浙江省公路桥梁大修与改造工程设计编制指南1.docx
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浙江省公路桥梁大修与改造工程设计编制指南1
浙江省公路桥梁大修与改造
工程设计文件编制指南
浙江省公路管理局
二〇〇九年十二月
前言
近年来,我省公路事业快速发展,截止2008年底,全省共有公路桥梁41953座(包括高速公路),计1904150延米。
目前,随着公路交通量的不断增加,桥梁营运时间的不断延长,我省公路桥梁将大面积进入老化期,部分老旧桥梁如何适应当前车辆荷载要求等方面的问题日益突出,尤其是近年来桥梁垮塌事件的时有发生,桥梁安全问题已成为全社会关注的焦点,公路桥梁养护任务极为艰巨。
桥梁是公路的重要组成部分,直接影响着行车安全和畅通。
因此,桥梁的维修与改造(拆、重建)已成为当前一项重要的公路工作。
自“十五”开始,我省积极开展公路危病桥梁维修与改造(拆、重建)工作,进一步改善了路况,保障了公路桥梁的行车安全。
根据交通部“十一五”公路养护管理事业发展纲要和省公路局“建设大路网、打造五型路”等纲领性文件精神,全面加强预防性养护、周期性养护,提高科学养护水平,逐步实现公路路况良性循环,将成为今后我省公路养护的发展方向。
随着我省养护经费保障水平不断提升,公路桥梁维修与改造(拆、重建)工程将逐步进入周期性安排的正常轨道。
公路桥梁维修与改造(拆、重建)项目量多、面广。
因此,规范公路桥梁维修与改造(拆、重建)工程的设计,把好工程质量第一关,提高养护工程资金使用效率显得极为迫切。
目前,桥梁维修与改造(拆、重建)工程设计存在的主要问题是对其特殊性认识不足,理念欠清晰,文本欠统一规范。
“内容全面、技术合理、注重实效”的设计可以达到指导施工、提高工程质量、合理有效利用资金的目的。
为了进一步提高我省公路桥梁维修与改造(拆、重建)工程的设计水平,使维修与改造(拆、重建)工程设计更显规范化、标准化,浙江省公路管理局和浙江省交通规划设计研究院组织专业技术人员,进行了大量的调查和研究工作,在参照《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(交公路发[2007]358号)的基础上,编写了《浙江省公路桥梁大修与改造(拆、重建)工程设计指南》。
本《指南》分两个部分:
设计文件编制指南和设计文件范本。
第一部分主要就设计阶段、设计基本要求、设计文本基本要求、内容、格式及组成等作出统一规定;第二部分是设计文件中各篇文字、图纸、表格的示范。
编制单位:
浙江省公路管理局浙江省交通规划设计研究院
主要起草人:
参加人员:
目录
1.总则……………………………………………………………………………………1
2.设计阶段………………………………………………………………………………3
3.大修与改造(拆、重建)设计基本原则………………………………………………4
4.方案设计基本要求及组成……………………………………………………………5
5.施工图设计基本要求及组成…………………………………………………………6
6.方案设计文本基本内容与格式………………………………………………………8
7.施工图设计文本基本内容与格式……………………………………………………11
8.设计成果提交…………………………………………………………………………14
9.附录……………………………………………………………………………………16
(1)典型桥梁加固设计要点……………………………………………………16
(2)大修与改造(拆、重建)工程主要四新技术及适用条件…………………20
(3)浙江省公路桥梁大修与改造(拆、重建)工程设计文件范本(另单独成册)
1.总则
1.0.1本指南适用于浙江省公路桥梁大修、改造(拆、重建)工程设计文件编制,中修工程可参照执行。
