交通土建专业-某城市大桥设计

桥梁施工图设计总说明书一、工程概述（一）工程地质概况1.工程地质特征据野外钻探情况及室内土工试验成果分析，按公路桥涵地基与基础设计规范对地基岩土类别的划分标准，场区内土层自上而下可分为：层杂填土、层素填土、层耕植土、层表土、层新近沉积粉质粘土、层粘土、层粉质粘土、层圆砾、层红粘土、层角砾岩、层角砾岩。现将各岩土层特征分述如下：层杂填土（Q 4ml）：杂色，结构松散稍密，主要由块石、碎石、碎砖、灰渣混杂粘性土等组成，该层分布于左岸岸坡附近。厚度为 1.04.0m 左右。堆填时间小于 10 年。层素填土（Q4 ml）：黄褐褐灰色，结构多呈松散状，主要由粘性土组成，局部含有碎石、灰渣等。该层分布于左岸 9 号墩一带。厚度为 2.4m 左右。堆填时间小于 10 年。层耕植土（Q l）灰褐色灰黄色，含少许有机质土块及植物根系，淋滤作用强烈，表现为粉质粘土，经人工耕植作用，原状结构已遭破坏，结构松散稍密，该层覆盖于右岸地表，揭露层厚 0.5 m。层表土（Q el）：灰黄褐黄色，可塑状，结构稍密，湿稍湿，无摇振反应,稍有光滑,干强度中等,韧性中等，有淋滤痕迹，局部裂隙发育。该层覆盖于沿线绝大部分地表，层面埋深 00.5m。层新近沉积粉质粘土（Q 4al）：浅灰色 ，结构稍密，湿，多呈可塑状，手搓粉砂强，土芯不易成形。无摇振反应,稍有光滑,干强度低,韧性低。一般分布于河岸坡一带表面，据调查厚，其厚度变化较大，一般为0.53m。粘土（Q 3 2al）褐黄色，结构紧密，稍湿，多呈硬塑状，局部呈坚硬状，无摇振反应,稍有光滑,干强度高,韧性中等。该层是两岸阶地的主要土层之一，左岸主要分布于 1922 号墩一带，右岸几乎全线分布。层面埋深 1.51.6m，揭露厚度 3.58.4m。该层系中等压缩性土。层粉质粘土（Q 3 2al）褐黄色、紫红色、深灰色，结构紧密，湿，多呈硬塑状，手搓略具粉砂感，无摇振反应,稍有光滑,干强度高,韧性低。该层主要分布于右岸，层面埋深 1.27.0m，揭露厚度1.210.6m。该层系中等压缩性土。层圆砾（Q 3 2al）：松散状，颗粒磨圆度较好，分选性较差，粒径大于 20的颗粒含量占 2030%，一般粒径 25cm，成份为石英砂岩类，磨圆度较好，浑圆度一般，充填物为褐黄色亚粘土及粉细砂。该层分布于右岸，层面埋深 015.6m，揭露厚度 1.58.8m。1层硬塑状红粘土（Q 4el）褐黄深褐色，稍湿，土质均匀，摇振无反应，光滑，干强度高，韧性中等，含风化岩屑及岩粉，往下土体趋细腻粘滑、韧性高。该层系左岸主要土层，层面埋深0.310.0 m，揭露厚度1.015.3m。右岸零星分布于基岩面附近，层面埋深6.5m，揭露厚度3.8m。该层系中等压缩性土。该层红粘土的WL平均值为64.2，Ir平均值为1.79，Ir=1.4+0.0066WL1.82，按岩土工程勘察规范GB500212001表6.2.23判别，IrIr ，场区层红粘土收缩后复浸水膨胀不能恢复到原位。2层可塑状红粘土（Q 4el）深褐色，湿，土质均匀，摇振无反应，光滑，干强度高，韧性高，含少许风化岩屑及岩粉，土体细腻粘滑、韧性高。该层不连续分布于左岸基岩面附近，层面埋深6.510.0 m，揭露厚度3.13.5m。该层系中等偏高压缩性土。层角砾岩（C 3m）该层基岩为上石碳统马平组（C 3m） ，褐红色为主，据查阅区域地质资料，其走向大致呈东西向，倾向南，倾角约 15 度。碎屑结构，块状构造，滴盐酸轻微反应。该层岩石分布于ZK4ZK6 一带。按其风化程度不同和岩石的完整性可分为：-1 层强风化角砾岩；-2 层弱风化角砾岩；-3 层微风化角砾岩；各层特征分述如下：-1 层强风化角砾岩该层一般发育于基岩层表面，褐红色，风化裂隙特别发育，无泵钻进欠平稳，进尺快，岩芯多呈粉状及砂状，少数碎块状，部分岩芯混粘性土，部分碎块用手可折断。