桥涵工程设计说明
1 概述 1.1工程概况
受建设单位委托，我院对该项目中的中桥进行设计。本桥布置为20m跨径的空心板桥，桥型布置图如下图所示：
9、交通部部颁《公路工程水文勘测设计规范》JTGC30-2002。 10、交通部部颁《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004。 11、交通部部颁《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005。
12、交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004。 13、交通部部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007。 14、交通部部颁《公路桥梁抗震设计细则》JTG/T B02-01-2008。 15、交通部部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011） 1.3主要技术标准
（1） 设计荷载：城市-B级；
（2）安全等级：二级，重要性修正系数γ0＝1.0； （3）抗震等级：桥位处地震动峰值加速度为0.1g；
（4）桥上护栏：人行道外侧采用铸造石护栏，应由专业护栏厂家设计、制作、安装； （5）桥梁横断面：2.5m（人行道）+10m（机非混行道）+2.5m（人行道）=15m。 （6）为减轻由于桥台与桥头路基沉降差引起的桥头跳车，设置桥头搭板，搭板与机动车
桥型布置图
2 工程地质条件
1.2桥涵设计规范
1、地层特性
1、住建部部颁《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011。 2、住建部部颁《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012。 3、住建部部颁《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166-2011。 4、住建部部颁《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008。 5、住建部部颁《城市桥梁桥面防水工程技术规程》CJJ139-2010。 6、交通部部颁《公路工程技术标准》JTGB01-2003。 7、交通部部颁《公路路线设计规范》JTGD20-2006。 8、交通部部颁《公路勘测规范》JTG C10-2007。
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道同宽，搭板长度均为5m。搭板顶面铺设10cm厚沥青混凝土形成路面。
根据地质资料，拟建场地地基土构成层序自上而下为：
①层耕填土(Qml)——层厚0.70～3.20m，层底标高31.05～39.07m。褐灰、褐黄色等，可塑或松散状态，主要为粘性土。整个场地较平坦，北侧场地局部含有少量的碎砖石等建筑垃圾；其余地段多为菜地，分布有小水沟等；西侧沿浮山路的东边为水渠，在沟渠中含有薄层淤泥及淤泥质土等。
②1层粉质粘土(粘土)(Q4al+pl)——层厚0.50～3.60m，层底标高为33.06～37.87m。浅黄色、灰黄色等，可塑状态，湿。其干强度中等、韧性中等，光滑。含氧化铁及少量铁锰结核、有机质。其
桥梁工程 总说明书
静力触探比贯入阻力Ps值一般为1.60～2.50MPa，加权平均值为1.80MPa，计算值为1.70MPa。
②2层粘土（粉质粘土）(Q4al+pl)——层厚2.10～6.30m，层底标高为29.14～33.04m。褐黄、灰黄、青灰色等，硬塑状态，稍湿，含氧化铁、铁锰结核、钙质结核及高岭土等。无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高。其静力触探比贯入阻力Ps值一般为3.20～4.40MPa，加权平均值为3.60MPa，计算值为3.40MPa。
②3层粉质粘土（粘土）(Q4al+pl)——该层仅在高层及小桥位置的部分孔已钻穿，层厚3.40～7.30m，层底标高为24.35～27.17m。褐黄、黄灰、浅黄色等，可塑～硬塑状态，稍湿，含氧化铁、铁锰结
3、桥梁结构设计说明 3.1主要材料
材料规格以设计图纸中标明为准，一般材料规格如下： 1、 混凝土
（1）后张法预应力混凝土空心板：梁体采用C50混凝土，梁端封头采用C30素混凝土，调平层采用10cm厚C40混凝土，桥面铺装采用10cm厚沥青混凝土（4cm厚SMA-13上面层+ 6cm
