设计交底

复旦大学施工图设计交底乌弄龙水电站库周交通复建工程康达桥、永仁桥二〇一四年八月复旦大学康达大桥一、工程概况康达桥是库周交通复建工程的组成部分，是康达村与对岸德维二级公路连接的最便捷的交通通道。复建康达桥桥址位于旧康达桥上游约200m处，桥梁全长165.1m，主桥为1×100m装配式钢筋混凝土箱型拱桥，桥宽净7.0m，设计荷载为单车20t。公路等级：等外路，恢复原通行能力；设计荷载：单车20t（二轴，前轴70kN，后轴130kN，两轴间距4.0m）人群2.5kN/m²；设计车速：10km/h；桥面横坡：行车道双向2%横坡；设计洪水频率：1/50，对应水位高程：1911.58m（回水位）；通航要求：无；地震动峰值加速度：0.1g，相应地震基本裂度Ⅶ度。二、采用的主要技术指标三、工程设计——桥梁设计之主桥设计1、总体布置桥梁主跨采用桥型为装配式钢筋混凝土箱型拱桥，引桥采用现浇钢筋混凝土板桥。桥跨布置为16m+107.9m（上承式钢筋混凝土箱型拱桥）+2×16m，桥梁总长165.1m，桥宽7.0m。左岸桥台控制点高程约1940.773m，右岸桥台控制点高程为1935.820m。桥面横向设双向2.0%的横坡，主桥设3%的纵坡。2、主桥结构主桥箱型拱净跨径100m，净矢高20m，矢跨比1/5；采用悬链线拱轴，拱轴系数m=1.756，计算跨径l＝101.078m，计算矢高f＝20.205m；拱轴线位置y=0.811m，y＝0.689m。主拱采用预制与现浇组合的箱型截面，预制拱箱高度1.5m，分2个边箱和2个中箱共4个箱室，拱箱间和拱箱顶采用同标号微膨胀混凝土现浇浇筑成整体，现浇拱背混凝土厚度为0.1m，拱脚加厚段0.3m，跨中组合截面高1.6m，拱脚组合截面高1.80m。拱圈预拱度采用抛物线设置。预制边箱和中箱横隔板均为10cm厚，拱上立柱底端设置两道横隔板。中横隔板组合拼装时距离预制拱箱上缘为6cm，距离预制拱箱下缘为14cm，端横隔板组合拼装时距离预制拱箱上、下缘均为21cm，中横隔板底端中部设置直径为8cm的排水孔，拱箱下部设置φ8cm排水孔，顶部设置φ8cm排气孔。拱箱采用分段预制吊装，双基合龙方式。拱圈设置预拱度0.20m，采用抛物线线型。边、中拱箱纵向均设置5段，最长22.9m，最大件预制重量580kN。节段与节段之间接头采用钢板焊接而成，横向设置0.6m（宽）×0.7m（高）六边形C40微膨胀钢筋混凝土联系梁，全桥共6道。三、工程设计——桥梁设计之主桥设计考虑到拱脚受力较大，拱脚处设置长度0.9m的加长段，待拱脚段安装就位后，临时固定，拱肋全部安装调试完毕后，在浇筑封拱C40微膨胀二期混凝土。拱上建筑采用梁式建筑型式，全桥采用简支腹孔，腹孔跨径8.3m，由立柱、帽梁、桥面板组成。各尺寸详见图纸。为保证受力均匀和结构的整体性，立柱下端设置钢筋混凝土垫梁，垫梁钢筋必须和现浇层钢筋焊接，并设置3道小暗柱和拱箱相连。桥面板采用装配式钢筋混凝土简支空心板梁，梁高0.5m，沿桥横向共设置6片梁。梁下设橡胶支座支承于盖梁上。左右岸拱座基础均采用混凝土实体桩基承台结构，建基面最底高程1906.9m，位于平水期常水位（高程1802.7m）以上，其中左岸拱座高6.5m，横桥向宽10m，纵桥向长度8.7m；右岸拱座高6.5m，横桥向宽10m，纵桥向长度8.7m。两岸拱座分别设置竖直桩和倾斜桩基础，右岸竖直桩径1.5m，桩长7.0m，基底采用2.5m扩大头结构，斜桩断面为1.5m×3.0m城门洞形式，桩长7.0m，基底采用4.0×2.5m扩大头结构；左岸竖直桩径1.5m，桩长13.0m，基底采用2.5m扩大头结构，斜桩断面为1.5m×3.0m城门洞形式，桩长12.0m，基底采用4.0×2.5m扩大头结构；建基面（底面和后侧面）容许承载力设计要求不小于1.2MPa。三、工程设计——桥梁设计之引桥及附属设计引桥结构右岸引桥上部结构采用16m跨现浇钢筋混凝土板梁桥，板梁高厚0.9m，桥面宽7.0m，翼缘悬挑1.0m。左岸引桥上部结构采用2×16m跨钢筋混凝土连续板弯梁桥，板厚0.8m，桥面宽7.0m，翼缘悬挑0.65m。在平曲线上设置2%的超高，超高渐变段位于平曲线之外的直线段上，渐变段长度均为15m。