呼玛河大桥说明书

1、呼玛河大桥说明书一、旧桥概述呼玛河大桥位于嫩呼公路(S208)呼玛段，中心桩号K372+978(黑洛公路桩号K216+734.3)，建于1980年，桥梁全长396.4m。上部结构为6-60m钢筋混凝土刚架拱，下部为重力式墩台，沉井基础，桥面宽7+2×0.75人行道，设计荷载汽-15，挂-80级。呼玛河大桥经过30年的使用，现桥梁各部件均有不同程度缺损。弦杆均有竖向裂缝，裂缝间距15100cm，最大缝宽0.25mm；微弯板均有纵向裂缝，最大缝宽0.15mm；全桥25%节点处混凝土破损，钢板外露、锈蚀；墩身均出现不同程度的网状裂缝，最大缝宽1mm；桥台顶横墙及5号墩顶横墙均存在12条竖向

2、裂缝，最大裂缝宽0.3mm，开裂高度基本贯通整个横墙；各孔桥面均存在下挠现象，桥面呈波浪状，最大值达11cm。2010年7月，辽宁省交通规划设计院试验检测中心按汽车-15，挂车-80荷载对该桥进行加载检测，荷载试验表明在持久状况极限状态下，跨中截面与内弦杆正截面承载能力不满足规范要求，该桥总体技术状况评定为四类，技术状况较差，已不适应现有交通需求。该桥距离呼玛镇约7公里，是呼玛及其北部周边南行的唯一通道，为该地区经济发展的命脉，在区域路网中的地位和作用非常重要。经有关部门组织专家论证认为该桥新建方案合理可行。二、流域概况1、地理位置：呼玛位于黑龙江北部，地处大兴安岭东麓黑龙江之滨，北纬5049

3、20,东经1250320。东部和北部为黑龙江环绕，北与塔河县相连。呼玛河发源于大兴安岭北坡大布勒山和博乌拉山一带，属黑龙江水系，有一二级支流百余条，河流全长524公里，流域面积3.1万平方公里。2、地形、地势：呼玛河属山区性河流，流域地势西北高，东南低，河流总体流向为由西向东，多低山丘陵，山势起伏，河谷狭窄，坡陡流急，横向切割明显，流域内植被茂盛，森林覆盖率约70%。3、气象特征：呼玛县属寒温带大陆性气候，冬季严寒而漫长，极端最低气温-48.2，夏季炎热多雨且短暂，极端最高气温38,年平均气温-2。积雪覆盖期长达150余天，无霜期80至110天。年降雨量300至500毫米之间。4、水文特征：本

4、流域洪水多发生在7、8月份，洪水一般为单峰型。河流多在10月下旬开始结冰，并于11月初封冻，次年4月中旬解冻，并伴有流冰现象，最大冰块尺寸达到20m×15m×1.3m，流速在1.1m/s左右，为强流冰，据调查近几十年未发生冰坝现象。5、桥位附近河道概况：本河属山区性河流，桥位上下游河道较顺直，复式河床，河槽宽深，流速大，大部分流量都从河槽通过，滩流较小。6、工程地质条件：河床表层多为石质粗粒土，平均粒径2cm。河床地质主要为第四纪冲洪积形成的粘性土、砂类土；白垩纪形成的玄武岩。7、水文站：呼玛河大桥位于呼玛河下游，距河口11Km。桥位上游30m处建有呼玛河水文站，是呼玛河下

5、游控制站，国家一级精度站。断面以上河流长度512Km，集水面积31082Km2。三、采用主要规范与标准1、设计规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003)公路勘测规范（JTG C10-2007）公路勘测细则（JTG/T C10-2007）公路路线设计规范(JTG D20-2006)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)公路工程水文勘测设计规范(JTG C302003)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)公路工程抗震设计规范(JTJ 004-89)

