桥梁设计要点

桥梁设计要点一、结构计算要点1、根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第1.0.6条要求，公路桥涵结构的设计基准期为100年，市政桥涵据此采用设计基准期100年，各类主要构件及其使用材料应保证其设计基准期要求。2、汽车荷载根据道路、公路等级分别采用公路-I级、公路-II级，特殊荷载根据业主要求确定。桥梁设计安全等级根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第1.0.9条，分为一级、二级、三级，重要性系数根据设计安全等级确定。设计中注意按照单孔跨径确定，对多孔不等跨径桥梁，以其中最大跨作为判断标准，同时在设计中结构重要性系数应大于等于1.0。3、抗震设计标准：青岛市桥梁抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g。其他地区及有特殊要求桥梁根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A规定的烈度和地震加速度，结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。4、环境类别根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第1.0.7条确定，并按照要求提出相应的耐久性的基本要求。5、混凝土保护层厚度根据环境类别确定，详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第9.1条，当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时，应在保护层内设置直径不小于6mm，间距不大于100mm的钢筋网（主要用于承台下层）。6、护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》（JTGD81-2006）和《公路交通安全设施设计细则》（JTG/TD81-2006）确定，中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。7、桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。8、预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算，并满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第6.3条的规定。9、普通钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件，在正常使用极限状态下的裂缝宽度，应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算，其宽度限制根据环境类别确定，详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第6.4.2条。10、T形截面梁的翼缘有效宽度和箱形截面梁在腹板两侧上下翼缘的有效宽度应根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第4.2.2条和4.2.3条进行断面折减。各类受力筋应布置在有效宽度范围内。11、由于日照正温差和降温反温差引起的梁截面应力，可按附录B计算。竖向日照温差梯度曲线可按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第4.3.10条计取，桥面混凝土铺装层不计入温度梯度，沥青混凝土铺装层厚度大于10cm的按照14度计算。12、桥涵设计车道数应符合《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）表4.3.1-3的规定。多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时，由汽车荷载产生的效应应按表4.3.1-4规定的多车道折减系数进行折减，但折减后的效应不得小于两车道的荷载效应。汽车荷载应考虑1.15的偏载系数。单车道匝道须按两车道布载，但对于抗扭计算及抗倾覆计算需同时考虑单车道进行验算。13、汽车荷载冲击力应按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第4.3.2条进行计算。14、人群荷载标准值按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第4.3.5条和《城市桥梁设计准则》（CJJ11-93）规定，选大值计算。15、上部结构计算应根据实际情况考虑支座不均匀沉降，并复核基础是否满足设定的沉降要求。16、全预应力箱梁计算不应考虑普通钢筋效应，预应力张拉控制应力δcon≤0.75fpk。17、预应力布置必须考虑纵向钢束与横向钢束以及钢束与钢筋之间的交叉影响（横梁处顶底板横向普通钢筋取消），预应力箱梁均采用塑料波纹管，计算参数μ、k选取规范上限（采用塑料波纹管，μ＝0.17，k＝0.0015），具体采用值应在设计说明中声明，并强调施工前应实测参数，若在规范要求的范围内方可施工。钢束张拉以应力和伸长量双控制，当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内，实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响18、弯桥计算须计入离心力的作用（采用车辆荷载），并提供横桥向水平力作为下部结构设计资料，以便进行墩柱设计。19、横向风载的计算时应考虑防噪声屏的影响，尤其是在匝道桥计算时必须计入。二、材料要求1、混凝土标号：根据环境类别和耐久性要求确定。上部结构：预应力混凝土桥梁不低于C40；普通钢筋混凝土桥梁采用C30、C35和C40；桥面混凝土层厚度不小于8cm，采用防水混凝土，标号与主梁一致，并不小于C40；防撞体混凝土标号同主梁；墩台身及灌注桩和承台应根据环境类别选用C30、C35，墩身布设预应力的不低于C40。2、钢筋要求：钢筋：一般采用HRB335，吊环、螺旋筋等采用R235。钢绞线：采用GB/T5224-2003标准的直径为φs15.2标准强度为fpk=1860MPa的低松弛钢绞线。3、石材：不得低于《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)）第3.2条和第3.3条的要求，并提出相应的石材强度、抗冻指标和软化系数。设计中应对拉石提出要求。4、锚具：采用OVM锚固体系和张拉机具控制结构构造厚度、张拉空间等。5、混凝土配制应选用优质水泥和级配良好的优质骨料。水泥及骨料品质应符合交通部部颁标准的有关规定，要严格控制骨料及拌和水的氯离子含量。