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拱桥设计说明设计说明

2021-11-20 来源:独旅网
杭州市三官塘路(建华路~艮山东路)工程 设计号:路16-200711

七号港桥施工图设计说明

一、工程概况

七号港桥桥梁中心桩号:K0+397.270,桥长26.103m,桥梁与路线斜交,斜交右偏(桩号前进方向右侧)角度84°。本桥采用单孔15m上承式钢筋混凝土板拱桥;下部结构桥台2、计算行车速度:50km/h 3、设计荷载:城-A级 4、设计基准期:100年

5、抗震标准:按地震基本烈度Ⅵ度设防,地震动峰值加速度0.05g。 采用重力式桥台,桩基础采用钻孔灌注桩基础。

二、设计依据

⑴ 城市桥梁设计规范(CJJ 11-2011) ⑵ 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)

⑶ 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004) ⑷ 公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007) ⑸ 城市桥梁抗震设计规范(CJJ 166-2011)

⑹ 公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/T B07-01-2007) ⑺ 城市桥梁桥面防水工程技术规程(CJJ 139-2010) ⑻ 公路交通安全设施设计细则(JTG/T D81-2006) ⑼ 公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006) ⑽ 公路桥涵施工技术规范(JTJ/T F50-2011) ⑾ 公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004) ⑿ 预应力桥梁用塑料波纹管(JT/T 529-2004) ⒀ 城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ 2-2008)

⒁ 公路工程质量检验评定标准(土建工程)(JTG F80/1-2004) ⒂ 公路工程基桩动测技术规程(JTG/T F81-01-2004) ⒃ 初步设计文件评审意见 ⒄ 其它相关文件及批复

三、设计标准

1、道路等级:城市次干路

6、结构设计安全等级:二级(结构重要性系数1.0) 7、结构环境类别:Ⅰ类

8、通航水位4.4m;50年一遇排涝水位5.09;通航净空≥2.0m。

四、工程地质情况

1、场地岩土层的构成和特征

拟建场地准平原地区与山前地段第四系地层分布特征和基岩埋深均有较大变化,拟建场地地层结构大致可分为:

现根据本次勘探,在地表向下67.0m勘探深度范围内,根据外业勘探、双桥静力触探曲线线形和以《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85)命名规则的室内土工试验结果分层定名,拟建场地地层可分为八大层,细分为14亚层,自上而下描述如下:

4.1.1第四纪地层特征:

①填土(Q4):灰褐色、灰黄色、黄褐色、杂色,内含少量碎石、碎砖、石子等的建筑垃圾和生活垃圾,松散,性质不均,含有机质和植物碎屑,层厚0.5~5.6m。

②亚砂土(Q4):灰黄色、灰褐色、灰色为主,很湿,稍密为主,部分中密,局部为粉砂,摇振反应迅速,干强度低,韧性低,含云母及氧化铁,层顶高程为2.36~4.92m,层厚0.5~3.0m。

③-1 亚砂土(Q4):灰黄色、灰褐色、灰色为主,很湿,稍密为主,部分中密,局部为粉砂,摇振反应迅速,干强度低,韧性低,含云母及氧化铁,层顶高程为4.25~-1.40m,层厚1.3~5.9m。

③-1a 亚粘土(Q4):灰色,软塑~流塑,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,含有机质,局部为淤泥质亚粘土或亚砂土,层顶高程为2.01~0.98m,层厚0~3.1m。

③-2 亚砂土(Q4):灰黄色、灰褐色、灰色为主,很湿,中密,局部为粉砂,摇振反

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杭州市三官塘路(建华路~艮山东路)工程 设计号:路16-200711 应迅速,无光泽反应,干强度低,韧性低,含云母及氧化铁,层顶高程为-0.28~-3.25m,层厚1.00~6.2m。

③-2a 亚粘土(Q4):灰色,软塑,微层状~层状,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,含有机质及少量白色贝壳碎屑,局部为亚砂土或淤泥质亚粘土,层顶高程为-2.45m,层厚0~0.8m。

