丽华南路大桥桥梁工程施工图设计说明.doc
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4、承担了该项目的勘察设计任务(包括航道工程和改建、新建桥梁的设计)。我院中标后,立即成立了京杭运河常州市区段改线工程勘察设计的航道项目组和桥梁项目组,2003年9月4日上午我院参加了在常州市交通局三楼会议室召开的“运河桥梁设计有关技术问题讨论会”,会议确定兰陵路大桥、清凉路大桥、丽华南路大桥、312国道东大桥、采菱路大桥采用工可桥位,常金线大桥、龙江路大桥、长江路大桥桥位调整与航道基本正交,与312国道连接的匝道在桥头接线道路上与桥梁衔接等原则。对于已定桥位的桥梁,我院立即组织布置地质钻探和地形图补测工作。9月23日桥梁设计人员深入现场调查,收集常州市地方规划资料,参加了9月24日25日省计委组
5、织召开的“京杭运河常州市区改线工程工可审查会”。9月28日起,我院派出勘察人员进驻现场进行各桥址处的路线,桥位测放及调查工作。10月10日前拟定了改建、新建桥梁设计荷载、桥面宽度、台后填土高度、路线平纵设计控制参数等标准,初拟了312国道西大桥、湖滨路大桥、青洋路大桥3座桥梁的桥位方案,并经综合比较提出桥位推荐方案。10月10日参加了在常州市规划局召开的312国道西大桥等3座桥梁桥位方案的协调会,确认对312国道西大桥和湖滨路大桥推荐桥位方案进一步优化选取的意见,11月12日,常州市交通局最终确认了312国道西大桥、湖滨路大桥、青洋路大桥桥位。2003年11月底完成11座桥梁的初步设计文件。2
6、004年3月9-10日,通过江苏省发展计划委员会在南京市组织召开的京杭运河常州市区段改线工程初步设计审查会。根据常州市委、市政府对京杭运河桥梁景观建设方面的要求,常州市京杭运河和312国道南移改建工程建设指挥部在我院原初步设计文件的基础上,组织开展了两座桥梁的方案征集、咨询单位咨询、专家会讨论等,最后经常州市京杭运河和312国道南移改建工程建设领导小组研究,确定了每座桥的桥型方案。2004年7月9、17日,常州市京杭运河和312国道南移改建工程建设指挥部对龙江路大桥、长江路大桥、丽华南路大桥、采菱路大桥、湖滨路大桥、312国道西大桥的设计荷载、桥面宽度、台后填土高度、路线纵坡等设计标准进行调整
7、,对湖滨路大桥桥位经协调后调整并重新确认。2004年8月完成初步设计调整工作,在此基础上进行丽华南路大桥施工图设计。二、主要技术标准拟建的丽华南路大桥位于常州武进区夏城路夏乘桥处,与航道交叉桩号K18+640.389,夹角98.065(航道前进方向左侧的角度),最高通航水位3.69m(国家85高程),斜桥正做。桥梁与312国道交叉桩号K148+702.2168,交角99.657,航道与312国道距离113.963m。桥梁主要技术标准如下:(1) 道路等级:城市主干道;(2) 荷载标准:公路-I级,人群荷载3.5 KN/m2;(3) 计算行车速度:60km/h;(4) 桥梁宽度:主桥及跨越312
8、国道部分引桥宽度:1.75(人行道)+3(非机动车道)+0.5(护栏)+11.5(快车道)+3(拱、分隔带)+11.5(快车道)+0.5(护栏)+3(非机动车道)+ 1.75(人行道)m=36.5m 其余引桥宽度:0.5(护栏)+11.5(快车道)+3(中央分隔带)+11.5(快车道)+0.5(护栏)m=27m(5) 桥梁跨过运河及312国道后,设置9米宽的桥下辅道及6米宽人行梯道(6) 净空:京杭运河:70x7m;312国道:43.5x5m。(7) 地震烈度:工程区域地震动峰值加速度为0.10g,相当于地震基本烈度VII度;(8) 桥面坡度:纵坡不大于3.5%,横坡2%;(9) 台后填土高度
9、: 4 m左右。三、主要规范1工程建设标准强制性条文2城市桥梁设计准则(CJJ 11-93)3公路工程技术标准(JTG B01-2003)4公路桥位勘测设计规程(JTJ 062-91)5公路桥涵通用设计规范(JTG D60-2004)6公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)7公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85)8公路工程抗震设计规范(JTJ 004-89)9公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)10公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 012-94)11城市道路设计规范(CJJ 37-90)12公路工程水文勘测设计规范(JTGC30-20