1.0.2设计文件是安排工程项目、控制投资、编制招标文件、组织施工和竣工验收的重要依据。
1.0.3设计文件的编制,必须贯彻国家有关方针政策,按照有关标准、规范、规程,精心设计,做到客观、公正、准确。
桥梁加固应遵循的现行规范:
《公路工程技术标准》(JTJ001-97,JTGB01-2003)、《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89,JTGD60-2004)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85,JTGD62-2004)、《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)、《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/TJ23-2008)、《公路桥涵养护规范》(JTGH11-2004)、《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)、《公路旧桥承载能力鉴定方法》(试行1988)、其它相关国家与行业标准及专项规范。
1.0.4桥梁大修、改造(拆、重建)设计前,应对桥梁进行检查,确定病害成因,并依据检查结果有针对性的提出大修或改造(拆、重建)措施。
对规模较大的大桥、特大桥和结构复杂中桥的大修、改造(拆、重建)设计前,原则上应先对桥梁进行特殊检查,对其技术状况、实际承载能力、通行能力等进行综合评定,并依据检查评定结果提出大修或改造(拆、重建)措施。
1.0.5桥梁大修工程预算编制和定额采用,原则上应按照浙江省交通厅颁布的《浙江省公路养护工程预算编制办法》、《浙江省公路养护工程预算定额》、《浙江省公路养护工程机械台班费用定额》的规定执行。
桥梁改造(拆、重建)工程概预算编制和定额采用应按照交通部现行的《公路工程概算定额》、《公路工程预算定额》和《公路基本建设工程概、预算编制办法》的规定执行。
1.0.6桥梁大修、改造(拆、重建)设计文件的编制,必须由具有相应设计资质和相关从业经验的设计单位完成。
2.设计阶段
2.0.1公路桥梁大修、改造(拆、重建)工程一般采用一阶段设计,即一阶段施工图设计。
对于投资规模较大、技术方案复杂的桥梁大修、改造(拆、重建)工程,应采用两阶段设计,即方案设计阶段和施工图设计阶段。
2.0.2施工图设计和方案设计:
对桥梁主要承重构件的大修和投资规模较大的改造(拆、重建)工程,应从技术、经济、施工和交通、社会影响等方面进行综合考虑,进行多方案比选,并提出推荐方案,供专家审查确定。
2.0.3施工图设计根据作用不同一般分:
施工图送审稿或方案设计(供专家审查用)→施工图报批稿(供主管部门审批用)→施工图(供施工单位施工和建设、监督、监理单位管理用)。
2.0.4方案设计阶段应根据拟大修或改造(拆、重建)桥梁的委托书、合同、桥梁检测报告及现场实际勘察情况编制。
两阶段设计的施工图设计应根据方案设计及专家审查意见编制。
一阶段施工图设计应根据拟大修或改造(拆、重建)桥梁的委托书、合同、桥梁检测报告(若有)及现场实际勘察情况编制。
3.桥梁大修与改造(拆、重建)设计基本原则
3.0.1桥梁大修、改造(拆、重建)工程设计贯彻“安全适用、技术可靠、经久耐用、经济合理、保护环境”的设计理念,结合我省经济、技术条件,吸取国内外先进经验,积极而稳妥的采用新技术、新材料、新设备、新工艺,使设计的工程项目取得经济、社会和环境的综合效益。
3.0.2桥梁经技术状况评定为四类且确认经过维修加固能满足结构安全或正常使用要求的,且综合效益较好,宜进行大修。
如经维修加固无法满足正常使用要求或维修加固经济性差或因原设计等级较低,不适应当前交通量、荷载等要求而需提高技术等级的,应进行改造(拆、重建)。
