1、 市政桥涵设计技术标准11 市政桥涵设计技术标准1.1 主要设计规范(1)城市桥梁设计规范(CJJ 11-2011);(2)城市桥梁抗震设计规范(CJJ 166-2011);(3)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004);(4)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004);(5)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007);(6)公路交通安全设施设计规范(JTG D81-2006);(7)城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ 2-2008);(8)城市道路工程设计规范(CJJ 37-2012)。1.2 主要技术标准:(1)注明相应道路等级及设计车速。
2、(2)荷载标准:根据城市桥梁设计规范10.0.3 选用。(3)桥梁横断面:小桥横断面应与道路保持一致;特大、大、中桥横断面宜在道路绿化带处分幅设置(桥上不宜设置绿化带)或缩减分隔带宽度(满足设置设施带即可,机非硬隔离处建议设置防撞护栏);特大桥、大桥人行道宽度可采用 23 米;为了便于设计及施工,桥梁分幅时尽量减小桥梁宽度种类。(4)设计洪水频率:百年一遇,或按城市规划防洪标准设计,同时应确保百年一遇洪水频率下的结构安全。(5)设计洪水位:必须以河道主管机关确定的数据为准。(6)桥下净空:跨河桥梁底需高出设计洪水位一米以上;分离立交桥、天桥净空与道路相适应(高速公路一般按 5.5 米预留);天
3、桥限高标志数应比设计净高小 0.5 米。(7)管线过桥:应提前确定管线过桥方式,同时注意管线类别是否涉及桥梁安全。(8)对于墩台位于高压线底下的桥梁,应注明高压线下净高,并交代让施工单位复测净空高度以及选择合适的施工机械。1.3 桥梁上部及附属设计一般规定市政桥涵设计技术标准21.3.1 总体设计要点(1)桥型布置图 附注文字 统一为:1)尺寸单位及坐标系、高程系统;2)设计荷载:城-A(B),人群荷载根据城市桥梁设计规 范(CJJ 11-2011)10.0.5 条取值;3)上、下部结构及基础型式(曲线桥应加注墩台布置方式);4)桥梁平面线形描述(竖曲线在参数表中标明曲线要素);5)伸缩缝设置
4、说明,桥面连续或简支变连续结构说明;6)其它(如通航等级、交叉路等级或规划情况, 净空要求等)。 立面 图中应绘制通航净空、水位或被交叉道路的净空,有规划河道应绘出规划断面及水位。 立面 图中补充钻孔柱状图,各土层标高和立面 图基础标高要协调对应,对于横向地面高差大的至少标出两侧地面线。 总体布置 图中给出各墩台 处桥面机动车道边缘 控制高程,以便核 对墩台标高。(2)需特别说明的问题 如桥梁平面位于曲线内, 则其立面称为展开立面,平面尽可能按照曲 线绘制,若桥梁过长则可以考虑拉直,此时平面称为拉直平面。跨径以设计线展开为准;说明墩台布置方式(法向布置、平行布置、等角度布置等)。 道路设计线
5、上桥面各点高程 应与路线竖曲线保持一致,对于预制结构可通过混凝土调平层调整(预制结构调平层工程量应计入竖曲线半径较小时上凸造成的工程量增加,必要时可减小调平层标准厚度或梁体设置负预拱度)。 桥梁采用单横坡设计时,存在人、非部分横坡与道路横坡不一致 现象,可通过在桥头设置过渡段衔接(对于机、非分幅设计桥梁可考虑桥梁横坡与道路完全一致);设计高计算时一定要了解清楚道路断面设计高程位置及绿化带内是否有横坡;对于斜交桥,为了方便设计,对于盖梁斜长范围内道路纵坡弧弦差不超过 1cm 的桥梁,一幅盖梁标高尽可能采用统一坡度值计算(以往点取墩柱坐标,反推每个墩柱标高计算)。 说明扩 基的基底应力、桩基类别及