6、公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B021-01-2008)2、桥梁技术标准公路等级： 二级公路汽车荷载等级： 公路级桥面宽度： 净10+2×1.0人行道设计洪水频率： 1/100四、设计原则1、充分注重业主、地方政府及相关部门的意见、建议。2、严格执行“强制执行条文”，贯彻执行相关规范、规程，合理的采用技术指标。控制建设规模，尽量少占耕地，维护自然平衡。3、桥梁设计遵循安全、环保、美观、经济的设计总原则，考虑施工难度及使用养护环节，各项指标综合评价，多方面进行方案比选。五、桥位及引道方案比选原设计为路线沿呼玛河南侧陡坎迂回展线，导致引道路段线形曲折绕越，标准较低。原桥引道采用了二级

7、公路设计速度60km/h的技术标准，虽然路基路面横断面宽度按80km/h的标准布设，但路线标准仅能满足60km/h的一般值，黑河岸引道曲线半径为218m，稍大于一般值（200m），纵坡3.8%，呼玛岸引道曲线半径394m，纵坡2.3%。从路线指标看，桥位处引道线形存在指标低，纵向衔接坡度较陡，安全性较差的问题。在外业勘测过程中，我公司通过对桥位处地形地势的踏察和研究，提出了三个桥位方案进行比选，三个桥位方案具体如下：1、旧路方案（正线方案）该方案如附图中的红线所示，起于K210+600，完全按已建成的旧路布线，利用现有桥位跨河，终于呼玛木材检查站，桩号K218+600，全长7.97公里（短链2

8、9.539米）。2、西线方案（大改方案，B2线）该方案如附图中的蓝线所示，是相对于整个旧路提出的大改线方案。路线起于旧路K210+600，左转沿西大沟行至呼玛河南岸，于旧桥上游2.80公里处跨河，然后接至旧路（呼玛木材检查站），里程桩号K217+461.432，全长6.861公里。增加引道估算造价5000万元。3、局部小改方案（B1线）该方案如附图中的黄线所示，是相对于旧桥桥位的局部比较。该方案起于旧路K216+000处，于旧桥下游30-50m斜跨呼玛河，然后接至旧路，桩号K217+700，较旧路短33.984米。增加引道估算造价900万元。由省公路局组织召开评审会，与会专家认为旧桥方案在线形

9、、曲线半径采用指标较低，但能满足60km/h的技术标准，同时存在减少占地，节省造价的优势，最终根据专家组意见，确定采用旧路方案。六、桥孔布设1、设计流量推算呼玛桥水文站建于1956年，有实测19562009年历年最大洪峰流量，依此为基础，同时调查和查阅有关文献，获取呼玛河1955年发生历史特大洪水和相关基础资料。通过水文分析计算，并以全国水文分区经验公式进行验证，确定Q1%=7223m3/s。2、桥孔设计桥孔计算：通过水文勘测、形态调查，确定桥孔计算相关参数，依据设计流量，按公路工程水文勘测设计规范依据河段形态、采用相关公式计算最小净桥长为370.61m，综合考虑了桥址地形、河势、河段稳定、断

10、面形态、引道高度等因素，确定桥孔长度按400m布设。3、桥型方案比选方案一：采用10×40m简支转连续小箱梁此方案全桥采用预制小箱梁安装，吊装后转换为连续结构，其特点：以简支梁桥的施工方法进行预制、安装，通过体系转换为连续结构，主要优点是施工方便、工期短，适合北方高寒的气候特点，同时造价低、技术成熟，故拟此方案为呼玛河大桥的推荐方案。方案二：采用35m+3×60m+35m箱形连续梁+5×30m简支转连续小箱梁此方案优势在于采用不等跨连续体系与高填路堤、引道纵断线形、桥址处地形特点配合协调，外形美观，采用大跨径跨越主槽，降低水中作业难度；在河滩范围内采用30m跨径小

