鱼子新区景城连通隧道（永利豪庭-五零八库 -鱼子岗隧道工程）工程 涵洞施工图设计说明

涵洞施工图设计说明1初步设计批复意见执行情况初步设计批复：桥梁：同意推荐的桥梁形式：新建清竹溪中桥，分离式桥梁，左线桥梁全长76m，右线桥梁设计总长为56m，左线桥梁上部结构采用3-20米预应力混凝土现浇连续梁，全桥共一联；右线桥梁上部结构采用2-20米预应力混凝土现浇连续梁，全桥共一联。涵洞：新建涵洞9座，采用钢筋混凝土盖板涵和箱涵，其中钢筋混凝土盖板涵250.6米／8座，钢筋混凝土箱涵34.4米/1座，同意初步设计推荐的涵洞方案。执行情况：根据设计条件及专家评审意见，取消了部分涵洞，同时调整了涵洞结构尺寸，现施工图设计新建涵洞9座，其中钢筋混凝土箱涵223.29米/7座，钢筋混凝土盖板涵35米/2座。具体调整如下：1）取消清竹溪中桥，改为过路箱涵及过水箱涵根据2020年10月27日本工程施工图设计评审会评审意见，对本工程桥梁方案与下穿路基涵洞方案进行比选。通过对桥梁方案和涵洞方案的比选，以及涵洞方案的比选和优化，经与专家沟通并向建设单位汇报涵洞方案，同意取消清竹溪中桥，采用涵洞方案，分别设置1-12m过路箱涵和1-9.5m过水箱涵在清溪沟位置下穿本工程。2）取消K0+230位置涵洞（1－4.0m×3.0m钢筋砼盖板涵兼人通）因K0+234位置为低填路段，填高仅为1.6m，涵洞设置易造成积水且难以排出，且涵底高程与两侧地块高差达1.5m，无展线空间，故取消此涵洞，行人过街通行可通过本项目与西环线交叉口实现。3）取消K0+434及K0+472位置涵洞（1－4.0m×4.0m钢筋砼盖板涵兼车通）因该位置为低填路段，填高仅为1.4m，涵洞位置易积水，同时涵洞位于交叉口有斜交角度较大，洞身较长，且涵底高程与两侧地块高差达1.6m，无展线空间，且与西环线排水管线冲突，故取消此涵洞，行人过街通行可通过本项目与西环线交叉口实现，同时增设一条改路（改路A)连接既有道路与西环线，保证车辆的出行需求。4）取消K1+633.364位置涵洞（1－7.5m×5.5m钢筋砼箱涵车通）因箐溪沟引路A方案调整，不再于K1+633.364位置下穿主路，故本位置车通涵洞取消。5）取消K3+696.50位置涵洞（1－3.0m×3.0m）钢筋砼盖板涵）因本涵洞位于鱼子岗隧道出口，为挖方段落，涵洞埋设较深，达到3.5m，需下穿现状沥青路接入现状河沟，由于涵洞两侧的高差达到12m，涵洞纵坡至少达到12%才能满足要求，且与之较近的K3+800已有一处涵洞，故调整本位置涵洞与K3+800涵洞合并设置以保证排水需求。6）新增变电所改路K0+011.4钢筋混凝土箱涵（1－5.5m×7.5m钢筋砼箱涵）因变电所进行改造，为连接变电所与主线交通，新增变电所改路，改路跨越现状沟渠，改路K0+011.4位置设置过水涵洞。2涵洞设计概况本项目主线共设置钢筋混凝土盖板涵1道：ZK3+800.00/YK3+813.35钢筋混凝土盖板涵（过水）；钢筋混凝土箱涵3道（其中包括通道1座）:ZK1+434.29/YK1+437.91通道（过路）、ZK1+460.50/YK1+463.74钢筋砼箱涵（过水）、ZK1+625.92/YK1+628.79钢筋砼箱涵（过水）。四座涵洞均为新建。2.1涵洞附近地层岩性分布地层主要为二叠系下统栖霞组(P1q)和二叠系下统梁山组(P1l)地层及志留系中统韩家店组(S1h)灰岩、页岩，覆盖层为第四系残坡积粉质粘土。现将各层岩性分述如下：1、第四系全新统残坡积层（Q4el+dl）粉质粘土：黄褐色、红褐色，可塑-硬塑状，主要由粘土矿物组成。干强度中等，韧性中等，刀切面较光滑，未见摇震反应，手可搓成条，含少量砂、泥岩碎块石，块石粒径2-12cm，含量约10-30%。2、二叠系下统栖霞组(P1q)灰岩：灰黑色，隐晶质结构，中厚层状构造，成分以碳酸盐矿物为主，弱风化岩石较完整，质硬，岩心多呈6~16cm的长柱状体，强风化岩石破碎，多呈碎块状及短柱状，土石工程分级为Ⅴ级软石。3、二叠系下统梁山组(P1l)页岩：浅灰色，泥质结构，薄层状构造，层理发育，主要由粘土矿物组成。强风化层岩芯呈碎块状，质软，弱风化层岩芯较完整，岩芯节长7-28cm，土石工程分级为Ⅳ级软石。