桥塔设计说明.doc

装饰塔设计说明
一、概述
（一）任务依据
1.中北镇万卉桥委托设计合同。
2.南运河改造方案
（二）采用规范及主要技术标准
1．《市政工程勘察规范》（CJJ56-94）；
2．《城市道路设计规范》（CJJ37-90）；
3．《城市桥梁设计准则》（CJJ11-93）；
4.《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ37-98）；
5.《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；
6.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）；
7.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTD62—2004）；
8.《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）；
9.《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）；
10.《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)；
11.《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008）；
12．《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041—2000）；
13.《钢桥，混凝土桥及组合梁桥》（英）（BS5400）
14.《组合梁桥》（欧洲规范4第二部分）（EC4）
15.《上部构造设计基准.同解说》（日本本州四国连络公团1988）
（三）设计主要技术标准
1. 桥梁设计荷载：公路-Ⅰ级；
2. 桥面横坡：1.5%；
3. 桥梁宽度： 3m（人行道）+20m(机动车道)+3m（人行道）=26m；
4. 桥梁安全等级： 一级；
5. 桥梁设计环境类别：Ⅱ类；
6. 该场区标准冻土深度0.6m；
7. 地震烈度：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），该场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。)
三、装饰塔设计说明
（一）概况
考虑景观要求，桥梁除采用50+20m钢混结合梁外，在1号桥墩处另加斜拉装饰塔，立面图如下：

（二）结构设计说明
1. 上部结构：
桥塔采主要采用钢结构，箱型断面，闭口钢箱高1.35m，宽0.655m，板厚为32mm厚，内设横隔板。
为提高桥塔刚度，从承台顶面向上约15m高度范围内的钢箱内灌注C50混凝土，形成钢管混凝土结构，并在钢箱内壁预先焊好Φ22栓钉，栓钉熔后长度170mm。
单侧装饰塔自下而上共分3个制作段，整塔共6个制作段。所有制作段需经过在加工厂预拼合格后，方可进行焊接，加工时应注意结构对称性。
斜拉索采用热挤聚乙烯高强钢丝拉索，型号为 PES(C)5-055，共18套；拉索锚具采用冷铸锚，型号为 PESM5-055，共18套。斜拉索一端锚固在桥塔上，为固定端；另一端锚固在桥面悬臂板下表面，为张拉端。桥梁的钢箱架设完毕后，浇筑桥面混凝土前，应将B0钢板与最外侧钢箱上翼缘焊接，B0钢板上表面满布栓钉，间距均为200mmX200mm。然后浇筑桥面混凝土，使桥面悬臂板形成组合板，从而保证拉索在桥面的锚固性能。

2. 下部结构

3. 装饰结构
1) 相邻钢箱底部之间均安装装饰钢板，板厚12mm。待梁桥施工完毕后，可安装装饰钢板。
2) 桥塔外部采用3mm厚钢板进行外包装饰，装饰板表面再根据建筑效果要求进行涂装。

4.主要材料
1）混凝土
混凝土类型
使 用 部 位
C50混凝土
桥塔底部钢箱内
2）钢材
装饰塔，横隔板，加劲肋等钢板等均采用Q345qD级。桥塔各制作段在工厂焊接完成后，运输到桥位，现场采用全融透焊缝连接，并满足一级焊缝的要求。栓钉采用Φ22圆柱头栓钉，长度170mm，栓钉均在工厂焊接完成。
桥塔底部箱内灌注混凝土采用C50级，要求混凝土3d抗压强度不小于30MPa，28d抗压强度应大于50MPa。浇筑混凝土之前，工地或试验室应试配各项指标符合要求的混凝土试件，并对试件进行各项工程指标的测试试验，满足要求之后方可用于实桥之中。
本桥结构用材（包括砂、石、水等）质量要求应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041－2000）有关要求。

