雙鳳橋街道長征橋工程設計雙鳳橋街道長征橋工程設計第PAGE第1頁共7頁施工圖設計說明一、概述該項目位于渝北區雙鳳橋街道響灘村。該處既有橋梁為一座人行橋，橋跨布置為一跨42.5m鋼筋混凝土拱橋，空腹式，橋面板采用整體式5m現澆簡支板，不能滿足車行需求，需新建車行橋一座，新建橋梁與舊橋橫向凈距為1m。擬建雙鳳橋街道長征橋起止樁號為：K0+002.547～K0+072.347，橋梁全長69.8m。橋位區域地形陡峭，地面起伏較大，相對高差約12m，地表坡度最陡約70°。綜合考慮地形、地貌及地質條件，且整體風格需與現有人行橋保持一致，橋梁采用主跨為39.9m的上承式鋼筋混凝土板拱橋，拱上采用矩形橫墻，橋面板采用現澆連續板，橋墩為墻式墩，重力式U臺，擴大基礎。二、設計依據及規范1.項目設計委托書2.《公路工程技術標準》（JTGB01-2014）3.《公路圬工橋涵設計規范》（JTGD61-2005）4.《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2015）5.《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG3362-2018）6.《公路橋涵地基與基礎設計規范》（JTJ3363-2019）7.《公路橋梁抗震設計細則》（JTG/TB02-01-2008）8.《公路工程抗震規范》（JTGB02-2013）9.《中華人民共和國工程建設標準強制性條文》（公路工程部分）10.相關地勘報告三、設計標準1.道路等級：四級公路；2.設計荷載：公路-Ⅱ級；3.橋寬：0.4m（護欄）+6.7m（行車道）+0.4m（護欄）=7.5m；4.車道數：雙向兩車道；設計車速度：15km/h；5.設計洪水頻率：1/50；洪水位：251.880m；6.地震動峰值加速度系數：0.05g；7.設計基準期：100年；8.設計使用年限:50年；9.結構重要性系數：1.1;10.防撞護欄等級：A級；11環境類別：I類。四、工程地質4.1氣象、水文1）氣象場區屬亞熱帶濕潤氣候，四季分明，春早秋遲，夏熱冬暖，初夏有梅雨，盛夏多伏旱，秋季有綿雨，冬季多云霧，霜雪甚少，無霜期長，日照少，風力小，濕度大。年均氣溫為18.50℃，最高氣溫為41.50℃，最低氣溫為-0.10℃。霧日一般從上年的10月至次年的1月出現，年均為37.40天。無霜期年均為351天。日照年均時數為1168.88小時。風速年均數為1.10米/秒，夏季雷雨時常出現短時大于17米/秒的陣性大風。相對濕度年均為81%。2）水文場地內主要地表水體為東方紅水庫支流后河，橋梁位置水面寬約35m。勘察期河流水位244.60m，調查洪水位在250.00m，水庫水位收下游水壩控制，漲落變化不大。4.2地形地貌本項目場地原始地貌屬剝蝕丘陵地貌，地面高程在244～256m左右，地形起伏較大，相對高差約12m，地表坡度最陡約70°。4.3地質構造勘察區在地質構造上位于沙坪-重慶向斜北西翼。巖層呈單斜產出，產狀介于114～124°∠26～29°，優勢值為124°∠27°。層間結合一般較好，但貫通性也較好，層面為硬質結構面。巖體內主要發育2組裂隙：J1：207°∠80°，裂隙面多為張裂隙，張開3～5mm，一般無充填，局部泥質充填，間距為0.5～2.0m，延伸3.0～9.0m，結合程度差，為硬性結構面。J2：280°∠54°，裂隙面多為張裂隙，張開2～4mm，一般無充填，局部泥質充填，間距為0.3～1.0m，延伸1.5～5.0m，結合程度差，為硬性結構面。根據結構面的組數及間距，定性判斷巖體完整程度為較完整～完整。4.4地層巖性經地表工程地質測繪及鉆探成果表明：場地河道內被第四系全新統沖積層（Q4al）粉細砂覆蓋，下伏基巖為侏羅系中統上沙溪廟組（J2s）砂巖和泥巖等。