莆炎高速公路沙溪大桥主桥结构设计施工图（第一册 第三分册）PDF版

钢桁叠合空心墩连续刚构（莆炎高速公路尤溪中仙至建宁里心段沙溪大桥主桥） 主桥上部结构设计图

1 设计范围
莆炎高速公路尤溪中仙至建宁里心段 YA20 合同段设计内容包括：沙溪大桥下部结构（第一册 第一分册）、沙溪大桥引桥上部结构（第一册 第二分册）、沙溪大桥主桥上部结构（第一册 第三分册）、沙溪大桥附属工程（第一册 第四分册）、苏桥村 3 号大桥、S306 跨线桥、承福亭 1 号大桥 3 座桥梁的上部结构施工图设计（第二册至四册）。
本册图纸设计内容为沙溪大桥主桥上部结构施工图设计（第一册 第三分册），图纸内容主要包括：钢主梁构造、混凝土桥面板构造等。
2 设计规范及依据
1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）
2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）
3）《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》（JTG/T D64-01-2015）
4）《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）
5）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）
6）《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2017）
7）《桥梁球型支座》（GB/T 17955-2009）
8）《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T 722-2008）
9）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）
10）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205-2001）
11）《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004）
12）《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）
13）《公路工程抗震设计规范》（JTG B02-2013）和《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）
14）《公路环境保护设计规范》（JTG B04-2010）
15）《公路工程混凝土结构防腐技术规范》（JTG/T B07-01-2006）
16）《公路桥梁伸缩装置》（JT/T 327-2004）
17）《莆炎高速公路三明境尤溪中仙至建宁里心段工程可行性研究报告》
18）《莆炎高速公路航道通航条件影响评价批复》(交水函[2016]689 号)
19）《关于审查国家高速公路网莆炎高速公路尤溪中仙至建宁里心段初步设计省内预审纪要》（福建省交通运输厅 福建省发展改革委员会会议纪要 [2016]42 号）
20）《交通运输部关于福建省尤溪中仙至建宁里心公路初步设计的批复》(交公路函[2017]317号)
21）《莆炎高速公路三明境尤溪中仙至建宁里心段工程 S2 合同段定测外业验收会议纪要》(三明市高速公路建设总指挥部会议纪要[2017]10 号)
22）《莆炎高速公路尤溪中仙至建宁里心段 S1、S2 合同段施工图审查会议纪要》(福建省高速公路建设总指挥部专题会议纪要[2017]165 号)
23）国家、行业、地方其它现行规范、规程、标准
24）《莆炎高速公路尤溪中仙至建宁里心段沙溪大桥设计施工总承包项目合同》、《莆炎高速公路尤溪中仙至建宁里心段沙溪大桥设计施工总承包项目合同补充协议》、《合同谈判会议纪要》其他有关纪要等
25）《莆炎高速公路尤溪中仙至建宁里心段YA20合同段施工图设计桥梁咨询审查报告》（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，2018 年 7 月）
26）《莆炎高速公路尤溪中仙至建宁里心段 YA20 合同段施工图审查意见》（闽高指函[2018]84 号）。 3 主要技术指标
1）公路等级：双向六车道高速公路
2）设计车速：100km/h
3）设计荷载：公路—I 级
4）桥梁宽度：2×16.75m
5）跨径布置：左幅：（3×50）+100+2×176+100+3×（4×40）+（4×40+2×30）m 右幅：（3×50）+100+2×176+100+3×（4×40）+（4×40+2×25）m
6）地震设防：本地区场地地震动加速度峰值为 0.05g
7）桥梁设计使用年限：100 年 8）桥梁安全等级：一级
9）桥面横坡：2.5%
4 主要材料
所有原材料应具有供应商提供的出厂检验合格证书，并应按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）规定的检验项目和批次严格实施进场检验。
4.1 混凝土

