梁高墩設(shè)計(jì)說明

PAGE第1頁共6頁設(shè)計(jì)說明PAGE一、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范及技術(shù)指標(biāo)（一）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載：公路－I級(jí)設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)環(huán)境類別：II類路基寬度：24.50米（整幅式）12.25米（分幅式）橋面寬度：0.5m(防撞護(hù)欄)+10.75m(橋面凈寬)+0.5m(防撞護(hù)欄)+0.5m(中間帶)+0.5m(防撞護(hù)欄)+10.75m(橋面凈寬)+0.5m(防撞護(hù)欄)＝24.00米分幅式＝0.5m(防撞護(hù)欄)+10.75m(橋面凈寬)+0.5m(防撞護(hù)欄)＝11.75米地震動(dòng)峰值加速度：≤0.05g（二）技術(shù)規(guī)范《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD63－2007）《公路工程抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/TB02-01-2008）（三）技術(shù)指標(biāo)本鋼筋砼變截面高墩按跨徑（30米、40米），墩高（50～75米、30～55（60）米、20～40米），橋面寬度（整幅、分幅）進(jìn)行劃分、組合，共計(jì)10種。分別為跨徑40米、整體式路幅、50～75米高墩；跨徑40米、整體式路幅、30～60米高墩；跨徑40米、整體式路幅、20～40米高墩；跨徑40米、分離式路幅、50～75米高墩；跨徑40米、分離式路幅、30～60米高墩；跨徑40米、分離式路幅、20～40米高墩；跨徑30米、整體式路幅、30～55米高墩；跨徑30米、整體式路幅、20～40米高墩；跨徑30米、分離式路幅、30～55米高墩；跨徑30米、分離式路幅、20～40米高墩。高墩的劃分組合見表1所示。其中按墩高劃分有30～40米和50～60米的重疊段，是考慮到在一聯(lián)內(nèi)應(yīng)盡可能取用相同類型的高墩。高墩劃分組合表表1上部跨徑(m))4030墩高(m)橋面寬度(m))整體式24.000分離式11.775整體式24.000分離式11.775墩柱類型空心方墩實(shí)心方墩空心方墩實(shí)心方墩空心方墩實(shí)心方墩空心方墩實(shí)心方墩整幅式橋墩蓋梁采用預(yù)應(yīng)力T形蓋梁，墩中距為14.2米；40米跨徑的蓋梁高2.5米，頂寬2.7（2.5）米、腹板寬1.3米；30米跨徑的蓋梁高2.3米，頂寬2.2米、腹板寬1.2米。分幅式橋墩蓋梁采用T形普通鋼筋砼蓋梁，墩中距為6.8米；40米跨徑的蓋梁高2.3米，頂寬2.7（2.4）米，腹板寬1.2米；30米跨徑的蓋梁高2.0米，頂寬2.2米、腹板寬1.2米。墩高50～75米時(shí)，墩身為變截面空心結(jié)構(gòu)，墩身壁厚0.5米，縱橋向沿高度設(shè)有80:1的坡度；墩高30～60米時(shí)，墩身為變截面空心結(jié)構(gòu)，墩身壁厚0.4米，縱橋向沿高度設(shè)有80:1的坡度；墩高20～40米時(shí)，墩身為實(shí)心變截面，縱橋向沿高度設(shè)有80:1的坡度。墩柱間每隔20米設(shè)一道I形系梁，地面以下20厘米起設(shè)一道矩形地系梁，系梁尺寸以墩頂橋墩尺寸為基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)際使用使可根據(jù)計(jì)算需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；基礎(chǔ)取為實(shí)心等截面方樁，基礎(chǔ)形式僅為參考，應(yīng)根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件選用方樁基礎(chǔ)或承臺(tái)樁基基礎(chǔ)。詳盡墩身尺寸見表2，詳盡系梁尺寸見表3。