現將各巖土層工程地質基本特征由上至下（從新到老）分述如下：1)第四系全新統沖積層（Q4al）粉細砂：灰色。主要由粉細砂夾少量粘粒、粉粒組成，局部有少量卵石、礫石等呈透鏡體狀分布。卵石、礫石粒徑2～30mm為主，含量10～15%，母巖成分主要為砂巖，部分為石英巖。主要分布在河床底部，厚3.8～8.7m。2）侏羅系中統上沙溪廟組（J2s）砂巖：黃灰色、灰色。主要由長石、石英及少量云母組成，中細粒結構，厚層狀構造，泥鈣質膠結。巖芯局部含粘土礦物較重，并有少量泥質粉砂巖夾層、透鏡體間斷分布。強風化層巖芯多呈黃灰色，巖質軟，巖芯破碎，呈塊狀。中風化層巖芯較完整，多呈柱狀～長柱狀，有少量層間裂隙發育，巖芯采取率較高。泥巖：紫紅色，主要由粘土礦物組成，泥質結構，中厚層狀構造。本次僅在鉆孔ZY2揭露中風化層，巖石較完整，巖質較硬，巖芯呈中柱狀。在砂巖和泥巖接觸界面附近（鉆孔ZY2），揭露一破碎帶，破碎帶厚3.50m，包含砂巖和泥巖，裂隙較發育，巖體破碎，巖質較軟，類似強風化狀。根據其所處部位，破碎帶成因有二：①上部砂巖巖體裂隙無充填，利于地下水向下運移，泥巖裂隙多封閉，不利于地下水的運移，在分界面位置地下水易富集浸泡巖體，形成破碎帶；②破碎帶位于原河道岸坡位置，易受河水漲落影響，且泥巖易風化，砂巖不易風化，易形成凹巖腔，破碎帶為正在發育的凹巖腔。4.5水文地質條件場區可能的地下水類型為松散土體孔隙水和基巖裂隙水。1）松散土體孔隙水場區河床內覆蓋粉細砂，土體松散，存在大量孔隙，由于位于河床內，存在大量孔隙水。2）基巖裂隙水河谷兩岸地形起伏較大、地面坡度陡，利于地表水和地下水的排泄，故岸坡上巖體內基巖裂隙水含量甚微。河床內下伏基巖以砂巖為主，巖體中有少量裂隙，可供地下水徑流和賦存，該層是相對含水層。由于補給源穩定、補給條件好，水庫水位以下砂巖巖體中有地下水發育。鉆探施工結束后，將鉆孔內施工殘留水提干后，孔內水位恢復較快，水位與水庫水位基本一致，地下水和水庫水之間存在明顯的補排關系。基礎施工時，基坑開挖到水庫水位以下后，可能會有大量的地表水及地下水滲入基坑，施工現場應做好排水、排砂措施。按《公路工程地質勘察規范》(JTGC20-2011)附錄K，根據地區經驗及原公路勘察報告成果判定：場地水和土對混凝土結構具微腐蝕性，對混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。4.6地震效應根據《中國地震動參數區劃圖（GB18306-2015）》，場地位于重慶市渝北區，場地地震動峰值加速度0.05g。地震動反應譜特征周期為0.35s。根據《公路工程抗震規范》（JTGB02-2013）3.1.1節，本項目橋梁為鄉村公路大橋，橋梁抗震設防類別為C類。本項目區地震基本烈度為6度，設計基本地震動峰值加速度≥0.05g，為小于0.10g的地區，橋梁為C類，可僅根據抗震措施要求進行抗震設計，不進行抗震設計計算。4.7不良地質現象及地質災害場地內未見巖溶、采空區、滑坡等不良地質作用。場地無紅粘土、黃土、凍土、膨脹性巖土等特殊性巖土。4.7工程地質評價1）橋址區穩定性分析場地內未見巖溶、采空區、滑坡等不良地質作用。也無紅粘土、黃土、凍土、膨脹性巖土等特殊性巖土。場地穩定，適宜橋梁建設。2）橋梁岸坡和河床穩定性分析本項目橋梁橫跨后河兩岸，兩岸均為巖質岸坡，岸坡巖體以中風化砂巖為主，巖體較完整，無危巖發育，岸坡穩定。坡腳水面一帶分布粉細砂，在水庫水浪作用下稍有塌岸，但對工程無影響。河床受兩側巖質岸坡限制，左右側蝕作用小。河床內主要為細砂，抗沖刷能力弱，沖刷深度建議為2.0m，但由于處于庫區內，水流緩慢，對河床沖刷小，河床總體穩定。3）臨近重要建（構）筑物影響評價本項目臨近重要的建（構）筑物主要是原有人行橋，位于擬建長征橋左側，凈邊距僅1.0m。