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1、 攀长特公司中武铁路涪江铁路桥加固工程攀长特公司中武铁路涪江铁路桥加固工程 施工图设计施工图设计第一册 全一册 工程设计证书编号 A151014735 二一五年七月 成都 中铁八局集团有限公司勘察设计研究院 攀长特公司中武铁路涪江铁路桥加固工程攀长特公司中武铁路涪江铁路桥加固工程 施工图设计施工图设计 第一册 全一册 项目负责人：项目负责人： 总总 工工 程程 师：师： 院院 长：长： 工程设计证书编号 A151014735 二一五年七月 成都 中铁八局集团有限公司勘察设计研究院 攀长特公司中武铁路涪江铁路桥加固工程 设计总说明 第 1 页 设计总说明设计总说明 一一. 设计依据及采用规范设计
2、依据及采用规范 1.铁路桥涵设计基本规范（TB1002.1- 2005） 2.铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 （TB1002.3- 2005） 3.铁路桥涵地基和基础设计规范 （TB10002- 5- 2005） 4.混凝土结构加固设计规范 （GB50367- 2013） 5.碳纤维片材加固混凝土结构技术规程 （CECS146:2003） 6.纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程 （DG/TJ08- 012- 2002） 7.铁路桥梁检定规范 （铁运函2004120 号） 8.铁路桥隧建筑物劣化评定标准 墩台基础（TB/T 2820.6- 1999） 9.铁路桥隧建筑物劣化评定
3、标准 桥渡（TB/T 2820.7- 1999） 10.铁路技术管理规程（TG/01- 2014） 11.铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB 10005- 2010） 12.铁路工务安全规则铁运2006177 号部令发布 13.成都铁路局营业线施工安全管理实施细则成铁运2013780 号 14.攀长钢铁路专用线涪江大桥竣工资料 15.成都铁路局工务检测所攀长钢铁路专用线涪江大桥检定试验报告 二二. 技术标准技术标准 1.设计荷载：中- 活载。 2.加固桥梁孔跨布置：520m+324m+120m 普通钢筋混凝土简支梁桥，全长 207.28m。 3.铁路等级：国家 III 级铁路。 4.百年一遇洪
4、水位：H100=312.8m；Q100=7467m3/s。 5.水文特性：水力坡度 i=2%，河床糙率 n=0.028，施工流量 Qs=80m3/s。 6.地震特征值：抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.15g。 三三. 工程概况工程概况 攀长钢铁路专用线为国家 III 级铁路，线路为有碴轨道，铺设 43kg/m，轨枕为木枕。线路跨越涪江处设涪江大桥，涪江大桥全长 207.28m，桥跨为 520m+324m+120m 普通钢筋混凝土简支梁桥，桥上线路 17 跨位于直线段，89 跨位于半径为 300m 的曲线上，桥上线路纵坡为 0%，桥梁原设计荷载为中- 22 级荷载。 攀长钢专用
5、线涪江大桥位于江油市城北，处于涪江上游段，桥址处汇水面积为 2194 km2。桥址所处区域属亚热带温湿气候，气温温和，四季分明，冬季持续时间较长，大约在三个月以上，夏季温度较高，基本 7 月气温达到最高，一般平均在 2533之间，年平均降雨量996 mm，汛期为 69 月，其中 7 月平均雨量最大，为主汛期。大桥位于山前区河流靠山口地段，上游约 500m 处为急弯，江面开阔，水流湍急，下游 50m 处建有河床拦河坝，桥下河段顺直，江油端河岸为堤，堤后为农田，武都端河岸有一河渠，旁边为公路。桥址处上覆土层为砂夹卵石，下卧基岩为砂页岩。 攀长钢专用线涪江大桥原设计墩台基础均为明挖扩大基础， 其中
