1、 一. 设计依据 1.根据XXXX公路西南段初步设计专家评审意见而编制的《关于XXXX公路西南段初步设计的批复》(苏计基础发(2001)1417号)。 2.《XXXX公路西南段工程-Y京杭运河桥(Z标)岩土工程勘察报告(详勘)》(工程编号:01014-C-(02)99 上海市城市建设设计研究院(2002年5月)。 3.《XXXX公路西南段工程-Y京杭运河桥(Z标)岩土工程勘察报告(补勘)》(工程编号:01014-D-(02)93 上海市城市建设设计研究院(2002年6月)。 4.《XXXX公路西南段工程-塔庙江桥(Z标)岩土工程勘察报告(详勘)》(工程编号:01014-C-(02)95 上海
2、市城市建设设计研究院(2002年3月)。 5.《XXXX公路西南段工程Y京杭运河桥址处地区某城市气象信息整理分析报告》(某城市专业气象台制作,2002年3月)。 6.《XXXX公路西南段水文分析报告》(江苏省某城市水文水资源勘测局)。 二. 工程概况 2.1 工程范围 XXXX公路西南段工程Z标(K47+900~K48+984.44)共有二座桥梁(见表2-1)。某小河中桥跨越某小河;Y京杭运河特大桥跨越京杭运河及205省道。 表2-1 桥名 中心桩号 起始桩号 终点桩号 桥长某小河中桥 K48+166.000 K48+139.580 K48+192.420 52.840 Y京杭运河特大桥 K
3、48+841.935 K48+435.835 K48+984.435 548.600 2.2 地质条件 2.2.1 某小河桥地貌特征:本场地位于长江三角洲南缘的冲、湖积平原,为松散沉积物组成的堆积平原地貌,拟建桥梁处大部分为农田和鱼塘,地形较平坦。一般地面标高为1.95~3.85m。地质构造: 勘探所揭露的50.3m深度范围内的地层属第四纪全新世、上更新世长江三角洲冲、湖积平原型沉积土层,主要由粘性土和粉性土组成。场地土层自上而下分别为:第① 层素填土:杂色,以粘性土为主,含植物根茎和少量碎石。民宅处为杂填土,含较多的砖石碎块。第② 1层亚粘土:灰黄色,软塑,含氧化铁斑点,土的压缩性中等。第
4、③ 1层粘土:黄褐色,硬塑,含铁锰质结核和青灰色斑状粘土,土的压缩性中等。第③ 2层亚粘土:灰黄色,软塑~硬塑,一般上部含有少量铁锰质结核,下部夹薄层状亚粘土,具薄层理,土的压缩性中等。第③3层亚粘土:灰色,流塑~软塑,具薄层理,夹少量薄层状亚砂土,压缩性中等。第④1亚砂土:灰色,稍密,饱和,层理发育,夹薄层状亚粘土,土的压缩性中等。本路段上该层呈透镜体分布。第⑤ 层亚粘土:灰色,流塑~软塑,夹少量薄层状亚砂土,土的压缩性中等。以上土层为第四纪全新世土层,以下为上更新世土层。第⑦层亚砂土:灰色,中密,呈薄层状,夹少量亚粘土,土的压缩性中等。第⑨2层亚粘土:灰色,软塑,呈薄层状分布,夹薄层粉砂,
5、土的压缩性中等。第⑨3层粘土:灰黄色,软塑,含氧化铁斑点,土的压缩性中等。第⑩层亚砂土:灰~灰青色,中密~密实状,呈薄层状,夹薄层亚粘土,土的压缩性中等。 2.2.2 Y京杭运河特大桥地貌特征: 本场地位于长江三角洲南缘的冲、湖积平原,为松散沉积物组成的堆积平原地貌,道路沿线主要为农田和鱼塘。一般地面标高为1.03~4.42m。地质构造:勘探所揭露的80.3m深度范围内的地层属第四纪全新世、上更新世长江三角洲冲、湖积平原型沉积土层,主要由粘性土、粉性土和砂土组成。场地土自上而下分别为:第① 层素填土:杂色,以粘性土为主,含植物根茎和少量碎石。民宅处为杂填土,含较多的砖石碎块。第② 1层亚粘土
