桥梁设计总说明.doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上桥梁设计总说明一、 设计依据1. 交通实业总公司漳州战备大桥勘测设计合同2.“漳州战备大桥工程两阶段初步设计”文件3. 漳州市建设委员会关于漳州战备大桥工程初步设计审查会议纪要二、工程概况(一)工程地点、范围及规模 本工程位于漳州市南部,横跨西溪,为旧桥改建工程,上游距中山桥450m,下游距东新桥410m。本工程跨越河槽部分主桥长293.6m,南北引桥长分别为201.1m和163.0m(含桥台长)。桥梁全长657.7m。桥面总宽27.0m。桥梁面积 17757.9m2 。(二)相关道路桥梁北接新华南路,南连南大道。并跨过西溪两岸的厦门路、南、北江滨路。桥长及桥高受南、
2、北江滨路制约。(三)水文情况本桥跨越九龙江(西溪),现河道宽 380m,主河道中有宽约30m长约250m的小沙州,主河道偏向北侧,常水位时水深约5m,沙洲露出水面,根据漳州市城乡规划局提供的资料,桥址处百年一遇的洪水位11.86m,Q1%为7440m3/s,相应流速为1.53m/s,河槽局部冲刷高程为-1.80m,局部冲刷(7号墩)高程为-5.90m;河滩一般冲刷(13号墩)高程为-3.50m。二百年一遇的洪水位高12.60m。(四)工程地质概况据地面调查测绘:地表的地层出露出较简单,以全新统的冲积层(Q4al)和冲海积层(Q4al-m )及人工填土(Qal)为主,据钻孔揭露,垂直方向岩性变化
3、较大,有人工填土(Qal)、全新统冲积层(Q4al)、冲海积层(Q4al-m)、上更新统冲洪积层(Q4al-m)及风化残积层(Qal)、燕山晚期侵入岩(53)等,详述如下。杂填土(Qal),厚 1.8-9.95m,分布于旧桥的引桥部及北岸的旧居民区,黄褐-灰黑色,干-饱和,北岸的成份以粘性土、建筑垃圾为主,局部含条石,南岸的成份砂、粘性土及少量建筑垃圾为主,大部为松散状,局部已被夯实,夯实不均。粉砂(Q4al),厚4.1-4.2m,分布于江心滩一带,浅黄-黄色,松散,干燥-稍湿,成份以石英为主,颗粒级配好,平均粒径为0.135,泥质15%,0=90kpa。中砂、粗砂(Q4al),厚1.95-4
4、.55m,分布于现代河床中,灰黄-黄色,上部松散,下部稍密,干-饱和,颗粒级配差,平均粒径为0.587,泥质1.5-14.6%,0=110kpa。粘土(Q4al-m),厚0.3-3.3m,分布于引桥段,灰-灰黄色,可塑,饱和,局部相变为粉质粘土或粉土,0=105kpa。 淤泥(Q4al-m),厚0.8-2.03m,分布于南岸引桥段,灰-深灰色,流塑,饱和,富含腐殖质,局部相变为淤泥质土,0=50kpa。中砂、粗砂(Q4al-pl),厚4.35-11.17m,分布于整个河床,灰色为主,岩性相变较大,上部松散,下部稍密,饱和,颗粒级配差,局部含5-10%石英砾石,偶见2-3cm 卵石,平均粒径为0
5、.35-0.86,泥质2.1-22.1%,0=160kpa。-1淤泥(Q4al-pl),厚0.3-1.2m,灰-深灰色,流塑,饱和,0=45kpa。 粉土(Q4al-pl),厚0.8-4.9m,灰-黄色,稍密-中密,湿,局部相变为粉质粘土等,0=110kpa。粗砂、中砂(Q4al-pl),厚 1.2-7.25m,分布于南岸,灰黄-紫红色,以中密为主,局部稍密或密实,饱和,岩性相变较大,颗粒级配差,局部含2-4mm砾石,偶见2-3cm卵石,平均粒径为0.48-0.58,泥质15.2-18.1%,0=180kpa。砾砂、卵石(Q4al-pl),厚0.68-8.5m,分布于整个桥段,浅黄-黄色,中密
