20+25+25+20+20现浇连续箱梁

设  计  说  明
 
一、概述
拟建范家山互通式立交GK0+394.904 匝道桥桥梁起点桩号为GK0+338.404，终点桩号为GK0+451.404，桥梁全长为：113米；桥梁设计角度为90°。该桥桥跨组成为： 20+2×25+2×20米；桥梁上部采用预应力混凝土现浇连续箱梁；下部结构采用肋板式桥台、柱式桥墩；基础采用钻孔灌注桩。
GK0+394.904 匝道桥平面位于R＝950m的圆曲线上，纵断面位于i1＝2.035％、i2＝-2.359％、R＝2283.88m的竖曲线内。
（一）设计采用的标准及规范
1、《公路工程技术标准》                           (JTG B01-2003)
2、《公路桥涵设计通用规范》                       (JTG D60-2004)
3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》   (JTG D62-2004)
4、《公路砖石混凝土桥涵设计规范》                   (JTJ 022-85)
5、《公路桥涵地基与基础设计规范》                   (JTJ 024-85)
6、《公路工程抗震设计规范》                         (JTJ 004-89)
7、《公路桥涵施工技术规范》                       (JTJ 041-2000)
8、《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（1996）
9、《公路桥位勘测设计规范》                        （JTJ 062-91）
10、《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》     （JTJ 074-94）
（二）设计技术条件
1、设计计算行车速度：60公里/小时
2、设计荷载：公路—Ⅰ级
3、桥面总宽及组成：
桥面总宽度：8.5米
桥面组成：0.5米（护栏）＋7.5米（行车道）＋0.5米（护栏）
4、地震动峰值加速度：0.05g