详见本文第四章节的耐久性设计要求。6、普通钢筋采用R235和HRB335钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的规定。7、钢板应采用《桥梁用结构钢》（GB/T714-2000）规定的Q235B和Q345qD钢板。焊接钢板应满足可焊性要求。8、预应力钢绞线技术标准应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）,公称直径为15.2mm，抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，计算弹性模量为1.95×10E6Mpa。9、后张纵向预应力钢束均采用塑料波纹管。塑料波纹管技术标准应符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529-2004）的规定。钢束注浆采用真空压浆工艺，水泥浆标号不低于主梁混凝土标号。三、桥梁结构尺寸1、桥梁断面根据桥梁总体确定，局部大跨径根据实际情况调整，但需落实净高能否满足桥下净空要求。2、横坡的设置：采取保持梁高不变，箱梁整体起坡，支承处采取调整柱顶高程的办法，在支承处设有调整梁底面水平的纵横向楔块。主桥与匝道桥应连接圆顺，并根据道路竖向设计实现横坡的过渡。3、箱形截面梁顶、底板的中部厚度，不应小于板净跨径的1/30，且不应小于200mm。为满足受力和布置钢束的要求，箱梁的顶板厚度不宜小于220mm，底板厚度不应小于200mm，中腹板厚度不宜小于400mm，边腹板不宜小于470mm。曲梁边腹板适当加厚。标准段箱室净距建议4~5米。4、当腹板及底板宽度有变化时，其过渡段长度不宜小于12倍腹板宽度差，顶板不加厚（需加50×50cm腋角）。5、箱梁设进风孔、排风孔，管材材料采用HDPE，外径7cm，壁厚5mm，环刚度不小于5Kpa，施工时应定位准确，底板进风孔兼作排水口，顶面略低于梁底板顶面；腹板腋角下侧设排风孔。6、半径小于240m的弯箱梁应设跨间横隔板，其间距不应大于10m。7、边支座中心线至伸缩缝中心线的垂直距离根据支座大小和伸缩缝宽度确定：主桥缝宽=10cm的，偏移量不小于0.55米；10cm的偏移量不小于0.60米；匝道桥均偏移0.60米。立柱尺寸需按最大支座的实际尺寸复核。8、支座必须设支座垫石以利于后期养护、维修和更换支座；支座垫石竖向钢筋直径不小于16mm。支座类型按照计算结果提高一个等级选用。9、160mm型伸缩缝处梁端设置槽口，宽40cm，高25cm。10、钻孔灌注桩的中心间距按照2.5倍的桩径控制。四、耐久性设计要求1、注明桥梁的环境类别、设计基准期。2、按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第1.0.7条要求提出相应的耐久性基本要求，包括最大水灰比、最小胶凝材料用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量、最大碱含量、混凝土的抗冻等级等。3、根据环境类别注明混凝土结构的保护层厚度以及裂缝限制。4、混凝土28d龄期的氯离子扩散系数DRCM值小于7*10-12m2/s，其试验检测方法应符合《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/TB07-1-2006）。抗冻混凝土应掺入适量引气剂，其拌合物的含气量按现行的《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）规定采用。5、混凝土宜采用非碱活性集料，掺合料中如有硅灰，其含量应小于胶凝材料质量的8%，混凝土各技术标准应符合交通部部颁标准的有关规定。6、混凝土配制应选用优质水泥和级配良好的优质骨料。水泥及骨料品质应符合交通部部颁标准的规定及其他相关技术规范要求，要严格控制骨料及拌和水的氯离子含量。7、业主和运营管理单位在使用过程中需进行定期维修与检测，确保结构安全。8、桥面设置合理的雨水收集和排放系统，并采用可靠的防水措施，确保雨季交通不受影响。9、水泥要求：尽量采用水化热较低的水泥，控制水泥细度及C2S（硅酸二钙）含量，水泥中的C3A（铝酸三钙）含量不宜超过5%，水泥细度不宜超过350m2/Kg,游离氧化钙不宜超过1.5%。宜采用C2S（硅酸二钙）含量较高而水化热较低的硅酸盐类水泥品种。选用耐腐蚀性能较好的水泥品种。不宜单独采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料配置混凝土，也不宜单独采用抗硫酸盐的硅酸盐水泥配置混凝土，建议掺加大掺量或较大掺量矿物掺和料，并宜加入少量的硅灰。10、粉煤灰等矿物掺合料要求：粉煤灰是配置耐久性混凝土的重要组分，配置耐久性混凝土应适当掺加粉煤灰等矿物掺合料，掺合料应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）等规范要求。11、骨料要求：骨料应洁净、质地坚硬（压碎指标不大于14%，吸水率不大于2%）、级配合格（针片状颗粒含量小于7%）、粒径形状好。粗骨料堆积密度大于1450Kg/m3，即孔隙率不超过43%，C40及以上混凝土所选粗骨料压碎值不大于10%，吸水率不大于2%，不宜采用有潜在碱活性物质的粗骨料。粗骨料的最大公称粒径不宜超过保护层厚度的2/3，且不超过钢筋最小净距的3/4。粗细骨料组成应按连续密实级配要求，确定组成比列，以单位体积容重最大、空隙率最小、混凝土和易性最好为目标。细集料应为级配良好的中粗河砂，不得采用海砂。12、外加剂要求：所选用的混凝土外加剂产品性能指标应符合《混凝土外加剂》（GB8076-1997）及相关标准。选定外加剂前，必须与所用水泥进行化学成分和剂量适应性检验。化学成分不适应，不得使用；应通过不同减水剂掺量与混凝土减水率试验曲线找出该减水剂的最佳掺量；如果采用复合型外加剂，在满足减水率和工作性能的同时，还应满足缓凝时间、塌落度损失等多项指标要求，建议选用超高效减水剂。任何提高早强的措施都不利于后期强度和耐久性，建议不掺加早强剂。不得采用含有氯盐的防冻剂和其他外加剂。13、混凝土配合比要求：应限制混凝土中胶结材料的最低和最高用量。在满足胶结材料最低用量前提下，尽可能降低硅酸盐水泥用量。但不得降低混凝土的密实度。要求施工前应对拟采用的配合比进行试件检验（要求与现场同环境），达到要求后方可进行施工。14、混凝土保护层垫块的强度和密实性应高于构件本身混凝土，宜采用水灰比小于0.4的砂浆、豆石混凝土。桩基采用混凝土垫块，取消桩基侧向限位钢筋。15、绑扎垫块和钢筋的铁丝不得伸入保护层内。16、混凝土保护层尺寸允许偏差按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的要求执行。17、构件不得使用海水养护，钻孔桩成孔、清孔用水应使用淡水。如果施工条件不允许时，可使