01变更设计说明典尚设计

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1、宁宿徐高速公路盱眙南段NSX-XYN2施工标段 说 明 第 8 页 共103页 1概述穆高路支线上跨分离式立交位于江苏省盱眙县穆店乡境内，于主线中心桩号K10+920处呈90上跨宁宿徐高速公路。原设计桥型为（20+225+20）m预应力混凝土连续箱梁，根据省高速公路建设指挥部意见，现变更为（20+50+31）m的预应力混凝土斜拉桥连续梁协作体系桥梁，独塔、扇形单索面。支线上跨线位、总长不变，纵断面进行调整。1.1任务依据江苏省高速公路建设指挥部苏高项管二200615号关于宁宿徐高速公路盱眙南段支线上跨桥梁景观设计方案的批复1.2采用的规范和规程 公路工程技术标准（JTJ B01-2003） 公

2、路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004） 公路斜拉桥设计规范（试行）（JTJ027-96） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004） 公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86） 公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005） 公路桥涵地基与基础技术规范（JTJ024-85） 公路工程抗震设计规范（JTJ004-89） 公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000） 公路桥梁抗风设计规范（JTG/T D60-01-2004） 高速公路交通安全设施设计与施工技术规范（JTJ074-94）2 技术标准桥梁宽度：0.5m防撞护栏 + 4m行车道 + 2.5

3、m中央分隔带（护索区）+ 4m行车道 + 0.5m防撞护栏，全宽11.5m。桥上无索区车道布置相同。设计荷载： 公路-级汽车荷载，双向两车道。设计安全等级：二级（重要性系数1.0）环境类别： I类区地震基本烈度：6度（地震加速度值为0.05g）被交路等级： 双向四车道高速公路（预留六车道）纵横坡度： 桥梁最大纵坡3.3%，桥面双向1.5%横坡桥面铺装： 10cm厚C40加筋防水混凝土铺装其他指标均按部颁公路工程技术标准（JTJ B01-2003）执行。3 自然地理3.1桥址地形地貌桥位区地貌上属波状微起伏平原区，地势平坦，地面标高一般30.4034.70m，桥位处地面标高33.1233.90m

4、。3.2工程地质据详勘资料，分离式立交桥位区勘察深度内揭露地层为第四系上更新统和第三系，第四系岩性主要为粘性土，第三系岩性主要为玄武岩。根据时代成因、地层岩性及物理力学性质将其划分为2个工程地质层：层和层，各层又细分为若干亚层，其中层为第四系上更新统，层为第三系。1粘土：灰黄色，软塑硬塑，含铁锰质斑点。2粘土：灰黄色，硬塑，含铁锰质结核和斑点。2强风化玄武岩：紫红色，斑状结构，块状构造，岩芯呈碎块短柱状，仅CK21揭露。3弱风化玄武岩：青灰色，斑状结构，块状构造。岩芯呈短柱状，裂隙发育，仅CK21揭露。3.3水文地质据详勘资料，本次勘察深度内地下水有两类：松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔

5、隙水主要为孔隙潜水，赋存于第四系浅部粘性土中，其透水性、富水性较差。基岩裂隙水主要赋存于层玄武岩的气孔和裂隙中，富水性一般。地下水主要接受大气降水、农田水、地表水体补给，排泄以蒸发、排向地表水体、民井开采为主。据初勘资料，勘察期间地下水位标高在30.92m左右。根据区域水文地质资料和邻区地下水文地质分析结果，地下水对混凝土不具腐蚀性。4 接线设计1.平面线形设计穆高路分离式立交位于穆店乡月里村。被交道为路基宽6m的乡道，砂石路，与主线相交桩号K10+951.7，交叉角度100。设计时采用支线上跨，进行适当的线位改移，与主线交叉桩号K10+920，交叉角度90。2.纵断面线形设计被交道上跨主线，

6、最大纵坡3.3，最小凸型竖曲线半径R=2000m。3.路基横断面设计穆高路分离立交接线按三级公路控制，路基宽度8.5m，其中行车道23.5m,土路肩20.75m。路基设计标高为行车道中心线处的路面标高。路面横坡1.5，土路肩横坡3。根据平曲线半径大小设置相应的超高和加宽，最大超高值4，最大加宽值0.4m,超高和加宽过渡均采用线性过渡的方式。桥梁断面为11.5m，其中行车道为24m，中分带为21.25m。在K0+920K0+950和K1+060K1+090采用进行宽度过渡，过渡方式采用线性。4.一般路基设计路堤填筑高度H1.54m的低填方路段：原地面清表15cm后下挖至路床下30cm，对地面进行

