凤凰三桥设计总说明

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设计说明
一、主桥设计范围
主桥起始桩号为K4+494,终点桩号为K5+004,主桥全长510米。

二、技术标准
1.道路等级:城市快速道路
2.计算行车速度:60km/h
3.设计荷载:公路I级0
4.设计车道:双向八车道
5.桥梁宽度:50.0m
6.桥面横坡:2.0%
7.竖曲线半径:17500米
8.设计洪水频率:1/300
9.通航水位:最高通航水位7.46m
10.通航净空:通航净高18m,净宽220m
11.设计风速:基本风速38.4m/s(不与汽车组合)、桥面风速25m/s(与汽车组合)12.地震裂度:按7度设防
三、设计标准和规范
(1)行业标准
《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
《公路路线设计规范》(JTJ011-94)
《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
《城市道路设计规范》(CJJ37-90)
《公路桥涵钢结构木结构设计规范》(JTJ025-86)
《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10002.2-2005)
《铁路钢桥制造规范》(TB 10212-98)
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)
《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)
《公路桥梁抗风规范》(JTG/T D60-01-2004)
《公路桥位勘察设计规范》(JTJ062-91)
(2)参考规范及资料
《公路斜拉桥设计细则》(JTG-T D65-01-2007)
《公路悬索桥设计规范》(报批搞)
《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38:2004)
《道路桥示方书》(日本)
《钢桥、混凝土桥及结合桥》(BS5400 英国)
《美国公路桥梁设计规范》(AASHTO 1994)
《公路交通安全设施标准汇编》
《道路交通标志和标线》(GB5768-1999)
《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ 275-2000)
《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/T B07-01-2006)
四、设计基本资料
(一)地质概况
该桥段上跨下横沥水道,除121#、126#墩外,其他4个墩均在水道以内。

下横沥水道水深在2.5m~7.9m范围,具半日潮特点,潮差明显,钻探期间潮差约为1.5m~2.31m,根据测量成果,水下地形起伏变化较小,河床标高约为-0.3m~4.80m。

根据钻孔揭露的岩土层,第四系覆盖层主要为软土(淤泥、淤泥质土及淤泥质粉砂)及亚粘土;基底为燕山三期花岗岩岩层,现分述如下:
覆盖层
1、人工填土(Q ml):灰褐、褐黄色,由石英质砂、岩粉、岩喳组成,结构松散。

零星分布,仅
在121#、122#、126#墩局部可见。

层厚为2.10~3.60m,平均厚度为2.62m。

2、软土(Q
4
mc)包括淤泥和淤泥质砂。

淤泥:灰黑色,饱和,流塑,富含腐殖质,具臭味,局部夹大量贝壳碎屑及细砂,局部略固结。

全场地分布。

层厚为8.80m~31.50m,平均厚度为17.84m。

淤泥质粉砂:灰黑色,饱和,松散状态,石英质,分选性好,不均匀含淤泥质粘土。

零星分布,仅在ZK125-7号钻孔可见。

厚度为5.80m。

淤泥质细砂:灰黑色,饱和,松散状态,不均匀夹淤泥质粉土薄层。

零星分布。

层厚为1.20~5.80,平均厚度为4.12m。

做标贯试验7次:实测击数最大值=5、最小值=4、平均值=5。

3、亚粘土:褐灰色,软可塑,局部夹少量石英质碎石。

零星分布,仅在ZK122-2、ZK4-19、ZK125-3号钻孔可见。

层厚1.90~2.90m,层厚为1.90~2.90,平均厚度为2.27m。

做标贯试验2次:实测击数最大值=9、最小值=3、平均值=6。

该层采取原状土样1个,其主要物理力学指标为:
天然含水率w=24.8%,湿密度=1.96g/cm3,孔隙比e=0.73,液限W
L =36.7%,压缩模量E
s
=3.52Mpa,
直接快剪粘聚力C=9.0Kpa,内摩擦角φ=8.3℃。

