坝顶工作桥、交通桥设计大纲.docx

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1、东 北 勘 测 设 计 研 究 院 设 计 技 术 文 件 编 写 指南水利水电工程 技施设计阶段坝顶工作桥、交通桥设计大纲文件编号 YJD 31130 20231025 公布2002 1030 实施水 利 部 东 北 勘 测 设 计 研 究 院发 布水电站 技施设计阶段坝顶工作桥、交通桥设计大纲水利部东北勘测设计争论院20年月编号：目次1 引 言12 设计依据文件和标准13 根本资料24 桥面系统布置55 荷载及组合66 桥面系统的构造与配筋设计147 支座设计158 桥面构造169 工程量计算1610 设计成果及完成时间17A 版技施设计阶段坝顶工作桥、交通桥设计大纲编写指南1 引 言工程

2、位于 省(区) 市(县)以 km 的 河上，是以为主，兼有 、 等综合利用的水利水电工程，最大坝高 m。工程按初步设计确定，坝顶承受钢筋混凝土预制 (或现浇)构造桥面系统， 是沟通本工程左右岸的坝顶交通和工程运行工作的建筑物。整个桥面由 、 、 、 等 局部组成。桥面构造按承受荷载不同，分为坝顶门机桥、交通桥和其他工作桥。2 设计依据文件和标准2.1 有关本工程的文件(1)工程初步设计报告；(2)工程初步设计报告审批文件；(3)工程初步设计专题报告。(4)有关工程坝顶运输和坝顶各部位吊运的最大、最重部件的资料。(5)有关工程的其他文件或纪要2.2 主要设计标准(1) GB 500092023建

3、筑构造荷载标准；(2) GB 500102023混凝土构造设计标准；(3) GBJ 1391990内河通航标准；(4) GB 502011994防洪标准；(5) SL/T 1911996水工混凝土构造设计标准；DL/T 50571996(6) SL 2031997水工建筑物抗震设计标准； 使用 SL/T 191-1996 或 DL/T 5057-1996 等标准时，请留意配套条件。10DL 50732023(7)SL 2522023水利水电工程等级划分及洪水标准；(8)JTJ 0011997大路工程技术标准；(9)JTJ 0041989大路工程抗震设计标准；(10)JTJ 0111994大路路

4、线设计标准；(11)JTJ 0121994大路水泥混凝土路面设计标准；(12)JTJ 0141997大路沥青路面设计标准；(13)JTJ 0181997大路排水设计标准；(14)JTJ 0211989大路桥涵设计标准；(15)JTJ 0231985大路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准。3根本资料3.1 桥面设计标准依据 JTJ0011997，本工程桥面按级大路标准设计。路基宽m，设计车型为汽一级，验算车型为。门机型号为，固定启闭机型号为。3.2 桥面各部位净跨段：m,段：m,段：m,3.3 桥面宽度车道净宽m；上游人行道宽m；下游人行道宽m； 桥面总宽m。3.4 桥面高程桥面高程m。3.5

5、 坝前最高洪水位坝前最高洪水位m。3.6 门机大梁下水面安全超高门机大梁下水面安全超高m。3.7 上游最高通航水位上游最高通航水位m。3.8 桥面下通航净空桥面下通航净空m。3.9 地震烈度(1) 根本烈度依据鉴定，本工程区地震根本烈度为度。(2) 设计烈度本工程大坝设计烈度为度。3.10 材料特性3.10.1 混凝土(1) 混凝土设计强度、弹性模量及线膨胀系数见表 1。表 1混凝土设计强度、弹性模量及线膨胀系数设计强度Mpa弹性模量 E混凝土标号h线膨胀系数轴心抗压 Ra弯曲抗压 RW抗拉 RL抗裂 RfMpa(2) 钢筋混凝土容重为：kN/m3。(3) 流态混凝土容重为：kN/m3。3.1

6、0.2 钢筋钢筋设计强度及弹性模量见表 2。表 2钢筋设计强度及弹性模量单位：MPa钢筋种类符 号钢筋抗拉强度 Rg抗压设计强度 R弹性模量g提示：受力钢筋一般承受II 级或 III 级钢筋，受力较小或簿板构造可承受 I 级钢筋。3.11 荷载超载系数恒载：1.2门机荷载：1.4设计车辆荷载：1.4 验算车辆荷载：1.1 人群荷载：1.4其他可变荷载：1.43.12 安全系数构件工作安全系数：g =0.95b混凝土安全系数：g =1.25c钢筋安全系数：g =1.25s3.13 动荷冲击系数门机荷载的动荷冲击系数：轻、中级工作制的软钩吊车为 1.05，重级工作制的软钩、硬钩吊车和其他特种吊车为

