陣灣水陂-水閘橋設(shè)計說明

陣灣水陂—水閘除險加固工程SⅣ-06-01第1頁共4頁PAGE陣灣水陂—水閘橋設(shè)計說明1．概況水閘位于，通過引水渠從陣灣水陂引水至電站，引水渠長約6km，引水發(fā)電后流入下游農(nóng)渠灌溉。陣灣水閘是一宗具有灌溉、防洪、發(fā)電等綜合效益的水利工程。陣灣水陂（水閘）工程于1984年冬動工興建，1985年6月因工程費困難而停工，1986年10月繼續(xù)施工，1988年12月陣灣電站投產(chǎn)發(fā)電。由于工程設(shè)計、施工受當時各種條件限制，設(shè)計標準低，施工技術(shù)力量薄弱，施工質(zhì)量差，配套設(shè)施不完善，加上該工程由于長時間運行缺少維修養(yǎng)護，工程存在較為嚴重的質(zhì)量安全隱患。為保障水閘加固工程的進行本工程擬在上游樁號L0+741處新建橋梁，橋梁總長70.08m，橋面總寬5.0m，凈寬4.00m。2．設(shè)計標準及技術(shù)規(guī)范2.1設(shè)計標準1、設(shè)計荷載：公路－Ⅱ級2、標準橋梁寬度：4m+2×0.5m（防撞墻）=5m3、航道等級：無通航要求4、設(shè)計洪水頻率：1/505、抗震設(shè)計：地震動峰值加速度等于0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35S，抗震設(shè)防措施等級為6級2.2技術(shù)規(guī)范1、《公路工程技術(shù)標準》（JTGB01-2014）2、《公路橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》（JTG/T2231-01-2020）3、《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》（JTGC30-2015）4、《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60-2015）5、《公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD61-2005）6、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG3362-2018）7、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTG3363-2019）8、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）9、《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（JTGD81-2017）10、《公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法》（交公路發(fā)[2007]358號）11、《工程建設(shè)標準強制性條文》（公路工程部分）3.自然地理概況1、地理位置及交通條件擬建橋位于閘址區(qū)位于溝谷地帶，地形起伏變化較大，橋位區(qū)附近有簡易機耕道路達到河邊，橋位區(qū)交通條件較差。2、地形、地貌閘址區(qū)位于溝谷地帶，地形起伏變化較大，下游地面高程在200m～209m之間，水閘兩岸為低山，坡度介于35°～55°之間，山體植被覆蓋良好，主要喬木、灌木和雜草等。3、地層巖性本階段勘察在擬建水閘軸線及上游共布置ZK1～ZK4等4個鉆孔，詳見“工程地質(zhì)平面圖”。根據(jù)勘探結(jié)果，工程區(qū)場地地基土按自上而下、由新至老的順序依次簡述如下：②卵礫石：主要出露于閘址區(qū)左岸，鉆孔揭露層頂高程201.2m～203.6m，層厚2.1m～5.6m?；壹t色、紅褐色、灰白色，中密，飽和，主要由卵石、細礫等組成，亞圓形～次棱形，表層多為山坡碎石、砂礫，粒徑多在5.0mm～50.0mm之間，強透水性。④-3弱風(fēng)化粉砂巖：埋深2.1m～5.6m，層頂高程198.0m～200.6m，層厚8.2m～13.5m。紅褐色、紫紅色，巖芯呈塊狀、短柱狀，部分組織結(jié)構(gòu)破壞，碎屑結(jié)構(gòu)，破碎，高傾角節(jié)理裂隙發(fā)育，錘擊聲稍脆，中等～弱透水性。右岸出露巖層產(chǎn)狀245°∠63°。4、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)1:50萬《廣東省構(gòu)造體系圖》，在區(qū)域構(gòu)造上，本區(qū)位于近南北向連陽～新興經(jīng)向構(gòu)造帶西南端，該斷裂帶走向近南北，向東傾向，傾角50°～60°，延伸350km，寬20km～50km，由一系列近于平行的主斷裂及次級伴生斷裂組成。