德州市新河路岔河大桥工程施工图设计总说明书.doc

'德州市新河路岔河大桥工程设计总说明第8页共8页一．设计依据1．根据德州市公路管理局的《关于德州市新河路岔河大桥工程的设计任务委托书》（二ОО三年十一月二十八日）。2．《德州市新河桥岩土工程勘察报告》（山东岩土工程勘察总公司）（二ОО四年三月）。二．工程概况2．1工程范围本工程为德州市规划道路（新河路）上，跨越漳卫新河的一座大桥。该桥处在德州市城区和开发区之间，属于城市桥梁。根据建设单位的选定方案，本桥主桥采用独塔双索面斜拉桥的桥型，满足造型美观，安全适用的要求，以作为德州市的一个城市景观亮点。勘察设计中桥位的布设和桥面设计高程根据德州市建设委员会和漳卫新河管理局所提供的坐标和设计高程确定。桥梁起点控制桩号K1+096，坐标（x=4143837.408,y=439165.487）,终点桩号K1+456,坐标（x=4143680.384,y=439489.436），桥梁全长360m。桥梁中心桩号K1+276，坐标（x=4143758.896,y=439327.462）。2．2地质条件地貌特征：桥位区所在的德州市属黄河下游冲积平原，地势平坦，地形自西南向东北缓慢倾斜，海拔高度由32.6m逐渐降到5.3m。勘区为一人工开挖河道，地形起伏较大；地貌单元属黄河冲积平原；地下水埋藏较浅，埋深4.5～7.8m，为第四系孔隙潜水，主要受大气降水及地表径流补给。地下水位年变化幅度一般在1.00m左右。地质条件：经钻探揭露，在勘探深度范围场区地层自上而下可分为16层：1、素填土(Q4ml)褐黄色,密实,湿,主要成分为亚粘土。2、粘土(Q4al)黄褐色，硬塑，土质较均匀，含少量铁锰质氧化物，局部夹亚粘土薄层。[σ0]=140kPa。3、亚粘土(Q4al)黄褐色，软塑，含少量铁锰质氧化物，土质较均匀。本层只在1#、2#、4#、5#孔被揭露。[σ0]=130kPa。4、粘土(Q4al)微棕黄色，软塑～硬塑，含少量铁锰质氧化物，夹亚粘土薄层。[σ0]=140kPa。5、亚粘土(Q4al)灰黄色，软塑，见铁锰质氧化物斑点，土质较均匀。[σ0]=150kPa。6、粘土(Q4al)微棕黄色，硬塑，局部见亚粘土薄层，见铁锰质氧化物。[σ0]=150kPa。6-1、亚粘土(Q4al)灰黄色，软塑～硬塑，粉粒含量较高，含铁锰质氧化物。本层只在1#、2#、3#、孔被揭露。[σ0]=150kPa。7、亚粘土(Q4al)灰黄色，软塑～硬塑，局部粉粒含量较高，振动淅水。[σ0]=160kPa。8、粉细砂(Q4al)灰黄色，中密，饱和，长英质为主，含少量粘粒。[σ0]=160kPa。9、亚粘土(Q4al)黄灰色，硬塑，含少量铁锰质氧化物，局部见碎贝壳。本层只在2#、3#、4#、5#孔被揭露。[σ0]=160kPa。10、亚粘土(Q4al)黄灰色，硬塑，粉粒含量较高，土质较均匀。[σ0]=180kPa。10-1、亚砂土(Q4al)灰黄色，密实，饱和，含少量铁锰质氧化物，振动淅水。本层只在2#、3#、孔被揭露。[σ0]=170kPa。11、粘土(Q4al)微棕黄色，硬塑，见少量铁锰质氧化物，局部夹亚粘土薄层。[σ0]=170kPa。12、亚砂土或粉砂(Q4al)亚砂土：灰黄色，密实，饱和，局部见亚粘土薄层。[σ0]=170kPa。12-1、粉细砂：灰黄色，密实，饱和，长英质，粘粒含量稍高。[σ0]=160kPa。13、亚粘土(Q4al)黄褐色，软塑～硬塑，粘粒含量稍高，见铁锰质氧化物。[σ0]=200kPa。14、亚粘土(Q4al)灰黄色～微棕黄色，硬塑，偶见小姜石，土质不均匀。[σ0]=220kPa。15、粘土(Q4al)微棕黄色，硬塑，含少量铁锰质氧化物。[σ0]=250kPa。16、亚粘土(Q4al)灰黄色，硬塑，见铁锰质斑点，土质较均匀。[σ0]=260kPa。17、粘土(Q4al)，黄褐色，局部为灰黄色，硬塑，含少量铁锰质氧化物，见有亚粘土薄层。[σ0]=260kPa。18、亚砂土(Q4al)，黄褐色，硬塑，饱和，粉粒含量高，见少量云母碎片。[σ0]=250kPa。19、亚粘土(Q4al)，黄褐色，硬塑，含少量铁锰质氧化物，局部见有碎贝壳，夹有亚砂土薄层。[σ0]=270kPa。