7、 1.1。级设计汽车荷载的动荷冲击系数为 1.3。为验算车型，不考虑冲击力。当承受预制梁时，吊装时的动力系数为 1.2。3.14 允许挠度门机大梁的最大挠度不允许超过 L/600(L 为计算跨度)。交通桥梁以汽车荷载 (不考虑冲击力作用)计算的最大挠度不允许超过 L/600，用荷载验算时，上述允许挠度可增加 20%。提示：工作桥梁的最大挠度一般不允许超过L/400。其他工作桥梁的最大挠度不允许超过。3.15 允许裂缝宽度门机大梁的允许裂缝宽度为 0.2mm。坝顶交通桥梁在型汽车荷载(不考虑冲击力作用)作用下，允许裂缝宽度为0.2mm；在验算荷载作用下，允许裂缝宽度为 0.25mm。4 桥面系统

8、布置提示： (1) 依据初步设计审批意见确定的大路等级和由坝顶工作条件而定的门机类型， 考虑起重、金属构造、电气等各专业的要求，进一步优化桥面系统的布置，使其更为合理。(2) 坝顶工作桥是溢流坝 (或水闸)、发电厂房进水口、船闸(或升船机挡水坝段) 等水工建筑的附属工程，桥面高程应与坝顶高程齐平。(3) 坝顶既是大路交通的一局部，又有门机的运用，两者一般是结合在一起布置的。对航运过坝的桥面，应留意交通桥下的净空要满足 JTJ 0211989 第一章第四节及GBJ 1391990 的有关规定。(4) 坝顶大路的横断面设计，应依据工程所在地区的具体状况，并依据 JTJ 011 1994 的有关规定

9、进展。在坝顶大路不作为交通干线，上坝人员少，车流量小的状况下， 可不设置人行道和自行车道。如坝面车道布置有圆弧曲线，则应进展车道曲线超高和曲 线加宽。(5) 坝顶的固定启闭机、电缆道、滑线道等梁式支承，可结合坝顶构造进展设计。4.1 平面布置4.2 门机大梁提示：(1) 对不同坝段，依据门机和大梁不同的使用条件及荷载状况，确定门机大梁的构造形式和梁高。门机大梁一般承受T 形梁，在构造上应与交通桥梁及其他构造分开。假设受通航净空或其他条件限制，如承受一般钢筋混凝土构造梁高不能满足要求时，可承受预应力钢筋混凝土梁或钢梁；为减轻吊运重量，可承受焊接骨架式钢筋簿腹梁(单腹或双腹)构造。(2) 由于一般

10、钢筋混凝土门机大梁承受荷载较大，因此截面尺寸一般也较大。梁高一般为跨径的1/41/7；梁的高宽比，矩形载面为 22.5，T 形和I 字形截面为 67；上翼缘宽度除满足承受水平荷载要求外，尚应满足固定轨道的需要，一般取梁高的 1/32/3，且不小于 40cm，同时，上翼缘不应再承受汽车轮压荷载；下翼缘宽度一般小于或等于上翼缘宽度；翼缘高度一般取梁高的 1/51/8。提示：(1) 依据交通桥梁的跨度、荷载、宽度等条件的不同，可承受整体式钢筋混凝土板桥、装配式钢筋混凝土板桥、整体式钢筋混凝土梁桥、装配式钢筋混凝土梁桥等几种构造。其中梁桥又有简支、连续、双悬臂梁等构造型式。在实际工程中，一般多承受简支