6、灰黄色,软塑,含氧化铁斑点,土的压缩性中等。第③ 1层粘土:黄褐色,硬塑,含铁锰质结核和青灰色斑状粘土,土的压缩性中等。第③2层亚粘土:灰黄色,软塑~硬塑,一般上部含有少量铁锰质结核,下部夹薄层状亚粘土,具薄层理,土的压缩性中等。第③ 3亚粘土:灰色,软塑,具薄层理,夹少量薄层状亚砂土,压缩性中等。第④1层亚砂土:灰色,稍密,饱和,层理发育,夹薄层状亚粘土,土的压缩性中等。本路段上该层呈透镜体分布。第⑤层亚粘土:灰色,流塑~软塑,夹少量薄层状亚砂土,土的压缩性中等。以上土层为第四纪全新世土层,以下为上更新世土层。第⑦ 层亚砂土:灰色,中密,呈薄层状,夹少量亚粘土,土的压缩性中等。第⑧ 层亚粘
7、土:灰色,软塑,夹少量贝壳碎屑及碳化植物茎,夹少量薄层状亚砂土,土的压缩性中等。第⑨ 1’层粉砂:灰黄色,中密状,夹薄层状亚粘土,土的压缩性中等。第⑨1层粘土:灰~灰黄色,软塑,含大量氧化铁斑纹,土的压缩性中等。第⑨2亚粘土:灰色,软塑~硬塑,呈薄层状分布,夹薄层粉砂,土的压缩性中等。第⑩ 层亚砂土:灰~灰青色,中密~密实状,呈薄层状,夹薄层亚粘土,土的压缩性中等。第⑾层亚粘土:灰色,软塑~硬塑,夹薄层亚砂土,土的压缩性中等。第⑿层亚砂土:灰,中密~密实状,夹薄层亚粘土,土的压缩性中等。由以上分析可知,本路段位于古河道区,缺失第⑥层硬土层,第⑤层厚度较大,下为第⑦层亚砂土层。桥址场地在地面下2
8、0m深度范围内局部有④1层饱和亚砂土层分布,根据原位测试成果可综合判定为不液化土层。 2.3 气象条件某城市地区属湿润的亚热带季风气候,季风环流是支配气候的主导因素,具有四季分明、温暖湿润、降水丰沛、日照充足和无霜期长的特点。冬夏季长,春秋季短。夏季盛行风向为东南风,而东季则转为西北风,春秋两季是冬夏季的过渡季节,春季更具有夏季风的特点,秋季与冬季风相近,一年中的盛行风向变化很有规律。由于季风气候特点明显,某城市全年温度的变化比较大,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。全年温度以夏季7月最高,冬季1月为最低。自1951年有气象记录以来,7月份平均最高气温32℃,1月份平均最低气温0.4℃。年平均最高
9、气温20.1℃,年平均最低气温12.6℃。极端最高气温为39.2℃(1992年7月29日);极端最低气温为-9.8℃(1958年1月16日)。三. 技术标准 3.1 公路等级:高速公路(双向六车道+2条紧急停车带)。 3.2 设计荷载标准:公路设计荷载标准;计算荷载:汽车-超20级;验算荷载:挂车-120。 3.3 设计车速:100km/h。 3.4 桥宽 3.4.1 某小河中桥桥宽34.5m,0.5m(混凝土防撞护栏)+15.75m(车行道)+0.5m(钢护栏)+1.0m(中央隔离带)+0.5m(钢护栏)+15.75m(车行道)+0.5m(混凝土防撞护栏)。 3.4.2 Y京杭运河特大桥桥宽
10、36.5m,0.5m(混凝土防撞护栏)+15.75m(车行道)+0.5m(混凝土护栏)+3.0m(中央隔离带)+0.5m(混凝土护栏)+15.75m(车行道)+0.5m(混凝土防撞护栏)。 3.5 地震基本烈度:6度;重要性建筑物提高一级按7°设计,重要性修正系数K=1.3。 3.6 河道等级:某小河为非通航河道;京杭运河为V级航道。 3.7 桥址区基本风速:10m高度处 。 3.8 道路平纵断面:某小河中桥位于R=2000m的平曲线段上; Y京杭运河特大桥主要位于平直线段上,竖曲线半径R=10500m,纵坡2.3%。 四. 主要设计规范及标准 1.《公路工程技术标准》 JTJ 001-97