6、单桩轴向受压承载力容许值、嵌岩深度(一市政桥涵设计技术标准3般设计富余 5%10% )。 桥面排水系 统设置(分离立交 桥被交路范围不设 泄水管)。 桥头搭板布置范 围; 桩基检测方案需在施工前确定。 分离立交桥防抛网设置长度(注意两幅之间空隙也要设置防抛网,且两幅间需设置防冰雪盖板,防止冬季 桥下结冰难以消化造成隐患)。 护栏布置范 围至桥台尾部,高架桥桥台填土高度一般应小于 3.5 米。 施工单位在开工前必须核对整套图纸及数量表、坐标、高程等参数,在完全理解整套图纸后方可施工,并合理安排施工工序。对于拼宽桥 ,其拼宽部分上部结构形式尽可能与老桥保持一致,新老桥搭接处为机动车道时上部一般采取
7、结构连接的方式,搭接处为侧分带或中分带时一般采取在纵桥向设置桥面连续的方式;为了减小新老桥梁的沉降差,避免拼宽桥桥台开挖对老桥产生影响,拼宽桥桥台下部一般采取桩基结构, 桥台承台尽可能上台,减小开挖深度。对于上跨铁路的桥梁,若上下行采取多幅桥布置,每幅桥按单桥进行设计;若每11幅桥之间间隙小于 1.2 米, 应予封闭。主要工程数量汇总表仅为控制工程规模提供依据,编制工程量清单及现场施工、12计量必须以各细部图为准。1.3.2 上部主梁上部构造选择时,应充分考虑施工的方便, 优选标准跨径结构,特 别是同一区域、同一标段、同一跨径的桥梁应 尽量采用同种结构形式。所有组合箱梁、 T 梁均采用院结构标
8、准化研究所提供图纸(注意院标准图桥宽与市政桥宽不同,使用标准图时均需对比横向分布系数),空心板结构宜尽量不用。预制混凝土构件或钢构件重量应考虑当地起吊条件,一般不宜超过 500600kN,同时应考虑预制梁的运输问题,当采用架桥机架设时,还应验算架设过程对桥梁上、下部 结构的影响。(1)预制结构低高度密肋式简支 T 梁:单跨 13 米、16 米跨径优先选用。 20 米跨径在净空受限制时选用, 净空不受限制时优先选用部颁标准 T 梁(16mT 梁部分标准图预应力数量有 误, 设计时注意复核)。装配式预应 力混凝土小箱梁:市政桥涵设计技术标准425 米单跨40 米的多跨桥梁采用预应力混凝土先简支后连
9、续结构组合小箱梁。桥梁连续长 度: 桥梁一联长度一般采用 46 跨为宜,对于组合箱梁小于等于三跨时需进行验算。(2)现浇结构现浇结构桥梁一般采用箱型截面梁,跨径不小于 20 米。现浇结构桥梁适用于半径较小的弯梁桥、异型梁桥、大跨径桥梁和预制场地选择 困难的中小跨径桥梁以及有美观要求的桥梁等。市政工程现浇箱梁宜采用一联整体现浇并张拉的施工方法,设计时应考虑联端预应力张拉空间,一联现浇长度 应控制在 100 米左右;一联现浇梁尽可能采用整体张拉,尽量不采用逐孔张拉措施。对于 20 米及以下跨径采用钢筋混凝土现浇梁,大于 20 米采用预应力混凝土现浇箱梁,曲线 半径小于 120 米的匝道桥尽量采用钢
10、筋混凝土结构,并确保支座不出现负反力。采用支架现浇方案必须考虑支架的架设条件和可行性。(3)桥面横坡形成:通过盖梁、上构、铺装共同形成。盖梁横坡均通过墩柱高度 调整,各墩、台帽的横坡取相应位置的桥面横坡。上构为现浇 箱梁时,一般通过箱体刚性旋转适应,位于横坡变化段内时,箱梁底板水平布置,通过调整各腹板高度来适应横坡。上构为预制板、梁时,预 制板、梁的安装横坡取相邻墩、台横坡的平均值,其余由桥面现浇层调整至桥面横坡。1.3.3 桥面铺装及人行道桥面铺装:预制装配式结构采用 10cm 沥青混凝土(两层沥青分层规格应与道路保持一致,沥 青范围包括车行道范 围搭板上用量)+防水层+10cmC40 防水
11、混凝土调平层(调平层上铣刨、刻槽、分界面喷涂改性 沥青作为防水粘结层 ,施工厚度增减值不应超过2cm,结构计算时应计入其永久作用效应)。混凝土铺装层内采用 10 焊接带肋钢筋网(伸入护栏 25厘米,且总数量表中需单列出来)补强,布 设在距顶 面净保护层 3处, 纵横向间距均为10cm,板 顶预 埋抗剪钢筋并与铺装层网筋焊接,以加强板顶与铺装层混凝土间的连接、提高桥面抗剪切能力、减少变 形破坏。 (注意数量表市政桥涵设计技术标准5中小桥人行道面铺装一般宜采用与道路相同的人行道砖,大桥、特大桥人行道面铺装宜采用较薄的铺面材料,同 时,均需考 虑盲道砖设置 连续性,完善无障碍 设计。对于机动车道与人