核、钙质结核及高岭土等。无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高。该层局部含有少量的粉土等。厚AC-20下面层）； 其静力触探比贯入阻力Ps值一般为2.80～3.40MPa，加权平均值为3.20MPa，计算值为3.00MPa。
③层粉质粘土夹粉土(Q4al+pl)——该层仅在高层及小桥位置的部分孔已钻穿，层厚3.40～4.70m，层底标高为20.88～22.12m。灰黄色，硬塑或中密状态，稍湿，含氧化铁、铁锰结核，其标贯实测击数一般为16～27击/30cm，平均为21.5击/30cm。
④1层强风化泥质砂岩 (E1)——该层仅在部分孔揭露，层厚3.10～4.50m，层底标高为16.56～18.12m。棕红色，稍湿，密实状态，无水干钻可钻进，含云母、长石及黑色矿物等，局部含有较硬的块状岩块，裂隙发育，极破碎，属极软岩，其岩体基本质量等级为Ⅴ类。其标贯实测击数一般为39～46击/30cm，平均为42.5击/30cm。
④2层中风化泥质砂岩(E1)——该层仅部分孔揭露，且未揭穿，最大揭露厚度达9.00m。棕红色，坚硬(密实)状态，含云母、黑色矿物等。结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，基本呈块状构造，岩体较完整，，岩石质量指标RQD一般为较差～较好(50 根据水质分析报告及周边水文地质条件综合分析判定，场地地下水及土壤对混凝土及混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。 （2）人行道板、护栏底座：采用C30混凝土； （3）桥台盖梁、挡块及耳背墙：采用C40混凝土，桥台桩基 （4）墩台桩基：采用 C30 水下混凝土 （5）伸缩缝后浇部分混凝土采用C50的钢纤维混凝土 混凝土技术标准应符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）和《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的规定。 2、普通钢筋 普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB 1499.1-2008）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 1499.2-2007）的规定。 3、预应力筋 （1）预应力钢束采用符合GB/T5224-203国家标准的φS15.20的Ⅱ级松弛（低松弛）钢绞线，标准强度fpk＝1860MPa，设计张拉控制应力为0.75fpk，弹性模量Ep=1.95×105MPa。锚具采用符合GB/T14370-2000国家标准的群锚体系，波纹管采用金属波纹管。锚下垫板可参照设计图纸自行制作，也可根据图纸所示尺寸，购买符合要求的定型产品。 4、 其他材料 （1）钢板：钢板应采用《碳素钢结构》（GB /T 700-2006）规定的Q235C钢板。 （2）支座：采用板式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。 （3）防水层采用聚合物改性沥青粘结防水涂料（二涂）+混凝土渗透防水剂（二涂），防水层应具有良好的耐久性，至少应不低于沥青铺装层使用年限，并能适应该桥动荷载抗压，抗拉特点。 -2 - 桥梁工程 总说明书 （4）砂、石、水泥等材料的质量要求均按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/F50-2011）的有关规定执行。 3.2 结构设计要点 2) 预制梁按预应力混凝土A类构件设计，其内力计算采用平面杆系有限元法进行分析计算，对结构分别进行承载能力极限状态验算、持久状况正常使用极限状态验算、持久状况和短暂状况构件的应力验算。 2、设计参数 1）混凝土：重力密度γ=26.0kN/m3，弹性模量EC=3.45×104MPa。 3.2.1总体设计 本桥全长26.04米(含桥台)。桥梁横断面布置为2.5m(人行道) +10.0m(行车道)+ 2.5m(人行道)，全幅宽15.0m。本桥上部结构采用简支空心板桥。下部结构采用柱式桥台，钻孔桩基础。 桥梁结构标准横断面图如下图所示： 2）沥青混凝土：重力密度γ=24.0kN /m3。 3）预应力钢筋：弹性模量Ep=1.95×105 MPa，松驰率ρ=0.035，松驰系数ζ=0.3。 4）锚具：锚具变形、钢筋回缩按6mm（一端）计算。 5）竖向梯度温度效应：按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）规定取值。 3.2.3下部结构设计要点 下部构造：本桥下部采用柱式台。