20、粘土(Q4al)，黄褐色，局部为灰黄色，硬塑，含少量铁锰质氧化物。[σ0]=280kPa。21、亚粘土(Q4al)，微棕黄色，硬塑，见有灰白色斑纹，含少量铁锰质氧化物，偶见有碎贝壳和小姜石。[σ0]=290kPa。22、粘土(Q4al编制：复核：审核： 德州市新河路岔河大桥工程设计总说明第8页共8页)，微棕黄色～微棕红色，硬塑，含少量铁锰质氧化物，偶见小姜石，夹有亚粘土薄层。[σ0]=280kPa。23、亚粘土(Q4al)，灰黄色，硬塑，粉粒含量稍高，偶见小姜石，夹有亚砂土薄层。[σ0]=300kPa。24、粘土(Q4al)，微棕黄色，硬塑，局部粉粒含量较高，含少量铁锰质氧化物及小姜石。[σ0]=310kPa。25、亚粘土(Q4al)，微棕黄色，硬塑，局部粉粒含量较高，含少量铁锰质氧化物及小姜石。[σ0]=320kPa。26、亚粘土(Q4al)，微棕黄色，硬塑，含少量铁锰质氧化物及小姜石，偶见粒径3～4cm的钙质胶结物。[σ0]=340kPa。根据勘察结果，地基土层不需进行地震液化判别，最大冻土深度按0.5m计。2．3气象条件桥位区位于德州市东南部，束暖温带大陆性季风气候，气候温和，四季分明，干湿季节明显，光照充足，年平均气温13.1℃，无霜期220天，年平均降水量600毫升。一．技术标准3．1道路等级：城市主干道（双向六车道）。3．2设计荷载标准：设计荷载；汽车-超20级；验算荷载：挂车-120，人群荷载：3.0kN/m2。3．3设计车速：60km/h。3．4桥宽1.5m（人行道）+25m（车行道）+1.5m（人行道）=28m，设双向1.5%横坡。3．5地震基本烈度：7度；重要性建筑物提高一级按8°设计，重要性修正系数K=1.7。3．6河道等级：非通航河道。3．7道路平纵断面：本桥位于规划道路直线段上；双向3%人字坡，竖曲线半径R=6000m。二．主要设计规范及标准1．《公路工程技术标准》JTJ001-972．《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-893．《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ022-854．《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》JTJ023-855．《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-856．《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-867．《公路工程抗震设计规范》JTJ004-898．《公路斜拉桥设计规范》（试行）JTJ027-969．《公路桥梁抗风设计指南》（公路桥梁抗风设计指南编写组）10．《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-200011．《城市桥梁设计准则》CJJ11-93三．设计要点5．1桥型主桥为独塔双索面双跨式预应力混凝土斜拉桥，半漂浮体系，跨径组合90m+90m,桥面总宽31m；引桥为预应力混凝土连续梁，跨径组合为3x30m，桥面总宽28m。5．2下部结构（1）主桥主墩基础采用φ150cm钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩长63m，选择第25层为桩尖持力层，共布38根工程桩。锚墩为桩柱式，基础采用φ150cm钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩长45m，每半幅桥墩4根桩。引桥桥墩采用桩柱型式，基础采用φ150cm钢筋混凝土钻孔灌注桩，每半幅桥墩2根桩。桥台采用轻型埋置式结构，基础采用φ150cm钢筋混凝土钻孔灌注桩，每半幅桥台2根桩。左右幅桥台之间设2cm沉降缝一道，用橡胶发泡填充。（2）桩基设计承载力计算值以《岩土工程勘察报告》为依据。承载力大小以桩径、桩尖标高控制。桩基础按摩擦桩设计。（3）桥墩和桥台按设计桥梁中心线径向布置。5．