特大桥设计说明.docx
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特大桥设计说明
一、桥址概况
铜山下行联络线2#特大桥位于徐州市铜山县境内。
跨越丰裕集团专用线、西三环路等多条道路，本线靠近既有陇海线，桥址范围内地势较为平坦，所经之处大部分为房屋、田地和鱼塘。
二、主要技术条件
铁路等级：
联络线；
正线数目：
双线，线间距4.2m；
设计速度：
160km/h；
设计活载：
ZK活载；
轨道结构：
有砟轨道。
三、设计执行的主要规范、标准
1、《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）
2、《铁路桥涵钢筋混凝土何预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）
3、《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》（TB10002.4-2005）
4、《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）
5、《铁路工程水文勘测设计规范》（TB10017-99）
6、《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009版）
7、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）
8、《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》（铁建设函{2003}205号）
9、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）
10、《内河通航标准》）（GB50139-2004）
11、《防洪标准》（GB50201-94）
12、《铁路桥涵设计基本规范局部修订条文》铁建设（2010）5号；
13、《铁路工程建设标准局部修订条文》铁建设（2010）257号。
四、线路资料
线路平面：
本桥平面位于直线上。
线路纵断面：
R=15000
五、水文资料
本桥水文不控制设计。
六、河流、道路立交、管线情况
跨越公路情况一览表
序号
交点里程
路名
立交方式
现状宽度
设计净空
设计立交孔跨
1
LXDK7+390.85
西三环路
铁路上跨
42m
4.5m
（20+22+22+20）m刚构连续梁
七、地质资料
（一）工程地质条件
根据勘察揭示，场区的岩土层按其成因分类主要有：
各岩土层岩性分述如下：
1、第四系全新统冲积层（Q4al）：
（1）1-1杂填土、耕植土（Q4ml）：
杂色，稍湿，主要成分成粉土、黏性土，含大量碎石、砖块的办法建筑垃圾，结构松散。
分布于LXDK6+058.85～LXDK7+189.90表层，层面标高39.58～42.50m，层厚0.30～3.70m，平均厚度0.89m。
土石等级为Ⅰ级。
（2）3-2粉质黏土，褐黄色、灰褐色，软塑，含铁锰质斑点及钙质结核，局部夹粉土薄层。
主要分布于里程LXDK6+444.09～LXDK6+682.8、LXDK6+997.34～LXDK7+311.39段表层，其余仅8#墩揭示，层面标高35.43～40.72m，层面埋深0～5.0m，层厚0.5～3.6m，平均厚度1.98m。
Es100～200=4.32Mpa，本层岩土施工等级为Ⅱ级，推荐几本承载力为σ0=130Kpa。
（2）3-3粉质黏土，褐黄色、黄褐色，可塑，含黑色铁锰结核及灰绿色泥质条带，偶见钙质结核。
分布于全段，层面标高15.97～39.10m，层面埋深3.0～25.0m，层厚1.5～18.0m，平均厚度7.16m。
Es100～200=6.11Mpa,Es300～400=9.88Mpa；本层岩土施工等级为Ⅱ级，推荐基本承载力为σ0=170kPa。
（2）3-4粉质黏土，褐黄色，黄褐色，硬塑，含黑色铁锰结核及灰绿色泥质条带，局部钙质结核富集。
分部于全段，层面标高5.01～20.70m，层面埋深19.7～36.0m，层厚5.6～23.8m，平均厚度15.88m。
Es300～400=11.88Mpa,Es600～800=17.73Mpa，本层岩土施工等级为Ⅱ，推荐基本承载力为σ0=200kPA。
（2）4-2粉土：
褐黄色、灰褐色，稍密，潮湿～饱和，偶见虫孔及针状孔隙；局部夹薄层粉质黏土、粉砂薄层。
主要分布于里程LXDK6+058.85～LXDK6+682.8、LXDK7+020.87～LXDK7+462.62段，层面标高24.58～42.20m，层面埋深0～15.5m，层厚0.5～16.0m，平均厚度5.69m。