4、志留系中统韩家店组（S2h）页岩：黄褐色，页质结构，薄层状构造，层理发育，主要由粘土矿物组成，局部含砂质，强风化厚度一般1-2.0m，强风化岩体破碎，呈碎块状；中风化岩体较完整，多呈短柱状、柱状。该层多与砂岩互层状产出。土石工程分级为Ⅳ级软石。2.2持力层选择及基础型式建议路线中段涵洞涵位位于二叠系下统栖霞组，灰岩基岩岩体较完整，且岩石力学强度较高，是涵位基础的理想持力层，可选用灰岩作为持力层。路线终点段涵洞涵位位于寒武系中下统娄山关群地层，白云岩基岩岩体较完整，且岩石力学强度较高，是涵位基础的理想持力层，可选用白云岩作为持力层。建议涵洞基础采用整体式基础，基础置于白云岩基岩上。3技术标准和技术规范1、中华人民共和国交通部颁《公路工程技术标准》JTGB01-2014。2、中华人民共和国交通部颁《公路桥涵设计通用规范》JTGD60－2015。3、中华人民共和国交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362-2018。4、中华人民共和国交通部颁《公路涵洞设计细则》JTG/TD65-04－2007。5、中华人民共和国交通部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG3363-2019。6、中华人民共和国交通部颁《桥涵施工技术规范》JTG3650-2020。7、中华人民共和国交通部颁《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-2005。4技术指标1、公路等级：一级公路；2、设计荷载等级：汽车：公路—Ⅰ级；3、结构设计使用年限：50年；4、设计安全等级：涵洞：二级；结构的重要性系数γ0=1.0；5、环境类别：Ⅰ类环境；6、设计洪水频率：涵洞：1/100。7、高程系：1956年黄海高程系，中央子午线经度108度，投影面0米。8、坐标系：国家2000坐标系。9、ZK1+434.29/YK1+437.91通道净空要求：5m。涵洞类别及主要尺寸表单位：m涵洞类别左幅里程桩号右幅里程桩号净跨L0x净高H0(孔径mx净高m)涵顶填土高度(m)涵长L(m)斜度(°)钢筋混凝土箱涵ZK1+434.29YK1+437.9112x5.51.0241.39110钢筋混凝土箱涵ZK1+460.50YK1+463.749.5x58.5671.66115钢筋混凝土箱涵ZK1+625.92YK1+628.795.5x44.8744.37117钢筋混凝土盖板涵ZK3+800.00YK3+813.354x31.0323905涵洞设计要点涵洞的设置完全服从公路的线形，涵位根据排水、农灌需要而设，并结合当地地形、地质分别做成正交和斜交涵，当地面横坡较陡时，采用阶梯涵。为了方便施工和减少桥头跳车现象，均采用暗涵型式，根据沟渠流量，结合地形、地质条件及材料等情况，涵洞型式采用钢筋混凝土盖板涵及钢筋混凝土箱涵。对于沿线填土较高的沟谷，根据填土高度、设计流量等因素，结合路基填筑情况，选择在岸坡设涵，施工时应注意涵洞进出口与路基截水沟的衔接，保证排水顺畅。涵洞基底应力必须满足最小设计承载力要求，施工时，必须严格按照施工规范施工，严禁抛填灌浆。洞口处理充分考虑其横向和路基纵向排水的协调，注意两端洞口与原沟渠的衔接。为了预防涵洞渗水现象，涵洞采取防水处理。涵洞顶上填方厚度不足2m，无须设置上拱度；涵洞顶上填方厚度大于2m，设置上拱度10cm。5.1主要材料5.1.1混凝土箱涵(1)涵身：防水砼C35(2)一字翼墙：C35混凝土(3)帽石及基础：C25混凝土(4)洞口护坡：M15浆砌片石(5)粗集料应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。(6)应根据公路工程混凝土结构物的性能与特点、结构物所处环境及施工条件，选择合适的水泥品种；水泥强度等级应与混凝土设计强度等级相适应。(7)片石强度不低于MU40。盖板涵(1)盖板、台身及基础：C35(2)帽石及一字墙墙身及基础：C30混凝土(3)八字墙墙身及基础：M15浆砌片石(4)涵底铺砌：M10浆砌片石(5)粗集料应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。