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1、市政桥梁设计要点 桥梁设计要点 一、结构计算要点 1、根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2022)第1.0.6条要 求,公路桥涵结构的设计基准期为100年,市政桥涵据此采用 设计基准期100年,各类主要构件及其使用材料应保证其设计 基准期要求。 2、汽车荷载根据道路、公路等级分别采用公路-I级、公路-II级, 特殊荷载根据业主要求确定。桥梁设计安全等级根据公路桥 涵设计通用规范(JTG D60-2022)第1.0.9条,分为一级、二 级、三级,重要性系数根据设计安全等级确定。设计中注意按 照单孔跨径确定,对多孔不等跨径桥梁,以其中最大跨作为判 断标准,同时在设计中结构重要性系数应大于等
2、于1.0。 3、抗震设计标准:青岛市桥梁抗震设防烈度为6度,地震动峰值 加速度为0.05g。其他地区及有特殊要求桥梁根据建筑抗震 设计规范(GB 50011-2022)附录A规定的烈度和地震加速度,结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。 4、环境类别根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2022)第1.0.7条确定,并按照要求提出相应的耐 久性的基本要求。 5、混凝土保护层厚度根据环境类别确定,详见公路钢筋混凝土 及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2022)第9.1条,当 受拉区主筋保护层厚度大于50mm时,应在保护层内设置直径不 小于6mm,间距不大于1
3、00mm的钢筋网(主要用于承台下层)。 6、护栏防撞等级根据公路交通安全设施规范(JTG D81-2022) 和公路交通安全设施设计细则(JTG/T D81-2022)确定,中 央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中 列出。 7、桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,其中 正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。 8、预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验 算,并满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2022)第6.3条的规定。 9、普通钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件,在正常使用极 限状态下的裂缝宽度,应按作用短期
4、效应组合并考虑长期效应 影响进行验算,其宽度限制根据环境类别确定,详见公路钢 筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2022)第 6.4.2条。 10、T形截面梁的翼缘有效宽度和箱形截面梁在腹板两侧上下翼缘 的有效宽度应根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计 规范(JTG D62-2022)第4.2.2条和4.2.3条进行断面折减。 各类受力筋应布置在有效宽度范围内。 11、由于日照正温差和降温反温差引起的梁截面应力,可按附录B 计算。竖向日照温差梯度曲线可按公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2022)第4.3.10条计取,桥面混凝土铺装层不计入 温度梯度,沥青混凝土铺装
5、层厚度大于10cm的按照14度计算。 12、桥涵设计车道数应符合公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2022)表4.3.1-3的规定。多车道桥梁上的汽车荷载应考 虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时,由汽车荷 载产生的效应应按表 4.3.1-4规定的多车道折减系数进行折 减,但折减后的效应不得小于两车道的荷载效应。汽车荷载应 考虑1.15的偏载系数。单车道匝道须按两车道布载,但对于抗 扭计算及抗倾覆计算需同时考虑单车道进行验算。 13、汽车荷载冲击力应按公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2022) 第4.3.2条进行计算。 14、人群荷载标准值按公路桥涵设计通用规范(JTG D6
6、0-2022) 第4.3.5条和城市桥梁设计准则(CJJ11-93)规定,选大值 计算。 15、上部结构计算应根据实际情况考虑支座不均匀沉降,并复核基 础是否满足设定的沉降要求。 16、全预应力箱梁计算不应考虑普通钢筋效应,预应力张拉控制应 力con0.75fpk。 17、预应力布置必须考虑纵向钢束与横向钢束以及钢束与钢筋之间 的交叉影响(横梁处顶底板横向普通钢筋取消),预应力箱梁均 采用塑料波纹管,计算参数、k选取规范上限(采用塑料波 纹管,0.17,k0.0015),具体采用值应在设计说明中声明, 并强调施工前应实测参数,若在规范要求的范围内方可施工。 钢束张拉以应力和伸长量双控制,当预应
