XX桥梁结构设计

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1、一、概述：（一）设计依据：1、xx公司提供的商务区电子版地形图，电子版道路图纸，电子板河道及景观图纸；2、甲方确定的规划河底宽度为20米，设计最高水位4.8米，设计河底高程2.0米；3、桥梁方案汇报会确定桥位和桥型布置方案；4、xx公司其它要求。（二） 工程概况：二级桥包括涵洞两座，位置分别在规划一路与水街交叉处和规划二路与水街交叉处，新区商务区水街规划河底宽度为20米，设计最高水位4.8米，设计河底高程2.0米，其中按3-6m框架涵设计，道路规划宽度为20米，两侧景观带按景观要求设计。框涵俩侧按悬挑结构设计。二、桥梁工程场地地质条件、水文地质条件等介绍（一）自然、气候条件天津市属于暖温带半湿

2、润季风气候，位于大陆性与海洋性气候的过渡带上，四季分明。冬季受蒙古冷高气压控制，盛行西北风；夏季受太平洋副热带高气压左右，多为偏南风。气候特点是：春季干旱多风，冷暖多变；夏季温高湿重，雨热共济；秋天天高云淡，风和日丽；冬季寒冷干燥，雨雪稀少。年平均气温11.112.3，七月平均气温26以上，一月份平均气温-4以下，偶然最高温40.3，极端最低温-21。年平均降水量为550680mm，一日最大暴雨量304.4mm。每年69月为汛期，平均雨日34天左右，占全年总降水量的73%以上，冬季雨雪量只占全年总降水量的1%3%。（二）拟建场地概况拟建场地位于华北平原北部，属滨海冲积平原，地貌单一，场地地表略

3、有起伏。本次勘探揭示埋深50.00m以上的地层属海相、陆相沉积地层。（三）地质条件及地下水情况1、场地地形地貌、场地土土质特征及分布规律根据岩土工程技术规范（DB29-20-2000）第3.2节、附录A及本次勘察资料，本次勘探50.0m深度范围内，场地土按成因年代可分为9层，按物理力学性质进一步划分为18个亚层。各层土的土质特征及分布规律描述如下：（1）人工填土层（Qml）主要由素填土（地层编号）组成，厚度0.301.20m，黄褐色，主要粘性土组成，含少量植物根系，水平方向分布连续。人工填土填垫年限小于十年。02、04、06号孔夹有厚度0.30.4m的灰黑色坑底淤泥质土。（2）全新统新近组坑底

4、淤积层（Q43Nsi）地层编号，该层土在本场地缺失。（3）全新统新近组古河道、洼淀冲积层（Q43Nal）系北运河洪泛冲积而成，层顶标高为5.951.75m，主要由上部的粘土、粉质粘土（地层编号为1）及下部的粉土（地层编号为2）组成：1粘土、粉质粘土，层顶标高为5.951.75m，厚度0.604.10m，灰黄色，可塑，含少量有机质，属中偏高压缩性土，水平方向分布不连续，在02、06#孔附近缺失。2粉土，层顶标高为5.851.15m，厚度1.002.70m，灰黄色,稍密，饱和，含少量有机质，夹粉质粘土薄层，分布不连续，属中压缩性土。（4）全新统上组河床河漫滩相沉积层（Q43al）地层编号，该层土在

5、本场地缺失。（5）全新统上组湖沼相沉积层（Q43l+h）层顶标高为2.35-0.38m，主要由上部的粘土（地层编号1），中部的粉土（地层编号2），以及下部粉质粘土（地层编号3）、粉土（地层编号4）组成：1粘土，厚度0.803.00m，灰黑色青灰色，可塑，含少量有机质及腐殖物，夹粉质粘土薄层，属中偏高压缩性土，水平方向分布连续。2粉土，层顶标高为1.55-2.44m，厚度0.705.70m，青灰色，稍密中密，饱和，含少量有机质，属中压缩性土，水平方向分布不连续，在20#孔附近缺失。3粉质粘土，层顶标高为0.05-4.29m，厚度0.505.00m，青灰色，可塑，含少量有机质，夹粉质粘土薄层，属中