7、碾压，压实度达到87%；其上填筑两层各15cm的4%石灰处治土，分两层碾压，压实度分别达到90%、93%。路床080cm用6%石灰土填筑，压实度达到94%。路堤填筑高度H1.54m的填方路路段：原地面清表15cm后，对地面进行碾压，压实度达到87%；其上填筑两层各15cm的4%石灰处治土，分两层碾压，压实度分别达到90%、93；路床080cm用6%石灰土填筑，压实度达到94%。5.防护工程方案(1)路堤边坡防护采用植草皮防护，草皮铺设至边沟内侧为止，以防止雨水对坡脚及护坡道的冲刷。(2)桥头防护桥梁台后10m的路堤边坡、桥头和台前溜坡均采用混凝土六角形空心块防护。 6.路基边坡、护坡道及边沟路

8、基边坡为1:1.5，护坡道宽1m。护坡道外设置向外倾斜3%的横坡，护坡道外设置上口宽为1.2m，深为0.5m的土边沟，边沟成圆弧形。路基排水主要通过两侧的边沟来进行，边沟将汇集的路面水、路基边坡水排入附近河沟。支线道路路基排水系统应与当地排灌系统结合，可根据实际情况适当调整。7.路面被交道路面结构为24cm水泥混凝土板，基层为20cm水泥稳定碎石，底基层为15cm二灰土。5 桥梁设计穆高分离式立交平面位于直线段，纵断面位于半径R=2000m纵坡为3.3%的凸型竖曲线上。立交起点桩号LK0+951.92，终点桩号LK1+059.58，桥梁中心桩号LK1+005.5，全长107.16m。本桥上部结

9、构采用跨径组合为（20+50+31）m的预应力混凝土斜拉桥连续梁协作体系桥梁，独塔、扇形单索面，塔、墩、梁固结。下部结构采用柱式墩、台，钻孔灌注桩基础。5.1主要材料5.1.1混凝土上部箱梁： C50混凝土桥塔塔柱： C50混凝土桥面铺装： C40防水混凝土防撞护栏： C30混凝土墩柱、盖梁： C30混凝土耳背墙、牛腿、搭板：C30混凝土桥塔承台： C30混凝土桥墩承台： C25混凝土钻孔灌注桩基础：C25水下混凝土拌制混凝土用的砂石和水的质量要求应符合公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）的有关规定。5.1.2 钢 材 普通钢筋：光圆钢筋采用R235，带肋钢筋采用HRB335。带肋钢

10、筋的技术标准应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499-91）的规定，光圆钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13013-91）的规定。凡钢筋直径12mm者，均采用HRB335热轧螺纹钢；凡钢筋直径12mm者，均采用R235钢筋。 Q235及Q345板材、型钢要求符合GB709-65的规定，结构构造用型钢要求符合YB166-85、YB164-63及GB709-65的规定。主梁预应力钢铰线技术标准应符合国标GB/T 5224-2003的规定，标准强度为1860MPa，公称直径为15.2mm，公称面积为139mm2，公称质量1.101kg/m，弹性模量为Ey=1.95105MPa，松弛率不大

11、小3.5%。采用OVM系列锚具及其配套设备，管道成孔采用钢波纹管，且要求波纹管钢带厚度不小于0.35mm。斜拉索采用由单根防护钢铰线组成的OVM250级（拉索钢绞线容许应力幅250MPa）拉索体系，锚具规格为OVM250-15，拉索钢绞线采用镀层（涂层）+油脂+HDPE层（高密度聚乙烯）的防护结构。钢绞线标准强度为1860MPa，公称直径为15.2mm，喷涂标准外径16.1mm，公称面积为139mm2，计算弹性模量为Ey=2.0105MPa。5.1.3 桥梁支座 箱梁墩台顶支座均采用盆式橡胶支座GPZ（）型系列产品，其性能应符合交通行业标准JT391-1999的规定。5.1.4伸缩缝 根据本桥