11、式梁桥。(2) 人行道梁的布置应按JTJ 0111994 的有关规定执行；人行道梁的断面形式可与交通桥梁一样，由于荷载较小，也可承受 II 形梁构造。人行道应比桥面高程高出 10cm20cm。4.3 交通桥梁提示：包括固定启闭机及电缆、滑线等的梁式支撑构造布置。4.4 其他工作桥梁提示： (1) 依据荷载大小及标准跨径的不同，应承受不同形式的支座。标准跨径小于 10m 的简支板、梁桥，可承受油毛毡等垫层支座或平板支座； 标准跨径小于 20m 的梁、板桥，可承受板式橡胶支座或弧形支座；标准跨径等于或大于 20m 的桥梁，可承受辊轴支座或盆式橡胶支座。(2) 一般状况下，坝顶桥面系统宜承受同一类型

12、的支座。4.5 支座5 荷载及其组合5.1 荷载5.1.1 恒载包括构造物重力、桥面铺装以及其他永久性附属设备等外加重力，按材料容重表 3进展计算。表 3材料容重表单位：kN/m3材料种类容重附注钢筋混凝土混 凝 土沥青混凝土5.1.2 可变荷载(1) 门机轮压荷载门机轮压尺寸及荷载作用示意见图 1、图 2、图 3。门机轮压荷载见表 4。表 4门机轮压荷载表单位：kN荷载作用范围门机使用条件轮P压轮P压轮P压轮P压沿轨道水平力 H垂直轨道水平力 SABCD起吊闸门吊荷移动起吊闸门吊荷移动图 1 门机轮压分布示意图图 2 门机轮顶服属设备宽度示意图图 3 门机轮压水平作用示意图提示：(1) 门机

13、轮压一般分为四组，每组 26 个荷载，表中 P =P =P =P 为各组中一ABCD个轮压荷载的值。(2) 以上荷载均未考虑冲击系数，实际荷载应为表中荷载乘以冲击系数。(3) 水平力H 及S 均作用于轨道顶面。(4) 对于不同部位，由于使用条件不同，门机荷载也不同。表中P =P =P = PABCD为门机在起吊闸门或吊荷运行时，荷载处于不同位置时，各门机轮压的最大值。(5) 附图为门机轮压布置的一般状况，对不同门机，可视具体状况绘制附图。(2) 汽车一级荷载级车队的纵向排列见图 4。级车队的平面尺寸及横向布置见图 5、图 6。图 4级汽车车队纵向排列图图 5级汽车平面尺寸图 6级汽车车队横向布

14、置图级汽车的主要技术指标见表 5。前轮着地宽度及长度m中、后轮着地宽度及长度车辆外形尺寸(长宽)mm表 5级汽车主要技术指标名称单 位数量一辆汽车总重力前轴重力kNkN中、轴重力kN后轴重力kN轴距m轮距m提示：(1)以上荷载均未考虑冲击系数，实际荷载应为表中荷载乘以冲击系数。(2) 按两行车队布载时，汽车荷载不予折减；当桥面行车道宽度大于9m 且小于等于 12m 时，按三行车队布载，汽车荷载可折减 20%；按四行车队布载， 汽车荷载可折减 30%。但折减后的荷载不得小于用两行车队布载的计算结果。(3) 附图仅为某一类设计或验算车型的布置状况，对不同级别或不同类型的车型，应视具体状况绘制附图。

15、(3) 车验算荷载车的平面尺寸及横向布置见附图 7、附图 8。图 7平板挂车和履带车荷载纵向排列图图 8 平板挂车和履带车荷载横向排列图车的主要技术指标见表 6。名称单 位数量车辆重力履带数或车轴数各条履带压力或每个车轴重力履带着地长度或纵向轴距kN个kN m每个车轴的车轮组数目履带或车轴横向中距履带宽度或每对车轮的着地宽度和长度组m m表 6车主要技术指标提示：(1) 验算荷载不计冲击力。(2) 用各种外力。车作验算荷载时，不计人群荷载和其他格外常作用在桥上的(4) 人群荷载上、下游人行道的人群荷载为 3kN/m2。提示：(1) 设有人行道的坝顶构造，用汽车荷载或门机轮压计算时，应同时计入该

16、梁人行道上的荷载。(2) 不设人行道的坝顶构造，用汽车荷载或门机轮压计算时，应计入该梁翼缘在汽车外形尺寸或门机轮顶附属设备宽度之外的人群荷载。(3) 人群荷载可依据工程所在地区的人口密集程度及工程实际状况增大或减小。(4) 当人行道为钢筋混凝土板时，应以 1.2kN 的集中竖向力作用在每一块板上进展计算。栏杆立柱顶上作用的水平推力为 0.75kN/m，栏杆扶手上作用的竖向力为 1kN/m。提示：(1) 当坝顶大路桥布置有弯道，其弯曲半径等于或小于 250m 时，应计算离心力。(2) 离心力的计算按JTJ 0211989 第 2.3.3 条规定进展。(3) 离心力着力点在桥面以上 1.2m 处(