6、偏高压缩性土，水平方向分布不连续，分布于1#桥、2#桥和46#桥（0112#、2023#孔）附近。4粉土，层顶标高为-2.58-7.85m，厚度0.502.50m，青灰色，稍密中密，饱和，含少量有机质，属中压缩性土，水平方向分布不连续，在3#桥和6#桥区域（1319#、22#、23#孔）缺失。（6）全新统中组浅海相沉积层（Q42m）层顶标高为-4.68-8.85m，主要由上部粘土、粉质粘土（地层编号1）和下部的粉土（地层编号2）组成：1粘土、粉质粘土，层顶标高为-4.75-8.85m，厚度1.604.00m，灰色，可塑，含少量有机质及贝壳，属中偏高压缩性土，水平方向分布不连续在1#桥局部和5#

7、桥区域（19#、21#、22#孔）缺失。2粉土，层顶标高为-4.68-10.85m，厚度0.504.10m，灰色，稍密中密，砂粘互层，含少量有机质及贝壳，属中压缩性土，水平方向分布不连续，仅在1#桥和2#桥、6#桥局部（0105#、17#、08#、10#、24#孔附近），以及5#、6#桥所在区域（1922#孔附近）有分布。（7）全新统下组沼泽相沉积层（Q41h）层顶标高为-7.95-11.35m，主要由粘土、粉质粘土（地层编号）组成，厚度0.504.10m，灰黑浅灰色，可塑，含腐植物及少量有机质，属中压缩性土，水平方向分布连续。（8）全新统下组河床河漫滩相沉积层（Q41al）层顶标高为-9.8

8、4-13.29m，主要由粉土（地层编号1）和粉质粘土（地层编号2）组成：1粉土，层顶标高为-11.28-13.29m，厚度1.203.80m，灰黄色，粉土，饱和，含铁质，夹粉质粘土薄层，属中偏低压缩性土，水平方向分布不连续，仅在2#桥所在区域（0712#孔附近）有分布。2粉质粘土，层顶标高为-9.84-15.08m，厚度1.006.20m，灰黄色，可塑，含铁质、少量蚌壳，夹粘土薄层和粉土薄层，属中压缩性土，水平方向分布连续。（9）上更新统五组河床河漫滩相沉积层(Q3eal)层顶标高为-14.45-17.38m，主要由粉质粘土（地层编号1）和粘土（地层编号2）组成：1粉质粘土，层顶标高为-15.

9、18-17.38m，厚度2.009.60m，黄褐色，可塑，含铁质、少量蚌壳，夹粘土薄层和粉土薄层，属中压缩性土，水平方向分布不连续，仅在5#桥局部（22#孔附近）缺失。2粘土，层顶标高为-14.25-23.85m，厚度2.5010.20m，黄褐色，可塑，含蚌壳，属中压缩性土，水平方向分布不连续，在2#桥6#桥局部（1012#孔、24#附近）以及3#桥所在区域（1318#孔附近）渐变为1粉质粘土。（10）上更新统四组滨海潮汐带相沉积层(Q3dmc)地层编号，该层在本场地没有分布。（11）上更新统三组河床河漫滩相沉积层(Q3cal)层顶标高-24.38-26.79m左右，主要由粘土（地层编号为11

10、1）、粉质粘土（地层编号为112）以及粉土（地层编号为113）组成：111粘土，层顶标高-24.38-26.79m左右，厚度2.5010.20m，灰黄色，可塑，含铁质、蚌壳、姜石，夹粉质粘土薄层，在05、13#、14#、17#、18#、23#、24#孔该层中部（层顶标高-27.71-31.08m左右，层底标高-31.41-35.44m左右）夹密实状的粉土透镜体（111t）,属中压缩性土。分布连续。112粉质粘土，层顶标高-28.78-35.44m左右，厚度2.808.10m，灰黄色，可塑，含铁质和少量蚌壳、姜石，夹粉土和粘土薄层,属中压缩性土。分布不连续，在1#桥和5#桥局部（05#、22#孔

