西环线建设项目-涵洞设计说明

西环线建设项目S4-1PAGE1PAGE1 第四篇涵洞设计说明1、设计依据及规范1.1设计依据（1）我院与业主签定的设计合同；（2）工程范围内的1：500地形图；（3）地勘报告。1.2设计采用的规范和技术标准（1）《公路排水设计规范》（JTG/TD33-2012）（2）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）（3）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）（4）《混凝土结构设计规范（2015年版）》（GB50010-2010）（5）《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)（6）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)（7）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）（8）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）（9）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）（10）《公路涵洞设计规范》（JTG/T3365-02-2020）（11）《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）（12）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）2、设计概况本项目新建的安居古城西环线起点顺接现状西环线K0+160，终点止于大湾隧道入口K1+418。项目全长1258m，等级为二级公路，双向四车道（含两侧增设的慢车道），设计车速40km/h，路面结构为沥青混凝土路面。为满足城市发展需要，在该路段增设人行道，标准路幅宽24米。主要工点包括涵洞3道，高挖方1段，一般路基1段，其中K0+750处现状为一燃气管道需设置盖板涵进行保护、K0+930处设置为箱涵、为解决地块两侧排水问题K1+250处设置临时排水管涵。3、设计标准（1）设计使用年限：结构主体设计使用年限为50年；（2）根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），工程场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g；（3）场地类别：Ⅰ类；（4）箱涵设计荷载：汽车：公路-Ⅰ级。（5）涵洞尺寸：K0+750为1-2.5×1.8为钢筋混凝土盖板涵，K0+930为2-3m×3m钢筋混凝土箱涵，K1+250为d750钢筋混凝土圆管涵。（6）设计基准期及安全等级：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015），涵洞主体结构设计基准期为100年；涵洞结构设计安全等级为二级。（7）钢筋混凝土构件处于Ⅰ类环境，最大裂缝宽度限值Wmax=0.2mm。4、主要材料（1）混凝土：箱涵现浇砼采用C30防水混凝土，抗渗等级为S8，基础采用C25混凝土。（2）普通钢筋：设计采用HRB400钢筋，其质量需符合GB1499.1-2008、GB1499.2-2008要求。（3）焊条：HRB400钢筋采用E5003焊条。5、设计要点5.1箱涵设计要点本次设计排水箱涵K0+930处总长85m。箱涵长度为理论平面长度，施工时以实测为准，具体长度根据实际衔接情况确定。箱涵断面均采用2-3m×3m结构形式。箱涵均采用封闭钢筋混凝土框架结构。钢筋砼闭合箱涵为矩形单箱双室断面，断面为2-3m×3m。K0+930处箱涵顶板、侧墙及底板厚均为0.75m,箱涵底部置于能达到地基承载力基础上。5.2钢筋砼盖板涵设计要点（1）涵顶填土对涵洞的竖向压力按土柱重力计算，车辆荷载以车轮着地面积的边缘向下按30o角度分布，当几个车轮的扩散线相重叠时以最外边扩散线为准。