3.0.3桥梁大修或改造(拆、重建)设计方案的拟定应根据桥梁现有的技术状况和当前通行荷载的要求,对大修或改造(拆、重建)的可行性作出判断,在对各种可能的大修或改造(拆、重建)方案的技术、经济效果进行充分论证和分析比较的基础上,合理的选择大修或改造(拆、重建)方案。
3.0.4对原结构会造成局部损伤的大修方案,设计时应预先考虑处置措施,尽量降低损伤程度,并对其影响进行评估,使桥梁的大修设计方案在可控的范围内实施。
3.0.5桥梁大修、改造(拆、重建)应在安全、合理,技术可行的前提下充分利用原有结构,且应对利用构件进行验算复核,以保证原有结构保留部分的安全性与耐久性。
4.方案设计基本要求及组成
4.1目的与要求
4.1.1方案设计应根据桥梁检测评定报告或现场勘察的资料,对桥梁病害进行研究分析,对桥梁提出大修或改造(拆、重建)的技术方案,进行技术可行性及经济性比较,据此提出推荐方案,并编制设计概算。
4.1.2方案设计应:
1收集桥梁的资料(原桥相关竣工图、设计图、养护历史,设计荷载、目前交通量等)。
2根据检测评定报告及现场情况对桥梁病害进行深入分析研究,进一步明确病害成因,为大修或改造(拆、重建)设计提供依据。
3拟定方案前应根据竣工图及现场检测结果,按照原来的荷载等级对桥梁承载力进行检算,对缺乏设计及竣工资料的大桥或技术复杂的桥梁,应考虑采用荷载试验等方法来确定其实际承载力,并以此作为维修加固与改造设计的依据。
4提出桥梁大修或改造(拆、重建)的设计方案。
5提出施工组织方案
6计算主要工程数量。
7编制方案设计概算。
4.2组成与内容
方案设计文件由下列内容组成:
1方案设计说明书。
2桥梁大修或改造(拆、重建)一览表。
3设计图表。
4方案设计概算。
5.施工图设计基本要求及组成
5.1目的与要求
5.1.1两阶段施工图设计应对大修或改造(拆、重建)方案设计所确定的设计方案、技术改造措施加以优化与深化,提供适应施工需要的文字和图表资料,并编制施工图预算及提供工程量清单,满足审批的要求,适应施工的需要。
5.1.2一阶段施工图设计应根据桥梁检测报告或现场勘察的资料,对桥梁病害进行研究分析,确定设计方案、技术改造措施,提供适应施工需要的文字和图表资料,并编制施工图预算及提供工程量清单,满足审批的要求,适应施工的需要。
5.1.3施工图设计应:
1对于大修项目,应确定不同类型病害的处治方法,绘制大修设计图,对严重或特殊的病害应根据具体情况重点设计,如采用“四新”技术,应阐述其技术、经济的重要指标。
2对于改造(拆、重建)项目,应确定改造(拆、重建)技术方法,绘制改造(拆、重建)设计图。
如需拆除老桥部分构件的,应提供详细的拆除方法拆除程序和注意事项。
3计算汇总各项工程数量。
4提出施工组织计划。
5编制施工图设计预算。
5.2组成与内容
施工图设计文件由下列内容组成:
1施工图设计说明书。
2施工图设计合同、方案设计审查会议纪要(两阶段施工图设计)及其它相关资料。
3桥梁大修或改造(拆、重建)一览表。
4设计图表。
5施工图预算。
6.方案设计文本基本内容与格式
6.1说明书
1项目地理位置图
示出桥梁所处位置及其所在公路的名称。
2概述
1)设计依据
委托书或合同、纪要或文件、检测报告等。
2)工程概况
(1)项目简况
说明拟大修或改造(拆、重建)桥梁名称、位置、历史概况(如原设计、施工、监理、业主单位;开、竣工日期;曾检查、检测、养护情况等)、原设计载重标准,现状描述、目前交通量,提出维修加固与改造的迫切性和必要性。
(2)测设经过
简要说明整个检测、设计过程。
3)桥梁病害情况
归纳总结桥梁病害情况要点,着重深入分析其病害成因。
3设计原则和技术标准
1)设计原则
2)采用的主要规范与标准
3)设计技术指标(桥梁设计荷载等级)
4结构验算
1)采用的主要规范与标准
2)计算内容
3)计算模型
4)计算结果
5)结论
5设计要点
1)常规处理
说明对桥梁构件混凝土表面缺陷、钢筋外露锈蚀、裂缝等常规病害的处理措施。