11、附近）及4#桥区域（19#、20#孔附近）缺失。113粉土，层顶标高-31.15-40.25m左右，厚度3.5012.30m，灰黄色，密实，饱和，含铁质、蚌壳，属低压缩性土。水平分布连续。（12）上更新统二组浅海滨海相沉积层(Q3bm)层顶标高-40.31-43.58m左右，主要由粉质粘土（地层编号为12）组成，褐灰色，可塑，含姜石，夹粘土薄层，属中压缩性土，水平方向分布连续。本次勘察未揭穿该层，最大揭示厚度为4.50m，最低揭示标高为-47.88m。各岩土层详细分布情况详见钻孔柱状图及工程地质剖面图。2、不良地质作用、地质灾害及及特殊土本场地地面略有起伏，无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。

12、本场地标高1.75m以上，分布有厚薄不均的素填土（地层编号），主要由粘性土组成,可塑状态，在02#、04#、06#孔该层为灰黑色淤泥质土，厚度0.30.4m，为河底淤积而成，应清除；均为特殊性土。3、场地地下水水文地质条件（1）地下水位及地下水类型浅层地下水属于孔隙潜水类型，以大气降水补给，蒸发形式排泄为主，水位随季节略有变化。据区域水文地质资料，地下水位年变化幅度在0.501.00m左右。勘探期间测得场地地下水位如下：初见水位埋深1.502.40m，标高2.914.45m；稳定水位埋深1.302.10m，标高3.384.75m。（2）地下水及地表水水质及腐蚀性评价根据本次勘探所取地下水及地表

13、水水质分析报告，判定该场地地下水属Cl-SO42-HCO3-K+Na+-Ca2+-Mg2+型水，地下水PH值为7.347.76，为中弱碱性水；地表水属Cl-SO42-K+Na+型水，地下水PH值为7.687.81，为弱碱性水。水质分析结果详见水质分析报告。依据公路工程地质勘察规范(JTG C20-2011)附录K，就地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性进行评价。场地环境按类。（3）浅层地基土的渗透性L根据本次勘察室内渗透试验结果，提供本场地埋深20.00m以上各层土的渗透系数及渗透性如表3-4。/L浅层地基土渗透性表表3-1地层编号岩性垂直渗透系数KV(cm/s)（建议值）水平渗透

14、系数KH(cm/s)（建议值）渗透性等级1粘土、粉质粘土1.6E-62.1E-5弱透水2粉土1.8E-63.0E-6微透水1粘土4.5E-89.0E-8不透水2粉土7.2E-61.3E-5弱透水3粉质粘土3.4E-79.0E-8不透水4粉土5.1E-62.9E-5弱透水1粘土、粉质粘土2.3E-74.8E-8不透水2粉土9.6E-62.1E-6微透水粘土、粉质粘土3.3E-87.1E-8不透水1粉土1.2E-51.3E-5弱透水2粉质粘土4.5E-81.2E-7不透水（4）地基土承载力基本容许值L根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)和我公司有关技术标准，按层位、标高提供场

15、地埋深65.00米以上地基土承载力基本容许值fa0（kPa）见下表3-2。/L地基土承载力基本容许值 表3-2成因地层编号主要岩性标高段（m）fa0 (kPa)Q43N alL1/L粘土、粉质粘土4.56m以上（不含人工填土层）85L2/L粉土3.054.56m110Q43 l+hL1/L粘土-2.442.21m80L2/L粉土-5.44-4.85m120L3/L粉质粘土110L4/L粉土120Q42mL1/L粘土、粉质粘土-9.44-8.95m110L2/L粉土130Q41hL/L粘土、粉质粘土-10.74-10.18m120Q41alL1/L粉土150L2/L粉质粘土-15.64-4.45