Es100～200=7.57Mpa，本层岩土施工等级为Ⅱ，推荐基本承载力为σ0=120kPa（液化前）。
（2）5-2粉砂：
灰黄色，稍密，饱和，主要成分为长石、石英；局部夹粉土薄层。
分布于全段，仅30#墩缺失，层面标高28.22～39.07m，层面深度1.5～12.0m，层厚1.5～17.1m，平均厚度9.42m。
岩土施工等级为Ⅰ级，推荐承载力基本值σ0=125kPa（液化前）。
、
（2）5-3粉砂：
褐黄色、灰黄色，中密，饱和，主要成分为长石、石英颗粒，局部夹粉黏。
主要分布于里程LXDK7+015.74～LXDK7+462.62段，层面标高13.90～23.12m，层面埋深17.3～27.0m，层厚1.7～7.0m，平均厚度3.89m。
岩土施工等级为Ⅰ级，推荐承载力基本值σ0=160kPa（液化前）。
（2）6-2细砂：
褐黄色，稍密，潮湿～饱和，主要成分为长石、石英颗粒。
该层分布范围较小，呈透镜体分布，仅28#墩、30#墩、32#墩、37#墩揭示，层面标高25.22～32.40m，层面埋深10.0～15.0m，层厚4.0～7.0m，平均厚度5.40m。
岩土施工等级为Ⅰ级，推荐承载力基本值σ0=125kPa（液化前）。
（2）6-3细砂：
褐黄色，中密，饱和，主要成分为长石、石英。
呈透镜体分布，该层分布范围较小，仅于33#墩、34#墩、37#墩揭示，层面标高17.63～22.79m，层面埋深17.7～22.6m，层厚0.7～2.7m，平均厚度1.80m。
岩土施工等级为Ⅰ级，推荐承载力基本值σ0=160kPa（液化前）。
2、第四系上更新统冲积层（Q2al）：
（5）3-4粉质黏土：
褐红色、黄褐色、棕黄色，硬塑，夹灰白色高岭上条纹，含钙质结核及铁锰结核，局部富集。
主要分布于里程LXDK6+058.85～LXDK7+282.78段，层面标高-4.93～7.43m，层面埋深32.8～46.0m，层厚1.8～16.0m，平均厚度7.55mm。
Es600～800=18.43Mpa，岩土施工等级为Ⅱ级，推荐承载力基本值σ0=250kPa。
（5）10-3碎石土：
褐红色，饱和，中密，成份以灰岩碎块为主，泥质充填。
呈透镜体分布，该层分布范围较小，仅于34#墩揭示，层面标高-0.01m，层面埋深40.5m，层厚1.1m。
岩土施工等级为Ⅲ级，推荐承载力基本值σ0=350kPa。
3、奥陶系（0）：
（11）2-3灰岩，青灰色，弱风化，隐晶质结构，中厚层构造，裂隙发育且被方解石充填，有溶蚀现象。
仅于5#墩、7#墩揭示，层面标高-17.77～-15.36m，层面埋深56.0～59.0m，层厚6.5～10.0m，平均厚度8.8m。
土石等级为Ⅴ，推荐承载力基本值σ0=1000kPa。
4、寒武系（ε）：
（12）2-2灰岩，紫红色、灰白色，强风化，岩芯破碎呈碎块状，局部有溶蚀现象。
该层分布于里程LXDK6+915.89～LXDK7+272.50段，层面标高-5.30～5.42m，层面埋深34.8～47.4m,层厚0.20～2.90m，平均厚度1.06m。
土石等级为Ⅳ级，推荐承载力基本值σ0=500kPa。
（12）2-3灰岩，紫红色、灰白色，弱风化，隐晶质结构，中厚层构造，裂隙发育且被方解石充填，局部有溶蚀现象，岩芯呈柱状。
该层分布于里程LXDK6+915.89～LXDK7+462.62段，层面标高-5.90～13.29m，层面埋深26.9～48.0m，本层饱和抗压强度为36.25Mpa。
土石等级为Ⅴ级，推荐承载力基本值σ0=1000kPa。
（二）、水文地质条件
1.地表水、地下水类型、埋藏情况及特征
桥址范围内地表水局部发育。
地下水类型为第四系孔隙潜水，岩溶水，第四系孔隙潜水局部略具承压性，透水性好的粉土、砂土为主要含水层，主要接收地下径流及大气降水、地表水入渗补给；岩溶水主要赋存于灰岩节理裂隙、溶隙、岩溶管道中，水量丰富。
地下水随季节、降水量变化而变化，测时地下水埋深1.6～3.8m，标高35.88～39.10m。
地下水主要以地下径流人工开采为主要排泄方式。
2.环境水对混凝土等建筑材料的侵蚀性
根据水质报告判定地表水、地下水具氯盐侵蚀性，作用等级为L1。
（三）不良地质和特殊地质
1、松软土
在桥址范围内，第
（2）3-2层软塑黏性土、
（2）4-2、
（2）5-2层，稍密状粉土与粉砂层，结构松软，压缩性较高、强度低，工程特性差，易产生过大、不均匀的沉降，采用桩基础时易发生缩孔、断径成桩质量，且易导致边坡失稳，并可能发生饱和砂土液化和软土震陷，设计及施工应引起重视。