2)大修或改造(拆、重建)方案
说明对桥梁主要受力构件特殊病害的针对性大修或改造(拆、重建)措施。
大修或改造(拆、重建)应有不少于两个方案进行比选,并从中择优选出推荐方案。
设计方案比选时,可从以下几方面进行:
(1)方案的效果可靠性;
(2)方案的经济合理性;
(3)方案的技术可行性;
(4)方案的施工便捷性。
比选要求:
(1)各设计方案应进行同等深度的比选;
(2)针对以上比选原则,列表进行综合比选后提出推荐方案。
3)维修加固或改造(拆、重建)措施
说明对原桥主要结构维修加固或改造(拆、重建)的技术措施。
4)其它
说明伸缩缝、护栏、支座等桥梁附属设施病害的处理措施。
6施工工艺要点
说明主要施工工艺流程、施工工序、新材料性能指标等。
如需拆除老桥构件,应说明老桥构件的拆除方法拆除程序和注意事项。
7施工组织计划
根据桥梁大修或改造(拆、重建)的施工条件和特点,提出合理的施工方案、交通组织及施工进度。
8工程概算
说明概算编制依据、采用定额、取费标准及概算总金额。
9问题与建议
提出存在的主要问题及相关建议。
6.2桥梁维修加固与改造一览表
列出需要大修或改造(拆、重建)桥梁的桩号、名称、桥梁结构、跨径组合、设计要点、工程概算等内容。
6.3设计图表
1××桥全桥加固(或改造(拆、重建))总体设计图(或××桥总体加固设计表)。
××桥全桥大修总体设计图应绘出桥梁立面图、平面图、断面图等,指出全桥病害位置并对相应的维修措施进行简单描述。
如桥型结构与桥梁维修方案简单明了,也可只列出总体维修设计表。
××桥全桥改造(拆、重建)总体设计图应绘出桥梁改造(拆、重建)前后桥梁立面图、平面图、断面图等,指出全桥病害位置并对相应的改造(拆、重建)措施进行简单描述。
2××桥维修加固(或改造(拆、重建))主要材料工程数量表
列出桥梁大修(或改造(拆、重建))的主要材料名称和数量。
3××(构件)大修设计图
针对各构件的具体病害情况绘出相应大修设计图纸,主要承重构件的大修应绘出不同方案的图纸,附注中应简要说明施工程序及要点。
4××(构件)设计图
桥梁改造(拆、重建)应绘出改造(拆、重建)后新建构件的设计图纸。
6.4方案设计概算
桥梁大修、改造(拆、重建)项目方案设计概算文件格式、组成及内容应按照浙江省交通厅颁布的《浙江省公路养护工程预算编制办法》要求编制,定额标准应按照《浙江省公路养护工程预算定额》、《浙江省公路养护工程机械台班费用定额》执行。
桥梁改造(拆、重建)概算定额标准应按照《公路工程概算定额》执行。
主要由下列七部分组成:
1编制说明
2总概算表
3人工、主要材料、机械台班数量汇总表
4工程费计算表
5其他直接费、现场经费及间接费综合费率计算表
6工程其他费用计算表
7人工、材料、机械台班单价汇总表
7.施工图设计文本基本内容与格式
7.1说明书
1项目地理位置图
示出桥梁所处位置及其所在公路的名称。
2概述
1)设计依据
委托书或合同、纪要或文件、检测报告等。
2)工程概况
(1)项目简况
说明拟大修或改造(拆、重建)桥梁名称、位置、历史概况(如原设计、施工、监理、业主单位;开、竣工日期;曾检查、检测、养护情况等)、原设计载重标准,现状描述、目前的交通量,提出大修或改造(拆、重建)的迫切性和必要性。
(2)测设经过
简要说明整个检测、设计过程。
(3)审查或批复意见执行情况
两阶段施工图设计应对经确定的方案设计的执行情况进行说明。
3)桥梁病害情况
简要说明桥梁病害情况,深入分析其病害成因。
3设计原则和技术标准
1)设计原则
2)采用的主要规范与标准
3)设计技术指标(桥梁设计荷载等级)
4设计要点
1)常规处理
说明对桥梁构件混凝土表面缺陷、钢筋外露锈蚀、裂缝等常规病害的处理措施。
2)维修加固措施
一阶段施工图设计应说明对桥梁主要受力构件特殊病害明确后的、针对性的维修加固措施;两阶段施工图设计应在方案设计的基础上对其进行优化、深化和细化。
