桥涵说明6页资料

1、桥 梁、涵 洞 设 计 说 明一、初步设计批复意见执行情况本项目的工可报告、初步设计尚未批复，目前根据初步设计的初步咨询审查意见，按照两阶段施工图设计的要求，进行了认真、细致的设计。二、工程概况(一) 技术标准 中华人民共和国交通部部颁标准公路工程技术标准（JTG B012003） 中华人民共和国交通部部颁标准公路桥涵设计通用规范（JTG D602004） 中华人民共和国交通部部颁标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004） 中华人民共和国交通部部颁标准公路圬工桥涵设计规范（JTG D612005） 中华人民共和国交通部部颁标准公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D6

2、32007） 中华人民共和国交通部部颁标准公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-012008） 中华人民共和国交通部部颁标准公路工程水文勘测设计规范（JTG C302002） 中华人民共和国交通部部颁标准公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTG/T B07-012006） 中华人民共和国交通部部颁标准公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）其他相关国家及部颁标准和有关规定。(二) 设计标准（1）荷载等级：新建桥涵公路-级；利用桥涵维持原荷载标准；（2）设计洪水频率： 1/100；（3）环境类别：类环境；（4）结构设计基准期：100年；（5）地震动峰值加速度：0.05g（6）桥涵宽

3、度：桥梁、涵洞均与路基同宽；(三) 设计原则（1）重点突出安全、适用、保护环境、施工简便、养护方便的理念。（2）采用技术先进、结构合理、施工条件成熟、经济、美观的常规结构，力求标准化、装配化、工厂化生产，方便施工、缩短工期、降低造价。（3）桥涵在布设孔径及位置时主要依据水文计算及原有老桥使用状况，综合分析桥涵运营、施工和养护、工农业生产需求等因素，选取合理方案。（4）项目位于黄河冲击平原区，应结合当地政府水利规划、灌溉要求，以满足泄洪、灌溉的使用需求。（5）结合实际地形及使用功能，确定合理的进出口形式。（6）项目为改扩建工程，设计时充分考虑原有桥涵的使用状态，根据检测报告确定合理可行的方案，并

4、对废弃构造物提出处理措施。（四）区域地震烈度据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，工程区地震动峰值加速度为0.05g，对应地震烈度为6度，地震动反应谱特征周期为0.45s。据统计,工程区外围200km的范围内，公元408年至1995年发生中强地震(M4.8)77次，主要集中在距工程200km以外的山东郯城和河北邢台两地。场区在地震分区上属华北地震区邢台河间地震带。华北地震区总的特征是地震活动强度大，但其频率较低，属地震活动中等的地震区。震源深度一般为530km，为浅源地震。（五）区域气候、气象概况本区域属暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，气候温和，冷热干湿界限明显，四季特点是

5、：春季干旱多风回暖快，不稳定，温差较大，降水少，风多速大；夏季炎热多雨，降雨多而集中，多雷雨大风，气候湿热；秋季凉爽多晴天，雨量大减，云高气爽；冬季北风强劲，气候寒冷，干燥少雪，具有显著的大陆性气候特征，光照资源丰富。旱、涝、霜、雹、风等自然现象较多。本区域在季节分布上呈现夏冬长，春秋短的季节特征。年内1月份最冷，7、8月份炎热，春季升温迅速，秋季降温稍缓。年平均气温多年平均值为12.8C，年极高气温41.7C，极低气温零下22.5C，冷热、干湿明显。冬季多北风，干冷、雪雨少，平均气温零下2C左右。路线所经区域平均年降水量多年平均为586.9mm，四季悬殊很大。降水的季节变化非常明显，主要集中

6、在夏季，占全年降水的57%，而冬春两季降水较少，各季降水变化大，形成春旱、夏涝、晚秋又旱的气候特点。区内水资源贫乏，道路跨越季节性河流，其主要补给来源为大气降水，为雨源型河道，受地形、地貌及降水量的控制，雨季水量充沛，干旱季节孱流缓缓，甚至断流干枯。（六）区域地质、水文概况本区域属于鲁北平原水文地质区，沉积有巨厚的第四系地层，松散岩类孔隙水含水层发育，地下水赋存于空隙间，砂层厚度大，为多层组合结构，分布广。古河道带砂层厚，富水性强；古河道间带薄砂层，以砂质粘土、粘质砂土为主，富水性弱。由于第四系发育，岩层产状近于水平，地下水以垂直运动为主，水平运动缓慢。地下水运动方向多与地势坡向一致。区域地下