16、m140Q3ealL1/L粉质粘土-17.38-23.85m140L2/L粘土120Q3calL111/L粘土-24.65-24.44m130L111t/L粉土-35.44-32.45m180L112/L粉质粘土-40.25-39.44m160L113/L粉土-40.25-44.44m180Q3bmL12/L粉质粘土-44.44m以下170本涵洞基底落在第1层上。（5）标准冻结深度根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)附录F，确定该场地标准冻结深度为0.60m。4、场地土液化判别及场地类别根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），该场地设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为

17、7度，设计基本地震加速度值为0.15g。根据勘查结果及宏观调查，判定本场地土无液化土层分布。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），确定场地类别为III类，场地土类型为中软场地土。一、设计规范及技术标准（一）采用的主要技术规范1、公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)2、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTGD62-2004)3、公路桥涵地基与基础设计规范 (JTG D63-2007)4、城市桥梁设计规范(CJJ 11-2011)5、城市桥梁抗震设计规范 (CJJ 166-2011)6、城市桥梁工程施工与质量验收规范 (CJJ2-2008)7、公路涵洞设计细则(J

18、TG/T D65-04-2007)8、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)9、中国地震动参数区划图(GB18306-2001)10、公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)11、公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)12、公路工程混凝土结构防腐技术规范 （JTG B07-01-2006）（二）设计技术标准1、设计基准期：50年。2、箱涵结构设计安全等级：二级。3、荷载标准：车辆荷载：公路-级。人群荷载：整体分析4.0kN/m2；局部分析：5.0kN/m²均布荷载或1.5kN集中荷载。4、地震基本烈度参照中国地震动参数区划图(GB18306-200

19、1)，桥梁工程区域地震动峰值加速度为0.15g。根据公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-012008)，桥梁抗震设防类型为B类，桥梁抗震设防措施等级为8级，E1地震作用下桥梁抗震重要性系数为0.43，E2地震作用下桥梁抗震重要性系数为1.3。5、河道：规划河底宽度为20米，设计水位4.8米，河底高程为2.0米。6、通航要求：无通航要求。7、横坡：机动车道双向横坡1.5%。8、铺装：与道路一致。9、坐标系统：1990年天津市任意直角坐标系。10、高程系统：1972年天津市大沽高程系，2008年高程二、主要材料规格1、混凝土：（1）箱涵结构：C40防水混凝土，抗冻耐久性指数70，抗渗等级W8

20、。（2）垫层素混凝土：C15；（3）栏杆基础：C35（4）翼墙混凝土：C352、普通钢筋：图中“”表示HPB235钢筋,“”表示HRB335钢筋。一、桥梁结构设计商务区五号箱涵跨越处河底宽度约为20米，设计水位4.8米，涵洞洞口处为满足景观需求，设置异型悬臂。（一）车行箱涵结构：箱涵长度为29.74米：分五个涵节，节长范围为56米；分节之间中间留2cm缝，并用浸沥青软木板填塞。悬臂部分长度为13米。根据河道设计断面及过水要求，箱涵的标准横断面总宽度为20m，断面形式为：0.5m(结构侧墙)+6.0m（净宽）+0.5m(结构侧墙）+6.0m（净宽）+0.5m(结构侧墙）+6.0m（净宽）+0.5

21、m(结构侧墙）=20m。箱体高度为3.0m。1、框涵主体结构（1）结构设置根据结构变形受力要求，综合考虑箱涵长度较长，箱涵分成五节，箱体的结构长度范围约为56m，缝宽2cm。（2）路面设置路面铺装与道路面层一致，设置于箱体结构顶板顶面上。（3）结构顶底板根据结构的受力要求，箱体的顶板和底板厚度为60cm。（4）结构侧墙根据结构受力要求，结构侧墙的厚度取为50cm。（5）基底承载力设计基底承载力为150Kpa。2、附属结构（1）涵洞出入口上端设置栏杆。二、桥梁耐久性设计：（一）本场地处于长期浸水和干湿交替条件下，场地地下水及地表水对混凝土结构均具弱腐蚀性，腐蚀介质为SO­42-；长期浸

