01初步设计说明

南海区狮山镇虹岭路一汽大众人行天桥工程

初步设计说明书

一、概述:

南海区狮山镇虹岭路一汽大众人行天桥工程位于佛山市南海区狮山镇南海经济开发区红沙高新产业聚集基地,紧邻佛山一环高速公路,为一汽大众汽车有限公司佛山分公司门口配套工程,该人行天桥上跨虹岭路。虹岭路现状为双向六车道的城市主干道,为两块板断面,中央分隔带10m,道路全宽约60m。

拟新建人行天桥上跨虹岭路,距佛山一环约1km处。新建天桥处虹岭路两侧均为一汽大众汽车产业园用地。本天桥的兴建,为虹岭路快速化创造条件,不仅能方便行人安全过街,同时将虹岭路南北两侧的一汽大众汽车产业园有机连为一体,保障一汽大众员工安全快捷地抵达汽车产业园各功能区。

此外,本天桥根据现场的实际情况,除对天桥进行结构设计外,还进行了景观设计,力争使天桥功能上满足行人安全过街的需求,又能紧密贴近大众的文化,成为具有一汽大众特色汽车文化的一件艺术品。 二、设计依据

1)佛山市南海区狮山粤众园区开发建设有限公司的委托及本工程的中标通知书; 2)广东佛山地质工程勘察院所提供的1:1000地形图及初勘报告; 3)佛山科学技术学院提供的本项目环境影响评估报告; 4)相关规范、规定、标准等;

5)项目主管部门对本项目的有关文件、函件等;

6)建设单位及相关职能部门主持召开的关于本工程的各次会议的相关会议精神、会议纪要等。 三、测设过程:

2014年3月,受佛山市南海区狮山粤众园区开发建设有限公司委托,我公司开始进行南海区狮山镇虹岭路一汽大众人行天桥工程的设计工作。期间,我公司组织人员进行了外业调查和沿线踏勘等工作,设计人对路线走向、桥位桥跨等进行了踏勘和深入研究。同时业主也给予了大力配合,已主持完成了本工程的平面测量、管线物探、工程地质勘察等基础性工作,

并向我方提供了相关基础资料。 四、前期方案及专家审查意见执行情况

根据业主委托及本工程的中标通知书进行本工程的初步设计。

五、主要设计规范和技术标准: (一) 设计原则

1. 桥梁设计应满足技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理等要求,同时注重景观和

环保。

2. 桥型选择应与周围环境相协调,求融(合)胜于求新(颖)。

3. 合理选择桥型,确保方案比选深度,控制工程规模,合理节省工程造价。

4. 桥梁设计与现场相适应,贴切大众文化,力争打造为极具大众特色艺术性人行天桥。(二) 主要设计规范

(1)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)

(2)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) (3)《桥梁用结构钢》(GB/T 714-2008) (4)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

(5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) (6)《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89) (7)《公路工程抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008) (8)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) (9)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)

(10)《城市人行天桥与人行地道技术规范(2003年局部修订)》(CJJ69-95) (11)《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)

(12)《埋弧焊焊缝坡口基本的型式与尺寸》(GB 985)

(13)《气焊、手工电弧焊及气焊保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》(GB 985) 以及国家及交通部有关专业的现行设计标准、规程、规范。 (三)主要技术标准

1. 荷载标准:人群荷载根据《城市人行天桥与人行地道设计规范(CJJ69-95)》的规定,

当加载长度L为21~100m时,W=[(5-2×(L-20)/80)](20-B)/20 (KN/m2 ), 其中B为半桥宽,本桥取用为4.5kN/m2。 2. 桥梁设计基准期:100年 3. 设计使用年限:50年 4. 环境类别:II类

5. 地震基本烈度7º,地震动峰值加速度:0.10g,抗震设防烈度为7度; 6. 天桥净空:净空为5.0m,实际按5.5m预留。

五、工程地质概况:

1.1自然地理

本人行天桥位于南海区狮山镇南海经济开发区红沙高新产业聚集基地,紧邻佛山一环高速公路,交通便利。横跨虹岭路,地势较平坦,地貌类型单一,地形地貌条件简单。 南海区地处北回归线以南,珠江三角洲中北部,毗邻广州,在北纬22º48´~23º18´,东经112º15´~113°15´之间,总面积约1098平方公里。属南亚热带多风气候;主要特点是:雨热同季,春湿多阴冷,夏长无酷热,秋冬暖而晴旱。

据南海气象局资料,年平均气温为22.2ºC,1月最冷,平均气温为13.5ºC,每年的极端最低气温多数在3ºC以上,最低记录为-1.9ºC(1967年1月17日)。7月最热,平均气温为28.9ºC,最热的记录是39.2ºC。多年平均总降雨量1641.4mm,全年总雨量在1400~1900mm之间,最大记录2257.3mm(1961年),最小记录1075.7mm(1991年)。4~9月为雨季(汛期),总降雨量占全年的八成。月降雨量最大值为662.0mm(1959年6月),日最大降雨量279.8mm(1999年8月23日受9908号台风影响,造成的特大暴雨降水)。

多年平均总光照时数1729.5小时,全年总日照时数约1500~2100小时,2~3月多阴雨天气,月日照总时数只有50~90小时,也是最潮湿的季节。季风气候在南海区表现为,秋冬季盛

行偏北风,春、夏季盛行东南风,风力4~5级。7~9月常有强热带风暴侵袭本区,风力常达7~9级。多年平均风速为2.2m/s,历年最大风速24.0m/s。

主要灾害天气是:寒潮、低温阴雨、暴雨、强对流天气(雷雨大风、龙卷风、冰雹)、热带气

旋、高温、旱涝和灰霾、雾。 1.2区域地质地层与岩性

1.2.1区域地层岩性

根据1:5万《三水城幅》、《三水县幅》和《佛山市幅》等区域地质调查资料,沿线地层主要为下第三系华涌组(E2h)、第四系上更新统残坡积层(Q3el +dl)及第四系全新统河流相冲积层(Q4al)等。区域地层岩性特征由老至新分述如下:

①华涌组(E2h):分布广泛,为本项目工程主要揭露岩层。依据岩石组合特征可分三个岩性段。

a.华涌组一段(E2h1):岩性为火山岩与正常沉积岩层互层或互为夹层,火山岩有石英粗面岩、橄榄玄武岩和流纹(斑)岩等,火山碎屑岩以凝灰岩、沉凝灰岩、火山角砾岩为主;正常沉积岩为灰色砂砾岩、含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩。厚度427.05~659.00m。

b.华涌组第二段(E2h2):代表一套正常沉积岩,岩性组合有:灰色粗(中)粒含砾长石石英杂砂岩,细粒长石石英杂砂岩与紫红色、暗红色粉砂岩、泥岩、含砾泥岩等互层,夹暗紫红色钙质泥岩、页岩等,下部夹一套凝灰质砂岩,厚度236.45~323.00m。

c.华涌组第三段(E2h3):主要岩性有褐红色、浅灰色砾岩、砂岩、不等粒砂岩夹细砂岩、泥岩等,局部夹2~3层玄武岩。总厚度大于60m。

②第四系上更新统残坡积层(Q3el +dl):本场地残坡积土层甚为发育。根据风化母岩岩性的不同,可分为残积粉质粘土(粘土)及残积砂土。其中残积粉质粘土(粘土)呈褐红色、砖红色、褐黄色等,可塑~硬塑,为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩等泥质类岩石风化残积土,具较强粘性;残积砂土呈褐红色、褐黄色,中密为主,饱和,为粉砂岩、杂砂岩风化残积土。 1.3区域地质构造