12、的使用特点和平整度要求，桥梁伸缩缝参照D80毛勒伸缩缝设计。5.1.5桥面铺装 采用10cm厚C40加筋防水混凝土铺装，钢筋网片采用CRB559R10mm冷轧带肋钢筋焊网。5.2设计要点5.2.1结构设计本桥上部结构采用跨径组合为（20+50+31）m的预应力钢筋混凝土斜拉桥连续梁协作体系，塔、墩、梁固结的部分斜拉桥。主梁采用单箱双室截面，梁高1.8m（悬臂端部），桥面设置双向1.5%横坡由箱梁腹板变高形成。边腹板厚35cm，一个腹板设置4束19s15.2钢束；中腹板厚80cm，用于锚固斜拉索，配置8束19s15.2。为方便施工，箱梁设计时，不在箱室内设齿板，腹板预应力束均于梁端进行张拉，墩顶

13、设置8束5s15.2负弯矩扁束，并利用人孔进行张拉。箱梁顶板厚25cm，底板厚25cm，翼缘板悬臂长2.5m，边腹板内倾30cm形成斜腹板。端横梁宽1.2m，墩顶中横梁宽2m，塔墩中横梁宽2.8m。箱梁锚固斜拉索处各断面设置一道厚35cm的横隔板，利于横向传力和改善截面性能。桥塔采用直立式柱形独塔，塔墩梁固结，上塔柱高22.8m，采用钢筋混凝土矩形截面，截面尺寸1.81.8m，在塔柱根部5m范围内局部加厚；下塔柱高5.5m，采用双柱式矩形混凝土塔柱，截面尺寸1.81.4m，并设置一道1.41.8m的下横梁，与主梁一同浇筑。在塔壁表面设置一层D8冷轧带肋钢筋焊网，以防止出现表面裂缝。桥塔承台厚2

14、.5m，平面尺寸8.96.0m，基础为61.5m钻孔灌注桩，按柱承桩设计，桩长25m。斜拉索采用OVM250级钢绞线拉索体系，钢绞线标准强度为1860MPa，锚具规格均为OVM250-15，采用高密度聚乙烯（HDPE）护层防腐方式。梁上标准索距4.5m，塔上标准索距分别为1.6m（后退侧）和2.56m（前进侧），单塔单索面扇形布置。斜拉索在主梁上锚固，于塔壁单端张拉（后退侧拉索布置于塔柱中心，前进侧拉索在塔上交叉交替锚固）。拉索护套采用双层彩色高密度聚已烯（PE）护套，外径140mm。全桥共计15根OVM250-15规格的拉索，每根拉索张拉端与锚固端均设置减震器一套，全桥共计30套。设计采用一

15、次调索成桥的方式施工。桥墩采用双柱式矩形墩，墩身截面尺寸1.21.2m，墩高5m，承台厚1.8m，基础为21.5m钻孔灌注单排桩，桩长34m。桥台为双柱式台，桩基接盖梁，桩径1.5m，桩长分别为20m（0号台）和24m（3号台）。墩台顶采用双支座抗扭支承体系，设置顺桥向滑动的单向活动盆式橡胶支座，以改善结构的受力性能。5.2.2结构分析1. 计算取用主要参数 永久作用1）恒载：计入各构件自重，C50混凝土密度按26kN/m3考虑，其它混凝土密度按25 kN/m3考虑，拉索每单位长度质量按18kg/m考虑。2）二期恒载：10cmC40加筋防水混凝土桥面铺装，密度25kN/m3，外侧防撞护栏：18

16、kN/m（双侧），内侧波型护栏：19kN/m（含底座）。3）纵向预应力管道面积：0.08992m2（15-19）和0.037 m2（15-5）,整束钢铰线面积：0.002641 m2（15-19）和0.000695 m2（15-5），钢铰线松弛系数：0.3，管道摩擦系数：0.25，管道偏差系数：0.0015，锚具一端回缩：6mm，抗拉强度：1260MPa，抗压强度：390MPa。4） 收缩徐变：按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）规定计算收缩徐变系数。5）强迫位移：本桥基础沉降主塔按10mm，其余墩台按5mm强迫位移进行计算。 基本可变作用公路-级汽车荷载：设

