S301桥梁设计细则16725调整桩基直径分析.docx

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S301桥梁设计细则16725调整桩基直径分析

S301桥梁设计细则

1结构形式

1.1大、中、小桥均与路基同宽。

K0+000~K14+390路基宽度24.5m,双向四车道;K14+390~K62+117.781双向六车道,路基宽度为40.5m(中间绿化带宽度8m)、34.5m(中间绿化带宽度2m)。

1.2上部构造由初步设计评审确定。

1.3下部构造

(一)桥台

桥台形式以肋板式、承台分离式和U型桥台为主,在全挖方处可采用桩柱式桥台,如地基承载能力允许的情况下可采用U台接扩基。

具体设计时须注意以下几点:

1、承台分离式桥台高度(指桥头路基填土高度)控制在5m以内;

2、在地基承载能力满足要求的情况下,可以采用U型桥台;

3、其余情况下,一般采用肋板式桥台;

(二)桥墩帽梁

1、普通装配式桥梁,桥墩帽梁尺寸已经拟订,参照使用;

2、过渡桥墩相关尺寸确定:

帽梁宽度不小于相邻桥墩帽梁宽度和的二分之一,并使用上构及帽梁恒载计算质量中心,确定偏心;墩柱间距采用大跨径墩柱间距,墩柱直径及桩基础直径参照大跨径布置,经过计算可以适当减少;同时注意相应桩基础坐标的变化;

3、非装配式桥梁桥墩尺寸确定时,参照相同跨径装配式桥梁桥墩尺寸拟定,墩柱间距以上部构造确定的支撑间距和支座尺寸确定,墩柱及桩基础尺寸参照相同跨径装配式桥梁确定;

(三)桥墩系梁

1、墩柱高度≤5m时,不设置桩顶系梁;

2、当墩柱高度大于15m时,在墩中间设置一道柱系梁,系梁顶至盖梁底10m。

1.4材料

护栏混凝土采用C40;桥面现浇层混凝土采用C40防水混凝土;

上部构造钢筋混凝土现浇结构,混凝土采用C40;

上部构造装配式及现浇预应力混凝土结构,混凝土采用C50;支座垫石混凝土统一采用C40小石子混凝土;

桥台台帽、U台侧墙顶、防震挡块、桥墩帽梁、墩柱、墩柱系梁、承台、桩帽等构件混凝土均采用C30;

桩基础等构件采用C25混凝土;

U台侧墙、前墙、不配筋扩大基础等构件均采用C25片石混凝土;

桥台搭板采用C30配筋混凝土;锥坡及各种铺砌均采用C20混凝土预制块;

具体适用情况见表:

部位

C50

C40

C30

C25

C25片石

桥面系

桥面现浇层C40防水砼

п板、护栏

搭板

上部构造

后张法预应力结构

现浇钢筋混凝土结构

支承体系

支座垫石(小石子)

下部构造

桥台台帽、U台侧墙顶、防震挡块、桥墩帽梁、墩柱、墩柱系梁、桩帽

U台侧墙、前墙

基础

承台

桩基础、

2公用构造

2.1护栏

1、整体式路基:

两侧均采用50m宽墙式护栏。

2、分离式路基:

两侧均采用50cm宽墙式护栏。

2.2伸缩缝

1、主线桥和线外桥均采用不同规格的异性钢伸缩缝,并以《桥梁附属构造》为准。

2、附属构造图中伸缩缝仅适用于装配式结构的桥梁,特殊桥梁参照型号使用。

3、使用原则如下:

①当桥梁总长或联长度20m

②当桥梁总长或联长度L>100m时,桥台采用80型伸缩缝,过渡墩采用160型伸缩缝。

3、安装伸缩缝砼采用C40聚丙烯纤维砼。

4、伸缩缝预留槽基本尺寸见表:

序号

伸缩缝名称

单侧槽宽

(mm)

槽深

(mm)

梁与梁、台

净间距(mm)