场地地处三水盆地中部,为珠江三角洲残丘地貌。三水盆地位于云开~增城~梅州挤压

推覆构造带的中段,属中新生代北西向张性断陷盆地,盆地内东西向断裂、北东向断裂和北西向断裂比较发育。与本建设项目场地密切相关的断裂构造为东西向的广三断裂带(F1)及北西向的白坭—沙湾断裂(F2)。

上述的广三断裂带、白坭—沙湾断裂离本场地距离较远,本次勘察未发现断裂构造形迹,基岩完整性好。同时,根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第4.1.7条,抗震设防烈度小于8度可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响;而南海区抗震设防烈度为7度,因此,可不考虑断裂构造对场地稳定性的影响。 1.4地震

本勘察场地所在区域属地震活动相对较弱,活动频率较低地区。根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001,2008年修订版)及国家质量技术监督局2001年2月发布的1:400万《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001),佛山市南海区地震动峰值加速度为0.10g,抗震设防烈度为7度。

2、人行天桥工程地质条件 2.1工程概况及地形地貌

本人行天桥位于南海区狮山镇南海经济开发区红沙高新产业聚集基地,紧邻佛山一环高速公路,交通便利。横跨虹岭路,地势较平坦,地貌类型单一,地形地貌条件简单。基础类型拟采用桩基础。根据桥型,共布置钻孔7个。

本天桥地貌上属第四系冲积平原,横跨虹岭路,地面标高4.2~5.3m之间,地势较平坦。 2.2岩土层工程地质特征

根据勘察,本桥位区之地基覆盖层由人工填土(Qml

el

4)及残积土层(Q3)等组成,覆盖层厚度较小,土层种类为粉质黏土(黏土)为主;下伏基岩岩性为下第三系始新统华涌组正常沉积的第三段(E32h),岩石组合为褐红色泥质粉砂岩、泥岩、长石石英砂岩等,埋藏深度较浅~中等,岩石风化程度差异较大,局部软硬相间,整体上岩石垂直风化分带较明显,在钻孔揭露深度范围内主要为全风化岩带、强风化岩带及中风化岩带等。各钻孔工程地质特征见钻孔柱状图、工程地质剖面图。现将揭露地层按地质年代由新至老分述如下: 人工填土层(Qml4)

(1)素填土:地表均有填土及道路覆盖。厚度1.80~2.80m,顶面标高(地表标高)5.42~4.22m。土层呈褐红色、褐黄色,主要由强风化泥岩、粉砂岩及其风化残积土等组成,含混凝土

块,稍湿。两侧及道路中部为绿化地新近填土,未完成自重固结,虹岭路道路部分已分层压实,顶部有20cm左右混凝土路面。 第四系更新统残积土层(Qel3)

(2)残积粉质黏土:场地残积土层较为发育。层厚5.00~8.60m,顶板标高2.97~2.42m,顶板埋深1.80~2.80m。呈褐红色,可塑~硬塑,为泥岩、粉砂质泥岩的风化残积土,具较强黏性。该层经16处标准贯入试验,实测击数N′=9~26击,平均值Nm'=15.3击,标准值Nk'=13.4击;N=8.5~21.5击,平均值Nm=13.4击,标准值Nk=12.0击。根据广东省标准DBJ 15-31-2003第4.3.9条规定,其变形模量E0=αN′=2.0×13.4MPa =26.8MPa,该层变形模量建议取E0=25MPa。

本层取土工样7件,按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)要求定名为粉质黏土、黏土。其主要的物理力学性质指标见表3.2-1及附件之“土工试验报告”。

表3.2-1 第(2) 层残积粉质黏土物理力学性质指标统计表

下第三系始新统华涌组(E2h)风化基岩

经现场勘察,本场地揭露基岩一般埋藏深度较浅,岩性为下第三系始新统华涌组正常

沉积的第二、第三段,岩性组合为灰色泥岩、中粗粒含砾长石石英砂岩,细粒长石石英砂岩与紫红色、暗红色、浅灰色粉砂岩、泥岩等互层。岩石风化程度差异较大,空间上相变较大,本风化岩带岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。 (3-3)中风化岩带:本场地所有钻孔均揭露到中风化岩层。揭露厚度8.80~23.10m,平均厚度17.01m,顶板标高-7.74~-18.98m,顶板埋深12.30~24.40m。岩性为泥质粉砂岩、粉砂岩、软硬相间现象较为普遍。总体风化垂直分带尚算明显,钻孔揭露深度范围内主要分为全风化岩带、强风化岩带及中风化岩带等3个风化岩带。岩石以中厚层状为主,局部夹薄层状,层理发育。

(3-1)全风化岩带:本人行天桥场地内揭露于ZK1~ZK4等4个钻孔中。层厚2.00~3.10m,平均厚度2.70m,顶板标高-2.50~-2.98m,顶板埋深7.20~8.00m。岩性为泥岩、泥质粉砂岩等。呈褐红色、浅灰色、灰白色、青灰色,岩石风化极为强烈,矿物高度分解,呈坚硬土状或密实砂土状,颗粒间连结力弱。岩芯多呈短柱状、碎块状。

该层经3次标准贯入试验,N′=33~36击,平均值N′m=34.3击;N =27.3~29.8击,平均值N m=28.4击。根据DBJ 15-31-2003第4.3.9条规定,其变形模量E0=αN′=2.3×34.3MPa =78.9MPa,该层变形模量建议取E0=75MPa。

本风化岩带岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。 (3-2)强风化岩带:所有钻孔均有揭露。揭露厚度2.00~13.60m,顶板标高-4.69~-6.08m,顶板埋深9.30~10.80m。岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及中细粒长石石英砂岩等。其中泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩呈浅褐红色、褐色、灰褐色,中细粒长石石英砂岩呈灰白色、浅灰色,中厚层状构造,局部层理较明显,岩石风化强烈,矿物高度分解,呈半岩半土状,颗粒间连结力减弱。岩芯手折易断,大多保留原岩结构。局部岩石风化不均匀,软硬相间,夹厚薄不一的中风化岩。岩芯多呈短柱状、碎块状。

本层进行标贯试验8处,N′=63~90击,Nm'=74.1击,Nk'=66.9击;N=49.9~71.3击,Nm=58.4击,Nk=53.0击。根据DBJ 15-31-2003第4.3.9条规定,其变形模量E0=αN′=2.5×66.9MPa =167.3MPa,该层变形模量建议取E0=150MPa。。

本风化岩带在中风化岩夹层中取岩石抗压样1件,其单轴抗压强度fr=11.2MPa。

粉砂质泥岩及砂岩等。呈浅褐红色、灰白色,多为中厚层状,含钙质,铁泥质胶结,矿物颗粒间连结力较好,以中等风化岩为主。局部受岩性、构造、地下水等因素影响,岩石风化均一性差,软硬互层现象较普遍,多处夹厚薄不一的强风化岩或夹微风化岩。局部裂隙较为发育。岩芯短柱状为主,局部长柱状或碎块状。

本风化岩带取岩石抗压样15件,其单轴抗压强度fr=5.1~24.5MPa,剔除不合理值,平均值

frm=4.8MPa,标准值frk=7.0MPa。

中风化岩带岩石抗压强度标准值建议取 frk=7.0MPa。

总体上本风化岩带岩石坚硬程度属软岩,岩体完整程度较破碎,岩体基本质量等级Ⅴ类。 本风化岩带岩石坚硬程度总体上属较软岩~较硬岩,岩体完整程度较完整,岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅳ类。 3、水文地质条件 3.1地下水概况