二、主要材料
（一）混凝土
1、桥梁上部结构：预应力混凝土现浇箱梁采用C50混凝土；防撞式护栏采用C30混凝土。
2、桥梁下部及基础结构：支座垫块、桥墩墩柱、墩台盖梁、耳墙、背墙、挡土板、防震挡块均采用C30混凝土；全桥横系梁及桩基础均采用C25混凝土。
（二）钢材
1、普通钢筋：设计采用R235级和HRB335级钢筋；带肋钢筋的技术标准应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 1499-1998）的规定，光圆钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB 13013-1991）的规定。
2、Q235c及Q345c级板材、型钢要求分别符合《碳素结构钢》（GB/T 700-1988）、《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591-1994）的规定。
3、预应力材料：
1）预应力钢绞线：均采用按《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224－2003）标准生产的高强度低松弛钢绞线，公称直径15.2mm，公称截面积140mm2，强度标准值fpk＝1860Mpa，弹性模量为Ep＝1.95×105Mpa。
2）锚具及波纹管：采用符合《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器实验方法及检验规则》（JT 329.2-1997）要求的成套产品。
（三）支座、伸缩缝
全桥支座均采用GPZ（Ⅱ）系列盆式橡胶支座，其技术性能应满足《中华人民共和国交通运输（公路）行业标准》（JT 391—1999）的要求；伸缩缝采用DSSF系列大位移量伸缩缝，伸缩缝成品技术指标应满足《公路桥梁伸缩装置》（JT/T 327-2004）的要求。
（四）桥面铺装
桥面铺装采用10厘米厚沥青混凝土（其结构及厚度组成与路面设计的上面层、中面层一致）。
四、设计要点
（一）结构设计
1、上部结构设计
1）该桥上部箱梁采用单箱单室横断面的预应力混凝土箱形连续梁，梁高1.4米，顶板宽8.5米，底板宽4.9米，每侧悬臂长度为1.8米；两侧腹板采用相同的高度，腹板厚度为40～60厘米;跨中截面顶板厚度25厘米、底板厚度22厘米;桥面横坡由箱梁整体旋转形成。
2）预应力体系
预应力钢束采用符合GB/T5224－2003标准的12Φs 15.2毫米及15Φs 15.2毫米的高强度低松弛钢绞线，群锚15-12、15－15锚具及连接器，控制张拉吨位分别为225.0吨、281.2吨。
2、下部结构设计
桥墩采用柱式桥墩、桥台采用肋板结构，基础均为钻孔灌注桩。施工过程中，墩、台每根基桩均在圆周三分点处布设3Φ57毫米超声波检测管，供成桩质量控制使用。施工过程中，也可根据本项目质量监督部门具体要求埋设声测管，并重新计算工程量。
桥梁基础施工时，如地质情况、地面线资料与图纸不符，应与设计方代表及施工监理联系，并根据实际情况及需要调整桥梁下部设计。
（二）结构计算
1、上部结构计算采用桥梁线性综合程序桥梁博士3.03进行计算，计算内容包括成桥状态下的结构自重、预应力、混凝土收缩徐变、支座强迫位移（按错墩沉降，沉降量为0.5厘米考虑）、活载、结构均匀温度作用（箱梁整体升温按20℃计、降温按15℃计）、竖向日照温差（日照正温差按14℃、日照反温差按7℃计）等作用的计算；以及施工阶段计算。荷载组合按《公路桥涵设计通用规范》规定进行组合。箱梁横向分别按框架和简支板考虑固端影响两种结构模式进行计算，择其大者控制截面设计。
2、上部结构设计计算取用的有关参数：
相对湿度                          75%
支座摩阻系数                      0.05
纵向预应力锚下控制应力            1339.2MPa
孔道偏差系数                      0.0015
一端锚具回缩                      0.006m
钢束松弛率                        0.035
预应力孔道摩擦系数                0.20
施加预应力混凝土强度              ≥90%
支座不均匀沉降                    0.005m
桥面温差                          +14℃/-7℃
3、下部结构计算：
1）水平力计算:
考虑支座与柱、桩的抗推刚度，采用其联合抗推刚度计算水平力在各个墩顶的分配。
2）桩基内力计算：
按“m”法计算，全桥桩基础均按摩擦桩设计。
3）台后填土按填料容重γ＝19kN／ｍ3，内摩擦角φ＝35°考虑。
（三）附属构造设计
1、桥头搭板：采用8米长桥头搭板。
2、伸缩缝：桥台处采用D80型伸缩缝；G匝道与B匝道结合部的过渡墩处采用D160型伸缩缝。
3、护栏：采用钢筋混凝土防撞式护栏；护栏应按路线实际线型放样并设置。
4、桥面排水：各孔均在桥梁两侧护轮带内侧设置。为防止桥面渗水，在桥面铺装下层设三涂FYT-1改进型防水层。本桥采用直接排水。
5、护栏、支座、泄水孔等构件在主梁内的预埋件在主梁钢筋构造图中未示，详见各构件构造图。
6、桥面铺装厚10cm.
五、施工要点
桥梁的施工工艺及其质量检查标准，均按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）和《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）的规定执行。同时，根据本桥的具体情况，提出以下注意事项：
1、本桥上部箱梁施工方案为：由第一跨向五跨逐跨浇筑、交错张拉预应力钢束；施工流程详见设计文件中《施工流程图》。
2、支架施工前，应处理支架基础，支架立柱必须安装在有足够承载力的地基上，立柱底端应设垫木来分布和传递压力，并保证浇筑混凝土后不发生超过允许的沉降量。除为抵消支架弹性变形而设置的预拱度外，支架不设预拱。浇筑混凝土前应利用水箱或沙袋对支架进行均匀预压，预压重量不小于箱梁自重的100%，待沉降稳定后，应再持续3～5天，以消除支架的非弹性变形。
3、根据桥跨结构的特点对支架进行设计及验算，使其具有足够的刚度和强度，以满足结构受力、变形及线形要求，确保箱梁的浇筑质量。
4、箱梁外模板应采用大块钢模板。钢模板初次使用时应将与混凝土接触面上的锈迹清除干净。不得采用对混凝土表面有污染、有腐蚀的废机油、肥皂水、洗衣粉等材料代替脱模剂。
5、张拉预应力应在混凝土强度达到设计强度的90%后进行，张拉时尽量保证对称、均匀，不得集中张拉。
6、钢绞线和普通钢筋进场后，必须按有关规定对其强度、外形尺寸、初始应力和物理及力学性能等进行严格试验。锚头应进行裂缝探伤检验；夹片应进行硬度检验；锚具应进行组合锚固性能试验；应逐个检查垫板喇叭管内有无毛刺，对有毛刺者不准使用。同时应就实测的弹性模量和截面积对计算引伸量作修正。
引伸量修正公式为：
  
