回龙镇鹞子岭至柏树桥改建工程桥涵设计总说明

回龙镇鹞子岭至柏树桥改建工程桥梁设计说明S4-SM第1页共10页桥涵设计说明项目概述1.1K2+987.380山河桥概况：山河桥位于重庆市梁平区回龙镇Y045线保柏线上，原桥位桩号为K2+994，建成于2008年，桥梁全长19.7m，桥面横向布置：1m（人行道及栏杆）+4m（车行道）+1m（人行道及栏杆）=6.0m。设计荷载等级为公路-Ⅱ级。山河桥为2×4m实腹式圬工拱桥，上部结构主拱圈净跨径4m，净矢高1.5m，矢跨比1/2.7，原主拱圈厚0.35m，拱圈宽4.1m，材料为浆砌块石；桥梁下部结构为重力式圬工墩台，明挖扩大基础；桥面铺装为水泥混凝土，栏杆采用铁制栏杆。该桥于2010年采用钢筋混凝土对主拱、桥墩台进行加固处治，加固层厚度为0.25m。拱圈厚度总计为0.6m。具体布置详见下图：现状桥梁横断面现状桥梁侧立面现状桥梁横断面尺寸示意图现状桥梁侧立面尺寸示意图原山河桥技术评定：1.病害分析：该桥梁上下部无明显病害；2.桥梁技术状况等级根据桥梁定期检查报告结果，评定结果如下：根据《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21-2011）对山河桥进行全桥结构技术综合评分，Dr值为94.97，技术状况等级为2类，桥梁有轻微缺损，对桥梁使用功能无影响。具体结果详见附件《梁平区回龙镇Y045线保柏线山河桥（K2+994）定期检查报告》。3.结论：鉴于桥梁的状况良好，故拟对此桥进行拼宽利用。由于地形限制，考虑两侧古树限制，此本拼宽采用两侧拼宽，拆除旧桥两侧人行道结构及铺装，路线左侧拼宽1m，右侧拼宽3m，拼宽后断面为7m，拼宽桥为1-13米梁桥，桥梁全长为19米，台后各6米长的搭板。该桥上部结构采用1x13m现浇钢筋混凝土空心板，右偏角度90°,下部结构桥台采用桩基接盖梁桥台，钻孔灌注桩基础。1.2K4+460柏树桥梁概况：柏树桥位于重庆市梁平区屏锦镇Y045线保柏线上，原桥位桩号为K4+317，桥梁建成于1989年，全长25.5m，桥面横向布置：1.5m（栏杆+路缘石）+3.0m（车行道）+1.5m（栏杆+路缘石）=6.0m。根据业主提供的资料，桥梁设计荷载等级为汽车-10级。柏树桥为1×8.2m实腹式圬工拱桥，上部结构主拱圈净跨径8.2m，净矢高4.1m，矢跨比1/2.0，拱圈厚0.5m，拱圈宽3.8m，材料为浆砌块石。桥梁下部结构为重力式圬工桥台，明挖扩大基础；桥面采用钢板进行铺装，护栏为路缘石+简易混凝土栏杆形式。现状桥梁侧立面现状桥梁主拱圈现状主拱圈拱脚病害图现状主拱圈病害图现状桥梁侧立面尺寸示意图现状桥梁断面尺寸示意图原柏树桥技术评定：1.病害分析：桥梁建设年代较早，防排水设施不完善，雨水渗漏导致主拱渗水、灰缝脱落，长期潮湿环境下导致主拱风化，砌石强度降低，断裂、剥落，在车辆荷载作用下病害进一步加剧，导致主拱圈开裂。拱上侧墙砌筑不规范，整体性差，长期运营过程中局部受力集中导致拱上侧墙外鼓、局部砌石断裂2.桥梁技术状况等级根据桥梁定期检查报告结果，评定结果如下：根据《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21-2011）对柏树桥进行全桥结构技术综合评分，Dr值为54.52，主要构件（主拱圈及拱上结构）技术状况等级为5类，综合评定桥梁技术状况等级为5类，主要构件存在严重缺损，不能正常使用，危及桥梁安全，桥梁处于危险状态。具体结果详见附件《梁平区屏锦镇Y045线保柏线柏树桥（K4+317）定期检查报告》。3.结论：此桥修建年代较早，主拱圈及拱脚均出现了严重的病害，主拱圈存在严重病害，拱桥有严重开裂情况。而且由于本桥拱形设计不尽合理，导致维修较为困难，现状的桥梁已经无法满足行车的安全，故无法采用拼宽利用，故将路线进行做了适当调整。新路线上，拟新建一座1-13米桥梁，跨越龙河。桥梁全长为28米，台后各6米长的搭板。该桥上部结构采用1x13m现浇钢筋混凝土空心板，右偏角度90°,下部结构桥台采用重力式U型桥台，基础采用扩大基础。