四、桥梁结构耐久性设计
为保证混凝土质量、控制裂缝、提高耐久性，施工中所采用的混凝土原材料及配合比除应符合有关规范及标准外，设计提出如下几点要求。
1．钢梁防腐体系
本桥钢结构基本暴露在大气环境下。本桥采用油漆长效防腐体系（防腐年限15年以上）。各防腐面表面均应先进行喷砂除锈至Sa2.5级（ISO8501-1:1988）标准或SSPC-SP6标准。如在喷砂和施工期间出现氧化现象，表面则应再行喷砂至规定标准。表面粗糙度应满足40um-80um。
钢箱梁外表面的涂装要求为：
底漆——环氧富锌底漆80mm；
中间漆——中间漆为环氧云铁中间漆100mm；
面漆——聚氨脂面漆两层各40mm共80mm；
涂层厚度共计260mm。
钢箱梁内表面的涂装要求为：
底漆——环氧富锌底漆80mm；
中间漆——中间漆为环氧云铁中间漆100mm；
面漆——聚氨脂面漆一层40mm；
涂层厚度共计220mm。桥塔底部浸入水面以下的部分涂层加厚一倍。
2. 水泥
①尽量采用水化热较低的水泥，控制水泥细度及C3S含量。由于增加细度及C3S含量，可以产生较高的早期强度，加快施工进度，但同时存在着较大水化热、导致自身收缩加大的问题，而且早期弹模大，在温度及收缩作用下，造成严重的早期开裂，因此建议采用低细度及C3S含量的水泥；
②采用低碱含量的水泥，以克服碱骨料反应；
③水泥中氯离子总量不应超过胶结材料重量的0.1%；
④采用42.5及其以上的硅酸盐水泥，不采用超量掺有火山灰或粉煤灰的硅酸盐水泥。
3. 水
除符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）外，水中氯离子含量超过5mg/cm3的水不得使用。
4. 混凝土配合比
①高耐久性混凝土配合比应满足以下四项技术经济要求：较高的抗压或抗弯拉强度、抗压或抗弯拉弹性模量、较高的抗劈裂强度；高工作性，满足混凝土浇筑成型的工艺条件；高耐久性，满足所处环境条件的耐久性要求。
②应限制单方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，但应满足硅酸盐水泥最低用量要求。

五、施工要点及注意事项
桥梁施工除严格遵守《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)，并按《公路工程质量检查评定标准》（JTG F80/1-2004）进行质量检验外，施工时请详细阅读设计图纸中的施工要点及注意事项，还应注意以下各点。
1. 桥塔结构
（1）钢结构制造
1） 钢结构的制造应按照《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）和《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）等有关规范、规程实施，且应首先执行《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）的规定，钢结构的制造单位应制定本桥钢梁制作和检验的厂内标准，以确保钢结构制造加工的质量。
2） 加工制造时，钢板平面允许偏差应小于1mm/m。
3） 桥塔钢结构的所有构件均为厂内制造，并在厂内按照实际工况完成预拼装和检验工作，确保所有构件符合精度要求和现场实际情况后出厂，全桥设计基准温度为20°C，制造和架设应根据当时的温度进行适当的调整。
4） 对进场的钢板均应分批进行化学成分和力学性能的检验，确保所采用的钢材符合设计力学性能。
5） 桥塔钢结构前几道油漆防腐应在厂内进行，最后一道到现场待桥面安装完成后一次性全面喷涂。
6） 钢桥塔结构焊缝较多，且有厚板焊接。制造过程中，在保证焊接质量前提下，应尽量采用焊接变形小，焊缝收缩小的焊接工艺，所有类型的焊缝在焊接前均应做焊接工艺评定试验，编制完善的焊接工艺评定试验报告。
7） 返修焊应按原焊接质量要求检验，同一部位返修焊不允许超过两次。
8） 焊缝及焊缝热影响区的冲击韧性要求：轧制方向，0°C时的冲击吸收功不小于27J；非轧制方向，0°C时的冲击吸收功不小于母材的0.7倍；
9） 焊缝质量及无损探伤等级参见表1。
10） 吊装过程中一定注意结构的方向，并选择在夜间进行合拢拼装。
11） 工厂按照合同规定交货时的高强螺栓栓孔部位表面抗滑移摩擦系数不小于0.55。出厂以后，保质期为半年，在工地正常保存的情况下，高强螺栓栓孔部位表面抗滑移系数不小于0.45。
表1 无损检验方法，等级，检验范围及标准
焊缝
质量等级
探伤方法
探伤比例
检验范围
执行标准
横向对接焊缝
І
超声波
100％
全长
GB11345-89
TB10212-98
X射线
20％
两端及中间
各250～300mm
GB3323-87
熔透角焊缝
І
超声波
100％
全长
GB11345-89
TB10212-98
纵向对接焊缝
П
超声波
100％
焊缝两端及中间各1000mm
GB11345-89
TB10212-98
坡口角焊缝
其余主要角焊缝
П
超声波
100％
焊缝两端及中间1000mm
GB11345-89
TB10212-98
（2）钢结构安装
钢结构加工制作完成后，应进行预拼装，确认无误方可运至现场安装。
（3）钢箱内混凝土
桥塔制作段A、A’安装完成后，应立即向箱内浇注C50混凝土，待混凝土强度达到设计强度的80%后，方可安装桥塔其余制作段。