10、02)13公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)14公路工程基本建设项目设计文件编制办法(96年版)15道路工程制图标准(GB0162-92)四、气象与地质(一)气象1、气候特征1.气温 常州市多年平均气温15.5,一月份最冷,平均气温仅2.4,七月份最热,平均气温28.2,极端最低气温-15.5,极端最高气温为39.4。2.降水多年平均降水量1071.5毫米,年平均降水日(降水量等于或大于0.1毫米)127.5天。全年12月份降水量最少,平均仅33.9毫米;六、七两月为“梅雨”季节,降水量占全年的1/3。3.风多年平均风速为3.0m/s;常风向为ESE向,频率为13%,强风向为ESE,多
11、年瞬时最大风速24m/s,大风日数(风力7级)平均6天,年最多19天。4.雾多年平均雾日为29.9天,年最多雾日为56天,年最少雾日为17天。(二) 地质本桥初步设计钻地质孔8个,合计进尺704.95米。桥址区工程地质概况如下:第四系全新统(Q4)1b填土:主要为路基填土或建筑地基填土,杂色,常为粘土夹碎石、石灰、煤碴等,部分为杂填土。层厚0.62.3m。1-2a粘土:黄灰色、灰色,可塑,局部含腐植物,中等压缩性。顶面埋深2.3m,层厚2.2m;推荐地基土容许承载力o=110kPa,钻孔桩桩周土极限摩阻力i=30kPa。第四系上更新统(Q3)2-1粘土、亚粘土:灰黄色、黄灰色,硬塑,夹铁锰结核
12、,中等压缩性。层顶面埋深0.64.5m,层厚3.87.3m;推荐地基土容许承载力o=220240kPa,钻孔桩桩周土极限摩阻力i=5560kPa。2-2亚粘土:灰色,夹粉砂,软塑可塑,中等压缩性。层顶面埋深8.3m,层厚9.5m;o=120140kPa,i=3040kPa。2-3粉砂:灰黄色,灰色,饱和,中密为主。顶部为稍密,往下渐密实。层顶面埋深6.79.4m,层厚8.111.0m;局部尖灭。o=140180kPa,i=3545kPa。2-3a亚粘土:灰色,夹粉砂或亚砂土薄层,部分夹腐植物,流塑,中等-高压缩性。层顶面埋深17.517.7m,层厚2.39.9m;o=90110kPa,i=20
13、30kPa。2-3e腐植物层:黑色,高孔隙比,高压缩性,夹亚粘土,埋深17.8米,厚4.0米,局部分布。3-1粘土、亚粘土:灰黄色、灰色,可塑-硬塑,中等中偏低压缩性。含铁锰结核。层顶面埋深20.029.6m,层厚8.711.0m;o=200270kPa,i=5065kPa。3-2粘土:黄色,灰色,夹粉砂,含腐植物,软塑流塑,中高压缩性。层顶面埋深21.431.0m,层厚5.513.2m;o=100110kPa,i=3035kPa。第四系中更新统(Q2)4-1粘土、亚粘土:灰黄色、黄灰色,部分夹砂礓(桩基施工时应予以注意),硬塑,部分坚硬,夹铁锰结核,中等压缩性。土质较好,厚度大,层位稳定,是
14、良好的桩基持力层。层顶面埋深36.143.2m,层厚10m;推荐地基土容许承载力o=240320kPa,钻孔桩桩周土极限摩阻力i=6075kPa。4-1a亚粘土:灰黄色、灰色,夹粉砂,可塑软塑,中等压缩性。层顶面埋深34.636.5m,或夹于4-1层之中;o=160180kPa,i=4045kPa。4-1c粉细砂,部分为中粗砂:灰色,灰黄色,饱和,密实状态为主。层顶面埋深63.967.0m,未揭穿,部分以透镜体状夹于4-1层之中;o=200400kPa,i=5065kPa。五、主要材料(一)混凝土:主、引桥主梁及V腿采用C50混凝土,拱桥主拱肋内灌注C50微膨胀混凝土;主、引桥桥面调平层混凝土
15、采用C40混凝土;引桥墩身采用C40混凝土;主、引桥承台及桥台采用C30混凝土;主桥及引桥部分桩基采用C25混凝土;引桥部分桩基采用C30混凝土;主、引桥支座垫块采用C40混凝土。上述混凝土质量要求应符合公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)及轻骨料混凝土结构设计规程(JGJ12-99)的有关规定。(二)主要钢材1普通钢筋:采用、级钢筋,其技术标准必须符合GB13013-91和GB1499-98的有关规定。2钢板和钢构件:(1)钢材拱肋主体结构、临时匹配件和临时连接件、锚具垫板、临时拱铰构件、基础预埋钢板和横梁等均采用Q345qC钢材,钢材性能应符合GB/T714-2000的要求。(2