擬建橋梁的修建對原有人行橋影響大，主要表現在擬建橋梁基坑開挖會危及原有人行橋的安全，根據收集的原有人行橋的設計文件，原有橋梁為拱橋，其基礎置于中風化基巖內，基礎形式為擴大基礎。本項目基礎若采用擴大基礎，基礎宜盡可能淺埋，清除松散巖體后，將基坑開鑿呈臺階狀。也可采用樁基形式將結構荷載傳遞到深部巖體，減少表層巖石的擾動。另不得采用爆破施工。4）持力層及基礎類型的選擇本項目橋梁一帶土層為粉細砂，承載力較低，不宜作為基礎持力層。下伏基巖力學性質較好，可作為基礎持力層。按現有設計方案，橋梁主拱圈兩端基礎底面位置處于基巖岸坡邊緣，部分位于粉細砂內，且鉆孔ZY2一帶基巖內存在破碎帶，故建議主拱圈兩基礎宜采用復合基礎，對基礎底面位于土層中的部分和巖質邊坡邊緣部分，可采用樁基，樁底嵌入的中風化基巖內，對基礎底面位于基巖內的部分，可采用擴大基礎。兩基礎在樁頂標高以上結成整體。擴大基礎部分可開鑿呈臺階狀，宜淺埋，若基礎由于淺埋不能滿足抗傾覆、抗滑移時，可采用地錨將將基礎混凝土和地基砂巖連接呈整體，同時對地基巖體，尤其是破碎帶進行高壓灌漿加固。橋梁其他橋墩、橋臺位置基巖均出露，以砂巖為主，基礎形式可采用擴大基礎。考慮本場地粉細砂厚度較大，且存在地下水的影響，樁基施工可采用機械成孔樁，但考慮場地狹窄，須平整場地，為機械施工提供工作面，并注意處理泥漿等廢物。若機械成孔存在困難，由于中風化基巖埋深不大，也可采用人工挖孔樁，但應做好安全防護工作。4.8、結論及建議1)根據《中國地震動參數區劃圖（GB18306-2015）》，場地地震基本烈度為6度，場地地震動峰值加速度0.05g。地震動反應譜特征周期為0.35s。本項目橋梁為鄉村公路大橋，橋梁抗震設防類別為C類。可僅根據抗震措施要求進行抗震設計，不進行抗震設計計算。2)橋位區主要被第四系全新統沖積層（Q4al）粉細砂覆蓋，下伏基巖為侏羅系中統上沙溪廟組（J2s）砂巖、泥巖。3)本場地內未見滑坡、泥石流、崩塌、巖溶、采空區等不良地質作用，也無紅粘土、黃土、凍土、膨脹性巖土等特殊性巖土分布。場地現狀穩定好，適宜橋梁修建。4)場地臨河，河面高程以下地下水較多，且與河水貫通，橋梁基礎施工宜根據需要，采取圍堰等措施。按《公路工程地質勘察規范》（JTGC20-2011）附錄K判斷：場地水和土對混凝土結構具微腐蝕性，對混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。5）場地臨近存在重要構筑物，地基開挖施工不得采用爆破。6）考慮本場地粉細砂厚度較大，且存在地下水的影響，樁基施工可采用機械成孔樁，但考慮場地狹窄，須平整場地，為機械施工提供工作面，并注意處理泥漿等廢物。若機械成孔存在困難，由于中風化基巖埋深不大，也可采用人工挖孔樁，但應做好安全防護工作。7）基礎施工時，應作好地下水的疏排工作；且還應完善地表排水系統，避免地表水及施工用水流入基坑，影響基坑的施工。8）基礎施工時，加強施工驗槽工作，若發現與本報告出入較大的不良地質問題，應及時通知我公司，以便會同設計、施工及時解決。9)設計建議參數見表4.8。表4.8巖土體設計參數建議指標巖性天然重度抗壓強度標準值無外傾結構面基坑邊坡臨時放坡坡率樁的極限側阻力標準值qik基底摩擦系數μ地基承載力基本容許值［fa0］天然飽和kN/m3MPakPakPa粉細砂19*1:2.000.2580*強風化砂巖///1:0.75700.40400中風化砂巖24.228.521.81:0.500.551200強風化泥巖1:1.00500.30300中風化泥巖25.0*3.391.971:0.750.35500備注：1、帶“*”的為地區經驗值或按臨近建筑場地取經驗值,建議施工期間以現場試驗值為準。2、地基承載力基本容許值由《公路橋涵地基與基礎設計規范》（JTG3363-2019）3.3.3節查表得。3、基底摩擦系數由由《公路橋涵地基與基礎設計規范》（JTG3363-2019）表4.4.2查得。