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008),直径大于和等于12mm的钢筋采用HRB400钢筋,质量符合《钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007)
HPB300:抗拉强度设计值fsd=250MPa,抗压强度设计值fsd=250MPa,弹性模量E5s=2.1X10MPa
HRB400:抗拉强度设计值fsd=330MPa,抗压强度设计值fsd=330MPa,弹性模量
Es=2.0X105MPa
十、注意事项
1、总则
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(1)本施工说明只对施工及验收规范未说明的部分和施工中有特殊要求部分作出说明。除本设计图中提出的特殊质量要求外,其他施工质量和精度参照《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2012)的要求,并从严控制。
(2)各种材料成品及半成品质量均应进行检验和按规定进行抽样试验,并有自检报告。凡厂家供货的每批材料,都必须有厂家提供的质量保证书和质检合格书。 (3)为保证混凝土的保护层厚度以及钢筋定位的准确,施工时应采用质量保证的工程塑料垫块或定型生产的纤维细石垫块。采用细石垫块时,其抗腐蚀能力和抗压强度应高于构件本体混凝土。当采用塑料垫块时,其耐碱和抗老化性能应良好,且抗压强度不低于50MPa。侧面、底面垫块至少为4个/m2,垫块绑扎丝头不得伸入保护层内。 (4)钢筋放样应根据工程实际平曲线情况,施工按照设计要求及施工规范确定,设计图纸中的钢筋大样及长度仅作为钢筋布置方式及材料控制用。
(5)施工正式开工前,施工单位应对路线平纵断面、主拱圈轮廓坐标、桥下净空及主拱圈控制参数表等基本数据进行一次全面的校核。如有问题,请尽快与设计部门联系并进行变更设计。
(6)混凝土耐久性的基本要求如下:
混凝土中水泥避免采用早强水泥,骨料应采用洁净、质地坚固、级配合格、粒径形状 最大水灰比0.50;
混凝土的最大氯离子含量≤0.15%(钢筋混凝土结构); 最小水泥用量300kg/m³(钢筋混凝土结构); 最大碱含量(kg/m³)1.8kg/m³;
良好的骨料;
2、 施工准备
(1)施工单位在接受任务后,必须对设计文件、图纸资料进行研究和现场认真研究核对,如发现问题,应及时向设计单位提出,不应匆忙施工。
(2)施工前应对场地范围内的相关构筑物、管线进行全面的核实,如发现现状管线以及其他地下构筑物与桥梁工程存在冲突或施工危险,应及时通知监理、建设管理单位以及设计单位,不应盲目施工。
(3)施工单位在正式开工前应对与本工程所规定的特殊施工要求、相关施工规范以及验收规范规定进行全面的梳理,做好施工组织设计,经施工监理审查后方可施工,在各分项工程施工前应做好相应的准备工作,提出具体的施工方案,采取必要的技术措施,经监理鉴定后方可施工,并严格按照各种规定要求执行。
(4)本工程在施工准备阶段应会同监理单位对建设单位交付的平面控制点、高程控制点以及其他测量资料进行复核,如发现点位密度及精度不能满足工程要求时,应向建设单位报告。
3、 施工测量
(1)施工单位在测量过程中应严格按照有关测量规范的要求进行施测。 (2)施工单位应注意图中所示标高,与放样情况加以核对,以免出错。
(3)为防止差错,施工单位自行测定的重要标志,必须至少由二组相互检查核对,并作出测量和检查核对记录。
(4)施工放样必须按桩号、坐标双控互校进行。
(5)施工放样过程中须注意主拱圈中心线与道路中心线两者的关系。
(6)在进行主拱圈施工前,须对前、后结构的各特征点参数进行核对,特别是和桥台衔接部位的标高。所采用水准点宜采用相邻路基施工控制高程用水准点,或与路基施
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工用水准点进行联测或相互校核,以免出现路、桥高程错位。 4、主拱圈混凝土施工
(1)主拱圈结构混凝土可根据施工组织尽可能一次浇筑完成,浇筑方式应认真研究确定,为防止混凝土开裂和棱边碰损,应待混凝土强度达到施工规范的有关要求时方可拆模。
(2)混凝土颜色应全桥保持一致,外露部分宜尽可能采用同一厂家同一品种的水泥,模板应采取措施确保表面光滑平整。
