五家溝橋設計說明

農(nóng)村公路危橋整治設計服務橋梁設計說明S4-1第1頁共6頁五家溝橋設計說明一、項目概述工程區(qū)位于位于，所屬線路為村道C717石口子橋至五家溝煤廠公路K1+424處，橋梁跨越河流。橋梁全長27.0m，橋面全寬6.0m。上部結(jié)構(gòu)為1×8.0m的圬工拱，下部結(jié)構(gòu)0#、1#橋臺采用重力式橋臺，基礎為擴大基礎，橋面鋪裝采用水泥混凝土，橋面無護欄。根據(jù)檢測報告，《墊江縣C717石口子橋至五家溝煤廠公路五家溝橋（K1+424）定期檢查報告》（報告編號：LQRT-G-（橋檢）字2019-485號）依據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》（JTG/TH21-2011）全橋總體技術(shù)狀況等級評定時，當主要部件評分達到4類或5類且影響橋梁安全時，按照橋梁主要部件最差的病害狀況評定，所以該橋技術(shù)狀況評定等級為5類，主要構(gòu)件存在嚴重缺損，不能正常使用，危及橋梁安全，橋梁處于危險狀態(tài)。該橋主要病害表現(xiàn)為：1、上部結(jié)構(gòu)主要病害1)1#橋臺側(cè)距右邊1m處拱腳至拱腰縱向裂縫，L=6.0m，W=15mm。2)0#橋臺側(cè)距右邊1.2m處前墻至拱腰縱向裂縫，L=6.5m，W=8mm。3)1#橋臺側(cè)拱腳至拱腰滲水，S=1.0m×8.0m。2、下部結(jié)構(gòu)主要病害1)0#橋臺右側(cè)側(cè)墻灰縫脫落，S=8.0m×1.0m。2)0#橋臺前墻砌石掉塊破損3處，S=1.2m×0.3m。3)0#橋臺右側(cè)砌石斷裂破損1處，S=1.4m×2.0m。3、橋面系主要病害1)本次檢查橋面系未見明顯病害。由于現(xiàn)狀橋梁承載能力較低，技術(shù)狀況差，橋上無任何防護設施，嚴重影響行車安全，該橋已無法滿足交通運輸發(fā)展正常的需求，招標文件《墊江縣2020年農(nóng)村公路危橋整治設計服務》建議改造方式為拆除重建。根據(jù)業(yè)主委托，我公司立即組織設計人員前往工程實地進行勘測和調(diào)查水文地質(zhì)情況，搜集整理該橋的基本資料及橋梁的病害狀況?，F(xiàn)狀橋梁立面二、設計技術(shù)規(guī)范及標準（一）技術(shù)規(guī)范《公路工程技術(shù)標準》（JTGB01-2014）《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2015）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2018）《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》（JTG3363-2019）《公路橋梁抗震設計細則》(JTJ/TB02-01-2008)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TF50-2011)《公路交通安全設施設計技術(shù)規(guī)范》（JTGD81-2017）《公路交通安全設施設計細則》（JTG/TD81—2017)《雨夜公路交通反光標線質(zhì)量要求和檢測方法》（DB51/T2429-2017）《道路交通標志板及支撐件》（GB/T23827-2009）《公路交通工程鋼構(gòu)件防腐技術(shù)條件》（GB/T18226-2015）（二）設計標準1、道路等級：四級公路；2、設計荷載等級：公路-Ⅱ級；3、設計地震動峰值加速度：0.05g；抗震設防烈度6度，按D類設防，設防措施等級6級；4、橋面布置：0.5m（防撞護欄）+6.0m行車道+0.5m（防撞護欄）=7.0m；5、橋面鋪裝從上至下分別為：10～15cmC40砼鋪裝層+FYT－Ⅰ防水層；6、設計基準期：100年；7、設計安全等級：二級；8、環(huán)境類別：Ⅱ類環(huán)境；9、設計洪水頻率：50年一遇；10、設計使用年限：50年；三、工程地質(zhì)條件（一）地理位置及交通條件工程區(qū)位于重慶市墊江縣永安鎮(zhèn)，橋位區(qū)東西側(cè)有鄉(xiāng)村道路（水泥路）直達場地，交通較為便利。