橋梁施工圖設計審查要點

2020-12-23 橋梁abc也懂生活

施工圖的設計審查要注意的地方又多又繁雜,這裡給大家曬曬「橋梁施工圖設計審查意見」,方便大家相對系統、完整的對照自己的施工圖進行自查。工作中提交一份完美的施工圖設計,成就感鋼鋼的~

一、伸縮縫寬度的計算

"公路橋梁伸縮裝置」一書,P(115-116)有一個伸縮量簡易計算公式。東北地區,按溫度變化幅度為+33.2--42.4度,各種因素影響伸縮量計算如下:

1、普通鋼筋混凝土橋 1.089*L(mm)

2、預應力混凝土橋 1.353*L(mm)

式中:L--為橋梁的伸縮長度(米)。

(1)此公式考慮的溫度變化佔0.756*L(+33.2_-42.4度)

(2)混凝土收縮佔0.08*L

(3)預應力佔0.0165*L

(4)可變荷載引起梁端的轉動佔0.04*L

(5)留富裕量(0.215-0.312)*L

若不計富裕量,普通鋼筋混凝土橋為0.838*L,估算可取0.8*L。預應力混凝土橋為1.041*L,估算可取1.0*L。

伸縮縫伸長量是升溫引起的量。預留的閉口量為橋頭預留縫寬度,該書建議乘1.3係數,即上述富裕量(0.215-0.312)*L。

二、涵洞設計的主要問題

1、涵洞的基礎深度確定

根據「公路橋涵地基與基礎設計規範」P18的公式計算結果,大致為標準凍深的1.1倍左右,標準凍深可從上規範P69圖中查得,如長春地區為1.6米。現在各單位都按調查的最大凍深加0.25米,作涵洞的基礎深度,即長春地區為1.8+0.25=2.05米。規範中規定超靜定結構才加0.25米。涵洞多為靜定結構,按最大凍深設計基礎深度也行,但0.25米就不要加了。

2、涵洞進出口的截水牆高度

現在各單位設計的截水牆高度很亂,從(1.00-2.20)米都有,建議以涵洞底坡度來確定截水牆高度,即坡度<2%用1.4米,坡度2-3%用1.5米,坡度>3%用1.6米。截水牆很重要,沒有不行,涵洞底被掏空,涵洞就塌了,1999年延吉-圖們高速公路的個別涵洞就因此而破壞了。

3、涵洞的溝底鋪砌

進出口鋪到截水牆為止,有多鋪一米的,沒有用、站不住。鋪砌用漿砌片石,厚度0.4米。

4、填土高超過7.0米的涵洞,涵牆和涵底板都要配鋼筋,但基本上可以按構造要求配筋。

5、當涵洞的地基承載力只有(80-100)kpa時,可換(2-3)米砂礫作人工持力層,用整體式基礎。

三、小橋輕臺的設計

1、配筋要滿足規範最低要求,偏心受壓配筋率,單側為0.25%。

2、輕臺牆的設計,牆長在12米左右要設假縫(混凝土斷開,鋼筋不斷),牆長在14米左右要設斷縫,假縫和斷縫中都用瀝青麻絮填塞;有用三油三氈覆蓋在縫上防水的,背面尚可,正面不好看,輕臺牆設縫一定要重視。

3、輕臺的牆厚,用0.6~0.8米,一般按構造要求配筋,因此牆不宜太厚,太厚的牆配筋越多。

4、輕臺的高度,可以從支撐梁的中心至臺帽頂面高度計算。設計輕臺的高度不宜大於8米,牆過高填土壓力太大,對上部結構受力不利。有的將臺牆高做到了11米多,一個橋臺配鋼筋17.5噸,既不經濟又不安全。

5、輕臺(小橋)的基礎設計,應該足夠重視,天然基礎宜嵌於巖石內或置於巖面,不要在基底和巖面之間墊砂層,以此來降低橋臺高度,這樣作似將基礎懸於空中,有安全隱患,洪水一來易衝壞。基礎落不到巖面,就應該向下移,但支撐梁不宜下移,否則會加大輕臺高度。支撐梁用現澆或預製,可在臺牆相應位置預埋鋼筋焊接,或將基礎襟邊內側作高些,設置支撐梁,河底鋪砌對支撐梁有一的保護作用。輕臺牆的基礎在支撐梁下深一些也有好處,土壓力能抵減牆身的部分彎矩,地基土還可對牆基礎有一定的嵌固作用。輕臺牆的配筋設計,已經電算出不同牆高、跨徑和不同牆厚的配筋表,供大家參考使用。