11、 2.《公路桥涵设计通用规范》 JTJ 021-89 3.《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》 JTJ 022-85 4.《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》 JTJ 023-85 5.《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJ 024-85 6.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 JTJ 025-86 7.《公路工程抗震设计规范》 JTJ 004-89 8.《公路斜拉桥设计规范》(试行) JTJ 027-96 9.《公路桥梁抗风设计指南》(公路桥梁抗风设计指南编写组) 10.《公路桥涵施工技术规范》 JTJ 041-2000 五. 设计要点 5.1 某小河中桥 5.1.1 桥型某小河桥为三
12、跨简支梁桥梁,跨径组合为16m+16m+16m。桥台后设8m长的搭板。桥面总宽34.5m,分上下行两半幅桥梁,中央有1m净宽分隔带。 5.1.2 下部结构(1)桥墩采用桩柱结构型式,基础采用φ120cm钢筋混凝土钻孔灌注桩,每半幅桥墩3根桩,桩长35m,以第9-2层作桩尖持力层,全桥共12根。桥台采用轻型结构型式,基础采用φ80cm钢筋混凝土钻孔灌注桩,每半幅桥台4根桩,壮长32m,以第7层作桩尖持力层,全桥共16根。(2)桩基设计承载力计算值以《岩土工程勘察报告(初勘、详勘)》为依据。承载力大小以桩径、桩尖标高控制。(3)桥墩和桥台按设计道路中心线径向布置。 5.1.3 上部结构上部结构采用
13、先张法预应力混凝土空心板梁(h=82cm),结构简支,桥墩处桥面连续,桥台处设80型钢伸缩缝。在每个墩台处,主梁间、主梁与台靠背之间相对于桥跨分孔线两侧对称设置2cm的伸缩缝。桥面铺装层为10.5cm沥青混凝土铺装和10cm钢筋混凝土铺装(C40),两者之间设桥面防水层。 5.1.4 支座支承体系采用φ200x35mm冠状圆板式橡胶支座。 5.2 Y京杭运河特大桥 5.2.1 桥型主桥为独塔单索面双跨式预应力混凝土斜拉桥,塔梁墩刚接,跨径组合105m(主跨)+70m(锚跨),桥面总宽36.5m;引桥为预应力混凝土连续梁和简支梁,跨径组合为4x30m、3x30m和40m,桥面也为总宽36.5m
14、分上下行两半幅桥梁,中央有3m净宽分隔带。 5.2.2.下部结构(1) 主桥主墩结构型式为薄壁箱-柱组合式,基础采用φ150cm钢筋混凝土钻孔灌注桩,桩长72m,选择第12层为桩尖持力层,共布48根工程桩和1根试桩。锚墩及边墩为桩柱式,基础采用φ120cm钢筋混凝土钻孔灌注桩,桩长50m,每半幅桥墩4根桩。引桥桥墩采用桩柱型式,基础采用φ120cm钢筋混凝土钻孔灌注桩,每半幅桥墩4至5根桩。桥台采用轻型结构,基础采用φ100cm钢筋混凝土钻孔灌注桩,每半幅桥台4根桩。左右幅桥台之间设2cm沉降缝一道,用橡胶发泡填充。(2) 桩基设计承载力计算值以《岩土工程勘察报告(初勘、详勘)》为依据。承载
