滩边河人行桥设计说明

滩边河人行桥设计说明1工程概况1.1项目区位及背景1.2工程范围及规模本项目于滩边河河道桩号K0+239处设滩边河人行桥1座，桥梁全长103.76m，桥宽2.4m。本桥连接滩边河公园东西两岸，是园区游览观赏的主游步道。2设计依据1）万州区鹿山片区（滩边河）安全防护工程施工图设计中标通知书（2022年12月）；2）关于万州区鹿山片区（滩边河）安全防护工程初步设计的批复（万州经开建勘[2022]14号）；3）《万州区鹿山片区（滩边河）安全防护工程初步设计》（南京瑞迪建设科技有限公司，2022年10月）；4）《万州经开区滩边河综合治理工程（鹿山段）一期工程地质勘察报告》（重庆英杰建设工程设计有限责任公司，2021年9月）；3设计采用的标准、规范1）《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)2019年版；2）《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)；3）《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)；4）《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)；5）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD3362-2018)；6）《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64-2015)；7）《城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》（CJJT235-2015）；8）《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》（JT/T695-2007）；9）《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》（JTGT3310—2019）；10）《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）；11）《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2019）；12）《木塑地板》（GB/T24508-2020）。4初步设计审查意见执行情况初步设计评审意见无人行桥相关的审查意见。5测设经过6桥梁工程技术标准1）设计荷载：人群4.1kPa。2）桥梁环境类别：上部结构为Ⅰ-A类；桥墩位于干湿交替区，环境类别为Ⅰ-C类；基础为Ⅰ-C类。3）桥梁宽度：2.4m。4）防洪标准：根据本项目初步设计水利工程水文计算成果，50年一遇设计洪水位369.31m。5）通航标准：无通航。6）抗震设防标准：根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版），万州区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。7）抗震设防分类：根据《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)，本桥抗震设防分类为丁类。8）结构设计基准期：100年。9）设计使用年限：主体结构100年，可更换部件（桥面铺装、支座、伸缩装置等）15年。10）桥梁设计安全等级：一级，结构重要性系数γ0＝1.1。7建设条件7.1气象特征拟建场地属亚热带山区型季风性湿润气候区，气候温和、四季分明、热量丰富、日照偏少，雨量充沛、雨热同步，同时具有春雨较早、夏长多伏旱、多秋雨、冬暖少霜雪、多云雾特点。全年无霜期320天以上。多年平均气温18.1℃，最低气温-3.7℃（1983年1月6日），最高气温42.1℃（2006年8月15日），气温垂直分带显著，长江河谷一带较周围气温高出1℃～3℃。根据万州气象站1965年以来的资料统计，区内多年平均年降雨量为1191.3mm，历年最大月降水量711.8mm（1982年7月），最大日降雨量243.3mm（2007年7月16日），最长连续降雨16日（1982年7月6～21日），最大连续降雨量488.7mm。入春以后，降雨量逐渐加强，夏季大雨、暴雨频繁；秋季降雨量与春季接近，但雨日较多而秋雨绵绵，春夏之交多暴雨，日降雨量可达100mm以上。年蒸发量1085.6mm，夏季占44％，春秋季分别占27％和24％，蒸发量因地而异，一般随高程增加而减少。