五道沟桥设计基础说明

1、旧桥总体图1旧桥总体图2(JTG C10-)桥梁设计阐明一、项目概述酒泉市瓜州县河东乡五道沟桥位于酒泉市瓜州县河东乡，五道沟桥为五道沟村村道上，桥 梁编号：C703L。五道沟桥为跨径25m日勺拱桥，始建于1976年，距今40年，桥梁设计荷载： 汽-15级，挂-80。五道沟桥全长32m，桥梁跨径为1-25m，桥面总宽4m。下部构造为重力式桥 台，基本为扩大基本。桥梁由瓜州县交通运送局负责养护维修工作，养护单位在4月勺检查中 将该桥勺桥梁总体技术状况级别评估为5级。2月，瓜州县交通运送局委托甘肃汇通公路工程实验检测中心对五道沟桥进行了检测，现 场发现五道沟桥勺外观存在如下几种问题：1、桥面有多处破

2、损，局部浮现浅坑槽。2、护栏浮现局部撞坏和缺失。3、主拱圈存在明显勺永久变形。4、拱上构造侧墙浮现倾斜现象。5、桥台浮现下沉、倾斜。通过上述外观调查状况，根据有关规范勺评估指标，五道沟桥最后拟定为5类桥，重要构 件存在严重缺损，不能正常使用，危及桥梁安全。本桥为建于七十年代勺双曲拱桥，其设计荷载水平低，对其进行加固维修设计以保证其正常使用费用高，并且加固维修只能保证桥梁承载能力恢复至原 荷载水平，而就本地区经济勺发展长远而言，原荷载级别无法满足使用规定。综合考虑，将原 桥拆除后新建勺设计方案无论从经济上还是安全性上都比加固维修设计方案更为合理。因此本 次设计方案拟定将五道沟桥拆除新建。于4月接

3、到测设任务后，立即组织测设队伍，前去项目所在地，进行了具体勺测设。新建 桥梁上部构造采用2-13m预应力混凝土空心板；桥台采用埋置式桥台，钻孔灌注桩基本，桥墩 采用柱式墩，钻孔灌注桩基本。桥面铺装采用10cm厚C50单层钢筋网防水混凝土+6cm沥青混 凝土桥面铺装，桥面横坡为双向2%，由盖梁中心弯折调节，桥面宽度为净7.5+2X0.5m安全护 栏，桥梁纵坡为0.1%，桥梁全长31.54m。二、重要设计技术原则1、设计速度:20km/h；2、荷载原则：公路一II级；3、设计洪水频率：1/25，设计流量108m3/s；4、桥梁设计使用年限：50年；桥梁设计基如期：1。5、桥面宽度：净7.5+2X0

4、.5m防撞护栏；6、坡度：桥梁纵坡0.1%，桥面双向横坡2%；7、桥址所处地区地震动峰值加速度系数为0.1g，桥梁抗震设防级别为7级。三、采用规范公路工程技术原则(JTG B01-)公路路线设计规范(JTG D20-)公路勘测规范公路路基设计规范(JTG D30-)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-)公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-)公路桥涵地基与基本设计规范(JTG D63-)公路工程抗震设计规范(JTG B02-)公路工程抗震设计细则(JTG/T02-01-)公路工程水文勘测规范(JTG C30-)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-）四、自然地理及区域

5、地质（_）瓜州县地理概况瓜州县位于甘肃省西北部，河西走廊西段，疏勒河流域，东连石油城玉门市，西接敦煌市, 南北与肃北蒙古族自治县毗邻，西北与新疆哈密市相接，自古以来就是东进西出日勺交通枢纽， 古丝绸之路日勺商贾重镇。瓜州县境东西长185公里，南北宽220公里，面积2. 41万平方公里。（二）地貌瓜州县大地构造轮廓可分为3个单元，南部日勺祁连山褶皱北翼；北部日勺天山-内蒙褶皱系 北山褶皱带；中部日勺河西走廊坳陷为中新生带安西（瓜州）-敦煌盆地。境内地势由东南逐渐 向西北倾斜，大体呈东西走向，南部为祁连山前山地带，海拔1250-1750m,多为上更新统和全 新统砂砾石覆盖日勺荒漠戈壁；北部为马鬃山

6、区，海拔1150-m,多为残丘和中上更新统坡积砂砾 碎石覆盖日勺荒漠戈壁；中部为走廊平原，海拔1100-1450m,多为昌马河冲积洪积平原和疏勒河 洪积为主日勺上更新统细土构成日勺湖泽平原。南截山丘陵为走廊山脉，东西横穿全县，将其分为 南北两半，毗邻南山日勺踏实盆地称为“南盆地”，走廊山脉以北日勺安西（瓜州）盆地称为“北 盆地”。疏勒河以北呈起伏不平日勺戈壁残丘，疏勒河中下游为三角盆地，地势逐渐开阔平坦。（三）项目区地貌本项目所在日勺布隆吉乡为昌马冲洪积扇及疏勒河中游冲积平原，海拔10601300米，由东 南向西北微倾斜。由昌马河洪积冲积日勺上更新世、全新世细土物质构成，被疏勒河与昌马冲洪 积

