张家村茶山-大毛面路面改造及安防工程--桥梁、涵洞设计说明.doc

酉阳县花田乡张家村茶山-大毛面路面改造及安防工程 S4-1第四篇 桥梁、涵洞 · 4 · 本项目新增涵洞2道，其中1-3.6X2.5钢筋混凝土盖板涵1道，Φ80cm圆管涵1道一、 设计参照依据和标准1、《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）2、《公路工程抗震设计规范》（JTJ B02-2013）3、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）4、《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61—2005）5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）6、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2019）8、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650—2020）二、 设计原则设计荷载：公路—Ⅱ级。

设计中本着降低造价的原则，一方面满足各项规范的规定，综合考虑公路网现状和规范、地质条件和环境因素另一方面充分结合地形地物的实际情况和实际的功能要求，合理确定涵位及跨径三、主要材料水泥：圆管管节及企口缝砼要求采用P∙O 42.5R水泥，其它部位可采用P∙O 32.5R水泥，其质量均必须符合现行最新国家行业标准钢筋：采用热轧HPB300、HRB400钢筋，其质量均必须符合现行最新国家行业标准施工中进场的钢材除必须具备厂方出示的技术质量鉴定书外，还应在工地上分批抽样送检，确保质量砂、石料的质量要求按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ TF50-2011）有关条文办理涵洞各部位主要材料的采用见下表：部 位钢筋砼圆管涵石、砼砂浆圆管、套管、盖板C25/C30砼涵管座及基础C20砼帽石C30砼涵台台身及基础C20砼洞口翼墙台身及基础C20砼铺底、锥坡、水沟、隔水墙C20砼四、设计要点及施工注意事项1、圆管涵设计要点1.1、对于流量较小时（包括农用灌溉涵洞）采用钢筋圆管涵，对于流量较大的灌溉涵和排水涵则采用钢筋砼盖板涵；对于损毁严重的原涵拆除重建，对于使用状况良好的原涵采用钢筋砼盖板涵接长利用1.2、涵洞根据溪沟和水系分布合理布设，视交叉角度采用正交或斜交，一般按原位或通过适当改移成标准交角。

1.3、钢筋砼圆管涵1.3.1、涵顶填土对涵洞的竖向压力按土柱重力计算，填土容重γ=18KN/，内摩擦角φ=35°；车辆荷载以车轮着地面积的边缘向下按30°角分布1.3.2、管节内力按刚性管节受弯构件计算，不考虑法向力和剪力的影响，且按不同填土高度的受力情况配筋1.3.3、斜管节未另行作结构验算，适当配置构造钢筋1.3.4、正管节分段长度分为：1.5m及2.0m两种，可根据需要组合成0.5m为基数的各种涵洞长度1.3.5、斜管节中轴线长度：孔径0.50米1.3.6、管节基础：C20砼基础厚度，应根据地基土壤类别、状态、地基容许承载力及受荷载后变形大小，涵位是否经常浸水以及洞顶填土高度、垫层材料种类等具体情况综合分析后选用2.1、 钢筋砼盖板涵涵顶填土对涵洞的竖向压力按土柱重力计算，填土容重γ=18KN/，内摩擦角φ=35°；车辆荷载以车轮着地面积的边缘向下按30°角分布2.1.2、钢筋混凝土盖板涵板块间无横向联系，按单块板受力计算，且按不同填土高度计算盖板厚度和配筋2.1.3、涵台利用盖板及涵底铺砌作为上、下端的支撑，构成四铰框架体系涵台作为上端、下端铰结承受台背水平压力的竖梁进行计算。