17、为计算便利，也可移至桥面上， 且不计由此引起的力矩)。(5) 离心力提示：(1) 汽车荷载产生的制动力，当大路为一或二车道时，为布置在荷载宽度内的一行汽车车队总重力的 10%，但不得小于一辆重车的 30%；四车道的制动力为上述规定数值的两倍。(2) 制动力的着力点在桥面以上 1.2m 处(计算时，可移至桥面上，且不计由此而引起的竖向力和力距)。(6) 汽车制动力提示：(1) 对于单根梁，在计算梁的稳定时，应考虑作用在梁上的横向风力。(2) 横向风力的计算见标准JTJ 0211989 第 2.3.8 条。(7) 风力(8) 施工荷载模板及支架自重：依据模板材料及尺寸计算。木材容重按 6kN/m3

18、8kN/m3 计，钢材容重按 78.5kN/m3 计。浇混凝土重量：依据容重计算，一般按 24kN/m325kN/m3 计。钢筋在混凝土中重量：一般可按 1kN/m3 计。工作人员及浇筑设备、工具的荷载：按均布活载 2.5kN/m2 计。振捣混凝土时产生的荷载：按 1kN/m2 计。提示：按TJT 0211989 第 2.3.13 条计算。(9) 支座摩阻力(10) 施工门机荷载施工门机轮压荷载见表 7。表 7施工门机轮压荷载表单位：kN荷载作用范围门机使用条件轮P压轮P压轮P压轮P压沿轨道水平力 H垂直轨道水平力 SABCD起吊闸门吊荷移动起吊闸门吊荷移动提示：(1) 施工门机轨道仅能布置在

19、门机大梁或其他工作桥梁上，不能布置在交通桥梁上。(2) 施工门机大梁的轮压尺寸及荷载作用示意可参照门机大梁并依据实际状况绘制。(3) 其他提示同门机大梁。(11) 固定启闭机荷载提示：固定启闭机根底荷载的作用点分布关系，宜以图表示。根底：A 点kN，B 点kN，C 点kN，D 点kN。提示：(1) 偶然荷载仅考虑地震力。(2) 假设坝顶桥面承受简支架，可不计算地震力，但应实行抗震措施； 如坝顶桥面承受连续梁，应计算地震力。(3) 交通桥梁及门机梁的抗震设计，对连续梁、T 型刚构等桥型， 宜承受设计烈度 7 度。(4) 地震力的计算，应符合JTJ 0041989 第四章的规定。5.1.3 偶然荷

20、载5.2 荷载组合5.2.1 门机大梁组合一：恒载+固定起吊闸门轮压+(人群荷载) 组合二：恒载+门机吊门移动轮压+(人群荷载) 组合三：施工荷载组合四：吊装荷载提示：(1) 组合一、二括号中的荷载，视构造的具体状况，可考虑或不考虑。(2) 组合三为迭合梁及现浇梁的施工阶段验算。(3) 组合四为迭合梁预制局部及预制梁的吊装验算。构件在吊装时， 构件重力应乘以动力系数。(4) 组合五为连续梁、T 型刚构在遇地震荷载作用时应进展的验算。组合五：恒载+地震力5.2.2 交通桥梁组合一：恒载+ 轮压荷载(设计轮压)+(人群荷载+汽车制动力+离心力) 组合二：恒载+ 轮压荷载(验算荷载)+(人群荷载+汽

21、车制动力+离心力) 组合三：施工荷载组合四：吊装荷载提示：同门机大梁。组合五：恒载+地震力5.2.3 其他工作桥梁组合一：恒载(相应荷载) 组合二：施工荷载组合三：吊装荷载提示：(1) 其他工作桥梁包括固定启闭机梁、电缆沟梁、滑线沟梁和坝顶其他梁式构件。(2) 组合一中的相应荷载，应为各类构件除恒载之外可能消灭的相应荷载。(3) 假设布置有施工门机或启闭机，则荷载组合中必需考虑施工门机轮压或启闭机荷载与恒载的组合。(4) 其他参见门机大梁提示局部。组合四：恒载地震力提示：各类支座构造设计时，应依据具体状况确定是否考虑支座摩阻力。5.2.4 支座6 桥面系统的构造与配筋设计6.1 计算方法整个桥