（二）氣象與水文1、氣象工程建設地點位于墊江縣，其屬于中亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，氣候濕潤、雨量充沛、四季分明，具有春旱、夏澇、秋涼、冬暖、無霜期長、濕度大、日照少、云霧陰雨多的特點。年平均氣溫18.0°C，極端最高氣溫42.2°C，極端最低氣溫-3°C。年平均降雨量1064.7毫米，年最多降雨量1493.7毫米，年最少降雨量724.7毫米。年平均日照時數(shù)1051.0小時，年平均風速1.6米/秒，年平均蒸發(fā)量1026.6毫米，年平均相對濕度81%，年平均雷暴日數(shù)32.4天，年平均霧日數(shù)39.6天，年平均無霜期338天。共出現(xiàn)大暴雨9次，暴雨69次。2、水文擬建橋梁橫跨復興河，橋位區(qū)河道頂面寬約12.5m，河水深約0.5～1.0m，河流右岸為左岸為回填區(qū)，左岸為回填區(qū)。勘察期間水位350.20m左右，50年一遇最高洪水位約353.00m。（三）地形地貌工程區(qū)屬于剝蝕淺丘、河岸地貌區(qū)，擬建橋梁所在河流流向至西向東。場區(qū)最高點位于河流北側(cè)，高程350.72m，最低點位于場區(qū)東部河流處，高程350.60m，高差0.12m。橋位區(qū)地形坡角約20～32°，局部地段地形稍陡，坡角約16～42°。（四）地層巖性據(jù)工程地質(zhì)測繪和鉆探揭示，工程區(qū)出露侏羅系（J）及第四系（Q）地層，現(xiàn)從新到老分述如下：第四系（Q）素填土(Q4ml)：雜色，人工堆積成因，由粉質(zhì)粘土砂泥巖塊碎石組成。塊碎石含量約10～25%，塊石粒徑約20～90mm，塊碎石含量分布不均勻，壓縮性較大；松散～稍密、稍濕；系場地道路修建時堆填而成。填筑方式無序，填筑時間大于8年。該層在建設場地內(nèi)分布不連續(xù)，主要分布在河流南側(cè)及道路附近，本次鉆探揭露厚度6.23m（ZK1）。侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s)：砂巖（J2s-Ss）：灰白、灰褐色。主要礦物成分為石英，次為長石，并含云母及巖屑。中厚～厚層狀構(gòu)造，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，弱透水性。強風化帶巖體較破碎，巖芯多呈塊狀～片狀；中等風化層巖體較完整，巖芯呈短柱～柱狀。該層巖體在建設場地內(nèi)分布不連續(xù)，主要分布在橋梁區(qū)南側(cè)，本次鉆探揭露厚度11.96m（ZK61）。（五）地震根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306－2015)及《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010（2016年版），工程區(qū)抗震設防烈度為6度，設計基本地震動峰值加速度為0.05g，設計地震分組為第一組。另據(jù)《建筑工程抗震設防分類標準》（GB50223-2008）規(guī)定，擬建橋梁為二級（小型），其抗震設防類別為標準設防類。（六）不良地質(zhì)據(jù)地質(zhì)測繪及調(diào)查，場地內(nèi)未見滑坡、崩塌、泥石流、危巖、古河道及地面塌陷等不良地質(zhì)作用，未見溶洞、古河道、溝浜、墓穴、孤石、防空洞及采空區(qū)等對工程不利的埋藏物。場地內(nèi)基巖為砂巖，為非可溶巖，無巖溶現(xiàn)象發(fā)育，上覆土層中亦無土洞發(fā)育。（七）巖土物理力學特征根據(jù)地質(zhì)測繪、室內(nèi)巖石試驗成果資料，并結(jié)合和利用當?shù)亟?jīng)驗，綜合確定工程區(qū)巖土體參數(shù)，見下列各表。