17、计速度：40km/h，按照双向两车道进行布载。 其他可变作用1）汽车制动力：按公路桥涵设计规范取值；2）温度荷载：体系温差按年均升降温20考虑，拉索与混凝土主梁、索塔间的温差采用+15和-10，塔身左右侧温差采用5，主梁与混凝土桥面板之间的温差按规范规定的梯度内插取值。3）风荷载：基本风压350N/m2。 偶然作用地震荷载：地震加速度值为0.05g。2. 整体分析 上部结构总体静力分析采用公路桥梁结构设计计算系统GQJS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（按十年计）、支座强迫位移、风荷载、温度变化等荷载作用的计算，并以桥梁线性、非线性（空间）计算程序进行校核计算。计

18、算中按规范规定对各种工况进行不同的荷载组合，对结构的强度、刚度和应力进行验算。 上部结构施工阶段计算，按照构件划分、张拉顺序及工艺，结合工程施工实际情况，施工计算共分了21个受力阶段，用公路桥梁结构设计计算系统GQJS分别对各施工过程中的内力、应力、挠度进行了计算和验算。本桥设计的施工基本流程为：准备工作基础施工搭设支架墩台（下塔柱）施工主梁（桥塔）施工拉索施工拆除支架桥面系施工索力检测修正成桥测试投入运营。整体结构计算中对主梁、索塔和斜拉索的受力进行了各种可能工况的验算，并以此控制设计。经计算，本桥箱梁不需设置预拱度，桥塔不需设置预偏位。3. 横向分析箱梁桥面板横向分析采用弹性支承的框架模型

19、进行计算，并以此配置箱梁顶底板横向钢筋。另外，对桥塔横梁、墩顶横梁、拉索横梁以及箱梁扭转等空间分析采用MIDAS系列软件进行。4. 下部结构分析基桩内力按“m”法计算，桥台桩基按摩擦桩进行设计，桥墩和桥塔桩基按柱承桩设计，桩侧土地基比例系数“m”按10000kN/m4考虑。在对下部结构的内力分析时，除考虑上部结构静力分析各工况外，还考虑了风力、制动力、支座摩阻力及地震力等。6施工要点有关桥梁的施工工艺及其质量控制，应严格按照公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）和其它相关技术规范的有关规定执行。1施工顺序 采用常规施工方法完成下部钻孔灌注桩基础、承台、桥墩及桥台施工。 安装墩、台顶永久

20、支座。 搭设满堂支架，铺模板、绑扎钢筋，浇筑箱梁混凝土。注意预埋拉索套筒及相关构件，主塔下横梁及上塔柱根部与主梁一同浇筑。 待箱梁混凝土达到强度设计值的90%，养护时间不小于7天时，方可张拉箱梁纵向预应力钢束。桥塔与主梁固结处横梁内预应力管道和钢筋密集，施工中应确保预应力管道定位准确，注意混凝土的震捣密实，确保混凝土的施工质量。浇筑混凝土应采取减少水化热的有效措施，避免发生温度收缩裂缝。 浇筑桥塔上塔柱，注意预埋拉索套筒及相关构件。 待桥塔混凝土达到强度设计值的90%，养护时间不小于7天时，依次按顺序张拉S1、C1、S2、C2、S3、C3、S4、S5、C4、S6、C5、S7、C6、S8、S9号

21、斜拉索。 由跨中向支点，多点、对称、缓慢、均匀拆除箱梁的边、中跨支架。 从跨中向墩顶分别浇筑桥面铺装，护栏，安装桥面系和避雷针，做外观修饰。 对全桥斜拉索索力进行检测，有必要时应进行修正。 进行成桥荷载试验后投入运营。2. 施工注意事项当采用落地支架现浇施工时，应在搭架前对地基进行严格处理。浇筑混凝土前应对支架进行预压，以消除非弹性变形并确保支架的承载能力，预压重量不得小于箱梁自重的120%，连续三天沉降观测不大于2mm。张拉预应力钢束时，应对支架进行观测，发现异常及时处理。 预应力管道定位钢筋应设置准确，曲线段每隔50cm设一处，直线段每隔100cm设一处。管道的连接必须保证质量，应杜绝因漏

