桥梁设计说明

施工图设计说明

一、工程概况

黄冈红色旅游公路改造项目。

本桥上跨现状沟渠。桥梁全长22.02m，起点桩号K5+849.96，终点桩号K5+917.04。断面组成为： 0.5m（防撞护栏）+11m（机动车道）+0.5m（防撞护栏）=12m。

桥梁布置为（3x20）m。上部结构采用预应力混凝土（后张）预制空心板，结构简支，桥面连续。下部结构桥墩采用柱式墩，桥台采用肋板式桥台，基础均采用钻孔灌注桩基础，桩基均按嵌岩桩设计。

二、设计依据及设计规范

1、中华人民共和国《工程建设标准强制性条文·公路工程部分》；

2、交通部交公路发［2007］358号《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》；

3、中华人民共和国交通部发布JTG B06—2007《公路工程基本建设项目概算、预算编制办法》、JTG/T B06-01—2007《公路工程概算定额》、JTG/T B06-02—2007《公路工程预算定额》、JTG/T B06-03—2007《公路工程机械台班费用定额》

4、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）

5、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）

6、公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）

7、公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）

8、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）

9、公路桥涵施工技术规范（JTG 041-2000）

10、公路工程基桩动测技术规程（JTG/T F81-01-2004）

11、公路工程质量检验评定标准（土建工程）（JTGF80/1-2004）

12、交通部部颁现行其它相关技术标准、规程、规范。

三、设计标准

1、道路等级：二级公路

2、设计行车车速：60km/h

3、设计基准期：100年

4、荷载等级：公路Ⅱ级

5、结构设计安全等级：二级（结构重要性系数1.0）

6、结构环境类别：Ⅰ类

7、抗震标准：按地震基本烈度6度,地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.65s

四、工程地质条件

1、地形地貌及自然地理条件

（一）地形地貌

陈坝中桥位于罗田县，线路区地貌为构造剥蚀准平原区，线路走向地势由高渐低，地面标高一般为40-60m。

（二）自然地理条件

本区地处中低纬度，亚热带大陆季风湿热气候，四季分明，年平均气温16°，平均年降水为1156.1mm雨季为5-7月，且降雨具连续、集中，强大等特征。区内交通方便。

2、工程地质条件

（一）地层条件

根据钻探资料，桥位处地层上部主要为第四系填土层，下伏基岩为太古界大别群片麻岩。现由新至老叙述如下：

Ⅰ、素填土：黄褐-褐黄色,稍湿,松散,主要由粘性土及砂粒构成，厚3.0-5.6m。

Ⅱ、中粗砂：褐黄色夹灰色，松散—稍密，饱和，以中粗砂为主,局部夹砾卵石, 砂的主要矿物成分为以石英、长石为主，全场分布，厚度不均。标准贯入试验击数N=10-14击，平均击数12.5击，顶板埋深3.0-5.6m，厚2.2-3.8m。推荐地基承载力基本容许值［fa0］=200kPa，［τi］=25kpa。

Ⅲ、砾砂：浅黄色，浅灰色，稍密—中密，饱和，砾石以石英、片麻岩为主，砾石含量占10-15%，粒径一般在2-10cm。全场分布，分布不均。标准贯入试验击数N=27-29击，平均击数28击，顶板埋深5.2-9.4m，厚3.3-3.7m。推荐地基承载力基本容许值［fa0］=370kPa，［τi］=40kpa。

Ⅳ、强风化片麻岩：黄褐色，变晶结构，片麻状构造，岩石风化强烈，主要矿物成分为石英、长石，黑云母，角闪石等组成。节理裂隙发育，岩芯多呈砂粒、碎石状，少数呈碎块状，岩质软，钻进快，全场分布，顶板埋深8.7-12.7m，厚5.9-8.9m。重型动力触探试验击数N63.5大于50击。推荐地基承载力基本容许值［fa0］=500kPa，[τi]=80kPa。

Ⅴ、中风化片麻岩：黄褐色，变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为石英、长石，黑云母，角闪石等组成。节理裂隙发育，岩芯多呈短柱状，少数呈碎块状，岩质较硬，轻击不易碎，钻进较慢，全场分布，顶板埋深14.6-21.2m，最大控制厚度5.6m。推荐地基承载力基本容许值［fa0］=1200kPa。

以上各岩土层在桥址区的分布埋藏及岩性特征详见工程地质平面图、工程地质纵断面图和钻孔柱状图。

(二)水文地质条件

区内地下水主要表现为第四系上部松散的滞水、基岩裂隙水二大类，其上部滞水与地表水息息相关。基岩裂隙水赋存与下伏片麻岩中。地下水水位埋深1.2-1.8m。根据区域资料，地表水、地下水对混凝土不具腐蚀性。