③-3粉砂(Q4):灰色、灰褐色,中密,摇振反应迅速,干强度低,韧性低,局部为亚砂土,层顶高程为-2.45~-7.18m,层厚3~10.6m。

③-3a 亚粘土(Q4):灰色,软塑,微层状,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,含有机质及少量贝壳碎屑,局部为亚砂土或淤泥质亚粘土,层顶高程为-6.74~-10.12m,层厚0~3.6m。

④淤泥质亚粘土(Q4):灰色,流塑,饱和,微层理,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,含有机质及贝壳碎屑,部分为淤泥质粘土,层顶高程为-12.55~-14.28m,层厚3.7~14m。

⑥ 亚粘土(Q4):灰色、灰褐色,软塑为主,微层状,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,含有机质及少量贝壳碎屑,部分为淤泥质亚粘土,层顶高程为-16.85~-28.28m,层厚2~10.7m。

⑦亚粘土(Q3):灰黄色、灰绿色,可塑为主,微层理,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,含少量钙质结核,局部粘土,层顶高程为-28.57~-30.38m,层厚0~3.20m。

⑨-1a粉砂(Q2):灰色、灰褐色,中密,摇振反应迅速,干强度低,韧性低,部分为细纱或中砂,层顶高程为-26.04~-32.58m,层厚0~9.5m。

⑨-1圆砾(Q2):青灰色、局部灰黄色,中~密实,砾石含量为45%~55%,局部为砾砂,磨圆度较好,一般呈圆状~次圆状,最大粒径达10cm以上,一般在2~7cm,砾石成分为粉砂岩及火山岩等,充填物为砂,层顶高程为-29.95~-40.47m,层厚1~6.0m。

⑩-3弱风化粉砂岩(K):灰黄色,粉砂结构,块状构造,岩芯较完整呈柱状,为软岩,锤击易碎、清脆,裂隙一般发育,岩体基本质量等级为Ⅴ级,层顶高程为-55.97~-56.08m,厚度大于5米,未揭穿。

2、场地岩土工程性质分析与评价

本地区主要沉积了一套河漫滩相~浅海相~海陆过渡相~河床相沉积物,没有崩塌、滑坡等不良地质作用存在,未见有影响场地稳定性的全新活动断裂通过,场地稳定性好,

满足拟建道路、桥梁的稳定性要求,满足本工程建设的要求。

本建设场地地表填土层主要为①层填土层,厚度变化较大,性质差,不宜利用;其下为②层亚砂土,力学性质一般,可作为拟建道路路基和管线的基础持力层,应注意该层局部地段厚度较小、埋藏较深;③-1层亚砂土,性质较好,厚度基本稳定,可作为拟建道路路基和管线的基础持力层,但夹层③-1a 亚粘土,性质差;③-2 亚砂土,性质较好,但夹层③-2a 亚粘土,性质差;③-3层粉砂,性质好,但夹层③-3a 亚粘土,性质差;④层淤泥质亚粘土、⑥层亚粘土为本工程的主要软弱层,含水量高、孔隙比大、低强度、高压缩性,工程性质极差;⑦层亚粘土,性质尚可,⑨-1a层粉砂,性质较好,其下有更好的持力层⑨-1层圆砾,工程性质好,分布均匀,可作为拟建桥梁基础的桩基持力层。

场地内基岩风化层不发育,第四纪地层⑨-1圆砾下直接为弱风化粉砂岩,分布基本稳定,性质好、厚度大,可作为大荷载建筑物的桩基持力层。

3、场地水文地质条件及评价

本区存在有一潜水含水层,潜水含水层为地表下1.0m左右,地下水为孔隙潜水,水化学类型为CI-—HCO—Ca、Ma型,pH=7.0。潜水埋藏较浅,在勘察期间在钻孔内测得其埋深在地表下0.9~3.0米,相当于国家高程的2.75~4.55米之间,该层潜水主要受大气降水和河水补给,地下水位随季节性有所变化。

