千岩路改造工程-桥梁、涵洞设计说明

千岩路改造工程涵洞设计说明书S4-00第四篇桥梁、涵洞设计说明现状桥梁分布介绍全线有现状桥梁一座，在桩号K0+429上跨江泸北线高速（分离式立交），该跨线桥于2023年11月建成通车，采用20+45+20预应力混凝土连续箱梁,桥面宽度10m,横断面布置为：0.25m人行道栏杆+0.75人行道+0.5m防撞护墙+7m行车道+0.5m防撞护墙+0.75人行道+0.25m人行道栏杆。本次设计为保持前后路面一致性，暂时考虑桥梁段加铺4cm厚AC-13C细粒式改性沥青混凝土上面层，项目施工前，业主需与原桥梁设计单位对接，经过复核验算并取得原设计单位书面同意后方可实施。原有涵洞分布情况介绍现状公路全线既有涵洞共计21道，对排水困难处设置涵洞，全线共增设圆管涵2道,分别位于K1+180、K2+630,施工时应注意与原有沟渠的顺接；居民聚集区新增预留管网横穿公路圆管涵6道，暂定位置为K0+100、K1+120、K3+440、K3+780、K4+020、K4+620，具体位置施工过程中可根据沿线居民的诉求调整位置，现状涵洞清淤后利用，并对涵洞进出口破损部位修复。技术标准与设计原则设计采用的规范国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB1499.1-2017《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2-2018《碳素结构钢》GB/T700-2006行业标准《公路工程技术标准》JTGB01-2014《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-2005《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG3363-2019《公路桥涵施工技术规范》JTG3650-2020《公路路基设计规范》JTGD30-2015《公路路基施工技术规范》JTGT3610-2019《公路桥涵施工技术规范》JTGTF50-2011公路工程混凝土结构耐久性设计规范JTGT3310—2019公路涵洞设计细则JTG／TD65-04-2007《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）设计原则涵洞的设计主要根据地形、路线纵坡要求、施工和养护条件，并遵循技术可行、经济合理、造型美观的原则综合考虑。（1）涵洞选择原则上服从路线、并综合考水文、地形、地貌等情况；（2）总体设计原则上不破坏原有水系和排灌网络，尽量少占基本农田，满足水利配套、农灌及基本农田保护等需要；（3）结构以“技术可行、安全、适用、经济合理、造型美观、利于环保”为原则，结合路线平纵指标、地形、地质、施工条件，并兼顾美观与周围景观协调。涵洞设计圆管涵设计本项目沿线现状共有涵洞21道，全线共增设圆管涵8道，其中增设排水圆管涵2道；居民聚集区新增预留管网横穿公路圆管涵6道，其余均清淤利用现状涵洞。设计指标涵顶填土高度H：0.8m＜H＜2.0m。设计荷载：公路Ⅱ级。洪水频率：1/25填料设计参数：土的容重γ=22KN/m3，计算内摩擦角Ф=30°，基底摩擦系数f=0.4。设计参数管壁各断面的弯矩计算采用公路设计手册《涵洞》第六章第二节介绍的刚性圆管涵计算方法计算；管壁厚度均为10cm。管身荷载：管身所受恒载包括管身自重、管身侧面及顶面土压力。