4、樁的極限側阻力標準值由《公路橋涵地基與基礎設計規范》（JTG3363-2019）表5.3.3-1查得。5、巖層層面貫通性好，結合程度一般，硬性結構面，結構面抗剪強度建議為：C=50kPa，φ=18°。裂隙面裂隙貫通性較差，硬性結構面，結合差，結構面抗剪強度建議為：C=60kPa，φ=20°。6、破碎帶按強風化基巖取值。五、主要材料5.1普通鋼筋及鋼材5.1.1鋼筋及接頭連接設計采用HPB300、HRB400鋼筋，HPB300鋼筋質量應符合《鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1—2017的規定），HRB400鋼筋質量應符合《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2—2018）、《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG3362—2018）的要求。除特別說明外鋼筋直徑≥16mm的鋼筋連接采用等強度直螺紋機械連接，連接等級達到Ⅰ級標準，連接區段內的接頭率不大于50%，并滿足規范《鋼筋機械連接技術規程》（JGJ107—2016）要求。HPB300鋼筋：抗拉設計強度fsd＝250MPa，標準強度fsk＝300MPa，彈性模量Es=2.1×105MPa。HRB400鋼筋：抗拉設計強度fsd＝330MPa，標準強度fsk＝400MPa，彈性模量Es=2.0×105MPa。5.2混凝土5.2.1混凝土混凝土應采用高品質的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，所用砂、石料、水的技術質量必須符合《公路橋涵施工技術規范》(JTG/TF50－2011)有關條文規定。混凝土粗骨料應采用級配良好的堅硬碎石，最大粒徑不宜超過2cm。混凝土細骨料應采用中粗砂，不得采用細砂，不宜采用機制砂。混凝土的抗壓、抗拉強度及彈性模量等指標必須滿足相應強度等級的混凝土的要求。5.2.2耐久性基本要求為提高結構耐久性，混凝土參照《公路工程混凝土結構耐久性設計規范》（JTGT3310-2019）和《混凝土結構耐久性設計規范》（GBT50476-2008）相關規定執行。5.2.3混凝土外加劑由商品混凝土供應商自行設計。外加劑的摻用必須符合國家標準《混凝土外加劑》（GB8076-2008）和《混凝土外加劑應用技術規范》（GB50119-2013）的規定。5.3伸縮縫伸縮縫采用40型伸縮裝置，其有關技術特性必須滿足《公路橋梁伸縮裝置通用技術條件》（JT/T327-2016）的規定。5.4支座設計中采用的支座必須是經過正式鑒定和在重大橋梁工程中運用、檢驗過的廠家的產品，要求具有良好的耐久性，使用壽命不小于15年。六、設計要點雙鳳橋街道長征橋起止樁號為：K0+002.547～K0+072.347，橋梁全長69.8m。橋梁平面布置在直線上，墩、臺與道路設計中心線成正交布置。橋梁設置單向1.5%縱坡和2%雙向橫坡。6.1主拱圈構造主拱圈采用C40現澆鋼筋混凝土板拱，拱圈截面寬6m，厚1m，凈跨徑為39.9m，凈矢高f=8.65m，矢跨比為1/4.6，拱軸系數1.756。6.2拱上構造1、拱上結構采用5×5m連續現澆鋼筋混凝土板+6×5m連續現澆鋼筋混凝土板2、拱上采用矩形橫墻，橫墻寬6m，厚0.6m。立柱底設置墊墻與拱圈連接，橫墻和墊墻采用C40混凝土。6.3下部結構因特殊地質原因，拱座采用承臺樁基礎型式，樁基直徑1.5m，樁基要求嵌入中風化泥巖不小于3倍樁徑，且基底泥巖天然狀態抗壓強度不小于3.3MPa；橋墩為墻式墩，寬6m，厚0.8m，其中P1、P2墩置于拱座承臺之上，P3墩采用擴大基礎，要求地基承載能力容許值不小于0.6MPa。