梁高墩設(shè)計說明

PAGE第1頁共6頁設(shè)計說明PAGE一、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范及技術(shù)指標(biāo)（一）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載：公路－I級設(shè)計安全等級：一級環(huán)境類別：II類路基寬度：24.50米（整幅式）12.25米（分幅式）橋面寬度：0.5m(防撞護欄)+10.75m(橋面凈寬)+0.5m(防撞護欄)+0.5m(中間帶)+0.5m(防撞護欄)+10.75m(橋面凈寬)+0.5m(防撞護欄)＝24.00米分幅式＝0.5m(防撞護欄)+10.75m(橋面凈寬)+0.5m(防撞護欄)＝11.75米地震動峰值加速度：≤0.05g（二）技術(shù)規(guī)范《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62－2004）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTGD63－2007）《公路工程抗震設(shè)計細則》（JTG/TB02-01-2008）（三）技術(shù)指標(biāo)本鋼筋砼變截面高墩按跨徑（30米、40米），墩高（50～75米、30～55（60）米、20～40米），橋面寬度（整幅、分幅）進行劃分、組合，共計10種。分別為跨徑40米、整體式路幅、50～75米高墩；跨徑40米、整體式路幅、30～60米高墩；跨徑40米、整體式路幅、20～40米高墩；跨徑40米、分離式路幅、50～75米高墩；跨徑40米、分離式路幅、30～60米高墩；跨徑40米、分離式路幅、20～40米高墩；跨徑30米、整體式路幅、30～55米高墩；跨徑30米、整體式路幅、20～40米高墩；跨徑30米、分離式路幅、30～55米高墩；跨徑30米、分離式路幅、20～40米高墩。高墩的劃分組合見表1所示。其中按墩高劃分有30～40米和50～60米的重疊段，是考慮到在一聯(lián)內(nèi)應(yīng)盡可能取用相同類型的高墩。高墩劃分組合表表1上部跨徑(m))4030墩高(m)橋面寬度(m))整體式24.000分離式11.775整體式24.000分離式11.775墩柱類型空心方墩實心方墩空心方墩實心方墩空心方墩實心方墩空心方墩實心方墩整幅式橋墩蓋梁采用預(yù)應(yīng)力T形蓋梁，墩中距為14.2米；40米跨徑的蓋梁高2.5米，頂寬2.7（2.5）米、腹板寬1.3米；30米跨徑的蓋梁高2.3米，頂寬2.2米、腹板寬1.2米。分幅式橋墩蓋梁采用T形普通鋼筋砼蓋梁，墩中距為6.8米；40米跨徑的蓋梁高2.3米，頂寬2.7（2.4）米，腹板寬1.2米；30米跨徑的蓋梁高2.0米，頂寬2.2米、腹板寬1.2米。墩高50～75米時，墩身為變截面空心結(jié)構(gòu)，墩身壁厚0.5米，縱橋向沿高度設(shè)有80:1的坡度；墩高30～60米時，墩身為變截面空心結(jié)構(gòu)，墩身壁厚0.4米，縱橋向沿高度設(shè)有80:1的坡度；墩高20～40米時，墩身為實心變截面，縱橋向沿高度設(shè)有80:1的坡度。墩柱間每隔20米設(shè)一道I形系梁，地面以下20厘米起設(shè)一道矩形地系梁，系梁尺寸以墩頂橋墩尺寸為基準(zhǔn)進行設(shè)計，實際使用使可根據(jù)計算需要進行適當(dāng)調(diào)整；基礎(chǔ)取為實心等截面方樁，基礎(chǔ)形式僅為參考，應(yīng)根據(jù)實際地質(zhì)條件選用方樁基礎(chǔ)或承臺樁基基礎(chǔ)。詳盡墩身尺寸見表2，詳盡系梁尺寸見表3。墩身尺寸表表2上部跨徑(m))4030墩高(m)橋面寬度(m))整體式24.000分離式11.775整體式24.000分離式11.775墩柱類型空心方墩實心方墩空心方墩實心方墩空心方墩實心方墩空心方墩實心方墩縱向尺寸(cmm)墩頂260220180260210170200160190150墩底260+2.55H220+2.55H180+2.55H260+2.55H210+2.55H170+2.55H200+2.55H160+2.55H190+2.55H150橫向尺寸(cmm)墩頂260220180260210170200160190150墩底260220180260210