1、承德至张家口高速公路承德段项目技术设计指导卡承德至张家口高速公路承德段设计项目组 - - 1 - -承 德 至 张 家 口 高 速 公 路 承 德 段 项 目技 术 设 计 指 导 卡承 德 至 张 家 口 高 速 公 路 承 德 段 设 计 项 目 组二 一 一 年 十 一 月一 、 概 述技术设计指导卡是结合业主及监理审查意见对初步设计指导书的补充及修正。二 、 路 线针对本项目沿线地形地貌特点,考虑到项目地处冰冻积雪区和存在长距离下坡路段等实际,从车辆运营安全出发,极限最小半径不得轻易采用,若地形特别困难,工程特别艰巨必须采用时,应进行技术经济和安全性论证,并应注意与前后线形均衡协调;同
2、时应采用交通工程设施配合,保证行车安全。为尽可能控制不设 6的圆曲线超高值,平曲线半径取值以不小于 860m 为宜。当采用的平曲线半径小于停车视距最小半径 1279m 时,应采取有效措施满足停车视距要求。三 、 路 基 路 面(一)本项目公路用地范围规定如下:1、路堤两侧排水沟外边缘(无排水沟时为路堤或护坡道坡脚)以外 1m 和路堑顶截水沟外边缘以外 1m 为公路用地范围,路堑无截水沟时为坡顶以外 1m 为公路用地范围;取土用地根据路段需要另计;桥梁一般情况下用地范围(包括桥梁的锥坡的占地)为桥梁外边缘垂直投影外 1 米处为占地界;互通式立交内无法使用的空地均为本路用地范围。2、改移省道的占地
3、采用坡脚外或边沟外 1m;改移县道的占地采用坡脚外或边沟外 0.5m;改移土路的占地采用坡脚处宽度。(二)路面结构1、主线及匝道主线:推荐采用如下方案,但应经过计算和比选确定。上面层:细粒式沥青混凝土(AC-13) 4cm防水层中面层:中粒式沥青混凝土(AC20) 6cm黏层下面层:沥青稳定碎石(ATB25) 8cm(重车方向 10cm)封层透层上基层:水泥稳定碎石(水泥剂量 4.5%) 18cm下基层:水泥稳定碎石(水泥剂量 4%) 18cm底基层:水泥稳定碎石(水泥剂量 3.5%) 18cm总厚度: 72cm 或 74cm岩质挖方段将底基层改为 18cm 级配碎石。匝道路面:上面层:细粒式
4、沥青混凝土(AC-13) 4cm防水层中面层:中粒式沥青混凝土(AC20) 6cm黏层下面层:沥青稳定碎石(ATB25) 8cm封层透层上基层:水泥稳定碎石(水泥剂量 4.5%) 18cm下基层:水泥稳定碎石(水泥剂量 4%) 18cm底基层:水泥稳定碎石(水泥剂量 3.5%) 18cm总厚度: 72cm岩质挖方段将底基层改为 18cm 级配碎石。透层、粘层、防水层、封层求算数量时不用写明采用何种材料,其材料要求在总说明中进行统一介绍,以确保全线的统一。2、中央分隔带开口处及紧急停车带路面采用与行车道相同的结构和厚度,在中央分隔带开口处预埋活动栏杆插座。3、收费站:28cm 水泥混凝土面层(抗
5、弯拉强度为 5.0MPa)18cm 贫混凝土基层18cm 水泥稳定碎石基层(水泥剂量 4.5%) 18cm 水泥稳定碎石基层(水泥剂量 4%)总厚度:82cm服务区贯通车道(从鼻端开始)、收费站广场(由房建设计单位计算数量)采用与收费站相同的结构和厚度。加减速车道与贯通车道相连处,水泥路面应加筋。(4)通道路面一等通道:22cm 水泥混凝土面层(抗弯拉强度为 4.5MPa)20cm 水泥稳定碎石基层二等通道:20cm 水泥混凝土面层(抗弯拉强度为 4.5MPa)20cm 水泥稳定碎石基层三等通道:18cm 水泥混凝土面层(抗弯拉强度为 4.5MPa)18cm 级配碎石基层(5)天桥引道路面:2
6、2cm 水泥混凝土面层(抗弯拉强度为 4.5MPa)20cm 水泥稳定碎石基层(6)被交道路面被交道路需加宽的应采用和原有路面相同的结构和厚度。若为新建,或建设年代较长找不到资料时,可采用如下厚度:一级公路:沥青路面:细粒式沥青混凝土(AC-13) 5cm中粒式沥青混凝土(AC20) 7cm水泥稳定碎石(水泥剂量 5-6%) 36cm水泥稳定碎石(水泥剂量 3-4%) 18cm总厚度: 66cm水泥路面:水泥混凝土面层(抗弯拉强度为 5.0MPa) 28cm水泥稳定碎石(水泥剂量 5-6%) 18cm水泥稳定碎石(水泥剂量 3-4%) 18cm总厚度: 64cm二级公路:沥青路面:细粒式沥青混