管身所承受的活载即车辆荷载通过填土按30°扩散角分布于管顶假定的水平面上，当分布宽度小于计算孔径时，按局部均布荷载计算；基底竖向反力假定通过基础均匀分布；圆管的侧压力强度按管顶水平面以上土柱引起的水平荷载计算；填土容重为19kn/m3，内摩擦角为35°。根据管顶及管侧内力计算结果，按单筋截面砼配置管壁内、外两层受力钢筋。主要材料圆管涵采用材料表部位材料管节帽石、缘石垫层翼墙排水槽砼沙砾砼砼砼C35砼C25砼C25砼C25砼注：1、列表石料、砼、砂浆标号为最低标号；2、砂、石料的质量要求按有关条文执行。管节采用C35混凝土，钢筋采用HPB300、HRB400钢筋，管基采用沙砾；帽石采用C25混凝土；八字墙墙身、洞口铺砌、隔水墙采用C25混凝土，八字墙基础采用C25混凝土。回填要求涵混凝土强度必须达到70%才可进行回填，采用对称回填方式，应在对称的两侧或四周同时均匀分层回填压(夯)实，宜采用砂砾等适水性材料或石灰土。同一水平层路基的全部宽应采用同一种填料，不得混合填筑。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于50cm。涵顶面填土厚度必须大于40cm，方能上压路机辗压。盖板涵和路基接合部，应分层仔细压实，层松铺厚度不得大于20cm，路床顶以下2.5m以内应采用砂砾等适水性材料，压实度不得低于填土规定的数值。若机动车行道下的管、涵、雨水支管等结构物的埋深较浅，回填土压实度达不到规定的数值时，按下表的要求处理。表路基处理压实度要求表部位填料最低压实度（%）重型击实标准胸腔填料距路床顶＜80cm砂、砂砾93＞80cm素土90管顶以上至路床顶管顶距路床顶＜80cm管顶上30cm以内砂、砂砾90管顶上30cm以上砂、砂砾95检查井及雨水口周围路床顶以下0～80cm砂9580cm以下砂93采用振动压路机碾压时，应遵循先轻后重，先稳后振，先低后高，先慢后快以及轮迹重叠等原则。至少碾压3遍直到达到规定的压实度为准。路基施工中必须严格执行《公路路基施工技术规范》JTGT3610-2019及各有关现行施工规程与验收规范涵洞施工要求（1）涵洞位置及标高，根据现场实际情况可以适当调整。（2）圆管涵管节分段长度分为1.0m和0.5m（调整涵长用）的正管节及斜管节（按实际斜交角度）等品种。施工拆模时，应在管节表面注明型号，以区分正管节、斜管节、各种角度以及适用的洞顶填土高度等。（3）涵洞全长范围内，每3～5m应设置一道沉降缝，其位置以设在路基中部并对称设置为宜，涵洞基底地质变化处应设计沉降缝。（4）施工设计和施工放样时，必须注意管涵的全长与管节的配置以及洞口端墙的准确位置。为避免放样误差，可将一端洞口端墙于管节安装接近完成时浇筑。（5）当涵顶填土厚0.5～1.0m时，涵顶路基，在不小于两倍孔径范围内，每10cm一层，用砂分层夯实，相对密度应达到95％。（6）涵身两侧回填砂须分层夯实，相对密度达到96%。（7）施工过程中，当涵顶覆土厚度小于0.5m时，严禁任何重型机械和车辆通过。涵洞施工要点基坑开挖基坑放样：根据设计图纸和圆管涵的中心及纵、横轴线，用全站仪、钢尺进行基坑放样。基坑开挖前，应在纵横轴线上、基坑边桩以外设控制桩，每侧两个，供施工中随时校核放样用。基坑开挖：基坑开挖前测量地面高程，控制开挖深度，开挖尺寸比圆管涵基础宽出50cm。基坑开挖用人工配合挖掘机进行，开挖至设计标高上20～30厘米时，改用人工清理至设计标高，整平后检查基坑平面尺寸、位置、标高是否符合图纸设计，并进行基底承载力试验，合格后进行下步工序。垫层施工基坑开挖完成后，先进行垫层施工，分层回填砂砾并夯实，压实度满足规范和设计要求。砂砾垫层应为压实的连续材料层，不得有离析现象。