2010高墩标准图-四川省院 高墩通用图 高墩参考图
设计说明
一、设计标准、技术规范及技术指标 (一)设计标准 设计荷载:公路-I级 设计安全等级:一级 环境类别:II类 路基宽度:24.50米(整幅式) 12.25米(分幅式) 桥面宽度:0.5m(防撞护栏)+10.75m(桥面净宽)+0.5m(防撞护栏) +0.5m( 中间带) +0.5m(防撞护栏)+10.75m(桥面净宽)+0.5m(防撞护栏)=24.00米 分幅式=0.5m(防撞护栏)+10.75m(桥面净宽)+0.5m(防撞护栏)=11.75米 地震动峰值加速度:≤0.05g (二)技术规范 《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 《公路工程抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008) (三)技术指标 本钢筋砼变截面高墩按跨径(30米、40米),墩高(50~75米、30~55(60)米、20~40米),桥面宽度(整幅、分幅)进行划分、组合,共计10种。分别为跨径40米、整体式路幅、50~75米高墩;跨径40米、整体式路幅、30~60米高墩;跨径40米、整体式路幅、20~40米高墩;跨径40米、分离式路幅、50~75米高墩;跨径40米、分离式路幅、30~60米高墩;跨径40米、分离式路幅、20~40米高墩;跨径30米、整体式路幅、30~55米高墩;跨径30米、整体式路幅、20~40米高墩;跨径30米、分离式路幅、30~55米高墩;跨径30米、分离式路幅、20~40米高墩。高墩的划分组合见表1所示。其中按墩高划分有30~40米和50~60米的重叠段,是考虑到在一联内应尽可能取用相同类型的高墩。高墩划分组合表 表1
整幅式桥墩盖梁采用预应力T形盖梁,墩中距为14.2米;40米跨径的盖梁高2.5米,顶宽2.7(2.5)米、腹板宽1.3米;30米跨径的盖梁高2.3米,顶宽2.2米、腹板宽1.2米。分幅式桥墩盖梁采用T形普通钢筋砼盖梁,墩中距为6.8米;40米跨径的盖梁高2.3米,顶宽2.7(2.4)米,腹板宽1.2米;30米跨径的盖梁高2.0米,顶宽2.2米、腹板宽1.2米。 墩高50~75米时,墩身为变截面空心结构,墩身壁厚0.5米,纵桥向沿高度设有80:1的坡度;墩高30~60米时,墩身为变截面空心结构,墩身壁厚0.4米,纵桥向沿高度设有80:1的坡度;墩高20~40米时,墩身为实心变截面,纵桥向沿高度设有80:1的坡度。墩柱间每隔20米设一道I形系梁,地面以下20厘米起设一道矩形地系梁,系梁尺寸以墩顶桥墩尺寸为基准进行设计,实际使用使可根据计算需要进行适当调整;基础取为实心等截面方桩,基础形式仅为参考,应根据实际地质条件选用方桩基础或承台桩基基础。详尽墩身尺寸见表2,详尽系梁尺寸见表3。墩身尺寸表 表2 系梁尺寸表 表3 (四)适用范围 本设计钢筋砼变截面高墩配合上部T梁使用,仅适用于地震动峰值加速度为0.05g及以下的地区,一联孔跨布置及墩高的适用范围如下:① 30米跨径按4孔一联布置,墩高20~55米。一联内尽可能采用相同类型的墩,系梁从盖梁底向下每隔20米设置一道,基础形式仅作为参考,具体使用时应根据地质条件来设计基础和桩基。 ② 40米跨径按4孔一联布置,墩高20~75米。一联内尽可能采用相同类型的墩,系梁从盖梁底向下每隔20米设置一道,基础形式仅作为参考,具体使用时应根据地质条件来设计基础和桩基。 本图中墩身和桩基适用于墩顶设置两排板式橡胶支座的桥墩;对于伸缩缝处的桥墩,若桥墩较高,长细比过大时,可在墩顶设置一排板式橡胶支座(支座高度可适当加大)、一排四氟滑板支座,来提高其水平抗推刚度,并确保这一桥墩满足JTG062-2004规范的要求。 