2. 装饰结构
塔顶装饰结构应在工厂预先焊接成整体运至现场安装，其余装饰钢板均在现场焊接安装，装饰钢板在加工及安装时，需注意桥塔结构的对称性，并按设计图纸严格控制钢板的位置坐标。

3. 拉索
（1）拉索采用热挤聚乙烯高强钢丝拉索，型号为 PES(C)5-055，共18套；拉索锚具采用冷铸锚，型号为 PESM5-055，共18套。拉索及冷柱锚的参数详见GB/T 18365-2001《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》。拉索及冷柱锚的质量必须满足GB/T18365-2001《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》的要求。
（2）图纸中提供的拉索下料长度仅供参考，实际下料长度需待梁桥，桥塔施工完毕，现场放样后，经设计确认校核后方可下料。
（3）拉索应按图纸要求的顺序及张拉力依次张拉，若一次张拉未达到设计索力，应与设计方联系，进行多次张拉调整，直至每根索的索力达到设计索力。

4. 下部结构
1） 施工前应认真阅读有关设计图纸，对设计图纸提供的墩台数据进行核算，在桥梁墩、台位置放样定位并用测距仪器或钢尺对桩中心纵、横距离校核无误后方可施工。
2）基础在施工前应与有关单位联系，刨验，确认桩位处有无地下构造物及各种管线，若有应采取相应措施后方可施工。
3）基桩钻孔施工时应对设计用于桩长计算采用《工程地质详勘报告》中桥位各钻孔柱状图基桩所穿过的土层土质与施工成孔记录进行对照，两者若存在差异而导致桩基所穿持力层土层性质、高程变化使桩长变化时，应及时通知设计单位对桩长进行核算，依据设计单位反馈意见进行施工。
4）钻孔及基桩质量应符合施工规范要求，基桩施工中应采用有效措施，确保桩的混凝土连续灌注，避免断桩、塌孔及桩位移现象，孔底沉渣厚度不得大于5cm，不得用加深孔底深度的方法代替清孔。
5）基桩在墩柱及承台施工前均应做无破损检测，确认质量合格后方可进行下一步施工。桩长大于40米的桩基的50%须需采用超声波法检测其质量，施工时应在灌注混凝土前，预埋3根钢管或塑料管；并要求桩长大于40米的每个墩位最少一根桩设置检测钢管，进行超声波检测。
6）施工时应对设计图提供的有关各点标高进行核算并严格进行施工控制。

六、环境保护
桥梁施工期间应做好环境保护工作，符合国家及地方相关法律法规规定。
1.桥梁现浇施工应采用集中拌和，各类施工机械所需燃油、泥浆等杂物不可随意抛卸，避免污染。
2.桥梁的防水层采用新型环保材料，以减少对大气的污染。
3.基坑开挖后应尽量按原地貌回填、整平。
4.施工作业中所用的油抹布应单独回收储存
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