本次钻探于ZK4 有揭露，层面埋深 13.1m ，揭露层厚为 1.4m。-2 层中风化角砾岩褐红色，无泵钻进进尺较慢，感觉平稳，由于闭合裂隙发育，被机械破碎后，岩芯多呈碎块状及碎屑状，部分呈大块状，较新鲜，性脆质硬，岩块锤击易碎，表面见闭合裂隙发育。厚度不均匀，层面埋深 12.814.1m ，揭露层厚为 3.04.1m。-3 层微风化角砾岩褐红色，钻进进尺较慢，感觉平稳，岩芯多呈长圆柱状，部分大块状，较新鲜，性脆质硬，岩块不易击碎，局部表面见小溶孔及闭合节理裂隙发育，该层系场区钻探深度内的主要岩层之一。层面埋深 15.317.2m ，揭露厚度 8.115.2m。层灰岩（C 3m）该层基岩为上石碳统马平组（C 3m） ，该层分布于左岸 ZK1ZK3、河床、右岸全线。左岸以浅灰色为主，右岸以深灰色为主，据查阅区域地质资料，其走向大致呈东西向，倾向南，倾角约 15 度。隐晶结构，块状构造，滴盐酸反应较强烈。按其风化程度不同和岩石的完整性可分为：-1 层强风化灰岩；-2 层弱风化灰岩；-3 层微风化灰岩,-4 层溶蚀风化破碎带。各层特征分述如下：-1 层强风化灰岩灰黄色，风化裂隙较发育，无泵钻进平稳，但进尺快，取上岩芯多呈粉状及砂状，极少数碎块状，部分碎块用手可折断。该层一般发育于基岩层表面，层面埋深 3.410.0m ，揭露厚度 0.83.4m。-2 层中风化灰岩灰白色，无泵钻进感觉平稳，进尺较慢，因机械破碎取上岩芯多呈碎块状，较新鲜，性脆质硬，岩块不易击碎，表面见小溶孔及闭合节理裂隙发育，该层于左右两岸有零星分布，层面埋深 8.810.9m ，揭露厚度 0.82.4m。-3 层微风化灰岩送水钻进均匀，平缓，感觉岩石较为坚硬，取上岩芯多数呈块状圆柱状，少许呈块状，含硅质结核，新鲜，坚硬，局部有闭合裂隙。该层系左右两岸主要岩层之一，层面埋深4.018.2m ，揭露厚度 10.042.2m。-4 层溶蚀风化破碎带灰黄、浅灰色，风化裂隙特别发育，无泵钻进欠平稳，进尺快，取上岩芯多呈砂状及少数碎块状混少许粘性土，部分碎块表面有强烈风化痕迹，用手可折断。该层于 ZK9 处揭露，揭露层面埋深 19.823.2m，揭露层厚 1.21.6m。二、采用的设计规范和标准（一） 、主要的技术标准及规范1.城市桥梁设计准则CJJ11-932.城市桥梁设计规范（CJJ11-2001）3.城市道路设计规范（CJJ3790）及现行相关的标准、规范4.公路工程技术标准JTG B01-20035.公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01-20086.公路桥涵设计通用规范JTGD60-20047.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62-20048.公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-20079.公路圬工桥涵设计规范JTG061-200510.市政桥梁工程质量检验评定标准CJJ/2-9111.公路交通安全设施设计细则JTG/TD81-200612.公路桥涵施工技术规范JTJ 041-200013.公路桥梁抗风设计规范JTG/T D60-01-2004(二）工程技术标准1.荷载等级桥梁：城市A级；人群荷载：按城市桥梁设计准则（CJJ11-93）第4.2.1条选用；2.标准横断面布置桥梁标准横断面（半幅）：1.