7、力钢束张拉达到设计 张拉力时,实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6% 以内,实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响 18、弯桥计算须计入离心力的作用(采用车辆荷载),并提供横桥向 水平力作为下部结构设计资料,以便进行墩柱设计。 19、横向风载的计算时应考虑防噪声屏的影响,尤其是在匝道桥计 算时必须计入。 二、材料要求 20、混凝土标号:根据环境类别和耐久性要求确定。 上部结构:预应力混凝土桥梁不低于C40; 普通钢筋混凝土桥梁采用C30、C35和C40; 桥面混凝土层厚度不小于8cm,采用防水混凝土, 标号与主梁一致,并不小于C40; 防撞体混凝土标号同主梁; 墩台身及灌注桩和承台应根据
8、环境类别选用 C30、C35,墩身布设预应力的不低于C40。21、钢筋要求: 钢筋:一般采用HRB335,吊环、螺旋筋等采用R235。 钢绞线:采用GB/T5224-2022标准的直径为s15.2标准强度为fpk=1860MPa的低松弛钢绞线。 22、石材:不得低于公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2022)) 第3.2条和第3.3条的要求,并提出相应的石材强度、抗冻指标 和软化系数。设计中应对拉石提出要求。 23、锚具:采用OVM锚固体系和张拉机具控制结构构造厚度、张 拉空间等。 24、混凝土配制应选用优质水泥和级配良好的优质骨料。水泥及骨 料品质应符合交通部部颁标准的有关规定,要严格控
9、制骨料及 拌和水的氯离子含量。详见本文第四章节的耐久性设计要求。 25、普通钢筋采用R235和HRB335钢筋,钢筋应符合钢筋混凝 土用热轧光圆钢筋(GB13013-1991)和钢筋混凝土用热轧 带肋钢筋(GB1499-1998)的规定。 26、钢板应采用桥梁用结构钢(GB/T714-2000)规定的Q235B 和Q345qD钢板。焊接钢板应满足可焊性要求。 27、预应力钢绞线技术标准应符合预应力混凝土用钢绞线 (GB/T5224-2022),公称直径为15.2mm,抗拉强度标准值 fpk=1860Mpa,计算弹性模量为1.9510E6Mpa。 28、后张纵向预应力钢束均采用塑料波纹管。塑料波
10、纹管技术标准 应符合预应力混凝土桥梁用塑料波纹管(JT/T529-2022)的 规定。钢束注浆采用真空压浆工艺,水泥浆标号不低于主梁混 凝土标号。 三、桥梁结构尺寸 29、桥梁断面根据桥梁总体确定,局部大跨径根据实际情况调整, 但需落实净高能否满足桥下净空要求。 30、横坡的设置:采取保持梁高不变,箱梁整体起坡,支承处采取 调整柱顶高程的办法,在支承处设有调整梁底面水平的纵横向楔块。主桥与匝道桥应连接圆顺,并根据道路竖向设计实现横坡的过渡。 31、箱形截面梁顶、底板的中部厚度,不应小于板净跨径的1/30, 且不应小于200mm。为满足受力和布置钢束的要求,箱梁的顶板厚度不宜小于220mm,底板
11、厚度不应小于200mm,中腹板厚度不宜小于400mm,边腹板不宜小于470mm。曲梁边腹板适当加厚。标准段箱室净距建议45米。 32、当腹板及底板宽度有变化时,其过渡段长度不宜小于12倍腹板 宽度差,顶板不加厚(需加5050cm腋角)。 33、箱梁设进风孔、排风孔,管材材料采用HDPE,外径7cm,壁 厚5mm,环刚度不小于5Kpa,施工时应定位准确,底板进风孔兼作排水口,顶面略低于梁底板顶面;腹板腋角下侧设排风孔。 34、半径小于240m的弯箱梁应设跨间横隔板,其间距不应大于 10m。 35、边支座中心线至伸缩缝中心线的垂直距离根据支座大小和伸缩 缝宽度确定: 主桥缝宽10cm的偏移量 不小
12、于0.60米;匝道桥均偏移0.60米。立柱尺寸需按最大支座的实际尺寸复核。 36、支座必须设支座垫石以利于后期养护、维修和更换支座;支座 垫石竖向钢筋直径不小于16mm。支座类型按照计算结果提高一 个等级选用。 37、160mm型伸缩缝处梁端设置槽口,宽40cm,高25cm。 38、钻孔灌注桩的中心间距按照2.5倍的桩径控制。 四、耐久性设计要求 39、注明桥梁的环境类别、设计基准期。 40、按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2022)第1.0.7条要求提出相应的耐久性基本要求,包括 最大水灰比、最小胶凝材料用量、最低混凝土强度等级、最大 氯离子含量、最大碱含量、混
13、凝土的抗冻等级等。 41、根据环境类别注明混凝土结构的保护层厚度以及裂缝限制。 42、混凝土28d龄期的氯离子扩散系数DRCM值小于7* 10-12m2/s, 其试验检测方法应符合公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/T B07-1-2022)。抗冻混凝土应掺入适量引气剂,其拌合 物的含气量按现行的公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)规定采用。 43、混凝土宜采用非碱活性集料,掺合料中如有硅灰,其含量应小 于胶凝材料质量的8%,混凝土各技术标准应符合交通部部颁标 准的有关规定。 44、混凝土配制应选用优质水泥和级配良好的优质骨料。水泥及骨 料品质应符合交通部部颁标准的规定及其他