170200160190150壁厚(cm)504050404040系梁尺寸表表3上部跨徑(m))4030墩高(m)橋面寬度(m))整體式24.000分離式11.775整體式24.000分離式11.775I型墩間系梁(cm)頂、底寬200180180160180160160140高度260220240200240200210180腹板厚8080806080606060矩形地系梁(ccm)寬度200180180160180160160140高度260220240200240200210180（四）適用范圍本設(shè)計鋼筋砼變截面高墩配合上部T梁使用，僅適用于地震動峰值加速度為0.05g及以下的地區(qū)，一聯(lián)孔跨布置及墩高的適用范圍如下：30米跨徑按4孔一聯(lián)布置，墩高20～55米。一聯(lián)內(nèi)盡可能采用相同類型的墩，系梁從蓋梁底向下每隔20米設(shè)置一道，基礎(chǔ)形式僅作為參考，具體使用時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件來設(shè)計基礎(chǔ)和樁基。40米跨徑按4孔一聯(lián)布置，墩高20～75米。一聯(lián)內(nèi)盡可能采用相同類型的墩，系梁從蓋梁底向下每隔20米設(shè)置一道，基礎(chǔ)形式僅作為參考，具體使用時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件來設(shè)計基礎(chǔ)和樁基。本圖中墩身和樁基適用于墩頂設(shè)置兩排板式橡膠支座的橋墩；對于伸縮縫處的橋墩，若橋墩較高，長細比過大時，可在墩頂設(shè)置一排板式橡膠支座（支座高度可適當(dāng)加大）、一排四氟滑板支座，來提高其水平抗推剛度，并確保這一橋墩滿足JTG062－2004規(guī)范的要求。二、主要材料（一）砼：墩高30～75米，墩身、系梁和墊石均采用C40砼，樁基采用C30砼，整幅式橋墩蓋梁、擋塊采用C40砼，分幅式橋墩蓋梁、擋塊采用C30砼。墩高20～40米，墩身、系梁采用C30砼，墊石采用C40砼，整幅式橋墩蓋梁、擋塊采用C40砼，分幅式橋墩蓋梁、擋塊采用C30砼。（二）鋼筋：普通鋼筋采用HRB335、HRB400鋼筋，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fsk分別為335MPa、400MPa。其技術(shù)條件必須符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GBT499.1-2008)、《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2－2007)；墩柱鋼筋中直徑大于或等于22mm的鋼筋采用HRB400鋼筋，其他鋼筋均采用HRB335鋼筋，并采用機械接頭連接，機械連接時，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須符合現(xiàn)行《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》(JGJ107)、《帶肋鋼筋套筒擠壓連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ108)和《鐓粗直螺紋鋼筋接頭》(JG/T3057)的規(guī)定，且接頭應(yīng)錯開布置。（三）預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T5224-2003高強度低松弛鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強度fpk=1860MPa，彈性模量Ep＝1.95×105MPa，單根鋼絞線公稱直徑φS15.2mm，公稱面積140mm2。（四）預(yù)應(yīng)力錨具：預(yù)應(yīng)力蓋梁采用M15系列錨具，其技術(shù)條件必須符合GB/T14370－2000的規(guī)定,一套錨具包括夾片、錨板、錨墊板、螺旋鋼筋，所有配件均應(yīng)采用廠家定型配套產(chǎn)品。配套千斤頂采用YCW250B或YCW350B。預(yù)應(yīng)力管道采用鍍鋅金屬波紋管。