全宽 30.5m：0.25 米护栏+1.75 米人行道+1.5 米拱肋区域+4 米非机动车道+7.5 米行车道 0.5 米分隔带 7.5 米行车道+4 米非机动车道+1.5 米拱肋区域+1.75 米人行道+0.25 米护栏。3.设计洪水频率设计洪水频率：1/100；4.桥面纵坡和横坡桥面纵坡、平曲线、竖曲线按道路线型要求设置。桥面设2%双向横坡；5.防撞护栏的防撞等级防撞护栏等级取用SBm级；6.结构安全等级本结构安全等级采用二级， 0=1.0；7.结构设计基准期本桥梁设计基准期为100年；8.高程系统和坐标系高程系统采用1956年黄海高程系统。三、桥梁结构设计原则1. 结构设计遵循适用、安全、经济、美观、施工快捷的建设方针。2.充分采用新技术、新工艺、新材料，使适用性和经济性结合最佳，结构的设计做到技术合理、先进、施工便利，经济指标低。3、桥梁建筑的重点是总体布置和主体结构。总体布置和结构选型除应与周围自然环境相统一协调外，还应与区域的总体景观、空间的比例相协调，创造简洁、清晰、轻巧、通透的建筑形式。选用的结构形式方案应既能快速施工，又要突出个性，体现时代特点。4充分注意结构与环境及地下管线的协调，缩短施工周期。在施工期间对交通、环境的影响要降到最小，体现以人为本的设计思想。5. 桥梁与横向道路相交时，桥下净空必须满足行车等要求。6. 桥梁结构根据其功能、使用要求和桥宽，结合城市规划、沿线地貌和地质条件、环境等因素进行优化比选，取用最经济合理的桥梁形式和桩基础形式。7选用的结构必须具有规定的强度、刚度、稳定性和耐久性，处理好桥面伸缩缝及桥面排水系统等附属构造，满足运营阶段行车的平顺、舒适、快速、安全的要求。四、主要材料及标准1、主要材料：（1）混凝土:(1)横梁结构预应力混凝土:C50。(2)下部结构墩柱混凝土：C40。(3)下部结构承台混凝土：C40。(4)钻孔桩：砼C40。(5)混凝土桥面铺装：C40。（2）钢筋R235钢筋和HRB335钢筋。（3）预应力体系预应力钢束采用 s15.20高强度低松弛(级松弛)预应力钢绞线，标准强度fpk=1860MPa，E P=1.95105Mpa。预应力锚具应采用符合GB/T14370-2007预应力筋锚具、夹具和连接器中I类要求的优质锚具。强度的40%。5、桥梁结构设计1.主拱设计每幅桥设2片拱肋，主跨拱肋采用圆端形截面钢管混凝土拱形结构，肋间中距25.5m，主孔拱肋为等截面，拱肋高为2.8m，宽为1.5m，上下两半圆的半径为75cm。主拱的计算跨径为140m，计算失高为35m,矢跨比为1/4，主拱轴线采用二次抛物线形式，两条主拱拱肋间在拱顶处设一道X风撑，拱顶两边共设四道X风撑，足以保证营运与拱肋合拢后施工阶段的稳定安全。2.边拱设计边拱采用钢筋混凝土实心截面，边拱肋端部设置强劲的现浇的端部横梁，而在边拱肋与桥面系交接处设置了3根边拱肋间横梁，以及在边拱肋拱脚附近处设置了边拱肋横撑，从而大大保证了边拱肋的稳定性。边拱端部横梁和边拱肋间横梁均为50号普通钢筋混凝土结构。为了防止边拱肋端部支座处出现负反力，在边拱肋端部20m左右的范围内，采用了实心车行道板进行压重，实心车行道板厚35cm。拱上立柱为100cm100cm的矩形钢筋混凝土结构，混凝土的标号为50号。3.吊杆全桥共设吊杆43对，86根，在主拱肋间横梁和双吊杆横梁间吊点中心间距为8m，且均为单吊杆结构，每根吊杆钢束2515.2高强度低松弛预应力钢绞线组成，钢绞线的标准抗拉强度为1860Mpa，吊杆钢束均采用高密度聚乙烯(PE护层)双护层防护。吊杆上下端均采用可调式冷铸镦头锚，锚头要防护严密，并考虑了若干年后的拆卸更换。吊杆下端在2.5m高度范围内用不锈钢套筒防护，以免人为因素破坏。吊杆及锚具应符合国家交通行业标准斜拉桥热剂聚乙烯拉索技术条件(JT/T6-94)的要求。