大桥设计说明

-1-设计说明一、桥梁概况本桥为上跨G60高速而设，上部构造为24+40+24m现浇预应力混凝土连续箱梁，桥墩采用双柱式圆柱墩，扩大基础；桥台为重力式U型桥台，扩大基础。中心桩号为匝道K2+690.000。与G60高速交叉桩号：本项目K2+690.180=G60高速K2106+960，交叉角度90.3415°，交叉处G60高速高程1748.483m，本项目设计高程1769.738m，高差21.255m；1号桥墩距G60高速路基边缘7.077m，2号桥墩距G60高速路基边缘6.585m，桥梁的建成没有侵占高速的建筑界限，能保证道路的通行能力。桥位处原有一跨拱桥跨越高速公路，为G320国道跨越G60高速而设，桥梁全宽8.5m，设计时考虑减少桥梁施工对高速路运营的影响及节省投资，没有拆除原桥，而是利用原桥作为左幅桥梁的人行道。二、技术标准1)桥涵设计荷载：城－A级，人群荷载：按规范取值，2)桥梁净空：左幅：0.5m护栏+16.5m行车道+0.5m护栏，全宽17.5m；右幅：0.5m护栏+16.5m行车道+0.5m护栏，全宽17.5m，3)车道数：双向八车道，4)道路等级：主干路，5)桥面横坡：2%的双向坡度，6)抗震设防措施等级：7。三、设计规范《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)《公路沥青混凝土路面设计规范》(JTGD50-2006)《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ073.2-2001）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)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。四、桥址处自然地理及水文、地质情况详见《白泥凹大桥施工图设计阶段工程地质勘察报告》。五、桥梁设计1.主要材料1)混凝土箱梁及其桥面铺装采用C50混凝土，其轴心抗压设计强度4.22cdfMPa，轴心抗拉设计强度83.1tdfMPa，弹性模量Ec=3.45×104MPa。人行道、护栏、墩身、台帽、桩基础采用C30混凝土，其轴心抗压设计强度8.13cdfMPa，轴心抗拉设计强度39.1tdfMPa，弹性模量Ec=3.0×104MPa。扩大基础采用C25混凝土，其轴心抗压设计强度5.11cdfMPa，轴心抗拉设计强度23.1tdfMPa，弹性模量Ec=2.8×104MPa。重力式U型桥台采用C25片石混凝土。2)粗集料应采用连续级配，碎石宜采用捶击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防止混凝土浇筑困难或振捣不密实。3)沥青混凝土-2-应满足《公路沥青路面设计规范》的要求。4)水泥水泥质量应符合国家标准（GB175-2007）规定要求。5)天然建筑材料C50混凝土的粗骨料应采用轧制碎石，细骨料应采用中粗砂。6)普通钢筋HPB300钢筋：应符合国家标准（GB1499.1-2008）规定要求。HRB400钢筋：应符合国家标准（GB1499.2-2007）规定要求。7)预应力钢筋预应力钢绞线采用抗拉强度标准值MPafpk1860、公称直径mmd2.15的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》的规定。8)型钢钢材普通钢板：采用Q235，应符合国家标准（GB/T709-2006）规定要求。9)焊接材料HPB300钢筋：采用E4303焊条HRB400钢筋：采用E5003焊条（帮条焊，搭接焊等）采用E5503焊条（窄间隙焊）10)伸缩缝伸缩缝采用D80型伸缩缝。11)其他材料锚具：箱梁正锚具采用圆形锚具及其配套的配件（包含螺旋筋），预应力管道采用圆形塑料波纹管。支座：采用JPZ盆式支座，其材料和力学性能均应满足现形国家和行业标准的规定。2.设计要点1)本桥采用的设计基准期为100年，设计使用年限100年。