干燥度0.72，相对湿度81％，以秋季湿度最大、春季相对较干燥、秋季热而闷。区内常年多东南风，年平均风速0.7m/s，最大风速17m/s，多出现在夏季，春季间或出现但历时短暂。7.2地形、地貌拟建场地原始地貌类型为构造剥蚀浅丘、沟谷、斜坡地貌。地势总体呈北高南低；滩边河从场地中部穿过，微地貌呈东西高，中间低。南北方向（沿河流方向）地形起伏较小，坡角一般3～10°，局部为斜坡。东西方向（垂直河流方向）地形起伏较大，坡角一般15～35°，局部坡角最大可达63°。7.3工程地质拟建人行桥沿线覆盖层为素填土和粉质粘土；根据钻探揭示素填土（Q4ml）厚度为2.50～26.50m，层底高程为361.54～365.57m；粉质粘土（Q4dl+el）厚度为3.80～6.40m，层底高程为360.57～362.70m。下伏基岩为侏罗系沙溪庙组砂岩（J2S-Ss）；强风化砂岩（J2S-Ss）厚0.80～1.70m，层底高程为359.77～361.27m。（1）第四系全新统人工填土层（Q4ml）素填土：杂色；稍湿；结构松散。由砂泥岩块石、碎石和粘性土等组成。块碎石分布不均，其粒径一般15～560mm不等，含量约占15～40%；由场地附近地块场平及附近修建道路时回填，回填时间3～5年左右，未受污染。（2）第四系全新统坡残积层（Q4dl+el）粉质粘土：褐色，黄褐色，可塑状，有粘性，刀切面光滑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等、韧性中等。本层位于地表或素填土之下，场地内分布范围较小；钻探揭露厚度0.90（ZK52）～9.00m（ZK72），层底高程357.85～378.35m。本层与下伏侏罗系中统沙溪庙组基岩均呈不整合接触。（3）侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂岩（J2S-Ss）：灰褐色，灰色，灰白色，中粒结构，中厚～厚层状构造，钙铁质胶结，主要由石英、长石及少量云母碎片等矿物组成。强风化带岩石大部分结构和成分已破坏，岩芯破碎呈碎块状或薄饼状，手可折断岩芯。中等风化带局部裂隙较发育，敲打声清脆，岩芯较完整呈柱状、短柱状，节长8～50cm。该层在场区内分布广泛，为场区主要岩层，本次钻探未揭穿。泥岩（J2S-Ms）：紫红色，暗紫红色，泥质结构，中厚～厚层状构造，主要成分以粘土矿物为主，含砂质较重，局部含灰白色、灰色砂质条带、团块或夹粉砂岩薄层。强风化带岩石结构已大部分破坏，敲打声沉闷，岩质较软，钻孔岩心破碎，多呈碎块状或块状，手可折断岩芯。中等风化带敲打声清脆；局部裂隙较发育，岩心较完整，呈柱状、短柱状，节长7～40cm。该层在场区内分布范围相对较小，为场区次要岩层，本次钻探未揭穿。表1岩土力学参数表土层编号及名称地基承载力特征值ƒa0（kPa）钻孔灌注桩摩阻力qik（kPa）Q4ml素填土--Q4dl+el(2)粉质粘土15025J2S-Ss(4)-1强风化砂岩400200J2S-Ms(3)-1强风化泥岩300150J2S-Ss(4)-2中风化砂岩106721200表2岩石饱和单轴抗压强度标准值地层岩石单轴抗压强度标准值（MPa）天然饱和J2S-Ss(4)-2中风化砂岩37.629.47.4场地水、土腐蚀性评价（1）水的腐蚀性评价拟建场地中部有滩边河穿过；场地环境类型为Ⅲ类。根据本项目地勘报告，场地水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。（2）土的腐蚀性评价据调查，场地及周边没有化工、印染等污染源，也没有固体废弃物、有害放射物质等。场地填土多为场地附近平场开挖弃土或修建道路时回填，素填土未受污染。结合当地工程经验，判定本场地土对混凝土结构、钢结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。8桥梁设计8.1总体设计（1）桥梁平面：桥梁平面位于“W”形平曲线上，平曲线半径32.3~53.3m。（2）桥梁纵断面：桥梁纵断面为平坡。（3）桥梁横断面：桥宽2.4m，横断面组成为：0.25m（栏杆）+1.9m（人行道）+0.25m(栏杆)=2.4m。8.2桥型布置本桥桥型采用多跨“V”型刚构，桥梁全长103.76m，跨径组合为（4.8+3×9.4+9.1+2×9.4+9.1+3×9.4+4.8）m。桥梁采用支架现浇施工。8.3桥梁上部结构上部结构由两道主梁构成，两道主梁顶部采用8cm厚钢筋混凝土板联结。为增强结构整体性，在支承位置及各跨跨中设置横向联系梁。主梁采用矩形截面，截面尺寸0.4m（宽）×0.45m（高）。支点处横向联系梁截面尺寸0.8m（宽）×0.45m（高），跨中横向联系梁截面尺寸0.4m（宽）×0.45m（高）。