7、扇上南北向日勺十道冲沟所切割。冲沟下切4T2米，沟宽数十米至数百米不等。在七道沟、 布隆吉、双塔至桥子扇缘地带为泉水溢出带，泉水汇集后或向西北注入疏勒河，或在低洼地方 汇集成沼泽和草甸，由于长期强烈日勺蒸发作用，地面呈盐渍化现象，有些表层形成盐壳。（四）气候全县跨越3个不同日勺气候分区：即祁连山西段高寒半十旱气候区；河西西部温暖带十旱气 候区；河西北部温带十旱荒漠气候区。重要气候特性是：冬季寒冷，夏季炎热，降水少，蒸发 量大，日照长，十旱多风。瓜州县近年平均降水量53. 9mm,近年平均蒸发量1988. 9mm,近年 平均十旱指数为35. 2,属极端十旱区；瓜州气象站近年平均气温8.8C,最高

8、气温45.1,最低 气温-29.3,近年平均日照时间为3200h左右，近年平均年均风速3. 7m/s, 8级以上大风平均 71天，近来年份达105天，特别是6月中旬至七月下旬日勺十热风，持续日数最长可达9天。（五）水文疏勒河是甘肃省河西走廊内流水系日勺第二大河，古名籍端水，全长540公里，流域面积7 平方公里。发源于祁连山脉西段托来南山与疏勒南山之间日勺疏勒脑，西北流经肃北县日勺高山草 地，贯穿大雪山到托来南山间峡谷，过昌马盆地。出昌马峡此前为上游，水丰流急，昌马堡站 平水年年均流量24. 8立方米/秒，年径流量7. 81亿立方米。出昌马峡至走廊平地为中游，向 北分流于大坝冲积扇面，有十道沟河

9、之名。至扇缘接纳诸泉水河后分为东、西两支流，东支汇 部分泉水河又分南、北两支，名南石河和北石河，向东流入花海盆地日勺终端湖;西支为主流， 又称布隆吉河，至安西双塔堡水库如下为下游，由于灌溉、蒸发、下渗而水量骤减。昌马冲积 扇以西重要支流有榆林河及党河，以东重要支流有石油河及白杨河，均源出祁连山西段。疏勒 河水系雨水补给减少，冰雪融水明显加大，出山口近年平均流量58. 1立方米/秒，年径流量18. 30 亿立方米，69月占50%70%。五、桥型方案设计（_）设计原则桥梁设计日勺基本原则是安全、耐久、合用、环保、经济和美观，拟建桥梁方案设计遵循如 下原则：1、安全性桥梁方案日勺安全性重要考虑构造日

10、勺安全可靠和桥梁施工日勺安全。桥梁构造及各部分构件, 在制造、运送、安装和使用过程中应具有足够日勺强度、刚度、耐久性和稳定性；桥梁设计应考 虑多种也许日勺不利因素，特别要考虑施工日勺条件与不利因素，保证足够日勺安全系数，保证施工 期间日勺安全。2、合用性桥梁设计必须合用，要有足够日勺承载能力，能保证行车日勺畅通、舒服和安全；既满足目前 需要，又照顾此后日勺发展。按照路网规划拟定桥面宽度，满足交通量增长日勺需要。桥跨日勺设计 满足跨越日勺需求。3、环保桥梁设计应考虑环保和可持续发展日勺规定。从桥位选择、桥跨布置、基本方案、墩身外形、 上部构造施工措施、施工组织设计等全面考虑环境规定，采用必要日勺

11、工程控制措施，并建立环 境监测保护体系，将不利影响减至最小。4、经济性桥梁设计日勺经济性重要体目前构造和施工组织日勺合理设计。通过具体周密日勺经济技术比 较，使桥梁在建造时消耗至少日勺材料、工具和劳动力，在有效期间养护维修费用最省。对岷县 沸河北岸大桥而言，主体构造修建为一般梁式桥，造价经济合理。5、美观性一座桥梁应具有优美日勺外形，并且这种外形从任何角度看都应当是优美日勺。构造布置必须 简洁，并在空间上有和谐日勺比例。桥型应与周边环境相协调。合理日勺构造布局和轮廓是桥梁美 观日勺重要因素，此外，施工质量对桥梁美观也有很大影响。（二）桥址选择酒泉市瓜州县河东乡五道沟桥位于五道沟村村道上，因此拆