引桥3号桥墩均为圆柱式排架墩，墩身直径均为1.3m，墩高13.5m；基础均为钻孔灌注桩基础，桩径1.4m，桩长18m，桩底均须嵌入弱风化基岩内。0号桥台为U型桥台，桥台总宽12.36m，台身高6m，下设1.5m扩大基础；4号桥台为U型桥台，总宽7m，下设1.5m厚承台及桩径为1.4m的钻孔灌注桩基础，桩长25m，共设4根桩。桥面附属结构主桥桥面整浇层采用10cm厚钢筋混凝土结构，桥面铺装采用钢筋混凝土结构，厚度为8cm；右岸引桥现浇板梁桥面整浇层厚度为10cm~17cm，其中桥梁中心线处17cm，桥面边缘10cm，桥面铺装层厚度为8cm。整浇层与铺装层之间按标准设置水泥基渗透结晶型刚性防水涂料。全桥纵向共设4道伸缩缝。伸缩缝采用模数式80型伸缩装置，主桥伸缩缝共设置2道，引桥桥台处设置2道。支座采用圆形板式橡胶支座和四氟板式橡胶支座四、主要材料（1）混凝土C40混凝土：桥面铺装、桥面整浇层、预制钢筋混凝土空心板梁、预制拱箱和现浇部分及封拱混凝土，拱箱间浇筑的横系梁采用C40微膨胀混凝土。C30混凝土：两岸拱座基础，桥墩墩身、帽梁、系梁、以及桥台台帽、台身、承台、搭板和桩基混凝土。（2）普通钢筋钢筋级别、强度及弹性模量应满足《规范》（JTGD62-2004）第3.2节、《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》国家标准第1号修改单的公告（2012年35号）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）的规定；凡钢筋直径12mm者，采用HRB400钢筋；凡钢筋直径12mm者，采用HPB300钢筋。设计采用钢筋为HPB300级和HRB400级钢筋。（3）钢材预制拱箱预埋型钢、拱箱间连接钢板、拱座预埋型钢和钢板均采用Q345qC钢材，预制空心板梁、人行道板、桥面系栏杆均采用Q235钢材。其化学成分及力学性能符合《桥梁用结构钢》（GB/T714-2008）、《碳素结构钢》（GB700-2006）的要求。焊接材料的牌号及规格应根据本桥相应的焊接工艺评定试验结果确定，并应优先选用塑性、韧性较高、抗裂性好、适合全位置焊接的酸性、低氢型焊材料。（4）伸缩缝、支座本桥选用支座形式为板式橡胶支座，其材料质量和技术性能应满足《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2004）的要求。伸缩缝采用模数式伸缩装置80型，其采用的材料和成品的技术要求应符合《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）的有关规定。五、结构耐久性要求1、场地类别与耐久性基本要求按照《规范》（JTGD62-2004）的规定，本桥所处的环境类别为Ⅰ类（温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀性的水或土接触的环境），Ⅰ类环境对结构混凝土C30耐久性的基本要求如下：最大水灰比为0.55，最小水泥用量275kg/m3，最大氯离子含量0.10%，最大碱含量1.8kg/m3。对于本桥主拱箱等采用C40混凝土浇筑的结构，耐久性的基本要求为：最大水灰比为0.40，最小水泥用量400kg/m3，最大氯离子含量0.10%，最大碱含量1.8kg/m3。2、混凝土保护层要求钢筋混凝土保护层厚度在满足图纸中规定的要求外，还必须满足以下要求：（1）基础和桩基承台受力主筋最小保护层厚度不小于50mm（基坑底面有垫层或侧面有模板）和70mm（基坑底面无垫层或侧面无模板）；（2）墩身、台身、梁、板、拱圈、拱上建筑等的受力主筋最小保护层厚度不小于30mm；（3）人行道构件和栏杆的受力主筋不小于20mm；（4）箍筋净保护层厚度不小于20mm；（5）缘石、护拦等行车道构件不小于30mm；（6）收缩、温度、分布、防裂等表层钢筋不小于15mm。3、抗渗与抗冻要求本桥主拱箱拱脚段处于水位变动区，根据坝址区主要气象要素表，最冷月1月平均气温为3.7℃，可以不考虑水位变动区混凝土抗冻要求。