(6)应根据公路工程混凝土结构物的性能与特点、结构物所处环境及施工条件，选择合适的水泥品种；水泥强度等级应与混凝土设计强度等级相适应。(7)片石强度不低于MU40。5.1.2钢材HPB300、HRB400钢筋采用HPB300级和HRB400级钢筋。HPB300（国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2017）中的热轧光圆钢筋）；fsk=300MPa，fsd=250MPa，Es＝2.1x105MPa；HRB400（国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2018）中的带肋钢筋）；fsk=400MPa，fsd=330MPa，Es＝2.0x105MPa；5.2箱涵（1）箱涵按整体闭合框架计算内力。顶、底板按受弯构件计算（不计轴力影响），侧墙按偏心受压构件计算。（2）涵身荷载：涵身所受恒载包括涵身自重、涵身侧面及顶面填土压力，而不计算涵内流水、涵底板上面的铺装、人群及车辆的外荷载。（3）箱涵为整体闭合式框架结构，具有良好的整体性，而且至于路基中，有良好的抗震性能，故地震力未予计算。（4）温度应力按±10℃考虑，并考虑了底板、侧墙与顶板分期浇筑时的收缩影响，此项按降温10℃处理。（5）斜交涵洞的计算，仍按正交涵洞计算。5.3盖板涵上部部构造（1）盖板计算宽度为99cm,按简支板计算图式进行设计，不考虑涵台传来的水平力,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。（2）盖板上最小填土高度按0.5米考虑。（3）路面车辆荷载对涵顶的压力按30o角进行分布；填土内摩擦角为35o，土容重19KN/m3。（4）当涵洞斜交时，洞口两端盖板设计为梯形盖板，可预制安装或现场浇筑。（5）涵洞计算时不考虑地震烈度影响，只作构造设防。下部构造（1）计算涵台内力时，涵台分别按上端简支下端固定计算。（2）台后活载换算成土柱高度，计算台后土压力。（3）基底承压应力按平均应力计算。（4）涵顶填土高度超出图中范围者，需另行设计、验算。5.4新技术、新工艺的采用情况本项目涵洞结构均采用成熟常规的施工方法。6施工方法及施工注意事项钢筋混凝土箱涵1、箱形涵洞采用就地浇筑工艺。全涵可采用两次浇筑，第一次浇至底板内壁以上30cm，第二次浇筑剩余部分。两次浇筑的接缝处应保证有良好的衔接面（粗糙、干净并不得有堆落的混凝土、砂浆等）。2、拆除翼墙模板时应避免产生较大的震动。3、为了保证涵台两侧路基施工安全，须在箱涵施工完毕后再进行两侧道路的路基施工。4、闭合框架内主要受力钢筋接头全部采用焊接，并满足相关规范焊接搭接长度。5、涵洞外层防水措施可在涵洞与填土接触部分均涂热沥青三道，每道厚约1.5mm。进行涵洞外层防水层施工后才可进行下一步施工工序，即沥青涂抹需在回填之前进行。6、翼墙、侧墙背后填土，应在涵身混凝土强度达到85%时方可进行，要求分层压实，不得采用大型机械推土超厚压实法，并须在箱涵两侧对称进行。7、台背填土应选择透水性良好的砂砾石或砂质土壤，保证内摩擦角不小于35°，压实度不小于96%。8、涵身应根据地基土质情况，每隔6～8m设置沉降缝一道，沉降缝必须贯穿整个涵身断面（包括基础），缝宽1～2cm，可采用沥青木板填塞。施工中如发现地基土变化段，相应增设沉降缝。9、沉降缝在基础部分填塞沥青木板，在流水面边缘填塞5cm热沥青浸制麻筋或灌缝胶；在基础以上，接缝外侧以沥青木板填塞，内侧填塞5cm热沥青浸制麻筋或灌缝胶；沉降缝侧面和顶面设置三油两毡防水层，油毡宽度为50cm；顶面、侧面采用三油两毡处理后外包粘土保护层，厚20cm，宽20cm。10、施工当中，洞顶填土高度不足0.5m厚时，严禁采用机械压实，只允许人工夯实；0.5～2m，采用静压，静压吨位15t以下；2～3m，振动压路机的激振力只允许20t以下。11、涵洞地质资料由钻探和现场人工挖孔而得，施工时若发现基底处理不符合实际，应及时与设计单位取得联系，做出相应的处理措施，若不确定或有疑问及时与建设单位和设计单位取得联系，以便妥善处理。12、其余事项及要求均按《桥涵施工技术规范》（JTG3650-2020）办理。