（五）其它材料：水泥、細骨料、粗骨料、水等各材料的質(zhì)量要求均按現(xiàn)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》有關(guān)條文辦理。此外，水泥質(zhì)量必須符合GB175-1999標(biāo)準(zhǔn)，對于C30及以上標(biāo)號的混凝土要求采用大廠旋窯水泥，C40混凝土采用42.5級硅酸鹽水泥，C30混凝土采用32.5級硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥，不采用早強型普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥。C40混凝土的粗骨料，應(yīng)采用連續(xù)級配0.5-4cm規(guī)格軋制的高標(biāo)號碎石，C30混凝土采用0.5-4cm規(guī)格的碎石或卵石，碎石或卵石的質(zhì)量必須符合GBIT14685-2001標(biāo)準(zhǔn)，C30及以上標(biāo)號混凝土的細骨料采用細度模數(shù)為2.3-3.0的中砂，不得采用細砂，質(zhì)量必須滿足GBIT14684-2001標(biāo)準(zhǔn)。三、設(shè)計要點（一）設(shè)計原則本次設(shè)計的鋼筋砼變截面高墩是配合T梁使用。預(yù)應(yīng)力蓋梁的設(shè)計采用全預(yù)應(yīng)力蓋梁，鋼筋砼蓋梁設(shè)計盡量控制正、負彎矩相近，合理配筋。墩柱高度根據(jù)規(guī)范要求，將墩柱的長細比控制在合理的范圍內(nèi)，避免墩柱的脆性破壞和高配筋率。（二）主要構(gòu)造一預(yù)應(yīng)力蓋梁參考圖按施工階段和運營階段應(yīng)力的需要控制進行配筋，鋼束具體構(gòu)造和配置如下：預(yù)應(yīng)力鋼束采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T5224-200315.2mm高強低松弛鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強度1860MPa。40米跨徑蓋梁采用915.2鋼絞線，30米跨徑蓋梁采用1015.2和815.2鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制噸位及張拉控制應(yīng)力見表－5。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制力表表4鋼絞線根數(shù)總公稱面積(mmm2)控制應(yīng)力(MPPa)控制拉力(kNN)815.2112013601523.2915.212601395(13370)1757.7((17266.2)1015.2140013901946鋼筋砼蓋梁參考圖按結(jié)構(gòu)抗力的計算和裂縫的控制需要配置鋼筋，主要鋼筋構(gòu)造配置如下：40米跨徑蓋梁跨中正彎矩區(qū)配有22根28鋼筋，懸臂負彎矩區(qū)配有24根28鋼筋。30米跨徑蓋梁跨中正彎矩區(qū)配有18根28鋼筋，懸臂負彎矩區(qū)配有22根28鋼筋。設(shè)計已盡量作到正、負彎矩配筋對應(yīng)，減少配筋量，箍筋在墩頂處按規(guī)范要求，在向跨徑長度方向相當(dāng)于不小于一倍梁高范圍內(nèi)進行加密。（二）主要構(gòu)造二墩柱的配筋是根據(jù)規(guī)范的要求和計算的結(jié)果進行配筋。本次墩柱配筋沿用2008年第一版的計算成果進行配筋。對于主筋，縱向外層鋼筋根據(jù)墩高不同配32、28、25三種，內(nèi)層配20，橫向外層配22，內(nèi)層配。橫向鋼筋間距取11～13cm左右，縱向鋼筋間距在墩柱頂部不大于15cm，向下逐漸擴散至20cm時，在其中內(nèi)插鋼筋。四、曲線橋設(shè)計當(dāng)上部T梁為曲線橋時，該下部雙柱式高墩也可使用，此時只需橋墩與道路中心線正交即可。五、計算成果（一）計算原則及采用程序本次設(shè)計時，變截面高墩蓋梁計算采用“橋梁博士3.0版”按剛架計算。計算時盡量控制正、負彎矩的差異，做到合理配筋?？v向計算模型均采用4孔一聯(lián)，一聯(lián)內(nèi)地面線縱坡按0°計，交界墩頂在計算模型中考慮為設(shè)置四氟滑板支座，不計其對其他橋墩的縱向約束作用。