基础施工（1）基础放样基坑挖好后，应重新放设涵洞的纵、横轴线，同时用经纬仪、钢尺对基础平面尺寸进行准确的细部放样。并用水准仪按涵洞分节抄平，逐节钉设水平桩，控制基底和基顶标高。（2）混凝土管座混凝土由拌和站集中拌和，混凝土所用砂石料、水泥均应符合规范要求，严格按实验室给定的施工配合比拌制砼，拌和均匀。按施工图纸和技术规范的要求浇筑管座基础。管基分两次浇筑，先浇筑底下部分，注意预留管基厚度及安放管节座浆混凝土2～3cm,待安放管节后再浇筑管底以上部分。（3）钢筋混凝土圆管的预制管节由监理工程师认可的预制厂制作。管节所用钢筋材质和结构与设计一致并满足规范要求。管节所用混凝土及原材料满足规范与设计要求。钢筋混凝土圆管成品应符合下列要求:管节端面应平整并与其轴线垂直,斜交管涵进出水口管节的外端面应按斜交角进行处理，内外管壁应平直圆滑；如有蜂窝，每处面积不得大于30×30mm2，深度不得超过10mm，总面积不超过全面积的1%并不得露筋，蜂窝处应修补完善后方可使用。（4）钢筋混凝土圆管的安装及浇筑剩余基础混凝土安装管节采用人工配合吊机安装，安装时从下游开始，使接头面向上游，每节涵管应紧贴于基座上，使管节受力均匀；所有管节应按正确的轴线和图纸所示坡度敷设。敷设时应保证内壁齐平，管内清洁无赃物，无多余的砂浆及其它杂物。安装管节完成后，浇筑剩余基础混凝土。安装时应注意下列事项：应注意按涵顶填土高度取用相应的管节。各管节应流水安装平顺，管节必须垫稳坐实，管道内不得遗留泥土等杂物。管节沉降缝与基础沉降缝的端面必须严格一致，不得有犬牙交错现象，非沉降缝的管节接缝，应尽量顶紧。圆管在运输、装卸过程中应防止碰撞，避免管节损坏或产生裂纹。接缝宽度不大于10mm，并用1：3水泥砂浆抹带，形成密封层。（5）沉降缝施工涵洞洞身、洞身与端墙、翼墙、进出水口、急流槽交接处必须设置沉降缝。具体设置位置视结构物和地基土的情况而定。①沉降缝设置沉降缝在中央分隔带中心设一道,然后向两侧每隔6米左右设一道。应以设在路基中部和行车道外侧为宜。沉降缝均垂直于洞身轴线,要求洞身、钢筋连同基础一同断开。②沉降缝的施工方法每道圆管涵设置沉降缝1～2道，沉降缝必须贯穿整个断面（包括基础）。沉降缝的施工，要求做到使缝两边的构造能自由沉降，又能严密防止水分渗漏。③沉降缝具体施工方法如下：a、基础部分基础沉降缝宽3厘米，采用沥青木板预留，沉降缝内用砂子填实,也可将沥青木板留下，作为防水之用。b、涵身部分涵身沉降缝宽1～1.5厘米，缝外侧以热沥青浸制的麻絮填塞，用直径2厘米麻绳绕沉降缝一周，外包四层沥青浸制麻布，用粗铁丝绑扎结实。④沉降缝的施工质量要求沉降缝端面应整齐、方正，基础和涵身上下不得交错，应贯通，嵌塞物紧密填实。（6）涵洞进出水口圆管涵进出水口工程主要是浆砌石块，包括沟底铺砌和其他进出水口处理工程。涵洞出入口的沟床应整理顺直，与上、下排水系统的连接应圆顺、稳固，保证流水顺畅，避免损害路堤。施工中应注意：砂浆要严格按配合比拌和，标号不小于设计值，拌和时间不少于2min，拌和均匀。砌筑时砌块错缝，坐浆挤缝，嵌紧后砂浆饱满无空洞现象。外圈定位和转角处，选择形状方正、较大的片石，并长短相向与里层片石咬接。较大的片石用于下层，砌筑时选择形状和尺寸较为合适的片石，敲除尖锐突出部分，不得用高于砂浆砌缝的小石块在下面支垫。砌缝不大于2cm，且无干缝、死缝。（7）台背回填及涵洞填土：经检验证实圆管涵安装及接缝符合要求并且其砌体砂浆强度或混凝土强度达到设计强度的75%时，及时进行回填。台背填土按规范施工。台背回填材料采用砂砾石，锥坡填土与台背填土同时进行。其他（1）涵洞放样时，应认真核对进出口标高及角度，若发现与实际沟渠底标高、角度差异过