2)桥型布置桥梁上部结构为24+40+24m现浇预应力混凝土连续箱梁。桥梁全长99m。桥梁起点桩号为K2+641.000，桥梁终点桩号为K2+740.000。本桥平面位于直线上，桥面纵坡为3.9%。3)上部构造上部构造为24+40+24m现浇预应力混凝土连续箱梁，箱梁采用部分预应力A类构件设计，端横梁和中横梁按钢筋混凝土构件设计。上部构造采用现浇预应力混凝土连续箱梁，箱梁左幅采用单箱三室断面，右幅采用单箱四室断面，梁高2.3m，跨中断面顶板厚250mm，底板厚250mm，腹板厚500mm。箱梁的设计参数如下：混凝土：重力密度γ=26.0kN/3m，弹性模量为Ec=3.45×410MPa；沥青混凝土：重力密度γ=24.0kN/3m；预应力钢筋：弹性模量Ep=1.95×105MPa，松驰率ρ＝0.035，松驰系数ζ＝0.3；锚具：锚具变形、钢筋回缩取6mm（一端）；管道摩擦系数：ｕ＝0.25；管道偏差系数：κ＝0.0015；支座不均匀沉降：Δ＝10mm；竖向梯度温度效应：考虑沥青铺装层和桥面现浇层对梯度温度的影响,按现行规范规定取值。年平均相对湿度：55％。箱梁设计不设置预拱度。桥面铺装采用40mmAC-13细粒式沥青混凝土+60mmAC-16中粒式沥青混凝土7+100mmC50混凝土现浇层，面层与底面层间设黏层，黏层沥青可用乳化沥青、改性沥青或热沥青，洒布数量为0.5kg/m2。底层与现浇层间涂刷SBS改性沥青防水材-3-料三遍，厚度为1mm。桥面横坡由箱梁进行调整。桥梁支座采用JPZ系列新型盆式橡胶支座。伸缩缝位于两岸桥台台口，全桥共设2道D80伸缩缝。桥梁钢筋混凝土护栏按防撞等级SS级进行设计。4)下部构造a)桥台为重力式U型桥台，明挖扩大基础，桥台扩大基础应置于中风化岩层中，要求地基容许承载力均不小于0.5MPa。b)桥墩为柱式墩、桩基础，桥墩墩身尺寸为直径2000mm，桩基础直径为2200mm。桩基础要求嵌入深度不应小于3d，桩基础要求基岩饱和单轴抗压强度标准值不小于10MPa5)施工方案箱梁采用支架现浇施工，在支架搭好之后，浇筑混凝土之前须对拱架进行预压，基础采用明挖，墩身采用翻模现浇施工，桩基础采用机械成孔施工。3.施工要点1.对设计文件中所提供的高程等应进行仔细核查，确认无误后方可实施。基础施工时，需随时将实际地质状况与所提供的钻探资料进行对照，如有不符，应及时与我公司联系。2.各墩台基础应下到设计标高，以推荐持力层为准，与设计出入较大时，应通知设计单位作变更设计。基础施工时在达到设计标高后，应通知监理、业主到现场验基后，方可进行下道工序施工。3.待箱梁张拉压浆封锚完成后再浇筑桥台前墙。4.施工单位对支架应进行验算，验算时应考虑以下荷载：模板、支架自重；新浇筑混凝土、钢筋的重力；施工人员及施工设备、施工材料等荷载；振捣混凝土时产生的振动荷载；新浇筑混凝土对模板侧面地压力；混凝土入模时产生的水平方向的冲击荷载；支架所承受的风荷载。验算时自重荷载系数宜乘以1.2倍的系数。施工单位在对支架进行验算时应严格控制支架的刚度，其弹性扰度应不大于结构跨度的1/2000，且不得超过50mm。应对支架的整体稳定性和局部稳定性进行验算，抗倾覆稳定系数应不小于1.5。5.预应力管道定位钢筋应设置准确，管道半径小于50m时每隔500mm设置一处，其余部分每隔1000mm设置一处。管道的连接必须保证质量，应杜绝因漏浆造成预应力管道的堵塞。6.钢绞线进场后，应按照规范进行验收，并对其强度、伸长值、弹性模量、外形尺寸进行检查、测试。锚具进行裂缝探查，夹片进行硬度试验。7.预应力钢束的锚下螺旋筋由厂家提供，设计不另出图纸。8.箱梁在绑扎钢筋、浇筑混凝土过程中，严禁踏压波纹管，防止其变形或位移，影响钢绞线的穿束及张拉。混凝土振捣时应尽量避免振捣器与波纹管直接接触。9.顶、底板采用分层浇筑时，分层面宜选择在腹板高度1/3~1/2（距底板）之间，自底板混凝土浇筑起应在两天内完成顶板混凝土的浇筑，最好在底板混凝土即将初凝前开始浇筑顶板混凝土，以减少因顶底板混凝土龄期差别造成顶板和翼缘板混凝土的收缩裂缝。