（三）地震烈度

根据区域资料，桥址区内历史上地震活动较弱，未发现活动性断裂构造；近代无中强震记录，属相对稳定地块。适宜于公路建设。

根据湖北省地震烈度区划图，桥址基本烈度为Ⅵ度，根据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89），拟建中桥，可按地震烈度Ⅵ度设防。

3、不良地质现象

大桥桥位区未见滑坡，岩溶塌陷，泥石流等不良工程地质现象。

4、桥位区工程地质条件评价

（一）地基土承载力基本容许值[fa0]及桩周土极限摩阻力[τi]

根据钻探及土工试验结果，按《公路桥涵地基与基础设计规范》查表确定桥位处各地基土层承载力基本容许值[fa0]及钻孔灌注桩周土极限摩阻力［τi］值如下表所示：

岩土工程设计参数建议值

层号 岩土名称 揭露层厚

（m） 推荐地基承载力基本容许值

[fa0]（kPa） 极限摩阻力

τi（kPa）

Ⅱ 中粗砂 2.2-3.8 200 25

Ⅲ 砾砾 3.3-3.7 370 40

Ⅳ 强风化片麻岩 5.9-8.9 500 80

Ⅴ 中风化片麻岩 4.6-5.6 1200

（二）工程地质条件评价

桥位处地层顶部Ⅰ层素填土，松散，湿，承载力低，不宜作为桥基天然浅埋基础持力层，Ⅱ层中粗砂及Ⅲ层砾砂强度均较高，但厚度小，亦不宜做为桥基的桩基础持力层，Ⅳ强风化片麻岩，强度较高，分布较稳定，亦有一定厚度，承载力较高，是桥基较好的桩基础持力层。

（三）基础类型及基础持力层选择

桥墩处下伏基岩为强风化片麻岩，分布稳定，强度相对较高，产状整体较稳定，是较好的桥墩基础持力层，建议桥墩基础均采用人工挖孔灌注桩基础，以Ⅳ层强风化片麻岩作为基础持力层。根据桥址区岩土体分布特征、及工程地质特性，结合拟建中桥的设计特征、场地地形地貌特点，对桥位各墩台的基础类型及持力层、基底标高选择建议见下表。

桥墩（台）基础及持力层建议一览表

里程桩号 基 础

持 力 层 建 议 基

础 形 式 建议基础底面标高（m）

K5+853.5 强风化片麻岩 嵌 岩 桩 27.0

K5+873.5 强风化片麻岩 嵌 岩 桩 25.0

K5+893.5 强风化片麻岩 嵌 岩 桩 28.0

K5+913.5 强风化片麻岩 嵌 岩 桩 31.0

桥址区地下水主要为上部滞水和基岩裂隙水，水量较贫乏，地下水对拟建桥墩基础施工影响较小。

五、主要材料

1、混凝土

C40砼：空心板

C40防水砼：桥面铺装、支座垫石

C50钢纤维砼：伸缩缝

C30砼：桥墩盖梁、桥墩墩身、桥墩系梁、桥台帽梁、桥台背墙、桥台耳墙、桥台肋板、桥台承台、抗震挡块

C25混凝土：墩台桩基

沥青混凝土：桥面铺装

2、防水剂

DPS桥梁专用防水层

3、钢材

钢绞线：应采用符合中华人民共和国国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224-2003）规定的高强度低松弛钢绞线，单根钢绞线公称直径15.2mm，抗拉标准强度为fpk=1860MPa。

钢筋：R235钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）的规定；HRB335钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的规定。

4、锚具

应符合中华人民共和国国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T

14370-2000）的规定。

5、波纹管

金属波纹管及真空灌浆工艺。

六、设计要点

1、上部构造

（一）、预应力混凝土（后张）空心板说明

1、本桥结构体系为简支结构，按部分预应力A类构件设计。

2、设计计算采用平面杆系结构计算软件计算，桥面现浇层参与结构受力，荷载横向分配系数按铰接板法计算，并采用空间结构计算软件校核。

3、设计参数

1)混凝土：重力密度γ=26.0kN/

，弹性模量为E=3.45×

MPa。

2)沥青混凝土:重力密度γ=24.0kN /

。

3)预应力钢筋:弹性模量Ep=1.95×105 MPa，松驰率ρ=0.035，松驰系数ξ=0.3。

4)锚具: 锚具变形、钢筋回缩按6mm(一端)计算; 金属波纹管摩阻系数μ=0.25，偏差系数κ=0.0015。

5)竖向梯度温度效应：按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）规定取值。

4、抗震设防：上部构造采取防震落梁措施，即在板两端设置防侧向位移的防震锚栓。

5、该桥共3跨，在0＃、3＃桥台处设置D-80型伸缩缝。

2、下部构造

桥墩采用柱式墩，桥墩盖梁宽1.6m，高1.4~1.52m；桥墩墩径1.3m，桩径1.5m，桥墩桩基之间设置一道系梁连接，系梁高1.2m，宽1.0m。