立交桥初步设计总说明831全解.docx

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立交桥初步设计总说明831全解

初步设计总说明

人行引梯：

0.15m栏杆+1.35m人行道+0.15m栏杆=1.65m全宽

一、总体设计

（一）任务依据

1.黑龙江省工程咨询评审中心文件关于《密山市裴德医院至铁西新区铁路跨

线桥新建工程可行性研究报告》的评估报告（黑咨业务三字【2013】758号）。

2.黑龙江省公路勘察设计院提供的关于密山市裴德医院至铁西新区铁路跨线桥新建工程的相关资料。

（二）设计标准

1.道路标准：

城市主干道

2.桥梁设计荷载：

1）恒载

1恒载包括结构自重、基础沉降影响及桥面二期荷载。

其中桥面二期荷载包

括桥面铺装、人行道、栏杆、防撞墙、防抛网等重量。

2支座沉降：

不均匀沉降差均以1cm计。

2）活载：

汽车荷载：

城市-A级人群荷载：

5.0kN/m2

3.地震设防：

基本地震烈度为小于6度，按7度进行构造设防。

4限界：

铁路：

净空＞6.75m净距：

＞2.44m;

道路：

规划红军路路净空＞4.0m;规划平安路、供电路净空＞5.0m。

5.横断面：

主桥：

0.5m防撞墙+2.0m人行道+15.5m双向四车道+2.0m人行道+0.5m防撞墙=20.5m全宽。

引桥：

0.5m防撞墙+15.5m双向四车道+0.5m防撞墙=16.5m全宽

6.道路设计车速：

60km/h

7.道路横坡：

双面坡1.5%

8.道路设计最大纵坡：

3.5%

（三）测设简况

于2013年8月初接受密山市光复街立交桥建设指挥部设计委托后，我院成立

项目组并组织人员开始现场调查、测量、勘察，全面展开工作。

于2013年8月

末依据《关于密山市裴德医院至铁西新区铁路跨线桥新建工程可行性研究报告》的评估报告完成本初步设计文件。

（四）路线起讫点及控制点

本项目为跨越林密线铁路立交桥工程，路线走向按总体设计单位线形布设。

道路跨越铁路后大里程侧与光复街顺接，小里程侧与密山市规划长安街顺接。

工程设计范围内设计起点为GK1+104，设计终点为GK1+905，主要控制点为道路设计轴线与林密铁路交叉点处，道路里程为：

GK1+573.195,林密线铁路里程

为：

K169+142.83。

（五）沿线地理特征及其与拟建项目的关系

1.地形、地貌特征

桥址区位于黑龙江省密山市，工程区地貌单元为穆棱河阶地，地形较平坦。

2.气象

工程区属中温带大陆性季风气候区。

冬季严寒干燥，夏季多雨凉爽，春秋季

干旱多风。

属严寒地区，主要城市1980~2010年气象要素如下：

最热月平均气温「C）

23.4

最冷月平均气温「C）

-21.3

极端最咼气温（C）

37.1

极端最低气温（C）

-35.1

年平均降水量（mm

550

年平均相对湿度（%

54

年平均蒸发量（mm

1280.4

平均风速及主导风向

3.2米/秒，主导风向：

西风

最大风速（m/s）

28.7

3.水文地质条件

工程区属穆棱河水系，主要地表径流为穆棱河，常年流水，雨季水量丰富，

枯水期水量较小。

冬季封冻期11月至次年4月。

地下水主要为第四系孔隙潜水，局部含上层滞水，主要含水层为粉质粘土层，水量丰富，与地表水有密切的水力联系，除受大气降水补给外，与河水互相补给，埋深0.5~7.8m，水位变化幅度

2.0~3.0m。

根据区域水文资料显示，按《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-2010侵蚀性判定标准，工程区地下水对混凝土结构不具侵蚀性。

4.地层岩性及地址构造

地层岩性

工程区分布的地层为第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、冲洪积层（Q4al）侏罗

系上统（J3）。

依次分述如下：

1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）

1填筑土（Q4ml）:

灰色，主要成分为碎石土。

岩土施工工程分级为H级普通土。

2种植土（Q4ml）:

黄褐色，含植物根系。

岩土施工工程分级为I级。

2）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）

3粉质粘土（Q4al+pl）:

黄褐-灰黑色，硬塑，含少量角砾。

岩土施工工程分级为

H级普通土。

4砾砂（q"pJ:

黄-黄褐色，饱和，中密。

岩土施工工程分级为I级。

3）侏罗系上统（J3）

5砂岩：

灰黑-黄褐色，全风化，节理发育，含粘性土，岩芯呈碎块状。

地址构造

工程区大地构造单元属新华夏系构造体系第二隆起带一老爷岭隆起带。

华

夏构造体系是测区内较老的构造体系，由一系列的北东向褶皱、冲断层及与它们相伴生的张扭性和扭性构造形迹所组成。

区内主要构造线方向为北北东和北东向为主，局部为北西或者东西向。

5.地震基本烈度采用

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001,工程区地震动峰

值加速度v0.05g（地震基本烈度小于W度），地震动反应谱特征周期0.35s。

6.冻结深度

土壤最大冻结深度为2.43m。

7.不良地质

经对区域资料和现场调查结果的综合研究，工程区为穆棱河阶地，基底稳

固，无不良地质现象分布。

二、路线

（一）平面设计

本设计采用上交桥形式上跨既有林密线铁路线路，跨线桥与林密线交角为

52°50'20",跨线桥轴线与林密线交汇于K169+142.833处。

整个设计范围道路轴线按R=2000m曲线布设（HY点里程：

GK1+350.00,YZ点里程：

GK1+792.802）,设计起点为GK1+140，设计终点为GK1+905，路线全长765m。

设计范围内GK1+140~GK1+350位于缓和曲线上、GK1+792.802〜GK1+905位于直线上，GK1+350~GK1+792.802为曲线段。

桥梁孔跨形式为（2-25）m+（6x20m+3x30m+4x20）m箱梁桥，桥梁全长340m。

其中跨线主桥为3x30m,全长90m,全宽20.5m,

引桥铁西新区侧为（2-25）m+（6x20）m,裴德医院侧为（4x20）m,全长共250m,全宽16.5m。

引道轴线铁西新区侧与密山市规划长安路相接，裴德医院侧与光复路顺接，

引道全长425m,其中铁西新区侧引道长218.195m,裴德医院侧引道长206.805m,全宽16.5m；GK1+300.935处有一条排水沟，设置1-5.3m框架涵，全长16.5m。

主桥两侧各设人行梯道一处，共四座，梯道宽1.65m。

（二）纵断面设计

GK1+240〜GK1+573.195纵坡为+3.5%，坡长为333.195m;

GK1+573.195〜GK1+840.000纵坡为-3.5%，坡长为266.81m;

两相临纵坡段之间衔接处均按规范要求设置竖曲线。

纵坡设计指标和设计采用值表2

项目

计算行车速度（km/h）

60

线形指标值

规范规定值

设计采用值

纵坡

最大纵坡推荐值（%）

5

3.5

最大纵坡限制值（%）

6

/

纵坡最小长度（m）

150

266.81

极限最小纵坡（%）

0.3

/

凸形竖曲线半径

极限最小半径（m）

1200

2000

一般最小半径（m）

1800

凹形竖曲线半径

极限最小半径（m）

1000

2500

一般最小半径（m）

1500

竖曲线最小长度（m）

50

124.26

铁路主桥桥下净空7.16m,规划红军路净空4.15m,规划平安路净空7.12m,供电路净空7m。

三、路基路面

（一）施工标段划分情况

整个路线全长765m为一个施工标段。

（二）路基设计原则、路基宽度及横断面布置

在交通部“安全、环保、舒适、和谐”新理念的基础上，具体结合本项目实际情况，确定路基设计基本原则为：

安全耐用、节约投资、控制用地、保护环境。

依据《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）中的规定，确定路基宽度及横断面布置。

引道路基全宽16.5m,横断面布置为：

0.5m防撞墙+15.5m双向四车道+0.5m防撞墙。

横断面均设置1.5%双向坡。

（三）路基设计

GK1+207.685~GK1+287.685,GK1+803.195~GK1+888.195引道挡土墙采用重力式挡墙，C30砼墙身，M20浆砌片石基础，总长165m。

道路中心里程GK1+287.685〜GK1+357.685,GK1+698.735〜GK1+803.195引道挡土墙采用加筋土挡墙，C30钢筋混凝土面板墙身，M20浆砌片石基础，总长176.46m。

（四）路基压实标准与压实度及填料强度要求

路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料，砾类土、砂类土应优先选作路床填料，

细粒土可填于路堤底部。

用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类填料，厚度不小于50cm。

路基填料必须进行野外试验，不得使用淤泥、沼泽土、有机土、草皮、生活垃圾和含有腐朽物质的土，液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路基填料。

路基压实度采用重型击实标准，土基回弹模量》30MPa,设计弯沉值：

383

按《公路路基设计规范》JTJD30-2004中的有关规定执行，具体见下表:

（1/100mm）。

路基土最小强度和压实度要求表3

填挖类型

路面底面以下深度

填料最小强度（CBR

压实度

填料最大粒径

填方

路基

上路床

0〜0.3

5

>95

10

下路床

0.3〜0.8

3

>94

10

上路堤

0.8〜1.5

3

>94

15

下路堤

1.5以下

2

>92

15

零填及挖方路基

0〜0.3

5

>94

10

0.3〜0.8

3

>94

10

0.8以下

3

>94

10

结构层以下若存在不良地质路基，需换填80cm碎石土，分层压实，换填范围为GK1+140.00~GK1+300.00,若施工时其他路段存在不良地质路基，应根据现场实际情况进行地基处理。

（五）路面结构设计

路面结构层的厚度计算，按现行的交通部颁发的《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2011）进行设计。

混凝土设计弯拉强度为5.0Mpa。

路面总厚度为75cm。

各层结构见下表。

路面厚度计算表表4

设计厚度（cm）

路面结构

结构名称

24

面层

水泥混凝土

18

基层

6%水泥稳定50%中粗砂+50%卒石

18

底基层

6%水泥稳定70%中粗砂+30%卒石

15

垫层

中粗砂

（六）路面强度及压实度标准

水泥混凝土路面设计弯拉强度5.0Mpa,路面各结构层均采用重型击实标准，上基层压实度为98%，下基层压实度为97%,垫层压实度为93%。

各层顶面设计弯沉值（1/100mm）如下:

路基顶面:

200

下基层:

84

上基层:

64

路面面层及上、下基层混合料均采用拌合站集中拌合、汽车运输。

桥面铺装采用13cmC50防水混凝土。

（七）路面材料、规格及混合料组成设计

1•水泥

路面水泥混凝土采用42.5#普通硅酸盐水泥，基层采用42.5#普通硅酸盐水泥，其物理性质和化学成分应符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTG

F30-2003中表3.1.1和3.1.2中关于水泥的规定。

2•水泥混凝土路面用砂及碎石

砂质量应坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质，应有适当的级配，其技术要求及其级配应符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30-2003中表3.4.1II

级以上和3.4.2中粗砂的规定。

碎石要求具有良好的颗粒形状，以接近立方体或多棱角为宜，其强度、岩性及级配应符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30-2003中表3.3.1II级以上和3.3.2的规定。

碎石的公称最大粒径不应超大于31.5mm,级配采用连续式级配，其级配详见下表：

表5

级配类型

方孔筛（mm）累计筛余（以质量计）百分比（％）

2.36

4.75

9.50

16

19

26.5

31.5

37.5

40

41.5

43.5

合成

4.75-

95-

90-

75-

60-

40-

20-

0-

0

级配

31.5

100

100

60

75

60

35

5

3•水

清洗集料、拌和混凝土及养生所用的水，不应含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类、有机物等。

饮用水一般均适用于混凝土，非饮用水经化验应符合下列要求：

硫酸盐含量（SO42-计算）小于0.0027mg/mm3;含盐量不得超过0.005mg/mm3;PH值不得小于4。

4•外加剂

外加剂的产品质量应符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30-2003

中表3.6.1的规定。

5•基层用砂砾

上、下基层采用整体性强、水稳定性好、收缩裂缝小的水泥稳定砂砾。

上基层砂砾的公称最大粒径不应大于37.5mm,小于0.075mm的细粒含量不得大于7%，小于4.75mm的颗粒含量不宜大于50%，下基层砂砾的公称最大粒径不应大于53mm,小于0.075mm的细粒含量不得大于7%,小于4.75mm的颗粒含量不宜大于50%。

上基层水泥稳定砂砾颗粒组成范围表6

结构

名称

通过下列筛孔（mr）（方孔筛）重量的百分率%

53

37.5

31.5

19

9.5

4.75

2.36

0.6

0.075

基层

100

90-100

67-90

45-68

29-50

18-38

8-22

0-7

F基层水泥稳定砂砾颗粒组成范围表7

结构

名称

通过下列筛孔（mr）

（方孔筛）重量的百分率%

53

37.5

26.5

19

9.5

4.75

2.36

1.18

0.6

0.075

底基层

100

90-100

66-100

54-100:

他-100

28-84

20-70

14-57

8-47

0-30

四、桥涵

（一）采用或参考的设计技术标准

1.《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011

2.《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）

3.《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）

4.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）

5.《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2011）

6.《公路桥梁抗震设计细则》（JTGD02-01-2008）

7.《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）

&《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

9.《铁路技术管理规程》铁道部令29号

（二）桥梁孔跨划分

综合考虑铁路桥下预留限界条件，两侧桥下居民出行方便及城市规划道路

与本桥的相对位置关系，桥梁孔跨形式为（2-25m）+（6x20+3x30+4x20）m箱梁桥，桥梁全长340m。

（三）桥涵结构设计

1.桥梁上部结构

20m及30m装配式预应力混凝土箱形连续梁每片梁底宽1m,中梁顶宽

2.4m,边梁顶宽2.85m,30m跨梁高1.6m,20m跨梁高1.2m。

箱梁底板厚18cm,梁端处底板厚度加厚至25cm，顶板厚18cm，腹板厚18cm，梁端处厚度加厚至25cm,顶板与腹板连接处设150x70mm倒角，底板与腹板连接处设50X50mm倒角。

25m及25m异形预应力混凝土简支箱梁每片梁底宽1m,中梁顶宽2.4m,

边梁顶宽2.85m，梁高1.6m。

箱梁底板厚18cm，梁端处底板厚度加厚至25cm,顶板厚18cm,腹板厚18cm，梁端处厚度加厚至25cm,顶板与腹板连接处设

150X70mm倒角，底板与腹板连接处设50X50mm倒角

2.桥梁下部结构

全桥均采用桩柱式桥墩，钻孔摩擦桩基础。

主桥桥墩直径为1.5m，桩基直径为1.8m，引桥桥墩及过渡墩直径为1.2m，桩基直径为1.5m。

桥墩盖梁均为钢筋混凝土盖梁，矩形截面：

主桥桥墩及过渡墩盖梁高1.6m,宽2.0m;引桥桥墩盖梁高1.4m，宽2.0m。

地系梁顶面埋深约0.5m，基底进行碎石换填处理。

桥台为加筋土组合外置式轻型桥台，桩柱结构，台柱直径为1.2m，桩基直径为1.5m；桥台盖梁为钢筋混凝土盖梁，矩形截面，桥台盖梁高1.0m，宽1.6

m。

3.桥梁附属设施

1）桥面铺装：

桥面铺装最薄处采用13cmC50防水混凝土。

2）伸缩缝：

0号台设置GQF-C60型伸缩缝一道、15号桥台设置GQF-MZL80

型伸缩缝一道，2号、8号墩、11号墩设置160型梳型伸缩缝各一道，全桥共五道。

3）支座：

1号、4号、5号、6号、9号、13号墩支座采用普通圆板式橡胶支座；其余墩台均采用四氟板式圆形橡胶支座。

4）防撞墙：

采用钢筋混凝土防撞墙结构，防撞等级为SS级。

5）主桥人行道：

1.6cm火烧板+3cmM10砂浆+8cm混凝土板，人行道高出桥面40cm。

人行道下预留槽口，供各种管线穿过。

6）引梯：

主桥两侧分别设置引梯，引梯全宽1.65m,每阶踏步长30cm,高15cm。

每18阶踏步设一休息平台，平台长2m。

7）栏杆：

桥上人行道及人行梯两侧设钢栏杆。

8）桥面防护板及防抛网：

按照《铁路工程设计防火规范》3.1.8条和《城市道路交通设施设计规范》7.7.3条进行设置，主桥跨林密线一孔设置防抛网，GK1+640~

GK1+800线路右侧防撞墙上设置声屏障…中铁第五勘察设计院集团有限公司东北分院

4.框架排水涵

框架涵净宽5.3m，净高2.0m,顶板、边板0.6m厚，底板0.7m厚，全长16.5m。

框架涵出入口及涵洞底板顶做M20浆砌片石铺砌处理，框架涵基底做2m厚碎石换填处理。

（四）主要材料

1.混凝土：

箱梁、支座垫石均采用C50混凝土，桥墩台盖梁、挡块、背墙、人行梯盖梁及框架涵涵身均采用C40混凝土。

人行道构件、人行梯踏步、休息平台、边梁及基础材料采用C30混凝土。

桥墩台身、人行梯墩身采用C35混凝土，桩基、人行梯卧梁均米用C30混凝土。

2.普通钢筋

普通钢筋采用HPB300钢筋及HRB335钢筋，其技术标准必须符合《钢筋混凝土用钢第1部分:

热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008和《钢筋混凝土用钢第2部分:

热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007标准。

钢筋直径》12mn者,采用HRB335热轧带肋钢；钢筋直径v12mm者，采用HPB300钢筋。

3.预应力钢筋

预应力钢绞线采用抗拉强度标准值fpk=1860MPa公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定

4.其他材料

1）钢板：

钢板采用Q235钢，其技术标准必须符合《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008和《碳素结构钢》GB700-2006的有关规定。