本场地属亚热带季风气候区,温暖潮湿,雨量充沛。春夏两季雨水最多,每年夏秋季节台风活动频繁。钻探施工期间为冬季,天气晴好,干旱少雨。根据勘察资料,场地内初见水位埋深2.60~3.60m, 24小时后实测各钻孔地下水相对稳定水位埋深为2.19~3.01m,相应标高在2.02~2.90m之间。地下水位受季节、天气影响而变化,雨季水位上升,旱季略为下降。场地环境类型属Ⅱ类,按土层渗透性属B类。

地下水主要靠大气降水、沟渠水渗透补给。排泄以蒸发和向下基岩裂隙排泄为主。 根据勘察,地下水类型有第四系覆盖层中的上层滞水、孔隙潜水及基岩裂隙水。上层滞水赋存于人工填土中,含水量少;第四系孔隙潜水赋存于残积土及强烈风化砂岩中,分布不广泛,厚度较小,含水量贫乏。基岩裂隙水含水层为裂隙较为发育的中风化岩,具较好连通性的部位地下水活动较强烈,含水量较丰富,但分布不均匀,水质较好。场地所处环境为Ⅱ类环境。整个场地水文地质条件简单。

3.2地下水对混凝土结构的腐蚀性评价 (1)地下水对建筑材料的腐蚀性评价

本天桥勘察间在ZK3、ZK6钻孔内各取地下水样1件,其水质化学分析结果按《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001,2009年版)第12.2节评价标准进行评价,评价结果见表4.2-1。 表4.2-1 地下水对混凝土结构腐蚀性评价表

根据根据国标《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001,2009年版),ZK3、ZK6钻孔地下水对建筑材料的腐蚀性判定如下:

ZK3:地下水水质类型为SO4+ HCO3—Ca+K+Na型水。地下水样中的硫酸盐含量(SO42-)、镁盐含量(Mg2+)、铵盐含量(NH4+)、苛性碱含量(OH-)及总矿化度指标在Ⅱ类环境类型中对混凝土结构具微腐蚀性;pH值=7.23,侵蚀性CO2=0.00mg/L,HCO3

-

=3.696mmol/L,在强透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性,在弱透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性;水中的Cl-含量在长期浸水和干湿交替环境中对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

ZK6:地下水水质类型为HCO3—Ca型水。地下水样中的硫酸盐含量(SO42-)、镁盐含量(Mg2+

)、铵盐含量(NH4+)、苛性碱含量(OH-)及总矿化度指标在Ⅱ类环境类型中对混凝土结构具微腐蚀性;pH值=7.19,侵蚀性CO2=0.00mg/L,HCO3-=3.495mmol/L,在强透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性,在弱透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性;水中的Cl-含量在长期浸水和干湿交替环境中对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。 (2)土对建筑材料的腐蚀性评价

本次勘察取2件地下水位以上的土样(ZK1-1、ZK5-1)进行土的腐蚀性分析,分析结果详见附表之“土中易溶盐分析报告”。根据分析结果按《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001,2009年版)的评价标准判定,评价结果见表4.2-2。

表4.2-2 土对混凝土结构腐蚀性评价表

(3)评价结论

因此,综合判定本工程场地地下水,按环境类型评价,在Ⅱ类环境类型中地下水对混凝土结构具微腐蚀性;按地层渗透性评价,在弱透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性;水中的Cl-

含量在长期浸水环境中对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性,在干湿交替环境中对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。应按现行国家标准《工业建筑防腐设计规范》(GB 50046)的规定对位于地下水位以下的建筑材料进行防护。

4、场地和地基的地震效应评价 4.1场地类别的确定

根据勘察资料,本桥位区第四系土层不甚发育,厚度较小,主要为风化残积土,而风化强烈的软质岩厚度大,软硬相间普遍可见。根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.1节规定,经计算,地表以下20m范围内覆盖土层的等效剪切波速se

大于150m/s,场地土

类型为中软土,场地类别为Ⅱ类。 4.2场地地震动参数的确定

本桥位所在佛山市南海区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组。设计特征周期值根据JTG /T B02-01-2008表5.2.3规定,调整前Tg=0.35s,调整后Tg=0.35s,设计地震分组为第一组。

根据JTG /T B02-01-2008规定,本人行天桥的桥梁抗震设防类别为C类,抗震设防烈度等级为7级。

4.3砂土液化判别

经勘察,本桥位区在地面以下20m范围内无第四系冲积作用形成的饱和砂土层,对采用桩基础的天桥而言,无砂土液化影响因素。 4.4软土的震陷

本天桥场地无第四系软土。

由于场地存在一定厚度的人工填土,场地处于对建筑抗震不利地段。 四、方案设计 (一)桥位选择

本天桥既要方便行人安全过街,又要方便虹岭路两侧的一汽大众产业园区的员工往返,故天桥桥位主要根据一汽大众产业园各功能建筑的布局确定。天桥与南侧一汽大众的停车楼二层对接,与北侧一汽大众生产区的正门在地面对接。同时考虑道路两侧人行道上的行人的过街需求,在道路两侧人行道处各增设一梯道方便行人上下天桥。

天桥上跨虹岭路,向东距佛山一环约1km,能极大方便一汽大众员工来往于虹岭路两侧的大众产业园区。本天桥设计灵感源于大众汽车轮毂与汽车本身的完美结合,故桥梁平面布置呈圆弧状,寓意一汽大众完美的汽车车头曲线,圆曲线半径R=25.5m,中墩以汽车轮毂为支撑,力求桥、车、人三者达到完美的统一。 (二)桥梁跨径选择

根据道路横断面以及两侧建筑,同时尽量躲避地下管线进行跨径布置。本天桥共分三部分,主桥跨越虹岭路,跨径布置为:4.22+34+34+3.91m。天桥南侧引桥与停车场二楼对接,跨径布置为:14.17+16+5m。北侧引桥跨越一汽大众商品车通道后设置梯道落地与北侧大众厂区正门对接,跨径布置为:11.2+21m,桥梁全长约141.5m,同时在虹岭路南北两侧人行道内设置梯道方便行人上下天桥。

本天桥主桥为求得新颍的视觉效果,并自然贴近汽车文化,平面上采用了圆弧形布跨,圆曲线半径R=25.5m,此种布置型式较垂直上跨道路布置桥跨,主桥长度要长约15m,约占全桥总长的10%。根据建设单位组织召开的多次会议相关精神及与一汽大众项目负责人的多次结合,均一致同意主桥按圆弧形布置桥跨,并与道路两侧一汽大众功能建筑对应连接,故设计认为略增加桥梁长度,实现功能与景观的双重目标,对本工程而言,是合理的。因此主桥跨越虹岭路平面采用曲线方案,直线方案未采用。

(三)桥梁宽度选择

城市人行天桥的设计通行能力应满足2400P/(h.m),经调查各桥桥位处高峰时段的行人流量,并综合考虑设计通行能力的折减以及远期需求等因素,拟定天桥主桥净宽为5.0m,主桥全宽5.5m,梯道与主桥等宽。

主桥横断面布置:0.25m(栏杆)+5.0m(桥面)+0.25m(栏杆), 全宽5.5m。 梯道横断面布置:0.15m(栏杆)+0.4m(自行车坡道)+4.4m(桥面)+0.4m(自行车坡道)+0.15m(栏杆),全宽5.5m。 (四)上部结构型式选择