7、水位受季节影响很大，一般在地面以下25m之间，按矿化度可分为淡水、弱矿化水、中矿化水、强矿化水。本区域大部地区为弱矿化水。由于河流不断改道，古河道带及其间带沉积物在空间上层迭交错分布，呈多种结构，在垂直河流方向上的剖面上，含水岩组为淡水咸水淡水的三层水质结构区，均为第四系孔隙潜水、微承压水及深承压水，砂层呈透镜体状断续分布。本区域河流的水源主要来自大气降水、客水、地下水、水库渗水等，客水主要指齐济河、大寺河等河流的上游来水。三、大、中桥设计本项目全线原有8-13.0m大桥1座(药王桥)，3-13.0m中桥1座(南车中桥)。（一）K430+995.414 药王桥原桥（中心桩号K430+988.9

8、14）为8-13.0m预应力混凝土空心板桥，下部结构为桩柱式墩台，横跨齐济河，桥面净宽11.5米，全宽12.5米，修建于1992年，设计荷载：汽-20、挂-100。桥梁轴线与河流夹角仅20，老桥采用增加桥长来跨越河流，桥梁采用正交板设置。根据桥梁检测评定报告结论：梁底板存在横向沿箍筋裂缝，部分板梁底板边缘混凝土剥落，露筋，底板存在纵向裂缝，局部渗水泛碱；尚未影响结构安全，技术状况等级评定为二类，建议进行维修处治。本次设计对原有8-13.0m药王桥进行维修加固处理后利用，并对原有问题较为严重行车道板进行更换，将老桥改建为左幅，并在老桥上游新建一座9-13.0m先张法预应力混凝土空心板桥作为右幅：

9、上部采用9-13.0m先张法预应力混凝土空心板，桥面连续，下部采用柱式墩台，钻孔灌注桩基础，桥头采用锥坡加挡墙防护。由于桥位与河流角度夹角过小，为避免压缩河道将新建9-13.0m板桥向南端多布设一孔， 0号桥台与老桥0号桥台位置对齐布置。（二）K454+230.00 南车中桥原有南车桥为3-13.0m空心板桥，上部为预应力混凝土空心板，下部为矩形打入桩，桥梁全宽15米。本桥上部行车道板结构良好，为2012年新更换空心板，下部结构承载能力低。桥梁横跨大寺河，现河道宽度为50米，桥头路基压缩河道，影响河道的泄洪。根据桥梁检测评价结论：下部结构基础承载力不能满足要求，建议拆除重建。本次设计拆除原有老

10、桥，新建4-13.0m先张法预应力混凝土空心板桥，桥面连续，下部采用柱式墩台，钻孔灌注桩基础,桥头采用锥坡防护。四、小桥、涵洞设计（一）小桥本项目共拆除新建小桥6座，孔径有2-13.0m、1-13.0m、1-10.0m，其中2-13.0m小桥1座，1-13.0m小桥1座，1-10.0m小桥共计4座。13m小桥上部采用先张法预应力混凝土空心板桥，桥面连续，下部采用柱式墩台，钻孔灌注桩基础。10m小桥上部采用先张法预应力混凝土空心板，下部采用柱式桥台，钻孔灌注桩基础，桥头采用挡墙防护。（二）涵洞本项目新建涵洞38道，其中盖板涵25道（拆除新建17道，新建7道，接长利用1道），圆管涵13道（拆除新建

11、5道，新建8道）；辅道涵采用钢筋混凝土圆管涵和盖板涵两种形式，共184道，其中圆管辅道涵共计135道，盖板辅道涵共计49道。五、主要材料及新技术、及新工艺的采用情况（一）主要材料水泥应采用高品质的强度等级为62.5级，52.5级和42.5级的硅酸盐水泥，同一座桥的板梁应采用同一品种水泥。混凝土采用碎石作为粗集料，碎石最大粒径不宜超过20mm，碎石宜采用锤击式破碎生产。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（GB1499.1-2008）和钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋（GB1499.2 -2007）的规定。预应力钢绞线采用抗拉强度标准