6、-密实,饱和,砾石成份以石英为主,卵石成份以火山为主,粒径2-4cm为多,最大达7-9cm,卵石的含量及分布不均,局部相变为粗砂,泥质10.9-14.9%,0=280kpa。-1粉质粘土(Q4al-pl),见于北岸局部钻孔中,厚3.3m,褐黄灰白色,可塑,饱和,土质较不均匀,0=235kpa。残积砂质粘性土(Qal),分布于整个场地,厚1.8-22.4m,以棕红-灰黄色为主,坚硬,局部硬塑,饱和,矿物已风化呈土状,原岩结构由上至下从不清过渡到尚可辨认,系花岗岩风化残余物,石英砾石含量2-5%,局部为残积粘性土,0=260kpa。11全风化花岗闪长岩(53),分布于整个场地,厚5.19-18.8
7、m,以棕红-灰黄色为主,矿物已风化呈土状,原岩结构可辨认,局部见长石等矿物未风化,0=350kpa 。12散体状强风化花岗闪长岩(53),分布于整个场地,厚0.97-45.6m ,棕黄-褐黄色,长石等矿物大部分已风化,其组织结构也大多被破坏,岩心呈散体状,局部分布有直径大小不一的中一微风化岩孤石,0=400kpa 13碎块状强风化花岗闪长岩(53),主要分布于北岸及河床地区,厚0.77-7.4m,棕黄-褐黄色,岩心呈碎块状或碎块夹粘性土,长石等矿物的原岩结构清晰,手可折断碎块,0=500kpa 。14中风化花岗闪长岩(53),主要分布于北岸区,厚5.11-5.5m,浅灰白色,岩心呈5-20cm
8、短柱状或碎块状,岩石风化明显,中粗粒花岗结构,块状构造,裂隙较发育,沿裂隙面见风化变异色壳,0=2000kpa。15微风化花岗闪长岩(53),主要分布于现代河床的北侧,厚4.68-9.66m,灰白色,岩心呈10-40cm柱状或碎块状,岩石新鲜,致密坚硬,中粗粒花岗结构,块状构造,裂隙较发育,裂隙面稍有风化现象,0=2000kpa。(五)气象漳州市位于福建省东南部,市区气候属东南沿海亚热带季风区,属海洋气候,气候温暖湿润,风况随季节变化,夏季盛行东南风,冬季盛行西北风,风力1-3级,每年4-9月为热带气旋季节,最大风力可达12级。年平均气温21.3,绝对最高气温41.2,极端最低气温-2.1,1
9、月(最冷月)平均气温12.7;7月(最热月)平均气温28.7;年平均降雨量1515m,年最大降雨量2027m ,年最小降雨量1056mm,最大降雨量172.5mm,最大一次降雨量179mm(24小时),历年平均蒸发量1472.72mm,平均相对湿度82%。三、 设 计 标 准1.道路等级:平原微丘地区二级公路,参照城市级主干路标准。2.桥宽:桥面宽27m(2.0m人行道+2.5m非机动车道+8.0m机动车道+2.0m中央分隔带+8.0m机动车道+2.5m非机动车道+2.0m人行道)3.计算行车速度:50km/h4.汽车荷载:汽-超20级,挂-1205.通航标准:内河航道6级6.设计洪水频率:1
10、/1007.结构抗震烈度:七度四、 设计采用的技术规范与标准1. JTJ001-97 公路工程技术标准2. CJJ37-90 城市道路设计规范3.JTJ021-89 公路桥涵设计通用规范4.JTJ023-85 公路钢筋凝土及预应力混凝土桥涵设计规范5.JTJ027-96 公路斜拉桥设计规范(试行)6.JTJ024-85 公路桥涵地基与基础设计规范7.CJJ11-93 城市桥梁设计准则8.JTJ004-89 公路工程抗震设计规范五、设 计 要 点(一)桥式主桥为三跨部分斜拉桥,主跨132m,边跨为80.8m,南北引桥分别为632m及532m连续梁。桥上设纵坡,主桥设1%人字纵,坚曲线半径为800