桥面板后浇带采用 C50 自密实微膨胀混凝土，墩顶局部负弯矩区后浇带采用 UHPC 超高性能混凝土；混凝土预制护栏现场后浇部分采用 C30 自密实微膨胀混凝土；伸缩缝后浇带采用 C50钢纤维混凝土。
1）水泥应采用不低于 425 号硅酸盐水泥，所用砂、石料、水的技术质量必须符合《公路桥涵施工技术规范》有关条文规定。
2）混凝土粗骨料应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。
3）混凝土细骨料应采用中粗砂，不得采用细砂。
4）C50 自密实微膨胀混凝土的限制膨胀率为 0.03%~0.04%，膨胀剂应符合《混凝土膨胀剂》（GB 23439-2009）的要求。C50 自密实微膨胀混凝土的配合比设计应符合现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）和《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T 283-2012）的规定，并应满足《钢管混凝土拱桥技术规范》（GB 50923-2013）和《公路钢管混凝土拱桥设计规范》（JTG/T D65-06-2015）对管内灌注混凝土的要求。
5）外加剂应采用品质稳定、且与胶凝材料具有良好相容性的产品。减水剂宜采用高效聚羧酸高性能减水剂，性能指标应符合《混凝土外加剂》（GB8076-2008）的规定，减水剂掺量以及与水泥的适用性应由试验确定。同时应满足以下要求：
① C50 及以上混凝土水胶比不宜大于 0.36，C45 及以下混凝土水胶比不宜大于 0.45。 ② 细骨料推荐采用河砂，禁止使用碱活性砂，若河砂采集难度大，可采用Ⅱ区级配机制砂，应符合《公路工程水泥混凝土用机制砂》（JT/T 819-2011）和《建设用砂》（GB/T 14684-2011）的规定。
③ 粉煤灰等级不得低于 II 级，掺加比例不宜超过胶凝材料的 30%，并符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596-2005）相关要求。
6）建议 UHPC 指标如下表：

注：1. 表中 1~9 项硬化混凝土指标，混凝土试件均采用标准养护。
2. 表中 1~3 项物理力学性能指标还应符合按照荷载计算的结构设计要求。
3. 试验方法按照现行国家标准《活性粉末混凝土》（GB 31387）、《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082）、《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T 50080）的规定进行。
4.2 钢筋
HPB300 钢筋应符合《钢筋混凝土钢第一部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2008）的规定；

HRB400 和 HRB500 钢筋应符合《钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋》（GB 1499.2-2007）的规定。
钢筋连接器采用直螺纹机械接头等强度连接，接头等级Ⅰ级，应符合《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107-2010）的有关规定。
4.3 钢材
钢桁架各部受力构件采用 Q345qDNH、Q420qDNH、Q500qDNH 钢材，技术标准应符合《桥梁用结构钢》（GB/T 714-2015）的相关要求，且耐大气腐蚀指数 I≥6.0，耐候钢的成分等具体请见下表。钢材供应技术条件须经设计批准后方可使用。
表 4.3-1 耐候钢熔炼分析成分

4.4 焊接材料
焊接材料应采用与母材相匹配的焊条、焊剂、焊丝，并经焊接工艺评定试验验证，由设计和监理批准后方可使用。CO2 气体保护焊的气体纯度不小于 99.5%。
4.5 剪力钉
剪力钉采用圆柱头焊钉，应符合《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T 10433-2002）的要求。
4.6 支座
本桥选用支座为非抗震型球型钢支座，具体性能和材料选用如下：
1）技术性能
（1）竖向承载力：可永久超载 10%额定承载力；
（2）限位方向水平承载力：为竖向承载力的 10%； （3）支座设计竖向转角：≥0.02rad；支座顶板水平向转角：360°； （4）主位移面摩擦系数：＜0.03；转动面摩擦系数：＜0.08； （5）设计使用年限：100 年。
4.7 垫条
上弦杆顶板、上平联纵梁两侧与桥面板之间设置低密度高压聚乙烯垫条，并采用卡条固定在上弦杆顶板和上平联纵梁边缘，防止承压后过度变形和倾覆，并保证在预制桥面板吊装过程中和混凝土浇筑过程中垫条不发生移动。垫条吸水率要求不高于 2%，抗压强度要求不低于0.5MPa，
弹性模量介于 4000~6000KPa 之间，恒定永久压缩变形不大于 10%。
5 设计要点
5.1 建设条件
沙溪大桥所在区域的气象条件如下：
年平均温度：19.6℃
历史最高、最低温度：41.4℃/-5.8℃
年平均降水量：1645.4mm
历史日最大降水量：174.5mm
最大风速：19.2 m/s
年均相对湿度：77%（最高月均相对湿度 80%）
5.2 桥型布置
沙溪大桥为主跨 176m 的钢桁组合连续刚构，跨径布置 100m+176m+176m+100m，主桁架桁高 5.5m~16m，标准节间水平长 12m。两片主桁架弦杆中心间距 9.5m。
本桥上部结构基于 BIM 技术手段进行桥梁正向设计，先建立三维模型，再转换成二维图纸，二维图纸与三维模型相互对应匹配。
5.3 计算参数
1）结构重力
（1）钢筋混凝土：容重 26.5kN/m3，混凝土桥面板

（略）

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