根据本次勘探时在钻孔ZK28内所取水样进行水质简分析试验结果,按《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)有关指标规定,分析评价得出:本场地地下水、地基土对钢筋混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀性弱。

4、场地地震效应分析与评价

根据国标《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)的规定,拟建场地的抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,属于对建筑抗震不利地段。

根据本场地土的性质,依据《建筑抗震设计规范》(GBJ 50011-2001)表4.1.3之规定,可确定该场地地基土类型为软弱场地土;本场地覆盖层厚度约为60m,判定建筑场地为Ⅲ类场地。

根据国标《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)规定,本区抗震设防烈度为6度,可不进行液化判别。

5、场地不良地质作用

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杭州市三官塘路(建华路~艮山东路)工程 设计号:路16-200711

本拟建场地勘探孔位置处及建筑场地均未发现崩塌、滑坡等不良地质体及不良地质作用。本地区上部沉积的三角洲相沉积物中,普遍分布有亚砂土,该土层在一定动水压力作用下极易产生流砂、管涌现象。但场地内河流、池塘、暗塘较多以及沿线填土厚薄不均,施工中应引起重视。

五、材料

1. 混凝土

C40砼:主拱圈、副拱圈及系梁 C30砼:拱座、承台 C30水下砼:桥台桩基 C25砼:克顶

C20砼:人行道垫层、桥面调平层及桥台承台底垫层 C20片石砼:侧墙 2.沥青混凝土

4cmSMA-13型细粒式改性沥青混凝土 5cmAC-20C型中粒式沥青混凝土 7cm AC-25C型粗粒式沥青混凝土 3.石料

片石:一般指用爆破或楔劈法开采的石块,其中部厚度不应小于150mm(卵形或薄片者不得采用),强度等级不低于MU30。

块石:形状应大致方正,上下面大致平整,厚度为200mm~300mm,宽度约为厚度的1.0~1.5倍,长度约为厚度的1.5~3.0倍,强度等级不低于MU30。

4.其它

拱上填料:轻质粉煤灰; 台后填土:级配塘渣; 装饰:毛石和天然石料; 栏杆:青石栏杆; 护拱:采用M10浆砌片石;

主拱与拱上填料之间采用防水层(三油二毡)隔开。

变形缝采用沥青木丝2cm处理。 5.钢材

钢绞线:应采用符合中华人民共和国国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224-2003)规定的高强度低松弛钢绞线,单根钢绞线公称直径15.2mm,抗拉标准强度为fpk=1860MPa。

钢筋:HPB300钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)的规定;HRB400钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007)的规定。

六、设计要点

(一)初步设计评审意见执行情况 施工图设计严格按照初步设计意见执行。 (二) 桥梁总体设计 1.高程与坐标系统

采用1985国家高程基准、杭州坐标系。 2.纵断面设计

本桥设计起点设计高程8.524m,设计终点设计高程8.563m。全桥位于竖曲线上,最高点高程为8.629m;

4.横断面设计

从南向北布置为:0.25m栏杆+3.0m人行道+2.5m绿化带+3.5m 非机动车道+2.0m侧分隔带+ 7.5m机动车道+1.0m中央分隔带+12.5m机动车道+1.0m机非分隔带+3.5m 非机动车道+3.5m人行道+0.25m栏杆=40.5m。

根据管线过桥要求,在南侧人行道下预留给水管通道,北侧人行道下预留煤气管道通道。电力、电信也布置与人行道下随桥过河。

桥面设置1.5%的单向横坡。 (三) 上部结构

主拱圈跨径为L=15m,矢高为f=3.1m,矢跨比f/L=1/4.839,主拱圈工轴线采用圆曲线,曲线半径R=10.623m。主拱圈厚度为0.5m,采用钢筋混凝土结构。