表STYLEREF1\s3-SEQ表\*ARABIC\s14巖土體物理力學參數(shù)建議值一覽參數(shù)類型素填土砂巖強風化中等風化重度(kN/m3)天然20.50*24.00*24.50*飽和21.50*——抗壓強度標準值(MPa)天然——17.2飽和——11.6軟化系數(shù)——0.68壓縮性指標壓縮系數(shù)(Mpa-1)———壓縮模量(MPa)———抗拉強度（kpa）——404.00*抗剪強度天然C(kPa)5.00*—1020.00*Φ(°)30.00*—30.0*飽和C(kPa)3.00*——Φ(°)23.00*——基底摩擦系數(shù)0.30*0.40*0.50*負摩阻力系數(shù)0.20*——土的水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)(MN/m4)9.0*——巖體水平抗力系數(shù)(MN/m3)—60.0*230.0*與M30砂漿的極限粘結(jié)強度標準值(kPa)120.0*240.0*820.0*注：帶*者為參考附近項目并結(jié)合本工程特點所提出的經(jīng)驗值。按照《市政工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DBJ50-174-2014）表14.2.9，中等風化巖體的抗拉強度由巖石抗拉強度標準值乘以折減系數(shù)而來，折減系數(shù)取0.40。中等風化巖體的內(nèi)摩擦角和粘聚力由巖石內(nèi)摩擦角平均值和粘聚力平均值乘以折減系數(shù)和時間效應系數(shù)而來，其中內(nèi)摩擦角折減系數(shù)為0.90，粘聚力折減系數(shù)為0.30，時間效應系數(shù)為0.95。中等風化巖體的內(nèi)摩擦角和粘聚力取經(jīng)驗值。層面、構(gòu)造裂隙為軟弱結(jié)構(gòu)面，結(jié)合很差，取粘聚力為20kPa，內(nèi)摩擦角為12°。5、中風化巖體水平抗力系數(shù)按照《市政工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DBJ50-174-2014）表14.2.12-2，由巖石飽和單軸抗壓強度標準值內(nèi)插而來。四、橋梁布設情況1、新建小橋1座。五家溝橋:本橋平面位于直線上，橋梁縱坡為單向-0.6%，橫坡為雙向2.0%。橋梁中心樁號為K0+030，跨徑為1×10m，橋梁全長為18m，橋梁寬度為6.0m=0.5m（防撞護欄）+5.0m（行車道）+0.5m（防撞護欄），橋面鋪裝采用混凝土鋪裝。上部結(jié)構(gòu)為1×10m現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土空心板，下部結(jié)構(gòu)橋臺采用重力式U型臺，基礎采用擴大基礎。橋梁跨越溪流，交角為90°。五、橋梁工程設計要點（一）上部結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)尺寸：采用1-10m現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土空心板,梁高0.5m，頂寬7.0m，底寬6m，懸臂0.5m，空心直徑0.3m。2、結(jié)構(gòu)體系：現(xiàn)澆簡支板(梁)，0號橋臺、1號橋臺處設D40型伸縮縫。（二）下部結(jié)構(gòu)1、橋臺結(jié)構(gòu)：橋臺采用重力式U型臺，基礎采用擴大基礎。橋臺臺帽長7.0，寬0.9m，高0.5m，背墻寬0.8m，高0.7m。橋臺基礎臺階高1.5m，襟邊0.5m?；仔柰暾M入中風化巖層不小于0.5m,基底承載力不小于0.5Mpa。（三）附屬結(jié)構(gòu)1、橋面鋪裝：采用C40砼，厚度10～15cm，鋼筋采用HRB400Φ10焊接鋼筋網(wǎng)，間距10cm×10cm。鋪裝層與主梁之間鋪筑FYT－Ⅰ防水層，防水層需具有以下技術(shù)指標：①滲透性(標準狀態(tài))≤2mm，無水跡無變色；②吸水率比≤20%；③滲透深度≥10mm。2、支座設置：橋臺處支座采用GJZ200x250x56型普通板式橡膠支座。3、伸縮縫：采用D40型橡膠伸縮縫，伸縮縫應伸入防撞護欄內(nèi)。4、橋面橫坡：橋梁橫坡為雙向1.5%，橋面橫坡通過鋪裝層調(diào)整。橋臺臺帽橫坡同支座處梁底橫坡，支座水平放置，墊石頂面水平，板底通過預埋鋼板調(diào)平。支座、支座墊石總厚度為20cm(含預埋鋼板厚度)。5、防撞護欄：護欄采用C30鋼筋砼，設置于橋梁兩側(cè)，護欄高1.1m，底寬0.45m。護欄防撞等級為A級。6、橋臺搭板：搭板布置在行車道內(nèi)，搭板長度為6.0m，厚度30cm。搭板頂面設置與橋面鋪裝相同的路面結(jié)構(gòu)，即10～15cmC40砼鋪裝層。