2）预应力锚具：

预制箱梁正弯矩钢束采用M15-3、M15-4、M15-5圆形锚具及其配套的配件，预应力管道采用圆形金属波纹管；箱梁墩顶连续段处负弯矩钢束采用BM15-3、BM15-4、BM15-5扁形锚具及预应力锚具必须采用成品锚具及其配

套设备，预应力管道采用扁形金属波纹管；预应力锚具应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2007）、《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》（JT329-2010）的要求。

3）预应力管道：

预应力管道采用金属波纹管，金属波纹管应满足《预应力混凝土用金属螺旋管》JG/T3013-94的要求。

五、其它工程

（一）铁路线路防护

在主桥9#、10#桥墩地系梁及桩基础施工时，需对既有林密线进行钢轨桩防护。

（二）铁路通信

1.通信线路既有现状

林密线K169+143m下行方向左侧，距正线27m现有铁路架空通信线路一条，杆面型式为一排担（4对铁线分别为：

闭塞A线、养路回线、各站回线、闭塞B线），1排担下吊挂有3条光缆1条电缆光电缆分别为：

铁路林密线8芯长途干线光缆，联通8芯中继光缆，广电16芯中继光缆；铁路车号自动识别传输电缆。

另外在林密线K169+143m桥址处，铁路正线两侧距轨道中心5~6m范围内，现有至K168道口房和至K168+690车号房的电缆各1条，上述通信光电缆线路应给予移设或防护。

2.通信线路移设及防护方案

本设计取消1677号杆至1679号杆间的2空既有架空明线路改直埋形式，将既有1677号杆改为终端杆，设V型拉线、避雷地线、保安配线箱、圆形工作台等。

介入HYAT53-10*2*0.5mm市话电缆0.2km，接头设于既有1677号杆和1679号杆，用以接续车号自动识别电缆。

介入HEYFLT23-3*4*0.9mm长途对称电缆0.9km,用以接续4对架空铁线及既有站引对称电缆，电缆与明线接续于1677号终端杆新设

保安配线箱，电缆与站引电缆接续于既有1692号试验杆原有保安配线箱。

由既有

1692号接头杆至新设1672号接头杆间新设铁路GYTA53-8芯光缆1.2km（含预留），至新设1674号接头杆间新设联通GYTA53-8芯光缆1.1km（含预留）；由既有1687号接头杆至新设1667号接头杆间，新设广电GYTA53-16芯光缆1.2km（含预留）。

光电缆与桥梁交越部分直埋敷设，埋深1.2m、铺砖保护、桥下施工作业面处采用包扣钢槽保护。

本工程光电缆采用一次接续方式，即在桥梁施工前将光电缆割接完毕，光、电缆长度一步到位。

望电务施工单位与桥梁施工部门密切配合，做好光、电缆移设工作，保证通信畅通。

（三）铁路信号

桥址处有一条预告电缆，两条道口电缆。

在密山站预告信号机YX与进站复示

信号机FX间修建上交桥，桥底净空7.16m不影响既有信号机显示；既有电缆距线路中心约6m远，为避免修建上交桥时压断既有信号电缆，施工期间被防护的电缆在相应位置断开后由两端的地下接续盒接续用来加长的新电缆。

加长的电缆在上交桥施工时绑在混凝土枕上，由信号人员看守防护，施工完成后埋入地下；新设电

缆采用复合槽防护，型号与既有相同，采用PTYAH23型。

（四）铁路电力

新建公路桥位于林密线K169+142.83处，桥梁上跨林密线铁路，桥梁轴线与铁路线路斜交。

既有林密线两侧铁路10kV贯通，西干低压架空电力线路侵界，需按铁路标准迁移改设。

桥梁施工期间将架空电力线路改为电缆线路穿镀锌钢管沿路基明设，待桥梁施工完成后恢复架空线路。

既有受干高压电缆线路由于桥墩施工侵界，需改路径新设。

架空电力线路采用预应力钢筋混凝土电杆，镀锌铁横担，JKLYJ型绝缘导线。

高压电缆选用YJLV22-10kV型。

低压电缆选用VV22-1kV型。

（五）照明设计

新建桥梁主体及引道设置独立式铁杆路灯照明，杆高10m。

单侧布置，间距

35m。

光源采用NG型高压钠灯。

灯具与道路灯型一致，具体型式建设单位自选。

电源线采用VV22型塑料绝缘铠装铜芯电缆，桥上沿桥梁预留电缆槽，桥下沿地直

埋敷设，铺砂盖砖保护，过道处穿镀锌铁管保护，铁管两端长出道路两端0.5m。

电

源由就近地方道路照明电