壩頂工作橋、交通橋設計大綱

東北勘測設計研究院設計技術文件編寫指南水利水電工程技施設計階段壩頂工作橋、交通橋設計大綱〔文件編號YJD31130〕2023─10─25公布 20210─30實施─────────────────────────────────────────水利部東北勘測設計研究院 發(fā)布水電站技施設計階段壩頂工作橋、交通橋設計大綱水利部東北勘測設計爭論院20 年 月編號：目 次\l“_TOC_250007“引言 1\l“_TOC_250006“設計依據(jù)文件和標準 1根本資料 2\l“_TOC_250005“橋面系統(tǒng)布置 5荷載及組合 6\l“_TOC_250004“橋面系統(tǒng)的構造與配筋設計 14\l“_TOC_250003“支座設計 15\l“_TOC_250002“橋面構造 16\l“_TOC_250001“工程量計算 16\l“_TOC_250000“設計成果及完成時間 17A版·技施設計階段A版·技施設計階段壩頂工作橋、交通橋設計大綱編寫指南101引言工程位于省(區(qū))市(縣)以km河上，是以為主，兼有、等綜合利用的水利水電工程，最大壩高m。工程按初步設計確定，壩頂承受鋼筋混凝土預制(或現(xiàn)澆)構造橋面系統(tǒng)，是溝通本工程左右岸的壩頂交通和工程運行工作的建筑物。整個橋面由、、、等局部組成。橋面構造按承受荷載不同，分為壩頂門機橋、交通橋和其他工作橋。2設計依據(jù)文件和標準有關本工程的文件(1)工程初步設計報告；(2)工程初步設計報告審批文件；(3)工程初步設計專題報告。(4)有關工程壩頂運輸和壩頂各部位吊運的最大、最重部件的資料。(5)有關工程的其他文件或紀要主要設計標準(1)GB50009—2023 建筑構造荷載標準；GB50010—2023 混凝土構造設計標準；GBJ139—1990 內河通航標準；(4)GB50201—1994 防洪標準；SL/T191—1996① 水工混凝土構造設計標準；DL/T5057—1996SL203—1997 水工建筑物抗震設計標準；SL/T191-1996DL/T5057-1996等標準時，請留意配套條件。DL5073—2023(7)SL252—2023水利水電工程等級劃分及洪水標準；(8)JTJ001—1997大路工程技術標準；(9)JTJ004—1989大路工程抗震設計標準；(10)JTJ011—1994大路路線設計標準；(11)JTJ012—1994大路水泥混凝土路面設計標準；(12)JTJ014—1997大路瀝青路面設計標準；(13)JTJ018—1997大路排水設計標準；(14)JTJ021—1989大路橋涵設計標準；(15)JTJ023—1985大路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計標準。3根本資料橋面設計標準依據(jù)JTJ 001—1997，本工程橋面按 級大路標準設計。路基寬 m，設計車型為汽一 級，驗算車型為 。門機型號為 ，固定啟閉機型號為 。橋面各部位凈跨段： m,段： m,段： m,…橋面寬度車道凈寬 m；上游人行道寬 m；下游人行道寬 m；橋面總寬 m。橋面高程橋面高程 m。壩前最高洪水位壩前最高洪水位 m。門機大梁下水面安全超高門機大梁下水面安全超高 m。