12、值fpk =1860MPa，公称直径d=15.2mm、12.7mm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（GB/T5224 -2003）的规定。其他材料：桥梁在沥青混凝土铺装层与水泥混凝土铺装层之间设置防水层，防水层采用FYT-1改进型桥面防水涂料喷涂三遍而形成，涂料性能应符合道桥用防水材料JCT 9752005的相关规定。跨径110.0m、1-13.0m小桥不设置伸缩缝，2-13.0m小桥桥台设置D40伸缩缝，4-13m南车中桥采用D80型毛勒伸缩缝，9-13m药王桥采用D80型毛勒伸缩缝，伸缩缝性能指标应符合公路桥梁伸缩装置 JT/T3272004的规定。涵洞设置1

13、cm橡胶垫， 大中桥采用圆板式和四氟圆板式（天然）橡胶支座，小桥采用普通圆板式（天然）橡胶支座，材料和力学性能应符合公路桥梁板式橡胶支座（JT/T4-2004）和公路桥梁板式橡胶支座规格系列（JT/T663-2006）的规定。大中小桥均采用矩形的的铸铁泄水管。（二）大中桥C50混凝土：预制空心板、铰缝、伸缩缝、桥面铺装C40混凝土：空心板封端C40小石子混凝土：支座垫石C30混凝土：防撞护栏、盖梁、墩（台）挡块、墩柱、桩系梁、耳背墙、桥头搭板C30水下混凝土：桩基M15水泥砂浆：铰缝底部M7.5浆砌块石和M7.5浆砌片石：桥头防护（三）小桥C50混凝土：预制空心板、铰缝、伸缩缝、桥面铺装C40

14、混凝土：空心板封端C40小石子混凝土：支座垫石C30混凝土：防撞护栏、盖梁、墩（台）挡块、墩柱、桩系梁、桩基、耳背墙、桥头搭板C30水下混凝：桩基M15水泥砂浆：铰缝底部M7.5浆砌块石和M7.5浆砌片石：桥头防护（四）涵洞C30混凝土：预制盖板、墩、台身、墩、台帽、帽石、跌水井盖板、预制圆管C25混凝土：盖板涵基础、泄水槽C20混凝土：圆管涵管基M7.5浆砌块石和M7.5浆砌片石：八字墙、跌水井、直墙（五）新技术、新工艺的采用情况本合同段桥涵均采用较常规的结构体系，施工方案为常规施工。六、桥涵结构设计（一）预应力混凝土空心板桥（1）装配式先张法预应力混凝土简支空心板以简支结构为基本结构体系，

15、按部分预应力A类构件设计。（2）设计计算采用平面杆系结构计算软件计算，桥面现浇层参与结构受力，空心板桥的横向分布系数，支点按杠杆法计算，四分点到跨中按铰接板梁法计算，支点到四分点按直线内插求得。（3）成桥后按预制板与50mm现浇整体化混凝土层共同受力进行设计，未计入铰缝截面参与受力，但考虑铰缝联结作用。（4）设计参数1) 混凝土：C50混凝土重力密度=26.0kN/m3，弹性模量为Ec=3.45MPa；C40混凝土重力密度=25.0kN/m3，弹性模量为Ec=3.25MPa。2) 沥青混凝土:重力密度=24.0kN /m3。3) 预应力钢筋:弹性模量Ep=1.95105 MPa，松驰率=0.0

16、35，松驰系数=0.3。4)预应力损失计算的相关参数：张拉台座长度按50m计，一端张拉，钢筋回缩值取用6mm，预应力钢筋与张拉台座间的加热养护温差取20。预应力钢筋张拉控制应力con=0.75fpk =1395MPa。5) 竖向梯度温度效应：按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）规定取值。 （5）铰缝内配置钢筋并与预制板的伸出钢筋绑扎在一起，在铰缝上缘将相邻板伸出的钢筋相焊接，以防止铰缝开裂、渗水和板体外爬等弊病。（6）墩台盖梁按双悬臂连续梁进行设计，活载分配系数采用铰接板法计算。（7）桥墩桩基根据计算的墩柱和桩基最不利组合时最大内力值，并考虑荷载效应后，进行配

17、筋设计。（8）桩基长度计算按照公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)的有关规定，结合地质钻孔资料进行计算。（二）钢筋混凝土盖板涵（1）活载及不均匀恒载的横向分配系数按铰接板计算。（2）盖板采用铰接板计算图式进行设计，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行计算和验算，控制最大裂缝0.2mm。（3）涵台的计算按四铰框架模式进行验算。（4）地基容许承载力按公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007相关规定进行修正。 （三）钢筋混凝土圆管涵（1）管节配筋按纯弯板断面分析，采用双向配筋管壁设置内外圈两层钢筋，并根据管径大小区别配用不同等级的钢筋，管节配筋由裂缝控制设计。（2