钢筋混凝土盖板涵1、钢筋混凝土盖板涵板块间无横向联系，按单块板受力计算，且按不同填土高度计算盖板厚度和配筋。2、为了保证涵台两侧路基施工安全，须在盖板涵施工完毕后再进行两侧道路的路基施工。3、两侧道路路基施工时，须先将盖板涵所有盖板安装到位，且盖板与台帽间水泥砂浆浇筑完成,达到设计强度85%以后，方可施工两侧路基。4、预制盖板时必须在混凝土达到设计强度50%后才允许脱底模。混凝土强度必须达到设计强度85%后才能堆放和运输，并要求在盖板端部用两点搁支，并不得使顶、底面倒置。5、盖板安装后，必须清扫冲洗，充分湿润后再在板与台背间、板与板之间的缝内用小石子填塞顶紧并填塞M10水泥砂浆。6、涵洞外层防水措施可在涵洞与填土接触部分均涂热沥青三道，每道厚约1.5mm。进行涵洞外层防水层施工后才可进行下一步施工工序，即沥青涂抹需在回填之前进行。7、浇筑涵台砼时，注意预留锚栓孔，锚栓孔位置及个数与盖板个数及种类有关。8、台背填土必须在搁置盖板和砂浆混凝土达到设计强度85%以后进行，并应在两个台背同时分层对称夯填。台背填土应选择透水性良好的砂砾石或砂质土壤，保证内摩擦角不小于35°，压实度不小于96%。9、涵台身及基础应根据地基土质情况，每隔6～8m设置沉降缝一道，沉降缝必须贯穿整个涵台断面（包括基础），缝宽1～2cm，涵洞进出水口处的八字墙与台墙之间也设沉降缝，可采用沥青木板填塞。施工中如发现地基土变化段，相应增设沉降缝。10、沉降缝在基础部分填塞沥青木板，在流水面边缘填塞5cm热沥青浸制麻筋或灌缝胶；在基础以上，接缝外侧以沥青木板填塞，内侧填塞5cm热沥青浸制麻筋或灌缝胶；沉降缝侧面和顶面设置三油两毡防水层，油毡宽度为50cm；顶面、侧面采用三油两毡处理后外包粘土保护层，厚20cm，宽20cm。11、施工当中，洞顶填土高度不足0.5m厚时，严禁采用机械压实，只允许人工夯实；0.5～2m，采用静压，静压吨位15t以下；2～3m，振动压路机的激振力只允许20t以下。12、涵洞地质资料由钻探和现场人工挖孔而得，施工时若发现基底处理不符合实际，应及时与设计单位取得联系，做出相应的处理措施，若不确定或有疑问及时与建设单位和设计单位取得联系，以便妥善处理。13、其余事项及要求均按《桥涵施工技术规范》（JTG3650-2020）办理。7结构耐久性设计、养护维修设施设计情况1、结构耐久性设计依据本项目结构耐久性设计依据交通运输部批准《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG／T3310-2019）提出的标准、要求进行设计。2、工程环境分析本项目结构所处环境类别按Ⅰ类考虑。环境作用考虑到对钢筋混凝土、预应力混凝土结构侵蚀的严重程度为A级，即可忽略作用影响，这样环境作用等级为Ⅰ－A级。3、结构设计基准期本项目桥梁结构工程设计基准期为100年。4、设计基本要求1）混凝土结构混凝土的各项指标除须满足现行设计、施工规范的要求外，同时也须满足下列方面要求；（1）工作性能预制构件用混凝土坍落度：6±2cm；泵送混凝土坍落度：14±2cm，同时要求混凝土拌合物具有良好的坍落度、均匀性、保水性能。（2）力学性能混凝土强度等级符合设计要求，并保证有一定的富余。（3）常规耐久性能抗渗等级≥W82）提高混凝土耐久性的具体措施（1）控制混凝土中钢筋的保护层厚度设计文件中构件的混凝土保护层厚度为满足结构环境条件及耐久性要求的最小保护层厚度，具体采用值满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第9.1.1条的要求，对于直接接触土体浇筑的混凝土保护层厚度不得小于20mm，施工单位应根据实际情况在此基础上考虑施工误差。（2）控制裂缝宽度钢筋混凝土结构通过增加配筋、增大截面尺寸等措施限制裂缝宽度。5、施工要求1）混凝土原材料选择采用品质稳定的硅酸盐水泥，强度等级为42.5和52.5级，最大水胶比和胶凝材料最小用量应符合相关规定。选用低水化热、含碱量偏低、品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，避免使用早强水泥和高C3A（铝酸三钙）含量的水泥。矿物掺和料是配制耐久混凝土的必需组分；应使用优质粉煤灰、矿渣等矿物掺和料或复合矿物掺和料。优先选用吸水