6、輕臺的八字牆或圍牆較高時,考慮穩定,需要拉錨定板,一塊1.0*1.0(米)的錨定板可抵抗水平力10.0--15噸左右。設置錨定板注意兩點:

(1)、錨定板不能設得太多,宜不超過兩層,每層1-2塊。層或塊數太多,群錨受力不均勻,牆要產生裂紋,在長春-吉林高速公路進口附近便道上就有一例。

(2)、錨定板拉杆的長度,不能各層都一樣,如7.0或9.0(米)。應該根據層位不同按公式計算,即L=B+3h(米),式中:L-拉杆的長度;B-拉杆位置處填土破壞稜體的寬度;h-3錨定板的邊長,多採用一米,3米是拉杆在破壞稜體外預留長度。曾用有限元法分析,在破壞稜體外3米後,錨定板受力土不被攪動。

四、橋墩設計

在前面初步設計橋墩型式選擇中、對橋墩的設計已講得很多,這裡只談橋墩蓋梁的設計,主要是蓋梁寬度的確定,大致有三個原則:

1、按墩柱直徑決定,一般比墩柱直徑(寬度)大(5-10)釐米,即蓋梁襟邊寬度。多數取10釐米,太寬了沒有用,也可取5釐米,個別有用(15-20)釐米的。

2、上部結構簡支變連續,按臨時支座寬度要求確定,兩臨時支座的中心距離都是1.0米,臨時支座的寬度隨上部結構跨徑不同而異,如20米跨徑為17.5釐米,30米跨徑為25釐米,臨時支座到蓋梁邊一般留(5-10)釐米距離,按此計算得20米跨徑蓋梁寬為(127.5-137.5)釐米,取(130-140)釐米;30米跨徑為(135-145)釐米,取(140-150)釐米。

3、按"公路工程抗震設計規範"要求,蓋梁的寬度計算公式a=>2*(50+L)+4,式中:L-為梁的計算跨徑,以米為單位取值;4(釐米)是兩梁頭的縫寬;a-是蓋梁的寬度,單位為釐米。按公式計算結果,20米和30米上部簡支梁蓋梁寬度,分別為144釐米和164釐米。對於上部結構簡支變連續,這個公式不適用。

現今有將兩孔30米橋跨的蓋梁寬度作到200釐米的,放寬20米和30米跨徑,蓋梁寬度分別作到160釐米和180釐米就不小了。為了減少蓋梁的配筋,增加蓋梁的高度比增加蓋梁的寬度有效。

4、蓋梁的配筋

蓋梁是受彎構件,「公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範」要求一側受拉鋼筋的配筋率不應小於45*Fcd/Ffs,以C3混凝土和HRB335鋼筋的設計強度代入得45*1.38/280=0.22,同時不應小於0.2。由於蓋梁的承載力計算和開裂驗算都要考慮跨高比的影響,因此三柱蓋梁(跨徑較小)是正截面抗彎承載力控制設計,二柱蓋梁多為裂縫驗算控制配筋。蓋梁的斜截面抗剪承載力,過去主要靠設置斜筋,新規範是以箍筋為主。為此蓋梁的箍筋宜用(6-8)支,直徑(10-12)毫米,間距(10-15)釐米。具體由計算確定。計算蓋梁的斜筋面積除支點斷面一般都不需要,但仍應按構造要求配置。支點斷面計算所需斜筋面積有時較多,但由於蓋梁是支承在柱上,此斷面內柱的鋼筋伸入很多,且支承不是一個點而是一個面,不用擔心支點斷附近的抗剪問題。為此斜筋配置時不要在蓋梁的中、上部就向下彎,並增加一根箍筋吊著,應該將斜筋上升至頂面與水平主筋焊上。

五、肋板式橋臺的設計

當橋臺高度(從橋面至地面)大於5米時,採用肋板式橋臺。

1、肋板式橋臺肋的尺寸一般採用(60-100)釐米寬,詳見前面「中小跨徑橋梁下部結構尺寸選用參考表」。既然橋臺的肋板、承臺都埋在土中,橋臺的橫向穩定沒問題,肋板的尺寸採用小些,承受的壓力小,對樁的受力有利,配筋一定時,肋板的配筋率也高。。

2、當同一橋的兩臺高度相差不大時,如一米以內,可調整承臺標高,兩臺都按同一高度設計,因為橋臺的肋板、承臺都埋在土中沒有影響。為了降低橋臺高度,可以將承臺底面標高上提,因為承臺總是埋在錐坡中的。

3、樁柱肋板式橋臺都埋在土中,特別高的橋臺埋在錐坡裡很深,承臺上填土很高很重,影響樁長。另外橋臺高、肋板尺寸大,受水平土壓力也大,肋板配筋多,總的講不經濟。可將承臺標高上提減少臺高,因為承臺反正都是埋土中的。施工時可在地上先填土壓實到所需的高度再鑽孔,埋護筒不向下挖土,施工也方便..