（2）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。盖板设计为变厚板，根据内力计算分别确定跨中与板端的厚度。（3）预制盖板按48cm宽度设计，若需要变更盖板宽度时，可参照本图的配筋根数，按实际板宽进行折算。（4）当为斜交涵洞时，中部采用矩形盖板，两端盖板设计为异形盖板，可预制安装亦可现场浇筑。（5）涵台利用盖板及涵底铺砌（或支撑梁）作为上、下端的支撑，构成框架体系，涵台作为上、下端简支承受台背水平土压力的竖梁进行计算。5.3钢筋砼圆管涵设计要点（1）涵顶填土对涵洞的竖向压力按土柱重力计算，车辆荷载以车轮着地面积的边缘向下按30°角度分布。（2）管节内力按刚性管节受弯构件计算，不考虑法向力和剪力的影响，且按不同填土高度的受力情况配筋。（3）管节长度为2m，可根据需要组合成以0.5m为基数的各种涵洞长度。5.4基础承载力要求及处理开挖至底标高后箱涵底部地基承载力要求不得小于250kPa。底部地基承载力如未达到设计承载力应进行换填，换填材料采用浆砌片石换填，砂浆采用M7.5，片石采用MU30，换填后的地基承载力应满足设计要求。6、开挖要求本工程采用明挖方法施工。施工前应熟悉边坡地质环境资料，了解影响边坡稳定的主要地质特征和边坡破坏模式，精心作好施工组织设计；施。开挖时宜采用分段跳槽开挖，并做好现场监测，一旦发现开挖对周边建筑产生影响，应及时停止开挖并回填，同时通知设计及地勘到现场根据现场实际情况做相关处理。箱涵施工时对基坑边坡采用临时坡率法进行放坡，基坑施工临时坡率：按1:1放坡。7、回填要求（1）填料要求涵洞顶部及周围填土不得使用泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等。应选用级配较好的砾类土等粗粒土作为填料，填料最大粒径应小于150mm，且在最佳含水量时压实。填方若为土石混和料，且石料强度大于20MPa时，石块的最大粒径不得超过压实层厚2/3，当石料强度小于15Mpa，石料最大粒径不得超过压实层厚。涵洞周围的回填土应在对称的两侧均匀分层回填压(夯)实，填土材料宜采用砂砾等透水性材料或石灰土。8、施工要点 8.1施工准备和施工测量（1）施工前应仔细阅读设计图说及有关设计文件，领会设计意图，发现问题及时与设计单位联系解决。（2）施工前要对设计图说进行现场核对，并作补充调查，核对结构所在位置地形、地貌、工程和水文地质及箱涵进出口位置与其它相关工程的情况。（3）在每道工序的施工准备过程中，必须对有关桩号、坐标、和高程等进行严格校核，并经实地测量确认无误后，方可进行施工。结构应严格按照设计图的平、立、横断面尺寸放样，校核相互关系，以免出错。（4）坐标系采用重庆独立坐标系统，高程采用一九五六黄海高程。8.2混凝土施工前必须做好配合比试验（强度、弹性模量、收缩率、初凝时间等），综合考虑施工程序、工期安排、环境影响等各种因素，通过试验，保证混凝土强度，减小混凝土收缩徐变的不良影响。混凝土的内在质量和外观均应严格控制。混凝土浇筑时应保证浇筑进度和振捣密实，所有工作缝应认真凿毛清洁，确保新老混凝土的结合强度，并应注意混凝土的养护。所有外表面均应达到平整、光洁。8.2.1配合比（1）养护要求：砼硬化后要进行专人浇水养护，养护时间不少于14天，冬季施工浇注砼要采取保湿保温养护措施。（2）混凝土在满足设计强度要求的前提下，尽量降低水泥用量，采用发热量较低的水泥，加大骨料粒径增加碎石用量，改善骨料级配，降低水化热，控制混凝土内外温差在25℃以下。（3）现浇砼若采用泵送砼，坍落度为16～20cm。（4）在炎热天气,混凝土应在夜间浇注,入模温度应控制在32℃以下。（5）砼试件应采用与结构相同的砼、相同的浇筑方法和养护条件。（6）除了施工单位提供试块实验报告外，设计单位依据工程具体要求，可采用随机无损检验，以确认混凝土的施工质量及及强度等级是否满足设计要求。8.2.2水泥（1）混凝土要求采用普硅水泥配制，宜使用同一厂家同一品牌的水泥（水泥等商品应具有专业部门的质量检验合格证)。