1

80型

300

190

10~80

2

160型

350

430

100~160

2.3支座

1、装配式桥梁普通墩支座选用板式橡胶支座,释放墩及现浇箱梁选用GPZ盆式橡胶支座;

2、13mT梁桥系统总高度20cm,20mT梁、30m小箱梁支座系统总高度25cm;其中梁底调平钢板外露1.5cm。

2.4锚栓

跨径10、13、16m预制空心板,均需在墩、台帽梁顶设置锚栓。

2.5搭板

1、原则上,桥梁两端桥台处均须设置桥头搭板,如进入挖方且为中风化岩层时可考虑取消;

2、当桥台处路基填土高度小于或等于5m时,采用6m长搭板;当路基填土高度大于5m时,采用8m长搭板;

3、斜交桥梁搭板设计为斜交;大于30度时采用梯形布置,短边长度按6m/8m控制,宽度控制在4.0m以内。

2.6桥面铺装及排水

1、п板桥面铺装由9cm沥青混凝土、乳化沥青防水层(不计厚度)组成;

2、新建桥梁采用9cm沥青混凝土、乳化沥青防水层、10cmC40防水砼组成。

2、桥面排水系统有泄水管、排水管等,参照公用构造图,数量计入具体桥梁中;

3、桥面铺装层厚度规定如下表:

序号

道路名称

п板抬高

新建

备注

1

主线

9cm沥青

9cm沥青+10cm砼

砼等级C40防水砼

2

搭板

采用沥青厚度

同左和同上

4、注意工程数量中不要遗漏搭板顶铺装工程数量;

2.7防落物网

上跨高速公路桥,按照跨越范围2跨设置。

2.8U形桥台

U台台后必须采用排水措施,《桥梁公用构造》给出施工图,只计工程数量。

2.9锥坡

公用构造图中,具体尺寸可以泛指,但必须给出各项工程的工程数量计算公式。

主要工程包括:

锥坡基础:

采用M7.5浆砌片石,顶宽30cm;

锥坡填心:

计算范围至搭板尾端;

砂砾垫层:

厚度10cm;

护坡:

厚度8cm,采用C20混凝土预制块。

3通用图

3.1主线上部构造通用图

上部构造通用图包括:

10m、13m、16m预制空心板,13m密肋式T梁,20m预制T梁,30m预制小箱梁。

13m、16m预制预应力混凝土空心板,20m预制T梁、13m密肋式T梁,采用后张法预应力混凝土工艺,圆锚,适用于中桥;结构计算时仅按照简支结构计算(桥面连续)。

30m预制小箱梁采用后张法预应力混凝土工艺,圆锚;结构计算时按照先简支后连续两种受力模式进行。

4桥梁设计中间资料

4.1中间资料主要为桥梁下部构造,包括桥梁墩台帽梁基本尺寸、肋板及桩基础基本尺寸,桥梁墩台基本尺寸见表:

上部构造尺寸

桥墩基本尺寸

跨径L(m)

梁高H(cm)

交叉角度(°)

帽梁长度l(cm)

帽梁高度h(cm)

帽梁宽度b(cm)

系梁尺寸宽×高

墩柱直径d(cm)

桩基直径D(cm)

墩柱间距(cm)

10

55

\

\

100

160

80x100

110

130

\

13

65

\

\

110

160

80x100

110

130

\

16

75

\

\

120

160

80x100

110

130

\

上部构造尺寸

桥墩基本尺寸

跨径L(m)

梁高H(cm)

交叉角度(°)

帽梁长度l(cm)

帽梁高度h(cm)

帽梁宽度b(cm)

系梁尺寸宽×高

墩柱直径d(cm)

桩基直径D(cm)

墩柱间距(cm)

T梁

13

75

\

\

110

160

80x100

110

130

\

20

150

\

\

160

180

100x120

140

160

\

箱梁

30

160

0

\

160

180

80x100

150

180

\

30

\

160

180

80x100

150

180

\

5设计注意事项

5.1关于结构计算

墩台盖梁配筋、桩基础长度必须经过计算确定,编制计算书,供复核使用。

5.2关于图纸中的附注

①“桥型布置图”附注的内容为如下:

“说明:

1.本图尺寸以cm计,桩号、高程以m计。

2.本桥设计荷载为公路—I级(或公路-II级)。

3.本桥平面位于半径R—0000m的左/右偏圆曲线上(缓和曲线上),纵面R—00000m的凹/凸形竖曲线上(±0.00%的单/双向坡上)。

4.本桥平面布置采用弦线法[平分中矢],具体布置见《T梁/预制板平面布置图》。

5.本桥上部构造采用00m预应力混凝土预制空心板(T形梁),简支/先简支后结构连续结构;下部构造采用双柱墩、U型桥台、扩大基础以及钻孔灌注桩基础。

6、本桥桥起讫点桩号为:

K16+688.5~K16+995.5,桥长307m;

7、交叉工程:

本桥在K16+705.6上跨一地方道路(规划四级);在K16+792.5上跨施金坪河,该河为Ⅵ

(2)级通航;

8.本桥护栏、搭板,详见《桥梁公用构造》。

9、本桥所处区域设计基本地震动加速度为0.05g,抗震设防烈度6度;

(另附其它特殊说明)。

5.3其它相关注意事项

1、伸缩缝

①桥梁伸缩缝及伸缩缝处梁端与梁端之间、梁端与桥台背墙之间的预留缝须经过计算确定,同时,考虑预制板(梁)制作和安装误差等因素,适当加大1cm;桥台背墙必须与梁端连线平行;

2、中间资料

①桥梁设计图中,除公用构造以外,过渡墩帽梁、墩柱、系梁、桩帽、桩基础应单独设计;

②桥涵设计中间资料,仅供设计人员在设计过程中使用,各设计人员在此基础上,必须根据各桥具体情况进行修改设计,其图纸放在各具体桥梁施工图中;

3、桥型一般布置图

①桥型布置图中应设置桥梁相关信息表;

②桥型布置图中应注明常水位(或测时水位)和设计水位以及通航水位;

③小半径平曲线桥梁的梁板布置,主要依靠梁或板的湿接缝或铰缝调节,有特殊困难,按现浇箱梁设计;

④因构造物的设置而造成地方路或河流的改建时,应将相应的工程数量计入该桥;

4、地震

根据国家地震局颁布的《中国地震烈度区划图》,区内抗震设防烈度为6度,桥涵设计按《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)设计;

5、中间检查

①桥梁施工图设计之前,应认真阅读本细则,充分理解细则的含义和要求;具体设计时,各设计人员必须根据路线组、地质组提供的线位和地质资料,先绘出各桥的桥型布置草图,以确定桥长、中心桩号、孔数孔径、分联情况、桥梁的起讫桩号及锥坡顶的桩号、墩台形式、墩台高度,并交复核人员复核后,交项目负责人,及时处理并完善具体设计细节;

6、桥墩、柱、桩基础等钢筋布置图

1)桥墩钢筋图中,桥墩各部位的工程数量应分开计列,如墩帽(含挡块)、墩系梁、墩柱、扩大基础、桩帽、桩基础等。

2)桩柱式桥墩配筋见下表,括号内为桩基。

墩身钢筋保护层厚度(主筋中心到混凝土边缘)为5.5cm,桩基钢筋保护层厚度(主筋中心到混凝土边缘)为7.5cm。

以上配筋适用于墩高小于12米(含盖梁)的桥墩,其余按计算进行。

3)系梁箍筋采用复合箍筋,其直径为10mm,间距按15cm布置。

系梁上下缘及侧面纵向筋间距采用15cm布置。

4)墩柱主筋伸入盖梁或承台的锚固长度不小于40倍主筋直径,深入主筋做成喇叭形(约与竖直线倾斜15度;盖梁若受限制,部分主筋可不做成喇叭形),主筋伸入盖梁直线长度为15厘米。

