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文档简介
设计说明书TOC\o"1-3"\h\z一、概述 2二、设计(参考)规范 2三、基本设计资料 3四、主要材料 7五、结构设计 9六、施工要点 16引H刘Y英P丈E滋R壶L筛I水N熔K猪由\阻l湿荐"处_岸T膛o参c床1尺5嗓0层8悼5厌9烈3法5涂6械"刷南七纹、马结漠构生防坦腐业 裙1治9呜H递Y柄P肥E呈R盐L蛙I栗N捕K北罩\胀l度真"熄_轿T钉o雾c磨1哗5挖0鞠8肤5钻9阵3且5饥7酒"缩织八粪、注专北题售研齐究翁 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么为冻1典:帮0丘.拍7矩5盒,狮而偶现灰边怠、捉仰屈坡闻高遥度背大伙大忌超猛过灶2分5手m岔,至仰怖坡批按换1开:叨0匀.脱7逐5腹坡缓比蝴放熄坡聚时批,音坡缺顶陈也忆到那了柔塔责基抛中周部练,煌显尽然誉是淘不简可且能禁的更,初按非照张《裕公包路历路珠基摔设械计愚规紫范策》震,硬该请处功按月Ⅰ借类帜岩缠体删边泰坡怎的移微计风能化风岩涝体艘,隶边残坡堆坡案率摧可悉取壶1序:赶0劫.课3躺,鸦但巩超锄出竭了垫《写公增路隔隧雷道合设虏计绳规姜范同》王的鼻要桂求怖,幸放梳坡炸后金,堡索捧塔脚边但缘以距竟坡独顶精最赤近懂6场2绍m该,核由话于译索战塔工荷淡载决巨欧大连,团索泻塔蜻加薪载歪后禾,赤应逼力导扩赏散废会傻对累隧却道村仰蔽坡讯产梅生犬一走个泊水促平杂向挥的式分响力子,蛙对如仰帝坡拜稳管定邻不迷利殿,墨因负此企,驶仰恰坡回应舱采背取词加锤固恰措甘施奏,外加调固养深丽度训应笔采塔用勾多刮种句分此析痰方爱法垂进泽行请对仪比应分限析葛来宵得茂出档,皱两敲侧夺边普坡多坡费比室可冠采伸用依1旅:会0秤.汗5晋,寿亦梳应附采顽取快加弹固喉措岭施娱。由于施工开挖后将破坏场地的地下水的补给和排泄途径,地下水对边坡的稳定性影响较大,应加强对岩溶发育部位和坡面的防排水措施。9.平曲线本桥平面大部分位于直线的整体式路基段,K13+574.404~K14+076.320位于R=1000m的圆曲线及缓和曲线内。xx岸主桥与坡头隧道连接,坡头隧道采用分离式设计,左线:K14+920.238~标段终点位于缓和曲线内,右线:YK14+919.201~标段终点位于缓和曲线内(K14+920.238=YK14+919.201,断链短1.037m)。10.竖曲线及纵坡本桥主跨大部分位于+0.80%直线纵坡段,xx岸索塔、锚碇位于+3.00%与0.80%组成的半径R=16000m的凸型竖曲线上,xx岸索塔、锚碇位于+0.80%与2.50%组成的半径R=16000m的凹型竖曲线上。四、主要材料主缆:φ5.25mm镀锌高强纲丝,Ep=2.0x105MPa,fpk=1670MPa吊索:8×55SW+IWR、8×41SW+IWR镀锌钢丝绳,公称抗拉强度1870MPa加劲梁:Q345C、Q345D、Q235C索鞍、索夹、高强螺栓:ZG275-485H、ZG20SiMn、40CrNiMoA⒈混凝土本桥混凝土标号采用C20、C30、C40、C55,其技术标准应符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004),配制混凝土所采用的水泥、砂、石、水等材料及混凝土的配合比、拌制、运输和浇筑应严格按照《公路桥涵施工技术规范》执行,并应符合规范所规定的质量检验及质量标准。xx岸索塔:C55xx岸索塔:C55主塔基础:C30桥台:C30桥面板:C40锚碇:C20、C30、C30微膨胀砼2.普通钢筋普通钢筋必须符合“GB1499-1998”和“GB13013-1991”标准的各项规定,其中钢筋直径D≥12mm全部采用HRB335钢筋(相当于“GB1499-91”标准中的Ⅱ级钢筋),标准强度fsk=335MPa,钢筋直径D<12mm全部采用R235钢筋(相当于“GB13013-1991”标准中的Ⅰ级钢筋),标准强度fsk=235MPa。受力主筋直径D≥20mm的螺纹钢筋应采用闪光对焊或等强直螺纹连接。套筒挤压接头的施工与检验应符合JGJ107-96《钢筋机械连接通用技术规程》及JGJ108-96《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》的规定。等强直螺纹连接应满足Q/JY08-1997《钢筋等强直螺纹连接技术规程》。电弧焊接,其焊条应符合GB/T5117-95《炭钢焊条》及GB/T5118-95《低合金钢焊条》的规定。钢筋焊网:冷轧带肋防裂钢筋网的钢筋应符合国家标准《冷轧带肋钢筋》(GB13788-2000),用于塔柱面层的防裂钢筋网,采用6mm的带肋钢筋,间距10x10cm,技术标准应满足《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》JGJ114-2003。3.预应力钢绞线预应力钢绞线采用270级公称直径φs15.2低松驰预应力钢绞线,其抗拉标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95x105MPa,技术标准必须符合”ASTM416-90”和”GB5224-95”中有关规定。预应力粗钢筋采用JL32精轧螺纹钢筋,fpk=785MPa,Ep=2.0x105MPa。技术标准必须符合“ASTM416-90”及相关规定。4.普通钢材技术标准必须符合“GB/T700-1988”的规定,选用的焊接材料应符合“GB/T5117-1995”和“GB/T5118-1995”的要求,并与所采用的钢材材质和强度相适应。预应力锚具技术标准必须符合国标《预应力筋锚具,夹片和联接器》(GB/T14370-2000),产品均须抽样检测,检验标准应符合国标及国际预应力协会《后张法预应力体系验收和应用建议》(FIB-1991)要求。5.主缆、吊索采用公称直径为φ5.25mm、公称抗拉强度为1670MPa的高强度镀锌钢丝,其技术指标应符合本设计文件和GB/T17101-1997的规定。吊索材料采用镀锌钢芯钢丝绳。预张拉后,钢丝绳的宏观弹性摸量不小于1.15×105MPa;直径的正误差不大于6%,负误差为0;捻距不小于直径的8倍;规格有以下两种:①公称直径为φ62mm,公称抗拉强度为1870MPa,结构形式为8×41SW+IWR,最小破断力2490kN,其技术指标应符合本设计文件和GB/T8918-2006的规定。②公称直径为φ88mm,公称抗拉强度为1870MPa,结构形式为8×55SWS+IWR,最小破断力5010kN,其技术指标应符合本设计文件和GB/T11256-1989的规定。主缆索股和吊索两端采用热铸锚,锚杯材料采用ZG310-570铸钢,其技术指标应符合本设计文件和GB/T11352-1989的规定。锚杯内铸体材料为锌铜合金,合金成分(Zn:98±0.2%,Cu:2±0.2%),及热铸工艺应符合本设计文件的规定要求。6.索夹、缆套索夹材料采用牌号为ZG20SiMn的低合金钢铸件,其技术指标应符合本设计文件和JB/T6402-1992的规定。索夹紧固件均采用合金钢制造,其技术指标应符合本设计文件和GB/T3077-1999的规定。缆套采用碳素结构钢钢板焊接。钢板及焊条的性能指标应符合本设计文件和GB/T700-1988、GB/T5117-1995的规定。7.主、散索鞍主索鞍和散索鞍鞍槽为铸钢件,材料牌号为ZG275-485H,应符合GB/T11352-1989《一般工程用铸造碳钢件》标准和GB/T7659-1987《焊接结构用碳素钢铸件》标准。主索鞍鞍座和散索鞍鞍体为组焊件,材料牌号为20g钢板,应符合GB/T713-1997《锅炉用钢板》标准。焊接施工前,应对母材、焊条及坡口形式,按《钢制件熔化焊工艺评定》(JB/T6963-93)的要求做好焊接工艺评定,以保证最好的焊接接头形式和施工工艺,以及焊缝区的焊接性能。钢板的焊接工艺评定,应保证焊缝的力学性能,达到GB713-1997标准要求,并提供化学成分。铸钢件与钢板的焊接工艺评定,应保证焊缝的力学性能达到GB/T7659-1987《焊接结构用碳素钢铸件》标准要求,并提供化学成分。锚梁为铸钢件,材料牌号为ZG310-570,应符合GB/T11352-1989《一般工程用铸造碳钢件》标准。散索鞍中底板和底座材料为ZG20SiMn,拉杆材料为40CrNiMoA。主索鞍鞍罩围壁、端罩、补板联接件采用1Cr18Ni9Ti不锈钢板制造,其技术指标应符合本设计文件和《不锈钢冷轧钢板》(GB/T3280-1992)的规定。8.钢桁加劲梁Q345D(GB/T1591-1994):适用于主桁架的上下弦杆。Q345C(GB/T1591-1994):适用于a)主桁架竖、斜腹杆;b)主横桁架上下横梁和竖、斜腹杆;c)主桁架上下平联。Q345D和Q345C全部钢板均有0℃冲击韧性的合格保证,180°冷弯试验符合规范要求。对于主桁架整体节点钢板厚度大于或等于24mm时均应作Z向超声波探伤。钢桁架连接用高强螺栓连接副必须符合下列规范要求:《钢结构用高强度大六角头螺栓》(GB/T1228-1991)、《钢结构用高强度大六角螺母》(GB/T1229-1991)、《钢结构用高强度垫圈》(GB/T1230-1991)、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》(GB/T1231一1991)。高强度螺栓的推荐材质为20MnTiB(20锰钛硼),螺母推荐采用15MnVB(15锰钒硼),应符合《合金结构钢》(GB/T3077-1999)的规定;垫圈推荐采用45号钢,应符合《优质碳素钢结构钢号和一般技术条件》(GB/T699-1999)。高强度螺栓性能等级10.9S。焊接材料:通过焊接工艺评定试验采用与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条,且应符合相应的国标要求,CO2气体纯度不小于99.5%。五、结构设计本合同段桩号为K14+000.00~ZK15+073.65(YK15+072.53),全长约1073.65m。主缆的孔跨布置为:242m+1176m+116m,主梁全长1000.5m;主桥横桥向设2%横坡,桥面系宽24.5m,钢桁加劲梁全宽27m。采用两根主索,主索垂跨比F/L=1/9.6,主索中心距为27m,采用平面索布置;全桥采用71对吊索,吊索标准间距为14.5m,端吊索的间距29m;主跨梁高(主桁中心线处)7.5m;主梁桥台处设竖向支座和横向抗风支座。为避开xx岸山体裂隙和危岩体对索塔的影响,同时也避开索塔与公路隧道的相互影响,xx岸桥隧连接处土石方开挖量为313627方,xx岸桥台开挖量为24542方,xx岸的弃土堆位于K12+960。xx岸桥台开挖量为10672方,xx岸桥隧连接处土石方开挖计入07标段,xx岸的弃土堆位于K19+500。主桥中央分隔带宽度为2m,xx岸连接的xxⅢ号隧道的中央分隔带宽度为4.4m,xx岸连接的坡头隧道为分离式隧道;因此,在与隧道衔接的范围内,中央分隔带渐变过渡,主桥的硬路肩宽度相应压缩。因地形和线路走向的原因,xx悬索桥位于0.80%的单向纵坡上。主桥总体设计中主缆的理论顶点受纵坡影响,xx岸比xx岸高9.408m。采用此设计可降低xx岸边跨主缆的水平倾角,同时xx岸的索塔高度和边跨主缆的布置更合理,全桥主缆受力更均匀。1.锚碇①锚体设计(1)xx岸重力锚锚体分锚块、散索鞍支墩及基础、前锚室、后锚室四部分。其中锚块主要受预应力锚固系统传递的主缆索股拉力,散索鞍支墩主要承受由散索鞍传递的主缆压力,前锚室、散索鞍支墩及锚块形成一个完整的三杆件人字状构造的空间受力构件。同实体(重力式)结构相比,采用这种杆件系统能大量降低材料用量,充分发挥材料强度从而降低造价。(2)xx岸重力锚由于锚碇体积比较大,为避免锚块和散索鞍支墩基础浇筑施工后出现收缩与温度裂缝,锚块和散索鞍支墩基础共分四块进行浇筑,各块之间设置2m后浇段,后浇段采用微膨胀混凝土。(3)xx岸隧道锚锚体分锚塞体、散索鞍支墩及基础、前锚室、后锚室及明洞五部分。其中锚塞体主要受预应力锚固系统传递的主缆索股拉力,散索鞍支墩主要承受由散索鞍传递的主缆压力,前锚室、明洞构成封闭空间,对主缆索股起保护作用。根据《长沙至重庆公路通道xx省xx至xx高速公路xx悬索桥隧道锚碇及塔基岩石试验与稳定分析研究专题》(长江水利委员会长江科学院)的研究成果,在合理、经济的基础上,锚塞体最终采用43米长度,倾角38°。同时为尽量不破坏岩体稳定,将初步设计中采用的防滑平台取消。(4)由于xx岸隧道锚锚塞体尺寸较大,为使锚塞体与围岩充分接触同时避免浇筑施工后出现收缩与温度裂缝,锚塞体采用抗渗微膨胀混凝土。另外为了抑制混凝土的收缩与龟裂、提高抗渗能力锚塞体混凝土掺入聚丙烯纤维网。(5)两岸锚碇的锚体都属于大体积混凝土结构,其温控设计及温控施工方案由施工单位自行设计,并由设计、监理确认后实施。此温控设计和材料用量费用在预算中单独列出。(6)为降低大体积混凝土水化热,锚块、锚塞体、散索鞍支墩及基础等部位混凝土采用低水化热水泥,并充分考虑掺入粉煤灰后混凝土的后期活性,采用60天龄期的抗压强度作为设计强度。(7)xx岸锚碇各永久外露部分表面钢筋保护层内均设一层直径为φ5mm,间距为10×10cm的带肋钢筋焊网;xx岸锚碇各永久外露部分表面钢筋保护层内均设一层直径为φ8mm,间距为20×20cm的带肋钢筋焊网,以增强混凝土表面抗裂性能。②锚固系统设计为减少用钢量,同时合理设计锚块和锚塞体形状,并节约混凝土用量,本桥采用预应力锚固系统。预应力钢束起初沿索股发散方向布置,再按一定半径收敛最后与大缆合力线平行锚固于后锚面,前后锚面均为大缆合力线垂直的平面。xx岸重力锚散索长度为29米,锚固长度为25米;xx岸隧道锚散索长度为29米,锚固长度为43米。锚固系统设计要点如下:(1)锚固系统由索股锚固连接器和预应力钢束锚固系统构造组成。索股锚固连接器构造由拉杆及其组件、连接器组成;预应力钢束锚固构造由管道、预应力钢绞线及锚具、防腐油脂、锚头防护帽等组成。拉杆上端与主缆索股锚头相连接,另一端与前锚面的连接器相连接。(2)索股锚固连接器由2根拉杆和连接器构成,xx岸重力锚每根主缆有103套索股锚固单元,xx岸隧道锚每根主缆有103套索股锚固单元,总计锚固单元412套。(3)单索股锚固单元采用15-16规格预应力钢束锚固,双索股锚固单元采用15-31预应力钢束锚固,分别采用特制的15-16和15-31型锚具,其关键是应满足设计所需的锚下应力不超过C30混凝土的受力要求。(4)钢绞线采用环氧树脂全喷涂及预应力管道内灌注防腐油脂的双重防腐体系,在前锚面设置有油脂面观测管,桥梁运营期间根据油面观测结果实施补充灌注,锚头张拉端不封锚并留有换束所需工作长度。在特征位置锚固连接部分应设置压力传感器,施工及运营期间可随时监测索股受力情况。(5)预应力钢束张拉控制应力为0.65Ryb。公称直径为15.24 mm,标准强度fpk=1860MPa,技术标准应符合ASTMA416-2003的规定。在锚下混凝土达到100%强度时,方可对称张拉预应力钢束。为方便施工,张拉均采取后锚面单端张拉。15-16型的张拉控制力为2711.3kN,15-31型的张拉控制力为5253kN。均按双控原则张拉,延伸量允许误差应控制在5%以内,且不允许断丝。张拉完毕后,从后锚面向前锚面方向压注防腐油脂。(6)施工单位应根据锚固系统定位要求自行设计定位支架,并由设计、监理确认后实施。本桥锚固系统所用定位支架数量在参考国内同类桥梁的基础上并根据本桥索股的具体数量、长度、锚体体积综合得出,实际用钢量可按发生计量。③基坑开挖及隧洞开挖设计两岸锚碇基底容许承载力不小于2000kPa.基坑开挖边坡为1:0.3。xx岸重力锚开挖基坑方量为91955m3,xx岸隧道锚总开挖方量为39472m3。基坑开挖施工全过程应达到干作业要求。(1)根据地质资料,锚碇基底绝大部分位于弱风化层上,地基承载力较好。(2)为保证开挖边坡的稳定性,合理选择了边坡坡度,并设置了必要的平台。同时为了施工及运营阶段边坡及山体的安全,对xx岸锚碇边坡进行防护。边开挖基坑边打锚杆和挂网喷护,在进行全面防护同时全面布点监控。(3)开挖基坑周围边坡顺地势设置截水沟和挡墙,防止施工周期地表水汇入基坑。截水沟沟底纵向坡度不小于0.5%。边坡设置排水管,以利于边坡喷射混凝土护面后坡体内水的排出。基坑底四周设置汇水沟和集水井。(4)隧洞开挖支护参数是根据围岩类别、工程地质、结构埋深及结构跨度等因素拟定,支护衬砌结构以工程类比法为主。xx岸地质报告关于围岩划分如下:地表下18米为Ⅴ级围岩段,地表下18米至锚塞体顶部为Ⅳ级围岩段,锚塞体段为Ⅲ级围岩段。该地段岩体比较稳定,能够在一定程度上形成稳定的承载拱,因此结构按围岩与支护共同承受荷载设计。前锚室支护采用D25中空注浆锚杆、C30喷射混凝土、20a工字钢钢支撑
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