新建桥梁处地貌二、技术规范、标准2.1设计规范《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013)《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T2231-01-2020）《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650-2020)《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）《公路工程水文勘测设计规范》（JTGC30-2015）《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2011）《小交通量农村公路工程技术标准》（JTG2111-2019）《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/TF30-2014）《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1-2017）2.2主要技术标准道路等级：四级公路（Ⅰ类）设计行车速度：15km/h设计荷载：公路—Ⅱ级设计洪水频率：1/25桥梁宽度：山河桥拼宽后断面为：0.5m(防撞护栏)+6m(行车道)+0.5m（防撞护栏），标准宽度7m。柏树桥新建断面为：0.5m(防撞护栏)+1m(人行道)+7m(行车道)+1m(人行道)+0.5m（防撞护栏），标准宽度10m。桥梁纵坡：山河桥1.52%，柏树桥3%。桥面铺装：8-14cm钢筋砼调平层+4cm沥青混凝土铺装设计安全等级：二级环境类别：按Ⅰ类环境设计设计使用年限：桥梁主体结构30年，支座、栏杆等可更换部件15年三、地形、地貌、工程地质3.1气象水文该区气候属于四川盆地东部暖湿亚热带气候区域。季风气候显著，四季分明，气候温暖，雨量充沛，日照偏少．主要特点是：春季气温不稳定，初夏多阴雨，盛夏炎热多伏早，秋多绵雨，冬季暖和，无霜期较长，湿度大，云雾多，具有空气湿润、冬季湿暖、夏季炎热、春季多雨、四季分明等特点。该区多年平均气温16.4℃；极端最低气温-6.6℃（1977年1月30日），极端最高气温40.10℃（1953年8月19日），年无霜期340～350d，雾日平均30～45天；降雨主要集中于每年4～9月，多大雨或暴雨，约占全年降雨量的75%。多年平均降雨量1246.6mm，多年平均最大日降雨量90.3mm，最大日降雨量214.0mm(1982年7月16日)，历史年最大降雨量为1990.0mm(1952年)，年平均降雨日为154天。山河桥处，拟建桥梁下方发育有一河沟为石卵河，勘察期间石卵河内水量较小，经现场调查，主要接受大气降雨及周边生活用水的补给。流向由西向东，石卵河水深0.3～0.6m，根据地质调绘及访问，该段河沟测时流量约5～15m3／秒，测时水位443.70m，最高洪水位446.0m。根据当地地区经验，泥岩段为弱～微透水层，渗透系数K取3.0×10-4～8.0×10-5cm/s。柏树桥处，拟建桥梁下方发育有一河沟为龙河，勘察期间龙河内水量较小，经现场调查，龙河主要接受大气降雨及周边生活用水的补给。流向由西向东，水深0.3～0.8m，根据地质调绘及访问，该段河沟测时流量约3～12m3／秒，测时水位455.10m，最高洪水位456.70m。根据当地地区经验，泥岩段为弱～微透水层，渗透系数K取3.0×10-4～8.0×10-5cm/s。3.2地层岩性根据地面调查、查阅区域地质普查报告及实地钻探，勘察地段设计深度范围内主要地层为第四系（Q4）全新统人工填土（Q4ml）、冲洪积卵石土（Q4al+pl）、侏罗系中统沙溪庙组(J2s)基岩组成：1、素填土(Q4ml)：杂色，稍湿，稍密，主要由砂、泥岩块石、卵石和粘性土组成。硬质物粒径20～200mm，含量50～60%，分布不均，系附近修建道路时机械堆填或夯填形成，回填约10年以上。2、卵石土（Q4al+pl）：杂色，稍密～中密，稍湿，饱和。硬质物主要为卵石，硬质物之间充填粉土和中-细砂，卵石粒径为2.0～20.0cm，含量为75～85%，其余占约15～25%。卵石多为椭圆形、次圆形，还具有少量不规则形状，卵石磨圆较好，分选较差，母岩多为石英砂岩。