7、凝土(AC-13) 4cm中粒式沥青混凝土(AC20) 6cm水泥稳定碎石(水泥剂量 5-6%) 30cm水泥稳定碎石(水泥剂量 3-4%) 18cm总厚度: 58cm水泥路面:水泥混凝土面层(抗弯拉强度为 4.5MPa) 26cm水泥稳定碎石(水泥剂量 5-6%) 18cm水泥稳定碎石(水泥剂量 3-4%) 18cm总厚度: 62cm三级公路:沥青路面:细粒式沥青混凝土(AC-13) 3cm中粒式沥青混凝土(AC16) 4cm水泥稳定碎石(水泥剂量 5-6%) 18cm水泥稳定碎石(水泥剂量 3-4%) 18cm总厚度: 43cm水泥路面:水泥混凝土面层(抗弯拉强度为 4.5MPa) 24c
8、m水泥稳定碎石(水泥剂量 3-4%) 20cm总厚度: 44cm(7)桥面铺装:预制结构:细粒式沥青混凝土(AC-13) 4cm中粒式沥青混凝土(AC20) 6cmC50 防水混凝土 12cm现浇结构:细粒式沥青混凝土(AC-13) 4cm中粒式沥青混凝土(AC20) 6cmC40 防水混凝土 8cm四 、 桥 梁 涵 洞(一)设计标准桥涵设计标准应符合现行国家或行业标准、规范要求。1、汽车荷载等级:主线、匝道及一级公路均采用公路I 级;被交路为二级、三级、四级公路或车行天桥均采用公路级;人行天桥的人群荷载标准为3.5KN/m2。2、桥梁横断面形式应统一:大中桥内外侧均采用水泥混凝土护栏,护栏
9、之间空开 50cm(100km/h) 。护栏外形尺寸与路基一致。跨线桥应根据道路等级与路基同宽。车行天桥应根据交通量及功能,其桥梁宽度采用 5.5m 和 8m 两种标准,但不应小于原有道路的宽度;人行天桥其桥面净宽按照3m 设计,即桥梁宽度为 4m。3、桥涵结构设计应充分考虑结构耐久性,按类环境要求设计。4、地震动峰值加速度 0.05g,地震动反应谱特征周期 0.40S。沿线桥梁抗震设防应按公路桥梁抗震设计细则(JTGT B02-01-2008)执行,并应根据“中国地震烈度区划图”中所规定的地震基本烈度,按“细则”要求考虑抗震设计。5、设计洪水频率:特大桥 1/300;大、中、小桥、涵洞:1/
10、100。(二)设计原则1、桥梁设计,尤其是桥型选择,必须坚持安全第一的原则。桥涵(含立交桥)结构形式的采用,应根据本地区的自然条件、材料来源、地基情况、施工特点和使用要求,遵循技术可行,经济合理的原则,进行综合考虑。尽量做到标准化、系列化及施工工厂化,以确保工程质量,加快建设速度,降低工程造价,避免设计与施工脱节。桥型选择应注意造型美观,与周围景观协调,还须重视桥孔布设的合理性与协调性,尽量不压缩河道。2、特大桥、复杂和特殊桥梁一般应提供两个或两个以上桥型方案进行比较,并提出推荐意见。一般结构桥梁,采用同类典型桥梁进行比较。3、所跨铁路、公路、乡村道路的等级标准、净空要求,应按相应主管部门文件
11、执行。与大型管线交叉的技术要求,应与有关单位协商并取得书面意见,作为设计依据。对被交道路等级较高的上跨桥梁,桥下净空宜适当增加 50cm,以适应被交道路面改造要求。4、桥梁跨径大小的选择应注重高跨比的协调,最经济的跨径是使上、下部结构总造价最低。5、根据沿线地形、地质、材料、施工等条件,并考虑行车舒适性及运营维护等因素,尽可能采用结构连续的上部结构,以利桥面平整,行车舒适。大型长桥宜采用连续体系结构或连续刚构体系,采用结构连续时,每联长度不宜大于 160m。中、小桥宜采用后张法预应力混凝土空心板、部分预应力混凝土连续箱梁或钢筋混凝土板,少数较大跨径的中桥可考虑采用预应力混凝土梁桥。6、大桥应注