15、力大小以桩径、桩尖标高控制。(3) 桥墩和桥台按设计道路中心线径向布置。(4) 桥台及相邻孔不等跨径的桥墩采取纵桥向恒载偏心距调整(如:0、8号墩台)。 5.2.3 上部结构(1) 主桥为了改善主梁横桥向受力条件,增强结构美观之功效,主梁截面采用单箱三室斜腹板、大悬臂倒梯形型式,结构为三向预应力混凝土体系,混凝土标号C50。箱室顶宽36.5m,底宽15m,梁高3m。顶板厚25cm,近塔根部加厚至50cm;底板厚25cm,近塔根部加厚至50cm;中腹板厚30cm,近塔根部加厚至60cm;为了锚跨拉索的锚固需要,锚跨密索区中室设计为实心段;边腹板倾斜约30°,厚28cm,近塔根部加厚至60cm,
16、锚跨密索区加厚至40cm。主梁内每隔6.2m设一道横隔梁,厚50cm,在锚跨密索区间距加密为3.1m。横梁间距与梁上索距一致。为了加强大悬臂板和箱内顶板的横向抗弯能力,在每两道横梁之间设一道顶板横向加劲肋,并外伸至外挑悬臂板下。斜拉索锚固在主梁中室内的横梁上,锚固区横梁加厚至150cm,形成强大的锚固块,以利拉索的锚固及力系传递。在锚跨密索区22m范围内,两边室内填注重混凝土作压重。主塔为倒Y型的钢筋混凝土结构,混凝土C50。塔为变截面型式,塔顶纵桥向宽4.4m,分叉点为6m,下塔柱宽2.8m。在上、中塔柱布索区,横桥向塔宽4.5m,下塔柱为3.4m宽。为使塔柱外立面更具美观性,在塔侧面各设置
17、线槽一道。斜拉索锚固在塔柱外露式锯齿块上,并考虑外装饰板的遮盖。(2) 引桥为使外观与主桥相协调,主梁也采用单箱双室斜腹板倒梯形型式,结构为单向预应力混凝土体系,混凝土标号C50。连续梁箱室顶宽16.45m,底宽8.36m,梁高1.8m。顶板厚22cm;底板厚20cm,近中支点根部加厚至50cm;中腹板厚35cm,边腹厚35cm,近支点根部均加厚至60cm。在每个支点处均设一道横隔梁,跨中设一道横隔板,中横隔梁厚150cm,端横隔梁厚100cm,跨中横隔板厚30cm。简支梁箱室顶宽16.45m,底宽7.00m,梁高2.4m。其余尺寸同连续梁。为使整座桥梁的梁高在纵立面上保持线形和顺协调,在不同
18、梁高衔接处通过设置梁高过渡区,使梁高渐变过渡。桥面横坡值2%由箱梁侧向转置而成,内外侧支承垫块高度不同;纵坡由各立柱和支承垫块的高度调整。 5.2.4 预应力体系(1) 主桥主桥箱梁纵向预应力体系采用φ15.20高强度低松弛(II类松弛)钢绞线(标准强度1860MPa)和φ32高强度精轧螺纹粗钢筋(标准强度785Mpa)二种,钢绞线规格为15-7。精轧螺纹粗钢筋主要用于悬浇施工阶段的受力状况;钢绞线主要用于成桥后二期恒载及活载的受力状况。预应力筋及钢绞线通过连接器逐段接长,每个截面连接数不超过该截面预应力总数的50%。主桥横向预应力体系分为桥面板横向预应力和横梁预应力二种,均采用φ15.20高
19、强度低松弛钢绞线(标准强度1860MPa)。桥面板钢束规格为15-4;横梁钢束规格为15-15。主桥箱梁竖向预应力体系采用φ32高强度精轧螺纹粗钢筋,主要布置在主梁拉索锚固区和横梁上。钢绞线控制张拉应力均为0.75Rby=1395MPa(Rby为标准强度)。(2) 引桥引桥箱梁纵向预应力体系采用φ15.20高强度低松弛(II类松弛)钢绞线(标准强度1860MPa),规格为15-15,15-9,15-6三种。吨位较大的15-15配置在腹板中,为通长布置,通过顶板开设槽口予以张拉;吨位较小的15-9、15-6配置在顶底板中,为局部布置,通过在箱室内设置锚固锯齿块予以张拉锚固。钢绞线控制张拉应力均为