11、0m,引桥纵坡分别为 0.55%及3.5%,坚曲线半径为4000m及16000m。北引桥北端约18m位于缓和曲线上。(二)主桥1.桥式主桥采用80.8+132+80.8m单索面三跨预应力混凝土部分斜拉桥,桥长为293.6m。 2.结构体系由于采用单索面形式,塔墩固结体系将使结构复杂化,因此本桥采用塔梁固结、塔墩分离的结构体系,墩顶设支座。这样可使部分斜拉桥的受力更加接近梁式体系,受力明确,结构简单。3. 结构计算(1).纵向计算按主梁从0#节段开始,各节段悬浇施工至边跨合拢、中跨合拢、桥面施工到成桥运营进行计算。其中包括:自重、预应力的加载,混凝土不同龄期的收缩和徐变,以及施工荷载等影响。在成
12、桥运营阶段,考虑了汽车荷载、挂车、人群荷载、支点沉降、制动力、温度力、支座摩阻力等作用与影响。其中温度计算,考虑了体系升降温,梁上下缘温差,索梁塔温差等。计算时,对于拉索的几何非线性影响,通过修正拉索弹性模量的方法予以考虑。(2)空间分析为了进一步对结构进行分析,采用了空间杆系计算模型、空间实体单元模型对结构进行了分析。(3)其它计算本桥还对结构在安装及运营状态下梁、塔的稳定,地震,风振等进行了计算分析。(4)设计参数钢筋混凝土容重=26KN/ m3,E=3.5104Mpa;斜拉索=82KN/ m3,E=1.9105Mpa。挂篮重按100t计。(5)主梁结构主梁采用单箱三室大悬臂截面,支点梁高
13、3.8m,跨中梁高2.4m,梁高按二次抛物线变化,箱梁顶宽27.0m,悬臂长4.5m,箱底宽16.24-17.0m,两外腹板斜置,边室净宽7.45m ,中室净宽150cm,斜拉索布置在中室。主梁除支点处设隔墙外,每根拉索锚固点处均设有隔墙,间距4.0m。中支点处隔墙厚2.5-3.0m,边支点隔墙厚1.56m。拉索锚固点处隔墙为变厚度,中室厚0.40m,边室厚0.2m。主梁顶板厚0.25m,底板厚0.22-0.45m。边腹板厚0.50m,中腹板厚0.30m。与引桥连接处,主桥梁体伸出牛腿以支承引桥,以利美观并简化桥墩结构,主、引桥连接处梁顶预留伸缩缝槽口。6#、7#主墩处,梁与墩之间设有抗震挡块
14、。此外,梁底板上尚有进人孔、泄水孔、挂篮施工后锚孔,腹板上设有通风孔。主梁采用预应力结构,设有纵、横、竖三向预应力,纵向预应力分为精轧螺纹钢筋和钢绞线二种体系,横向预应力采用钢绞线,布置在顶板及横隔墙内。顶板内采用5j15钢绞线,扁形锚具,横隔墙内采用7j15钢绞线,群锚。竖向预应力采用32精轧螺纹钢筋,布置在腹板及拉索区隔板内。主梁设计按挂篮悬臂浇注法施工,0#节段长12m,合拢段长2.0m。其他各节段长3.5-4.0m。(6)主塔结构主塔结构高16.5m,为主跨的1/8,主塔采用实心矩形截面,顺桥向长3.0m,横桥向宽1.5m,布置在中央分隔带上,塔身上部设有鞍座,以便拉索通过。每根斜拉索