搭板下設置20cm厚度的素混凝土墊層，強度等級C20。7、錐坡：采用M7.5漿砌片石砌筑。注意錐坡與路基邊坡的自然順接。8、臺后回填：臺后回填透水性材料范圍為擴大基礎邊緣向臺后2米，并以1：1坡度延至路基頂面，采用砂性土填筑，壓實度不小于96%。（四）設計材料1、混凝土材料規(guī)格以設計圖中標明為準，一般材料規(guī)格如下：C40混凝土：用于現(xiàn)澆空心板，橋面鋪裝層。C40細石混凝土：用于支座墊石。C40鋼纖維混凝土：用于伸縮縫。C30混凝土：用于橋臺臺帽、背墻、擋塊、搭板、防撞護欄及基礎。C25片石砼：用于臺身、側(cè)墻、橋臺基礎。C20素砼：搭板墊層。2、普通鋼筋：采用HRB400鋼筋與HPB300鋼筋，其主要技術(shù)性能應符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2-2017）及《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1-2018）的有關(guān)規(guī)定。3、其它鋼材：除特殊規(guī)定外，其余均采用Q235B鋼。要求采用符合國標《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2006的要求。4、伸縮縫：伸縮縫采用D40型橡膠式伸縮縫，其技術(shù)性能應符合《公路橋梁伸縮裝置》JT/T327-2004相關(guān)規(guī)定。5、支座：采用GJZ200x250x56mm普通板式橡膠支座。其支座成品力學性能，橡膠性能均應滿足中華人民共和國交通行業(yè)標準《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T663-2006)的要求。（五）橋梁計算采用橋梁博士軟件，將上部主梁簡化成平面桿系進行靜力分析。主梁按普通鋼筋混凝土構(gòu)件計算，本次計算內(nèi)容主要包括結(jié)構(gòu)自重、混凝土收縮徐變、運營活載、溫度梯度等作用效應。（1）永久荷載：空心板按容重r=26kN/m3計算。（2）可變荷載：公路—Ⅱ級，采用動態(tài)規(guī)劃法加載，對受力構(gòu)件的任一截面內(nèi)力計算采用最不利的荷載位置布置；溫度梯度效應按《公路橋梁設計通用規(guī)范》（JTGD60—2015）計算。混凝土收縮徐變按《公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTGD62—2004）附錄F的方法計算。（3）裂縫控制：不得大于0.20mm控制。（4）計算結(jié)果：經(jīng)計算分析，結(jié)構(gòu)各部位的強度驗算及裂縫寬度驗算滿足規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)安全可靠。六、橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設計1、橋梁結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》的規(guī)定，影響結(jié)構(gòu)耐久性的環(huán)境為：環(huán)境類別環(huán)境條件最大水灰比最小水泥用量（kg/m3)最低混凝土強度等級最大氯離子含量(%)最大堿含量（kg/m3)Ⅰ溫暖或寒冷地區(qū)的大氣環(huán)境、與無侵蝕的水或土接觸的環(huán)境0.55275C250.303.0Ⅱ嚴寒地區(qū)的大氣環(huán)境、使用除冰鹽環(huán)境、濱海環(huán)境0.50300C300.153.0Ⅲ海水環(huán)境0.45300C350.103.0Ⅳ受侵蝕物質(zhì)影響的環(huán)境0.40325C350.103.0本次設計，橋梁按Ⅱ類環(huán)境設計。2、混凝土抗氯離子侵入性指標作用等級D級E級電量指標(56天齡期)庫侖<1200<800氯離子擴散系數(shù)DRCM(28天齡期)(10-12m2/s)<7<43、構(gòu)造措施及裂縫控制（1）保證混凝土最小保護層厚度。其中：上部主梁受力主筋到混凝土表面的凈距離應保證≥4.0cm，臺帽受力主筋到混凝土表面的凈距離應保證≥4.0cm。（2）裂縫控制。