斷裂帶分布有糜棱巖、角礫巖、硅化巖，具動力變質(zhì)現(xiàn)象；有石英、錫、鎢等巖脈侵入；沿斷裂帶有熱泉規(guī)則排列出露。工程區(qū)位于君子山背斜南翼部，距閘區(qū)較近、規(guī)模較大的主要有近南北向的茶園圩斷層和北西向的木拱斷層，兩條斷裂近乎呈90°相交。該斷裂位于水閘北側(cè)約400m，距離較近，由于斷裂使得巖體較破碎，裂隙較發(fā)育。根據(jù)1:400萬《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015），工程區(qū)的地震動峰值加速度為0.05g，地震基本烈度為Ⅵ度，場地土多數(shù)屬中硬土～堅硬土，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s。受上述斷裂構(gòu)造的影響，區(qū)內(nèi)附近巖石節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖體完整性差。5、地震據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015）對地震烈度的劃分，橋位區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，地震動反映譜特征周期為0.35s。根據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》（JTG/T2231-01-2020），擬建橋梁抗震設(shè)防分類為D類，橋梁抗震措施等級為一級，橋梁抗震設(shè)計方法選用為3類，應(yīng)滿足相關(guān)構(gòu)造和抗震措施的要求，可不進行抗震分析和抗震驗算。6、水文地質(zhì)條件工程區(qū)屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，全年濕熱多雨。地下水類型主要為基巖裂隙水和第四系孔隙水。裂隙水賦存于山邊的基巖裂隙中，主要由降水入滲補給，以半山腰泉眼的形式向地表河流排泄?？紫端饕x存于粉質(zhì)粘土層、卵礫石層中，富水性較好?？紫端癫販\，主要由大氣降水和地表水入滲補給，旱季向地表河流排泄，水位隨季節(jié)動態(tài)變化。地表水系主要為山間溝壑匯水，集雨面積超過12km2，多年溝壑平均流量0.8m3/s。在洪水期溝壑小溪水的水位高于地下潛水時，小溪向岸邊松散沉積層輸送水量，河流水位下降低于潛水時，岸邊貯存的地下水、又逐漸回歸河流。本次勘察取地表水進行水質(zhì)分析試驗，測試結(jié)果見表2.4-1。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）附錄L判定：地表水對混凝土均無腐蝕性，對鋼筋混凝土中鋼筋均無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)均具有弱腐蝕性。4主要材料1、混凝土1）水泥：上部構(gòu)造應(yīng)采用高品質(zhì)的強度等級為62.5、52.5、42.5的硅酸鹽水泥，同一座橋的預(yù)制梁應(yīng)采用同一品種水泥；下部構(gòu)造應(yīng)盡可能采用中低強度等級活性較低的硅酸鹽水泥如32.5、42.5級水泥。2）粗骨料：應(yīng)采用連續(xù)級配，碎石宜采用錘擊式破碎生產(chǎn)。上部構(gòu)造碎石最大粒徑不宜超過20mm，以防混凝土澆筑困難或振搗不密實。下部構(gòu)造宜適當加大粗骨料的粒徑，減少砼早期塑性收縮裂縫。3）混凝土空心板采用C40混凝土，橋面鋪裝層采用C40防水混凝土(抗?jié)B等級為W6)，臺帽、背墻、蓋梁、抗震擋塊、支座墊石采用C40混凝土，防撞護欄、橋頭搭板、樁基采用C30混凝土。2、鋼筋（材）1）普通鋼筋：普通鋼筋必須符合GB1499.1-2008《鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓鋼筋》和GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》的規(guī)定，本設(shè)計中HRB400鋼筋主要采用了直徑d=10、12、16、20、22、25mm等規(guī)格，HPB300鋼筋主要采用了直徑d=8、10、20mm等規(guī)格。