基底
1、全风化花岗岩(Q el):灰白、褐黄色,呈砂质亚粘土状,硬可塑~坚硬状态,含风化残留粗沙粒较少,遇水崩解,饱水泥化。

基本连续分布。

层厚2.10~18.70m,平均厚度为10.77m。

做标贯试验178次:实测击数最大值=53、最小值=1
2、平均值=34。

2、强风化花岗岩(γ
5
2(3)):褐色、灰黄色,岩芯呈半岩半土状或碎块状,岩芯手捻易散,遇水易软化、崩解。

基本连续分布。

层厚1.00~39.80m,平均厚度为22.75m。

3、弱风化花岗岩(γ
5
2(3)):褐黄、青灰色,部分矿物风化变质,中粗粒花岗结构,块状构造,岩芯呈块状和短柱状,节理裂隙很发育,裂面见铁锰质侵染。

基本连续分布。

层厚0.50~7.00m,平均厚度为2.54m。

4、微风化花岗岩(γ
5
2(3)):青灰、肉红色,中粗粒花岗结构,块状构造,节理较发育,岩质坚硬,断面较新鲜。

成分以石英、长石为主,次之为黑云母、绢云母。

岩芯呈块状或短柱状,局部硅化现象明显。

全场地均有揭露。

最大揭示厚度为15.70m见于ZK124-6号孔。

该层采取原状岩样38个,其天然单轴极限抗压强度Ra=32.9~131.0Mpa,平均值=74.53Mpa。

(二)水文资料
桥位位于珠江三角洲平原区,地处河流下游河口地带,地表贯穿主要河流的细小涌流呈网脉状,河水流量小,水文条件简单,河水受潮水影响明显,具半日潮、潮时潮差不等的特点。

根据《公路工程地质勘察规范》(JTJ 064-98)及水质分析试验结果判断,河水水样对混凝土无腐蚀性。

综合考虑到桥位建成后咸潮侵入的可能性,建议设计时对两岸河堤范围内的墩台采取适当的防护措施
(三)气象条件
本区属南亚热带海洋性季风气候,温暖潮湿,雨量充沛,年均气温21.9℃,1月平均温度13.1~13.3℃,7月平均温度28.7~29.0℃。

年均降水量1600~1650mm,多集中在4~9月,占全年降水量80~83%,年蒸发量1400~1600mm,潮湿系数大于1。

按《公路自然区划图》,本区属华南沿海台风区(Ⅳ7),夏秋两季常有强烈带风暴侵袭本区,每年平均1~4次,风力常达7~9级,最大风力12级,观测到的最大风速为34m/s。

五、设计要点
(一)总体布置
1.平面布置:主桥由起点K4+494.00至K4+971.871位于直线上,K4+971.871至终点K5+004.00位于缓和曲线上。

2.纵断面布置:主桥位于半径为17500米的竖曲线上,以主通航孔中心K4+749.00为顶点。

3.桥式布置:主桥全长510米,为(40+61+308+61+40)米中承式系杆拱桥
4.结构体系:主桥为无推力钢箱系杆拱桥。

大桥结构体系可进一步分为下列子结构:121#、122#、125# 和126#墩身及基础;三角刚架及混凝土梁;提篮式钢箱拱;系杆索、吊杆索、背拉索、组合梁;纵向阻尼限位设备及梁端伸缩缝。

(二)下部结构及基础
1.主墩(123、124号墩)基础采用48根Ф2.5m钻孔灌注桩基础,按嵌岩桩设计,采用C35混凝土,桩底标高为-41.3米~-76.8米,桩基中心在平面上呈内外两个圆形均匀布置,内圆半径3.55米均匀分布4根桩基,外圆半径8.55米均匀分布8根桩基,桩边缘距承台边缘最小距离为1米。