二、主要材料 (一)砼:墩高30~75米,墩身、系梁和垫石均采用C40砼,桩基采用C30砼,整幅式桥墩盖梁、挡块采用C40砼,分幅式桥墩盖梁、挡块采用C30砼。墩高20~40米,墩身、系梁采用C30砼,垫石采用C40砼,整幅式桥墩盖梁、挡块采用C40砼,分幅式桥墩盖梁、挡块采用C30砼。 (二)钢筋:普通钢筋采用HRB335、HRB400钢筋,抗拉强度标准值fsk分别为335MPa、400MPa。其技术条件必须符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GBT499.1-2008)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007);墩柱钢筋中直径大于或等于22mm的钢筋采用HRB400钢筋,其他钢筋均采用HRB335钢筋,并采用机械接头连接,机械连接时,其技术标准必须符合现行《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ 107)、《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》(JGJ 108)和《镦粗直螺纹钢筋接头》(JG/T 3057)的规定,且接头应错开布置。 (三)预应力钢绞线:采用标准GB/T 5224-2003高强度低松弛钢绞线,其标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×105MPa,单根钢绞线公称直径φS15.2mm,公称面积140mm2。 (四)预应力锚具:预应力盖梁采用M15系列锚具,其技术条件必须符合GB/T 14370-2000的规定,一套锚具包括夹片、锚板、锚垫板、螺旋钢筋,所有配件均应采用厂家定型配套产品。配套千斤顶采用YCW250B或YCW350B。预应力管道采用镀锌金属波纹管。 (五)其它材料:水泥、细骨料、粗骨料、水等各材料的质量要求均按现行《公路桥涵施工技术规范》有关条文办理。 此外,水泥质量必须符合GB175-1999标准,对于C30及以上标号的混凝土要求采用大厂旋窑水泥,C40混凝土采用42.5级硅酸盐水泥,C30混凝土采用32.5级硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥,不采用早强型普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。 C40混凝土的粗骨料,应采用连续级配0.5-4cm规格轧制的高标号碎石,C30混凝土采用0.5-4cm规格的碎石或卵石,碎石或卵石的质量必须符合GBIT14685-2001标准,C30及以上标号混凝土的细骨料采用细度模数为2.3-3.0的中砂,不得采用细砂,质量必须满足GBIT14684-2001标准。 三、设计要点 (一)设计原则 本次设计的钢筋砼变截面高墩是配合T梁使用。预应力盖梁的设计采用全预应力盖梁,钢筋砼盖梁设计尽量控制正、负弯矩相近,合理配筋。墩柱高度根据规范要求,将墩柱的长细比控制在合理的范围内,避免墩柱的脆性破坏和高配筋率。 (二)主要构造一 预应力盖梁参考图按施工阶段和运营阶段应力的需要控制进行配筋,钢束具体构造和配置如下: 预应力钢束采用标准GB/T 5224-2003 寠/font]15.2mm高强低松弛钢绞线,其标准强度1860MPa。40米跨径盖梁采用915.2钢绞线,30米跨径盖梁采用1015.2和815.2钢绞线,预应力钢束张拉控制吨位及张拉控制应力见表-5。预应力钢束张拉控制力表 表4
钢筋砼盖梁参考图按结构抗力的计算和裂缝的控制需要配置钢筋,主要钢筋构造配置如下: 40米跨径盖梁跨中正弯矩区配有22根28钢筋,悬臂负弯矩区配有24根28钢筋。 30米跨径盖梁跨中正弯矩区配有18根28钢筋,悬臂负弯矩区配有22根28钢筋。 设计已尽量作到正、负弯矩配筋对应,减少配筋量,箍筋在墩顶处按规范要求,在向跨径长度方向相当于不小于一倍梁高范围内进行加密。 (二)主要构造二 墩柱的配筋是根据规范的要求和计算的结果进行配筋。本次墩柱配筋沿用2008年第一版的计算成果进行配筋。对于主筋,纵向外层钢筋根据墩高不同配32、28、25三种,内层配寠/font]20,横向外层配22,内层配寠/font]20。横向钢筋间距取11~13cm左右,纵向钢筋间距在墩柱顶部不大于15cm,向下逐渐扩散至20cm时,在其中内插钢筋。 四、曲线桥设计 当上部T梁为曲线桥时,该下部双柱式高墩也可使用,此时只需桥墩与道路中心线正交即可。 五、计算成果 (一)计算原则及采用程序 本次设计时,变截面高墩盖梁计算采用“桥梁博士3.0版”按刚架计算。计算时尽量控制正、负弯矩的差异,做到合理配筋。 纵向计算模型均采用4孔一联,一联内地面线纵坡按0°计,交界墩顶在计算模型中考虑为设置四氟滑板支座,不计其对其他桥墩的纵向约束作用。墩柱内力计算考虑了结构自重、收缩徐变、降温、汽车制动力、风力等进行最不利组合。墩顶活载制动力及水平位移(制动力、温差、收缩、徐变所引起)在考虑支座刚度后,按一联孔跨布置的墩身抗推刚度比计算,桥墩与地基的边界条件按地面以下2.5/a(a为桩的变形系数)米处固结简化,固结点以上覆盖层地基比例系数按40000kN/m4考虑。为避免墩柱的脆性破坏和高配筋率,保持其耐久性,墩柱高度尽量控制在合理的长细比的范围内。 计算荷载考虑了公路-I级荷载及T梁一期、二期恒载,防撞栏杆按10kN/m考虑。风荷载参数根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)取值,基本风压采用500Pa,地形、地理条件系数按一般地区取值,地表粗糙度类别采用B类,实际运用时应根据所在地区的风力进行调整,即如果风力大于根据上述参数计算出的风力时应重新进行计算。 裂缝按II类场地控制。 (二)施工阶段计算成果 上部40m跨径整幅预应力盖梁施工阶段最大拉应力为1.53MPa,上部30m跨径整幅预应力盖梁施工阶段最大拉应力为1.24MPa,满足规范关于施工阶段拉应力MPa的要求,因此在预拉区(施加预应力时形成的拉应力区)只需配置配筋率不小于0.2%的纵向钢筋即可。 (三)运营阶段计算成果 运营阶段盖梁内力及应力见表5。盖梁计算结果 表5 本设计说明中的“计算成果”内所有内容,仅供内部使用,不宜向施工单位提供,务必请使用者注意。 六、施工要点(一)T梁均采用板式氯丁橡胶支座,桥面设伸缩缝处梁端支座为四氟滑板支座,其余为普通橡胶支座,其规格见表6。 支座规格表 表6 (二)施工注意事项 1、盖梁、墩身砼养生对保证工程质量至关重要,靠常规覆盖草袋浇水养生非常困难,柱身应采用覆膜蒸汽养生,以保证工程质量。 2、盖梁砼为高空作业,施工时模板应支撑牢固,特别是盖梁悬臂端模板,以免支撑变形造成悬臂端负弯矩区砼开裂。 3、分幅式盖梁2%横坡是由墩身两柱的不同高度调整形成,施工时应注意墩身柱顶标高;整幅双柱盖梁双向2%横坡由调整支座垫石高度形成,盖梁水平布置。盖梁垫石为梯形,即垫石顶面与T梁底面平行,施工时应注意盖梁横向垫石两侧的高度,垫石顶面应平整、清洁、粗糙合适,以保证垫石顶面与箱梁底面平行、支座均匀受力。
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