上游最高通航水位上游最高通航水位 m。橋面下通航凈空橋面下通航凈空 m。地震烈度根本烈度依據(jù) 鑒定，本工程區(qū)地震根本烈度為 度。設計烈度本工程大壩設計烈度為 度。材料特性混凝土混凝土設計強度、彈性模量及線膨脹系數(shù)見表1。表1 混凝土設計強度、彈性模量及線膨脹系數(shù)設計強度〔Mpa〕設計強度〔Mpa〕混凝土標號h線膨脹系數(shù)aWRLRf〔Mpa〕鋼筋混凝土容重為： 流態(tài)混凝土容重為： kN/m3。鋼筋鋼筋設計強度及彈性模量見表2。表2 鋼筋設計強度及彈性模量 單位：MPa鋼筋種類鋼筋種類符號g彈性模量g提示：受力鋼筋一般承受提示：受力鋼筋一般承受IIIIII筋。荷載超載系數(shù)恒載：1.2門機荷載：1.4設計車輛荷載：1.4驗算車輛荷載：1.1人群荷載：1.4其他可變荷載：1.4安全系數(shù)構件工作安全系數(shù)：=0.95b混凝土安全系數(shù)：=1.25c鋼筋安全系數(shù)：=1.25s動荷沖擊系數(shù)1.1。。為驗算車型，不考慮沖擊力。當承受預制梁時，吊裝時的動力系數(shù)為1.2。允許撓度門機大梁的最大撓度不允許超過L/600(L為計算跨度)。交通橋梁以汽車荷載(不考慮沖擊力作用)計算的最大撓度不允許超過L/600，用20%。提示：工作橋梁的最大撓度一般不允許超過L/400。其他工作橋梁的最大撓度不允許超過 。提示：工作橋梁的最大撓度一般不允許超過L/400。允許裂縫寬度0.2mm。壩頂交通橋梁在 型汽車荷載(不考慮沖擊力作用)作用下，允許裂縫寬度為0.2mm；在驗算荷載作用下，允許裂縫寬度為0.25mm。橋面系統(tǒng)布置(1)依據(jù)初步設計審批意見確定的大路等級和由壩頂工作條件而定的門機類型，(1)依據(jù)初步設計審批意見確定的大路等級和由壩頂工作條件而定的門機類型，考慮起重、金屬構造、電氣等各專業(yè)的要求，進一步優(yōu)化橋面系統(tǒng)的布置，使其更為合理。壩頂工作橋是溢流壩(或水閘)、發(fā)電廠房進水口、船閘(或升船機擋水壩段)等水工建筑的附屬工程，橋面高程應與壩頂高程齊平。壩頂既是大路交通的一局部，又有門機的運用，兩者一般是結合在一起布置的。對航運過壩的橋面，應留意交通橋下的凈空要滿足JTJ021—1989第一章第四節(jié)及GBJ139—1990JTJ011—1994的有關規(guī)定進展。在壩頂大路不作為交通干線，上壩人員少，車流量小的狀況下，可不設置人行道和自行車道。如壩面車道布置有圓弧曲線，則應進展車道曲線超高和曲線加寬。壩頂?shù)墓潭▎㈤]機、電纜道、滑線道等梁式支承，可結合壩頂構造進展設計。門機大梁提示：(1)對不同壩段，依據(jù)門機和大梁不同的使用條件及荷載狀況，確定門機大梁的構造形式和梁高。門機大梁一般承受T形梁，在構造上應與交通橋梁及其他構造分開。假設受通航凈空或其他條件限制，如承受一般鋼筋混凝土構造梁高不能滿足要求時，可承受預應力鋼筋混凝土梁或鋼梁；為減輕吊運重量，可承受焊接骨架式鋼筋簿腹梁(單腹或雙腹)構造。提示：(1)對不同壩段，依據(jù)門機和大梁不同的使用條件及荷載狀況，確定門機大梁的構造形式和梁高。門機大梁一般承受T形梁，在構造上應與交通橋梁及其他構造分開。