近几年国内修建的人行天桥的结构型式主要有悬索桥、斜拉桥、吊杆桥、连续钢箱梁、连续钢桁梁等。本设计从以往实践及结合市民的反应,兼顾景观、安全、经济、工期等方面因素。其中,钢箱梁简洁美观,安全经济,施工便利,因其可在工厂预制后现场拼接安装故工期也短,被大量应用于城市人行天桥。故本人行天桥设计也采用钢箱梁,主梁为全焊接钢箱梁,钢箱梁高1400毫米,北侧、南侧引桥钢箱梁高1000mm,顶板厚16毫米,底板厚18毫米,腹板厚也是14毫米,顶面宽5.50米,底面宽3.20米。主桥与南、北侧引桥通过设置钢牛腿衔接,钢箱梁侧面外包弧形钢板,达到流畅美观的视觉效果。

主桥钢箱梁结构断面形式如下:

(五)下部结构型式选择

下部桥墩主要包括主桥中墩、边墩、梯道桥墩。主桥桥墩采用钢结构矩形墩柱,中间墩

柱与主梁固结,边墩与主梁的连接采用橡胶支座;梯道桥墩采用钢筋混凝土矩形墩。中墩设置于

道路10m宽中央分隔带内,中墩立面形状为汽车轮毂,两个边墩设置于两侧绿化带内。

中墩:

主桥中墩通过两根800x800mm钢管混凝土柱和钢结构造型架外包铝板形成汽车轮毂造型。在两柱的中间,设一短横梁,外包30mm厚钢。桥墩的前后两面分别用外形相同的大众车系列的轮毂造型遮盖,桥墩柱的侧面,是轮毂侧面形状。轮毂造型,按轮毂图形尺

寸和形状需要制作钢结构的轮毂骨架,用螺栓固定于柱上。桥墩顶部与主梁固结,底部通过法兰盘与承台基础连接,基础采用四根直径为100cm的钻孔灌注桩。轮毂大样如下:

边墩:

主桥墩柱尺寸为1000×500×20mm,采用Q345C钢,主桥边墩基础均采用两根直径为100cm的钻孔灌注桩,上接承台,主桥边墩设橡胶支座,规格为GJZ450x450x105mm。

梯道墩柱:

梯道墩柱尺寸为600×600,采用钢筋混凝土结构,梯道基础采用直径为80cm的钻孔灌注桩,上接承台。 (六)主桥计算 6.1、计算模型

采用Madis7.41建立空间板壳单元模型,主梁顶板及底板I形纵向加劲肋采用梁单元模拟,

其它均采用板单位模拟,板单元形式为4节点,均为厚板,计算模型如图1-1所示。

图6-1 空间板壳计算模型

6.2、设计荷载

(1)主梁自重由程序自动计算, 二期恒载(铺装层)按均布荷载施加到桥面板(宽度5.5m)上,单位面积二期恒载(包含两侧栏杆):

W21=1.5kPa

雨篷恒载:按均布荷载施加到桥面板边侧上,单位面积雨篷恒载如图所示:

W22=6.0kPa

图6-2 雨篷荷载示意图

(2)人群荷载

人群荷载根据规范《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95)相关规定计算。沿梁单元方向设置车道影响线,在影响线上加载人群荷载。人群荷载按4.5kN/m2考虑。 (3)温度荷载

本天桥考虑整体温升20度,整体温降20度。 (4)基础变位

本天桥单墩基础变为5mm,按各墩不利情况进行组合。 6.3、荷载组合

组合1:1.2恒载

组合2:1.2恒载+0.5沉降

组合3:1.2恒载+0.5沉降+1.4整体升温20度 组合4:1.2恒载+0.5沉降+1.4整体降温20度

组合5:1.2恒载+0.5沉降+1.4人群活载+0.8x1.4整体升温20度 组合6:1.2恒载+0.5沉降+1.4人群活载+0.8x1.4整体降温20度 组合7:1.2恒载+0.5沉降+1.4人群活载

经计算天桥满足规范要求,详细计算结果见计算书附件。 (七)天桥附属及装饰选择 7.1 附属结构设计

(1)护栏:主桥、梯道护栏均采用Q235B钢材,按规范设计高度不低于1.2m。 (2)桥面铺装:2.5cm仿花岗岩+2.5cmM7.5水泥砂浆+ 6cmC40防水混凝土。

(3)照明:根据实际情况结合建设方的意见本工程仅按规范设计功能照明。 (4)无障碍设施:本天桥设置盲道。

(5)雨棚:结合一汽大众汽车文化和雨棚的功能要求,雨棚设计成半通透型,正面与顶面圆弧过渡,与汽车圆润的车头相仿,雨棚背面设计成通透型,空气流动通畅。具体形式如下:

7.2比选方案

本人行天桥根据实际使用要求和一汽大众的汽车文化以及前期的概念设计,结合建设单位、一汽大众、各相关职能部门多次会议精神,各方对平面位置和结构型式已达成共识。方案比选主要是在桥墩形式等具体的细节方面进行,这方面前期已进行大量的工作,形成本次初步设计。设计对桥墩具体形式的选择作为方案比选。

方案一:桥梁主墩采用富有一汽大众汽车文化的汽车轮毂。

方案二:桥梁主墩采用花瓶墩。

方案一:正立面效果图

方案一:背立面效果图

方案一:总体俯视效果图

方案二:正立面效果图

方案二:背立面效果图

方案二:总体俯视效果图 7.3 方案特点及比选

1.方案一:

从远处看立面非常简洁,非常符合一汽大众国际化的气质。晚上配合照明,用灯光引导视线,勾勒出整座桥梁纤细的外形,突出桥体的线性美感 ,一汽大众轮毂配合夜间灯光的衬托,中墩配以大众经典汽车轮毂,达到桥、人、车的完美统一,形成一道极富汽车文化特色鲜明靓丽的风景线,提醒路人已经到了一汽大众汽车城,令经过的人印象深刻流连忘返。

2.方案二:

该方案主桥中墩桥墩形式为花瓶墩,为目前城市中较常见的桥墩型式,设施完效果也挺漂亮,但跟整座桥所要营造的汽车文化氛围与周边环境融合方面效果逊色于方案一。

由于本天桥主要是为大众员工服务,方便员工快速便捷的从生活区到生产区,主要考虑一汽大众内部员工的方便,突出一汽大众的国际化汽车文化,综合两方案的优缺点,设计推荐方案一为推荐方案。

五、主要材料规格

1.混凝土

桩基础: C35水下混凝土 桥墩: C40

桥面铺装: C40防水混凝土、M7.5水泥砂浆结合层、仿花岗岩砖 承台: C35 承台垫层: C15 2.普通钢筋

普通钢筋必须符合“GB1499.1-2008”和“GB1499.2-2007”标准的各项规定。 3.钢材

主桥钢箱梁、梯道结构采用Q345C低合金钢,护栏、雨棚采用Q235B钢材。

六、存在问题及下一步工作建议

1、周边管线物探资料

项目实施前,建议建设单位与有关部门协商,提供桥位位置的最新地下管线物探资料,以确定桥位桩基的准确位置,确保项目的可实施性。

2、无障碍设施

按照现行规范需要设置无障碍设施以方便残疾人上下,本设计已设置人行盲道等无障碍设施,考虑到本人行天桥主要为一汽大众内部员工使用和电梯日常养护以及业主的意见,本设计暂未设置垂直电梯,是否设置还提请业主斟酌。