3上部结构（1）主桥由于采用双索面斜拉桥的型式，主梁采用双主梁（π型）截面，预应力混凝土结构，编制：复核：审核： 德州市新河路岔河大桥工程设计总说明第8页共8页混凝土标号C50。梁高2.3m，顶板厚度28cm，肋宽2m，桥面宽度31m。为了加强桥面横向抗弯刚度，沿纵桥向每隔4m设置一道内横梁，横梁腹板厚度26cm。在梁端和中支点处各设置一道大横梁，梁肋厚度150cm和100cm。梁上索距8m。主塔为钻石型的钢筋混凝土结构，混凝土C50。塔高75m，两侧塔柱在桥面以上向内1：4倾斜，在塔顶合龙；在中塔柱和下塔柱的折点处设置一道下横梁，梁高3m；桥面以上约30m高度设置一道上横梁，梁高3m，以提高塔的横向刚度。上、中塔柱为空心箱式截面，下塔柱为实心矩形截面。上塔柱为锚索区，受力及构造复杂，所以纵桥向塔柱壁厚120cm，横桥向60cm；中塔柱为传力构件，受力比上塔柱简单，所以纵桥向塔柱壁厚80cm，横桥向60cm。上、下横梁均采用空心箱型截面，以减少自重。为使塔柱外立面更具美观性，在塔侧面各设置线槽一道。同时在塔顶两塔柱交汇区域开一个5m直径的圆孔，作为造型设计。（1）引桥为使外观与主桥相协调，主梁也采用单箱双室直腹板型式，结构为单向预应力混凝土体系，混凝土标号C50。由于桥面较宽，所以桥面采用两幅分离式双箱截面，两幅箱梁通过桥面板连成整体。单幅箱梁顶宽14m，底宽10m，梁高1.7m。顶板厚20cm；底板厚20cm，近中支点根部加厚至50cm；腹板厚40cm，近支点根部均加厚至60cm。在每个支点处均设一道横隔梁，跨中设一道横隔板，中横隔梁厚150cm，端横隔梁厚100cm，跨中横隔板厚30cm。为使整座桥梁的梁高在纵立面上保持线形和顺协调，在不同梁高衔接处通过设置梁高过渡区，使梁高渐变过渡。桥面横坡值1.5%由箱梁侧向转置而成，内外侧支承垫石块高度不同；纵坡由各立柱和支承垫石的高度调整。5．4预应力体系（1）主桥主桥主梁纵向预应力体系采用φ15.20高强度低松弛（II类松弛）钢绞线（标准强度1860MPa），钢绞线规格为15-7和15-19。主桥主梁横向预应力体系采用φ15.20高强度低松弛（II类松弛）钢绞线（标准强度1860MPa）。横梁钢束规格为15-19。钢绞线控制张拉应力均为0.75Rby=1395MPa（Rby为标准强度）。主桥上塔柱锚索区环向预应力钢束采用φ15.20高强度低松弛（II类松弛）钢绞线（标准强度1860MPa），钢绞线规格为15-14。预应力钢筋采用φ32高强精轧螺纹粗钢筋（标准强度785MPa）。塔柱上、下横梁预应力采用φ15.20高强度低松弛（II类松弛）钢绞线（标准强度1860MPa），钢绞线规格为15-19和15-12。（2）引桥引桥箱梁纵向预应力体系采用φ15.20高强度低松弛（II类松弛）钢绞线（标准强度1860MPa），规格为15-15，15-6二种。吨位较大的15-15配置在腹板中，为通长布置，通过顶板开设槽口予以张拉；吨位较小的15-6配置在顶底板中，为局部布置，通过在箱室内设置锚固锯齿块予以张拉锚固。钢绞线控制张拉应力均为0.75Rby=1395MPa（Rby为标准强度）。5．5斜拉索本桥为双索面斜拉桥，斜拉索采用扇形布置，全桥共10对。梁上基本索距为8m，塔上索距为1.4～1.2m。拉索倾角为32度～75度。斜拉索采用φ7镀锌高强平行钢丝（标准强度1670MPa,II类松弛），两端采用冷铸锚具，索外包挤黑色和彩色PE防护套各一层。每根斜拉索均设减震器。5．6支座本桥支承体系共二种：分别为竖向支承、横向支承。（1）竖向支承采用GPZ（II）型盆式橡胶支座。（2）横向支承为侧向限位块装置。在每个支点处，梁底面设混凝土侧向限位块，限位块与墩身或立柱之间用抗震橡胶块隔离。5．7伸索缝在桥台处，梁与台靠背纵桥向之间相对于桥跨分孔线两侧对称设置3cm的缝宽，并设置GQF-MZL80型伸缩缝；锚墩处，引桥侧为3cm缝宽，主桥侧为7cm缝宽，并设置一道大位移GQF-MZL160型伸缩缝。人行道侧面处弯起高度10cm。5．8桥面铺装桥面铺装层为8cm沥青混凝土铺装和5cm钢筋混凝土铺装（C40），两者之间设桥面防水层。5．9接地防雷系统5．9．1塔顶安装一座主动式早期预放电避雷针。5．9．