20、0.75Rby=1395MPa(Rby为标准强度)。 5.2.5 斜拉索本桥为单索面斜拉桥,斜拉索采用扇形布置,全桥共14对。梁上基本索距为6.2m,锚跨尾端密索区为3.1m。塔上索距为3.0~1.6m。斜拉索采用φ7镀锌高强平行钢丝,两端采用冷铸锚具,索外包挤黑色和彩色PE防护套各一层。每根斜拉索均设减震器。 5.2.6 支座本桥支承体系共二种:分别为竖向支承、横向支承。 (1) 竖向支承采用GPZ(II)型盆式橡胶支座。(2) 横向支承由主桥锚墩及边墩处设置侧向限位块。 5.2.7 伸缩缝在每个墩台处(除8、11号桥墩外),梁与梁、梁与台靠背纵桥向之间相对于桥跨分孔线两侧对称设置3cm的
21、伸缩缝;在8、11号桥墩处主桥侧为9cm缝宽,引桥侧为3 cm缝宽。在8、11号桥墩处各设置一道大位移160型伸缩缝,其余均为80型伸缩缝。 5.2.8 桥面铺装桥面铺装层为10.5cm沥青混凝土铺装和5cm钢筋混凝土铺装(C40),两者之间设桥面防水层。 5.2.9 接地防雷系统 5.2.9.1 塔顶安装一座主动式早期预放电避雷针。 5.2.9.2 在上部结构内设置接地钢筋,通过塔内主筋及墩身钢筋与桩内接地引下线贯通。全桥金属部件接通,形成等电位系统。 六. 主要材料及标准 6.1 混凝土:主桥及引桥箱梁均采用C50级混凝土;主塔采用C50级混凝土;主墩墩身采用C40级混凝土;其余桥墩立柱
22、和桥台采用C30级混凝土;主墩承台采用C30级混凝土,其它承台采用C25级混凝土;钻孔桩均采用水下强度为C25级的混凝土。混凝土技术标准必须符合JTJ023-85和JTJ041-89有关规定。 6.2 I、II级普通钢筋,技术标准必须符合GB13013-91和GB1499-98的有关规定。 6.3 钢板、型钢采用Q235-A钢,技术标准必须符合(GB/T700-88)的有关规定,预埋索管采用无缝钢管,技术标准必须符合(GB/T8162-87)的有关规定;选用的焊接材料应符合(GB10045-88)或(GB5117-95)的要求,并与桥梁采用的钢材材质和强度相适应。 6.4 预应力钢筋采用φ32
23、高强精轧螺纹粗钢筋,技术标准须符合《预应力高强螺纹粗钢筋设计施工暂行规定》(交通部公路规划设计院编)。 6.5 预应力钢绞线采用φj15.20高强度低松弛钢绞线(标准强度1860MPa),技术标准必须符合国标《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-95)。配套锚具必须采用技术标准符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-93)规定的I类夹片式群锚锚具。 6.6 本桥斜拉索采用热挤聚乙烯高强平行钢丝拉索,拉索钢丝采用φ7镀锌高强钢丝。拉索的技术要求须符合GB/T18365-2001《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术要求》。 6.7 重混凝土(铁矿石混凝土)配制:等级 水灰比
24、每m3水泥用量 每m3水用量 细骨料 粗骨料 外加剂 塌落度mm 容重kg/m3 标准养护7天抗压强度MPa 铁钢砂 铁精砂 铁钢砂 铁精砂 5-0.5 5-0.5 25-10 10-5 20-5 CE-I C20 0.6 383 230 855 700 468 563 574 34kg/m3 119 3520 17.3 注:1。铁钢砂(红色三氧化二铁矿石)。 2.铁精砂(黑色四氧化三铁矿石)。 七. 施工说明 7.1 总则 7.1.1 桥梁施工须遵循《公路工程桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000),本施工说明只对施工规范未说明的部分和施工中有特殊要求部分作出说明。 7.1.2 对于《