式中：
        E′、A′——实测的钢绞线弹性模量及截面积
        E 、 A  ——计算采用的钢绞线弹性模量及截面积
        E = 1.95×105 MPa
        A = 140 mm2
        △  ——计算得到的引伸量值
        △′——修正计算的引伸量值
7、预应力采用引伸量与张拉力双控，锚下控制应力为0.72fpk＝1339.2Mpa，当引伸量超出±6％范围时，应暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后，方可继续进行。
8、预应力管道采用镀锌钢波纹管，安装时必须严格按规定位置定位，并保持管道顺畅。所有管道沿长度方向每40cm～100cm设一“井”字型Φ12定位钢筋，并点焊在主筋上，不容许用铁丝定位，确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。锚下螺旋钢筋除特别说明并进行设计以外，应采用锚具配套产品。
9、锚下垫板必须与预应力钢束垂直，垫板中心应对准管道中心。在管道密集区，应加强震捣，确保混凝土不出现空洞、蜂窝或麻面。同时预留压浆排气孔，且注意防止管道漏浆。
10、预应力管道应在张拉后24小时内压浆，压浆前应用压缩空气或高压水清除管道内杂质。要求管道压浆密实，灰浆强度不得小于C40，要求灰浆和易性良好、压浆要密实、水灰比0.40～0.45，在水泥浆内应加入适量的无腐蚀性的膨胀剂，水泥浆的掺合材料要求对预应力束不能起腐蚀作用。
11、施工中若钢筋发生干扰，允许进行适当调整布置，但混凝土保护层厚度应予以保证；凡因施工需要而断开的钢筋，当再次连接时，必须进行焊接并符合施工技术规范的有关规定。
12、当钢筋和预应力管道发生干扰时，可适当移动普通钢筋以保证钢束管道位置准确；如锚下螺旋筋与分布筋发生干扰时，可适当移动分布钢筋；钢束锚固处的普通钢筋如影响预应力施工时，可适当弯折，但待预应力施工完毕后应及时复位。
13、施工时注意护拦、伸缩缝、支座、泄水管等预埋件的预埋，并确保位置准确。
14、桥台设有现浇混凝土搭板，浇注前应压实下基层，待搭板达到设计强度后，再铺筑其上路面。
15、为便于内模拆卸，建议在箱梁0.25L的顶板处设置60cm厘米(纵桥向)×40cm(横桥向)的人洞。
16、施工时箱梁顶板、底板的上、下层钢筋及腹板的内、外层钢筋之间应采用工地废料短钢筋（两端用90°弯钩）作为定位钢筋固定绑扎成整体。定位钢筋按三向均为60厘米间距，梅花状布置。
17、桥梁混凝土防撞护拦应在桥梁支点位置设1厘米左右宽的竖向断缝。
18、为了使桥梁外观颜色一致，建议采用同一厂家同一品牌的水泥。
19、基桩应严格清孔，桩底沉淀层厚度不得大于5厘米。
20、桥梁各控制点高程施工前应通过复核、并认真核对无误后方可施工；桥梁控制点坐标放样时，应认真复核、并核对设计图表中的坐标无误后方可进行。
21、台后及锥坡填土应采用小型机械严格按照分层压实的原则进行，其压实度与路基相同，施工时应严格控制。
22、防撞护栏钢支架、钢管扶手以及桥梁上、下部结构的所有外露钢构件均须进行防锈、防蚀处理。建议护栏支架扶手漆成桔红色，以增强美感。
23、桥面伸缩装置，安装时衔接桥面应平整，必须严格控制标高，并按照厂家提供的安装指导说明书进行安装。
24、其它施工注意事项详见有关设计图纸、文件及相关施工技术规范。

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