2）鋼板及鋼管：采用Q235B鋼，技術(shù)標準必須符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼規(guī)范》（GB/T700-2006）的規(guī)定，選用的焊接材料應(yīng)符合《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》（GB/T5117-2012）及《熱強鋼焊條》（GB/T5118-2012）的要求，并與所采用的鋼材材質(zhì)和強度相適用，達到與母材等強度的要求。3、支座：采用四氟板式橡膠支座和板式橡膠支座，其技術(shù)條件應(yīng)符合《公路橋梁板式橡膠支座》JTT4-2019的規(guī)定。4、伸縮縫：伸縮量不大于80mm時采用C型異型鋼單縫式伸縮裝置（C-40、C-60、C-80），其性能參數(shù)應(yīng)符合《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）的技術(shù)要求。5、其他1）圬工砌體：錐形護坡、護腳墻采用M7.5漿砌片石，片石采用MU30。2）橋梁結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求為：最大水灰比0.50，最小水泥用量300kg/m3，最低混凝土強度等級C20，最大氯離子含量0.15％。3）水泥、本橋所有材料質(zhì)量的要求應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）的有關(guān)規(guī)定，并符合相應(yīng)的國家標準。所有材料及標準件產(chǎn)品均應(yīng)采用通過國家級或部級鑒定的產(chǎn)品，并應(yīng)按國標部標要求進行抽樣檢驗。5設(shè)計要點1、總體布置：本橋設(shè)計為5×13m整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土簡支空心板橋，橋梁總寬5.0m，全長70.08m。2、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計：1）本橋上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土簡支空心板結(jié)構(gòu)。2）空心板結(jié)構(gòu)體系為簡支結(jié)構(gòu)，按普通鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計。3）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算采用平面桿系結(jié)構(gòu)計算軟件橋梁博士3.3計算，未考慮橋面現(xiàn)澆層參與結(jié)構(gòu)受力。4）設(shè)計參數(shù)混凝土：重力密度γ=26.0kN/m3，彈性模量為E=3.25×104MPa。鋼筋:彈性模量Ep=2.0×105Mpa?；钶d：公路—Ⅱ級，汽車車道數(shù)為1道，考慮汽車車道折減及偏載系數(shù)后的汽車橫向分布調(diào)整系數(shù)為1.15。豎向梯度溫度效應(yīng)：按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60-2015）規(guī)定取值。3、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計：本橋下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式臺、樁基礎(chǔ),樁柱一體墩，樁基礎(chǔ)。其基礎(chǔ)深度根據(jù)《工程地質(zhì)勘察報告》計算確定。4、附屬工程：附屬工程設(shè)計包括橋面鋪裝、伸縮裝置、泄水管、搭板、欄桿等項內(nèi)容，上部結(jié)構(gòu)施工時應(yīng)注意橋面系預(yù)埋件的設(shè)置。1）橋面鋪裝：空心板橋橋面鋪裝采用10~13cm厚C40防水混凝土，橋面橫坡采用1.5%，橋面橫坡由橋面鋪裝調(diào)整。2）泄水管：橋面在行車道兩側(cè)設(shè)間距為5m的φ10cmPVC管橫向排水。3）護欄：橋梁外側(cè)設(shè)置0.5m寬的防撞護欄。4）為減少橋頭跳車，橋臺后均設(shè)鋼筋混凝土搭板，搭板設(shè)置方式均為平置，板尾頂面與路面基層頂面平，橫向設(shè)于防撞護欄之間。6施工注意事項橋梁施工前應(yīng)通讀整個設(shè)計文件，對樁位坐標、結(jié)構(gòu)各部尺寸及設(shè)計標高等進行全面復(fù)核，無誤后方可施工放樣。