承台厚6m,承台顶高程+4.0m,承台平面为圆形,半径为10.8米,采用C45混凝土现场浇注。

为平衡三角刚架斜腿传下来的横桥向水平力,采用承台系梁将同号主墩下左右两个承台联系起来,并在系梁内施加预应力,系梁全长26.76米,在中间设置两根Ф1.6m钻孔灌注桩基础,按嵌岩桩设计,桩中心距4.6米,承台系梁采用实心矩形断面,高6米、宽9米,系梁采用C45混凝土现场
浇注,系梁内预应力钢束采用27Фs15.24-1860级低松弛环氧填充钢绞线,张拉控制应力σk=0.75fpk。

2.边墩(122、125号墩)基础采用Ф2.0m钻孔灌注桩基础,按嵌岩桩设计,采用C35混凝土,每个墩下6根桩,全桥合计24根,桩底高程为-29.3米~-70.2米,桩中心距顺桥向4.5米、横桥向4米,桩边缘距承台边缘最小距离为0.8米。

承台厚3.5米,承台顶高程+4m,承台平面为椭圆端矩形,横桥向直线段长为8.0米、端头为长轴8.1米短轴5.8米的半椭圆,承台采用C45混凝土现场浇注。

桥墩采用等截面,为带圆倒角的矩形,横桥向5米、顺桥向2.5米,端部为半径0.8米的圆倒角,墩梁固结,桥墩正立面设置宽70厘米的竖向凹槽,桥墩断面采用单箱单室断面,两方向壁厚分别为80厘米、60厘米,桥墩采用C45混凝土现场浇注。

3.交接墩(121、126号墩)基础采用Ф1.6m钻孔灌注桩基础,按嵌岩桩设计,采用C35混凝土,每个墩下4根桩,全桥合计16根,桩底高程为-29.9米~-49.4米,桩中心距顺桥向3.6米、横桥向4米,桩边缘距承台边缘最小距离为0.8米。

承台厚3米,承台顶高程+4.9m,承台平面为矩形,顺桥向6.8米、横桥向7.2米,承台采用C45混凝土现场浇注。

桥墩采用等截面,为带圆倒角的矩形,横桥向4米、顺桥向2米,端部为半径0.8米的圆倒角,墩梁固结,桥墩正立面设置宽70厘米的竖向凹槽,桥墩断面采用单箱单室断面,两方向壁厚分别为70厘米、50厘米,桥墩采用C45混凝土现场浇注。

(三)三角刚架及混凝土梁
三角刚架及混凝土梁由主墩、前、后斜腿、边主梁、横梁、小纵梁、桥面板、前横梁、122(125)#墩顶横梁、121(126)#墩顶横梁及系杆索锚固件等结构组成。

三角刚架的整体造型以及各部分的断面型式既考虑了受力需要,又考虑了景观的协调,同时尽可能的方便施工。

通过空间及平面分析,在动、静载作用下,在满足整个结构受力及稳定性要求前提下,尽可能地做到线形简单、明快,通透性能良好。

1.主墩断面为带凹槽的矩形断面,顺桥向8米,横桥向5.5米,在顺桥向中间6米范围内设深20厘米的凹槽,主墩中心线顶与前后斜腿中心线相交,交点高程为8.715米。

2.前后斜腿中心线下端起点标高为8.715米,前斜腿上端控制点KP2标高为26.458米,后斜腿上部控制点KP3标高为28.015米,前后斜腿横桥向呈1/5的角度内倾,前斜腿中心线位于主拱拱轴线的起始端,后斜腿中心线采用半径为130米的圆弧线,前后斜腿断面均为带凹槽的矩形断面,前斜腿断面高度为桥面以下部分6.5米、桥面以上部分6米,宽度在桥面下为部分5米、桥面上为部分3米,桥面下前斜腿侧面设置深20厘米凹槽,后斜腿截面高度由下端6米渐变至上端4.9米后与边主梁相接,截面上缘接入边主梁,截面下缘以半径为132米的圆弧继续向上与边主梁相接。