副拱圈跨径为L=2.5m,矢高为f=0.7m,矢跨比f/L=1/3.571,主拱圈工轴线采用圆曲

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杭州市三官塘路(建华路~艮山东路)工程 设计号:路16-200711 线,曲线半径R=1.466m。主拱圈厚度为0.25m,采用钢筋混凝土结构。

(四) 下部结构

桥台采用重力式桥台,台身高在3.931m;基础采用双排桩接承台形式,承台厚度为2.3m,桩基直径为1.2m,桩长为45m,桩基均采用钻孔灌注桩,桩底进入圆砾层。

为平衡拱桥水平推力,在承台间设置系梁,系梁尺寸为0.6mx0.6m,系梁采用预应力混凝土结构。

(五)桥面铺装

桥面铺装由下至上为: 沥青油毛毡防水层+平均33.8cmC20砼调平层+封层+PC-2型乳化沥青透层+ 7cm厚AC-25C型粗粒式沥青混凝土+5cmAC-20C型中粒式沥青混凝土+4cmSMA-13型细粒式改性沥青混凝土。

(六)人行道栏杆

人行道两侧均采用青石栏杆。 (七)桥面排水

桥面积水由横坡最低处经纵坡汇入桥头两侧道路雨水口内。 (八)强制性条文执行情况

本设计严格执行中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》有关规定。

七、施工注意事项

施工时除严格遵守中华人民共和国交通部颁标准《公路桥涵施工技术规范》、《公路工程质量检验评定标准》有关要求外,尚应注意:

(一) 材料

1.混凝土:上部结构采用高强度等级混凝土,因而必须仔细研究确定施工工艺和选用的材料,进行高强混凝土最佳配合比设计与试验,控制质量,控制标准和检测方法,并严格执行;为保证全桥颜色的一致性,建议采用同一厂家同一品牌的水泥用料。

2.钢材:普通钢筋、预应力钢材和锚具应按设计技术指标进行购货,并按照中华人民共和国交通部颁标准《公路桥涵施工技术规范》有关要求,进行严格验收和检验。 (二)上部结构施工

1.本桥上部结构采用满堂支架现浇,施工中应做均匀卸架设计。为减小砼收缩的影响,

拱圈的砼应采用干湿性砼。拱上建筑由拱脚向拱顶均衡对称进行施工。拱圈砼若条件允许,应一次浇筑,若分浇筑,其工作缝位置需经设计单位同意。

2.预拱度设置:主拱拱顶的预拱度为1.8cm,按二次抛物线分配。

3.主拱两个铰均采用钢筋暗铰,暗铰钢筋在铰位置15cm范围内须进行防锈处理,处理方案为:防锈漆一道,沥青二道。

4.所有料石加工尺寸需准确,表面加工需精细,料石之间接触面需平直,水泥砂浆应饱满。

5.桥面结构层施工要求参考道路施工图。 6.拱顶设三油二毡防水层

7.构件浇筑前应严格检查预埋件、预留孔的位置和数量,确保准确无误。

8.施工单位施工前,应认真进行拱架计算,以确保施工安全。卸拱架之前须保证拱的强度和刚度。

9.为防止砼裂缝和边棱磁损,砼强度达到25MPa时方可拆侧模。 10.拆除支架应由拱脚至拱顶对称、均衡进行,并注意观测拱肋变形。

11.拱上填料应两侧对称进行回填,分层夯实,每层厚度不大于30cm,压实密实度同路基要求,并不小于95%,应采用人工或小型机械压实,严禁采用大型机械回填和碾压。

(三)下部结构施工

1.桩基施工前,施工单位在校核桩位坐标无误后方可放样,并且在放样完毕后应用

钢尺对桩位进行多方位的丈量校核,确认无误后方可施工桩基。

2.钻孔桩钻孔时应严格按照《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)中有关桥梁工程的基础施工规定进行施工。

