设计说明

 

一、 概述

本工程位于美的微波电器马龙基地西河河涌上，大致呈东西向跨越该河涌，桥梁的建成，对美的微波电器马龙基地项目园区路网的形成具有重要意义。拟建新桥为三跨共42m(13+16+13)预制预应力钢筋混凝土空心板简支梁，桥面宽18m（1.5m人行道+2×7.5m车行道+1.5m人行道），垂直跨越西河河涌。根据水利部门的要求，中跨桥梁底板控制高程3.586m（黄海高程），完工后河涌底高程为-1.414m（黄海高程）。本工程的建成将对该区域内交通的顺畅以及今后经济的发展有着积极的作用。

 

二、设计依据

1、 建设单位提供的规划平面图及数字化地形图、高程设计要点。

2、 水利部门批准的方案设计。

3、佛山市中鼎工程勘察院有限公司提供的本工程《岩土工程勘察报告》。

4、现场踏勘和测量资料。

 

三、技术规范、技术标准及设计参数

（一）、技术规范

1、《公路工程技术标准》 JTG B01-2003

2、《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-2004

3、《公路桥涵通用图》

4、《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJ D63-2007

5、《公路桥涵施工技术规范》 JTJ 041-2000

6、《公路沥青路面施工技术规范》 JTG F40-2004

7、《公路沥青路面设计规范》 JTG D50-2004

8、《公路桥梁抗震设计细则》 JTGTB02-01-2008

9、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004

 

（二）、技术标准及设计参数

1、设计荷载等级 公路—II级、人群荷载3.5KN/m²

2、桥跨 13m+16m+13m

3、桥面宽 18m

4、梁底控制高程 3.586m（黄海高程）

5、动峰加速度 0.1g

6、设计洪水频率 1/50

7、桥梁设计基准期 100年

8、高程系统 1956年黄海高程系

9、坐标系统 北京坐标系

四、沿线自然与地理特征、工程地质概况

1、 水文、气象

该地区处北回归线以南，属亚热带气候，受海洋季风影响，气候温和、潮湿，雨量充沛，夏季湿热，冬季干燥。年平均气温21.9℃，1月平均气温13.3℃，7月平均气温28.5℃，年平均降水量1648.8mm，相对湿度81%，低湿阴雨天多在2、3月份，全年无雪。年内1~3月及9~12月多为北风；4~6月为东南风。

2、 工程地质

本区属珠江三角洲冲积平原区，根据钻探揭露，场地普遍覆盖有第四系（Q）堆积物：由表层（Q）、海陆交互相沉积层（Qmc）等共有2个成因类型土层组成，基岩为白垩系（K）泥质粉砂岩，在钻探深度范围内，揭露强风化、中风化两个风化带，有关各岩土层特征、性质分述如下:

1表层（Q）:

①水:水面到水底深度。

本层在场地内除ZK1、ZK5孔外其余各孔均有分布，厚度2.10～2.50m，平均厚度2.38m。该深度因位置改变而有所变化。

2海陆交互相沉积层（Qmc）：

②-1淤泥质土:灰色,饱和,流塑,含腐殖质及有机质,手捻粘滑,局部夹薄层粉质粘土或粉砂,稍具臭味。其中ZK1、ZK5孔顶部0.40～0.45m为新近回填的淤泥质土。

该层在场地内各孔均有分布，厚度:2.70～7.50m，平均4.59m；层顶埋深0～2.50m，平均1.79m。该层共取土样6组，其中5组试验结果为淤泥质土，1组为粉质粘土。

②-2粉砂:灰色,饱和,松散-稍密,石英质,级配一般,局部夹薄层淤泥质土或中细砂。本层在场地内各孔均有分布，厚度:7.40～15.80m，平均10.86m，层顶埋深3.00～8.20m,平均6.38m。本层共取土样10组，其中4组为粉砂，3组为细砂，3组为中砂。

②-3淤泥质土:灰色,饱和,流塑,含腐殖质及有机质,手捻粘滑,稍具臭味。本层在场地内ZK1、ZK5孔附近有分布，厚度:3.40～3.60m，平均3.50m，层顶埋深13.80～15.90m，平均14.85m。本层共取土样2组，其试验结果全为淤泥质土。

②-4粉质粘土:浅黄色、灰白色,软塑～可塑,湿,土质较均匀,局部夹薄层粉土。本层在场地内ZK1、ZK5、ZK8孔附近有分布，厚度:2.80～5.70m，平均4.43m，层顶埋深12.90～19.50m平均16.53m。本层共取土样3组，其中2组为粉质粘土，1组为粉土。