14、相关技术规范要 求,要严格控制骨料及拌和水的氯离子含量。 45、业主和运营管理单位在使用过程中需进行定期维修与检测,确 保结构安全。 46、桥面设置合理的雨水收集和排放系统,并采用可靠的防水措施, 确保雨季交通不受影响。 47、水泥要求: 尽量采用水化热较低的水泥,控制水泥细度及C2S(硅酸二钙)含量,水泥中的C3A(铝酸三钙)含量不宜超过5%,水泥细度不宜超过350m2/Kg,游离氧化钙不宜超过1.5%。宜采用C2S(硅酸二钙)含量较高而水化热较低的硅酸盐类水泥品种。 选用耐腐蚀性能较好的水泥品种。 不宜单独采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料配置混凝土,也不宜单独采用抗硫酸盐的硅酸盐水泥
15、配置混凝土,建议掺加大掺量或较大掺量矿物掺和料,并宜加入少量的硅灰。 48、粉煤灰等矿物掺合料要求: 粉煤灰是配置耐久性混凝土的重要组分,配置耐久性混凝土应适当掺加粉煤灰等矿物掺合料,掺合料应符合公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)等规范要求。 49、骨料要求: 骨料应洁净、质地坚硬(压碎指标不大于14%,吸水率不大于2%)、级配合格(针片状颗粒含量小于7%)、粒径形状好。粗骨料堆积密度大于1450Kg/ m3,即孔隙率不超过43%,C40及以上混凝土所选粗骨料压碎值不大于10%,吸水率不大于2%,不宜采用有潜在碱活性物质的粗骨料。粗骨料的最大公称粒径不宜超过保护层厚度的2/3,且不
16、超过钢筋最小净距的3/4。 粗细骨料组成应按连续密实级配要求,确定组成比列,以单位体积容重最大、空隙率最小、混凝土和易性最好为目标。细集料应为级配良好的中粗河砂,不得采用海砂。 50、外加剂要求: 所选用的混凝土外加剂产品性能指标应符合混凝土外加剂(GB8076-1997)及相关标准。选定外加剂前,必须与所用水泥进行化学成分和剂量适应性检验。化学成分不适应,不得使用;应通过不同减水剂掺量与混凝土减水率试验曲线找出该减水剂的最佳掺量;如果采用复合型外加剂,在满足减水率和工作性能的同时,还应满足缓凝时间、塌落度损失等多项指标要求,建议选用超高效减水剂。 任何提高早强的措施都不利于后期强度和耐久性,
17、建议不掺加早强剂。 不得采用含有氯盐的防冻剂和其他外加剂。 51、混凝土配合比要求: 应限制混凝土中胶结材料的最低和最高用量。在满足胶结材料最低用量前提下,尽可能降低硅酸盐水泥用量。但不得降低混凝土的密 实度。要求施工前应对拟采用的配合比进行试件检验(要求与现场同环境),达到要求后方可进行施工。 52、混凝土保护层垫块的强度和密实性应高于构件本身混凝土,宜 采用水灰比小于0.4的砂浆、豆石混凝土。桩基采用混凝土垫 块,取消桩基侧向限位钢筋。 53、绑扎垫块和钢筋的铁丝不得伸入保护层内。 54、混凝土保护层尺寸允许偏差按公路桥涵施工技术规范 (JTJ041-2000)的要求执行。 55、构件不得
18、使用海水养护,钻孔桩成孔、清孔用水应使用淡水。 如果施工条件不允许时,可使用海水成孔,但必须用淡水清孔,并经过钻取钻孔桩混凝土样品试验验证外表层混凝土的氯离子 含量符合混凝土氯离子含量限值。 56、构件拆模后,其表面不得留有铁件,因设计要求设置的金属预 留件其裸露面必须进行防腐蚀处理。 五、预应力筋 57、预应力钢束采用预埋成品塑料波纹套管成孔,优先采用5、7、 9、12股钢束,1215.2钢束套管内径9.0厘米,外径10.3厘 米;915.2钢束套管内径8.0厘米,外径9.3厘米;715.2 钢束套管内径7.0厘米,外径8.3厘米;515.2钢束套管内径 5.0厘米,外径 6.3厘米。 58
19、、横向钢束张拉端锚具采用3孔扁形夹片锚具,固定端锚具采用 3孔扁形挤压锚具,尺寸为1.9X6.0cm,布置横向预应力的悬臂 端厚度不小于20厘米。 59、顶底板需设置备用钢束。 60、预应力管道保护层不应小于钢束管道直径的1/2,且符合9.4.8 条的要求。 61、考虑到施工方便,连续高架桥除桥台处、特大跨径桥及工期能 满足要求部分采用梁端张拉外,其他均采用梁顶、底面张拉。 62、预应力的张拉顺序为:张拉一半的横梁预应力束,然后依次张 拉纵向预应力钢束、横向预应力钢束,最后张拉剩余的横梁预 应力钢束。 63、钢筋纵横向若有冲突可对其进行调整,保证其位置的先后顺序 为:(1)纵向预应力筋;(2)横向预应力筋;(3)主梁普通钢 筋;(4)横梁普通钢筋。 64、腹板预应力钢束在锚固端(包括张拉端,以下同)应设置不小 于1米的直线段;顶底板钢束的重叠长度不小于2H(梁高)。 65、钢束张拉端应为张拉操作留出足够的空间。 66、钢束弯起半径宜采用大值,且不小于4米。 67、15.2钢束每延米重量按照1.102 Kg 六、普通钢筋 68、普通钢筋:除螺旋筋、吊环外,10及以上均采用HRB335级。 69、预应力箱梁纵向外侧点筋直径为16mm,内侧点筋直径为
限制150内