3.施工时如果发现实际地质情况与设计地质资料所揭示的有出入时,应及时通知监理和设计代表,以便研究调整桩长。

4.桩基应严格清孔,桩底沉淀厚度应小于10cm,由于桩位范围内多处出现淤泥质亚粘土、软塑、流塑性亚粘土等不良地质,施工单位应采用可靠的施工措施,确保钻孔不出现塌孔、缩颈等情况。采用机械成孔的桩基应逐孔进行质量检测。

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5、系梁施工

(1)系梁施工前应对系梁第地基进行夯实处理,系梁底部从上之下设置10cmC15素混凝土垫层+20cm级配碎石垫层。

(2)系梁预应力张拉

系梁混凝土浇筑后,对混凝土试件检查,强度大于设计强度的90%,龄期达到7天后方可张拉。钢绞线应左右对称张拉,张拉顺序详见《施工步骤图》。放张将千斤顶缓慢分次回油到零,再用砂轮切割机对称切割钢绞线。空心板上拱值不大于2.5cm。

对已浇筑的系梁要求经过如下三个方面校核后,方可进行下一步施工: a、截面各细部尺寸中线误差是否满足施工规范要求; b、混凝土强度是否达到设计强度;

c、预应力的锚下控制张拉力和钢绞线的伸长量是否达到设计值。

并应随时测量,根据实际情况进行调整。张拉程序按照《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)进行。

(3)管道压浆

预应力管道应在张拉后尽早压浆,要求管道压浆密实,水灰比不大于0.4,不允许掺氯盐、铝粉,可掺减水剂,其掺量由试验决定,为减少收缩,可掺入专用膨胀剂。压浆标号为M40。

压浆前应用压缩空气或高压水清除管道内杂质,然后压浆。压浆排气管出口在压浆过程及浆体初凝前应高于管道不小于50厘米。

6.桥台后填土顺序要求:张拉系梁N1钢束->施工拱圈->张拉系梁N2钢束->先填至桥台高一半处->架设拱上建筑->填土至铺装底标高。

7.拱上和台后填料或填土应两侧对称进行回填,分层夯实,每层厚度不大于30cm,压实密实度同路基要求,并不小于95%,应采用人工或小型机械压实,严禁采用大型机械回填和碾压。

(四)钢筋施工

1.所有钢筋的加工、安装和质量验收等均应按照《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)的有关规定进行。

2.凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时,必须进行焊接并应符合施工技术规范的有

关规定。

3.施工中若钢筋发生矛盾,允许进行适当调整布置,但混凝土保护层厚度应予以保证。 4.图中所示“[”形钢筋全部是受力钢筋,应严格按照图纸要求将上下弯钩钩在外层钢 筋上,绝对禁止因任何原因将此类钢筋取消或裁断。

5.直径大于等于12毫米的钢筋采用焊接接长,直径大于等于20毫米的钢筋接长建议采用等强镦粗直螺纹连接技术,其质量标准应符合《钢筋机械连接通用规程》(JG107-96)及建筑工业行业标准《镦粗直螺纹钢筋接头》(JG/T3057-1999)要求;也可以采用焊接接长,焊缝长度必须满足规范要求。 (五) 桩基检测

桩基竖向极限承载力检测:采用高应变动测法进行检测,桥台单桩竖向极限承载力为2950KN,抽检率不少于桩总数的5%。

桩基完整性检测:推断缺陷类型及其在桩身中的位置,并对桩长是否达到设计要求进行校核。全桥基桩50%预埋声测管,采用超声波检测法进行检测。其余50%桩基采用低应变动力检测法进行检测。 (六)其它要求

1.过河管道、通讯电缆等预埋件应注意预埋。其构造要求、位置见各专业施工详图。 2.路灯过桥具体设置见照明设计详图。

3. 图中装饰风格和材料可根据实际情况和具体经济条件进行调整,最终由建设方确定。 4.未尽事宜,按照《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)及局部修订条文执行。

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