假設受通航凈空或其他條件限制，如承受一般鋼筋混凝土構造梁高不能滿足要求時，可承受預應力鋼筋混凝土梁或鋼梁；為減輕吊運重量，可承受焊接骨架式鋼筋簿腹梁(單腹或雙腹)構造。(2)由于一般鋼筋混凝土門機大梁承受荷載較大，因此截面尺寸一般也較大。梁高一般為跨徑的1/4～1/7；2～2.5，T形和I形截面為6～7；上翼緣寬度除滿足承受水平荷載要求外，尚應滿足固定軌道的需1/5～1/8。提示：(1)依據(jù)交通橋梁的跨度、荷載、寬度等條件的不同，可承受整體式鋼筋混凝土板橋、裝配式鋼筋混凝土板橋、整體式鋼筋混凝土梁橋、裝配式鋼筋混凝土梁橋等幾種構造。其中梁橋又有簡支、連續(xù)、雙懸臂梁等構造型式。在實際工程中，一般多承受簡支式梁橋。(2)提示：(1)依據(jù)交通橋梁的跨度、荷載、寬度等條件的不同，可承受整體式鋼筋混凝土板橋、裝配式鋼筋混凝土板橋、整體式鋼筋混凝土梁橋、裝配式鋼筋混凝土梁橋等幾種構造。其中梁橋又有簡支、連續(xù)、雙懸臂梁等構造型式。在實際工程中，一般多承受簡支式梁橋。(2)人行道梁的布置應按JTJ011—1994II10cm～20cm。提示：包括固定啟閉機及電纜、滑線等的梁式支撐構造布置。其他工作橋梁提示：包括固定啟閉機及電纜、滑線等的梁式支撐構造布置。(1)依據(jù)荷載大小及標準跨徑的不同，應承受不同形式的支座。標(1)依據(jù)荷載大小及標準跨徑的不同，應承受不同形式的支座。標10m的簡支板、梁橋，可承受油毛氈等墊層支座或平板支座；20m的梁、板橋，可承受板式橡膠支座或弧形支座；標準跨20m(2)一般狀況下，壩頂橋面系統(tǒng)宜承受同一類型的支座。荷載及其組合荷載恒載3進展計算。3材料容重表單位：kN/m3材料種類容重附注鋼筋混凝土混凝土瀝青混凝土…可變荷載門機輪壓荷載123。4。表4 門機輪壓荷載表 單位：kN荷載作用范圍門機使用條件輪P壓輪P壓輪P壓輪P壓沿軌道H垂直軌道SABCD起吊閘門吊荷移動起吊閘門吊荷移動1門機輪壓分布示意圖2門機輪頂服屬設備寬度示意圖3門機輪壓水平作用示意圖提示：(1)提示：(1)2～6P=P=P=P為各組中一A B C D個輪壓荷載的值。以上荷載均未考慮沖擊系數(shù)，實際荷載應為表中荷載乘以沖擊系數(shù)。水平力H及S對于不同部位，由于使用條件不同，門機荷載也不同。表中P=P=P=PA B C D為門機在起吊閘門或吊荷運行時，荷載處于不同位置時，各門機輪壓的最大值。附圖為門機輪壓布置的一般狀況，對不同門機，可視具體狀況繪制附圖。汽車一 級荷載級車隊的縱向排列見圖4。級車隊的平面尺寸及橫向布置見圖5、圖6。圖4 級汽車車隊縱向排列圖圖5 級汽車平面尺寸圖6 級汽車車隊橫向布置圖級汽車的主要技術指標見表5。前輪著地寬度及長度m中、后輪著地寬度及長度車輛外形尺寸(長×寬)前輪著地寬度及長度m中、后輪著地寬度及長度車輛外形尺寸(長×寬)mm名稱單位 數(shù) 量一輛汽車總重力前軸重力kNkN中、軸重力kN后軸重力kN軸 距m輪 距m提示：(1)以上荷載均未考慮沖擊系數(shù)，實際荷載應為表中荷載乘以沖擊系數(shù)。提示：(1)以上荷載均未考慮沖擊系數(shù)，實際荷載應為表中荷載乘以沖擊系數(shù)。按兩行車隊布載時，汽車荷載不予折減；當橋面行車道寬度大于9m12m20%；按四行車隊布載，30%。但折減后的荷載不得小于用兩行車隊布載的計算結果。附圖僅為某一類設計或驗算車型的布置狀況，對不同級別或不同類型的車型，應視具體狀況繪制附圖。車驗算荷載車的平面尺寸及橫向布置見附圖7、附圖8。圖7 平板掛車和履帶車荷載縱向排列圖8平板掛車和履帶車荷載橫向排列圖車的主要技術指標見表6。名稱單位數(shù)名稱單位數(shù)量車輛重力履帶數(shù)或車軸數(shù)履帶著地長度或縱向軸距kN個kNm每個車軸的車輪組數(shù)目履帶或車軸橫向中距履帶寬度或每對車輪的著地寬度和長度組mm提示：(1)提示：(1)驗算荷載不計沖擊力。(2)各種外力。車作驗算荷載時，不計人群荷載和其他格外常作用在橋上的人群荷載上、下游人行道的人群荷載為3kN/m2。提示：(1)設有人行道的壩頂構造，用汽車荷載或門機輪壓計算時，應同時計入該梁人行道上的荷載。不設人行道的壩頂構造，用汽車荷載或門機輪壓計算時，應計入該梁翼緣在汽車外形尺寸或門機輪頂附屬設備寬度之外的人群荷載。人群荷載可依據(jù)工程所在地區(qū)的人口密集程度及工程實際狀況增大或減小。1.2kN提示：(1)設有人行道的壩頂構造，用汽車荷載或門機輪壓計算時，應同時計入該梁人行道上的荷載。不設人行道的壩頂構造，用汽車荷載或門機輪壓計算時，應計入該梁翼緣在汽車外形尺寸或門機輪頂附屬設備寬度之外的人群荷載。人群荷載可依據(jù)工程所在地區(qū)的人口密集程度及工程實際狀況增大或減小。1.2kN塊板上進展計算。提示：(1)當壩頂大路橋布置有彎道，其彎曲半徑等于或小于250m提示：(1)當壩頂大路橋布置有彎道，其彎曲半徑等于或小于250m計算離心力。離心力的計算按JTJ021—19892.3.31.2m且不計由此引起的力矩)。提示：(1)汽車荷載產生的制動力，當大路為一或二車道時，為布置在荷載寬度內的一行汽車車隊總重力的提示：(1)汽車荷載產生的制動力，當大路為一或二車道時，為布置在荷載寬度內的一行汽車車隊總重力的10%，但不得小于一輛重車的30%；四車道的制動力為上述規(guī)定數(shù)值的兩倍。(2)1.2m不計由此而引起的豎向力和力距)。提示：(1)提示：(1)(2)橫向風力的計算見標準JTJ021—19892.3.8施工荷載模板及支架自重：依據(jù)模板材料及尺寸計算。木材容重按6kN/m3～8kN/m3計，鋼78.5kN/m3計。24kN/m3～25kN/m3計。1kN/m3計。2.5kN/m2計。1kN/m2計。提示：按TJT提示：按TJT021—19892.3.13施工門機荷載施工門機輪壓荷載見表7。表7 施工門機輪壓荷載表 單位：kN荷載作用范圍門機使用條件輪P壓輪P壓輪P壓輪P壓沿軌道H垂直軌道SABCD起吊閘門吊荷移動起吊閘門吊荷移動提示：(1)施工門機軌道僅能布置在門機大梁或其他工作橋梁上，不能布置在交通橋梁上。提示：(1)施工門機軌道僅能布置在門機大梁或其他工作橋梁上，不能布置在交通橋梁上。施工門機大梁的輪壓尺寸及荷載作用示意可參照門機大梁并依據(jù)實際狀況繪制。其他提示同門機大梁。固定啟閉機荷載提示：固定啟閉機根底荷載的作用點分布關系，宜以圖表示。根底：A點 kN，B點 kN，C點 kN，D點 kN。提示：固定啟閉機根底荷載的作用點分布關系，宜以圖表示。提示：(1)偶然荷載僅考慮地震力。提示：(1)偶然荷載僅考慮地震力。如壩頂橋面承受連續(xù)梁，應計算地震力。交通橋梁及門機梁的抗震設計，對連續(xù)梁、T型剛構等橋型，7地震力的計算，應符合JTJ004—1989荷載組合門機大梁組合一：恒載+固定起吊閘門輪壓+(人群荷載)組合二：恒載+門機吊門移動輪壓+(人群荷載)組合三：施工荷載組合四：吊裝荷載提示：(1)提示：(1)組合三為迭合梁及現(xiàn)澆梁的施工階段驗算。組合四為迭合梁預制局部及預制梁的吊裝驗算。構件在吊裝時，構件重力應乘以動力系數(shù)。組合五為連續(xù)梁、T型剛構在遇地震荷載作用時應進展的驗算。交通橋梁組合一：恒載+輪壓荷載(設計輪壓)+(人群荷載+汽車制動力+離心力)組合二：恒載+輪壓荷載(驗算荷載)+(人群荷載+汽車制動力+離心力)組合三：施工荷載組合四：吊裝荷載提示：同門機大梁。組合五：恒載+地震力提示：同門機大梁。其他工作橋梁組合一：恒載＋(相應荷載)組合二：施工荷載組合三：吊裝荷載提示：(1)其他工作橋梁包括固定啟閉機梁、電纜溝梁、滑線溝梁和壩頂其他梁式構件。組合一中的相應荷載，應為各類構件除恒載之外可能消滅的相應荷載。提示：(1)其他工作橋梁包括固定啟閉機梁、電纜溝梁、滑線溝梁和壩頂其他梁式構件。組合一中的相應荷載，應為各類構件除恒載之外可能消滅的相應荷載。假設布置有施工門機或啟閉機，則荷載組合中必需考慮施工門機輪壓或啟閉機荷載與恒載的組合。其他參見門機大梁提示局部。提示：各類支座構造設計時，應依據(jù)具體狀況確定是否考慮支座摩阻力。支座提示：各類支座構造設計時，應依據(jù)具體狀況確定是否考慮支座摩阻力。橋面系統(tǒng)的構造與配筋設計計算方法整個橋面系統(tǒng)的計算按極限狀態(tài)進展設計。提示：(1)提示：(1)JTJ023—1985其次章第一節(jié)、其次節(jié)中的有關規(guī)定進展計算，構造內力按有關構造力學方法進展計算。(2)JTJ023—19854.1.6～4.1.8進展。(3)JTJ023—19854.1.9～4.1.15配置間接鋼筋的鋼筋混凝土構件的局部承壓強度按JTJ023—19854.1.244.1.25疊合梁的承載力應按GB50010—2023提示：(1)變形驗算按提示：(1)變形驗算按JTJ023—19854.2.1～4.2.4裂縫寬度驗算按JTJ023—19854.2.54.2.6疊合梁的抗裂驗算、鋼筋應力、裂縫寬度以及變形驗算應按 GB50010—2023的有關規(guī)定進展。提示：(1)假設構件有施工階段驗算的要求，才進展施工階段計算。施工階段應力計算按提示：(1)假設構件有施工階段驗算的要求，才進展施工階段計算。施工階段應力計算按JTJ023—1985預制梁的施工階段吊裝計算按正截面強度計算方法計算；吊筋的配置按有關材料力學和鋼筋混凝土理論進展計算。提示：(1)板、梁的構造要求按提示：(1)板、梁的構造要求按JTJ023—1985第六章第一節(jié)、其次節(jié)的有關規(guī)定執(zhí)行。(2)疊合梁的構造要求按GB50010—2023支座設計提示：(1)提示：(1)對不同類型的支座，按JTJ023—1985(2)支座的構造要求按JTJ023—1985橋面構造(1)橋面鋪裝可承受水泥混凝土和瀝青混凝土等。裝配式橋梁的水泥混凝土鋪裝層內宜配置鋼筋網(wǎng)。(1)橋面鋪裝可承受水泥混凝