4、桥面系和桥面铺装桥面系由横梁，纵梁，和预制12cm的桥面板组成。吊杆横梁通过吊杆与主拱肋连接，立柱横梁则通过立柱与主拱肋或边拱肋连接，而主拱肋间横梁却将两条主拱肋很好的连接在一起。车行道板、纵梁和吊杆横梁或立柱横梁通过三者间的纵、横向湿接头及桥面10cm厚的后浇混凝土而成一整体，在主拱肋范围内是通过主拱肋间横梁上的支座支承和各吊杆的弹性吊点，形成一悬浮体系。而在主拱肋间横梁到边拱肋之间是通过主拱肋间横梁上的支座支承以及立柱上的支座对立柱横梁的支承形成一伸缩体系。5、主拱拱座及基础主拱承台为整体实心钢筋砼结构，主拱拱座为两个分离式实心钢筋砼结构，每个主拱承台基础采用12根1.8m钻孔灌注桩，桩长16.5-20.8m，均为嵌岩桩，支承在微风化泥灰岩上。6、本桥设计均以20为设计标准温度。拱肋合拢温度控制在20左右。7、支座采用盆式支座GPZ(II)系。8、桥面排水桥面排水通过在悬臂板底设置的滴水槽，沿梁体结构引入地面集水井，就近排入地面道路上的排水系统。9、跨线桥防雷接地防雷接地设施在每桥墩内各设一套，将照明灯杆、梁内钢筋、立柱钢筋、承台内的钢筋连接，承台内的钢筋与桩内的接地引下钢筋连接，防雷接地电阻不应大于4欧姆。六预应力施工1、预应力钢材及预应力锚具进场后，应分批严格检验和验收，妥善保管。锚具除检查外观、硬度及质量出厂证明书外，对锚具的强度（包括疲劳强度）、锚固性能应进行抽检。2、所有预应力钢绞线不许焊接，凡有接头的预应力钢绞线部位应予以剔除，不准使用。钢绞线和钢筋使用前应作除锈处理。3、所有预应力张拉均要求引伸量与张拉力双控。通过试验测定E值，校正设计引伸量，要求实测引伸量与设计引伸量两者误差满足施工规范要求。实测引伸量要扣除非弹性变形引起的全部引伸量（设计引伸量是根据E=1.95x10 5MPa,K=0.0015,0.15计算所得）。4、预应力张拉前应先初应力 0(0.1 con)张拉一次，再开始测伸长量。5、应按有关规定对每批钢绞线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度，对不合格产品严禁使用，同时应就实测的弹性模量和截面积对设计计算引伸量作修正。6、为确保预应力质量，要求对张拉工艺、定位钢筋、管道成形严格控制，具体要求如下：（1）管道安装应检查管道质量及两端截面形状，遇到有可能漏浆部分应割除、整形和除去两端毛刺后使用。注意不要造成管道堵塞（2）接管处及管道与喇叭管连接处，应用胶带或冷缩塑料密封。（3）孔道定位必须准确可靠，严禁波纹管上浮。根据实际情况适当设置定位钢筋，每道定位钢筋包括支承钢筋及定位在支承钢筋上的U型环，定位后管道轴线偏差不大于5mm。切忌振捣棒碰穿孔道。图中未示，特别注意。（4）预应力束平弯段必须设置防崩钢筋，防崩钢筋弯弧内侧必须与管道贴紧，并用铁丝绑扎牢固，防崩钢筋本身与主梁内钢筋可靠连接。（5）管道与喇叭口连接处管道轴线必须垂直锚垫板。（6）预应力筋张拉后，孔道应尽早压浆，压浆必须密实，应采用真空压浆工艺，水泥浆的强度应不低于40MPa。（7）预应力束封锚混凝土宜在压浆后尽快施工，封锚混凝土内设置的钢筋网应与结构钢筋可靠连接。图中未示，施工时特别注意。7、预应力管道应在张拉后48小时内采用真空吸浆工艺，要求管道注浆密实。水灰比宜为0.33,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，可掺入适量膨胀剂。强度试件模块70x70x70mm，标准养护28d测得的抗压强度不应低于40MPa。水泥浆等级不得低于结构自身混凝土强度等级。预应力混凝土灌浆材料宜采用硅酸盐水泥。8、预应力混凝土的施工必须由具备专门资质的专业机构完成。9、预应力张拉前应对同类预应