12、非分隔桥梁,人行道缘石宜高出桥面 0.2 米(考虑人行道下穿电力管外径 0.16 米,铺面砖 0.3 米厚);对于混合车道桥,人行道缘石高出桥面 0.250.4 米。为了统一桥面板厚度,对于单块板长度不大于 2 米的人行道盖板,板厚为 8cm,主筋直径 12mm,每块板宽度 50cm;对于斜角桥,端部人行道板应采用 T 形设置,当斜角角度较大时, T 形板板厚及盖板配筋 应适当加强。1.3.4 桥面防水、排水桥面防水工程必须由有防水施工资质的专业队伍施工,且施工应满足现行城市桥梁桥面防水工程技术规程的相关要求。沥青混凝土铺装底面在水泥整平层之上应设置柔性防水卷材(坡度大于 4%或平曲线半径小于
13、 60 米时不宜采用)或涂料,泄水管进水口底高程应与防水层标高齐平,采用竖向或斜向设置,不得平置。为了统一,对于一般桥梁选 取聚合物改性沥青 PB(),防水等级为级,涂料层内设置胎体增 强材料。桥面排水管直径不宜小于 150mm,管道间距根据汇水面积及纵坡确定。在桥面凹曲线最低点及前后 35 米处应增设泄水管。桥下存在行人或车辆通行的桥梁,相应范围内应采用集中排水。1.3.5 护栏分幅设计的桥梁内侧机动车道护栏采用组合式钢筋混凝土护栏(跨铁路桥梁防撞护栏采用 SS 级),两幅间桥台处横向同样采用护栏围护 ;外侧人行道栏杆外露高度不小于 1.1米,栏杆 设置长度均到桥台尾部,并考虑桥台侧墙处护栏
14、基础高度过渡。为防止钢筋混凝土护栏墙身开裂,对于单孔跨径8 2.5 20 10 150 20注:上表趾板式基础襟边宽度已包括 50cm 等截面宽度尺寸。1.5.2 柱式台、肋式台(1)一般规定柱式台一般在填土高不大于 5 米时采用;填土高大于 5 米时可采用肋板式桥台(大纵坡桥、分 联长度大于 150 米以及稳定性较差的陡边坡,均慎用柱式台)。柱式或肋板式桥台的耳墙外侧与路基同宽,耳墙厚度均为 50 厘米,桥台侧墙或耳墙宽度应考虑防撞护栏的构造及预埋。柱式台桩基直径同桥墩桩径,桩长计算时应扣除锥坡内的桩基高度。桩基配筋形式同桥墩桩基,主筋根数比同直径 桥墩桩基多两根。 为了减少桥台水平位移,可
15、先填土后 钻孔。肋式台要求在盖梁浇筑前进行溜坡和台后填土碾压(对于 2035 米跨径组合箱梁桥,当地基承载力大于 350KPa 时,可考虑采用配有扩 大基础的肋式桥台)。柱式台、肋板台盖梁尺寸一览表跨径 盖梁宽 盖梁高 背墙宽13 1.4 1.1 0.3市政桥涵设计技术标准1616 1.4 1.1 0.320 1.5 1.2 0.325 1.6 1.3 0.430 1.7 1.4 0.4肋板台 1.2 米桩基配筋一览表简支 T 梁或空心板 组合箱梁类型13 米 16 米 20 米 25 米 30 米双肋式 2225 2225 2425 2425 2425三肋式 2025 2025 2225 2
16、225 2225 (2)耳背墙尺寸及配筋1320 米跨径桥梁:背墙顶宽 0.3 米,牛腿顶宽 0.3 米,牛腿高度 0.3 米,牛腿 变化段高度 0.3 米。背墙主筋采用直径 16mm,间距 20cm 布置;背墙侧面横向筋采用直径 8mm,间距 20cm 布置。耳墙长度结合锥坡高度及地形拟定,不宜过长,耳墙厚度为 0.5 米。耳 墙内侧横向主筋为 16,外 侧横向主筋 为 12,设置间距 0.15 米;耳墙侧面内、外侧竖向筋为12,设置间距 0.15 米。2530 米跨径桥梁:背墙顶宽 0.4 米,牛腿顶宽 0.3 米,牛腿高度 0.3 米,牛腿 变化段高度 0.3 米。背墙主筋采用直径 16