由于受力需要,前后斜腿采用预应力混凝土结构,预应力采用Фs15.24-1860级低松弛钢绞线。

3.边主梁为单箱单室箱梁,顶底板厚50厘米。

腹板厚度由60厘米渐变至110厘米。

边主梁每隔5米设置一道横隔板,横隔板位置与横梁正对,普通横隔板厚度为60厘米,斜拉索锚固处横隔板厚度为80厘米,在横隔板上设置高80厘米的拱门形人孔。

边主梁每个箱室内设置直径为10厘米的通风孔及泄水孔。

在边主梁端部开设高为80厘米的拱门形人孔。

边主梁采用预应力混凝土结构,预应力采用Фs15.24-1860级低松弛钢绞线。

边主梁在施工过程中分几段浇筑,在梁段间现浇接缝处采用CF60纤维混凝土。

4.在两个边主梁之间设置横梁,横梁腹板厚由底部28厘米渐变至30厘米,高度由桥梁中心线处3.5米变化至与边主梁等高。

桥梁横向共设计3道小纵梁,梁高100厘米,腹板厚30厘米,小纵梁之间间距为8.75米。

桥面板位于横梁及小纵梁顶部,桥面板厚26厘米,在横梁、小纵梁处底面设置60厘米×20厘米的倒角,在边主梁处设置142厘米×25厘米的倒角。

5.在边主梁与前斜腿相交处设置前横梁,前横梁采用单箱单室截面,在靠中部设置牛腿使主跨主梁支撑于牛腿之上,在前横梁顶靠中部设置伸缩缝预留槽,前横梁壁厚75厘米,在中跨支座处设置横隔板,横隔板厚为66厘米。

6.在122#、125#墩顶处设置122(125)#墩顶横梁,横梁宽3米,高度由桥梁中心线处3.5米变化至与边主梁等高。

横梁采用单箱单室截面,腹板厚50厘米,顶底板厚50厘米,在腹板与顶底板相接处设20厘米×20厘米的倒角。

7.在121#、126#墩顶处设置121(126)#墩顶横梁,横梁宽3米,高度由桥梁中心线处3.5米变化至与边主梁等高,在与引桥相接处设置上牛腿及伸缩缝预留槽。

横梁采用单箱单室截面,腹板厚50厘米,顶底板厚50厘米,在腹板与顶底板相接处设20厘米×20厘米的倒角。

8.系杆在边主梁箱内外采用锚固块锚固,箱外系杆锚固块高80厘米、宽483厘米、长412.6厘米,锚固四根系杆。

箱内锚固块与横梁做成一体,锚固四根系杆。

(四)钢箱拱
本桥主拱结构为提篮式钢箱拱,跨度308米(含三角钢架前斜腿,钢拱段跨度249.5米),矢高约68.44米(含三角钢架前斜腿),主拱矢跨比为1/4.5,拱轴线采用m=1.25的悬链线,主拱肋按1/5角度内倾,拱顶处拱肋间距为19.1米。

拱肋箱型截面尺寸由钢箱拱假想起点3.0米×6.0
米均匀渐变至拱顶点的3.0米×3.8米,顶底板厚在44~32毫米之间变化,腹板厚在32~24毫米之间变化。

两片拱肋通过9道钢箱横撑连为一体。

上下游拱肋沿着桥轴立面内水平线,分为27个节段。

其中包括:钢混结合段、标准段(分有横撑及无横撑两类)、合拢段。

单肋最重节段为84吨。

标准段在桥轴立面内水平线上的投影为9.5米和10.2米两种,吊杆的水平布置间距为10.2米。

节段内拱轴线由两段直线夹一段弧线组成。

两直线段的交点与吊杆的形心延伸线相交于一点。

它也是弧线段的PI点。

弧线段的起弧半径为50m。

标准节段内设3~6 道横隔板,普通隔板厚度为20毫米,吊点隔板厚度为30毫米。

顶底板设三道纵向加劲肋,加劲肋高度为300毫米、厚度在30毫米~26毫米间变化,加劲肋间距为750毫米,腹板设7道纵向加劲肋,加劲肋高度为300毫米、厚度在30毫米~26毫米间变化,加劲肋间距在750~500毫米间变化。