22、水条件下，地下水及地表水对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，干湿交替条件下，地下水及地表水对混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性，腐蚀介质为Cl-。（二）耐久性设计：考虑到本工程所处环境对桥梁结构混凝土及钢筋有腐蚀，桥梁结构混凝土按环境作用等级采取防护措施，混凝土品质要求如下：1、结构混凝土最大水胶比为0.45，最大氯离子含量0.10，最大碱含量3.0kg/m3。2、混凝土掺和料应保证品质稳定、来料均匀，并符合混凝土用矿物掺和料应用技术规程（J10527）的要求，骨料和外加剂应符合公路工程混凝土结构防腐技术规范（JTG B07-01-2006)的有关要求。如采用新型胶凝材料原料，必须有可靠的科学试验依据

23、，证明其配制的混凝土耐久性能够满足工程使用的环境条件，并通过技术鉴定。一、施工要点及施工注意事项（一）施工放线：1、桥位图中，注意桥梁中心线与设计道路路中线的关系，请按坐标表施放。2、桥位放线后应反复核对夹角方向，注意翻阅相关图纸确定无误后方可开工，如有问题需及时与设计单位联系。（二）基坑开挖：所有结构均采用明挖施工。基坑施工根据既有的情况，可以采用放坡开挖基坑的方式；在开挖较深处，施工单位应结合现场情况采用钢板桩临时支护进行开挖，保证施工的安全。1、 施工方式及施工顺序采用放坡的施工方法，坡度为1：1.51：2。（1）施工前期工作在施工前，应对工程范围内的地下管线进行详细调研，请施工单位会同

24、建设单位、产权管理单位对所涉及的地上、地下管线采取有效措施进行保护或改移。（2）基坑施工放线根据道路专业提供的平面尺寸及其曲线要素和控制点坐标放线。核对无误后，根据图纸提供的尺寸施放平面轮廓线、特征点等。2、 基坑开挖（1）基坑开挖应遵循“先深后浅、分层开挖”的原则，应减少暴露时间。挖土时应坚持随挖随运到卸土地点。（2）基坑开挖过程中，严禁超挖或扰动地基原状土。机械挖土至坑底时应留有20cm厚土层，由人工挖土修整基坑。如发现坑外水渗流入基坑时应及时进行排水及止水，必要时结合地道箱体段降水一同考虑采用大口井进行降水。（3）采用机械开挖时，施工单位应做好施工组织，提出安全保证措施。二、设计要点及施

25、工注意事项1、 施工缝浇灌混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除，先铺净浆，再铺上3050mm厚的1：1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂，及时浇灌混凝土。2、 加强振捣。采用高频机械振捣实，振捣时间宜为1030s，以混凝土泛浆和不冒气泡为准，应避免漏振、欠振和超振。3、 施工缝后浇混凝土的施工，为防止由于水化热引起的混凝土收缩裂缝，应采取以下措施：（1）采用低水化热水泥、控制水泥用量；（2）采取保温湿养护。混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25，混凝土表面温度与大气温度的差值不应大于25。养护时间不应小于14天。（3）采用微膨胀混凝土。4、 拆模检修：当混凝土强度达到施工规范要求的强度后可拆除内模。拆除后要抓紧进行外观检查。对蜂窝麻面等缺陷应及时进行修补。5、 浇混凝土垫层时应随浇随找平，要求表面平整光滑，不要出现露石子和坑槽，不平整处用砂浆抹平，以防戳破或压坡防水层。6、其它未尽事宜，请严格按设计文件和交通部颁公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)执行。14