A0和A4橋臺均采用重力式U臺，擴大基礎，要求地基承載能力容許值不小于0.6MPa。6.4橋面系橋面鋪裝采用8cm～14.7cmC40防水混凝土，防水等級P8。橋面兩側設置寬度為0.4m的護欄。七、施工要點主拱圈、拱上立柱及橋面板均采用支架現澆施工。1、拱架：設計建議采用懸拼鋼結構桁架拱作為拱圈的現澆支架，施工單位可以根據自身的技術實力和既有設備狀況調整支架方案，但應保證拱架強度、剛度及穩定性滿足要求，支架應充分考慮拼裝及使用過程中的橫向穩定性，加設抗風索保證橫向穩定。施工單位開始施工前應對拱架做專項施工組織設計，確保支架安全。澆筑拱圈前應按照規范要求預壓支架。施工拱圈時勿遺漏預埋錨栓。拱架應預留施工拱度，拱頂考慮6.0cm，其余位置按拋物線進行分配。預拱度值及施工放樣高程均未計入施工支架和地基的彈性及非彈性變形。2、支架：鋼管支架作橋面現澆板支架使用比較靈活，具體按其承受的荷載設計而定。3、模板：鋼、木模板、竹膠板結合使用，應保證結構模板的強度、剛度和外形美觀。4、主拱：拱圈混凝土應按加載順序，即拱腳、拱頂、L/4、L/8和3L/8位置分段進行，分段接頭按斜面工作縫處理，使拱架變形均勻，保證施工安全。拱腳段坡度較大，混凝土較難成型，先搗實、后成型、設臨時壓模便于澆筑。5、拱座：主拱鋼筋要傳力于拱座，為了施工方便，在拱座中預埋鋼筋，其位置與拱圈鋼筋相對應。為了固定預埋鋼筋，應設法支撐和定位。拱座基礎禁止采用爆破施工。6、拱上立柱：拱上立柱應按加載程序，由下向上大致保持水平進行。立模澆筑應注意模板及支架的穩定，保證立柱位置正確，外形美觀。7、施工加載：在整個施工加載過程中，必須配合進行施工加載的變形觀測，以便及時了解安全狀態和發現問題，用調整加載程序來解決。拱橋施工加載必須堅持縱、橫方向都對稱、均衡和分散的原則，非對稱變形對拱架和拱圈的受力是不利的。8、施工放樣：應反復檢查放樣的尺寸，以防有誤。八、施工注意事項1、橋位區縱橫坡度較陡，地質條件差異較大，且臨近現狀人行橋，施工時應嚴格控制開挖面，否則會存在影響臨近人行橋結構安全的風險。2、為盡可能減小施工風險，避免基坑長時間暴露，應先盡量在現狀地面上完成樁基施工，再清除表層覆土，然后按總體布置圖中開挖線進行邊坡及承臺基坑開挖，并盡快完成承臺施工，其中承臺臨坡面側高度方向為緊貼、垂直開挖。3、拱臺挖基驗槽后應及時下基和封閉臺后的基巖表面，防止風化；澆筑拱臺時，臺后應采用與臺身相同的材料與臺身同時澆筑回填緊密，防止因拱圈水平推力引起水平位移。4、拱上立柱在施工中應采取臨時穩定措施，將縱向相鄰的墩加設支撐，加強立柱的施工穩定性。5）拱圈尺寸允許偏差。軸線偏位：10mm內弧線偏離設計弧線：±10mm斷面尺寸：±5mm6、主拱圈施工加載主拱圈上結構應按加載程序設計規定的階段和順序施工，使主拱圈受力對稱和均衡。各個階段的施工加載，應力求作到橫向兩側對稱，縱身左右半拱對稱的均衡加載，盡量使用主拱圈受力最小。主拱圈施工加載過程中應加強變形觀測，以使及時發現問題，調整施工加載程序。7、橋面空心板采用支架現澆施工，澆筑加載順序應從拱腳對稱向拱頂進行，澆筑時應嚴格控制施工荷載。8、施工時應根據各部結構的受力狀況，宜在本結構混凝土強度達到設計強度的90%以上后，才能現澆其上結構的混凝土。9、施工期間需對現狀人行橋進行變形監測，采取保護性施工措施，避免對舊橋產生不利影響。九、其他施工注意事項1、建議業主聘請有類似工程經驗和資質的施工單位、監理單位及相應人員進行該橋的建設，以確保工程質量。2、施工前應認真閱讀設計文件，領會設計意圖，對設計圖中各部位尺寸、標高及所有材料進行認真復查，發現問題應及時與設計單位聯系，切不可將問題帶入施工中，確保施工質量。施工前應結合相應圖紙對設計文件中提供的基礎坐標進行仔細復核，確保無誤后可進行實地放樣，實地放樣后進行坐標點間相互關系復核確認無誤后方可開挖。3、完成