15、对应一个鞍座,斜拉索横桥面呈两排布置,鞍座亦设两排。鞍座采用双重管结构形式。双重管采用双层钢管,外管埋设于砼塔内,内管置于外管内,斜拉索穿过内管。在两侧斜拉索出口处,内外管之间设抗滑锚头,以防止内外管相对滑动。为与斜拉索过鞍座相适应,双重管采用圆弧形,弯曲半径为3.5m。(7)斜拉索斜拉索为单索面,布置在中央分隔带上。顺桥向集中布置在梁体的L/3跨度附近。塔根附近及跨中有一段较长的无索区,塔上索距70cm,梁上索距4.0m,以便与悬臂施工节段长一致。拉索采用双排索,最大索力控制在410t左右,斜拉索在塔顶通过鞍座,两侧对称锚于梁体。斜拉索采用钢绞线索,每根拉索采用31根j 15mm镀锌钢绞线。
16、拉索采用双重防腐措施,每股镀锌钢绞线外包裹PE。钢绞线索外套PE管。位于索鞍处钢绞线为裸索,待施工完毕,在内钢管灌注高强环氧水泥浆。(8)墩身主墩墩身采用板式墩,为美观起见,横桥向采用上大下小倒梯型的结构形式,墩顶宽16.24m,墩底宽15.24m。墩高11.18m,墩身截面采用变厚度中间部分厚度3.0m,两侧厚度2.5m。墩顶布置4个支座。墩与梁之间设抗震挡块。边墩采用花瓶式板墩,墩形与引桥墩相同,墩顶宽5.0m,底宽3.2m,墩顶附近有一4.5m高变宽段,墩身厚度1.2m。(9)承台及基础主墩基础采用8根2.0m钻孔桩,北墩桩底进入微风化花岗岩,南墩桩底进入强风化花岗岩,承台尺寸为18.2
17、8.23.0m,水中承台顶高程为2.0m。主桥边墩采用分离式结构,每一基础采用4根1.2m钻孔桩,桩底进入风化岩层,承台尺寸为5.45.42.0m。(三)引桥 1.结构体系 南北引桥均为跨度32.0m连续梁,南引桥6孔一联,北引桥5孔一联,每联顺桥向设一个固定支座,南引桥设在11#墩,北引桥设在2#墩,其余各墩顶均设纵向活动支座。引桥分设左右两幅,两幅主体结构分开,仅桥面中央分隔带以搭板相连。2.主梁结构每幅桥梁体采用等高度预应力混凝土箱梁,单箱单室截面,梁高1.60m ,梁顶宽12.95m,梁底宽5.64m。两腹板斜置,桥面横坡通过箱梁整体旋转而成。箱梁顶板厚24cm,底板厚26cm,腹板厚
18、50cm,悬臂板长350cm,悬臂端部厚度15cm,根部厚度40cm。箱梁仅在各支点处设隔墙。隔墙厚120cm-160cm不等。箱梁设有通风孔、泄水孔。梁体采用纵横双向预应力,均采用高强度钢绞线,波纹管制孔。纵向预应力分为腹板束及顶、底板束,腹板束为19j15钢绞线,每箱设6束。预应力根据施工方法采用逐孔接长,接头设在距支点6m处。顶、底板束为5j15钢绞线,根据施工方便分别采用扁锚和群锚。采用群锚的底板束亦为逐孔接长,接头位置同腹板束,横向预应力设在顶板内,为4j15钢绞线,锚具为扁锚,预应力筋间距为100cm,在每联端部略为加密。梁体设计采用逐孔现浇法施工,每次现浇一孔。接缝设在距支点6.
19、0m处。 3.墩身墩身采用花瓶式板墩,墩顶宽5.0m,底宽3.20m,厚度1.20m,墩高4.82-12.33m。墩身正面设有装饰槽,槽宽1.0m,深0.1m。每个墩顶布置2个支座,2#、11#墩顶设固定支座,其余各墩顶设活动支座。4.承台及基础引桥桥墩基础采用单排桩基础,每墩设2根1.5m钻孔桩,桩长30-38m。桩顶设承台,承台长6.0m,宽2.5m,厚2.0m。5.桥台全桥共设2个桥台,均为钢筋砼U型桥台,0#桥台台身高5.62m,14#桥台台身高为7.81m。台身宽27.0m,14#桥台有较长的耳墙 ,台后设锥体护坡。桥台基础纵向设二排钻孔桩,横桥向设5排,0号桥台桩径1.2m,14号
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