纵向加劲板肋在吊杆隔板处与其焊接连接,而在普通隔板处则穿过所设的“V”型口不与隔板连接。

节段内双吊杆吊点以钢箱断面竖向中心线为对称线横向布置。

锚垫板通过承压板座在内径为175毫米和154毫米的锚管上。

管与隔板间为部分熔透等强焊接。

合拢段在加工时,应留有二次切割的余量,以便拱肋合拢。

钢混结合段分为钢结构刚度过渡段及钢包混凝土段,两段以60毫米厚承压钢板为分界,钢包混凝土段设置PBL剪力键及预应力筋,使钢拱内力更好的传入混凝土。

在节段间主拱箱板的连接采用熔透焊接,纵向加劲肋的连接为高强度螺栓栓接。

九个箱型横撑的HC1(HC1’)~HC4(HC4’)外形为等腰梯形、HC5为矩形,尺寸分别为HC1、HC1’上底为2594毫米、下底2609毫米、高2024毫米,HC2、HC2’上底为2432毫米、下底2447毫米、高2024毫米,HC3、HC3’上底为2276毫米、下底2291毫米、高2024毫米,HC4、HC4’上底为2126毫米、下底2140毫米、高2024毫米,HC5长1993毫米、高2024毫米。

横撑与拱肋间设整体节点,整体节点与横撑间连接为全断面熔透焊接。

加劲肋为高强螺栓栓接。

(五)组合梁
主跨加劲梁采用钢混组合梁,主跨主梁全长261.6米,位于半径为17500米的竖曲线上。

两端支撑于三角刚架前横梁牛腿之上并通过伸缩缝与三角刚架主梁相连。

结合梁桥面总宽50米,车行道设2%横坡,底部保持水平,主梁纵向共分为26个节段。

组合梁B0~B11节段由边主梁、横梁、小纵梁、托架平联及组合桥面板所组成。

边主梁采用钢箱梁,两腹板外侧间距顶部5.74米、底部6.3米,内侧腹板高2.937米,顶面设2%的横坡。

B0~B10节段边主梁顶板厚10毫米、底板厚10毫米、腹板厚10毫米,B11节段边主梁顶板厚12毫米、底板厚10毫米、腹板厚12毫米,为保持顶底板在梁受弯时的稳定性,在顶底板设置纵向加劲肋,加劲肋高140毫米、宽12毫米、间距400毫米,每隔3.4米设置一道横隔板,普通横隔板厚10毫米,B0~B10节段边主梁吊点隔板由厚40毫米及12毫米的板组成,B11节段边主梁吊点隔板由厚50毫米及16毫米的板组成,为保证隔板稳定,设置竖向及横向加劲肋,为方便日后检查维护,在隔板的右下角设置高1000毫米、宽600毫米圆端矩形的过人孔,在所有的吊点隔板处,将厚板伸出顶板形成吊耳,此处将顶板焊接与吊耳板上。

在两道横隔板之间设置两道横向加劲肋。

横梁采用组合梁形式,由钢工字形梁及现浇接缝段混凝土组成,架设时先将预制的组合板搭于钢横梁之上,再现场浇注接缝混凝土,使之与桥面连成一体,横梁形成组合梁形式。

钢横梁桥面中心线处梁高3.262米,顶面设置2%的横坡与边主梁相接,钢横梁长31.48米。

B0~B10节段钢横梁顶板宽600毫米、厚18毫米,底板由宽600毫米厚18及24毫米的板组成,即在横梁跨中弯矩较大处采用24毫米厚,在两侧弯矩较小处采用18毫米,腹板采用厚12毫米的钢板,在腹板上设置横向及纵向加劲肋,纵向加劲肋厚12毫米、高160毫米,横向加劲肋厚14毫米、高180毫米,钢梁顶板上设Ф25剪力钉,现浇混凝土部分厚238毫米。