4、橋臺蓋梁的寬度,大約為中墩蓋梁寬度的1/2加背牆厚度確定。但要注意上部結構的支承線應儘量對準肋板頂面中心,使恆載一般不產生偏心。橋臺蓋梁採用太寬,肋板的厚度(順橋向)隨之相應增大,有時會影響肋板的全斷面配筋率,不滿足規範要求的0.5%。

5、肋板的配筋,原則是前、後和兩側面三者因受力不同,其鋼筋直徑,應從大至小,有所區別,可分為:

還可以結合橋梁的跨徑考慮,如跨徑較大時,可以提高一擋採用。

前後面的鋼筋間距一樣,一般(10-15)釐米,但應核定一下配筋率,肋板是單向的偏壓構件,後面單側配筋率滿足0.2%或0.25%。計算配筋率按肋板同蓋梁接觸處的斷面尺寸,橫向分布鋼筋直徑均用12毫米的;側面和橫向分布鋼筋間距都用15釐米。

5、承臺的構造配筋,承臺可挖空,橫橋向僅起聯繫作用,基本上不受力。配筋可分為上、下兩層,上層用直徑16(順橋向)和12毫米鋼筋構成15*15方格,每根鋼筋做成門形,並帶直角彎鉤。下層用直徑20和12鋼筋構成15*15方格,每根鋼筋做成槽形,並帶直角彎鉤。兩層鋼筋網間用鉤筋聯接,承臺周邊配直徑12毫米鋼筋,間距(15~20)釐米。

6、在同一個橋臺上的兩耳牆應做成高度一樣,高速和一級公路在耳牆上要設置防撞護欄,因此耳牆的主筋是水平筋,過去鋼筋直徑用12釐米的,現在改用16釐米的。宜將主筋布置在豎向分布筋裡側,確保主筋保護層厚度不小於4釐米。

7、耳牆的長度要滿足伸入錐坡頂以外0.75米,以防錐坡沉陷後露出耳牆的底面,擋不住路基土,有的設計不注意這個要求。

六、橋頭搭板長度的確定

(一)「公路橋涵設計通用規範」P13,3.4.4條規定,高速公路、一級和二級公路橋頭宜設置搭板,厚度不宜小於0.25米,長度不宜小於5米;「公路圬工橋涵設計規範」P24,6.19條規定,搭板厚度不宜小於0.25米,長度不宜小於6米,二者不一致。

(二)橋頭搭板設置目的,是為了防止跳車。橋頭填土或路面是柔性的,橋臺背牆是剛性的,可以認為背牆沒有沉降,因此在通車後,兩者之間必然產生一定高差,形成跳車。在城市中有鐵路的地方常常可以看到這種現象,但其變形是局部的,在很短的距離內就消失了。為此不能單純認為橋頭跳車、是橋臺後填土破壞稜體滑動(工程中沒見過)或沒壓實沉陷而引起的。橋頭填土沉降包含兩部分:一是橋頭填土施工後的沉降,二是橋頭填土施工後地基的沉降,前者用設置橋頭搭板的辦法可以防止跳車,後者處理加固地基費事費錢,不好解決。武漢-宜昌高速公路上,橋頭的W板很多都是呈曲線狀,因為漢江平原軟土較厚,東北軟土淺沒這麼嚴重。

設計搭板長度,僅從橋頭填土高度的角度,考慮橋臺後填土破壞稜體滑動為根據是不全面和不充分的,為了避免跳車需要設置搭板,但應結合橋頭填土高度、地基軟土情況和橋梁孔徑大小等因素來確定其長度。當大、小橋的填土高度一樣時,考慮搭板與橋梁工程量的協調,小橋的搭板應該比大橋短是合理的。橋頭搭板應有一定長度,可選擇(5-10米)。搭板只能起到緩解橋頭高差避免跳車的作用,過長的搭板也解決不了地基沉陷問題。

橋頭搭板的長度、厚度及配筋,搭板長度(5~7)米,厚度(0.25~0.30)米;搭板長度 (8-10)米,厚度0.35米;底面配筋,主筋直徑(順橋向)(20-22)釐米,頂面主筋直徑(順橋向)16釐米,橫向分布鋼筋用直徑12釐米的,鋼筋間距都用15*20釐米方格。頂面與底面鋼筋間的聯結,過去用箍筋,應改為鉤筋,方便施工。

更具體的講:板長6米,厚0.25米,配筋直徑20釐米,主筋間距15釐米,分布鋼筋間距20釐米.板長8米,厚0.30米,配筋直徑22釐米,主筋間距15釐米,分布鋼筋間距20釐米.板長10米,厚0.35米,配筋直徑25釐米,主筋間距15釐米,分布鋼筋間距20釐米.

七、橋梁墩臺基礎的設計

天然基礎的設計如果不用計算程序,一步一步用手算,需要半天一天。提供一個估算辦法,即將基礎底面積乘以地基容許承載力同結構重量(含上、下部及活載重)比較,如有1.25的安全係數,一般是可以的。多數人認為:地基容許承載力大於或等於350kPa,對於20米或30米橋梁,設計天然基礎可以不用計算。但當橋墩高度達10米時,30跨徑米的橋梁,要求地基容許承載力已接近400 kPa。天然基礎的設計要注意幾個問題:

1、基礎嵌巖深度要適當,強風化巖(400~500)kPa,可嵌入(1.0~1.5)米,弱風化巖600kPa以上,可嵌入(0.5~1.0)米,以上係指巖面無覆蓋層時。

2、注意水文計算的衝刷深度,一般將河床的覆蓋層衝去(2~4)米,又衝去或衝進全風化層比較合理,如果再衝去部分強風化層,衝刷可能就算得太深了,因為"公路工程水文勘測設計規範"上沒有計算衝刷巖石的公式。

3、在最大衝刷線下到基底應該留多少深度?視河床的覆蓋層厚度和巖石(地基)情況定,對土質和砂礫地基,必須照上述規範留足安全值,對巖石類地基可按前面所述基礎嵌巖深度要求。

4、要重視小橋的基礎埋深,不能與通道同等對待,通道基礎埋深滿足凍深和地基容許承載力就行,小橋要過水,僅管河床作鋪砌,但難保(50-100)年不被衝壞,我省每年水毀多是小橋基礎被衝壞,因此宜參考大中橋基礎設計。

5、天然基礎的厚度和襟邊寬度

"公路圬工橋涵設計規範"P23,6.1.6條要求,混凝土基礎的擴散角不應大於40度,但最小襟邊寬沒有規定。以前設計輕臺,基礎的厚度一般都用60釐米,近年都用75或100釐米,且為雙層基礎。但襟邊沒有按擴散角40度設置,顯然是浪費,如地基承載力夠,不需要擴大襟邊寬度,則就沒必要加厚基礎,將牆身作高一點就行。

6、天然基礎有叫擴大基礎,可分為條形基礎和獨立基礎兩種,如輕臺為條形基礎,基礎上有立柱,基礎受力只有立柱下一定範圍起作用者為獨立基礎。

天然基礎一般都應設置在巖層內,為了避免基礎被衝毀,巖層太深,就採用深基礎,安全第一。

7、為了獨立基礎都能受力,所以基礎配筋

首先要明確配筋目的,鋼筋是防溫度裂縫還是受力需要,基礎在地面以下,防裂似沒必要。但有時地基不均勻,可在基底配一層直徑12釐米的鋼筋,間距15*15釐米方格。受力鋼筋直徑要粗些,基礎頂面(橫橋向)用直徑(22-25)釐米的,底面用直徑16釐米的鋼筋,基礎順橋向的分布鋼筋,用直徑(12-16)釐米的,受力主筋的間距,由計算決定,分布鋼筋的間距用15釐米。基礎受力計算的簡化圖式,將基礎倒置,視為單跨雙懸臂梁,其上作用均布荷載,採用圬工偏心受壓公式驗算混凝土的拉應力,一般上部跨徑20米以下的橋都沒問題。另外當基礎的地基容許承載力等於或大於350kPa時,基礎也可以不配鋼筋。

涵洞的整體基礎是一板體,一般不需要配筋,跨徑較大時,可在側牆內和底板間加兩個三角形承託,基礎板的厚度,可按下式計算:H=L-2*a式中:H--基礎板的厚度;L—為涵洞的淨跨徑;a--三角形承託的邊長。估算了下,跨徑三米的涵洞,填土高度3-8米,基礎板的厚度80釐米,可以不配筋。

8、樁基礎的配筋

(1)單排樁橋臺從地面至橋面高度,過去在4米以內都按構造要求配筋,現在橋臺設有搭板可放寬到5米,橋臺超過5米一般都作群樁基礎(肋板式橋臺),橋臺上的搭板(下面將講),它可產生約30噸的摩阻力平衡水平外力;冬天整個橋臺和搭板都凍得死死的,因此橋臺的樁基受力很小,完全可以按構要求造筋。橋墩的樁基(下面也要講),當其上部結構的伸縮縫設置合理時,仍可按構造要求配筋。

(2)按「公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範」要求樁的配筋率為0.5%,放寬些可作到(0.5-0.8)%,不應超過1%,採用樁徑較粗或根數較多時,配筋率就用小些。橋臺群樁配筋,每根樁用20根直徑(20-22)毫米的鋼筋,單排樁可增加(4-8)根。橋墩基樁配筋直徑一般採用(22-25)毫米的,按配筋率要求確定鋼筋根數。

(3)樁的最大彎矩位置,樁頂自由時一般在地面下2米左右,樁頂嵌固時,最大彎矩就在樁頂,因此樁的配筋,沿樁長應分批截斷。通常分二次,第一次在地面下7-8米,第二次全截斷,位置距樁底宜不小於(3-5)米。當樁較短如(10-12)米以內,為施工方便,樁的鋼筋可以直通到底。

(4)樁基礎的配筋,除應滿足規範要求的配筋率外,還要注意主筋間的距離,宜在(15-20)釐米,間距太密不利於水下混凝土從鋼筋籠內向外流動,間距太稀樁的防裂性差,這個要求還可控制樁主筋的直徑和根數。

(5)注意樁的主筋保護層厚度,不小於淨7.5釐米,當樁直徑大於2米時還應大一些。

(6)樁的配筋在立面、斷面圖和工程量表中,主筋的根數要一致,立面圖中畫不全,應加說明僅表示主筋的截斷位置。

(7)箍筋的間距,可用(20-30)釐米,直徑8毫米,加強鋼筋直徑(25-28)毫米,每隔(2-2.5)米一道。

(8)樁的橫系梁按構造要求配筋,滿足規範要求的最小配筋率,鋼筋直徑用(20-22)毫米的,側面的鋼筋用直徑12毫米的,間距20-30釐米。

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  • 單跨大圓心角彎曲橋梁設計與施工進展
    我國公路及城市道路建設過程中,小半徑、超小半徑橋梁並不少見,大多數超小半徑橋梁,其跨徑通常不大,單跨圓心角通常小於10度,這種常規的超小半徑橋梁,設計施工難度較普通的直線橋梁要大一些,但仍屬常規橋梁範疇,難度可控。本文主要針對單跨圓心角較大、非常規的超小半徑橋梁,對設計與施工進展進行介紹,並以此文紀念紫望高速公路建成通車。
  • 市政園林植物種植設計施工圖設計工法淺議
    景觀園林植物設計施工圖設計與工程施工實際情況嚴重脫節,園林工程植物按圖施工的可操作性不足,施工員難以理解設計意圖,植物種植設計施工圖紙如何清楚的表達植物造景與空間營造等設計思想,使其更具科學性、合理性與可操作性?
  • 建築施工設計存在的問題
    摘要:建設部2000 年批准實行施工圖審查制度,對杜絕建築工程的事故隱患起到了很好的作用。本文對施工圖審查制度實施以來發現的建築專業設計通病進行了分析、歸納,對存在的問題進行了剖析,介紹了解決問題的一些經驗、做法。
  • 福州一在建橋梁發生梁體倒塌,附超全橋梁施工安全標準化...
    2、深水樁基施工,平臺防護欄上每10m配一救生圈;醒目位置設置警示標牌。 二、基坑施工 知識點: 1、基坑深度超過5 m 應有專項支護設計,支護設計及方案經監理工程師批准,基坑施工支護方案要切合實際,能指導施工。
  • 「建築界」室外給排水管網施工如何做?記住施工順序及控制要點
    建築給排水與人們生活息息相關,為了滿足給排水施工技術要求,應不斷加強施工質量控制,確保施工安全,質量穩定。接來來為大家分享下施工順序及控制要點施工順序及控制要點。小區道路或綠地下的管網縱橫密布,上下交錯,因而,加強對管線平面位置和立面高程的雙重控制,是確保小區管網正常有序施工的關鍵。從這幾年我們監理過的工程看,有相當多的小區管網設計單位,僅做小區綜合管網平面圖,而未做小區管網立面綜合圖,這無疑給小區管網施工造成了許多困難,而許多業主對管網立面綜合圖的重要性認識不足。