桥台桩基直径为140cm，桥墩盖梁宽170cm，高120cm，桩间距为5.4cm。桥台采用柱式台，桩径为140cm。耳背墙采用C40混凝土，系梁、墩柱、承台采用C30混凝土，桩基采用C30水下混凝土。根据地勘资料，各墩台桩基均按嵌岩桩设计。 4、施工要点 4.1上部结构施工要点 根据本桥结构特点，提出以下施工要点： （1）有关施工工艺及质量检查标准按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）有关 标准横断面 规定控制。 （2）浇筑混凝土梁时必须振捣密实，以保证混凝土强度。 （3）要特别注意空心板的养生，混凝土强度达到90%以后才能起吊、运输。堆放时，应在空心板端部用两点搁支，不得使上、下面倒置。 3.2.2 预应力空心板设计要点 1、上部结构体系为简支结构，按预应力混凝土A类构件设计。 1) 荷载横向分配系数采用铰接板梁法计算。 （4）预制芯模可采用钢模或木模做内膜，但禁止采用充气胶囊做内膜。 （5）预应力筋的张拉在预制板混凝土强度达90%时方可进行，张拉工序必须严格遵循现行 -3 - 桥梁工程 总说明书 《公路桥涵施工技术规范》和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的要求进行，以便保证施工质量。张拉工序为 持荷5分钟 0———→初始应力（0.15σcon）———→100%σcon——————→σcon （6）预制空心板时，必须注意护栏、伸缩缝、泄水管以及交通工程所需的构件预埋。 （7）桥面横坡由墩（台）帽上设置横坡、支座垫块及在板端加筑梁底垫块形成，桥面纵坡也由板端斜块形成，支座安装必须保持水平。 （8）焊接钢筋时，要根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，严格检查焊接质量和几何尺寸。 （9）浇筑铰缝混凝土前，必须清除结合面上的浮皮，并且铰缝处的板梁侧面要确保凿毛，然后用水冲洗后方可浇筑铰缝内混凝土及水泥砂浆，震捣密实。铰缝底部缝隙要采用吊模封堵严密，不允许采用黄泥或水泥纸等杂物塞填，以加强上部构造横向联结。 （10）为使桥面铺装及预制空心板紧密结合成整体，预制空心板时顶层必须拉毛，可采用垂直跨径方向划槽，槽深0.5～1厘米横贯桥面，每延米桥长不小于10～15道，浇筑桥面铺装前，应清洗干净，严防板顶滞留油腻。 （12）桥面铺装混凝土未达到设计强度80%时，不容许车辆在桥面上行驶。 4.2下部结构施工要点 有关施工工艺及其质量检验标准，均按《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011中的有关规定执行，另外，根据本段内桥梁结构特点，提出以下要求。 1、 根据沿线材料条件，桥台台后填料与路基材料相同，一般填筑6％灰土，按每层厚15cm分层压实，压实度须达到96％。有条件的地方可选用砂砾、矿渣、碎砖、砾石、卵石等透水性材料。设计时，台后填料拟采用6%的灰土，为保证质量，灰土宜采用生石灰，台后灰土宜填筑成斜面状，以提高抗台后路堤滑动能力。 2、 梁桥盖梁顶面应考虑横坡的设置，并在搁置橡胶支座处设置支座垫块（调整横向坡度），支座垫块顶面必须保持水平、平整、清洁。为方便伸缩缝安装，浇筑台帽时，注意按设计图纸预留伸缩缝安装厚度，并且注意钢筋的连接。 3、 梁桥桥台施工时，应注意防震挡块、支座垫块、伸缩缝、桥头搭板锚固筋及空心板预埋锚栓等各种预埋件的预置。 4、 设计图中桥台耳墙未考虑路线纵坡的影响，施工时可按路线坡度将桥台耳墙顶面做成斜面。 5、 浇筑桥头搭板前必须按路线要求，台后填料密实度达到96%以上，搭板下基层铺设C15素混凝土。路面数量及其基层数量已经本套图纸中计入。 6、 桥台锥坡填土必须分层夯实，锥坡高度在施工时可根据实地情况予以调整。锥坡护坡采用采用M7.5浆砌片石。 7、桩基与柱身相接部分和工作缝处的混凝土必须凿毛并清洗干净,桩柱混凝土的浇筑高度每段宜控制在3~5m以内,以确保其整体性。 8、 墩顶的支座垫石预埋件应在墩身施工时预埋，浇筑支座垫石混凝土时，要保证支座顶面标高准确无误。施工使用的预理件在墩身施工完毕后均应割除磨平并满足整体景观的要求。 9、 桩基的钢筋接长应满足搭接或焊接长度要求，一个断面内的接头数量应符合规范要求。钢筋绑扎、焊接要牢靠，并做好钢筋笼的稳定措施，防止倒塌。 10、对于灌注桩桩长达到规定深度后，应立即进行清孔，清孔时孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5～2米，以防止钻孔的任何塌陷。清孔时，应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。对于直径等于或小于1.5米的摩擦桩的沉淀厚度应小于等于300毫米，并不得加深孔底深度代替清孔。 11、桩基的钢筋骨架在顶面应有可靠的固定，以防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。灌注混凝土时，溢出的泥浆宜引流至适当地点处理，以防止污染环境或堵塞河道和交通。 12、灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1米，以保证混凝土强度，多余部分应在接桩前凿除，桩头应无松散层。 5、桥梁耐久性设计、养护维修设施设计情况 1、对于混凝土结构的防腐耐久 -4 - 桥梁工程 总说明书 结构按照新规范耐久性要求，所有主筋净保护层均不小于3cm，箍筋钢筋净保护层均不小于2cm，防裂及分布钢筋净保护层不小于1.5cm；桩基钢筋净保护层适当加大。 本工程处于一般冻融温热地区，结构构件受汽车尾气等的空气污染，环境作用等级为C级。混凝土拌合物中的水溶氯离子总量不应超过胶凝材料重的0.1%，预应力混凝土拌合物中的水溶氯离子总量不应超过胶凝材料重的0.06%。混凝土抗冻耐久性指数DF应不少于70%。混凝土中碱含量应不大于3.0Kg/m3。 1）各级别混凝土的最大水灰比、最小及最大水泥用量严格按下表进行控制。 最低强度等级 C25 C30 C35 C40 C45 C50 最大水灰比 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 0.36 最小用量（kg/m3） 275 280 300 320 340 360 480 400 最大用量（kg/m3） 虑混凝土强度外，还应该考虑拆模时因水化热引起的混凝土温度不能过高，避免拆模后混凝土接触空气后急剧温度变化，此时严禁浇凉水养护。 2、 构件的可维修、可更换性 桥面铺装按三层结构设置，即沥青混凝土+防水层+混凝土调平层，这种分层设置方式可以增加桥面铺装的可更换性，增加桥面的防排水性能，避免桥面水渗入梁体引起钢筋锈蚀。 对于支座、伸缩缝等在桥梁运营过程中容易出现劳损、破坏的部分，充分考虑物件的耐久性和可更换性，降低养护费用，简化养护程序。如设置支座时，在梁底和墩台顶之间预留足够的空间，以方便日后进行更换；选择伸缩缝时选用单缝异型钢或模数式伸缩缝等伸缩缝。 6、注意事项 1、施工时除严格按照《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011的要求进行外，每一施工 450 节段必须注意各种预埋件的安装，不得遗漏； 2、支座的安装应根据当时的气温进行计算，设置支座预偏值；伸缩缝的安装须在合适的气温条件下进行； 3、工程建设必须加强环保意识，要求施工时严格注意对环境的保护，防止水土流失，尽量减少对耕地的破坏；严格控制泥浆的排放，对弃土重新利用，来改造周围的自然环境； 4、其他未尽事宜，请按部颁《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011办理。 5、施工前应对高程及坐标进行复核，确保无误情况下，再进行施工。 6、本次设计由于没有准确的地形图，因此桩位坐标无法给出，在确定桥梁的精确位置后，由施工单位根据桥台桩基的相对位置进行放样。 2）为保证混凝土具有良好的抗侵入性、体积稳定性和抗裂性，尽量采用水化热偏低的水泥，控制水泥细度及C3S含量，以避免早期强度较高和较大的水化热导致的早期开裂，任何提高早强的措施都不利于后期强度和耐久性，建议不掺加早强剂。宜采用低碱含量的水泥以克服碱骨料反应，最大碱含量不超过3.0kg/m3，水泥中氯离子总量不应超过胶结材料重量的0.06%，不采用超量掺有火山灰或粉煤灰的硅酸盐水泥。应选择洁净、质地坚固、级配和粒径形状良好的骨料，以保证达到较小的吸水率和空隙率。 3）各构件截面尺寸变化处均采用渐变，尽量避免刚度突变、减少应力集中。保证主梁通风孔通畅和数量，避免水汽在混凝土表面积聚。在主梁表面与铺装之间设置性能可靠的防水层，保证防水层施工质量，泄水管出口远离混凝土表面，要保证钢筋的混凝土保护层厚度。 4）在正式施工前，试配混凝土原材料及配合比，进行混凝土和胶凝抗裂性能对比试验，从中优选抗裂性能良好的混凝土原材料和配比。施工中要对混凝土浇筑温度、施工缝的划分、混凝土浇筑高度的进行控制，浇筑中混凝土要搅拌均匀，振捣要到位、密实。采取合理的养护措施并确保充分的养护时间，尤其是结构表层混凝土要注意养护过程中的温度和湿度控制，避免混凝土表面温度的骤然变化。混凝土浇筑以避开高温和阳光直晒环境，混凝土的拆模时间除考 -5 - 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