6、1 号台、 27 号墩基础置于砂卵石层，第 8、9 号墩和 10 号台基础置于砂页岩层。桥墩均为浆砌片石重力式桥墩。 2013 年 12 月，成都铁路局工务检测所曾对该桥进行检测评估，评估检测结果显示，该桥病害情况如下： （1）实测静载试验下第 2 孔梁跨中最大挠度值为 4.257mm，换算中活载下分别达到5.676mm，超过规范限值 5mm，梁体竖向刚度较差，不满足规范要求。 攀长特公司中武铁路涪江铁路桥加固工程 设计总说明 第 2 页 （2）全桥梁体横隔板联接钢板外包混凝土已脱落，钢板锈蚀严重，梁体横向刚度减弱。 （3）该桥竣工于 1960 年 4 月，原设计浆砌片石桥墩墩身风化严重。实测
7、该桥 28 号桥墩墩顶最大横向振幅如表 1- 1，列车以 45km/h 通过时，4 号墩最大振幅为 1.27mm。4 号墩在速度 30km/h 以上时， 横向振幅基本在 1.0mm 以上， 大于 检规 通常值 0.91mm。 列车以 55km/h通过时，3 号墩横向振幅最大达到 0.95mm，大于检规规定值 0.71mm，车速超过 45km/h尤为明显。 表 1- 1 各墩墩顶最大横向振幅（mm） 2 号墩 3 号墩 4 号墩 5 号墩 6 号墩 7 号墩 8 号墩 9 号墩 墩顶横向振幅 0.57 0.95 1.27 0.73 0.66 0.87 0.79 0.52 限值 0.64 0.71
8、 0.91 0.82 0.84 1.16 1.11 0.65 规范要求 满足 不满足 不满足 满足 满足 满足 满足 满足 （4）经计算，攀成钢专用线涪江大桥 5 号8 号墩局部冲刷深度在 2.83.2m 之间，根据检规桥基最小埋置深度要求，涪江大桥 2 号6 号墩基最小埋置深度需满足在最大冲刷线以下 2.5m，2 号6 号墩基础埋深均未达到检规要求，属于浅基，墩体埋深及标高数据结果见表 1- 2。 表 1- 2 桥墩理论最大冲刷线及基础埋深 墩号 基底标高 桥墩处河床标高 当前埋深(m) 理论最大冲 刷线标高 最大冲刷埋深 (m) 规范要求 2001 2008 2013 2 302.45 3
9、08.00 306.50 307.10 4.65 303.32 0.87 2.00 3 301.90 305.26 304.90 305.07 3.57 303.31 1.81 2.00 4 299.51 304.99 305.10 303.27 3.76 300.61 1.10 2.00 5 300.55 304.10 304.10 305.17 4.62 296.88 0 2.00 6 300.18 303.68 303.60 303.67 3.49 296.70 0 2.00 8 298.13 301.50 301.90 300.67 2.54 296.49 嵌入岩层不明 桥址处2号6号
10、墩间河床相对趋于平坦，地势较高，7号、8号墩之间河床起伏不平，地势较低，已发展成为主河槽。距桥址上下游各50m处，河床断面基本形式与桥址处一致，主河槽下切约1m左右。据调查，涪江桥附近采砂频繁，河床有进一步下切的趋势。 四四. 加固设计加固设计 针对上述病害，按业主招标文件委托要求，对该桥采取如下措施加固，对桥梁病害进行整治，以保障铁路运营安全。 1对6号、8号桥墩进行桩基置换，增设桩基均按嵌岩桩设计。6号桥墩采用8根1.0m钻孔灌注桩，桩长11.0m，桩基嵌入基岩不小于6m；承台采用11.1m圆形承台，承台高3.4m。8号桥墩采用8根1.0m钻孔灌注桩，桩长9.0m，桩基嵌入基岩不小于6m；