3、与项目相关的批复文件

南海区狮山镇虹岭路一汽大众人行天桥工程 建议建设单位与有关部门协商,提供本工程前期方案的批复,完善相关手续,确保项目的

顺利实施。

4、施工图阶段烦请业主提供与南侧停车楼二楼对接的相关资料,以便设计顺利开展下

一步工作。

- 11 - 14Q066-B000Q01

南海区狮山镇虹岭路一汽大众人行天桥工程

初步设计说明书

一、概述:

南海区狮山镇虹岭路一汽大众人行天桥工程位于佛山市南海区狮山镇南海经济开发区红沙高新产业聚集基地,紧邻佛山一环高速公路,为一汽大众汽车有限公司佛山分公司门口配套工程,该人行天桥上跨虹岭路。虹岭路现状为双向六车道的城市主干道,为两块板断面,中央分隔带10m,道路全宽约60m。

拟新建人行天桥上跨虹岭路,距佛山一环约1km处。新建天桥处虹岭路两侧均为一汽大众汽车产业园用地。本天桥的兴建,为虹岭路快速化创造条件,不仅能方便行人安全过街,同时将虹岭路南北两侧的一汽大众汽车产业园有机连为一体,保障一汽大众员工安全快捷地抵达汽车产业园各功能区。

此外,本天桥根据现场的实际情况,除对天桥进行结构设计外,还进行了景观设计,力争使天桥功能上满足行人安全过街的需求,又能紧密贴近大众的文化,成为具有一汽大众特色汽车文化的一件艺术品。 二、设计依据

1)佛山市南海区狮山粤众园区开发建设有限公司的委托及本工程的中标通知书; 2)广东佛山地质工程勘察院所提供的1:1000地形图及初勘报告; 3)佛山科学技术学院提供的本项目环境影响评估报告; 4)相关规范、规定、标准等;

5)项目主管部门对本项目的有关文件、函件等;

6)建设单位及相关职能部门主持召开的关于本工程的各次会议的相关会议精神、会议纪要等。 三、测设过程:

2014年3月,受佛山市南海区狮山粤众园区开发建设有限公司委托,我公司开始进行南海区狮山镇虹岭路一汽大众人行天桥工程的设计工作。期间,我公司组织人员进行了外业调查和沿线踏勘等工作,设计人对路线走向、桥位桥跨等进行了踏勘和深入研究。同时业主也给予了大力配合,已主持完成了本工程的平面测量、管线物探、工程地质勘察等基础性工作,

并向我方提供了相关基础资料。 四、前期方案及专家审查意见执行情况

根据业主委托及本工程的中标通知书进行本工程的初步设计。

五、主要设计规范和技术标准: (一) 设计原则

1. 桥梁设计应满足技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理等要求,同时注重景观和

环保。

2. 桥型选择应与周围环境相协调,求融(合)胜于求新(颖)。

3. 合理选择桥型,确保方案比选深度,控制工程规模,合理节省工程造价。

4. 桥梁设计与现场相适应,贴切大众文化,力争打造为极具大众特色艺术性人行天桥。(二) 主要设计规范

(1)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)

(2)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) (3)《桥梁用结构钢》(GB/T 714-2008) (4)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

(5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) (6)《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89) (7)《公路工程抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008) (8)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) (9)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)

(10)《城市人行天桥与人行地道技术规范(2003年局部修订)》(CJJ69-95) (11)《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)

(12)《埋弧焊焊缝坡口基本的型式与尺寸》(GB 985)

(13)《气焊、手工电弧焊及气焊保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》(GB 985) 以及国家及交通部有关专业的现行设计标准、规程、规范。 (三)主要技术标准

1. 荷载标准:人群荷载根据《城市人行天桥与人行地道设计规范(CJJ69-95)》的规定,

当加载长度L为21~100m时,W=[(5-2×(L-20)/80)](20-B)/20 (KN/m2 ), 其中B为半桥宽,本桥取用为4.5kN/m2。 2. 桥梁设计基准期:100年 3. 设计使用年限:50年 4. 环境类别:II类

5. 地震基本烈度7º,地震动峰值加速度:0.10g,抗震设防烈度为7度; 6. 天桥净空:净空为5.0m,实际按5.5m预留。

五、工程地质概况:

1.1自然地理

本人行天桥位于南海区狮山镇南海经济开发区红沙高新产业聚集基地,紧邻佛山一环高速公路,交通便利。横跨虹岭路,地势较平坦,地貌类型单一,地形地貌条件简单。 南海区地处北回归线以南,珠江三角洲中北部,毗邻广州,在北纬22º48´~23º18´,东经112º15´~113°15´之间,总面积约1098平方公里。属南亚热带多风气候;主要特点是:雨热同季,春湿多阴冷,夏长无酷热,秋冬暖而晴旱。

据南海气象局资料,年平均气温为22.2ºC,1月最冷,平均气温为13.5ºC,每年的极端最低气温多数在3ºC以上,最低记录为-1.9ºC(1967年1月17日)。7月最热,平均气温为28.9ºC,最热的记录是39.2ºC。多年平均总降雨量1641.4mm,全年总雨量在1400~1900mm之间,最大记录2257.3mm(1961年),最小记录1075.7mm(1991年)。4~9月为雨季(汛期),总降雨量占全年的八成。月降雨量最大值为662.0mm(1959年6月),日最大降雨量279.8mm(1999年8月23日受9908号台风影响,造成的特大暴雨降水)。

多年平均总光照时数1729.5小时,全年总日照时数约1500~2100小时,2~3月多阴雨天气,月日照总时数只有50~90小时,也是最潮湿的季节。季风气候在南海区表现为,秋冬季盛

行偏北风,春、夏季盛行东南风,风力4~5级。7~9月常有强热带风暴侵袭本区,风力常达7~9级。多年平均风速为2.2m/s,历年最大风速24.0m/s。

主要灾害天气是:寒潮、低温阴雨、暴雨、强对流天气(雷雨大风、龙卷风、冰雹)、热带气

旋、高温、旱涝和灰霾、雾。 1.2区域地质地层与岩性

1.2.1区域地层岩性

根据1:5万《三水城幅》、《三水县幅》和《佛山市幅》等区域地质调查资料,沿线地层主要为下第三系华涌组(E2h)、第四系上更新统残坡积层(Q3el +dl)及第四系全新统河流相冲积层(Q4al)等。区域地层岩性特征由老至新分述如下:

①华涌组(E2h):分布广泛,为本项目工程主要揭露岩层。依据岩石组合特征可分三个岩性段。

a.华涌组一段(E2h1):岩性为火山岩与正常沉积岩层互层或互为夹层,火山岩有石英粗面岩、橄榄玄武岩和流纹(斑)岩等,火山碎屑岩以凝灰岩、沉凝灰岩、火山角砾岩为主;正常沉积岩为灰色砂砾岩、含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩。厚度427.05~659.00m。

b.华涌组第二段(E2h2):代表一套正常沉积岩,岩性组合有:灰色粗(中)粒含砾长石石英杂砂岩,细粒长石石英杂砂岩与紫红色、暗红色粉砂岩、泥岩、含砾泥岩等互层,夹暗紫红色钙质泥岩、页岩等,下部夹一套凝灰质砂岩,厚度236.45~323.00m。

c.华涌组第三段(E2h3):主要岩性有褐红色、浅灰色砾岩、砂岩、不等粒砂岩夹细砂岩、泥岩等,局部夹2~3层玄武岩。总厚度大于60m。

②第四系上更新统残坡积层(Q3el +dl):本场地残坡积土层甚为发育。根据风化母岩岩性的不同,可分为残积粉质粘土(粘土)及残积砂土。其中残积粉质粘土(粘土)呈褐红色、砖红色、褐黄色等,可塑~硬塑,为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩等泥质类岩石风化残积土,具较强粘性;残积砂土呈褐红色、褐黄色,中密为主,饱和,为粉砂岩、杂砂岩风化残积土。 1.3区域地质构造