2在上部结构内设置接地钢筋，通过塔内主筋及墩身钢筋与桩内接地引下线贯通。编制：复核：审核： 德州市新河路岔河大桥工程设计总说明第8页共8页灯柱与栏杆的底座预埋钢板锚筋与人行道钢筋接通，人行道和桥面铺装钢筋与上部结构内接地钢筋接通。支承上、下垫石内的预埋钢板须用钢筋或钢构件上、下连通。这样上部结构的接地钢筋通过支座与墩身或台身钢筋，直至与桩内接地引下线贯通。全桥金属部件接通，形成等电位系统。5．9．3台后设8m长钢筋混凝土搭板，全桥共4块。5．9．4为了拉索的锚具检修需要，在塔柱内设置了维修设施。5．10结构计算5．10．1计算模型：主桥和引桥上部结构总体计算采用平面杆系单元。按线弹性理论模型。考虑索的垂度影响。5．10．2计算项目：（1）结构自重和二期恒载。（2）汽车和人群。（3）收缩徐变影响作用。（4）预应力二次力。（5）基础不均匀沉降。（6）日照温差和体系温差。（7）地震作用。5．10．3计算参数：（1）C50混凝土：E=3.5e4MPa，容重2.6t/m3，线膨胀系数1.0e-5。（2）预应力钢绞线：标准强度1860MPa，E=1.95e5MPa，容重7.85t/m3，控制张拉应力1395MPa，（k=0.0015，u=0.25，松弛系数3%，锚具回缩12mm）。（3）斜拉索：标准强度1670MPa，E=2e5MPa。（4）基础不均匀沉降：锚墩-1cm，主墩-2cm。（5）桥面板日照温差：+5℃。（6）塔、梁和索温差：±10℃。（7）体系温差：±30℃。5．10．4设计成桥状态及施工张拉力(表中数据为单根空间索力)索号施工张拉索力恒载成桥索力远期索力kNkNkNC13799.03228.93072.5C23967.53004.62918.9C34716.33365.93300.4C45337.43625.43534.8C55484.53934.83793.9C65531.54254.24063.1C75629.04533.44267.0C85325.14903.14586.6C94996.64996.64640.1C106275.26476.05974.0位置x(m)成桥挠度(m)三年后挠度(m)830.0410.041750.0830.080670.1120.106590.1270.118510.1280.117430.1160.104350.0930.081270.0640.053190.0350.026110.0110.00560.001-0.0030-0.003-0.005注:挠度向上为正.5．10．5主桥主梁锚墩支座在施工期间向引桥侧预偏位4cm（即支承上垫石预埋钢板中心线与支座中心线偏位4cm），锚墩处缝宽在施工期间只留6cm。5．11抗震措施（1）在每个墩台处设侧向限位块。（2）在伸缩缝处，梁与台、梁与梁之间设置缓冲橡胶块500x500x30mm，每个缝处8块，半幅桥四块，共32块。橡胶块用环氧树脂粘贴在梁端面上。一．主要材料及标准6．1混凝土：主桥主梁及引桥箱梁均采用C50级混凝土；主塔采用C50级混凝土；其余桥墩立柱和桥台采用C30级混凝土；主墩承台采用C25级混凝土，其它承台采用C25级混凝土；钻孔桩均采用水下强度为C25级的混凝土。混凝土技术标准必须符合JTJ023-85和JTJ041-89有关规定。6．2I、II级普通钢筋，技术标准必须符合GB13013-91和GB1499-98的有关规定。6．3钢板、型钢采用Q235-A钢，技术标准必须符合（GB/T700-88）的有关规定，预埋索管采用无缝钢管，技术标准必须符合（GB/T8162-87）的有关规定；选用的焊接材料应符合（GB10045-88）或（GB5117-95）的要求，并与桥梁采用的钢材材质和强度相适应。6．4预应力钢筋采用φ编制：复核：审核： 德州市新河路岔河大桥工程设计总说明第8页共8页32高强精轧螺纹粗钢筋，技术标准须符合《预应力高强螺纹粗钢筋设计施工暂行规定》（交通部公路规划设计院编）。6．5预应力钢绞线采用φj15.20高强度低松弛钢绞线（标准强度1860MPa），技术标准必须符合国标《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-95）。