完整石板拱桥设计总说明书.doc

设 计 说 明
一、 概 述
xx市xx大桥位于xx至xx烟汕路上。原来道路已不能满足交通需要, 故在原线路基础上进行新建, 以满足城市计划要求。该新建拱桥桥面宽确定为净-14+2×1.5米,全桥设置为两孔, 设计净跨径为20+20米,全桥总长为61.52米。本桥上部结构采取空腹式等截面石板拱桥, 拱轴线为悬链线, 下部结构采取重力式U型桥台、 重力式桥墩, 基础采取刚性扩大基础。
区内大致以艾山、 雨山为分水岭, 分东西两个汇水域, 多属季风雨源型河流, 设计水位48m, 设计流速2.5m/s。该区属于北温带湿润季风海洋性气候, 四季分明, 气候温和, 年平均气温11.8℃, 无霜期约为200天, 年降水量700-800mm, 多集中在7、 8、 9月。
道路等级: 公路一级
设计车速: 60km/h
汽车荷载等级: 公路—Ⅰ级
人群荷载: 3.5KN/M2
桥面坡度: 纵为0%, 橫为2%
地震烈度: 按7度设防, 设计基础地震加速度为0.15g。
二、 技术标准及设计规范
〈一〉中国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）
〈二〉中国交通部部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023-85）
〈三〉《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）
〈四〉《公路桥涵抗震设计规范》（JTJ004-89）
〈五〉中国交通部部标准《公路工程技术标准》（JTJ001-97）
〈六〉中国交通部部标准《砌体结构设计规范》（CZB-3-88）
三、 关键材料
名 称
材 料 规 格
主 拱 圈
M10砂浆砌C40块石
腹
拱
腹拱圈
M10砂浆砌Mu30粗料石
橫 柱
M7.5砂浆砌Mu30块石
侧墙护拱
M7.5砂浆砌Mu30块石
拱 腔 填 料
砂、 砾石夹石灰炉渣黄土
拱 顶 填 料
C10碎石混凝土
桥 墩
M7.5砂浆砌Mu30片石
桥 台
M5砂浆砌Mu30片石块石
墩 台 基 础
C15片石混凝土
台 后 填 料
砾石土, 扎实
防 水 层
采取油毛毡, 油毛毡厚1厘米
四、 设计关键点
〈一〉、 主拱圈按弹性无铰拱进行计算, 采取等截面悬链线石板拱桥, 拱轴系数m=3.142,矢跨比为1/5。
〈二〉、 主拱圈计算时未考虑墩台变形对拱圈受力影响, 同时也没有考虑拱上建筑联合作用; 不考虑混凝土收缩影响力; 也没考虑温度改变影响力。
〈三〉、 抗震设防: 拱桥桥位基础选择在河底弱风化岩石上, 拱上填料为轻质材料。
〈四〉、 活载引发侧向土压力按30度分布于二分之一台高处, 活载强度换算成破坏棱体范围内等土层厚度计算, 土内摩擦角为=350, 土容量采取r=18KN/m3计算。
〈五〉、 依据设计资料, 地面线以下5米为弱风化岩, 工程地质性能好, 可作为持力层设计, 许可承载力在600Kpa以上。
〈六〉、 依据地质条件选择重力式U型台, 重力式桥墩, 刚性扩大基础。桥墩按两相邻桥孔为等跨设计, 未考虑恒载情况单向推力作用。
五、 施工关键点
〈一〉、 在砌筑拱圈时要求垂直于受压面顺桥向砌缝错开, 错开间距大于10cm, 拱石竖向砌缝也应错开, 错开大于10cm,砌缝宽度不应大于2cm, 砌筑时应选择较大平整面与拱轴线垂直, 并使石块大头向上, 小头向下, 较大缝隙应用小石块嵌紧并灌满砂浆, 以确保墩台受力性能。
〈二〉、 人行道、 栏杆、 帽石和混凝土桥面, 在腹拱较上方或侧墙有变形缝处, 均应设置贯穿全桥宽度伸缩缝或变形缝, 以适应主拱圈变形。
〈三〉、 防水层全桥范围内不能断开, 当经过伸缩缝或变形缝时应作伸缩缝或变形缝上防水层结构物, 使之既能防水有能适应变形。
〈四〉、 透过桥面铺装层渗透到拱腹内雨水, 应有防水层聚集于预埋在腹拱排水管排出, 排水管部署在 1/4 跨径处及护拱与拱圈交界处; 在横桥向范围内等距离部署3根排水管, 管径为10cm。
〈五〉、 在横桥向上下游各延伸2 米范围, 包含桥位部分须铺砌片石作为河底铺砌层, 预防水流冲刷桥位基础; 并在铺砌层上下游端部做截水墙, 截水墙砌至最大冲刷线以下大于1米深。
〈七〉、 拱架应设置施工预拱度及拱圈砌筑程序, 随时注意观察拱架变形情况, 必需时对砌筑程序进行调整以控制拱圈变形。
〈八〉、 安装和砌筑主拱圈及拱上建筑时, 必需在纵横向保持对称均衡在施工过程中必需随时注意观察并控制拱圈变形。
〈九〉、 拱架强度和稳定由施工单位负责进行必需设计计算。
〈十〉、 在砌筑主拱圈时, 先在拱脚处预留空缝, 由拱脚向拱顶按全宽、 全厚进行砌筑, 为预防拱架上翘, 可在拱顶区预先压重, 即在砌筑到1/3矢高时, 就在拱顶L/3范围内预压占总数20%拱石。待拱圈砌缝砂浆达成设计强度70%后, 再将拱脚预留缝用砂浆填塞。拱顶合拢时, 最好在凌晨气温较低时进行。
〈十一〉、 拱上建筑施工应在主拱圈合拢三昼夜后方可进行, 由拱脚向拱顶对称地砌筑, 当侧墙砌筑好后才填筑拱腹填料及修建桥面结构等。
〈十二〉、 腹拱圈拱架通常不用支柱, 每排拱架在橫墙上挑出一块丁头石来放置, 丁头石可大致砌在低于起拱点40～50cm处。
〈十三〉、 橫墙不能承受拱圈恒载单向推力, 所以, 各个腹拱均设拱架, 同时完成拱圈, 或者自拱脚向跨中逐孔砌筑腹拱, 但必需采取方法, 以抵御腹拱圈卸载后作用于橫墙单向推力。比如在相邻腹拱跨中设斜撑, 或在待砌各腹拱跨于橫墙上部设水平支撑。
〈十四〉、 靠拱脚腹拱为三铰拱, 铰形成可在设铰断面, 不用灰浆砌缝, 而垫以2～3层油毡或沥青浸制麻布。铰石选者石质坚硬而无裂纹石料, 通常对铰石接触面应较通常拱石多加修凿以增大实际接触面积。
〈十五〉、 台后填土须选择透水性良好砾石土, 并分层扎实, 密实度控制在90%以上。在顺线路长度方向自台背墙大于4倍高长度。
〈十六〉、 未尽适宜请严格按《公路桥涵施工技术规范（附局部修定条文）JTJ041-89》进行施工。
〈十七〉、 若发觉施工实际情况与设计不符, 请立刻与设计部门联络, 方便会同相关单位研究处理。