3)改造(拆、重建)措施
一阶段施工图设计应明确对原桥主要结构改造(拆、重建)的技术措施;两阶段施工图设计应在方案设计的基础上对技术改造方案进行细化和深化。
4)其它
说明伸缩缝、护栏、支座等附属设施病害的处理措施。
5施工组织计划
根据桥梁大修或改造(拆、重建)的施工条件和特点,提出合理的施工方案及施工进度。
6施工工艺要点和要求
详细说明施工工艺流程、施工工序、材料性能指标及质量评定方法和要求等。
桥梁改造(拆、重建)如需拆除老桥构件,应说明老桥构件的拆除要点和注意事项。
7其它注意事项
主要说明施工或监理等单位在施工过程中其它需引起重视的问题等。
7.2方案设计审查会议纪要或批复等文件
两阶段施工图设计应附上方案设计审查会议纪要等文件的复印件。
7.3桥梁维修加固与改造一览表
列出需要大修或改造(拆、重建)桥梁的桩号、名称、桥梁结构、跨径组合、设计要点、建议工期等内容。
7.4设计图纸
1××桥全桥大修(或改造(拆、重建))总体设计图(或××桥总体大修设计表)
××桥全桥大修总体设计图应绘出桥梁立面图、平面图、断面图等,指出全桥病害位置并对相应的维修措施进行简单描述。
如桥型结构与桥梁维修方案简单明了,也可只列出总体维修设计表。
××桥全桥改造(拆、重建)总体设计图应绘出桥梁改造(拆、重建)前后桥梁立面图、平面图、断面图等,指出全桥病害位置并对相应的改造(拆、重建)措施进行简单描述。
2××桥大修(或改造(拆、重建))工程数量表
汇总列出桥梁大修(或改造(拆、重建))所需材料的名称和数量。
3××(构件)维修设计图
绘出经优化、深化和细化后的各构件的维修设计图纸。
4××(构件)设计图
桥梁改造应绘出改造后新建构件的设计图纸。
7.5施工图预算(另册)
施工图预算文件可单独成册,桥梁维修加固项目施工图设计预算文件格式、组成及内容应文件格式、组成及内容应按照《浙江省公路养护工程预算编制办法》要求编制;预算定额标准应按照《浙江省公路养护工程预算定额》、《浙江省公路养护工程机械台班费用定额》执行。
桥梁改造(拆、重建)部分施工图设计预算定额标准应按照《公路工程预算定额》执行。
主要由下列七部分组成:
1编制说明
2总预算表
3人工、主要材料、机械台班数量汇总表
4工程费计算表
5其他直接费、现场经费及间接费综合费率计算表
6工程其他费用计算表
7人工、材料、机械台班单价汇总表
如业主有需求,还应提供供招投标用的工程量清单等。
8.设计成果提交
8.0.1各阶段的设计文件幅面尺寸应采用297mm×420mm(横式)。
设计文件应装订成册,以便于使用和保管。
各种设计图纸的幅面尺寸一般采用297mm×420mm。
必要时横向可加长,其尺寸应符合国家现行《道路工程制图标准》的规定。
8.0.2设计文件封面上一般应列出大修或改造(拆、重建)桥梁名称、所处公路路段、设计阶段及设计文件名称、册数(第×册共×册)、设计单位名称。
设计文件每册扉页的内容应包括加固桥梁名称、所处公路路段、设计阶段及设计文件名称、勘测设计证书等级及编号、各级负责人签署,参加测设人员姓名、职务、职称,及工作项目或内容、设计文件编制年月。
设计预算文件可单独成册。
设计文件每册应有目录。
设计文件中的图表均应由相应资格的设计、复核、审核人员签署。
设计文件封面颜色:
施工图送审稿和方案设计为淡绿色,施工图报批稿及正式施工图淡黄色。
8.0.3设计文件中的计量单位应采用《中华人民共和国法定计量单位》;公路工程名词应采用《公路工程技术标准》、《公路工程名词术语》、《道路工程术语标准》及有关技术规范、规程所规定的名词,无规定时可采用习惯使用的名词。
8.0.4方案设计审查时,如业主有要求,设计单位应提供设计简本并将其制作成多媒体文件,设计审查时应同步用书面和多媒体进行汇报。
8.0.5设计文件建议份数:
施工图送审稿和方案设计20份(审查专家每人1份),施工图报批稿10份(委托单位、审核单位和审批单位各2份),正式施工图6份(施工、管理、验收、归档)。