2.1.4、钢筋混凝土盖板涵涵台基础尺寸，本图按假定的地基应力由程序优化设计当地基承载力不足时，应进行换填或另行计算尺寸3.1.1、地基分类及相应的基础厚度值：Ⅰ类：紧密的碎、卵石类土(卵石、砾石)，完整的岩层，采用无基础形式；Ⅱ类：一般密实的碎、卵石类土，硬塑～坚硬粘土，中等密实的中砂、粗砂、破碎岩层等，采用无基础形式；Ⅲ类：中等密实的饱和粉砂、细砂土，软塑～硬塑粘土、亚粘土、较密实的人工填土、风化岩层等，基础厚度取50cm；Ⅳ类：松散的饱和粉砂、细砂土，流塑～软塑粘土、亚粘土、一般密实的人工填土等，基础厚度取50cm3.1.2对于裂隙粘土地区，应根据涵位地基膨胀潜势大小，采用预湿换土、石灰(水泥)稳定等工程处治措施减弱和完全消除膨胀潜势后，基础厚度取100cm 3.1.3对于软基、中等以上膨胀土地基等变形较大的地段，应作特殊设计基础厚度可取100cm2、 盖板涵设计要点恒载考虑填土的重力，按新填土情况计算，填土重力对涵洞的竖向和水平压力强度系数K、λ按《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007)中9.2.2条有关规定计算选用。

活载计算采用车辆荷载，按30°角扩散分布；由于涵顶填土高度≥0.5m，故不计活载的冲击效应圆管涵按刚性管节计算，不考虑管节的变形管节按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行强度与裂缝验算；不计算管壁环向压力和径向剪力，仅考虑弯矩作用效应预制正交盖板采用简支单向板进行设计，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行计算和验算地基承载力基本容许值[fao]是在地基应力理论计算值的基础上，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）第3.3.4条的有关规定进行深度修正所得 当涵底地基承载力基本容许值[fao]不满足要求时，应根据实际情况采用适当的方法进行处理，以达到设计要求；基底换填材料的选用：采用级配碎石进行换填设计参数1）填砂: 重力密度为19kN/m3, 内摩擦角为30°；2）钢筋混凝土：重力密度为26kN/m3；3）普通钢筋：HPB300钢筋抗拉强度设计值为250MPa， HRB400钢筋抗拉强度设计值为330MPa；4）素混凝土的强度设计值按《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)的要求取用台背处理1）涵洞台背回填基础底缘宽度不小于3m，按1：2设置台阶（台阶宽1.2m，高0.6m），台背路基填土压实度不低于96%。

2）填料宜采用中粗砂或砂类土、砾类土、碎石土等粗粒土，结合本工程特点，推荐填料采用砂石3）台背或墙后填土应采用分层回填压实，分层松铺厚度宜小于20cm；当采用小型夯实机或小型振动压路机时，松铺厚度不宜大于15cm，并应充分压(夯)实涵洞填土应在涵洞两侧对称均匀分层回填压实，压实度不小于96%3、施工注意事项2.1、涵洞施工前应先复测涵洞两侧原沟渠标高，基础开挖前应首先改移原排灌沟，确保施工中农灌和排水沟渠水流畅通2.2、涵洞施工对路基填筑压实施工控制较严、干扰较大涵洞施工按先易后难的原则，尽量使路基填筑压实形成较长作业面，方便路基施工，加快施工进度，保证工程质量2.3、由于全段路基纵横向排水系统是配合桥涵位置进行设计，当需要增设或改移桥涵位置时，应对路基纵横向排水系统作可行的调整和修改，务必保持路基排水系统的畅通全线涵洞中坡、斜涵较多，施工时应加强现场放样和预制构件的检测，严格控制上下部结构的位置、构造尺寸及高程涵洞基底埋置深度根据地勘资料设置，提供了基底标高和基底承载力等要求，施工时如发现与实地不符，应立即向监理工程师及设计代表汇报，同意后可根据具体情况酌情调整基底标高2.4、因为本工程位于山岭重丘区，若施工时路基横断面边坡、高度有所变化，则涵洞布置图尺寸也随之变化，与路基边坡保持一致。