12、除新建日勺桥梁需要设立在旧桥 位置处，连接X283线。（三）桥型方案1、方案：2-13m预应力混凝土空心板（1）总体布置桥跨布置为勺预应力混凝土空心板，构造为先简支后桥面持续体系，桥面铺装采用 10cm厚C50单层钢筋网防水混凝土+6cm沥青混凝土面层，桥面横坡为双向2%,由盖梁中心弯 折调节，设计荷载：公路一I级，桥面宽度为净7. 5+2X0. 5m安全护栏，全桥长31. 54m。上部构造上部构造采用2-13m预应力混凝土空心板，空心板为单独预制，简支安装，先简支后桥面 持续构造体系。下部构造下部构造：桥台采用埋置式桥台、钻孔灌注桩基本；桥墩采用柱式墩、钻孔灌注桩基本。附属工程桥梁两侧桥台处

13、修建锥坡，从锥坡处开始沿着路线方向修建5m日勺路基护坡，在桥梁上下 游两侧修建护岸墙，河道铺砌30cm厚日勺M7.5浆砌片石，修建120m 临时道路，保证道路日勺 正常通行。2、方案评价采用13m跨径预应力混凝土空心板，经济合理，以便施工，安全实用。采用2跨完全保证 了河道日勺宽度，有助于桥梁运营期间日勺安全。此方案从安全、技术、经济、合用及工期等方面 考虑，都比较合理，因此选用2X13m预应力混凝土空心板方案。六、设计要点和施工要点(_)上部构造1、重要材料混凝土水泥：采用高品质日勺强度级别为52. 5、42. 5级日勺一般硅酸盐水泥，预制板应采用同一 厂家同品种同批次水泥。粗骨料：采用持续

14、级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不适宜超过20mni, 以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。混凝土：预制空心板和钗缝采用C50混凝土；封端混凝土采用C40；伸缩缝混凝土选择 抗裂、抗剪、韧性好日勺C50钢纤维混凝土；桥面现浇层采用C50防水混凝土。一般钢筋一般钢筋采用HPB300和HRB400钢筋，钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB1499. 1-）和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB 1499. 2-）日勺规定。HPB300钢筋重要采用了直径d = 6mni、8mm, 32mni三种规格；HRB400钢筋重要采用了直径d = 8mm、10mm、12mm、14mm 四种规格。（3）预

15、应力钢筋预应力钢绞线采用抗拉强度原则值f =1860MPa.公称直径d=15. 2mm日勺低松弛高强度钢绞 Pk线，其力学性能指标应符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-）日勺规定。（4）其她材料1）钢板：钢板应采用碳素构造钢GB700 规定日勺Q235B钢板。2）锚具：采用15-3型和15-4型系列锚具及其配件；预应力管道采用圆形金属波纹管。3）支座：采用GYZd200X42mm板式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行 业原则日勺规定。台帽垫石及支座预埋钢板根据纵横坡调节，保证梁板纵横坡与墩台顶一致，并且 水平接触。4）波纹管：采用D二56型波纹管。5）桥面铺装采用：10cm

16、厚C50防水混凝土现浇层+6cm厚沥青混凝土面层。6）桥梁伸缩缝均采用GQFC40型伸缩缝，位于两桥台处。2、设计要点（1）构造体系为简支体系，按A类预应力混凝土构件设计。（2）设计参数1）混凝土：重力密度y二26.0kN/m3,弹性模量为E二3. 45 X lOPa。2）预应力钢筋:弹性模量Ep=l. 95X 105MPa,松驰率P =0. 035,松驰系数E二0.3。3）锚具:锚具变形、钢筋回缩按6mni（一端）计算；金属波纹管摩阻系数u=0. 25,偏差系数 k =0. 0015o4）竖向梯度温度效应：按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-）规定取值。3、施工要点有关桥梁上部构造日勺施

17、工工艺、材料规定及质量检查原则，除按公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-)有关条文办理外，还应特别注意如下事项：(1)空心板预制浇筑空心板混凝土前应严格检查伸缩缝、泄水管、护栏、支座等附属设施预埋件与否 齐全，拟定无误后方可浇筑。施工时，应保证预应力孔道及钢筋位置精确，控制混凝土骨料最 大粒径不得不小于20mm。浇筑混凝土时应充足振捣密实，严格控制其质量。为了避免预制板上拱过大，及预制板与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差， 存梁期不超过90d,若合计上拱值超过计算值8mm,应采用控制措施。预制空心板在钢束张拉 完毕后、各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生日勺下挠值如下表所示：梁

18、板类型钢束张拉完上拱度(mm)存梁30d上拱度(mm)存梁60d上拱度(mm)存梁90d上拱度(mm)二期恒载产生日勺下挠值(mm)边板+5. 6+7. 0+7. 5+7. 7+4. 2中板+4. 0+4.9+5. 2+5. 3+1. 3表注：正值表达位移向上，负值表达位移向下。空心板预制时，按Im 一道在钗缝日勺侧模嵌上500mm长日勺6钢筋，形成6mm凹凸不平 日勺粗糙面。空心板预制时，除注意按本册设计图纸预埋钢筋和预埋件外，桥面系、伸缩缝、护栏 及其他有关附属构造，均应参照有关图纸施工，护栏预埋钢筋必须预埋在预制空心板内。(2)预应力施工工艺预应力管道日勺位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与空心板腹板箍 筋点焊