墩身尺寸表表2上部跨徑(m))4030墩高(m)橋面寬度(m))整體式24.000分離式11.775整體式24.000分離式11.775墩柱類型空心方墩實(shí)心方墩空心方墩實(shí)心方墩空心方墩實(shí)心方墩空心方墩實(shí)心方墩縱向尺寸(cmm)墩頂260220180260210170200160190150墩底260+2.55H220+2.55H180+2.55H260+2.55H210+2.55H170+2.55H200+2.55H160+2.55H190+2.55H150橫向尺寸(cmm)墩頂260220180260210170200160190150墩底260220180260210170200160190150壁厚(cm)504050404040系梁尺寸表表3上部跨徑(m))4030墩高(m)橋面寬度(m))整體式24.000分離式11.775整體式24.000分離式11.775I型墩間系梁(cm)頂、底寬200180180160180160160140高度260220240200240200210180腹板厚8080806080606060矩形地系梁(ccm)寬度200180180160180160160140高度260220240200240200210180（四）適用范圍本設(shè)計(jì)鋼筋砼變截面高墩配合上部T梁使用，僅適用于地震動(dòng)峰值加速度為0.05g及以下的地區(qū)，一聯(lián)孔跨布置及墩高的適用范圍如下：30米跨徑按4孔一聯(lián)布置，墩高20～55米。一聯(lián)內(nèi)盡可能采用相同類型的墩，系梁從蓋梁底向下每隔20米設(shè)置一道，基礎(chǔ)形式僅作為參考，具體使用時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件來設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和樁基。40米跨徑按4孔一聯(lián)布置，墩高20～75米。一聯(lián)內(nèi)盡可能采用相同類型的墩，系梁從蓋梁底向下每隔20米設(shè)置一道，基礎(chǔ)形式僅作為參考，具體使用時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件來設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和樁基。本圖中墩身和樁基適用于墩頂設(shè)置兩排板式橡膠支座的橋墩；對(duì)于伸縮縫處的橋墩，若橋墩較高，長(zhǎng)細(xì)比過大時(shí)，可在墩頂設(shè)置一排板式橡膠支座（支座高度可適當(dāng)加大）、一排四氟滑板支座，來提高其水平抗推剛度，并確保這一橋墩滿足JTG062－2004規(guī)范的要求。二、主要材料（一）砼：墩高30～75米，墩身、系梁和墊石均采用C40砼，樁基采用C30砼，整幅式橋墩蓋梁、擋塊采用C40砼，分幅式橋墩蓋梁、擋塊采用C30砼。墩高20～40米，墩身、系梁采用C30砼，墊石采用C40砼，整幅式橋墩蓋梁、擋塊采用C40砼，分幅式橋墩蓋梁、擋塊采用C30砼。（二）鋼筋：普通鋼筋采用HRB335、HRB400鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fsk分別為335MPa、400MPa。其技術(shù)條件必須符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GBT499.1-2008)、《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2－2007)；墩柱鋼筋中直徑大于或等于22mm的鋼筋采用HRB400鋼筋，其他鋼筋均采用HRB335鋼筋，并采用機(jī)械接頭連接，機(jī)械連接時(shí)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須符合現(xiàn)行《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》(JGJ107)、《帶肋鋼筋套筒擠壓連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ108)和《鐓粗直螺紋鋼筋接頭》(JG/T3057)的規(guī)定，且接頭應(yīng)錯(cuò)開布置。（三）預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T5224-2003高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa，彈性模量Ep＝1.95×105MPa，單根鋼絞線公稱直徑φS15.2mm，公稱面積140mm2。（四）預(yù)應(yīng)力錨具：預(yù)應(yīng)力蓋梁采用M15系列錨具，其技術(shù)條件必須符合GB/T14370－2000的規(guī)定,一套錨具包括夾片、錨板、錨墊板、螺旋鋼筋，所有配件均應(yīng)采用廠家定型配套產(chǎn)品。配套千斤頂采用YCW250B或YCW350B。預(yù)應(yīng)力管道采用鍍鋅金屬波紋管。（五）其它材料：水泥、細(xì)骨料、粗骨料、水等各材料的質(zhì)量要求均按現(xiàn)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》有關(guān)條文辦理。