3、泥岩(J2Ｓ)：紫红色，红色，主要由粘土矿物组成，泥质结构，中厚～厚层状构造，泥质胶结，胶结较好，强风化带岩石风化裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状，块状，中等风化岩芯较完整，多呈柱状～长柱状，节长一般在5～25cm。四、桥涵布设情况拼宽小桥1座。山河桥:本桥纵断面纵坡1.52%。桥梁中心桩号为K2+987.380，跨径为1×13m，桥梁全长为19m，桥梁宽度为7m，桥面铺装采用沥青砼铺装（4cm沥青砼）+C40砼调平层（8-14cm厚C40砼）。上部结构为1×13m现浇普通钢筋混凝土空心板，下部结构桥台采用桩基接盖梁桥台，钻孔灌注桩基础。新建小桥1座。柏树桥:本桥纵断面纵坡-3%。桥梁中心桩号为K4+260.000，跨径为1×13m，桥梁全长为28m，桥梁宽度为10m，桥面铺装采用沥青砼铺装（4cm沥青砼）+C40砼调平层（8cm厚C40砼）。上部结构为1×13m现浇普通钢筋混凝土空心板，下部结构桥台采用重力式U型台，基础采用扩大基础。五、桥梁工程设计要点（一）上部结构1、结构尺寸：采用1-13m现浇普通钢筋混凝土空心板,梁高0.6m。2、结构体系：现浇简支板(梁)，本桥在桥台处设D60型伸缩缝。3、山河桥为拼宽，本次设计先对旧桥人行道、栏杆及墩柱进行拆除，然后再进行现浇板拼宽，考虑到施工拆除过程中对原桥侧墙的破坏，本次设计考虑了拆除并修复原桥侧墙。（二）下部结构1、山河桥桥台结构：采用桩基接盖梁桥台，钻孔灌注桩基础。桥台盖梁长：左侧1m，，右侧3m；宽1.2m，高1.1m，背墙宽0.4m，高0.75m。桩基直径0.8m，嵌岩深度不小于2m。2、柏树桥桥台结构：桥台采用重力式U型台，基础采用扩大基础。桥台台帽长10m，宽1.2m，高0.6m，背墙宽0.4m，高0.75m。桥台基础台阶高0.8m，襟边0.5m。基底承载力不小于0.2Mpa。（三）附属结构1、桥面铺装：采沥青砼与C40砼铺装层之间铺筑BW防水层，防水层需具有以下技术指标：①渗透性(标准状态)≤2mm，无水迹无变色；②吸水率比≤20%；③渗透深度≥10mm。2、支座设置：桥台处支座采用GBJZ250×300×52mm普通板式橡胶支座。3、伸缩缝：采用D60型橡胶伸缩缝，在0号、1号桥台处设置伸缩缝。4、桥面横坡：桥梁横坡为右侧2%，左侧2%，桥面横坡通过C40砼铺装层调整。桥台盖梁平坡，支座水平放置，垫石顶面水平，板底通过预埋钢板调平。支座、支座垫石总厚度为15cm(含预埋钢板厚度)。5、桥台搭板：搭板布置在行车道内，搭板长度为6.0m，厚度30cm。搭板顶面设置与桥面铺装相同的路面结构。搭板下设置40cm厚度的换填层。6、台后换填：台后换填透水性材料范围为扩大基础边缘向台后2米，并以1：1坡度延至路基顶面，采用砂性土填筑，压实度不小于96%。（四）设计材料1、混凝土材料规格以设计图中标明为准，一般材料规格如下：C40混凝土：用于现浇矩形板，桥面调平层。C40细石混凝土：用于支座垫石。C40混凝土：用于伸缩缝。C40混凝土：用于桥台台帽、背墙、挡块.C30混凝土：用于搭板、桩基及侧墙恢复。碎石砂砾：用于搭板垫层。2、普通钢筋：其技术性能应分别符合中华人民共和国国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB/T1499.1-2017）、《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB/T1499.2-2018）的规定。3、其它钢材：除特殊规定外，其余均采用Q235钢（原称A3钢），其技术性能必须符合国家标准《碳素结构钢》（GB700-2006）的规定。4、伸缩缝：采用模数式伸缩缝装置，橡胶密封带单缝，D60橡胶伸缩缝，其橡胶类别为氯丁橡胶，其技术性能应符合中华人民共和国交通《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》(JT/T