（2）为了控制砼早期强度的过快发展，水泥中C3A含量不宜超过8％，水泥细度(比表面积)不超过350m2/kg，游离氧化钙不超过1.5％。8.2.3掺和料和外加剂（1）矿物掺和料必须品质稳定、来料均匀、来源稳定、统一牌号，应有相应的检验证明和生产厂家出具的产品检验合格证书。（2）混凝土掺加剂必须是经过有关部门检验并附有检验合格证明的产品，其质量应符合现行《混凝土外加剂》(GB8076)和《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）的规定，添加外加剂均应在满足混凝土强度、抗渗等级、膨胀率的前提下，通过砼配合比试验确定适应性和相应掺入量，试配报告单应提交施工监理或有关单位批准。以保证混凝土具有良好的抗离析性能，保持其均匀性。早期强度不能通过添加早强剂来得到。（3）外加剂性能指标必须通过有关质检部门的鉴定。8.2.4骨料（1）应尽可能采用同一料场的石料、砂料，以保证结构外观色泽一致骨料质地均匀坚固，粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小。（2）粗骨料抗压强度应大于砼强度的2倍，压碎性指标<10％，空隙率<40％，最大粒径<2.5cm，含泥量低于0.5%，针状、片状颗粒含量<5％。不容许采用卵石或卵石破碎方法生产。（3）骨料应选用良好的级配，粗骨料粒径不应大于40mm，且不超过最小断面厚度的1/4，同时不得超过钢筋最小间距的3/4；细骨料含泥量低于1％。宜采用中粗砂,如果采用特细砂时，应满足有关规定和施工规范的要求，并能满足结构的抗裂和抗渗要求。为减少水泥用量，降低混凝土浇筑及养护时的水化热，在使用特细砂时建议加入一定比例的机制砂或中粗砂。细度模数为2.0~2.5,具体比例根据施工单位的配合比实验确定。8.2.5保护层垫块混凝土保护层垫块的强度、密实度和耐久性应高于构件本体混凝土。绑扎垫块的铁丝头不得伸入保护层内，不得使保护层垫块成为钢筋腐蚀通道。垫块数量不应过少，应保证所有钢筋的保护层均满足设计要求。8.3钢材（1）所有钢筋的力学性能必须符合国家标准GBl499、GBl3014的规定，结构使用的钢筋应有工厂质量保适盘(或捡验合格证)。普通钢筋应按设计技术指标和型号进行采购，并按有关质量检验标准进行严格的检验，遵照施工技术规范及有关要求进行施工。（2）凡因施工需要，断开的钢筋当再次连接时，必须进行焊接，并应符合施工技术规范的有关规定。（3）如因浇筑或振捣混凝土需要，可对钢筋间距作适当调整。（4）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（或钢筋骨架片）、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。（5）严禁采用改制钢材。施工时任何钢筋的替换，均应经设计单位同意方可进行。（6）钢筋接头应按规范要求错开布置。8.4焊条电弧焊所采用的焊条，其性能应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB5117或《低合金钢焊条》GB5118的规定。8.5箱涵（1）箱涵采用明挖法施工，施工挖掘过程要注意对地下设施的保护及土体稳定和地面沉降问题，应有量测监控，随时监视可能危及施工安全和周围建筑安全的动态，并有应急措施。（2）基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的措施。（3）箱涵两侧填土应待涵身强度达到90％时方可均匀对称回填。达到设计强度的100%后，方可进行涵顶回填土。填土类型同路基填土，填土压实度详路施。箱涵两侧两米范围填土应静压回填，严禁重压振动压实。涵洞顶部的填土厚度必须大于0.5m后方可通行车辆和筑路机械。箱涵平面及土压力影响平面范围内均不采用强夯施工。（4）变形缝施工应严格按CECS117：2000的要求施工。变形缝的橡胶止水带的各种连接节点必须在工厂中制作成配件，以保证在现场连续的接头只在直线段进行，其接头应采用橡胶止水带生产厂家提供的热压流化胶合，不得采用冷接头。