B11及B12节段横梁构造与B0~B10节段横梁基本相同,区别在于B11及B12节段横梁采用整块厚为10毫米的钢板作为底板,并在底板上设置纵向加劲肋,加劲肋厚12毫米、高140毫米。

横梁与主梁之间采用焊接方式,在工厂组拼完成后运抵现场。

在横梁之间设置三道小纵梁,小纵梁间距8.25米。

小纵梁采用组合梁形式,由钢工字形梁及现浇接缝段混凝土组成,架设时先将预制的组合板搭于钢小纵梁之上,再现场浇注接缝混凝土,使之与桥面连成一体,小纵梁形成组合梁形式。

小纵梁梁高582毫米,顶板与横梁平齐,顶板宽400毫米、厚16毫米,底板宽400毫米、厚16毫米,腹板高550毫米、厚14毫米。

小纵梁顶板上设Ф22剪力钉,现浇混凝土部分厚238毫米。

小纵梁腹板与横梁加劲肋之间采用高强度螺栓连接。

在边主梁最外侧为托架及平联。

托架每3.4米设置一道,在其上放置人行道纵梁、水管及其他管线设施,托架顶面同样设2%的横坡,托架采用工字形截面,端头高300毫米在腹板处加高至900毫米,顶板宽400毫米、厚16毫米,底板宽350毫米、厚16毫米,腹板厚14毫米。

为加强主梁整体性及施工状态下托架水平承载力,在托架之间设置平联,平联采用“T”形截面,平联梁高152毫米、顶板宽190毫米,顶板及腹板厚12毫米。

托架与边主梁,托架与平联之间采用高强度螺栓
连接。

主跨主梁桥面板采用组合板,形式为带PBL剪力键的SRC钢纤维混凝土组合桥面板。

桥面板厚150毫米,采用CF50钢纤维混凝土,采用8毫米厚的薄钢板,在钢板上横向每400、(370、430)毫米设置一道PBL剪力键,PBL剪力键高120毫米、厚10毫米,钢板每隔100毫米开直径为45毫米的圆孔,并在钢板顶每隔100毫米开15×15毫米正方形槽,在钢板孔内穿Ф12毫米的钢筋,在正方形槽内也放入Ф12毫米的钢筋,绑扎好钢筋后浇注CF50钢纤维混凝土。