327－2016)标准。5、支座：桥梁支座：采用常温型氯丁橡胶支座，其技术性能应符合中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2019）。（五）桥梁计算采用迈达斯CIVIL软件，将上部主梁简化成平面杆系进行静力分析。主梁按普通钢筋混凝土构件计算，本次计算内容主要包括结构自重、混凝土收缩徐变、运营活载、温度梯度等作用效应。（1）永久荷载：实心板按容重r=26kN/m3计算。（2）可变荷载：公路—Ⅱ级，采用动态规划法加载，对受力构件的任一截面内力计算采用最不利的荷载位置布置；温度梯度效应按《公路桥梁设计通用规范》（JTGD60—2015）计算。混凝土收缩徐变按《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）附录F的方法计算。（3）裂缝控制：不得大于0.20mm控制。（4）计算结果：经计算分析，结构各部位的强度验算及裂缝宽度验算满足规范要求，结构安全可靠。六、桥梁结构耐久性设计本设计主要参考《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）、《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》（JTG/T3310-2019）、《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（CCES01-2004）、《公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南》（部颁）等，进行结构耐久性设计。1、技术要求A．混凝土以提高其材料本身的耐久性能为根本措施。本桥各主要工程部位采用的砼强度等级见4.1混凝土。为保证混凝土结构耐久性，采取了以下措施：①隔绝或减轻环境因素对混凝土的作用。②控制混凝土开裂。③为钢筋提供足够厚度的保护层。B．桥梁上下部各结构及附属结构应具有足够的耐久性。①钢筋混凝土构件的耐久性要求：最大水灰比0.55，最小水泥用量275kg/m3，最大氯离子含量0.30％，最大碱含量3.0kg/m3。②钢筋的保护层厚度应满足下表要求：序号构件类别钢筋最小保护层厚度（mm）1梁、板、塔、拱圈、涵洞上部202墩台身、涵洞下部203承台、基础402、施工要求A．原材料要求①应严格限制混凝土各种原材料（水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂和拌和水等）中的氯离子含量，各种原材料中的氯离子应尽可能低。新拌混凝土硬化后，实查混凝土中的氯离子含量对于钢筋混凝土不应超过胶凝材料重的0.1%。②不得采用可能发生碱集料反应（AAR）的活性集料。不宜采用抗渗透性较差的岩质如某些花岗岩、砂岩等作为粗、细骨料。粗骨料的最大公称粒径不应超过25mm（大体积混凝土除外），且不得超过钢筋保护层厚度的2/3。③当混合使用高效减水剂、引气剂、缓凝剂、膨胀剂、阻锈剂及其它防腐剂时，应事先专门测定它们之间的相容性。外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.01%，高效减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15％。④拌合、养护用水不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质及游离酸类、碱、盐、有机物或其他有害物质。不得采用海水、污水和pH值小于5的酸性水，水中的氯离子含量应不大于200mg/L，硫酸盐含量按SO42-计不大于500mg/L。B．施工要求①为保证钢筋保护层厚度尺寸及钢筋定位的准确性，采用混凝土砂浆块。垫块采用圆饼形高强度砂浆垫块，纵横向间距均不大于0.8m，梁底位置不得大于0.5米，确保每平方米垫块数量不少于4块。②要求混凝土拌合物具有良好的坍落度经时保持性、均匀性、保水性能；混凝土强度等级符合设计要求，并保证一定的富余。③混凝土的入模温度应视气温而调整，在炎热气候下不宜高于28℃且不超过30℃，在寒冷气候下不宜低于12℃。大体积混凝土入模后30min的最大温升应小于30℃。对于构件最小断面尺寸在300mm以上混凝土结构，混凝土的入模温度一般应控制在25℃以下。④结构表层混凝土的耐久性质量在很大程度上取决于养护过程中的湿度和温度控制。