王仲坡 王 萍
(1.重庆渝高科技产业(集团)股份有限公司,重庆 401121; 2.中国市政工程华北设计研究总院重庆分院,重庆 401147)
重庆礼嘉商务区L5路2号桥工程设计与施工
王仲坡1王 萍2
(1.重庆渝高科技产业(集团)股份有限公司,重庆 401121; 2.中国市政工程华北设计研究总院重庆分院,重庆 401147)
以重庆礼嘉商务区L5路2号桥工程为例,根据该桥的建设条件,介绍了桥梁结构的布置形式,并对桥梁的设计构造以及设计和施工特点进行了详细阐述,为今后同类桥梁施工提供了参考和借鉴。
变截面,拱桥,桥墩,桩基础
L5路呈南北走向,起点接现状白云路,向北延伸跨越白云水库,最后终点止于L54路。全路段包含跨水库桥2座,即L5路1号桥和L5路2号桥。L5路2号桥起点桩号K1+784.000,终点桩号K1+916.000,全长132 m,标准桥宽25.5 m。
1)道路等级:城市次干道;2)设计车速:主线40 km/h;3)荷载等级:汽车荷载城—A级,人群荷载3.5 kN/m2;4)桥下净空:4.5 m;5)设计水位:50年一遇(洪水频遇值)312.0 m;6)设计风速:离地面10 m高,重现期100年,平均最大风速26.7 m/s;7)抗震设计标准:拟建工程区域地震基本烈度为6度,抗震措施为7度,抗震设计方法为B类;8)设计基准期:100年。
3.1 桥型布置
根据桥梁所处位置实际地形、地质情况等,全桥共一联,桥跨布置为35 m+50 m+35 m=120 m,桥面总宽25.5 m,采用双幅结构形式,单幅桥宽12.4 m。桥梁上部结构采用预应力混凝土连续箱梁,下部结构采用钢筋混凝土矩形桥墩,桥墩基础为承台加群桩基础,桥台采用重力式U形桥台。
3.2 主梁一般构造
L5路2号桥为变截面(拱形)梁桥,并融入了中国传统建筑的元素。上部结构为预应力混凝土结构,分为左右两幅布置,每幅桥采用直腹式单箱单室箱梁,跨中梁高2.0 m,P1,P2墩处主梁高为6.8 m,采用6级台阶造型,每级台阶高0.8 m(见图1)。
3.3 下部结构一般构造
桥墩采用3.0 m×3.6 m的方墩,下接8.0 m×8.0 m×3.0 m的承台;桥墩基础为直径2.0 m的桩基础,所有的桩基础均采用嵌岩桩基础,采用机械成桩。桩基础嵌入完整的中风化岩层不少于3倍桩径,嵌岩襟边宽度不小于5 m;扩大基础应嵌入完整的中风化层深度不小于0.8 m。同时应满足基底持力层岩石抗压强度要求。桥墩周围的造型台阶用块石砌起来即可。
4.1 混凝土
本桥使用的各种混凝土在进行混凝土配合比设计时,按设计要求考虑大桥使用年限条件下的混凝土耐久性,混凝土强度、弹性模量等参数及混凝土中最大水灰比、最小水泥用量、最大氯离子含量、最大碱含量等参数均满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》及其他相关规范的规定。
4.2 普通钢筋
设计采用HRB335,HRB400钢筋。HRB335,HRB400钢筋材料和连接满足《钢筋混凝土用钢》的要求。除特别说明外,直径不小于20 mm的钢筋均采用机械连接,接头连接等级为Ⅰ级,连接区段内的接头率不大于50%,并满足《钢筋机械连接技术规程》要求。
4.3 预应力材料
1)预应力钢绞线采用高强度低松弛(Ⅱ级松弛)七股型钢绞线。2)预应力锚具的结构形式及规格应符合要求。3)预应力管道采用与锚具对应的塑料波纹管道,并采用真空辅助压浆工艺,以保证压浆质量,提高预应力钢束的耐久性。4)预应力管道压浆材料采用性能稳定、强度等级为C50的纯水泥浆。为满足压浆质量的要求,压浆浆体可以加入部分外加剂,以改善浆体的性能。
4.4 桥面铺装
桥面铺装采用17 cm等厚铺装,双层铺装结构。基层为8 cm厚C40钢筋混凝土整平层,面层为9 cm沥青混凝土(上层4 cm SMA-13+下层5 cm AC-16)。
4.5 伸缩缝
桥梁两端及分联处各设置80型三维位移止水型伸缩缝一个,伸缩缝的初始缝宽根据安装时的常温进行反算及预设固定。
4.6 支座
桥梁使用的GPZ(Ⅱ)型盆式橡胶支座满足《公路桥梁盆式支座》的要求,同时滑动型支座的摩阻系数不大于0.06。各支座安装必须水平。
4.7 主要结构的混凝土防腐涂装
1)材料要求:含有无机硅酸盐(水泥基)成分的丙烯酸类混凝土保护涂料;颜料为无机颜料;单体涂料,无需固化剂,优于多组分材料。
2)功能要求:a.防水,有效阻止氯盐侵蚀;b.抗碳化能力强;c.耐酸碱腐蚀;d.与基层材料的粘结力强;e.透气性好,不影响混凝土的自由“呼吸”;f.有效抵抗紫外线,抗老化性能好;g.成膜时间短,成膜坚硬,光滑,易清洗;h.无毒,环保。
3)寿命要求:要求混凝土表面涂装使用年限不小于20年。
4.8 施工方案
上部结构箱梁采用满堂支架施工,下部结构桩基础采用机械成孔,桥墩墩身采用搭架现浇施工。桥墩承台及桥台基坑采用明挖方式施工。
施工支架必须进行预压,预压应严格按相关规范要求执行。
5.1 耐久性设计原则
本项目桥梁工程的设计基准期为100年,在设计中,应采取有效的耐久性工程措施,以确保桥梁工程达到设计基准期100年的要求。
5.2 混凝土耐久性措施
为使结构混凝土满足耐久性要求,要求混凝土的最大水灰比不大于0.50,最小水泥用量不小于350 kg/m3,最大氯离子含量不大于0.06%,最大碱含量不大于3 kg/m3。