场地地处三水盆地中部,为珠江三角洲残丘地貌。三水盆地位于云开~增城~梅州挤压

推覆构造带的中段,属中新生代北西向张性断陷盆地,盆地内东西向断裂、北东向断裂和北西向断裂比较发育。与本建设项目场地密切相关的断裂构造为东西向的广三断裂带(F1)及北西向的白坭—沙湾断裂(F2)。

上述的广三断裂带、白坭—沙湾断裂离本场地距离较远,本次勘察未发现断裂构造形迹,基岩完整性好。同时,根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第4.1.7条,抗震设防烈度小于8度可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响;而南海区抗震设防烈度为7度,因此,可不考虑断裂构造对场地稳定性的影响。 1.4地震

本勘察场地所在区域属地震活动相对较弱,活动频率较低地区。根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001,2008年修订版)及国家质量技术监督局2001年2月发布的1:400万《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001),佛山市南海区地震动峰值加速度为0.10g,抗震设防烈度为7度。

2、人行天桥工程地质条件 2.1工程概况及地形地貌

本人行天桥位于南海区狮山镇南海经济开发区红沙高新产业聚集基地,紧邻佛山一环高速公路,交通便利。横跨虹岭路,地势较平坦,地貌类型单一,地形地貌条件简单。基础类型拟采用桩基础。根据桥型,共布置钻孔7个。

本天桥地貌上属第四系冲积平原,横跨虹岭路,地面标高4.2~5.3m之间,地势较平坦。 2.2岩土层工程地质特征

根据勘察,本桥位区之地基覆盖层由人工填土(Qml

el

4)及残积土层(Q3)等组成,覆盖层厚度较小,土层种类为粉质黏土(黏土)为主;下伏基岩岩性为下第三系始新统华涌组正常沉积的第三段(E32h),岩石组合为褐红色泥质粉砂岩、泥岩、长石石英砂岩等,埋藏深度较浅~中等,岩石风化程度差异较大,局部软硬相间,整体上岩石垂直风化分带较明显,在钻孔揭露深度范围内主要为全风化岩带、强风化岩带及中风化岩带等。各钻孔工程地质特征见钻孔柱状图、工程地质剖面图。现将揭露地层按地质年代由新至老分述如下: 人工填土层(Qml4)

(1)素填土:地表均有填土及道路覆盖。厚度1.80~2.80m,顶面标高(地表标高)5.42~4.22m。土层呈褐红色、褐黄色,主要由强风化泥岩、粉砂岩及其风化残积土等组成,含混凝土

块,稍湿。两侧及道路中部为绿化地新近填土,未完成自重固结,虹岭路道路部分已分层压实,顶部有20cm左右混凝土路面。 第四系更新统残积土层(Qel3)

(2)残积粉质黏土:场地残积土层较为发育。层厚5.00~8.60m,顶板标高2.97~2.42m,顶板埋深1.80~2.80m。呈褐红色,可塑~硬塑,为泥岩、粉砂质泥岩的风化残积土,具较强黏性。该层经16处标准贯入试验,实测击数N′=9~26击,平均值Nm'=15.3击,标准值Nk'=13.4击;N=8.5~21.5击,平均值Nm=13.4击,标准值Nk=12.0击。根据广东省标准DBJ 15-31-2003第4.3.9条规定,其变形模量E0=αN′=2.0×13.4MPa =26.8MPa,该层变形模量建议取E0=25MPa。

本层取土工样7件,按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)要求定名为粉质黏土、黏土。其主要的物理力学性质指标见表3.2-1及附件之“土工试验报告”。

表3.2-1 第(2) 层残积粉质黏土物理力学性质指标统计表

下第三系始新统华涌组(E2h)风化基岩

经现场勘察,本场地揭露基岩一般埋藏深度较浅,岩性为下第三系始新统华涌组正常

沉积的第二、第三段,岩性组合为灰色泥岩、中粗粒含砾长石石英砂岩,细粒长石石英砂岩与紫红色、暗红色、浅灰色粉砂岩、泥岩等互层。岩石风化程度差异较大,空间上相变较大,本风化岩带岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。 (3-3)中风化岩带:本场地所有钻孔均揭露到中风化岩层。揭露厚度8.80~23.10m,平均厚度17.01m,顶板标高-7.74~-18.98m,顶板埋深12.30~24.40m。岩性为泥质粉砂岩、粉砂岩、软硬相间现象较为普遍。总体风化垂直分带尚算明显,钻孔揭露深度范围内主要分为全风化岩带、强风化岩带及中风化岩带等3个风化岩带。岩石以中厚层状为主,局部夹薄层状,层理发育。

(3-1)全风化岩带:本人行天桥场地内揭露于ZK1~ZK4等4个钻孔中。层厚2.00~3.10m,平均厚度2.70m,顶板标高-2.50~-2.98m,顶板埋深7.20~8.00m。岩性为泥岩、泥质粉砂岩等。呈褐红色、浅灰色、灰白色、青灰色,岩石风化极为强烈,矿物高度分解,呈坚硬土状或密实砂土状,颗粒间连结力弱。岩芯多呈短柱状、碎块状。

该层经3次标准贯入试验,N′=33~36击,平均值N′m=34.3击;N =27.3~29.8击,平均值N m=28.4击。根据DBJ 15-31-2003第4.3.9条规定,其变形模量E0=αN′=2.3×34.3MPa =78.9MPa,该层变形模量建议取E0=75MPa。

本风化岩带岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。 (3-2)强风化岩带:所有钻孔均有揭露。揭露厚度2.00~13.60m,顶板标高-4.69~-6.08m,顶板埋深9.30~10.80m。岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及中细粒长石石英砂岩等。其中泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩呈浅褐红色、褐色、灰褐色,中细粒长石石英砂岩呈灰白色、浅灰色,中厚层状构造,局部层理较明显,岩石风化强烈,矿物高度分解,呈半岩半土状,颗粒间连结力减弱。岩芯手折易断,大多保留原岩结构。局部岩石风化不均匀,软硬相间,夹厚薄不一的中风化岩。岩芯多呈短柱状、碎块状。

本层进行标贯试验8处,N′=63~90击,Nm'=74.1击,Nk'=66.9击;N=49.9~71.3击,Nm=58.4击,Nk=53.0击。根据DBJ 15-31-2003第4.3.9条规定,其变形模量E0=αN′=2.5×66.9MPa =167.3MPa,该层变形模量建议取E0=150MPa。。

本风化岩带在中风化岩夹层中取岩石抗压样1件,其单轴抗压强度fr=11.2MPa。

粉砂质泥岩及砂岩等。呈浅褐红色、灰白色,多为中厚层状,含钙质,铁泥质胶结,矿物颗粒间连结力较好,以中等风化岩为主。局部受岩性、构造、地下水等因素影响,岩石风化均一性差,软硬互层现象较普遍,多处夹厚薄不一的强风化岩或夹微风化岩。局部裂隙较为发育。岩芯短柱状为主,局部长柱状或碎块状。