位于设计水位以下混凝土的抗渗性要求，其中拱土的抗渗等级选用W12级，桥墩混凝土的抗渗等级选用W6级。设计水位以上的混凝土不作抗渗要求。六、施工要点1、施工平面布置桥位所在区属典型的高山峡谷地貌，桥梁施工的布置方案应遵循因地制宜、有利生产、经济合理的原则。工程施工场地布置主要有拱箱预制场、小型件预制场、材料堆放场、材料加工场、小型预制件堆放场、混凝土拌合站以及施工管理用房等。本工程桥位处两岸山体陡峻，施工场地主要布置在桥位左岸公路旁葡萄园平台上，作为拱箱预制拼装、材料堆放和材料加工等的主要施工场地，施工平台控制高程1940m～1945m。桥位处两岸坡面陡峭，基岩强度较高，可设置施工缆索系统，将缆索系统通过预应力锚索锚固在坡面山体上。过江交通较为便利，可通过桥位下游的桥梁将材料、机具、人员和设备运往施工场地。2、施工工期本工程初步拟定施工总工期为20个月。六、施工要点——拱座1、临时工程施工工程临时工程施工主要有筑岛围堰、施工便道、施工缆索及必要的便桥、场地平整等。施工筑岛围堰时，施工单位可根据自身施工技术条件和经验对拱座基础施工围堰高度、堰型及结构型式等需进行详细的施工组织设计，并报送监理工程师批复后方可实施。其他临时工程请参照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）的有关施工技术要求进行施工。2、拱座及桩基开挖左右岸拱座基础建基面位于平水期常水位以上，基础开挖面大，开挖方量大，需要好的开挖支护措施和安全保障，在开挖施工时做好基坑防护措施。基础开挖应制定严格的施工组织设计程序，编制严密的施工维护和处理突发事件的措施，确保基坑开挖合理有序的进行。基础开挖时，覆盖层采用人工开挖或机械开挖，强风化和弱风化基岩使用松动爆破方式进行小范围爆破开挖，严禁采用大范围、大药量的爆破方式，以免对拱座基础后背建基面以及上部边坡土体的扰动和破坏。拱座斜桩采用人工挖孔，施工要点如下：（1）施工中应加强有害气体浓度检测，加强通风和安全防护措施，确保施工安全。严禁斜桩双孔同时开挖。（2）挖孔时，应注意施工安全。挖孔工人必须配有安全帽、安全绳、必要时应搭设掩体。提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，应经常检查。井口应采取措施，防止土、石、杂物落入孔内伤人。挖孔工作暂停时，孔口必须罩盖。六、施工要点——拱座（3）孔内岩石须爆破时，应采用浅眼爆破法，严格控制炸药用量，并在炮眼附近加强支撑和护壁，防止震塌孔壁。因孔深大于5m，必须采用电雷管引爆。桩孔内爆破后，应先通风排烟15min并经检查确认无有害气体后，施工人员方可进入孔内继续作业。爆破作业安全管理应按《爆破安全规程》（GB6722-2011）中的有关规定执行。（4）按设计图纸要求进行分段支护并做好固结灌浆，桩基中心允许误差应满足施工规范要求。（5）挖孔达到设计深度以后，应清除孔底松土、沉渣、杂物；如地质复杂，应用探明孔底以下地质情况，并报经监理人复查认可后方可灌注混凝土。（6）施工严格按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）执行。3、拱座混凝土的浇筑大体积混凝土的浇筑应在气温较低时进行，应参照下述方法控制混凝土水化热温度。大体积混凝土材料要求及配合比设计应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）中大体积混凝土有关规定。（1）减少浇筑层厚度，加快混凝土散热速度。（2）混凝土用料要遮盖避免日光暴晒，用冷却水搅拌混凝土以降低入仓温度，并用常流水法进行混凝土养护工作。（3）浇筑大体积拱座混凝土时，必须在混凝土内埋设冷却管通水冷却。（4）混凝土浇筑后要注意覆盖保温，加强养生；遇气温聚降的天气应注意保温，以防裂缝。六、施工要点——拱箱1、拱箱预制桥主跨预制拱箱为桥梁的重要受力构件，要求在预制拱箱前必须核对和掌握拱箱的结构尺寸，并考虑设置预拱度后对预制拱箱尺寸的影响，必须严格保证钢筋的焊缝长度和焊接质量，混凝土浇筑必须振捣密实，严格控制预制拱箱各部位（尤其是接头处）的平整和光滑，严禁预制拱箱