22、浆造成预应力管道堵塞。 箱梁在绑扎钢筋、浇筑混凝土过程中，严禁踏压波纹管，防止其变形，影响穿束及张拉。 浇筑混凝土时，务必捣实锚下及波纹管下方等部位混凝土，防止出现蜂窝状。 张拉预应力钢束时，采用张拉吨位和引伸量进行双控，以引伸量进行校核。施工时应确保锚垫板与预应力束垂直，确保拉索套筒的位置和角度精确定位。 拉索及钢绞线进场后，应按照规范进行验收，并对其强度、伸长值、弹性模量、外形尺寸进行检查、测试。锚头进行裂缝探查，夹片进行硬度试验。 当普通钢筋与预应力束相互干扰时，应适当移动普通钢筋；当较粗普通钢筋和较细普通钢筋相互干扰时，应适当移动较细的普通钢筋。 箱梁支架应待斜拉索全部张拉完毕后方可卸

23、落，落架应遵循全孔多点、对称、缓慢、均匀的原则，从跨中向支点拆卸。桥面系施工前，箱梁支架应拆卸完毕。 施工时箱梁顶底板的上、下层钢筋及腹板的内、外层钢筋之间应采用12短钢筋（两端用90弯钩）固定并绑扎成整体。 施工时，应注意为下道工序预埋钢筋、构件或预留孔、槽，应注意护栏、伸缩缝、支座、泄水管等预埋件的预埋，并确保位置准确。 混凝土浇筑完毕，应及时予以养护，以确保其质量。 桥头地基应按接线相应要求进行施工处理。 本桥基础采用桩基础，基桩应采用可靠方法检测其施工质量。 斜拉索锚具体系的安装应在厂家技术人员的指导下进行，并应采用可靠措施（包括斜拉索产品构造，防腐措施等）确保结构受力安全。 斜拉索锚

24、具预埋件应按图纸尺寸放样加工（可由厂家定做），并确保准确定位，其它材料（如盖帽高度、锚环、螺母、保护罩等），应采用斜拉索配套产品，具体尺寸由厂家提供。 预应力钢束的锚具和锚下螺旋筋、支座、伸缩缝等采用定型产品，由厂家提供，施工时应按产品说明书安装测试。 本桥斜拉索设计采用在桥塔上张拉、主梁上锚固的方式，由于塔壁尺寸较小，塔上张拉端的锚环、螺母等将露在塔外，故有必要将保护罩安装在锚垫板上，加大保护罩，将锚头、螺母等全部保护。另外，前进侧索由于交叉不对称锚固，为改善外观，建议在塔柱锚固对称位置安装修饰用保护罩，形成“双排钮”的外观效果。 斜拉索中钢绞线应置于拉索套管中间，与外套管的空隙间应包裹同类

25、型防腐材料，确保拉索受力安全。 支座垫石顶面应保持水平、平整。 掺有抗渗防裂剂的混凝土在搅拌时应适当延长搅拌时间3060秒，并尽可能采用强制式搅拌机。混凝土浇筑后应及时覆盖养护，不受阳光直射，潮湿保水养护时间不少于14天，负温施工要保证入模温度大于5。C,浇筑后即进行保温养护。（21）其它施工注意事项详见有关设计图纸、文件及相关规范。3. 试验及其它 桥梁施工过程中应进行相关试验，以确保产品质量和施工质量。 施工控制：张拉斜拉索时，应对主梁标高和桥塔水平位移进行控制测量，设计单位将根据斜拉索张拉结果及主梁和桥塔变形等情况决定是否调整索力。当出现异常情况时，应立即停止张拉，待查明原因并采取相应措施后方可施工。 成桥荷载试验：提出成桥加载方案，组织成桥荷载试验，测定控制截面的应力及变形，对桥梁的质量和承载能力提出鉴定意见。 所有箱梁外表面均应达到平整、光洁和全桥混凝土颜色的一致。 斜拉索、防撞护栏钢支架、钢管扶手及其它外露钢构件均须进行防锈、防蚀处理。建议护栏支架及扶手漆成桔红色，斜拉索采用天蓝色，以增强美感。 本桥基桩采用座标定位，施工放样前应对基桩座标认真复核，确认无误后方可进行。 其它未尽事项按公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）办理。江苏省交通科学研究院 编制： 复核： 审核： 审定： BS-5-1（8/7）