②-5中砂:浅黄色、褐黄色,中密～密实,饱和,级配较差,分选性较好, 不均匀夹较多的粗砂或薄层粉砂。本层在场地内各孔均有分布，厚度:5.90～8.80m，平均6.34m，层顶埋深17.70～22.30，平均19.77m。本层共取土样6组，其中2组为中砂，3组为粗砂，1组为粉砂。

②-6粉质粘土：浅黄色,可塑,湿,土质较均匀，干强度中等，韧性中等，刀切面较光滑，无摇振反应。本层在场地内仅ZK4孔附近有分布，厚度:0.60，层顶埋深26.50m。

3白垩系泥质粉砂岩（K）: 在钻探深度范围内，揭露强风化、中风化两个风化带，现分别描述如下：

③-1强风化泥质粉砂岩:棕红色、紫红色,具原岩结构,节理裂隙极发育,岩芯呈土夹碎块状、碎块状,遇水易软化。岩体为极软岩，极破碎，节理裂隙很发育，岩体基本质量等级为Ⅴ类。 本层场地内仅ZK1孔附近有分布，厚度:0.60m，层顶埋深27.90m。

③-2中风化泥质粉砂岩：棕红色、紫红色,泥质粉砂结构,节理裂隙发育,岩芯呈柱状、块状。岩体为软岩，较破碎，节理裂隙发育，岩体基本质量等级为Ⅴ类。 本层场地内各孔均有揭露，均未揭穿，揭露厚度:9.10～11.35m，平均10.54m。层顶埋深24.50～28.50m，平均26.26m。

 

五、设计要点

1、基础

每侧桥台采用4根Φ120cm的钻孔灌注桩，每个桥墩采用4根Φ120cm的钻孔灌注桩，桩身砼标号为C25，全桥共16根钻孔灌注桩，设计单桩承载力：[R]=2800KN，按摩擦桩要求计算，要求桩尖嵌入中风化岩层不小于2m，实际桩长视现场样渣及钻进情况确定，桩底沉渣须符合规范要求。基桩需全部进行检测，其中超声波检测频率要求不小于30%，声测管采用无缝镀锌钢管，规格为φ57×3.5(内径50mm)，其余基桩可采用应变反射波法进行检测(小应变)，基桩检测结果为二类桩以下的不可使用。

2、下部构造

桥台采用C30钢筋砼薄壁式桥台，台身厚80cm。承台高为1.5m，宽2.2ｍ，砼标号为C30，承台下设10cm厚C15砼垫层作为工作层。

桥墩采用桩柱式结构，墩柱直径为100cm，砼标号为C30。

3、上部构造

(1)桥梁桥跨采用三跨(13m+16m+13m)简支梁，采用后张法装配式预制预应力钢筋混凝土空心板。预应力钢绞线采用抗拉强度标准值fpk =1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224 -2003）的规定。

(2)桥面铺装采用C40防水砼现浇，厚10cm~14.1cm，考虑构造和桥面防裂要求，设φ10钢筋网纵横间距10cm。

支座采用普通圆形板式橡胶支座，13m空心板对应的圆形板式橡胶支座型号为GYZ200×28mm,全桥桥台共112块；16m空心板对应的圆形板式橡胶支座型号为GYZ200×42mm,全桥桥台共56块。桥台、桥墩支座下均需设置支座垫石，桥台及盖梁施工时应注意垫石钢筋的预埋,支座安装时必须保证其上下面同梁底及台帽顶紧密贴合，预制空心板时，两边跨空心板预埋3cm厚的楔块，使空心板满足纵坡和横坡要求，同时保证楔块与支座水平接触。

两桥头处均设置伸缩缝，采用GQF-C40伸缩缝。

(3)桥上栏杆采用钢结构栏杆，高1.15m。

(4)全桥共设两道桥面连续，桥墩处设置桥面连续。

(5)桥梁横坡均通过台帽和盖梁调节，13m空心板纵坡通过调节桥台和桥墩高度形成，16m空心板纵坡通过铺筑层调节形成。

4、附属工程

(1) 为减少路桥连接处不均匀沉降，减轻桥头跳车，在桥头两侧设置搭板。台背回填材料选用轻质的内摩擦角较大的中粗砂，分层密实，层厚30cm，振动棒配合灌水振动密实，密实度要达到重型击实标准95%以上，施工时可在桥梁的两侧叠砂包作包边土，台背回填的质量应得到有效控制，才能减少沉降，台背填砂应在空心板架设完毕后，铰缝砼强度达到设计强度的80%后，两侧桥台对称施工。