2、地震液化
根据《铁路工程抗震设计规范》，采用标准贯入试验方法对粉土及粉砂进行液化判别，该桥范围内上部饱和粉土、粉细砂层为可液化土，当发生Ⅶ级地震时会发生液化，液化深度2.45～14.85m。
3、岩溶
桥址区下伏基岩为奥陶系（0）、寒武系（ε）灰岩，岩溶稍为发育，据钻孔揭露，岩溶主要以溶隙、溶沟溶槽、溶洞形态存在。
本区属覆盖型岩溶区，地表被覆盖，仅靠钻探揭露，其中最大洞高1.6m，溶洞多为半充填和全充填，充填物主要为可塑～硬塑粉质黏土、含砾粉质黏土。
根据《铁路工程不良地质勘察规程》TB10027-2001判定，本桥岩溶微弱发育～弱发育。
4、人工填土
桥址区LXDK6+682.8～LXDK7+189.90范围及8#墩附近揭示人工填土，厚约0.30～3.70m，多以碎石、砖块为主，分布范围广，结构稍松。
（四）地震效应
该区地震动峰值加速度为0.1g，动反应谱特征周期为0.40s。
八、设计说明
1、梁孔跨布置
本桥孔跨布置：
（32-32+2-24+2-32+1-30+1-24）m简支T梁+（20+22+22+20）m刚构连续梁+（1-24）m简支T梁
桥段中心里程：
LXDK006+761.580，全桥长：
1405m；本册设计范围LXDK006+059.080～LXDK007+464.080；不包括21#～25#门式墩40～44号墩及（20+22+22+20）m刚构连续梁。
2、梁部结构设计
（1）简支梁：
24m、32m简支T梁采用部颁通用图；
（2）特殊结构：
（20+22+22+20）m刚构见郑徐客专施图（桥）39-Ⅱ。
3、墩台及基础设计
（1）墩台：
桥台采用双线T形桥台；桥墩采用双线圆端型桥墩；20#墩由于距陇海线较近，特殊设计偏心墩避让。
（2）基础：
采用钻孔桩基础，采用1.0m桩径。
4、固定支座设置情况
本桥固定支座设于线路左侧（面向徐州站方向），其中郑州台～23号墩之间的各孔简支梁固定支座设于郑州端、第23号墩～徐州台之间的各孔简支梁固定支座设于徐州端；23号墩设置双活动支座。
5、主要建筑材料
梁部：
见梁部设计图
垫石：
C50混凝土
墩台身：
C35混凝土
承台及钻孔桩基础：
C40混凝土（L1环境）。
HRB335钢筋：
用于构件主要受力钢筋。
HPB235钢筋：
用于箍筋及构造钢筋。
支座：
简支T梁彩云TZ支座（0.1g）。
6、施工方案初步意见
（1）基础施工
郑州台～徐州台由于离陇海线较近，基础施工建议采用钢板桩防护。
（2）上部结构施工方法：
1标准跨度简支T梁预制架设；
2（20+22+22+20）m刚构采用膺架法施工。
7、采用标准图及参考图
序号
图号
图名
1
通桥（2012）2101
预制后张法简支T梁（直、曲线）
2
通桥（2012）8030
客货共线铁路预应力混凝土简支T梁避车台
3
郑徐客专施图（桥参）-25
铁路简支梁桥球型钢支座安装图
4
肆桥设（2009）4169-Ⅱ
时速160公里客货共线铁路双线T型桥台
5
肆桥设（2009）4169-Ⅱ
时速160公里客货共线铁路双线圆端型实体桥墩
6
通号（2009）9301
铁路综合接地系统
7
通桥（2006）8061
客货共线铁路桥梁防水体系
8
郑徐客专施图（桥参）-2
桥梁综合参考图一
九、施工注意事项
（1）、除本图中提出的特殊施工工艺及质量要求外，其他施工质量应符合《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003J286-2004）、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设{2005}160号）、《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）的要求，并应从严控制。
（2）、工单位进场后，应根据设计图纸，认真核对地形地貌、墩台里程、断面高程、道路及铁路立交路名标高净空等，若发现与设计不符或基坑开挖后发现地质情况与设计不符时，应及时与设计单位取得联系。
（3）、下部结构施工放样时，应对设计图中的线路资料、墩台里程、墩台标高。
预偏心大小及方向、曲线布置资料、道路及铁路立交路面标高净空等进行相互校核，确认无误后，方可开始施工。
（4）、施工墩台基础前，应注意探明墩台位置处是否有给排水管道、通信各种光缆、煤气管道（输气管道、输油管道、电缆，），并注意了解是否有其他的隐蔽构筑物，施工时应采取相应措施，确保其安全。
（5）、桥梁施工前应对影响桥梁方案的因素进行核实，如影响桥梁布置应尽快通知设计单位。