8.4桥梁下部结构（1）桥墩每个承台上由4根斜墩柱与主梁形成刚构体系。墩柱采用变截面，截面尺寸由墩底0.4m（宽）×0.4m（高）变化至墩顶0.4m（宽）×0.6m（高）。为方便施工时脱模，桥墩与主梁的连接处设半径20cm圆倒角。（2）承台承台采用方形承台，平面尺寸2.2m×2.2m，承台高1.5m。为减少河道内桥墩的阻水面积，位于河道内的3、4号桥墩承台设计位阶梯式承台，水中部分宽1.4m，土中部分宽2.2m。（3）基础本桥采用钻孔桩基础，桩基按嵌岩桩设计，桩径1.2m。基础持力层为④2中风化砂岩。基础入岩深度应大于3d(d为桩径)，各桩具体的嵌岩深度以图纸中注明的值为准。本桥直径1.2m桩基轴向受压容许承载力[P]=6000kN。8.5附属设施设计（1）桥面排水本桥不设纵横坡，栏杆采用钢制栏杆，两侧采用开放式，不设置踢脚，雨水直接由两侧自然排放。（2）桥面铺装桥面采用10cm厚（3.5cm厚木塑板+6.5cm厚钢龙骨）木塑板铺装，表面进行抗滑处理，抗滑指标BPN不应小于80。木塑地板的质量要求不得低于《木塑地板》（GB/T24508-2020）中的规定。木塑地板龙骨采用热镀锌管（壁厚0.4cm）龙骨，为保证主梁顶钢筋混凝土板表面横向排水顺畅，钢龙骨底面每隔1m左右开半径2cm的半圆形排水孔。（3）支座根据受力需要，桥台处设置板式橡胶支座,其材料和力学性能均应满足《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2019）的规定。（4）伸缩缝本桥采用GQF-E80型伸缩缝。伸缩缝的技术性能应符合《公路桥梁伸缩缝装置通用技术条件》（GT/T327-2016）的要求。（5）栏杆本项目采用钢制人行栏杆，所有外露钢材外表面均应做防腐处理。8.6桥梁外表涂装方案根据生态治理专业要求，栏杆横条涂色从上至下按照CBCC中国建筑色卡1111、1112、1104、1105、1092、1093、1094、1095渐变，栏杆立柱、主梁及柱墩涂色按照CBCC中国建筑色卡1321（灰白色）。9桥梁结构分析桥梁结构计算采用桥梁空间有限元程序Midas/Civil2020软件进行。计算模型不考虑主梁间钢筋混凝土板对结构承载力的贡献，仅将其作为外荷载计入。（1）计算荷载1）一期恒载：混凝土容重；2）二期恒载：桥面铺装+人行栏杆+钢筋混凝土板共重：10.92kN/m3）人行活载：人群荷载集度按4.1kPa计算。4）温度作用：体系升降温按25℃考虑。桥面铺装为木塑板，导热系数低，且与桥面之间有空气隔热层，桥面混凝土不受到太阳辐射直接作用，故不考虑梯度温度。5）支点不均匀沉降：相邻墩台之差按5mm计算。图1桥梁Midas计算模型（2）主要计算结论1）持久状况承载能力极限状态强度满足规范要求。2）持久状况正常使用极限状态裂缝宽度满足规范要求。其中主梁墩顶负弯矩区最大裂缝宽度0.17mm,跨中正弯矩区最大裂缝宽度0.13mm，墩柱底最大裂缝宽度0.18mm，裂缝宽度均小于规范规定的容许值0.2mm。3）持久状况正常使用极限状态挠度满足规范要求。主梁跨中考虑长期效应影响的长期挠度3.8mm小于L/1600=9400/1600=5.9mm，故不设预拱度。10主要材料（1）混凝土材料主梁、桥墩:C40混凝土。桥墩底座、支承垫石：C40小石子混凝土。承台：C30混凝土。桩基：C30水下混凝土。垫层：C15混凝土。混凝土主要技术要求如下：1）水泥：应采用高品质的强度等级为62.5、52.5、42.5的硅酸盐水泥，同一部位应采用同一品种水泥。水泥含碱量不大于0.6%。水泥运输和储存必须符合规范要求。2）粗骨料：应采用质地坚硬、洁净、级配合理、粒形良好、吸水率小的碎石，碎石最大粒径不应超过40mm，用于破碎原料岩石抗压强度（水饱和状态）不小于60MPa，不得含有颗粒状硫酸盐或硫化物杂志，C30砼用粗集料技术指标需符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）表6.4.1中Ⅱ类要求，C40砼需符合I类要求。粗集料坚固性试验要求在硫酸钠溶液中循环5次厚的质量损失＜5%。3）细骨料：应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂，C30砼用细集料技术指标需符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）表6.3.1中Ⅱ类要求，C40砼需符合I类要求。4）水砼拌制和养护用水，应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）表6.5.1要求，氯离子含量不得超过350mg/L且符合混凝土总氯离子含量要求。