11、箱梁，降低造价及施工难度。但此方案桥型结构复杂，上部施工难度大，工期相对较长，造价高。后期维修养护费用相对大。桥梁方案比选见下表桥梁方案比选内容方案一简支转连续小箱梁方案二连续梁+简支转连续小箱梁跨径组合10×40m35m+3×60m+35m+5×30m 桥长400m400m技术性技术先进性技术成熟技术较先进设计经验常规设计，技术成熟技术成熟，工程实践不多施工工艺有成熟的施工工艺，有成桥经验工艺较成熟，工程实践不多经济性建安费2824万4456建安费单价6.92万10.9万施工难易度建筑造型简洁、顺畅协调、美观施工方案预制吊装后转换成连续体系主跨需挂篮施工施工评价

12、施工工艺成熟，采用简支梁施工方法，施工周期短，吊装重量较大。主跨对施工工艺要求较高，施工周期长。日常养护简单养护定期养护综上所述，方案一造价低，施工养护方便，施工期相对较短。因此，采用方案一为桥型设计方案。呼玛河大桥设计方案成果表中心 桩号桥孔 布置结构形式桥梁 长度 (m)汇水 面积(km2)Q1%(m3)H1%(m)K372+969.510-40预应力混凝土箱梁，柱式墩，肋板台，钻孔桩基础408.84310827223176.66七、主要材料1、混凝土（1）水泥：应采用高品质，强度等级为42.5MPa以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。（2）粗集料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。

13、碎石最大粒径不宜超过20mm(主要承重构件混凝土)，以确保混凝土振捣密实。（3）各部混凝土强度等级：C50混凝土：桥面铺装、预制箱形梁、横隔板、现浇接头、湿接缝、封锚、支座垫石、临时支座、伸缩缝C40混凝土：墩身、破冰体C35混凝土：墩台盖梁、耳背墙、搭板C30混凝土：墩台钻孔桩基础、人行道块件、护栏底座(4)桥面铺装采用抗渗抗冻聚丙烯纤维混凝土：聚丙烯纤维混凝土搅拌机选用强制式搅拌机，强制式搅拌23分钟。聚丙烯纤维混凝土投料过程为先投入碎石，然后投入纤维，再投入砂子搅拌两分钟，使纤维充分打开，然后投入水泥和水搅拌均匀即可。不能因掺入聚丙烯纤维而放松对砼的早期养护。聚丙烯纤维混凝土：聚丙烯纤维

14、掺入量为0.9kgm3。聚丙烯纤维的性能要求如下表：密度（g/cm3）0.91弹性模量（MPa）3500长度（mm）20当量直径（m）100产品形状束状网断裂延伸率（）10耐酸碱性强吸水性不吸水抗拉强度（MPa）560熔点160-180防水混凝土采用QBZ-B型防水剂，掺入量为混凝土中水泥重量的3.8，防水混凝土抗渗等级不低于W6。（5）现浇接头、湿接缝混凝土：混凝土内掺入不大于12%(替代水泥率)的膨胀剂，膨胀率应在0.03%左右，施工单位应通过试验确定最佳掺量。膨胀剂的具体要求参照混凝土外加剂应用技术规范的规定，并注明浇注时应选在每天的低温时间。（6）伸缩装置处的预留槽采用钢纤维混凝土：钢

15、纤维混凝土的钢纤维应满足混凝土用钢纤维(YB/T151)的规定。其钢丝抗拉强度不宜小于600MPa，其长度应与混凝土粗集料最大公称粒径相匹配，最短长度宜大于粗集料最大公称粒径的1/3；最大长度不宜大于粗集料最大公称粒径的2倍，且其长度与标称值的偏差不应超过±10%。钢纤维可使用铣削钢纤维和剪切钢纤维，同等条件下宜优先使用具有防锈处理的铣削钢纤维。不得使用表面磨损、前后裸露尖端的钢纤维，不得使用搅拌易成团的钢纤维。钢纤维内含有的铁屑及杂质总量不得超过1%。钢纤维混凝土的水泥用量较一般混凝土高出10%左右。每立方米混凝土中掺入量为62.8Kg。（7）混凝土耐久性要求：粗集料5次冻融循环试