17、mm,间距 15cm 布置;背墙侧面横向筋采用直径 10mm,间距 15cm 布置。耳墙尺寸及配筋规定同 1020 米跨径桥梁。40 米及以上跨径桥梁:背墙顶宽要不小于 0.5 米,牛腿顶宽 0.3 米,牛腿高度 0.3 米,牛腿变化段高度 0.3 米。背 墙主筋采用直径 16mm,间距 10cm 布置;背墙侧面横向筋采用直径 12mm,间距 15cm 布置。耳墙尺寸及配筋规定同 1020 米跨径桥梁。1.5.3 薄壁台薄壁式桥台常用于跨径小于等于 13 米且台高(台高系指基础顶面至桥外边缘(或耳墙顶面)距离)不大于 6 米的单跨桥梁,承台处设置支撑梁。薄壁台主要结构尺寸一览表跨径(m)台帽高
18、(cm)台帽含背墙宽(cm)帽檐尺寸(cm)背墙宽(cm)置搭板背墙宽(cm)台身厚(cm)承台高(cm)承台宽(cm)支撑梁宽(cm)支撑梁高(cm)桩基直径(cm)13 40 125 10 30 25 65 100 140 40 50 120薄壁式桥台桩基直径采用 1.2 米的钻孔桩。薄壁式桥台台身的主筋采用直径 20cm 或22cm 的螺纹 筋。台高小于 5 米时,竖向筋用 20, 间距 15 厘米;台高大于等于 5 米时, 竖市政桥涵设计技术标准17向筋用 22, 间距 15 厘米;台身横向筋皆采用 16, 间距 20 厘米;垂直台身方向须设置12 架立 钢筋。桩基钢筋采用 2425,
19、全部通 长布置。薄壁台台帽及耳背墙配筋:台帽纵向筋直径 12mm,间距 20cm,箍筋直径 12mm,间距 20cm。薄壁台耳背墙和挡块配筋同柱式台耳墙一致。薄壁桥台承台配筋:030 度,主筋采用 20, 间距 20 厘米;侧向筋 16, 间距 15 厘米;40 度主筋采用 22, 间距 20 厘米; 侧向筋 20, 间 距 15 厘米。薄壁桥台支撑梁:支撑梁顶平承台底(便于降低台高)。030 度, 支撑梁两端设于桩基处,40 度时采用 W 型支撑梁。纵向主筋 20,间距 10 厘米;箍筋 8,间距 20 厘米。薄壁桥台锥坡挡墙及裙墙顶宽均为 50cm,坡度为 4:1,程序生成后锥坡顶与耳墙顶
20、不平齐, 应对其进行调整,相应的数量及尺寸也应改 动。1.6 墩台布置原则 若为正交,无论直、曲线桥,1 孔及 3 孔(含 3 孔)以下小桥按平行布置,若悬臂变化较难调整则可按径向布置;多孔大中桥按径向布置。 若 为斜交,直线桥按平行布置,曲线桥有平行和等角度(墩台桩号切线方向)两种不同布置方式,跨数少、半径大的宜平行布置,跨数多、半径小的宜等角度布置。具体设计时,应根据以上设计原则并考 虑尽可能减少板梁及盖梁形式,以简化设计。位于平曲 线内的桥梁单跨内曲线弦高大于 5cm,应每间隔 5m 给 出悬臂长度,以便预制复核。 桩 基墩、台应提供每根桩的坐标,并要求施工前坐标复核并经监理部确认后方可
21、施工。 位于曲线内的预制组合小箱梁桥,当半幅 桥内外梁长相差小于等于 10cm 时,梁长不变, 调整桥墩处现浇横梁 宽度;当半幅桥内外梁长相差大于 10cm 时,则调整梁长来实现曲线的变化,并说明梁 长调整方式(当采用小箱梁时,应确保相邻小箱梁的横隔板对齐,此时预 制梁长的增减通 过跨中梁肋等厚段长度进行变化)。1.7 涵洞(1)市政道路涵洞主要考虑临时沟通灌溉渠道及作为区域规划排水出口时设置。(2)涵洞设置需考虑与市政管线的交叉避让,常规灌临时灌溉涵可采用倒虹吸形式避让市政管线;排洪渠道需与管线沟通调整,不适于采用倒虹吸形式;当管底埋深超过 6 米市政桥涵设计技术标准18时,可结合地质情况考
22、虑是否采用顶管工艺(岩层要采用爆破顶管;软基要先采用注浆加固;卵石层要减小顶管距离;土质较好可以人工顶管,较差的话需采用机械顶管)。(3)新建涵长小于 30 米时净高不小于 1 米;涵长小于 60 米时净高不小于 1.25 米;涵长大于 60 米时净高不小于 1.5 米;老路改建可视具体情况而定。为便于养护和减少管径种类,同一项目内可合并并减少管径规格。(4)压力涵管节间应密不透水,避免浸入路基,填土覆盖前应做灌水试验,渗水量符合要求后方可填土。(5)涵洞设计需核查地基承载力,若软土厚度大于 3 米时,可考虑采用碎石换填, 换填后根据填土高度采用整体式还是分离式基础;若软土厚度大于 3 米时,