(2).桥头两侧共设四道挡土墙，共计28m，采用扶壁式混凝土挡土墙。挡土墙采用C25砼，基础下设15cm厚C15素砼垫层；素砼下设40cm厚片石垫层，并冲填30%砂密实。0#桥台基础下采用打方桩的型式进行地基处理，桩长5m，3#桥台基础下采用打方桩的型式进行地基处理，桩长6m，方桩对角边长15cm；桩顶嵌入素砼垫层10cm。压顶为C20砼现浇。挡土墙的平面位置施工时可根据现场地形作适当调整，以与现状两岸接顺。

(3)、管线过河槽。在桥两侧各设管线过河槽，净宽1.5m，共设8个管线过河槽。

5、沥青混凝土

铺装层上铺4cm细粒式沥青混凝土(AC-13) 采用SBS改性沥青，5cm中粒式沥青混凝土(AC-16)沥青路面面层，采用AH-70沥青。

（1）集料技术要求：

Ø 中集料应洁净、干燥、表面粗糙，质量符合下表规定

沥青混合料用中集料质量技术要求

指 标	单位	技术指标
石料压碎值，不大于	%	20
洛杉矶磨耗损失，不大于	%	28
表观相对密度，不小于		2.6
吸水率，不大于	%	2.0
坚固性，不大于	%	12
针片状颗粒含量（混合料），不大于	％	15
水洗法＜0.075mm颗粒含量，不大于	%	1
软石含量，不大于	%	3

Ø 填料：沥青混合料的矿粉必须采用岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应洁净、干燥，质量符合下表规定

沥青混合料用矿粉质量技术要求

指 标	单位	技术指标
表观密度，不小于		2.45
含水量，不大于	%	1
粒度范围＜0.6mm	%	100
＜0.15mm	%	90~100
＜0.075mm	%	75~100
亲手系数		<1
塑性指数		<4
外观		无团粒结块
加热安定性		实测

（2）沥青的技术要求

试验指标	单位	技术指标
针入度25℃，100g，5s	0.1mm	50
针入度指数PI，不小于		0
延度5℃，5cm/min不小于	cm	20
软化点 TR＆B，不小于	℃	70
运动粘度135℃不大于	Pa·S	3
溶解度，不小于	％	99
弹性恢复25℃，不小于	％	75
闪点 不小于	℃	230
贮存稳定性离析，48h软化点差，不大于	℃	2.5

注：运动粘度采用“布洛克菲尔德粘度计法”测定

试验方法按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052—2000）执行。

（3）沥青混合料配合比设计

 

Ø 密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围：

级配 类 型

通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）

19

15

13.2

9.5

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

AC-13C

100

90~100

68~85

38~68

24~50

15~38

10~28

7~20

5~15

4~8

AC-16C

100

90~100

76~92

60~80

34~62

20~48

13~36

9~26

7~18

5~14

4~8

（4）、粘层油

在沥青混合料各沥青层之间必须喷洒粘层油，粘层油规格采用PC-3改性阳离子乳化沥青，粘层油用量0.3~0.5L/m^2,。

 

六、施工要点

有关桥梁的施工工艺、材料要求及质量检查标准，除按《公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）有关条文办理外，还应特别注意以下事项：

1、空心板预制

1）浇筑空心板混凝土前应严格检查伸缩缝、泄水管、护栏、支座等附属设施预埋件是否齐全，确定无误后方可浇筑。施工时，应保证预应力孔道及钢筋位置准确，控制混凝土骨料最大粒径不得大于20mm。浇筑混凝土时应充分振捣密实，严格控制其质量。

2）为了防止预制板上拱过大，及预制板与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不超过90d，若累计上拱值超过计算值8mm, 应采取控制措施。预制空心板在钢束张拉完成后、各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生的下挠值如下表所示：

项目	钢束张拉完上拱度(mm)	存梁30d上拱度(mm)	存梁60d上拱度(mm)	存梁90d 上拱度(mm)	二期恒载产生的下挠值(mm)
边板	+6.2	+7.7	+8.1	+8.3	+3.1
中板	+6.8	+8.4	+8.8	+9.1	+2.7

表注：正值表示位移向上，负值表示位移向下。

3）空心板预制时，按1m一道在铰缝的侧模嵌上500mm长的φ6钢筋，形成6mm凹凸不平的粗糙面。

4) 空心板预制时，除注意按本册设计图纸预埋钢筋和预埋件外，桥面系、伸缩缝、护栏及其它相关附属构造，均应参照有关图纸施工，护栏预埋钢筋必须预埋在预制空心板内。

2、预应力工艺

1）预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与空心板腹板箍筋点焊连接，严防错位和管道下垂，如果管道与钢筋发生碰撞，应保证管道位置不变而适当挪动钢筋位置。浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。