5)桩身嵌入承台深度采用20cm。

6)墩柱箍筋采用φ10螺旋钢筋,正常间距20cm,桩柱主筋连接段的箍筋间距10cm,直径一般采用12mm。

对于抗震等级较高的区域(7度以上),箍筋须加密,间距10cm,加密范围为柱顶、柱底及桩顶,柱加密高度为桩直径和1/6桩柱高(适当取整)两者中的大值,当墩柱的高度与截面直径之比小于2.5时,墩柱加密区的长度应取墩全高;桩顶的加密范围应为地面或一般冲刷线以下3.5米+3倍桩径。

7)桩柱加强钢筋直径为φ22,定位钢筋直筋为φ16。

8)桩柱主筋搭接长度等于桩基直径。

9)相同跨径、相同角度的桥梁应采用相同的柱间距。

桩基直径大于或等于150cm时或桩长大于40m时应增加桩基超声波检测设计,当桩径不大于1.5m时,埋设3根管,当桩径大于1.5m时,埋设4根管。

类型

10米T梁

13米T梁

16米T梁

20米T梁

双柱式

28φ20(28φ22)

28φ20(28φ22)

28φ22(28φ25)

32φ22(32φ25)

三柱式

26φ20(26φ22)

26φ20(26φ22)

26φ22(26φ25)

28φ22(28φ25)

类型

25米组合箱梁

30米组合箱梁

35米组合箱梁

40米T

双柱式

34φ22(34φ25)

36φ25(36φ25)

38φ25(38φ25)

41φ25(41φ25)

三柱式

32φ22(32φ25)

34φ25(34φ25)

36φ25(36φ25)

39φ25(39φ25)

注:

上表适用于墩高<12m的情况,20m>墩高≥12m时,分别在上表的基础上增加2根;30m≥墩高≥20m时,分别在上表的基础上增加6根。

当地震动峰值加速度系数为0.1g时,应分别在墩高相对应的基础上再增加4根。

空心板参照相同跨径T梁设计。

10)桩基础钢筋尺寸:

钻孔灌注桩柱配筋率一般取0.8%~1.0%,桩基础主筋被截断位置一般为弯矩零点以下2米,桩底素混凝土高度为剪断一半钢筋后桩长的1/4长度。

一般应当经过计算来控制,设计时也可参照下表进行拟定。

当桩长为20米以内时,全部采用通长钢筋,其余长度配筋见下表:

 

钻孔灌注桩桩长L(m)

桩底素混凝土长度(m)

第一档被剪断钢筋长度(m)

35米以上

5米

L/2+2

30~35米

4米

L/2+2

25~30米

3米

L/2+2

20~25米

0米

14

20米以下

0

L

11)桩基设计或桩长确定在经过计算后主要根据三种情况来考虑,第一种是表层就进入弱风化岩层(岩性较好,裂隙不发育,单轴极限抗压承载力一般不小于9KPa),桩基嵌岩深度按不小于3倍桩基直径采用,且桩基入土深度一般不小于冲刷线下6米(单排桩可适当加长,另外还要结合墩高和岩层力学性质综合确定);第二种是弱风化岩层在地层下有一定的深度,可先按摩擦桩进行桩长设计,若在弱风化岩层以上各地层不能支承上部荷载,此时桩基须深入弱风化岩层,则采用嵌岩桩设计,嵌岩深度按不小于2倍桩基直径采用;第三种弱风化岩层在地层下有一定的深度,先按摩擦桩设计,若在弱风化岩层以上各地层能支承上部荷载,桩基无需嵌岩,则按摩擦桩设计。

钻孔灌注桩的桩底持力层一般不宜落在粉砂层内,不得已时,桩长适当加长并考虑土质液化的影响。

为便于统一,桩柱主筋搭接长度同桩径。

12)桩基础的最后一条说明为“如果实际地质情况与设计时采用的地质资料不符,应根据实际地质情况,及时通知相关部门,对桩长进行调整。

 

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