16、)螺栓各部位连接用螺栓采用10.9S级钢结构高强度大六角头螺栓,应符合GB1228-91的要求,螺母采用10H级大六角头螺母,垫圈采用HRC3545高强度圆垫圈,应分别符合GB1229-91和GB1230-91的要求。(3)焊接材料焊接材料采用与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条,且应符合相应的国标要求。3吊杆吊杆采用OVM917高强平行钢丝成品索。成品索高强钢丝技术标准为:弹性模量:2.05105Mpa;标准强度:1670Mpa。4预应力钢绞线预应力钢绞线采用符合ASTMA416-97(270级)标准的钢绞线,其公称直径j15.24mm,钢绞线面积140mm2。钢绞线标准抗拉强度Ryb=186
17、0Mpa,Ey=1.95105Mpa,松弛率为2.5。5系杆按照体外预应力的模式设置,系杆采用可换式钢绞线成品索(27-j15.24),Ryb=1860MPa。6其它材料本桥使用的其它材料技术指标参见相关图纸。六、主要设计要点(一) 总体设计1.桥跨布置常州运河改建河道拓宽为90m,其通航净空要求为70x7m,桥轴线与新建运河呈98.065夹角,考虑景观及航运影响,主桥采用主跨108米斜桥正做一跨跨越运河,由于312国道的影响,主桥边跨采用35m。武进侧引桥分两跨跨越312国道,在312国道中央分隔带设置独柱墩,常州侧主桥边跨跨越规划中的运河北路。全桥布跨为:主桥为35+108+35=178米
18、 V腿单肋系杆拱。武进侧引桥为430+29+25.763=174.763米双幅斜腹板预应力混凝土现浇连续箱梁。常州侧引桥为630=180米全桥桥长为532.763米。2.平面设计根据常州市城市道路规划,主桥区段为直线段,武进侧及常州侧引桥均进入圆曲线段,其半径分别为3000米和1000米。3.纵断面设计桥梁纵断面有以下控制要点条件:(1) 运河通航净高按707m考虑。(最高通航水位3.69米)。(2) 312国道行车道净空要求不少于5m,(其路冠高程为3.995米)。(3) 运河北路净空要求不少于4.5米。本桥纵坡采用3.5%,考虑主桥及跨312国道引桥区段非机动车道通行,凸曲线半径采用400
19、0米,竖曲线交点设于K2+000.800。4.横断面设计主桥断面考虑拱肋的布置于桥面中心处设3米分隔带。主桥及跨越312国道部分引桥宽度:1.75(人行道)+3(非机动车道)+0.5(护栏)+11.5(快车道)+3(分隔带)+ 11.5(快车道) +0.5(护栏)+3(非机动车道)+ 1.75(人行道)m=36.5m。其余引桥横向布置为:0.5(护栏)+11.5(快车道)+3(中央分隔带)+11.5(快车道)+0.5(护栏)m=27m另外,引桥及桥头引道两侧设桥下辅道横向布置:7(机非混行道)+2(人行道)=9米宽跨运河及312国道桥梁两端共设4个6米宽人行梯道主桥横向布置 引桥横向布置桥头路
20、桥分界高度不大于4.0m,全桥设7道伸缩缝,主、引桥设6cm砼调平层, 10cm沥青砼桥面铺装,桥台搭板长度为8.0m,台后挡墙防护。(二)主桥1.结构分析(1)主桥上部结构分析采用桥梁博士程序进行计算。分别包括成桥状态下恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变、温度变化等荷载作用的计算。计算中按有关规范规定对各种荷载进行不同的荷载组合,对结构的强度、刚度和应力做了验算。 (2)主桥上部结构施工阶段计算,按照施工顺序及工艺,对每一施工过程用桥梁博士程序分别对各梁段施工过程中的内力、应力、挠度进行了计算和验算。(3)下部结构的分析计算,按群桩对下部结构进行分析计算。桩基承载力按摩擦桩进行计算。2.主梁
21、结构边跨主梁为单箱四室等高截面,顶板宽36m,设双向2%横坡,底板宽16m,梁高3.0m。V腿高9m,截面为216m矩形截面。边跨主梁靠中跨侧设牛腿与中跨相连,中跨主梁采用单箱双室截面,主梁外形与边跨一致,主梁每隔4.5m设一横梁,横梁宽为0.30.8m。3.拱肋拱肋为钢结构箱形构件,线形为二次抛物线,矢高21m,跨度90m,矢跨比1/4.29。拱肋截面为2m2m的箱形截面,拱趾约8m长范围填充混凝土,拱肋壁板拱顶厚24mm。拱底厚32mm。4.吊杆 吊杆在每个吊点处采用双吊杆形式,横向间距0.8m,顺桥向间距4.5m,全桥共17对。吊杆采用OVM917高强平行钢丝成品索。5.系杆 系杆采用O
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