如需增加,业主可与设计单位协商解决。
8.0.6为便于施工、运营、养护等工作,建设单位可与设计单位协商,在提交纸质文件的同时提供对应的电子文件。
1提交的电子文件内容应与纸质文件完全一致,包括文件名称、版式、内容等。
2为保证电子文件的通用性和易用性,文件保存格式应采用国际上较为通用的
数据格式,如DWG、DOC、XLS、PDF等。
3电子文件应保存在较为通用的存储设备中(如光盘、U盘等)提交,以便保
存、浏览。
4设计概预算文件必须提供电子版。
9.附录
9.1典型桥梁加固设计要点(仅作参考)
9.1.1梁桥加固
1我省公路桥梁绝大多数为梁桥,梁桥的维修加固设计在公路桥梁维修加固工
程中占有相当大的比例。
需要特别注意的是,目前很多梁桥的加固存在“不分加固性质,盲目乱贴高强复合纤维”的加固误区,造成这种问题的根本原因是对加固作用机理认识不清。
因此这就需要我们在对梁桥加固设计时分清加固性质,明确加固目的,在弄清加固作用机理的基础上,有针对性地合理采用高强复合纤维。
2目前梁桥加固中普遍采用粘贴高强复合纤维加固法,这种加固方法可以制约裂缝的发展,间接的提高结构的抗裂能力,后粘贴的含有多层树脂胶和防护罩面胶的高强复合纤维层可以提高混凝土的抗腐蚀和碳化能力。
对于以延长结构使用年限为主要目的的耐久性加固,采用粘贴高强复合纤维加固法还是有一定效果的。
3在梁桥被加固构件的受拉区(或抗剪薄弱区)直接增设抗弯(或抗剪)补强材料,如常用的粘贴钢板、粘贴高强复合纤维材料等加固方法均属于被动加固,后加补强材料被动受力,只承担活载(车辆荷载)和后加恒载引起的内力。
对布置在梁桥被加固构件的受拉区(或抗剪薄弱区)的后加补强材料施加预应力,形成预应力加固系统,如在梁体的外部(或箱内)增设预应力筋或将预应力筋锚固于被加固梁体上再喷注高性能抗拉复合砂浆等加固方法均属于主动加固,后加补强材料主动受力,靠预加力的作用,改善原梁的工作状态,间接达到加固补强的目的。
4预应力主动加固技术是梁桥正截面抗弯加固和斜截面抗剪加固的首选方案。
用于梁桥加固的预应力加固体系常见有以下三类:
1)无黏结预应力加固体系:
将具有防腐保护的预应力筋布置在梁体的外部(或箱内),对梁体施加预应力,以预应力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力,达到改善梁的使用功能和提高承载力的目的。
该方法特别适用于大跨径预应力混凝土连续箱梁和连续T构箱梁桥的加固。
其关键技术是体外预应力筋的锚固、转向和防腐保护问题。
2)有黏结预应力加固体系:
采用锚固于被加固梁体上的高强钢丝、2~3股钢绞线或小直径粗钢筋,对梁体施加预应力,然后喷注具有较高抗拉强度的复合砂浆,将预应力筋与被加固梁体黏结为一体,构成有黏结预应力加固体系。
该方法特别适用于中小跨径钢筋混凝土T形梁和、空心板梁及中等跨径钢筋混凝土、预应力混凝土连续箱梁的加固。
3)高强复合纤维预应力加固体系:
采用锚固、粘贴在梁体外部(或箱内)的高强复合纤维布条(或板条)对梁体施加预应力。
这种加固体系目前尚处于试验研究阶段,尚未在实际应用中大面积推广。
这种加固方法对于解决高强复合纤维类材料加固“大材小用”的问题极为有效,有着广泛的应用前景。
9.1.2拱桥加固
1双曲拱桥是我省公路桥梁维修加固设计中遇到的最多的拱桥型式。
这些早期修建的双曲拱桥,普遍存在设计荷载标准低、结构整体性差的缺点。
双曲拱桥最常见的病害有拱圈径向裂缝、拱圈纵向裂缝、拱肋与拱波结合面上的环向裂缝及横系梁裂缝等。
加固设计时应分析其病害成因,根据其实际情况建模分析后采取相应的加固措施。
目前常用以下措施:
1)加强主拱圈:
主拱圈是双曲拱的主要承重结构,加
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