12、意桥路配合,当桥梁位于平曲线上时,可作曲线桥、折线桥或直线桥。桥上纵坡一般应服从路线设计需要。7、跨越较宽河流和沟渠的中桥,根据现场条件和要求可考虑设置三孔以上的多孔桥,中间孔跨河沟,边孔可兼作通道。8、大型桥梁下部优先选用结构简单、受力明确、便于施工的结构,以应对复杂的地质情况。9、在构造物布设时,依据地方水网和路网现状及规划,合理控制构造物间距,避免出现桥梁中间的短路基现象,以便施工和质量控制。充分利用桥梁净空布置横穿公路的被交道路。10、为便于营运过程中的养护,桥梁设计均应考虑桥梁支座更换的要求,桥台前溜坡应设置支座检查更换的操作平台。并在桥头路基设置流水踏步。11、跨河桥梁设计必须考虑
13、满足本项目防洪的要求。12、互通立交主线及匝道桥,结构复杂,设计前应充分做好与互通立交设计的协调工作,设计时优化设计方案,力求互通桥梁型式简洁,尽量避免桥梁位于变宽及异形区段内,以简化设计,降低造价。跨越主线的匝道桥、上跨主线的分离立交桥、天桥、跨越匝道的匝道桥宜一孔跨越。跨越已建成公路的立交桥宜采用预制拼装的上部结构形式,尽量降低对已建成公路的通行影响。13、为方便施工, 桥梁护栏尺寸应全线一致。每个标段内,大、中桥桥梁结构形式尽可能统一。桥梁的桩径宜尽量统一。采用钻孔桩时,孔径规格不宜过多,便于施工机械配置。14、为保证桥台稳定,控制桥梁规模,桥台高度一般按不大于 8m 控制。15、特大桥
14、、大、中桥,铺装层低侧设碎石盲沟,宽 15cm,深 8cm,即底面低于防水混凝土顶面 2cm。16、现浇预应力一次张拉不宜超过 4 孔,长度不超过 100m。17、推荐跨径选择的建议:填高10m 时推荐 13、16m 空心板;填高 1015m 时推荐 25mT 梁;填高 1525m 时推荐 30mT 梁;填高25m 时推荐 40mT 梁。(三)结构型式的选择1、上部结构型式选择(1)桥涵跨径的选择应以标准桥跨为主,尽量采用以下标准跨径:1.5、2、3、4、6、8、13、16、20、25、30、35、40m。(2)10m 以下跨径的构造物采用现浇钢筋混凝土板或拱,跨径 3m 及以下涵洞一般采用钢
15、波纹管涵结构。10m 以上跨径的桥梁构造物采用预应力混凝土结构。其中 13m、16m 采用后张预应力混凝土空心板,大于两孔时采用结构连续; 20、25、30、35、40m 结构可采用预应力混凝土连续组合小箱梁或 T 梁,高度受控制时采用小箱梁,不受控制时采用 T 梁。(3)通气孔尺寸统一采用 5cm。组合小箱梁横隔梁间距 68m。(4)对于桥跨大于 40m 者,针对本项目的特点,按照特殊桥跨设计。(5)同一座桥梁,梁跨宜尽量统一,梁型选择应考虑未来施工标段划分,同一施工标段梁型不宜多于三种。(6)在桥梁方案选择时,若地形条件允许,大桥尽量不要使用空心板结构。2、下部结构型式选择(1)桥梁下部结
16、构,应结合桥型、桥高以及桥址区地质条件等综合选定。当地基条件较好时,可采用重力式桥台,扩大基础;当地基条件较差时,宜用柱式或肋板式桥台,桩基础。桥墩可采用柱式或其他形式墩身,配桩基础或扩大基础。桩柱式桥墩系梁底面一般设在低水位以下 50cm 处,以方便施工。(2)同一桥梁下部结构形式根据实际情况尽量统一(长桥一联内根据实际情况尽量统一) ,以利美观。3、小桥涵下部结构的选择(1)板涵一般情况下采用轻型涵台、整体扩大基础。填土较高采用拱涵时为全截面整体式钢筋混凝土结构。地基承载力较低路段,可采用薄壁台、桩基础结构(仅限于8m 的结构) 。(2)汇水面积不大,设计流量较小的地段、软土路基地基承载力
17、较低、填土较高路段、无通行要求的路段可采用金属波纹管结构。4、大中桥下部结构的选择(1)当桥台填土高度6.0m 时建议采用柱式台。(2)当桥台填土高度6.0m 时一般采用肋板台。(3)墩高30m 时,一般采用柱式墩。墩高 3039m 时,一般采用 2.6m 厚等截面空心薄壁墩。墩高 4050m 时,一般采用 3.2m 厚等截面空心薄壁墩。(4)建议斜度小于等于 20时桥采用双柱,斜度大于 20时采用三柱。5、支座、垫石及承托的高度之和,板式结构采用 15cm,其余结构不小于20cm,支座型号的选用应按交通部公路桥梁板式橡胶支座规格 (JTT663-2006)和公路桥梁盆式橡胶支座(JT391-