此外，水泥質(zhì)量必須符合GB175-1999標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于C30及以上標(biāo)號(hào)的混凝土要求采用大廠旋窯水泥，C40混凝土采用42.5級(jí)硅酸鹽水泥，C30混凝土采用32.5級(jí)硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥，不采用早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥。C40混凝土的粗骨料，應(yīng)采用連續(xù)級(jí)配0.5-4cm規(guī)格軋制的高標(biāo)號(hào)碎石，C30混凝土采用0.5-4cm規(guī)格的碎石或卵石，碎石或卵石的質(zhì)量必須符合GBIT14685-2001標(biāo)準(zhǔn)，C30及以上標(biāo)號(hào)混凝土的細(xì)骨料采用細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0的中砂，不得采用細(xì)砂，質(zhì)量必須滿足GBIT14684-2001標(biāo)準(zhǔn)。三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)（一）設(shè)計(jì)原則本次設(shè)計(jì)的鋼筋砼變截面高墩是配合T梁使用。預(yù)應(yīng)力蓋梁的設(shè)計(jì)采用全預(yù)應(yīng)力蓋梁，鋼筋砼蓋梁設(shè)計(jì)盡量控制正、負(fù)彎矩相近，合理配筋。墩柱高度根據(jù)規(guī)范要求，將墩柱的長(zhǎng)細(xì)比控制在合理的范圍內(nèi)，避免墩柱的脆性破壞和高配筋率。（二）主要構(gòu)造一預(yù)應(yīng)力蓋梁參考圖按施工階段和運(yùn)營(yíng)階段應(yīng)力的需要控制進(jìn)行配筋，鋼束具體構(gòu)造和配置如下：預(yù)應(yīng)力鋼束采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T5224-200315.2mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860MPa。40米跨徑蓋梁采用915.2鋼絞線，30米跨徑蓋梁采用1015.2和815.2鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制噸位及張拉控制應(yīng)力見表－5。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制力表表4鋼絞線根數(shù)總公稱面積(mmm2)控制應(yīng)力(MPPa)控制拉力(kNN)815.2112013601523.2915.212601395(13370)1757.7((17266.2)1015.2140013901946鋼筋砼蓋梁參考圖按結(jié)構(gòu)抗力的計(jì)算和裂縫的控制需要配置鋼筋，主要鋼筋構(gòu)造配置如下：40米跨徑蓋梁跨中正彎矩區(qū)配有22根28鋼筋，懸臂負(fù)彎矩區(qū)配有24根28鋼筋。30米跨徑蓋梁跨中正彎矩區(qū)配有18根28鋼筋，懸臂負(fù)彎矩區(qū)配有22根28鋼筋。設(shè)計(jì)已盡量作到正、負(fù)彎矩配筋對(duì)應(yīng)，減少配筋量，箍筋在墩頂處按規(guī)范要求，在向跨徑長(zhǎng)度方向相當(dāng)于不小于一倍梁高范圍內(nèi)進(jìn)行加密。（二）主要構(gòu)造二墩柱的配筋是根據(jù)規(guī)范的要求和計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行配筋。本次墩柱配筋沿用2008年第一版的計(jì)算成果進(jìn)行配筋。對(duì)于主筋，縱向外層鋼筋根據(jù)墩高不同配32、28、25三種，內(nèi)層配20，橫向外層配22，內(nèi)層配。橫向鋼筋間距取11～13cm左右，縱向鋼筋間距在墩柱頂部不大于15cm，向下逐漸擴(kuò)散至20cm時(shí)，在其中內(nèi)插鋼筋。四、曲線橋設(shè)計(jì)當(dāng)上部T梁為曲線橋時(shí)，該下部雙柱式高墩也可使用，此時(shí)只需橋墩與道路中心線正交即可。五、計(jì)算成果（一）計(jì)算原則及采用程序本次設(shè)計(jì)時(shí)，變截面高墩蓋梁計(jì)算采用“橋梁博士3.0版”按剛架計(jì)算。計(jì)算時(shí)盡量控制正、負(fù)彎矩的差異，做到合理配筋?？v向計(jì)算模型均采用4孔一聯(lián)，一聯(lián)內(nèi)地面線縱坡按0°計(jì)，交界墩頂在計(jì)算模型中考慮為設(shè)置四氟滑板支座，不計(jì)其對(duì)其他橋墩的縱向約束作用。墩柱內(nèi)力計(jì)算考慮了結(jié)構(gòu)自重、收縮徐變、降溫、汽車制動(dòng)力、風(fēng)力等進(jìn)行最不利組合。墩頂活載制動(dòng)力及水平位移（制動(dòng)力、溫差、收縮、徐變所引起）在考慮支座剛度后，按一聯(lián)孔跨布置的墩身抗推剛度比計(jì)算，橋墩與地基的邊界條件按地面以下2.5/a（a為樁的變形系數(shù)）米處固結(jié)簡(jiǎn)化，固結(jié)點(diǎn)以上覆蓋層地基比例系數(shù)按40000kN/m4考慮。為避免墩柱的脆性破壞和高配筋率，保持其耐久性，墩柱高度盡量控制在合理的長(zhǎng)細(xì)比的范圍內(nèi)。計(jì)算荷載考慮了公路－I級(jí)荷載及T梁一期、二期恒載，防撞欄桿按10kN/m考慮。風(fēng)荷載參數(shù)根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004)取值，基本風(fēng)壓采用500Pa，地形、地理?xiàng)l件系數(shù)按一般地區(qū)取值，地表粗糙度類別采用B類，實(shí)際運(yùn)用時(shí)應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)的風(fēng)力進(jìn)行調(diào)整，即如果風(fēng)力大于根據(jù)上述參數(shù)計(jì)算出的風(fēng)力時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行計(jì)算。裂縫按II類場(chǎng)地控制。（二）施工階段計(jì)算成果上部40m跨徑整幅預(yù)應(yīng)力蓋梁施工階段最大拉應(yīng)力為1.53MPa，上部30m跨徑整幅預(yù)應(yīng)力蓋梁施工階段最大拉應(yīng)力為1.24MPa，滿足規(guī)范關(guān)于施工階段拉應(yīng)力MPa的要求，因此在預(yù)拉區(qū)（施加預(yù)應(yīng)力時(shí)形成的拉應(yīng)力區(qū)）只需配置配筋率不小于0.2%的縱向鋼筋即可。（三）運(yùn)營(yíng)階段計(jì)算成果運(yùn)營(yíng)階段蓋梁內(nèi)力及應(yīng)力見表5。蓋梁計(jì)算結(jié)果表5跨徑（m）截面位置彎矩（KN.m）濕度截面位置彎矩（KN.m）濕度40m分幅墩頂-55100.80跨中49100.8030m分幅-40700.8042400.80跨徑（m）截面位置應(yīng)力（MPa）濕度截面位置應(yīng)力（MPa）濕度40m整幅墩頂0.2710.80跨中1.800.8030m整幅0.3750.800.5890.80本設(shè)計(jì)說明中的“計(jì)算成果”內(nèi)所有內(nèi)容，僅供內(nèi)部使用，不宜向施工單位提供，務(wù)必請(qǐng)使用者注意。六、施工要點(diǎn)（一）T梁均采用板式氯丁橡膠支座，橋面設(shè)伸縮縫處梁端支座為四氟滑板支座，其余為普通橡膠支座，其規(guī)格見表6。支座規(guī)格表表6跨徑30米40米規(guī)格(mm)四氟滑板支座普通橡膠支座四氟滑板支座普通橡膠支座300×4500×65300×4500×63350×4500×71350×4500×69（二）施工注意事項(xiàng)1、蓋梁、墩身砼養(yǎng)生對(duì)保證工程質(zhì)量至關(guān)重要，靠常規(guī)覆蓋草袋澆水養(yǎng)生非常困難，柱身應(yīng)采用覆膜蒸汽養(yǎng)生，以保證工程質(zhì)量。2、蓋梁砼為高空作業(yè)，施工時(shí)模板應(yīng)支撐牢固，特別是蓋梁懸臂端模板，以免支撐變形造成懸臂端負(fù)彎矩區(qū)砼開裂。3、分幅式蓋梁2％橫坡是由墩身兩柱的不同高度調(diào)整形成，施工時(shí)應(yīng)注意墩身柱頂標(biāo)高；整幅雙柱蓋梁雙向2%橫坡由調(diào)整支座墊石高度形成，蓋梁水平布置。蓋梁墊石為梯形，即墊石頂面與T梁底面平行，施工時(shí)應(yīng)注意蓋梁橫向墊石兩側(cè)的高度，墊石頂面應(yīng)平整、清潔、粗糙合適，以保證墊石頂面與箱梁底面平行、支座均勻受力。4、蓋梁鋼筋比較密集，為保證砼澆筑質(zhì)量，砼粗骨料粒徑應(yīng)小于等于4厘米。5、凡采用焊接連接的，均指等強(qiáng)度的焊接連接，焊縫應(yīng)飽滿、連續(xù)；焊接鋼筋和焊網(wǎng)的質(zhì)量驗(yàn)收內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ18）的規(guī)定。6、鋼筋的機(jī)械連接采用Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)接頭，根據(jù)連接部位的受力情況進(jìn)行合理選擇，并需得到監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)。機(jī)械連接時(shí)