16、验质量损失不大于3，直接抗冻试验不小于25次，压碎值不大于10，针片状不大于5。细集料坚固性满足5次循环试验质量损失不大于8，含泥量不大于0.7，云母含量不大于1。最大氯离子含量0.15(预应力混凝土构件最大氯离子含量0.06%)，最大碱含量1.8 kg/m3，最大水灰比0.5，最小水泥用量340kg/m3 (预应力混凝土构件最小水泥用量350kg/m3) 。（8）混凝土抗冻性要求：桥面系中的水泥混凝土桥面铺装、防撞护栏底座或墙式防撞护栏、桥梁下部墩台外露等部位的混凝土应符合抗冻设计要求：抗冻等级采用F350级，均按引气混凝土设计。混凝土设计与施工要求严格按公路工程抗冻设计与施工技术指南7.1

17、.17.2.5执行。其他未尽事宜，请按交通部部颁有关规范、标准办理。（9）外加剂：混凝土中掺入的可改善混凝土防水、防冻、抗渗能力、防腐蚀的外加剂质量及应用技术应符合混凝土外加剂(GB8076-87)、混凝土外加剂应用技术规范(GBJ50119-2002)和有关环境保护的规定。2、普通钢材（1）普通钢筋：主要受力钢筋采用HRB335钢筋，构造及其它钢筋采用R235钢筋，其技术标准必须符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13013-1991）及钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499-1998）的规定。（2）其它钢材：全桥均采用Q235钢材，其技术性能必须符合国家标准（GB）700-88的规定和要求。

18、3、预应力钢筋采用预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003） 标准的低松弛高强度钢绞线，其抗拉强度标准值fpk =1860MPa，公称直径d=15.2mm，弹性模量Ep=1.95×105 MPa，松驰率0.035，松驰系数0.3。图纸中钢束采用3s15.2、4s15.2、5s15.2预应力钢绞线，钢束控制张拉力=1395MPa。4、锚具用材料预制箱梁正弯矩钢束采用M15-3、M15-4、M15-5圆形锚具及其配套的配件，预应力管道采用圆形金属波纹管；箱梁墩顶连续段处负弯矩钢束采用BM15-4扁形锚具及其配套的配件，锚具应符合预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T 14370-

19、2000)B标准，预应力管道按金属波纹管考虑，计算用管道摩阻系数=0.25，偏差系数=0.0015。锚具变形、钢筋回缩按6mm(一端)计算。5、支座均采用QZ球型钢支座，支座布置及安装必须严格按设计位置及安装程序进行，支座垫石顶面必须保持平整、清洁。6、伸缩装置采用LB-160型梳齿板式伸缩装置,其标准及相应材料的指标应符合公路桥梁橡胶伸缩装置（JT/T327-2004）的规定。橡胶材料采用天然橡胶。八、设计要点1、主要设计参数1）环境类别：类2）设计安全等级：一级3）混凝土强度及弹性模量(MPa)混凝土强度等级C25C30C35C40C45C50fcd11.513.816.118.420.5

20、22.4ftd1.231.391.521.651.741.83Ec2.80×1043.00×1043.15×1043.25×1043.35×1043.45×1044）普通钢筋强度及弹性模量(MPa)钢筋种类R235HRB335fsd195280fsd'195280Ec2.1×1052.0×1055）预应力钢筋强度及弹性模量(MPa)钢筋种类fpdfpd'Ec松弛率松弛系数钢绞线12603901.95×1050.0350.36）地震作用：该区地震动峰值加速度系数0.05g。地震基本烈度为，抗