11、承台采用9.7m圆形承台，承台高3.0m。新建承台与既有桥墩、基础之间用20锚杆相连，锚杆锚入深度不小于70cm，锚杆按间距40cm梅花形布置。 2 对3号、 4号桥墩进行墩身钢筋混凝土抱箍加固， 以增强桥墩横向刚度。 抱箍厚度为0.3m，新老混凝土之间采用16锚杆连接，锚杆锚入桥墩长度不小于50cm，锚杆间距50cm按梅花形布置。 3对梁体张拉横向预应力钢筋，增加两片T梁间的横向联系，加强梁体整体性，增强横向刚度。预应力钢筋采用单根1860级无粘结钢绞线，钢绞线公称直径为15.24mm。 4.对梁体马蹄、腹板外侧包裹碳纤维，增加梁体刚度。 5.桥墩墩帽局部露筋，采用环氧砂浆修复，环氧砂浆厚5
12、cm。 五五. 主要建筑材料主要建筑材料 1混凝土材料：新建承台、桥墩抱箍采用C35混凝土，桩基采用C35水下混凝土。梁体横向预应力加固采用C50混凝土。 C50混凝土粗骨料应采用0.51.5cm规格轧制高标号碎石，C35混凝土应采用24cm规格碎石或卵石， 碎卵石质量必须符合GBIT14685- 2001标准。 C50混凝土要求采用细度系数模数3.0攀长特公司中武铁路涪江铁路桥加固工程 设计总说明 第 3 页 以上的粗砂。C35混凝土细骨料采用中细度模数2.53.0的砂，不得采用细砂，质量必须满足GBIT14684- 2001标准。 C50混凝土为高强度高性能混凝土，建议首先依据JGJ55-
13、 2000普通混凝土配合比设计规程确定基准配合比，掺入活性较高的矿物掺和剂（如硅粉，磨细矿渣微粉）和高效减水剂，特别要着重加强对混凝土拌制和养护的工作保证。混凝土的拌制应在精确配料的前提下，适用双卧轴强制式搅拌机搅拌，施工投料顺序为：骨料微硅粉+矿渣+水泥干拌40s拌合水搅拌60s外加剂搅拌60s出料， 以保证搅拌均匀。 混凝土在浇筑、 振捣、 抹面工序完成，应采取晚脱模，脱模后马上喷洒养护剂等方法，保温养护过程不得中断或局部遗漏。 2普通钢筋：用HPB300钢筋必须符合国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB1499.1- 2008）；HRB400钢筋必须符合国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（
14、GB1499.2- 2007）。凡需焊接的钢筋均应按规范要求满足可焊性要求，钢筋连接宜采用对接焊接，钢筋构造连接方式采用闪光接触对焊。 3预应力钢绞线 预应力钢绞线采用无粘结钢绞线，抗拉强度fpk=1860MPa，所有预应力施加都应在混凝土龄期大于5天，强度达到设计强度90%以上方可进行。 钢绞线主要技术要求应符合如下规定： 钢绞线公称直径：15.2mm 截面面积：139mm2 抗拉强度标准值：fpk=1860MPa 弹性模量：1.95105MPa 低回缩型锚具变形、钢筋回缩值：1mm 4锚具：锚具采用DSM15- 1低回缩型锚具，张拉千斤顶采用配套YQD230- 100型前卡式低回缩顶压张拉
15、千斤顶。 5碳纤维布：碳纤维布应选用条束空隙状编织的12K碳纤维布（碳丝为T700SC），以利于大面积施工，采用专用金属滚筒滚压，便于气泡排除，避免形成空鼓，同时避免粘贴胶在与碳纤维布复合凝胶过程中发生聚热反应散发热量无法排除，形成空鼓。在碳纤维专用胶的选用上，推荐采用高分子化学反应合成的中低触变，中低流挂，乳脂状碳纤维专用胶，以利于施工过程中碳纤维布的浸润，减少胶瘤的形成，形成碳纤维符合材料后均匀密实，减少其离散性，不建议使用无触变、高流挂碳纤维胶，以避免增加胶瘤的形成，造成碳纤维复合材料离散性过大。环氧树脂添加助剂、填料混合而成的碳纤维胶不允许在加固工程中使用。 粘贴碳纤维布对混凝土结构进行加固和修复时应采用配套底胶、找