18、1999)选择。6、互通区内匝道桥可以采用薄壁墩,避免采用独柱墩。(四)钢筋混凝土板的构造规定1、斜板的一般构造规定整体式斜板的斜交角15时,主钢筋可平行于桥纵轴线方向布置。当斜交角大于 15时,主钢筋宜垂直于板的支承线布置,此时,在板的自由边上下应各设3 根主钢筋平行于自由边的钢筋带,并用箍筋箍牢。在钝角部位靠近顶板上层,布置垂直于角分线的加强钢筋,在钝角部位靠近底板下层,布置平行于角分线的加强钢筋。加强钢筋大于 12,间距 1015cm,布置于钝角两侧 11.5m 边长的扇形面积内。2、斜板的具体构造规定在斜板的支座附近宜增设平行于支座轴线的分布钢筋,或将分布钢筋向支座方向呈扇形分布,过渡
19、到平行于支座轴线。预制斜空心板板的桥面铺装层的钝角部位应加铺钢筋网加强,放置于铺装钢筋的下面。3、空心板桥的顶底板厚度,最小均不应小于 80mm。(五)钢筋混凝土梁的构造规定1、预制梁混凝土与用于现浇整体连接的现浇混凝土龄期之差不应超过 3 个月。2、预制梁顶应做凸凹 6mm 的粗糙面。3、各主钢筋间横向净距和层与层之间的竖向净距,当钢筋为 3 层以下时,不应小于 3cm,并不小于钢筋直径;当钢筋为 3 层以上时,不应小于 4cm,并不小于钢筋直径的 1.25 倍。(六)预应力混凝土板梁的构造规定1、预应力混凝土 T 型连续梁(1)T 梁横向一般结构尺寸路基宽(cm) 路基形式桥宽(cm) 梁
20、片数预制梁宽(cm)b2(c2+c1)梁距 b(cm)湿接缝宽b1(cm)整体式 1275 6 170(85+100) 215 452600 分离式1300 6 170(85+112.5) 215 45(2)T 梁主要尺寸 单位:cm跨径 L 2500 3000 3500 4000梁高 H 170 200 230 250腹板变宽段长 L5 300 360 480 480横隔板道数 n 4 5 6 7横隔板间距 L1 494 494 492 492横隔板间距 L2 500 500 500 500连续梁现浇连续段长 L6 60 60 60 60翼缘板端部厚 18翼缘板根部厚 18+15=33(加腋
21、高 15)腹板宽 bw 20马蹄宽 bh 45 50 60 60马蹄高 th+ th 12.5+25 15+25 20+25 20+252、装配式预应力混凝土连续箱梁箱梁结构尺寸路基宽(cm) 路基形式桥宽(cm) 梁片数预制梁宽(cm)b2(c2+c1)梁距 b(cm)湿接缝宽b1(cm)整体式 1275 4 240(120+165) 315 752600 分离式 1300 4 240(120+165) 323.3 83.3装配式箱梁通用图中主要结构尺寸跨 径 25m 30m 35m 40m梁 高 (cm) 140 160 180 200顶板厚度 (cm) 18 18 18 18跨中底板厚度
22、(cm) 18 18 18 18跨中腹板厚度(cm) 18 18 18 20腹板斜率 1:4 1:4 1:4 1:4(1)预应力混凝土梁当设置竖向预应力钢筋时,其纵向间距宜为 50100cm。(2)预应力混凝土箱形截面梁腹板内应分别设置直径 12 的箍筋,且应采用带肋钢筋,间距最大值 25cm;自支座中心起长度不小于一倍梁高范围内,应采用闭合式箍筋,间距 10cm。(3)应注意曲线预应力管道之间的最小混凝土保护层厚度的规定,按规范计算确定。(4)后张法预应力管道的压浆用水泥浆,抗压强度不应低于 30Mpa。(5)后张法预应力梁的封锚混凝土强度等级不应低于构件本身混凝土强度等级的 80%,且不低于 C30。(6)预应力管道注浆中需掺加微硅粉,掺入量一般为水泥量的 612%,其掺入量可通过试验确定。产品的化学组成和物理性质规定如下: