支坪綦河大桥施设设计说明.docx
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1、一、设计依据关于初步设计的批复;1.1. 支坪接河大桥工程地质详细勘察报告;本工程设计合同;二、工程概况2.1工程概述支坪蔡河大桥为支坪恭河大桥建设工程位置处的一座新建桥梁,桥 梁跨越蔡河,设计标高距离河床底的最大高差40.0米,河宽120.0160.0米。桥 梁起止桩号为K1+340.000K1+647. 000,桥梁全长307. 0m。上部结构桥跨布置.:采 用(77+140+77) m的预应力钢筋碎连续刚构,木工程路基宽度较宽(全宽32.0m), 桥梁按照左、右两幅桥布设。卜部结桥墩采用双肢薄壁墩,基础采用承台接群桩基 础:0号和3号桥台均采用重力式U型桥台,承台接钻孔桩基础。桥梁纵坡为
2、0.5% 的上坡,桥梁平面位于直线段范围内,桥面车行道横坡为1.5%,人行道横坡为1.0%。 2.2批复意见执行情况施工图按照初步设计批复意见标准进行设计,按照施工图评审专家意见进行修 改,满足通航平安评估及航道通航条件影响评价的相关要求。各批复文件详见附件。 三、设计标准1)公路等级:二级公路兼市政主干道:2)设计速度:40Km/h;3)汽车荷载:公路一 1级;人群荷我:2. 55K.W ;4)结构平安等级:一级;5)设计洪水频率:1/100;6)河流通航等级:HI(3)级航道双向通航;黎河目前的通航等级为V (5)级航道双向通航, 基河航道计划进行整治提高原航道的通行能力,且接河大桥位于规
3、划的小南海水电站上 游,电站建成后最高蓄水水位为198.0米,禁河满足HI(3)级航道双向通航的条件,故本 次设计考虑提高禁河的通航等级为川(3)级航道双向通航进行设计。设计最高通航水位为 195.84m(1956黄海高程,下同),最低通航水位为174. 50m。7)单幅桥标准桥面宽度:2. 0m (人行道及护栏)+ 11. 0m (车行道)+0. 5m (护栏)=13. 5m;8)主桥桥而铺装:桥而专用防水层+10cm沥青碎面层;9)地震动峰值加速度:0. 05g:10)防护等级:车行道护栏防护等级为四(SB)级。四、技术规范1)公路工程技术标准(JTG B01-2014)2)公路桥涵设计通
4、用规范(JTG D60-2015)3)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 3362-2018)4)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG 33632019)5)内河通航标准(GB50139-2014)6)公路桥涵施工技术规范(JTG/T 3650-2020)7)公路交通平安设施设计规范(JTG D81-2017)8)钢筋焊接网混凝土结构技术规程(JGJU4-2014)9)钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GBU499. 1-2017) 10)钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499.2-2018)(JTG/T 2231-01-2020)(JTG/T 3360-012018)(JT/T 391-
5、2019)(JTG 1)61-2005)(GB/T5224-2014)11)公路桥梁抗震设计规范12)公路桥梁抗风设计规范13)公路桥梁盆式橡胶支座14)公路坊工桥涵设计规范15)预应力混凝土用钢绞线 16)公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/TB07-01-2006)17)公路工程水文勘测设计规范(JTG C30-2015)18)公路沥青路面设计规范(JTG D50-2017)五、自然及工程地质条件5. 1气象水文江津区属亚热带季风气候,光照充足,气候温和,雨量充分。日照时数年均1207. 9小 时,常年平均气温18.2C,年平均降雨量为1034. 7亳米。江津区属长江水系上游干流区。
6、 流域面枳大于30平方公里的河流27条,其中流域面枳大于200平方公里的有7条,即长 江、临江河、壁南河、塘河、驴子溪、秦江河、笋溪河。调查区地形东高西低,地表水排 泄径流条件较好,少量渗入地下形成地下水,据现场调查场地及附近无河流等其他地表水 体。5.2 地形地貌支坪祭河大桥建设工程秦河大桥处于侵蚀剥蚀丘陵地貌区,位于平缓地带,地形总体 上坡度较小,纵向地形标高一般180. 23220. 62m,高差一般40. 39m,纵向坡角一般5 34 ,横向地形标高一般179. 74223. 47m,高差一般43. 73m,坡度一般212。5.3 地层岩性据地质调绘及钻孔揭露,桥位区分布地层主要为第四
7、系的人工填土、粉质粘土、卵石 土,侏罗系中统沙溪庙组的泥岩、砂岩,现将各层岩性由新至老分述如F:1、第四系残坡枳层(Q4ml)素填上:杂色,松散,稍湿。主要由碎块石及粘上组成,碎块石粒径不等,含量约10 60%o为修建现有道路时无序抛填,回填时间超过5年。2、第四系全新统冲洪积层(Q4al +pl)卵石土,杂色,松散,稍湿,主要由卵石组成,砂土充填其间。卵石粒径约为5135mm, 磨圆度中等,约占7080%。3、第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)粉质粘土,深褐色,稍湿,干强度中等,韧性中等,刀切面稍有光泽,无摇震反响, 含少量碎石角砾,约占525%。4、侏罗系中统沙溪庙组(J2s)泥岩:紫
8、红色,泥质结构,中厚层状构造,主要由粘土矿物组成。砂岩,黄灰色,碎裂结构,块状构造,主要由长石、石英等矿物组成,岩屑、云母次 之。5. 4地质构造及地震勘察区地质构造上位于观音峡冲断背斜北西翼,石龙峡背斜南东翼,未见区域性断裂 (见勘察区构造纲要图):为单斜构造,岩层产状为275 Z140 ,桥位区岩体受地质构造 的影响,岩体中.主要发育2组构造裂隙发育,经在桥位区岩体露头上进行产状及裂隙量测, 岩体中裂隙特征如下:组裂隙,产状为65 N78 ,微张,局部泥质充填,间距为0.302.50m,延伸0.30 4.50m, 结合程度差。组裂隙,产状为147 N73 ,微张,局部泥质充填,间距为0.2
9、02. 80m,延伸0.40 3. 50m,结合程度差。图2-4 勘察区构造纲要图根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015),桥位区地震动峰值加速度为0.05g, 对应的地震基本烈度为VI度,抗得设计建议按公路工程抗震设计规范JTG B02-2013及 公路桥梁抗宸设计规范(JTG/T 2231-01-2020)执行。5.5水文地质条件桥位区跨越禁河,勘察期水位180. 23m,调直访问得知最高洪水位为189.73m。通过对桥位区水文地质测绘和钻探成果,区内地形较平缓,高差较大,地面汇水面积 较大,大气降水经坡面地表迳流,除少局部下渗补给第四系孔隙水、基岩裂隙水,其余大 部均通过地表
10、排入蔡河。桥位区第四系土层为孔隙含水层,其结构较疏松、孔隙较大、渗透性较强,饱水性差, 为富水性差透水性好的孔隙含水层,钻孔揭露范围内地下水较贫乏。在雨季时,将赋存少 量上层滞水。侏罗系中统沙溪庙组(J2s)泥岩透水性差,为相对隔水层;砂岩为相对透水 层。区内未见泉点出露。据水样实验成果及公路工程地质勘察规范(JTJC-20)附录K 评价,桥址区地表水对混凝土结构的腐蚀性等级为微。表2-5 地表水试验成果表水样编号 工程地表水评价标准评价结论PH值8. 006.5根根据公路工程地 质勘察规范JTGC20-2011附录K判定Mg*(mg/1)10. 46Mg/1cr(mg/i)15. 84Cl
11、400SOi2 (mg/1)97. 78SOr-v3()o(环境类型:I)N0t (mg/1)/侵蚀性CO(mg/D0. 000. 6MPa抗剪25NO. 8MPa40C20. 4MPa干燥性(25)表干W4h实干W12h不透水性0. 3MPa , 30min 不渗水七、结构布置6.1、 平曲线本桥平面起点桩号Kl+340.0m、终点桩号Kl+647.00m,桥梁全长范围平面均位于直线 段内,小里程侧缓直点HZ:Kl+337.666,大里程侧全路线长度均位于平而直线段内,桥梁无 需考虑超高和加宽设置。6.2、 竖曲线及纵坡全桥立面位于 0. 5舟的上坡段内,桥梁长度范围内没有竖曲线变坡点。6.
12、3、 桥跨布置本路线在此跨越禁河,桥址中心里程为K1+493.5,桥梁上部结共计一联,为预应力混 凝土连续刚构,设计桥梁全长为307. 0m;桥跨布置:(77+140+77)m:平而全长位于直线段 内,单幅桥桥面全宽为13. 5m,左、右幅桥间净距为0.5m。7. 4设计要点. 1上部结构主桥上部箱梁采用单箱单室截面,箱梁顶板宽度为13.5m,底板宽度为7.0m, 悬臂长3. 25m。箱梁顶板厚度为28cm,跨中位置底板厚35cm,墩顶位置底板厚110cm, 墩顶处梁高为8. 75m (为主跨跨度的1/16),合拢段高度为3. 0m (为主跨跨度的 1/46.7),箱梁高度及底板厚度从合拢段边
13、缘到悬臂根部按1.5次抛物线变化,底 板厚度为35cm110cm,桥面1. 5舟的横坡通过箱梁顶板横坡来实现。箱梁浇筑分段 长度依次分别为:12. 0m(0号段)+6X3. 75m+9X4. 5m,边跨合龙段和中跨合龙段长均 采用2. 0m。主桥上部构造按全预应力混凝土设计,采用三向预应力,纵、横向预应 力采用GB/T 5224-2014标准规定的低松弛钢绞线,标准强度1860IPa,纵向钢束设 计锚下张拉控制应力1339. 2Mpa,横向钢束设计锚下张拉控制应力1302. OMpa。箱梁 纵向钢束采用每股直径6sl5.2mm的预应力钢绞线,大吨位群锚体系:顶板横向钢束 采用每股直径6sl5.
14、 2mm的预应力钢绞线,扁锚体系,钢绞线应满足预应力混凝土 用钢绞线(GB/T5224-2014)的相关要求;竖向预应力采用精轧螺纹钢筋,配套使 用YGM锚具。箱梁0号块采用托架现浇施工,边跨现浇段采用满堂支架现浇施工, 边中跨合拢段采用吊架施工,其余节段采用挂篮悬臂浇筑法施工,悬浇段最大节段 重量为255. 4吨(1号梁段),挂蓝自重按照100吨考虑(包括施工荷载)。7.4 .2下部结构本桥1号和2号主墩均采用双肢薄壁墩,桥墩中心高为32.0m,受纵坡影响同 一桥墩的左右肢墩高存在3cm的高差,单肢墩厚度为2. 0m,横向宽度为8. 0m (包括 上游侧1.0m的半圆弧防撞墙),两肢墩中心距
15、为6.0m,基础采用承台接群桩基础, 承台厚度为4. 0m,桩基直径为2.2m,桩基按照嵌岩端承桩设计,要求嵌入中风化基 岩不小于10.0m,基岩饱和单轴抗压强度标准值不小于lO.OMPao0号和3号桥台均采用电力式U型台,基础采用承台接群桩基础,承台厚2. 5m, 桩基直径1.5m,桩基按照嵌岩端承桩设计;0号桥台桩基位于泥岩区域,要求嵌入 中风化泥岩不小于8. 0m,基岩天然单轴抗压强度标准值不小于5. OMPa; 3号桥台桩 基穿越泥岩层,桩端位于砂岩层内,要求嵌入中风化砂岩不小于3.0m,中风化泥岩 和砂岩总厚度不小于6.0m,桩端砂岩饱和单轴抗压强度标准值不小于10.0MPao左右幅
16、桥台台身间存在50cm的间距,待左右幅桥台强度到达75%后采用C30片 石碎填筑台身间缝隙以便挡台背回填土,浇筑底标高应不高于承台顶标高,要求台 背回填应在填缝片石碎结构强度满足要求后进行。桥台、桥墩基坑开挖宜采用放坡开挖,施工时应根据实际情况考虑采用支挡防 护,保证施工平安。基础浇筑后承台、台身等结构与基坑边坡间采用C30片石碎回 填。7. 5本桥结构计算分析.1主桥结构计算主要参数如下:(1)主梁构件类型为全预应力砂构件;(1)预应力连续刚构纵向预应力锚下张拉控制应力1339. 2MPa:顶板横向预应力 锚下张拉控制应力1302. OVPa:(2)腹板竖向JL32高强精轧螺纹粗钢筋锚下张拉
17、控制应力628. OMpa;(3)锚具变形与钢束回缩值(一端)L=6mm:(4)管道摩阻系数 P=0. 17;(5)管道偏差系数 k =0. 00151/m;(6)温度变化考虑以下情况整体温度作用(升、降温分别按照+35 C、75 C计),竖向梯度温度(按 JTGD62-2015 中 4.3. 12 条规定,按照 T14/5.5。C 取值) (7)支座沉降:1.0cm (8)活载:汽车荷载:公路I级 人群荷载:2. 55kN/m2 (9)汽车冲击系数:按照通规4. 3. 2计算确定 (10)挂篮重量(含机具、模板):1000. OKN (11)结构重要性系数:1.1(12)计入施工阶段配重及顶
18、推力,中跨合拢水平顶推荷载建议值为1500kN (配重 及顶推力需根据监控计算最终确定)。7.1、 .2计算指标本桥上部采用Midas/civil2015程序进行空间杆系计算:计算内容包括施工状 态下各个荷载工况下结构受力,成桥状态下恒载、车道荷我、预应力、混凝土收缩 徐变(按3600天计)、支座强迫位移(按1.0cm计)、整体温度作用(升、降温分 别按照+35 C、-15 C计)、竖向梯度温度(按JTGD62-2015中4. 3. 12条规定,按 照T14/5.5。C取值)等荷载作用在内的计算。按照有关规范对各种作用进行不同的 组合,时结构的承载能力极限状态的基本组合、偶然组合和正常使用极限
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