配套锚具必须采用技术标准符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-93）规定的I类夹片式群锚锚具。6．6本桥斜拉索采用热挤聚乙烯高强平行钢丝拉索，拉索钢丝采用φ7镀锌高强钢丝（II类松弛）（标准强度1670MPa）。拉索的技术要求须符合GB/T18365-2001《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术要求》。一．施工说明7．1总则7．1．1桥梁施工须遵循《公路工程桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000），本施工说明只对施工规范未说明的部分和施工中有特殊要求部分作出说明。7．1．2对于《公路工程桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）及本说明都未涉及的部分，可参照国家已批准的有关现行规范及标准进行操作。7．1．3《公路工程桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）以下简称施工规范，除特殊说明外，按此惯例。7．1．4桥梁工程的质量检验与评定标准须执行《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98），以及国家已批准的有关标准。7．1．5各种材料成品及半成品质量均应进行检验和按规定进行抽样试验，并有自检报告。凡厂家供货的每批材料，都必须有厂家提供的质量保证书和质检合格书。7．2桥位放样施工7．2．1桥梁墩台基础施工放样以施工图中所标注的桥跨分孔线与设计桥梁中心线的交点里程桩号为基准点，桥跨分孔线为设计桥梁中心线的法线。7．2．2基准点的放样须里程桩号与坐标双控。7．2．3施工放样过程中须注意桥跨分孔线、墩柱中心线和基础合心三者的关系。7．2．4在进行基础以上部分施工前，须对上、下部结构的各特征点标高进行核对，特别是衔接部位的标高。所采用水准点宜采用相邻路基施工控制高程用水准点，或与路基施工用水准点进行联测或相互校核，以免出现路、桥高程错位。7．3桩基础施工7．3．1钻孔灌注桩施工放样，单桩中心偏差不大于50mm，群桩中心偏差不大于100mm。桩尖沉渣厚度宜不大于100mm。孔径不小于设计直径。7．3．2按施工图中要求设置声测管。7．3．3钻孔至设计深度后，须进行成孔质量检查，内容包括：孔壁形状（孔径）、孔深、垂直度、孔底沉渣。7．3。4如被检测桩的孔径、垂直度、孔壁稳定和回淤等现场实测指标不符合规范和设计特殊时,应查出原因，及时采取补救措施，便于今后改进施工工艺。7．3。5钢筋笼在制作安装运输过程中应采取措施防止产生不可恢复的变形,并设置保护层垫块。吊装入孔时不得碰撞孔壁,灌注混凝土时应采取措施固定其垂直位置。7．3。6成桩后应进行成桩质量检验。（1）对设有声测管的基桩用声波透射法检验桩身混凝土质量和强度，并按《基桩高应变动力检测规程》JGJ106-97，检测单桩承载力。（2）其余桩基按《基桩低应变动力检测规程》JGJ/T93-95进行桩身混凝土结构完整性检测。（3）检测完毕后需向建设方、施工监理、设计方提交一份符合《规程》要求的；内容包括检测数据、测试手段和方法、分析结果、结论（明确被测桩质量等级）和建议（能否用于工程桩）的《桩身混凝土质量评价和基桩承载力判断》报告。7．3．7试桩（1）由建设方邀请第三方分别在钻孔桩施工的成孔和成桩后及时进行检测。（2）基桩开钻前，在主墩基础中选试桩二根，试桩方式可有两种。其一，单独择地进行试桩；其二，结合工程桩进行试桩。设计推荐后者，每处可节省四根锚桩，但用作试桩的承台、相邻桩间距、桩内配筋需作相应调整。具体事宜将会同建设方、施工监理、施工单位共同协商后决定。（1）试桩目的在于验证地基实际单桩承载力、校核设计荷载，检验所选设备、施工工艺及技术要求是否适宜。编制：复核：审核： 德州市新河路岔河大桥工程设计总说明第8页共8页（4）单桩静载（压）试验方式、方法按施工规范中附录B有关操作步骤和要求进行。为保证试桩数据具有代表性，必须控制成桩充盈系数A值（1