如有異議，應(yīng)及時與設(shè)計單位聯(lián)系。施工中嚴格遵循《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）和《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準第一冊土建工程》(JTGF80/1-2017)從嚴控制。1、上部結(jié)構(gòu)施工1）一般要求①應(yīng)通讀所有設(shè)計文件，對有關(guān)設(shè)計標高必須與對應(yīng)的幾何尺寸及橋頭接線平縱設(shè)計參數(shù)作進一步校核。②應(yīng)注意結(jié)構(gòu)整體施工，部分相關(guān)圖紙需同時使用，有關(guān)預(yù)埋件及預(yù)留孔不得遺漏。③在設(shè)伸縮縫處，為保證成橋后橋面伸縮縫良好的使用狀況，施工時注意板、梁施工時保證梁體間距及梁體與橋臺背墻間距，并確?？p內(nèi)無雜物。④為使橋面鋪裝與主梁頂板緊密地結(jié)合為整體，頂面必須拉毛，且用水沖洗干凈后方可澆橋面混凝土。2）現(xiàn)澆鋼筋混凝土簡支空心板梁①板梁現(xiàn)澆混凝土的落地支架由施工單位根據(jù)施工組織設(shè)計要求自行設(shè)計，其強度、剛度、穩(wěn)定性和平整度等均應(yīng)滿足JTG/T3650-2020的要求，支架基礎(chǔ)周圍須設(shè)置相應(yīng)排水設(shè)施。②支架應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，必須進行預(yù)壓（自重和施工荷載的110%），以減少支架變形，防止混凝土開裂，壓重按板梁重的1.2倍計，預(yù)壓荷載在簡支板梁混凝土澆注過程中逐漸撤除。支架立模高程應(yīng)計入預(yù)拱度和落地支架彈性、非彈性變形等影響，以確保板梁的設(shè)計標高。③混凝土澆筑，應(yīng)先澆筑底板、腹板下梗肋，后澆筑腹板、頂板。接縫必須按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求進行鑿毛處理，并且必須用高壓水槍沖洗干凈后方可進行后續(xù)施工。④施工時必須保證模板支架的強度及剛度，上部空心板側(cè)模與翼板底模須連成一體。⑤鋼筋骨架及板梁頂?shù)装迨芰︿摻罱娱L時，宜避開受力較大處，并按施工技術(shù)規(guī)范要求接頭錯開布置。⑥因空心板內(nèi)模尺寸較小人員無法進入，為方便施工空心板內(nèi)?？刹徊鸪?。⑦混凝土強度符合設(shè)計強度標準值的100%的要求后，方可拆除所有支架。2、下部結(jié)構(gòu)施工1）施工中注意各種預(yù)埋件的埋置。2）臺帽及砼基礎(chǔ)不得出現(xiàn)露筋和空洞現(xiàn)象，且注意焊接臺帽鋼筋骨架，所有焊接鋼筋長度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。3）鉆孔準備：護筒內(nèi)徑宜比樁徑大至少20cm，護筒中心與樁中心的平面位置偏差應(yīng)不大于5cm，護筒頂宜高于地面0.3m。4）鉆孔：鉆機與樁中心平面偏差不應(yīng)大于20mm，鉆進時應(yīng)有詳細記錄，成孔后樁中心軸線偏位應(yīng)不大于40mm，傾斜度不應(yīng)大于1/150。5）所有樁基均需埋設(shè)無縫鋼管作為聲測管，以備成樁后進行質(zhì)量檢測，樁基不得出現(xiàn)夾層，更不得出現(xiàn)斷樁。6）所有施工接縫處均應(yīng)按規(guī)范進行鑿毛，以便新老混凝土結(jié)合良好，每一道施工工序，均應(yīng)注意預(yù)埋下一道工序所需的預(yù)埋件。7）橋臺臺身臺后填料宜采用透水性較好的砂性土壤，水平對稱填筑，分層夯實，其內(nèi)摩擦角不小于35度。臺后填料經(jīng)夯實穩(wěn)定后，方可澆筑橋頭搭板。臺后及臺背填土長度頂面至少為橋臺高加2m，底面至少為2m，填土壓實度均不得小于96%。8）在樁基礎(chǔ)施工時鉆孔完成后應(yīng)及時澆筑混凝土，避免長期暴曬或泡水，降低基巖自然強度。如現(xiàn)場實際情況與設(shè)計地質(zhì)不符，與本院協(xié)商處理。3、全橋附屬工程施工①橋面鋪裝前橋面應(yīng)平整、粗糙、干燥，不得有塵土、雜物或油污。②橋面鋪裝施工順序按從跨中向梁端方向分段澆筑。③伸縮裝置安裝是在全橋上部空心板梁支架拆除后才予安裝，應(yīng)根據(jù)伸縮縫預(yù)留槽口尺寸在