10.浇筑箱梁时，应振捣混凝土，特别是锚下、普通钢筋密集处及波纹管下方的混凝土，防止出现蜂窝状。混凝土浇筑完成后，应注意养护，确保质量。11.现浇主梁钢束必须待混凝土强度达到设计强度的90%，且混凝土龄期不小于7天，方可张拉。张拉预应力钢束时采用张拉吨位和伸长值双控。12.预应力张拉遵循对称长拉德原则进行。13.预应力钢束张拉完成后应立即进行压浆，切割钢绞线应采用砂轮切割机等进行冷切割，禁止采用烧割。压浆结束后应用高压水枪对箱梁进行冲洗，防止浮浆粘结，影响封锚混凝土结合质量。-4-14.在施工过程中，为方便内模的拆除，可在箱梁顶部开设人孔，人孔开设位置每个箱室应错开，开孔位置应预留钢筋，待施工完成后，补强钢筋，浇铸混凝土，封闭人孔。15.墩台基础标高视基础地质变化情况，可适当调整基底标高，但必须保证基础嵌入基岩深度和明挖基础要求的地基承载力16.台身强度达到设计强度的75％以上时，方可进行填料，填料必须分层填筑压实，每层表面平整，路拱合适。17.必须严格控制桥墩桥台基础位置和尺寸放样的准确性。18.支座、人行道道梁、伸缩缝及桥面泄水管等构造所需的预埋件或预埋钢筋，在浇筑相应部位的混凝土时应按设计预埋，不得遗漏。19.桩基浇筑完成后应按照桩基检测规范、规程对桩基进行检测。20.桥面铺装混凝土施工前，应将箱梁顶表面凿毛，清除表层浮浆，并用水冲洗干净，然后涂刷防水层。21.严格控制支座高程。避免支座脱空，四氟滑板支座应设置防尘罩。22.未尽事宜须严格按照现行《公路桥涵施工技术规范》执行。4.混凝土耐久性要求：（1）配制耐久性混凝土一般应选用品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。（2）混凝土中的总碱含量一般不宜超过1.8kg/m3。（3）配制耐久混凝土所用的粉煤灰、磨细矿渣、硅灰等矿物掺和料，应保证品质稳定、来料均匀。矿物掺和料的用量与水泥中的粉煤灰、矿渣等混合材料加在一起，在混凝土凝胶总量中的比例应当符合对不同环境类别下的要求。最好不用商品复合矿物掺和料，而在配制混凝土时根据工程需要灵活变动复合的比例。○1粉煤灰选用通过电收尘、干排放的Ⅰ、Ⅱ级低钙粉煤灰（CaO≤10%），重点控制其含碳量（以烧失量表示）。○2磨细高炉水淬矿渣选用磨细高炉矿渣的勃氏比表面积不宜低于350m2/kg，一般也不宜超过450m2/kg。○3硅灰硅灰中二氧化碳的含量宜≥85%，勃氏比表面积≥18000m2/kg。硅灰掺量一般不超过凝胶材料总重的8%，且宜与其他矿物掺和料复合使用。（4）新型凝胶材料原料的使用，必须有可靠的科学实验依据，证明其配制的混凝土耐久性能够满足工程使用的环境条件，并通过技术鉴定。（5）配制耐久性混凝土的集料应满足以下要求：粗集料质地均匀、粒形（针片状颗粒含量〈7%）和级配良好、洁净且坚实（压碎指标不大于10%，吸水率不大于2%），为减少混凝土用水量宜用单粒级石子进行两级配或三级配投料使用。细集料为级配良好的中粗河砂。当缺少河砂资源时，经试配合格，亦可使用符合国家标准的人工砂。（6）配制耐久性混凝土选用的化学外加剂应符合如下要求：○1选用高效减水剂或复合减水剂，应通过净浆实验检验比较其与工程所用水泥、矿物掺和料以及其他外加剂之间的相容性。高效减水剂中硫酸钠的含量不大于减水剂固体净重的15%。○2选用的引气剂或引气型外加剂应有良好的气泡稳定性，符合国家标准（GB8076）中有关快冻实验检测的要求，并能出示合格数据和在类似的工程施工方法（泵送、振捣等）中成功应用的证明。用于提高混凝土抗冻性的引气剂、减水剂和复合外加剂内，均不得掺有木质磺酸盐成分。○3不得采用含有氯盐的防冻剂。在气温不低于-15℃的条件下，应尽量不使用防冻剂而采用蓄热法施工。-5-（7）混凝土拌和料中因各种原材料（水泥、矿物掺和料、集料、外加剂和拌和水等）引入的水溶氯离子总量，对一般环境下处于潮湿和干湿交替环境条件的钢筋混凝土，应不超过凝胶材料重的0.2%；如不受潮湿，则不超过0.3%。（