本风化岩带取岩石抗压样15件,其单轴抗压强度fr=5.1~24.5MPa,剔除不合理值,平均值

frm=4.8MPa,标准值frk=7.0MPa。

中风化岩带岩石抗压强度标准值建议取 frk=7.0MPa。

总体上本风化岩带岩石坚硬程度属软岩,岩体完整程度较破碎,岩体基本质量等级Ⅴ类。 本风化岩带岩石坚硬程度总体上属较软岩~较硬岩,岩体完整程度较完整,岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅳ类。 3、水文地质条件 3.1地下水概况

本场地属亚热带季风气候区,温暖潮湿,雨量充沛。春夏两季雨水最多,每年夏秋季节台风活动频繁。钻探施工期间为冬季,天气晴好,干旱少雨。根据勘察资料,场地内初见水位埋深2.60~3.60m, 24小时后实测各钻孔地下水相对稳定水位埋深为2.19~3.01m,相应标高在2.02~2.90m之间。地下水位受季节、天气影响而变化,雨季水位上升,旱季略为下降。场地环境类型属Ⅱ类,按土层渗透性属B类。

地下水主要靠大气降水、沟渠水渗透补给。排泄以蒸发和向下基岩裂隙排泄为主。 根据勘察,地下水类型有第四系覆盖层中的上层滞水、孔隙潜水及基岩裂隙水。上层滞水赋存于人工填土中,含水量少;第四系孔隙潜水赋存于残积土及强烈风化砂岩中,分布不广泛,厚度较小,含水量贫乏。基岩裂隙水含水层为裂隙较为发育的中风化岩,具较好连通性的部位地下水活动较强烈,含水量较丰富,但分布不均匀,水质较好。场地所处环境为Ⅱ类环境。整个场地水文地质条件简单。

3.2地下水对混凝土结构的腐蚀性评价 (1)地下水对建筑材料的腐蚀性评价

本天桥勘察间在ZK3、ZK6钻孔内各取地下水样1件,其水质化学分析结果按《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001,2009年版)第12.2节评价标准进行评价,评价结果见表4.2-1。 表4.2-1 地下水对混凝土结构腐蚀性评价表

根据根据国标《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001,2009年版),ZK3、ZK6钻孔地下水对建筑材料的腐蚀性判定如下:

ZK3:地下水水质类型为SO4+ HCO3—Ca+K+Na型水。地下水样中的硫酸盐含量(SO42-)、镁盐含量(Mg2+)、铵盐含量(NH4+)、苛性碱含量(OH-)及总矿化度指标在Ⅱ类环境类型中对混凝土结构具微腐蚀性;pH值=7.23,侵蚀性CO2=0.00mg/L,HCO3

-

=3.696mmol/L,在强透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性,在弱透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性;水中的Cl-含量在长期浸水和干湿交替环境中对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

ZK6:地下水水质类型为HCO3—Ca型水。地下水样中的硫酸盐含量(SO42-)、镁盐含量(Mg2+

)、铵盐含量(NH4+)、苛性碱含量(OH-)及总矿化度指标在Ⅱ类环境类型中对混凝土结构具微腐蚀性;pH值=7.19,侵蚀性CO2=0.00mg/L,HCO3-=3.495mmol/L,在强透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性,在弱透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性;水中的Cl-含量在长期浸水和干湿交替环境中对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。 (2)土对建筑材料的腐蚀性评价

本次勘察取2件地下水位以上的土样(ZK1-1、ZK5-1)进行土的腐蚀性分析,分析结果详见附表之“土中易溶盐分析报告”。根据分析结果按《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001,2009年版)的评价标准判定,评价结果见表4.2-2。

表4.2-2 土对混凝土结构腐蚀性评价表

(3)评价结论

因此,综合判定本工程场地地下水,按环境类型评价,在Ⅱ类环境类型中地下水对混凝土结构具微腐蚀性;按地层渗透性评价,在弱透水性土层中对混凝土结构具微腐蚀性;水中的Cl-

含量在长期浸水环境中对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性,在干湿交替环境中对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。应按现行国家标准《工业建筑防腐设计规范》(GB 50046)的规定对位于地下水位以下的建筑材料进行防护。

4、场地和地基的地震效应评价 4.1场地类别的确定

根据勘察资料,本桥位区第四系土层不甚发育,厚度较小,主要为风化残积土,而风化强烈的软质岩厚度大,软硬相间普遍可见。根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.1节规定,经计算,地表以下20m范围内覆盖土层的等效剪切波速se

大于150m/s,场地土

类型为中软土,场地类别为Ⅱ类。 4.2场地地震动参数的确定

本桥位所在佛山市南海区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组。设计特征周期值根据JTG /T B02-01-2008表5.2.3规定,调整前Tg=0.35s,调整后Tg=0.35s,设计地震分组为第一组。

根据JTG /T B02-01-2008规定,本人行天桥的桥梁抗震设防类别为C类,抗震设防烈度等级为7级。

4.3砂土液化判别

经勘察,本桥位区在地面以下20m范围内无第四系冲积作用形成的饱和砂土层,对采用桩基础的天桥而言,无砂土液化影响因素。 4.4软土的震陷

本天桥场地无第四系软土。

由于场地存在一定厚度的人工填土,场地处于对建筑抗震不利地段。 四、方案设计 (一)桥位选择

本天桥既要方便行人安全过街,又要方便虹岭路两侧的一汽大众产业园区的员工往返,故天桥桥位主要根据一汽大众产业园各功能建筑的布局确定。天桥与南侧一汽大众的停车楼二层对接,与北侧一汽大众生产区的正门在地面对接。同时考虑道路两侧人行道上的行人的过街需求,在道路两侧人行道处各增设一梯道方便行人上下天桥。

天桥上跨虹岭路,向东距佛山一环约1km,能极大方便一汽大众员工来往于虹岭路两侧的大众产业园区。本天桥设计灵感源于大众汽车轮毂与汽车本身的完美结合,故桥梁平面布置呈圆弧状,寓意一汽大众完美的汽车车头曲线,圆曲线半径R=25.5m,中墩以汽车轮毂为支撑,力求桥、车、人三者达到完美的统一。 (二)桥梁跨径选择

根据道路横断面以及两侧建筑,同时尽量躲避地下管线进行跨径布置。本天桥共分三部分,主桥跨越虹岭路,跨径布置为:4.22+34+34+3.91m。天桥南侧引桥与停车场二楼对接,跨径布置为:14.17+16+5m。北侧引桥跨越一汽大众商品车通道后设置梯道落地与北侧大众厂区正门对接,跨径布置为:11.2+21m,桥梁全长约141.5m,同时在虹岭路南北两侧人行道内设置梯道方便行人上下天桥。

本天桥主桥为求得新颍的视觉效果,并自然贴近汽车文化,平面上采用了圆弧形布跨,圆曲线半径R=25.5m,此种布置型式较垂直上跨道路布置桥跨,主桥长度要长约15m,约占全桥总长的10%。根据建设单位组织召开的多次会议相关精神及与一汽大众项目负责人的多次结合,均一致同意主桥按圆弧形布置桥跨,并与道路两侧一汽大众功能建筑对应连接,故设计认为略增加桥梁长度,实现功能与景观的双重目标,对本工程而言,是合理的。因此主桥跨越虹岭路平面采用曲线方案,直线方案未采用。