墩柱內(nèi)力計算考慮了結(jié)構(gòu)自重、收縮徐變、降溫、汽車制動力、風(fēng)力等進行最不利組合。墩頂活載制動力及水平位移（制動力、溫差、收縮、徐變所引起）在考慮支座剛度后，按一聯(lián)孔跨布置的墩身抗推剛度比計算，橋墩與地基的邊界條件按地面以下2.5/a（a為樁的變形系數(shù)）米處固結(jié)簡化，固結(jié)點以上覆蓋層地基比例系數(shù)按40000kN/m4考慮。為避免墩柱的脆性破壞和高配筋率，保持其耐久性，墩柱高度盡量控制在合理的長細比的范圍內(nèi)。計算荷載考慮了公路－I級荷載及T梁一期、二期恒載，防撞欄桿按10kN/m考慮。風(fēng)荷載參數(shù)根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004)取值，基本風(fēng)壓采用500Pa，地形、地理條件系數(shù)按一般地區(qū)取值，地表粗糙度類別采用B類，實際運用時應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)的風(fēng)力進行調(diào)整，即如果風(fēng)力大于根據(jù)上述參數(shù)計算出的風(fēng)力時應(yīng)重新進行計算。裂縫按II類場地控制。（二）施工階段計算成果上部40m跨徑整幅預(yù)應(yīng)力蓋梁施工階段最大拉應(yīng)力為1.53MPa，上部30m跨徑整幅預(yù)應(yīng)力蓋梁施工階段最大拉應(yīng)力為1.24MPa，滿足規(guī)范關(guān)于施工階段拉應(yīng)力MPa的要求，因此在預(yù)拉區(qū)（施加預(yù)應(yīng)力時形成的拉應(yīng)力區(qū)）只需配置配筋率不小于0.2%的縱向鋼筋即可。（三）運營階段計算成果運營階段蓋梁內(nèi)力及應(yīng)力見表5。蓋梁計算結(jié)果表5跨徑（m）截面位置彎矩（KN.m）濕度截面位置彎矩（KN.m）濕度40m分幅墩頂-55100.80跨中49100.8030m分幅-40700.8042400.80跨徑（m）截面位置應(yīng)力（MPa）濕度截面位置應(yīng)力（MPa）濕度40m整幅墩頂0.2710.80跨中1.800.8030m整幅0.3750.800.5890.80本設(shè)計說明中的“計算成果”內(nèi)所有內(nèi)容，僅供內(nèi)部使用，不宜向施工單位提供，務(wù)必請使用者注意。六、施工要點（一）T梁均采用板式氯丁橡膠支座，橋面設(shè)伸縮縫處梁端支座為四氟滑板支座，其余為普通橡膠支座，其規(guī)格見表6。支座規(guī)格表表6跨徑30米40米規(guī)格(mm)四氟滑板支座普通橡膠支座四氟滑板支座普通橡膠支座300×4500×65300×4500×63350×4500×71350×4500×69（二）施工注意事項1、蓋梁、墩身砼養(yǎng)生對保證工程質(zhì)量至關(guān)重要，靠常規(guī)覆蓋草袋澆水養(yǎng)生非常困難，柱身應(yīng)采用覆膜蒸汽養(yǎng)生，以保證工程質(zhì)量。2、蓋梁砼為高空作業(yè)，施工時模板應(yīng)支撐牢固，特別是蓋梁懸臂端模板，以免支撐變形造成懸臂端負彎矩區(qū)砼開裂。3、分幅式蓋梁2％橫坡是由墩身兩柱的不同高度調(diào)整形成，施工時應(yīng)注意墩身柱頂標(biāo)高；整幅雙柱蓋梁雙向2%橫坡由調(diào)整支座墊石高度形成，蓋梁水平布置。蓋梁墊石為梯形，即墊石頂面與T梁底面平行，施工時應(yīng)注意蓋梁橫向墊石兩側(cè)的高度，墊石頂面應(yīng)平整、清潔、粗糙合適，以保證墊石頂面與箱梁底面平行、支座均勻受力。4、蓋梁鋼筋比較密集，為保證砼澆筑質(zhì)量，砼粗骨料粒徑應(yīng)小于等于4厘米。5、凡采用焊接連接的，均指等強度的焊接連接，焊縫應(yīng)飽滿、連續(xù)；焊接鋼筋和焊網(wǎng)的質(zhì)量驗收內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18）的規(guī)定。6、鋼筋的機械連接采用Ⅰ級和Ⅱ級接頭，根據(jù)連接部位的受力情況進行合理選擇，并需得到監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)。機械連接時