且外观应平整光滑，抗拉强度不小于10MPa.（5）混凝土的内在质量和外观均应严格控制。混凝土浇筑时应保证浇筑进度和振捣密实，所有工作缝应认真凿毛清洁，确保新老混凝土的结合强度，并应注意混凝土的养护。所有外表面均应达到平整、光洁。（6）砼试件应在同等条件下进行养护。（7）除了施工单位提供试块实验报告外，设计单位依据工程具体要求，可采用随机无损检验，以确认混凝土的施工质量及及强度等级是否满足设计要求。8.6盖板涵施工要点1）必须在预制盖板的强度达到设计强度的70%后，方能脱模吊运。2）盖板块件堆放时须采用两点搁置，可用钢丝绳吊装,且不可正反倒置。3）盖板上的帽石可就地浇筑安装，亦可预制砌筑。4）盖板安装完毕后须用M12.5水泥砂浆充填台背与盖板间的空隙，当其强度达设计值的70%后，方能于台后进行填土，要求在不小于两倍孔径范围内，采用透水性能良好的砂质土或砂砾石土等，对称分层夯实。5）涵台台身及基础应根据土质情况，每隔4～6m设沉降缝一道，缝宽2cm，用沥青麻絮和其他具有弹性的不透水材料填塞。6）盖板涵洞铺砌采用M7.5浆砌40cm双层片石，砌筑时应保证砂浆饱满，以起到支撑梁及承受冲刷的作用。7)涵台基础底面埋置深度应符合公路桥涵地基与基础设计规范（JTGD63-2007）第4.1.1条规定。8)涵洞标准图的套用应根据拟选涵洞的标准跨径、涵顶填土高度、实际地基容许承载力进行，当涵洞的实际情况介于两者之间时，则应选用高一级的标准。9)当涵洞为斜交时，中间盖板采用与正交涵洞相同的方法进行预制安装，涵洞两端则采用本图异型板。10)钢筋混凝土盖板涵可采用填石抬高基础，但涵洞下的路基必须按填石路堤进行修筑，有关的施工技术要求及验收标准详见《公路路基施工技术规范》，其沉降缝间距不宜超过3米。11)其它未尽事宜请按有关的施工技术规范执行8.7圆管涵（1）圆管涵采用明挖法施工，施工挖掘过程要注意对地下设施的保护及土体稳定和地面沉降问题，应有量测监控，随时监视可能危及施工安全和周围建筑安全的动态，并有应急措施。（2）施工时，必须注意管涵的全长与管节的配置及端墙位置的准确，对斜交管涵应首先配置两端的斜管节。当管节长度之和与实际涵长有微小差值时，应将差值平分于上下游两端。为避免放样时的误差，可将一端洞口端墙于管节安装完毕后，再行浇筑。（3）八字翼墙与端墙间的沉降缝可于翼墙施工时，在端墙面敷设数层沥青和油毛毡而形成（厚度1～2厘米）。（4）施工涵洞防水层时，涵洞在洞身、端墙及基础顶面以上凡被土掩埋部分的表面，均涂热沥青两道，每道厚约1.5mm。涂后不再另抹砂浆。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。（5）管槽回填应采用透水性能良好的砂砾石填筑，内摩擦角应不小于35°，并对称的均衡分层夯实，其压实度不应小于96%，填筑尺寸不小于设计尺寸。填土高度不足1.0m时，涵顶及涵身两侧采用人工或小型机具夯填；填土高度超过1.0m时，方可采用机械填筑，但压路机必须采用静压，严禁采用振动式碾压设备对涵顶上和涵洞范围内的填土进行碾压。（6）冬季进行混凝土或砌体施工时，应按照《公路桥涵施工技术规范》中的相应要求注意防冻。8、其他（1）本说明及设计图未特别予以说明的内容均应遵照《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)、其它相关施工规范及各种专业、行业技术规范、标准进行。（2）施工中发现问题，或设计资料之间、设计与现场情况之间有不符之处，应及时通知设计单位，以会同建设单位、监理单位及质监等部门共同研究处理，以确保工程质量。处理意见应以书面签署为准，施工单位不得擅自进行处理。（3）在施工前必须复核上、下游高程，防止管道水排不出去的情况发生。（4）施工时应及时做道路边坡的临时支护，保障道路边坡的稳定。施工挖掘过程要注意土体稳定和地面沉降问题，应有量测监控，随时监视可能危及施工安全和周围建筑安全的动态，并有应急措施，且基坑在开挖过程中应做好保