(3)混凝土配合比应通过试验确定,确保强度。混凝土养护要求保温、保湿、防晒,尽量减少收缩、温差的影响。要求混凝土保湿养护时间不少于7天。
(4)对大体积混凝土,应采取有效措施(采用低水化热的水泥、埋冷却水管、加强养护等),降低水化热的危害,确保混凝土质量。
(5)各部分应严格控制截面尺寸,施工误差应限制在施工规范容许的偏差范围之内。要重视施工观测和施工控制。 5、桩基础施工
(1)挖孔桩施工应符合相关施工规范《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)的要求;
(2)桩基础各项检查频率要求应参照相关规范;
(3)挖孔至设计深度后,须进行成孔质量检查,内容包括:孔壁形状(孔径)、孔深、垂直度等;
(4)如被检测桩的孔径、垂直度等现场实测指标不符合规范和施工要求时,应查出原因,及时采取补救措施,便于今后改进施工工艺;
(5)钢筋笼在制作过程安装运输过程中应采取措施防止产生变形,并设置保护层垫块;
吊装入孔是不得碰撞孔壁,灌注混凝土时应采取措施固定其垂直位置 (6)成桩后进行质量检查
1)对设有声测管的桩基用声波透射检验桩身混凝土质量和强度,并符合《公路工程桩基动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004)要求; 2)其余桩基进行桩身混凝土结构完整性检测;
3)检测完毕后需向建设方、施工监理、设计方提交符合《规程》要求:内容包括检测数据、检测方法、分析结果、结论(明确检测桩质量等级)和建议(能否用于工程桩)的《桩身混凝土质量评价和桩基承载力判断》报告。
(7)桩基施工: 桩基施工需按有关施工规范,规程要求进行,必须加强取样、记录工作。清孔完毕后立即放置钢筋笼,并浇筑砼,以防孔壁坍塌。每根桩均要按图埋设声测管,以便用超声波检测法检查桩身混凝土完整性及质量,同时应采取防护措施,保证声测管在施工中不被阻塞。检测完毕后,用55号水泥浆灌实声测管。灌注桩桩顶标高应比设计值高出一定高度以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除(数量表未计此段混凝土数量),剩余桩头应无松散层。
(8)桩基础可根据实际情况调整基底标高,但必须保证嵌岩深度(嵌入完整的中风化岩石不小于5米)。 6、普通钢筋施工
(1)所有钢筋的加工、安装和质量验收等均应严格按照《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)的有关规定进行。
(2)直径大于22mm的钢筋接长采用闪光对焊,其技术标准须符合有关规范规定。有困难时可采用双面搭接焊(焊缝长度大于5d)或套筒冷挤压,不得采用气压焊,其技术标准须符合有关规定。钢筋接头应避开主要受力区,同一截面钢筋接头不得超过全截面钢
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筋接头的1/3,钢筋接头位置须错开布置,1米范围算是同一截面,钢筋骨架应绑扎,焊接牢固,不得有浮筋,45度弯起钢筋弯起直径不得小于10d,,以免损伤钢筋,钢筋骨架严禁践踏,以免变形,减少结构尺寸,浇筑混凝土须搭设搭板。
(3)凡因工作需要而断开的钢筋当再次连接时,必须进行焊接,并应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)的有关规定。
(4)图中除注明者外,主要受力钢筋保护层为3.0cm,结构外层钢筋的净保护层为2.0cm。
(5)钢筋接长首选闪光对焊,也可是条件允许选用搭接焊、绑条焊,禁止采用气压焊、点焊等质量不稳定焊接方式。
7、混凝土主拱圈其他施工事项
(1)主拱圈混凝土施工时建议砼的浇注顺序为低处向高处进行。 (2)主拱圈施工时需注意预埋件设置,不得遗漏。
(3)混凝土主拱圈均采用支架法现浇施工,采用一次落架施工。
(4)应保证支架具有足够的强度和刚度,对支架的变形应作充分估计,应采用预压措施验证支架的可靠性。支架预压荷载不小于120%结构体重量。
(5)拱架预压时间不得少于3天,预压过程中可以根据现场需求进行分段预压或是整体预压。
(6)拱架预压过程中,应派专门技术人员进行现场监督,做好地基沉降监测和拱架变形数据的记录与分析处理。
(7)待主拱圈混凝土强度达到规范要求,对主拱圈进行两端对称加载。 (8)预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架标高。