21、震措施按7级设防。7）设计基准期：100年8）温度、混凝土收缩、徐变作用效应：按公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）规定取值。伸缩缝安装温度：1015。2、上部结构1）本桥结构体系为先简支后连续的结构，箱梁按A类预应力混凝土构件设计。2）上部参照交通部装配式预应力混凝土箱形连续梁桥上部构造公路桥梁通用图进行设计，并采用“桥博”软件进行结构验算。3）桥面板按单向板和悬臂板进行计算。4）为使桥面铺装与主梁形成整体，共同参与受力，将箱梁腹筋伸出箱梁顶板至桥面铺装内，并与桥面铺装钢筋焊接成整体。5）一片梁梁端支点最大反力(汽车荷载考虑冲击系数)： 一片梁梁端支点最大反力 单位：KN项 目恒载

22、(kN)恒+汽(kN)边梁反力边支点10661507中支点24333122中梁反力边支点10311448中支点236130076）伸缩装置的温度参数按-35+35计算，并考虑了混凝土的收缩、徐变、汽车制动的影响。3、下部结构1）肋式台按框架式桥台设计，桥墩按柔性墩设计；计算中考虑了低温环境下对支座摩阻力的影响。2）基桩内力按弹性地基梁“m”法计算，基桩的竖向承载力按摩擦桩计算。九、施工要点及注意事项有关预应力混凝土空心板的施工工艺、材料要求及质量检查标准，除按公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）和公路工程质量检验评定标准（第一册 土建部分）（JTG F80/12004）有关条文办

23、理外，还应特别注意以下事项:1、上部结构1）箱梁预制：（1）浇筑箱梁混凝土前应严格检查伸缩缝、栏杆、护栏、泄水孔、支座等附属设施的预埋件是否齐全，确定无误后方可浇筑；施工时，应保证预应力孔道及钢筋位置的准确性；预制梁顶、底板及腹板较薄，施工单位应选用合适的骨料粒径并做好配合比试验；梁端2m范围内及锚下混凝土局部应力大、钢筋密、要求早期强度高，应充分振捣密实，严格控制其质量。（2）为了防止预制梁上拱过大，及预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不超过90d，若累计上拱值超过计算值10mm，应采取控制措施。不同存梁期上拱值(计算值)见下表(表中各位移以向上为正，反之为负)：反预拱值

24、设置表 单位：mm梁位预制梁上拱值(理论值)二期恒载挠度反预拱度建议值钢束 张拉时存梁30d存梁60d存梁90d边梁边跨21.036.838.839.8-6.9边跨：-17中跨：-10中跨8.814.114.314.34.2中梁边跨21.738.040.041.2-7.4中跨9.314.715.115.14.5表注：a、表中数值为计算值，施工时，应根据预制梁实测上拱值修正反预拱度；b、反预拱度可采用圆曲线或二次抛物线。c、预应力管道也应同时设反拱度。2）预应力工艺（1）预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与箱梁腹板箍筋点焊连接，严防错位和管道下垂，如果管道与钢筋发生碰撞

25、，应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。（2）箱梁混凝土达到设计强度的95后，且混凝土龄期不小于7d时，方可张拉预应力钢束。预制梁内正弯矩钢束及墩顶连续段处的负弯矩钢束均采用两端同时张拉，锚下控制应力为0.75fcon=1395Mpa。（3）施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内。实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。各钢束引伸量(两端之和)详见下表：钢束引伸量一览表 单位：mm项 目N1N2N3N4N5N6T1T2T3中 跨278278278277277

26、2765778121边 跨278278277277277277（4）孔道压浆采用C50水泥浆，为保证压浆饱满采用真空压浆。真空泵启用时应注意:启动时先将水阀打开,同时开泵;关泵时先关水阀,后停泵。灌浆宜在灰浆流动性未下降的30-45min时间内进行,孔道灌浆要连续一次性完成。水泥浆强度达到40MPa时，箱梁方可吊装。3）箱梁安装（1）箱梁施工工艺流程a、设置临时支座并安装好永久支座(简支端无需设临时支座)，逐孔安装箱梁，置于临时支座上成为简支状态，及时连接桥面板钢筋及端横梁钢筋。b、连接接头段钢筋，绑扎横梁钢筋，设置接头段顶板束波纹管并穿束。在日温最低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯

27、矩束同长度范围内的桥面板，混凝土达到设计强度的95%后，且混凝土龄期不小于7d时，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。每联箱梁形成连续的步骤详见各孔连续施工顺序示意图。c、接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，剩余部分桥面板湿接缝混凝土应由跨中向支点浇筑。d、连接顶板钢束张拉预留槽口处的钢筋后，现浇桥面现浇层混凝土，浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，应特别注意严防高温影响支座质量。e、箱梁吊装（1）箱梁吊装均采用捆绑式吊装，吊点位置到背墙前缘线或桥墩中心线的垂直距离采用1100mm，横桥向距离悬臂根部100mm，吊装预留孔可采用PVC管，孔口应采取措施，

28、以减少吊装时钢丝绳对箱梁的磨损。（2）预制梁架设方案为架桥机架设方式，在盖梁施工前，施工单位应根据所采用的架设方式对箱梁及盖梁进行施工荷载验算，验算通过后通知设计及监理部门，经同意后方可施工盖梁。4）其他（1）钢绞线的弯折处采用圆曲线过渡，管道必须圆顺，预制箱梁定位钢筋在曲线部分以间隔为500mm、直线段间隔为1000mm设置一组。顶板负弯矩钢束的定位钢筋每间隔1000mm设置一组。（2）箱梁顶板负弯矩钢束的塑料波纹扁管，应在预制箱梁时预埋，并采取有效的措施来防止浇筑主梁混凝土时扁波纹管发生变形而影响后期的顶板束张拉。在箱梁安装好后，浇筑连续接头段前将对应的扁管相接。（3）预制箱梁时严禁切断负

29、弯矩张拉槽口处箱梁顶板下层纵、横向钢筋，张拉负弯矩钢束时也不宜随便截断该处钢筋。（4）临时支座顶面标高应与永久支座顶面标高相齐平。（5）施工时应确保锚垫板与预应力束垂直，垫板中心应对准管道中心，在管道密集部位及锚固区，应严格控制混凝土的振捣及养生，确保混凝土的质量。（6）箱梁施工中钢筋的连接方式：如设计图纸中未说明，钢筋直径12mm时，钢筋连接应采用焊接，钢筋直径12mm时，钢筋连接可采用绑扎。绑扎及焊接长度应按照公路桥涵施工技术规范的有关规定严格执行。（7）所有新、老混凝土结合面均应清除表面浮浆、油污，并严格进行凿毛处理，以保证新、老混凝土良好结合。（8）钢纤维混凝土应保证拌合质量，严禁钢纤

30、维成团，其投料顺序为：碎石钢纤维干拌1min砂水泥钢纤维干拌lmin。在投入钢纤维时用网筛均匀撒入料斗中，不要成堆倒入。2、下部结构（1）凡需焊接的钢筋均应满足可焊性的要求，焊接钢筋骨架要严格检查焊接质量和几何尺寸。（2）施工墩台基础前必须进行定位复测。钻孔灌注桩在浇筑混凝土前必须清孔，沉渣厚不得大于10cm，并采取措施防止钢筋笼上浮和下沉。（3）钻孔桩在成孔后进行质量检测，应符合交通部颁发的公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）的要求。（4）钻孔桩施工完成后，应采用超声波法或机械阻抗法等无破损检测法对桩的均质性进行检测。（5）在现场浇筑下部结构混凝土前，必须检查所有预埋件和预留孔是否齐全，同时要保证预埋件的位置准确无误，如支座预埋钢板，挡块钢筋等。（6）盖梁混凝土浇筑时应采取先悬臂后跨中，然后逐次向支点合拢的顺序。（7）耳、背墙混凝土浇筑应先浇筑耳墙悬臂部分，然后逐次浇至背墙，背墙最后浇筑。由于耳墙对背墙产生较大的弯扭力矩，因此在拆除底模支架时，应避免产生过大冲击力。（8）盖梁两