22、面系统的计算按极限状态进展设计。提示：(1) 板与梁的荷载分布计算按 JTJ 0231985 其次章第一节、其次节中的有关规定进展计算，构造内力按有关构造力学方法进展计算。(2) 正截面强度按JTJ 0231985 第 4.1.6 条第 4.1.8 条的有关规定进展。(3) 斜截面强度按JTJ 0231985 第 4.1.9 条第 4.1.15 条规定进展。(4) 配置间接钢筋的钢筋混凝土构件的局部承压强度按JTJ 0231985第 4.1.24 条、第 4.1.25 条规定进展。(5) 叠合梁的承载力应按GB 500102023 的有关规定进展计算。6.2 承载力量极限状态计算提示：(1)

23、变形验算按JTJ 0231985 第 4.2.1 条4.2.4 条规定进展。(2) 裂缝宽度验算按JTJ 0231985 第 4.2.5、第 4.2.6 条规定进展。(3) 叠合梁的抗裂验算、钢筋应力、裂缝宽度以及变形验算应按GB 500102023 的有关规定进展。6.3 正常使用极限状态验算提示：(1) 假设构件有施工阶段验算的要求，才进展施工阶段计算。(2) 施工阶段应力计算按JTJ 0231985 第四章第三节的规定进展。(3) 预制梁的施工阶段吊装计算按正截面强度计算方法计算；吊筋的配置按有关材料力学和钢筋混凝土理论进展计算。6.4 施工阶段应力计算提示：(1) 板、梁的构造要求按

24、JTJ 0231985 第六章第一节、其次节的有关规定执行。(2) 叠合梁的构造要求按GB 500102023 的有关规定执行。6.5 配筋构造要求7 支座设计提示：(1) 对不同类型的支座，按JTJ 0231985 第三章第五节的有关规定进展设计。(2) 支座的构造要求按JTJ 0231985 第六章第五节的有关规定执行。8 桥面构造提示： (1) 桥面铺装可承受水泥混凝土和沥青混凝土等。装配式桥梁的水泥混凝土铺装层内宜配置钢筋网。(2) 桥面伸缩缝应保证能自由伸缩，伸缩缝内应填满橡胶或沥青胶泥等有弹性、不透水的材料。(3) 水泥混凝土铺装层应承受油毛毡或编织物与沥青粘合的防水层时，应设置隔

25、断缝。8.1 桥面铺装提示：桥面应依据不同类型桥面铺装设置1.5%3.0%的横坡，当桥梁较长时应在桥面两侧设置泄水管；人行道宜向行车道设置 1%的横坡。8.2 桥面排水提示：钢筋混凝土桥面板与铺装层之间是否要设置防水层，应视当地的气温、雨量、桥梁构造和桥面铺装的型式等具体状况确定。防水性水泥混凝土和沥 青混凝土铺装层下可不设防水层，但桥面在主梁受负弯矩作用处应设置防水层。8.3 防水层提示：桥面上、下游均应设置栏杆。栏杆高度以1.0m1.2m 为宜。在满足构造受力要求的条件下，力求外形美观。伸缩缝处的栏杆要断开。8.4 栏杆提示：桥面应设置照明设备。8.5 照明9 工程量计算提示：说明工程量计算的原则、规定和方法等。9.1 工程量计算说明9.2 工程量计算(1) 混凝土m3(不同标号，分别计算)。(2) 钢筋t(不同钢筋种类，分别计算)。(3) 支座钢个，每个重t，总重t。(4) 钢板t(不同钢板种类及厚度，分别计算)。10 设计成果及完成时间设计成果及完成时间序号成果完成时间年、月、日10.1设计文件(1)技术设计报告(2)技术设计大纲(3)计算书10.2图纸(1)桥面系统布置图(2)典型配筋图10.3工程量汇总表附加说明复核 苏 萍审核：胡志刚 王文奇审定：苏加林批准：孙荣博修改修改修改依据修改内容录修验修订版次记