按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》，橋梁上部板梁按普通鋼筋混凝土構(gòu)件設計。裂縫寬度驗算按0.2mm控制。七、施工方案及注意事項7.1施工方案7.1.1施工準備和施工測量（1）施工前應仔細閱讀設計圖紙及有關(guān)設計文件，領會設計意圖，發(fā)現(xiàn)問題應及時與設計單位聯(lián)系解決。（2）在每道工序的施工準備過程中，必須對有關(guān)坐標、方位角和標高等進行嚴格校核，并經(jīng)過測量確認無誤后，方可進行施工。橋梁上部結(jié)構(gòu)應嚴格按照橋梁設計圖的立面、平面坐標放樣，校核相互關(guān)系，以免出錯。（3）坐標系統(tǒng)采用獨立坐標系，高程系統(tǒng)采用假設高程。（4）施工必須嚴格遵守施工技術(shù)規(guī)范及質(zhì)量檢驗評定標準的要求。施工放樣時，需注意銜接部位坐標及高程準確無誤，并用多種可能的方法校核。熟悉場地狀況，更好地組織施工。仔細閱讀設計圖紙等有關(guān)設計文件及工程地質(zhì)勘察資料，領會設計意圖，發(fā)現(xiàn)問題及時與設計方聯(lián)系。（5）施工前應對地下管線及地下設施做充分調(diào)查核實，確認其種類、埋深、位置、尺寸，并同這些管線、設施的主管部門現(xiàn)場核對，協(xié)商施工前、后的處理方法。施工期間應注意對現(xiàn)有地下管線的保護。（6）工程涉及的巖石開挖盡量減少或避免爆破施工，減少噪聲等環(huán)境污染。（7）施工前應拆除現(xiàn)有舊橋，應制定施工方案，做好安全預案。棄方應運至合適地方處置，嚴禁堆放在橋位附近。（8）做到安全文明施工，做到規(guī)范化、標準化，設置安全警示標志牌、隔離護欄，確保施工期間通行安全。7.1.2橋臺施工（1）橋臺施工時，為保證不破壞巖石的完整性，不得爆破作業(yè)。當橋臺混凝土強度達到要求后按設計要求進行回填臺后填料。（2）基礎地基承載力不小于0.5Mpa，若實際地質(zhì)不滿足要求，應進行地基處理。（3）臺施工要求尺寸準確，顏色一致，表面光潔平整。確保橋臺混凝土的質(zhì)量及強度，注意混凝土工作縫的處理確保其整體性。7.1.3主梁施工（1）混凝土空心板梁施工1）板梁采用落地支架就地澆筑的施工方法。支架架設前應對支架基礎進行處理。支架應選用剛度較大的材料，支架架設好后應對支架進行預壓，預壓重量不得小于施工重量的120％，以消除支架的非彈性變形，支架施工前，施工單位應根據(jù)橋跨結(jié)構(gòu)對支架進行設計及必要的驗算，以保證板梁的澆筑質(zhì)量。2）應嚴格控制板梁的輪廓尺寸，施工誤差應限制在施工規(guī)范容許范圍之內(nèi)。為防止板梁混凝土開裂和棱邊碰損，應待混凝土強度達到規(guī)范有關(guān)要求時方可拆模。3）所有施工預埋件，在施工完后應予割除，恢復原狀，并注意防銹和美觀。4）上部主梁應考慮一次澆筑，梁體外模須用大塊定型鋼模板，尺寸準確、表面平整、涂刷正規(guī)的脫模劑。空心孔采用UPVC雙壁波紋管等成孔。7.1.4橋面系施工橋面系的平順、協(xié)調(diào)和高質(zhì)量，是直接關(guān)系到行車（人）安全、舒適和良好景觀的重要條件。因此橋面系工程必須做到精心施工，保證橋面系施工有足夠的施工周期和周密的施工組織計劃，切忌搶工趕時、粗制濫造。（1）橋面系工程應在主體工程完成后進行，在橋面系工程施工之前，應對主體工程進行階段質(zhì)量驗評，對其影響橋面系施工的工程缺陷和遺漏的預埋件，要及時修補和補埋。特別是對橋面標高進行認真的測量核實。如橋面標高與設計值的高差在±2cm內(nèi)，則可局部調(diào)整橋面鋪裝中的找平層厚度，否則須報設計單位研究處理。（2）橋面所有混凝土除內(nèi)在質(zhì)量必須符合規(guī)范和有關(guān)技術(shù)標準外，其外觀質(zhì)量尤為重要。特別是護欄墻、欄桿底座等的外露面，必須做到尺寸準確、線條順適美觀、表面光潔、色彩一致，無氣泡無須抹面掩飾。為此必須事先做好施工劃線放樣，并采用具有足夠剛度、加工精良的整體性鋼模進行施工，確?；炷琳饟v密實，防止出現(xiàn)蜂窩麻面等表面質(zhì)量的缺陷。（3）橋面所有鋼結(jié)構(gòu)施工安裝時必須做到尺寸定位準確，線條順直，表面光潔，色彩均勻一致?；炷帘砻娴念A埋鋼構(gòu)件，不能