18、）相同管径的管节均采用一种规格（材料、尺寸及配筋均相同），以便于工厂集中预制，并适用于不同填土高度。七、桥梁耐久性设计、养护维修设施设计情况（一）耐久性设计（1）普通钢筋的最小混凝土保护层厚度不小于公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）严寒地区环境条件下所规定的最小值。（2）应采取有效措施确保钢筋混凝土构件中钢筋、钢筋网定位准确，以保证净距。（3）严格控制水泥质量，要求最大水灰比为0.5，最小水泥用量为300kg/m3，最大氯离子含量0.15%，最大碱含量为3kg/m3。（4）盖板涵台身外侧、盖板顶、台帽顶、圆管涵涵身防水层采用热涂沥青两道进行防腐处理，每道厚约1.

19、5mm。（5）大中小桥预制悬臂边板设置滴水槽，并防止泄水管的出口靠近混凝土结构构件表面。（6）大中小桥均设橡胶支座，在钢筋混凝土盖板涵盖板底设1cm橡胶垫，橡胶垫采用天然橡胶，尺寸与台帽的支撑宽度及长度相同。（二）桥梁养护维修设施设计情况（1）为便于养护维修，大中桥均设置了人行踏步供养护使用。（2）大中桥在板底设置了支座，为了更换支座的方便，在支座底设计了支座垫石，以保证千斤顶的放入。八、施工方法及施工注意事项 （一）预应力混凝土空心板桥1、上部结构施工要点（1）空心板预制1）浇筑空心板混凝土前应严格检查伸缩缝、护栏、支座等附属设施预埋件是否齐全，确定无误后方可浇筑。施工时，应保证钢筋位置准确

20、，控制混凝土骨料最大粒径不得大于20mm。浇筑混凝土时应充分振捣密实，严格控制其质量。2）为了防止预制板上拱过大，预制板与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不宜超过90d，若累计上拱值超过计算值8mm，应采取控制措施。各类型板梁在钢绞线放张后、各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载产生的下挠值如下表：梁板类型钢绞线放张后上拱值(mm)存梁期30d上拱值(mm)存梁期60d上拱值(mm)存梁期90d上拱值(mm)二期恒载产生的下挠值(mm)13m中板6121314-313m翼缘500mm边板7141516-313m翼缘375mm边板6121314-310m中板3678-210m翼缘500

21、mm边板591010-210m翼缘375mm边板591011-2表注：正值表示位移向上，负值表示位移向下。3）空心板预制时，按1m一道在铰缝的侧模嵌上0.5m长的6钢筋，形成6mm凹凸不平的粗糙面。4）浇筑梁板前应仔细核对调平钢板的位置及坡度。5）普通钢筋的绑扎工作，要在预应力钢筋张拉结束后8h进行，以策安全。（2）预应力施工工艺1）预制空心板的预应力钢筋必须待混凝土强度达到设计强度的90%，且混凝土龄期达到7d后方可放张预应力钢绞线。施工单位在条件具备时应适当增加龄期，提高混凝土弹性模量，减少反拱度，钢绞线的放张须两端同时对称进行。2）张拉台座应用足够的强度及稳定性，两端预应力钢筋锚固横梁放

22、张砂筒等应有可靠的固定等安全防范措施，防止上翻、滑脱等安全事故的发生。3）部分预应力钢筋两端采用的硬塑料套管或硬塑料围裹密实等失效措施应稳固牢靠。（3）空心板安装1）上部构造施工顺序：预制空心板安装空心板铰缝封底缝，砂浆强度达到设计强度的50%后浇筑铰缝浇筑桥面现浇层浇筑沥青混凝土铺装及安装附属设施成桥2）在运输预应力空心板时，一定要采取措施，防止预应力产生的负弯矩对板起破坏作用。可采取在空心板外施加产生正弯矩的临时作用措施。3）预制板采用设吊孔穿束兜板底加扁担梁的吊装方法。4）桥梁架设若采用架桥机吊装，必须经过验算方可进行，且架桥机的重量必须落在墩台的立柱上。(4)其他1）在浇筑铰缝、防撞护