5.3 普通钢筋及预应力防腐
1)按规范要求设置足够的保护层厚度,必要时增加超声波检测等措施来保证施工质量,确保各方提高对保护层厚度的重视及采取相应的强化措施。
2)预应力钢绞线、钢筋的现场保管防腐。
施工严格遵守《公路桥涵施工技术规范》和《城市桥梁工程施工与质量验收规范》的要求。
6.1 材料
1)混凝土:本桥使用高强度混凝土,进行了高强混凝土最佳配合比设计与试验,制定质量控制标准和检测方法,并严格执行。对大体积混凝土的浇筑和养护需采取有效措施,降低水化热的危害,确保混凝土质量。
2)钢材:本桥使用普通钢筋、预应力钢材和锚具均按设计技术指标进行采购,按照有关质量检验标准严格验收,遵照施工规范及有关设计要求进行施工。
6.2 下部结构施工
1)施工前应对各部分尺寸、标高、坐标等进行核实。
2)通过人工局部开挖核实工程影响区的管网情况,如需改造的则先行改造,确保文明施工,消除对当地居民生活带来的不利影响。
3)本桥桩基础按设计要求采用机械成孔,施工时应严防塌孔,保证桩基础施工质量。浇筑桩基混凝土时不得分段浇筑,须一次完成。
4)桩基按《城市桥梁工程施工与质量验收规范》的要求进行质量检测,检测方法全部采用超声波检测法。
5)桥台施工时,为减小开挖及支护工程量,要求基础底层采用原槽开挖原槽浇筑的施工方法。
6)承台和扩大基础属大体积混凝土,施工时采用降低入模温度等有效措施,降低水化热的危害,确保混凝土质量。
7)承台周围回填土应采用混合砂卵石,且应分层夯实。每层厚度不大于20 cm,密实度不小于95%。
8)墩台混凝土的颜色应该保持一致,模板应采取有效的措施,以确保浇筑的混凝土尺寸准确,表面光洁美观、无锈斑以及异色痕迹。
6.3 箱梁施工
1)箱梁施工时,无论采用何种支架(含墩旁托架),均须对地基进行处理,确保地基承载力、变形在允许范围内。
2)箱梁施工的支架应选用刚度较大的材料,支架架设好后应进行预压,预压重量按浇筑重量的120%进行,以消除支架基础的不均匀沉降和支架的非弹性变形。
3)箱梁施工时,按设计要求控制箱梁的轮廓尺寸,施工误差限制在规范容许范围之内。
4)箱梁可分次浇筑,在浇筑新混凝土前应将旧混凝土的接缝面凿毛洁净,以保证新旧混凝土的整体性。
5)采购混凝土时尽可能采用同一厂家、同一品牌的水泥,以确保整桥混凝土颜色一致。模板应采用高强度钢模板,确保浇筑的混凝土尺寸准确,表面光洁美观、无锈斑和异色痕迹。
6.4 普通钢筋施工
1)所有钢筋的加工、安装和质量验收等均严格按照《城市桥梁工程施工与质量验收规范》的有关规定进行。
2)当钢筋和预应力管道在位置上发生干扰时,可适当移动普通钢筋,以保证预应力钢束管道位置准确。
3)施工时结合施工条件和施工工艺安排,先制作钢筋骨架(或钢筋骨架片)、钢筋网片,再在施工现场进行焊接或绑扎,以保证安装质量和加快施工进度。
[1] CJJ 11-2011,城市桥梁设计规范[S].
[2] JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].
[3] CJJ 166-2011,城市桥梁抗震设计规范[S].
[4] CJJ 2-2008,城市桥梁工程施工与质量验收规范[S].
Design and construction of No.2 bridge engineering in L5 road of Lijia commercial district of Chongqing city
WANG Zhong-po1WANG Ping2
(1.ChongqingYugaoScience&TechnologyIndustry(Group)Co.,Ltd,Chongqing401121,China;2.ChongqingBranchInstitute,ChinaMunicipalEngineeringDesignInstituteintheNorthChina,Chongqing401147,China)
Taking the No.2 bridge engineering in L5 road of Lijia commercial district of Chongqing city as an example, according to the bridge construction conditions, the paper introduces the distribution forms of the bridge structure, and describes the bridge design structure and construction features in detail, which has provided some guidance for similar bridge construction in future.
variable section, arch bridge, bridge pier, pile foundation
1009-6825(2014)11-0191-02
2014-01-26
王仲坡(1980- ),男,工程师; 王 萍(1982- ),女,工程师
U445.4
A