（6）、应严格保证墩身混凝土质量，混凝土颜色应全桥保持一致，外露部分宜尽可能采用同一家同一品种同一批次产品，特别是桥墩模板应采取措施确保表面光滑平整无错缝，并保证墩身外轮廓符合设计要求，混凝土振捣必须密实，以确保墩柱混凝土的灌注质量。
（7）、身混凝土宜连续灌注，但当分段浇注时，其接触面应严格按施工接缝处理，并加强对接缝处震捣。
墩身混凝土应采用泵送混凝土运输。
（8）、墩台、支承垫石的标高、位置应准确控制，垫石顶表面必须平整，应按设计或支座生产厂家的要求预埋支座地脚螺栓。
应在支承垫石施工前实测墩顶标高，并根据实测标高，调整垫石高度，支承垫石宜在支座安装前再安排浇注完成。
（9）、由于墩、台混凝土体积较大，可分层浇注，但接缝混凝土表面应凿毛洗净。
大体积混凝土承台施工时应注意预埋冷却水管，并作好通水冷却工作，承台施工完成后冷却管内需注满水泥浆。
施工单位也可采取更为有效的降低水化热措施，以避免出现大体积混凝土温度裂纹，保证混凝土质量。
（10）、承台、桥墩施工时需注意预埋防撞、灯具、检查梯等所有设施的预埋件，并准确定位预埋。
（11）、梁部、墩台、基础施工时需注意预埋接触网基础、声屏障、综合接地、防护网、围栏、检查梯等设施的预埋件。
（12）、承台施工时注意预埋墩身钢筋。
（13）、桥台台后基坑以C20混凝土回填，台前及两侧基坑用原状土回填。
（14）、桩基础施工注意事项
1）、桩的钢筋骨架，应紧接在混凝土灌注前整体放入孔内，在放入钢筋骨架时，应采取措施防止其变形，如果混凝土不能紧随在钢筋骨架放入之后灌注，则钢筋骨架应从孔内移出。
在钢筋骨架重放前，应对钻孔的完整性，包括孔底松散物的出现，重新进行检查。
灌注混凝土之时，钢筋骨架在顶面应采取有效的办法进行固定，防止钢筋骨架上浮。
支承系统应对准中线，防止钢筋骨架的倾斜和移动。
2）、桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形，接头应错开。
应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块，其间距竖向为2m，沿桩周不得少于4处。
骨架顶端应设置吊环。
3）、为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。
当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
4）、灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。
5）、在灌注将近结束时，应核对混凝土的贯入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。
6）、钻孔桩浇注混凝土后，应进行质量检查，对检测结果有疑问时，须作钻孔取芯检测。
对柱状并应钻到柱底0.5m以下。
7）、桩基础钻孔完成后，应及时清孔与灌注桩身混凝土，并确保清底及成桩质量。
柱底沉渣厚度连续梁、刚构等特殊跨桥墩桩基及柱桩不应大于5cm，其余摩擦桩不应大于20cm。
（15）、台后路基测沟应引入桥下适当位置（每台下侧沟按15m计），以避免对台身及基础或桥下坡面的冲刷。
台后路基侧沟接至桥下时应顺地形成台阶状而下。
（16）、施工桩基础时，承台底及四周因其它基础施工开挖后造成悬空，承台底的悬空部分及承台四周应采用粗砂或原状土回填至原始地面，回复原状地面并夯实。
（17）、位于陡坡上桩基础，应根据地形情况，选择适宜标高作平整场地进行基桩施工，待基桩灌注完成后再开挖至承台底，及时完成承台施工并回填，避免基坑临时边坡暴露太久，引起滑坍。
（18）、与既有铁路并行或跨既有铁路施工时，应加强对既有线行车及施工安全监测，确保列车运营及施工安全。
（19）、抽地下水对桥梁基础沉降有较大影响，严禁大量抽取地下水。
相关部门应协同地方政府，做好铁路沿线的水井调查及封闭赔偿工作。
（20）、本桥26～44号墩、徐州台未钻探或未钻探完全，需补钻并经设计方重新设计后方可施工。
（21）、本桥位于岩溶区，桥梁基础施工时应根据覆盖层、岩溶发育情况和溶洞充填等情况，制定安全可靠的施工方案，施工过程中应根据地质变化情况随时修订施工方案，防止斜孔、弯孔、埋钻、卡钻、掉钻。
塌陷等事故的发生。
（22）、岩溶区桥梁桩基岩溶处理可采用抛填粘土、片石、注浆、钢护筒跟进等方法施工。
施工时实际发生的桥梁基础岩溶处理数量应以现场各相关方共同确认的实际发生数量以为准进行计列。
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