23、栏及桥面铺装混凝土层前，必须用钢刷清除结合面上的浮皮等杂质，用水冲洗干净后浇筑铰缝小石子混凝土，震捣密实，然后进行混凝土桥面铺装，并应注意现浇混凝土层钢筋网位置和混凝土捣实养护工作。2）浇筑铰缝前应全面撤离桥面上的重型荷载，待铰缝混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的90%后，方可进行桥面现浇层的施工。3）预制板顶面及铰缝面等所有新、老混凝土结合面均应凿毛成凹凸不小于6mm的粗糙面，10cm10cm面积中不少于1个点，以利于新旧混凝土良好结合。混凝土铺装层未达到设计强度前，禁止任何车辆经过。4）沥青混凝土铺装前，应对桥面进行全面清理，涂刷FYT-1改进型防水层（三涂）。5）安装板式橡胶支座时

24、，应严格控制支座标高，保证其上下表面与板底面及墩台支承垫石顶面平整密贴、传力均匀，避免支座脱空。2、下部结构施工要点（1）施工前应认真阅读有关图纸，在施工放样之前，必须对各桥梁墩台控制里程桩号、设计标高等数据进行复核计算，如发现计算结果与设计图中提供数据不符，应及时通知设计单位复查。（2）所有测量控制点施工前均应进行复测，精度必须满足规范要求，施工过程中应妥善保护并定期复测。对于施工中增设的临时测量控制点，其埋设和测量均应满足有关规范要求。（3）施工时应严格控制墩台各特征点的标高，所用的水准点宜采用相邻路基施工时控制高程用的水准点，以免出现桥与路的高程错位。（4）本次桩基依据地勘资料按摩擦桩进

25、行设计，施工中如发现地质与设计不符,应及时反馈以进行变更。（5）钻孔桩成孔后，必须测量孔深、垂直度、孔径和沉淀层厚度等，确认满足设计要求后，才能灌注混凝土,灌注混凝土过程中注意控制成桩钢筋笼中心位置。应加强检测,防止坍孔、缩径、砼离析和桩偏位。（6）钻孔桩的护壁泥浆性能指标应符合公路桥涵施工技术规范要求，尤其应注意控制失水率，保证泥皮厚度控制在规范允许的范围内，以确保桩基承载能力的发挥。（7）灌注桩施工结束后，应对其进行无损检测。（8）墩台盖梁施工时注意支座垫石、挡块、搭板、牛腿预埋钢筋的设置。（9）浇筑墩柱混凝土时，要先凿除桩头，冲刷干净结合面，以保证其整体性。（二）钢筋混凝土盖板涵、圆管涵

26、（1）浇筑盖板混凝土前应严格检查吊环等预埋件是否齐全，确定无误后方可浇筑。施工时，应保证钢筋位置准确，控制混凝土骨料最大粒径不得大于20mm。浇筑混凝土时应充分振捣密实，严格控制其质量。（2）预制盖板必须在混凝土强度达到设计强度的70%以上时才能进行脱模、移动和堆放，堆放时应在预制板的端部设置支承搁置，不得使顶、底面倒置。（3）盖板安装完成后，必须清扫、冲洗，充分湿润后再在板与墩台间、板与板之间的缝内用小石子填塞、顶紧并填塞M10水泥砂浆。进行涵身外层防水层施工后才可进行下一步施工工序。（4）基坑开挖后应及时进行基础施工，避免因长时间风吹、曝晒、积水而降低地基承载力。但施工前务必进行试验，承载力满足设计要求后方可施工。（5）盖板涵、圆管涵在顺水流方向应根据地形、地基土壤情况，每隔46m设置沉降缝一道，地基土质发生变化，基础埋置深度不一，或基础对地基的压力发生较大变化，以及基础填挖交界处，均应设置沉降缝，沉降缝贯穿整个断面，沉降缝宽12cm，缝内填塞沥青麻絮或其它材料。（6）圆管涵管节在对头拼接时填塞缝隙的沥青麻絮，上半圈应从外往里填塞，下半圈应从里往外填塞。（7）圆管涵施工时管涵基底应按要求铺设，必须注意平整，砂砾垫层必须均匀密实，当管顶填土高度小于0.5米时应严禁重型车辆通过。（8）中粗砂垫层必须具有良好的密实性，有机质含量、含泥量和水稳性不良的物质不易超过3%，且不