对于处于软基地段的涵洞，则必须根据路基设计要求进行处理后，方可按涵洞基础设计要求施工2.5、当涵洞上跨各种管线时，应事先探明管线的埋置深度和走向，并采取相应的安全保护措施后，方能进行基础施工上部构造架设和吊装时，行走起重机械及吊装设备的举臂高度，尚应注意与架空线路间的安全距离，特别是架空高压输电线，更应引起重视2.6、上下部构造施工应注意彼此间衔接配合，准确控制好各部设计尺寸和标高，注意伸缩缝、锚栓孔、搭板及拦污栅等钢筋的预埋和连接，以避免不必要的返工和发生较大的设计标高误差2.7、钢筋砼圆管涵2.71、预制管节建议采用悬辊法旋转成型工艺，工厂集中预制或向水泥制管厂订制，吊车安装管节分段长度分别为：2.0m的正管节及1.5m的正管节及斜管节（按斜交角15°、30°、45°划分）两种, 正管节可根据需要组合成0.5m为基数的各种涵洞长度，并应在端面标注型号，例如：正d150或斜d150、φ30°等字样斜管节也可在现场浇筑2.7.2、套管式接头仅用于钢筋砼倒虹吸圆管涵2.7.3、管节必须在混凝土达到设计强度85%以后，才能脱模、堆放和运输脱模时必须在管壁上注明适用的填土高度2.7.4、施工设计和施工放样时，必须注意管涵的全长与管节的配置以及洞口端墙的准确位置。

斜交管涵由两端各一斜管节和若干个正管节组成为避免放样误差，可将一端洞口端墙于管节安装接近完成时浇筑2.8.5、软基上的涵洞沉降较大，施工时应按涵身中部预测最大沉降值按抛物线设置预拱度2.8.6、涵洞顶上及涵身两侧在不小于两倍孔径范围内的填土必须填卵石土对称夯实，相对密度达到96%2.10盖板涵1）涵洞放样时，应认真核对进出口高程及角度，若发现与实际沟渠底高程、角度差异过大或涵洞有可能悬空时，应及时予以调整2）施工时涵洞应设上拱度，一般涵洞的预设上拱度可按下表的数值设置；但入口流水槽面的高程不宜低于涵身中部流水槽面的高程基底土类别上拱度(mm)碎石土、砾砂、粗砂、中砂、细砂H/80半干硬状态的、硬塑状态的黏性土及老黄土H/50表注：(1) H为路线中心线处自涵洞流水槽至路面顶面的高度，单位为mm；(2) 当设计有规定拱度时，按照设计办理；(3) 基底土属软塑状态的黏性土或新黄土时，上拱度可适当加大；(4) 基底为岩石、涵顶填土厚度不足2m以及涵洞纵坡>5%时，可不设上拱度3）盖板混凝土浇筑应连续，一次成形，每片预制板或现浇板浇筑总时间不宜超过2h4）采用现浇盖板时，盖板分块应与沉降缝严格对齐；预制盖板或现浇盖板均不应跨沉降缝铺设。

5）涵台和基础混凝土均须分层浇筑，浇筑厚度须满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的相关要求，新浇注混凝土与下层已浇筑混凝土的温差宜小于20°C；浇筑基础最上层混凝土时，须与涵身梗肋或者底板以上30cm涵台一起浇筑6）混凝土的分层浇筑宜连续进行，因故中断间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间；当采用插入式振动器时，振动器应伸入下层深度（50mm～100mm）；混凝土的运输、浇筑及间歇时间须满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）表6.11.5的规定，超出规定时间时，应按浇筑中断处理，并应留置施工缝；浇筑上层混凝土之前，须对施工缝进行如下处理：处理层混凝土表面的松弱层应予以凿除,经凿毛处理后的混凝土面，应采用洁净水冲洗干净7）盖板、涵台以及基础在浇筑混凝土过程中，应随机取样制作标。