(六)吊杆索、系杆索及斜拉索
本设计将吊杆索、系杆索及斜拉索作为永久构件设计的同时要求吊杆索、系杆索及斜拉索均具有可更换性。

吊杆索设计:吊杆索直接承受来自组合梁的恒载及汽车、人群等活载,是中承式拱桥传力链中的重要一环。

凤凰三桥主桥沿桥轴水平向吊点标准中心距为10.2米。

横桥向梁段内沿桥面系主横梁腹板横向设锚点,采用双侧双吊杆索,两吊杆平行且中心距为670毫米。

这一吊杆索布置使得吊杆索上下锚点大为简化。

吊杆采用钢绞线整束挤压式拉索体系,采用HDPE护套索体,上端为钢绞线整束挤压锚头,下端桥面锚点为穿销铰。

吊杆索上端直接锚在拱箱内横隔板上。

考虑到疲劳、吊装及可更换性,吊杆索设计安全系数取值为3.0~4.0。

凤凰三桥主桥系杆索分为两组:即桥面系杆索和箱内系杆索。

系杆索由高强度低松弛环氧喷涂平行钢丝制成,外包HDPE保护层。

桥面系杆索为8根,在拱肋合拢后架设,在桥面上每8~10米设置系杆托架以支撑系杆,在中跨钢梁处支架位置为隔板上方。

箱内系杆索为8根,在桥面合拢后架设,箱内系杆在过钢箱隔板处设系杆支架,并在混凝土梁内设置系杆支架。

8系杆索安全系数为2.0。

凤凰三桥主桥斜拉索采用HDPE护套平行钢丝,上端拱肋锚点为穿销铰,下端混凝土梁处锚点为冷铸锚头,考虑到疲劳及可更换性,斜拉索设计安全系数取值为2.5。

(七)附属设施及桥面系
附属设施及桥面系由以下几部分所组成:支座、伸缩缝、防撞墙、阻尼限位设备、桥面铺装、人行道系等。

凤凰三桥主桥全桥共12个支座,8个球型支座,分别设于三角刚架前横梁牛腿及主跨钢梁与拱肋之间;4个球型支座支座设于混凝土梁与引桥相接位置。

本桥除在主跨组合梁两端与三角刚架混凝土梁之间设置伸缩缝外,还在边跨混凝土梁及引桥之间设置伸缩缝。

为控制钢梁在制动力、风力、地震力作用下的位移并改善结构动力性能,采用4个阻尼限位器将主跨组合梁与边跨混凝土梁相连。

本桥采用9厘米沥青混凝土铺装作为组合梁及混凝土梁的桥面铺装。

本桥主跨人行道采用钢结构,顶板厚8毫米,每隔400毫米设置一道横肋,横肋高100毫米厚8毫米,桥面板两端支撑于钢槽形梁上。

边跨人行道采用混凝土结构,人行道板采用预制混凝土板厚8厘米,两端支撑于混凝土边枕梁上。

钢人行道上铺设2厘米彩色塑胶,图案及颜色由业主选定。

混凝土人行道上铺设2厘米彩砖,图案及颜色由业主选定。

六、主要工程材料
(一)混凝土
主桥三角刚架、混凝土梁及主墩采用C60,组合桥面板混凝土采用C50、边墩墩身及承台采用C45,桩基采用C35。

混凝土抗氯离子渗透性C≤1000,混凝土水灰比: C60不大于0.35,预应力管道水泥浆不大于0.4。

混凝土最小水泥用量不小于350kg/m3,胶凝物质总量不少于450kg/m3,不大于530kg/m3,氯离子含量低于0.06%,最大碱含量低于1.8kg/m3。

混凝土必须采用中粗砂,并且水泥、砂、石料和水均应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的有关规定。

C60:轴心抗压设计强度fcd=26.5Mpa,轴心抗拉设计强度ftd=1.96Mpa,弹性模量E=3.6×104 Mpa;
C50:轴心抗压设计强度fcd=22.4Mpa,轴心抗拉设计强度ftd=1.83Mpa,弹性模量E=3.45×104 Mpa;
C45:轴心抗压设计强度fcd=20.5Mpa,轴心抗拉设计强度ftd=1.74Mpa,弹性模量E=3.35×104 Mpa;
C35:轴心抗压设计强度fcd=16.1Mpa,轴心抗拉设计强度ftd=1.52Mpa,弹性模量E=3.15×104 Mpa;
为改善组合桥面板及混凝土小横梁及桥面板的受力性能,在此处混凝土中添加钢纤维及合成纤维以改善此处的受力性能。

每立方米混凝土添加50kg高强钢丝切断型,形状为端钩形钢纤维和0.5kg哑铃形聚丙烯腈纤维。

(二)普通钢筋
采用HRB400、HRB335、R235钢筋,其质量需符合GB1499-98要求。

直径20毫米以上的钢筋建
议采用剥肋滚压直螺纹连接方式,要求为I类接头。

直径32毫米的钢筋全部采用HRB400钢筋。

R235钢筋:抗拉设计强度fsd≥195MPa,标准强度fsk≥235Mpa,弹性模量E=2.1×105Mpa;
HRB335钢筋:抗拉设计强度fsd≥280MPa,标准强度fsk≥335Mpa,弹性模量E=2.0×105 Mpa。