25、公路工程桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)及本说明都未涉及的部分,可参照国家已批准的有关现行规范及标准进行操作。 7.1.3 《公路工程桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)以下简称施工规范,除特殊说明外,按此惯例。 7.1.4 桥梁工程的质量检验与评定标准须执行《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98),以及国家已批准的有关标准。 7.1.5 各种材料成品及半成品质量均应进行检验和按规定进行抽样试验,并有自检报告。凡厂家供货的每批材料,都必须有厂家提供的质量保证书和质检合格书。 7.2 桥位放样施工 7.2.1 桥梁墩台基础施工放样以施工图中所标注的桥跨分孔线与设计
26、道路中心线的交点里程桩号为基准点,桥跨分孔线为设计道路中心线的法线。调整纵桥向的基础合心偏心距;定出横桥向距离、墩台平面尺寸。基础合心点纵桥向偏心距以里程前进方向为“+”,相反方向为“-”。 7.2.2 基准点的放样须里程桩号与坐标双控。 7.2.3 施工放样过程中须注意桥跨分孔线、墩柱中心线和基础合心三者的关系。 7.2.4 在进行基础以上部分施工前,须对上、下部结构的各特征点标高进行核对,特别是衔接部位的标高。所采用水准点宜采用相邻路基施工控制高程用水准点,或与路基施工用水准点进行联测或相互校核,以免出现路、桥高程错位。 7.3 桩基础施工 7.3.1 钻孔灌注桩施工放样,单桩中心偏差不
27、大于50mm,群桩中心偏差不大于100mm。桩尖沉垫厚度宜不大于100mm。孔径不小于设计直径。 7.3.2 按施工图中要求设置声测管。 7.3.3 钻孔至设计深度后,须进行成孔质量检查,内容包括:孔壁形状(孔径)、孔深、垂直度、孔底沉渣。 7. 3。4如被检测桩的孔径、垂直度、孔壁稳定和回淤等现场实测指标不符合规范和设计特殊时,应查出原因,及时采取补救措施,便于今后改进施工工艺。 7. 3。5钢筋笼在制作安装运输过程中应采取措施防止产生不可恢复的变形,并设置保护层垫块。吊装入孔时不得碰撞孔壁,灌注混凝土时应采取措施固定其垂直位置。 7. 3。6 成桩后应进行成桩质量检验。(1) 对设有声测管
28、的基桩用声波透射法检验桩身混凝土质量和强度,并按《基桩高应变动力检测规程》JGJ106-97,检测单桩承载力。(2) 其余桩基按《基桩低应变动力检测规程》JGJ/T93-95进行桩身混凝土结构完整性检测。(3) 检测完毕后需向建设方、施工监理、设计方提交一份符合《规程》要求的;内容包括检测数据、测试手段和方法、分析结果、结论(明确被测桩质量等级)和建议(能否用于工程桩)的《桩身混凝土质量评价和基桩承载力判断》报告。 7.3.7 Y京杭运河桥试桩(1) 由建设方邀请第三方分别在钻孔桩施工的成孔和成桩后及时进行检测。(2) 基桩开钻前,在河西岸选试桩一根,试桩方式可有两种。其一,单独择地进行试桩;