暴露于大气中的新浇混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。潮湿养护的期限不小于7天。所有混凝土结构的养护均必须采用淡水进行养护。七、施工方案及注意事项7.1施工方案1、施工单位应采用可靠精确的方法对桥基础中线及基础坐标准确放样。放样前应对提供的坐标及基底标高进行复核，确认无误后方可进行下部施工。2、桩基2.1、施工前要认真复核桩位坐标，桩中心位置偏差不大于1.5cm，孔径不小于设计桩径，倾斜度不大于桩长的1/100。钻孔时应采用泥浆护壁,护壁泥浆性能指标应符合《公路桥涵施工技术规范》第6.2.2条要求，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。钻孔灌注桩施工中应采用有效措施，确保桩的混凝土连续灌注，避免断桩，塌孔及桩位移现象。成孔后应认真清底，不得用加深孔底深度的方法代替清孔，孔底回淤厚度不得大于15厘米。2.2、施工中不得搅动桩底、桩侧的基岩和土层，相邻两孔不得同时钻孔或浇注混凝土，以免搅动孔壁造成串孔或断桩。水下混凝土的浇注应连续不间断进行，严格控制混凝土的初凝时间和提升导管的时机，避免导管提升过快导致桩身出现夹层，同时也应避免导管提升过慢引起导管拔断。2.3、施工期间应确保桩长满足设计要求。如果施工中由于实际地质情况与详勘资料不符，需要调整桩底标高，在半倍桩径范围内的调整由监理单位确认即可，超出者需报设计单位确认。2.4、为了保证钻孔桩的施工质量，除施工部门应精心施工、严格管理外，钻孔灌注桩在施工前应与有关单位联系，刨验，确认地下构筑物的准确位置，采取相应措施后方可开钻。2.5、钻孔过程中应严格遵守相关技术规范的规定。3、桥台施工（1）桥台施工时，为保证不破坏岩石的完整性，不得爆破作业。当桥台混凝土强度达到要求后按设计要求进行回填台后填料。（2）基础地基承载力不小于0.2Mpa，若实际地质不满足要求，应进行地基处理。（3）桥台施工要求尺寸准确，颜色一致，表面光洁平整。确保桥台混凝土的质量及强度，注意混凝土工作缝的处理确保其整体性。4、各结构中直径25mm及其以上的钢筋接长应采用机械接头的方法接长，机械接头应符合《钢筋机械连接通用技术规范》中Ⅰ级接头要求。接头需相互错开，满足施工规范要求。5、支座垫石应保证水平并与桥台盖梁同时浇筑。6、为了结构受力安全，架设上部梁的施工过程中，应采取必要措施控制墩顶位移不大于cm，其中L为单孔梁板跨径（单位为m）。7、台后填料采用透水性良好的材料，并保证内摩擦角不小于35度。空心板架设完毕，待混凝土强度达到设计强度的95%后方可台后分层填土夯实，每层填筑厚度为0.1-0.2m，用小型机械严格按照分层夯实，压实度要求达96%以上，以保证桥台的稳定性。8、主梁施工（1）混凝土空心板梁施工1）板梁采用落地支架就地浇筑的施工方法。支架架设前应对支架基础进行处理。支架应选用刚度较大的材料，支架架设好后应对支架进行预压，预压重量不得小于施工重量的120％，以消除支架的非弹性变形，支架施工前，施工单位应根据桥跨结构对支架进行设计及必要的验算，以保证板梁的浇筑质量。2）应严格控制板梁的轮廓尺寸，施工误差应限制在施工规范容许范围之内。为防止板梁混凝土开裂和棱边碰损，应待混凝土强度达到规范有关要求时方可拆模。3）所有施工预埋件，在施工完后应予割除，恢复原状，并注意防锈和美观。4）上部主梁应考虑一次浇筑，梁体外模须用大块定型钢模板，尺寸准确、表面平整、涂刷正规的脱模剂。空心孔采用UPVC双壁波纹管等成孔。9、桥面系施工桥面系的平顺、协调和高质量，是直接关系到行车（人）安全、舒适和良好景观的重要条件。因此桥面系工程必须做到精心施工，保证桥面系施工有足够的施工周期和周密的施工组织计划，切忌抢工赶时、粗制滥造。（1）桥面系工程应在主体工程完成后进行，在桥面系工程施工之前，应对主体工程进行阶段质量验评，对其影响桥面系施工的工程缺陷和遗漏的预埋件，要及时修补和补埋。特别是对桥面标高进行认真的测量核实。如桥面标高与设计值的高差在±2cm内，则可局部调整桥面铺装中的找平层厚度，否则须报设计单位研究处理。（2）桥面所有混凝土除内在质量必须符合规范和有关技术标准外，其外观质量尤为重要。特别是栏杆底座等的外露面，必须做到尺寸准确、线条顺适美观、表面