HRB400钢筋:抗拉设计强度fsd≥330MPa,标准强度fsk≥400Mpa,弹性模量E=2.0×105 Mpa。

(三)精轧螺纹钢筋
40Si2MnMOV精轧螺纹钢筋,公称直径为d=32毫米,设计强度为fpk=750MPa,弹性模量为E=2.0×105Mpa。

其张拉工艺技术指标须符合《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的有关要求。

(四)普通预应力钢绞线及锚具
1.普通预应力钢绞线
钢绞线应符合图纸要求及《预应力混凝土用无涂层七丝钢绞线技术条件》(ASTMA416-9a)中270级的规定。

钢绞线技术要求应符合如下规定:
a.抗拉强度:≥1860MPa
b.弹性模量:≥1.95×105MPa
c.最小破断载荷:260.7kN
d.1%延伸时的最小载荷:234.6kN
e.最大松弛:≤2.5%(70%公称最大负荷,1000h,20℃)
f.伸长率:≥3.5%
g.捻距:为公称直径的12~16倍
h.不松散性:钢绞线在不捆扎的情况下切断不松散
i.弯曲率:钢绞线自由放置在一个平面上,从1米长基线测量,弯曲度最大不大于25毫米
j.钢绞线的公称直径:Φ15.24毫米
k.钢绞线公称面积:140平方毫米
l.钢绞线内不应有折断、横裂和相互交叉的钢丝
m.性能均匀稳定的应力、应变曲线
捻制后,预应力钢绞线应进行消除应力的热处理。

2.预应力钢绞线锚具
锚具的结构型式及规格应符合图纸及《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2000)的有关规定。

锚具应具有可靠的锚固性能和足够的承载能力,锚具产品的检验应按《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2000)规定进行。

锚具组装件技术要求应符合如下要求:
a.静载锚固性能应满足:
锚具效率系数≥95%,达到极限拉力时的总应变≥2%。

b.疲劳荷载性能
钢绞线锚固组装件试验应力上限取钢绞线抗拉强度标准值的65%,疲劳应力幅度取值不小于80MPa,经200万次循环荷载试验后,锚具零件不应疲劳破坏。

钢绞线在锚具夹持区域发生疲劳破坏的截面面积不应大于试件总面积的5%。

c.周期荷载性能
高强环氧喷涂钢绞线锚具,还应满足周期荷载性能。

试验应力上限取钢绞线抗拉强度标准值的80%,下限以钢绞线抗拉强度标准值的40%,试件经50次的周期荷载试验后,不能发生钢绞线破断、滑移和夹片松脱现象。

d.锚具内缩量应不大于6mm。

e.锚口摩阻损失不大于2.5%。

f.锚具应满足分级张拉、补张拉及放松钢绞线的要求。

静载锚固能力检验、疲劳荷载检验、周期荷载检验各抽取3套试件用的锚具进行检验,如符合上述规定的判定为合格;如有一个零件不符合要求,则应另取双倍数量重做试验,如仍有一个试件不合格,则该批产品判为不合格品。

(五)系杆索
主桥系杆索均采用高强环氧喷涂平行钢丝,并在系杆平行钢丝外包HDPE防护管。

环氧喷涂高强平行钢丝的物理及力学性能指标,参见1节;HDPE保护层、防护管化学、物理及力学性能指标,参见2节;高强环氧喷涂平行钢丝冷铸镦头锚的物理、及力学性能指标,参见3节;高强环氧喷涂平行钢丝冷铸镦头锚具。

此外,系杆索的制造厂及施工单位应分别编制系杆索的“制造规则”及“运输、安装和换索”规则。

规则须经由业主、设计方、监理组织并参加的“规则”评审会评审通过。

1.Φ7.0 mm高强环氧喷涂平行钢丝
系杆索所用的Φ7.0 mm高强环氧喷涂钢丝的力学、物理特性及其化学成分见下表。

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