2）预制空心板预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的85%后，方可张拉。施工单位在条件具备时应适当增加龄期，提高混凝土弹性模量，减少反拱度。预应力钢束采用两端同时张拉，锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa。

3）施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内。实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。

4）预应力钢束张拉顺序为：左N1→右N2→右N1→左N2。

5）孔道压浆采用C50水泥浆，要求压浆饱满。

3、空心板安装

1）预制空心板采用设吊孔穿束兜板底加扁担的吊装方法。

2）桥梁架设若采用架桥机吊装，必须经过验算方可进行，且架桥机的重量必须落在墩台的立柱上。

4、其他

1）封锚端混凝土浇筑前须将预制板端部混凝土结合面浮浆清凿干净，才能浇筑新混凝土。

2）预制空心板顶面应拉毛，锚固端面和铰缝面等新、旧混凝土结合面均应凿毛成凹凸不小于6mm的粗糙面，100×100mm面积中不少于1个点，以利于新旧混凝土良好结合。

3）本通用图设计钢筋长度未考虑折减，实际施工下料时应按照有关施工规范要求进行控制。

4）严格控制支座标高，避免支座脱空。

5、桩基础

桩尖要求嵌入中风化岩层不少于2m，必须切实做好清孔工作，灌注水下砼时桩底沉渣要求不大于5cm，含砂率不大于2%，泥浆比重不大于1.1，桩身倾斜度不大于1%，灌注的首批砼数量应满足导管的首次埋深大于1m。

6、材料

所有钢筋必须切实做好除油、除锈工作，不允许用二级钢筋代换一级钢筋，施工时注意锚栓筋、搭板锚杆、伸缩缝预埋筋、栏杆预埋筋等钢筋的预埋。

水泥袋层叠不超过10层，所有钢筋、水泥都必须上盖下垫。

钢筋双面焊时焊缝长度为5d；单面焊时焊缝长度为10d。并在焊接处设一折角，以使上下钢筋轴线一致。

细骨料应选洁净的黄砂，贝壳及有机质含量应符合规范要求，砂的最大粒径小于5mm。

粗骨料（碎石）的粒径应满足以下要求：小于构件最小边尺寸的1/4，且小于钢筋净距的3/4。

模板：各现浇砼部分的模板，侧模要求砼达到50%强度，底模要求砼达到80%的设计强度方可拆模，外露面砼建议用大块钢模以保证美观，注意接缝处不可漏浆，脱模剂不允许用废机油，砼挡土板的模板拉杆孔位应及时用砂浆封死；空心板的内模应采取有效措施，保证顶层砼厚度，空心板在运输、堆放时，应在空心板端部作支点，严禁板底中部接触支点受力。

7、砼的施工

砼的施工必须严格按照规范要求，确保砼按照施工配合比进料，砼下落高度超过2m时还必须加溜槽或串筒，必须做好砼的覆膜养生的工作。基础砼必须在干水的状态下浇筑。所有构件必须严格按照施工规范进行砼养护工作。基础面结合处，下层砼应凿毛，并清洗干净。

8、桥头搭板

桥头搭板下设20cm厚6%和20cm厚4%水泥稳定石粉基层，要求混合料经过搅拌机拌和，并充分碾压、洒水养生。下部结构施工时可采用围堰工艺。

9、基坑的支护

桥台开挖时应根据现场实际开挖情况决定是否打桩（松桩、钢板桩、扣板桩等）支护，

以免塌方。

10、施工时应必须注意周边建筑物的安全，必要时应采取相应的支护措施，施工前应与相关部门协商各类管线、树木等迁移工作。

11、施工时须做好现有管线及树木的迁移或保护措施。

12、其他未尽事宜请严格按照国家有关施工规范执行。

13、施工时应贯彻执行国家其他有关规范，遇到其他问题时，应及时联系建设单位、设计单位解决。

关键词：空心板、预应力空心板、小箱梁、桥梁预制、预制构件、桥梁板、空心梁、宽大构件、宽大桥梁、佛山桥梁厂

---

佛山市宽大桥梁工程有限公司-宽大桥梁构件厂（www.kuanda.net）

主要生产预应力混凝土空心板、小箱梁、T梁、I型梁或工型梁，并提桥梁预制运输与安装服务。

扫一扫二维码
宽大微信公众号	宽大构件网站

<<< 返回