23、可考虑采取复合桩等方法对地基进行处理,再采用整体式基础;(6)涵洞开挖土方、洞口改沟、回填灰土等数量应计入。涵洞、通道布置 图中必须绘制地面线,开挖土方应根据地面 线、 设计线相应扣除开挖范围内路面结构层厚度;计算涵洞挖方数量时,除了考虑沟底地面高度影响外,还应考 虑原始地面影响, 对于埋深较深的涵洞,还应 考虑开挖后回填工程量;若设置涵洞的沟渠附近存在与沟渠平行的被交路,则应注意涵洞基础开挖是否对道路路基稳定性产生影响。(7)在土质地基上的盖板涵及圆管涵,一般沿涵身每隔 46m 左右设一道沉降缝。圆管涵的管节预制长度通常根据施工预制安装及沉降缝的设置而定;箱涵在道路中心线处、路面板块分界处各
24、设一道。岩石地基涵洞可不设沉降缝。(8)对于盖板涵,当填土高 h3 米,且地基承载力220Kpa 或填土高 h=35 米,且地基承载力250KPa 时,可采用分离式基础;当地基承载力 140KPa220Kpa时,可采用整体式基础,但应当注意填土高度的影响;当 140KPa 时,适宜做成箱涵。设计图中应给出涵底承载力要求。(9)为了便于施工和减轻桥头跳车,应尽量采用暗涵形式。当暗涵顶面扣除路面结构层厚度后的填土厚度小于 50cm 时,该部分的填土应采用透水性材料加以填充,此种情况及明涵均应设置长 6m 的搭板。(10)涵洞进出口标高必须现场逐一核实,按照“高进 低出”原则设计,确保涵洞排水流畅。
25、进水口一般宜低于原地面 20cm 左右。市政桥涵设计技术标准19(11)山区排水涵洞考虑山区水流和地形特点,对于横向高差较大的涵洞,在洞口增设消力池、跌水坎等消能设施。(12)为了统一涵洞尺寸,对于 3 米及以下孔径, 墙身均采用直墙式;对于孔径大于等于 4 米的涵洞,墙身采用椅背式(顶厚 80cm,背坡 为 3:1);对于跨越油气管道的涵洞,不管孔径如何,均采用椅背式;对于基础为卵石、沙 砾 石的涵洞,在沟底 铺砌底部设置横撑(尺寸 40x40cm,间距 200cm )。1.8 其它注意事项(1)桥梁设计时,应充分重视施工方案可行性, 对于老路改造应充分考虑现状道路的施工期间保通方案,并提前
26、估算可能由此产生的大宗临时施工措施。(2)在设计过程中,应特别处理好工点设计与总的设计原则、通用图、其它相关 专业设计的关系。例如桥台与台后支 挡结构的衔接;道路专业台背回填形式;桥下改沟、改路方案应查阅路线专业提供的资料;陡坡坡面上墩台开挖是否需进行永久性边坡防护;开挖土方是否存在交叉计量;现状沟渠是否是规划排水出口;涵洞出入口与道路浸水护坡是否存在交叉;涵洞高程是否与管线存在冲突;软基段涵洞底高程处基础是否在道路上已进行路基处理;预留的管线过桥方式是否和管线专业一致;灯杆及交通控制杆是否设置桥上预埋件等。(3)墩台挖基:桥梁墩台挖基数量应由相应尺寸两端各增 50cm,然后按照土石不同的斜坡
27、进行计算,所算出的数 值一般应取整,并且土石数量分开,挖方、回填均需考虑。(4) 扩大基础应说明基础持力层名称及承载力要求; 桩基础应说明桩基类别(端承桩应说明嵌岩最小深度要求)。(5)预应力结构在设计时,应充分考虑预应力束的张拉空间及各联施工顺序对钢束张拉的影响。(6)对于分次浇注的桥梁,为避免主梁混凝土出现收缩裂缝,建议两次浇注混凝土的龄期差别不宜大于 20 天。(7)人工挖孔桩应结合水文地质情况限制使用,勘察设计时按照关于进一步加强人工挖孔桩技术限用管理的通知合建设2006261 号文对照执行。(8)合肥市新建桥梁均需设置永久性监测点,具体按照新建桥梁工程设置永久性控制监测点的暂行规定合建城建200873 号文对照执行。市政桥涵设计技术标准20(9)设计文件深度应符合建设部市政公用工程设计文件编制深度规定建质200416号相关规定。