5）外加剂外加剂应符合现行《混凝土外加剂》（GB8076）的要求，并具备相关资质检测机构检验的合格报告。6）掺合料掺合料应品质稳定、来料均匀，应由生产单位出具产品检验合格证书，并符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）附录D的规定。7）配合比设计混凝土配合比设计应满足配置强度、弹性模量等力学性能和耐久性设计的要求。最大水灰比、胶凝材料用量、矿物掺合料用量应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）表6.8.3、6.8.4的要求。（2）钢材辅材：声测管采用Q235A钢,其他为注明钢材采用Q235C钢。（3）普通钢筋普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》(GB/T1499.1-2017)和《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB/T1499.2-2018）的规定。未特殊注明时，钢筋直径大于12mm者采用HPB400热轧带肋钢，钢筋直径小于等于12mm者采用HPB300钢筋。（4）涂装材料桥面人行钢栏杆表面涂装按《城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》（CJJT235-2015）中的C3(中等)腐蚀环境选用，涂层体系采用普通型，详见下表：表3人行钢栏杆防腐涂层体系腐蚀环境涂层涂料品种道数/最小干膜厚度C3底涂层环氧磷酸锌底漆1/60中间涂层环氧（厚浆）漆1/80面涂层丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆2/70总干膜厚度210混凝土外表面涂装材料结合耐久性设计确定，详见下文耐久性设计部分。11桥梁耐久性设计根据本工程《地质勘查报告》，本工程环境类别为Ⅲ类，地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。本桥采用的耐久性措施如下：（1）为保证混凝土结构具有良好的耐久性，同时满足本桥的生态需要，本桥混凝土外露面均应采用外防护进行保护。针对本桥不同部位，混凝土表面采用不同的外防护涂装材料，涂层体系防腐年限按长效型（H）20年设计，详见下表：表4混凝土外表面防腐涂层体系构件环境腐蚀类型涂装材料及厚度主梁外露面大气区大气区弱腐蚀（Ⅰ）环氧封闭漆≤50µm环氧树脂漆100丙烯酸聚氨酯漆70墩柱（含桥墩底座）水位变动区浸水区淡水（Im1）环氧封闭漆≤50µm环氧树脂漆120丙烯酸聚氨酯漆80涂层体系性能要求详见《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》（JT/T695-2007）。桥梁外表面涂装颜色遵循本项目外表涂装方案要求的色系。（2）控制混凝土最大水胶比和胶凝材料用量，如下表所示：表5混凝土最大水胶比和胶凝材料用量混凝土强度等级最大水胶比最小胶凝材料用量（kg/m3）C300.50300C400.45320（3）普通钢筋的最小混凝土保护层厚度、结构裂缝宽度满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求。本项目与空气接触的表面钢筋净保护层厚度取3cm，桩基钢筋净保护层厚度取6cm。（4）应对混凝土用骨料进行碱活性试验，高碱活性集料严禁用于桥梁混凝土结构，混凝土中的总含碱量不应超过1.8kg/m3。（5）混凝土保护层垫块厚度尺寸不应出现负偏差，正偏差不得大于5mm。构件侧面或底面的垫块应至少为4个/m2，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。（6）水泥中氯离子含量应尽可能低，混凝土拌和料中因各种原材料（水泥、矿物掺和料、集料、外加剂和拌和水等）引入的水溶氯离子总量：对于钢筋混凝土构件，应不超过胶凝材料重的0.1％。12施工要求有关桥梁的施工工艺、材料要求及质量标准，除按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）有关条文办理外，还应特别注意以下事项：12.1总则（1）施工正式开工前，施工单位应对桥梁平面、桩位坐标、墩台标高及桥面高程等基本数据进行一次全面的校核。如有问题，应尽快与设计单位联系。并应结合现场实际情况、工期及施工图文件，提出切实可行的施工组织方案设计，确保工期和质量。（2）本桥施工工艺和质量检查标准，除设计有特殊要求外，必须按现行《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）有关规范规程等规定办理，并从严控制。对各主要工艺须制定详细的施工细则，并征得监理工程师批准后才可进行施工作业。（3）各种材料成品及半成品质量均应严格按现行规范要求进行检验和试验。（4）施工支架、摸板、钢护筒及施工便道等施工措施，施工单位应编制施工方案报监理、设计、建设单位审批通过后方可施工。12.2施工步骤（1）承台及桥墩施工；（2）桥墩、主梁支架现浇；（3）合拢段施工；（4）桥面系（桥面铺装、护栏）、附属设施、外表涂装施工；（5）桥头道路顺接，开放通行。图2桥梁施工步骤图12.3施工注意事项（1）基础回填基础回填时应分层回填并夯实，每层厚度不得大于30厘米；砂砾垫层顶面须平整。（2）桩基础1）在进行钻孔桩施工时应严防坍孔，保证钻孔桩施工质量，施工过程中应加强监督与检查，须与正式详勘报告中的钻孔地质柱状图、地质断面图及设计参数等进行详细对照，若发现地质情况与提供的详勘地质资料不符，须及时通知地质钻探部门和设计单位。2）桩基成孔后必须测量孔径、孔位，检查桩底岩层高程和沉淀厚度。嵌岩桩桩底沉渣厚度不得大于5cm，只有确认满足设计要求后，才能灌注混凝土。浇注混凝土时应采取必要的措施，防止钢筋笼上浮及满足钢筋的混凝土保护层厚度，每根桩混凝土浇筑必须一次完成，不得分段浇筑。3）本桥3、4号墩位于河道内，3、4号墩桩基的施工应与河道镇脚同步施工，以防后施工结构物对先施工结构物造成破坏。4）桩基检测按《公路工程基桩检测技术规程》（JTG/T3512-2020）中规定“桩基应进行100％完整性检测”。本工程设计中，对桩基总数的100％埋设了声测管，要求桩基超声波检测的数量为全部桩基数量的100％。桩基检测应由相当资质及经验的单位承担，以保证工作顺利展开和测试的质量。具体技术详见《公路工程基桩检测技术规程》（JTG/T3512-2020）。（3）承台施工1）对承台属大体积混凝土部位，施工时应注意预埋冷却水管以控制混凝土水化热温度裂缝，并应满足施工技术规范的工艺要求及相关质量验收标准。分层浇筑混凝土时，对已浇筑的混凝土表面应凿毛并清洗干净，并按规范设置水平抗剪钢筋。2）承台施工时注意预埋桥墩立柱钢筋，并采取可靠方法确保预埋钢筋定位准确，绑扎牢固。（4）桥墩及主梁施工1）桥墩及主梁采用支架现浇施工。为保证混凝土外观质量并方便混凝土表面涂装施工，墩、梁施工模板应光滑平整，保证墩身混凝土做到内实外光。墩、梁施工应注意以下几点：①支架应具有足够刚度和强度以保证安全、减少支架变形，并采用预压重或其它有效办法克服支架变形产生不利影响。②桥墩与主梁衔接处不设施工缝，墩梁一次浇筑完成，浇筑方式应认真研究确定，为防止混凝士开裂和棱边碰损，应待混凝土强度达到施工规范的有关要求时方可拆模。③桥梁纵向采用分段浇筑完成，纵向设两道施工缝，施工缝设在3~4号墩跨间和5~6号墩跨间。桥梁合拢时间应选择一天中温度较低的时刻，合拢应对称进行。④新旧混凝土结合部位应先将旧混凝土表面凿毛、并冲洗干净后，方可进行新混凝土的浇筑。2）各部分应严格控制截面尺寸，施工误差应限制在施工规范容许的偏差范围之内。3）施工时应严格控制钢筋净保护层厚度。4）浇筑主梁混凝土时，注意预埋栏杆预埋件。（5）钢筋施工1）凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时，必须进行焊接或其它能保证等强的连接措施，并应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）的有关规定。2）钢筋加工尺寸应以施工详细放样为准。主要受力钢筋长度尺寸、位置，在满足最小间距的条件下，可按实际放样情况做适当调整，但钢筋根数应予以保证，不得减少。3）结构中所有普通钢筋应按照施工图要求准确加工安装和定位，严格保证各类钢筋的净保护层厚度。保护层内不得有绑扎钢筋的铁丝伸入。4）根据《重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告（2019年版）》的通知，图纸中凡直径≥16mm的钢筋均应采用机械连接，其技术标准符合相关技术规程的要求。直径小于16mm的钢筋接头按相关规范办理。无论采用何种接头方式，受力主筋在同一截面接头数量不超过总数的50%。5）施工时应结合施工条件和施工工艺安排，尽量考虑先预制钢筋骨架、钢筋网片，在现场就位后进行焊接或绑扎，以保证安装质量和加快施工进度。（6）桥面铺装施工木塑地板的安装采用龙骨铺装法，从事木塑地板铺装的施工作业人员应持有相应的专业培训证书。13危险性较大工程安