(三)桥梁宽度选择

城市人行天桥的设计通行能力应满足2400P/(h.m),经调查各桥桥位处高峰时段的行人流量,并综合考虑设计通行能力的折减以及远期需求等因素,拟定天桥主桥净宽为5.0m,主桥全宽5.5m,梯道与主桥等宽。

主桥横断面布置:0.25m(栏杆)+5.0m(桥面)+0.25m(栏杆), 全宽5.5m。 梯道横断面布置:0.15m(栏杆)+0.4m(自行车坡道)+4.4m(桥面)+0.4m(自行车坡道)+0.15m(栏杆),全宽5.5m。 (四)上部结构型式选择

近几年国内修建的人行天桥的结构型式主要有悬索桥、斜拉桥、吊杆桥、连续钢箱梁、连续钢桁梁等。本设计从以往实践及结合市民的反应,兼顾景观、安全、经济、工期等方面因素。其中,钢箱梁简洁美观,安全经济,施工便利,因其可在工厂预制后现场拼接安装故工期也短,被大量应用于城市人行天桥。故本人行天桥设计也采用钢箱梁,主梁为全焊接钢箱梁,钢箱梁高1400毫米,北侧、南侧引桥钢箱梁高1000mm,顶板厚16毫米,底板厚18毫米,腹板厚也是14毫米,顶面宽5.50米,底面宽3.20米。主桥与南、北侧引桥通过设置钢牛腿衔接,钢箱梁侧面外包弧形钢板,达到流畅美观的视觉效果。

主桥钢箱梁结构断面形式如下:

(五)下部结构型式选择

下部桥墩主要包括主桥中墩、边墩、梯道桥墩。主桥桥墩采用钢结构矩形墩柱,中间墩

柱与主梁固结,边墩与主梁的连接采用橡胶支座;梯道桥墩采用钢筋混凝土矩形墩。中墩设置于

道路10m宽中央分隔带内,中墩立面形状为汽车轮毂,两个边墩设置于两侧绿化带内。

中墩:

主桥中墩通过两根800x800mm钢管混凝土柱和钢结构造型架外包铝板形成汽车轮毂造型。在两柱的中间,设一短横梁,外包30mm厚钢。桥墩的前后两面分别用外形相同的大众车系列的轮毂造型遮盖,桥墩柱的侧面,是轮毂侧面形状。轮毂造型,按轮毂图形尺

寸和形状需要制作钢结构的轮毂骨架,用螺栓固定于柱上。桥墩顶部与主梁固结,底部通过法兰盘与承台基础连接,基础采用四根直径为100cm的钻孔灌注桩。轮毂大样如下:

边墩:

主桥墩柱尺寸为1000×500×20mm,采用Q345C钢,主桥边墩基础均采用两根直径为100cm的钻孔灌注桩,上接承台,主桥边墩设橡胶支座,规格为GJZ450x450x105mm。

梯道墩柱:

梯道墩柱尺寸为600×600,采用钢筋混凝土结构,梯道基础采用直径为80cm的钻孔灌注桩,上接承台。 (六)主桥计算 6.1、计算模型

采用Madis7.41建立空间板壳单元模型,主梁顶板及底板I形纵向加劲肋采用梁单元模拟,

其它均采用板单位模拟,板单元形式为4节点,均为厚板,计算模型如图1-1所示。

图6-1 空间板壳计算模型

6.2、设计荷载

(1)主梁自重由程序自动计算, 二期恒载(铺装层)按均布荷载施加到桥面板(宽度5.5m)上,单位面积二期恒载(包含两侧栏杆):

W21=1.5kPa

雨篷恒载:按均布荷载施加到桥面板边侧上,单位面积雨篷恒载如图所示:

W22=6.0kPa

图6-2 雨篷荷载示意图

(2)人群荷载

人群荷载根据规范《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95)相关规定计算。沿梁单元方向设置车道影响线,在影响线上加载人群荷载。人群荷载按4.5kN/m2考虑。 (3)温度荷载

本天桥考虑整体温升20度,整体温降20度。 (4)基础变位

本天桥单墩基础变为5mm,按各墩不利情况进行组合。 6.3、荷载组合

组合1:1.2恒载

组合2:1.2恒载+0.5沉降

组合3:1.2恒载+0.5沉降+1.4整体升温20度 组合4:1.2恒载+0.5沉降+1.4整体降温20度

组合5:1.2恒载+0.5沉降+1.4人群活载+0.8x1.4整体升温20度 组合6:1.2恒载+0.5沉降+1.4人群活载+0.8x1.4整体降温20度 组合7:1.2恒载+0.5沉降+1.4人群活载

经计算天桥满足规范要求,详细计算结果见计算书附件。 (七)天桥附属及装饰选择 7.1 附属结构设计

(1)护栏:主桥、梯道护栏均采用Q235B钢材,按规范设计高度不低于1.2m。 (2)桥面铺装:2.5cm仿花岗岩+2.5cmM7.5水泥砂浆+ 6cmC40防水混凝土。

(3)照明:根据实际情况结合建设方的意见本工程仅按规范设计功能照明。 (4)无障碍设施:本天桥设置盲道。

(5)雨棚:结合一汽大众汽车文化和雨棚的功能要求,雨棚设计成半通透型,正面与顶面圆弧过渡,与汽车圆润的车头相仿,雨棚背面设计成通透型,空气流动通畅。具体形式如下:

7.2比选方案

本人行天桥根据实际使用要求和一汽大众的汽车文化以及前期的概念设计,结合建设单位、一汽大众、各相关职能部门多次会议精神,各方对平面位置和结构型式已达成共识。方案比选主要是在桥墩形式等具体的细节方面进行,这方面前期已进行大量的工作,形成本次初步设计。设计对桥墩具体形式的选择作为方案比选。

方案一:桥梁主墩采用富有一汽大众汽车文化的汽车轮毂。

方案二:桥梁主墩采用花瓶墩。

方案一:正立面效果图

方案一:背立面效果图

方案一:总体俯视效果图

方案二:正立面效果图

方案二:背立面效果图

方案二:总体俯视效果图 7.3 方案特点及比选

1.方案一:

从远处看立面非常简洁,非常符合一汽大众国际化的气质。晚上配合照明,用灯光引导视线,勾勒出整座桥梁纤细的外形,突出桥体的线性美感 ,一汽大众轮毂配合夜间灯光的衬托,中墩配以大众经典汽车轮毂,达到桥、人、车的完美统一,形成一道极富汽车文化特色鲜明靓丽的风景线,提醒路人已经到了一汽大众汽车城,令经过的人印象深刻流连忘返。

2.方案二:

该方案主桥中墩桥墩形式为花瓶墩,为目前城市中较常见的桥墩型式,设施完效果也挺漂亮,但跟整座桥所要营造的汽车文化氛围与周边环境融合方面效果逊色于方案一。

由于本天桥主要是为大众员工服务,方便员工快速便捷的从生活区到生产区,主要考虑一汽大众内部员工的方便,突出一汽大众的国际化汽车文化,综合两方案的优缺点,设计推荐方案一为推荐方案。

五、主要材料规格

1.混凝土

桩基础: C35水下混凝土 桥墩: C40

桥面铺装: C40防水混凝土、M7.5水泥砂浆结合层、仿花岗岩砖 承台: C35 承台垫层: C15 2.普通钢筋

普通钢筋必须符合“GB1499.1-2008”和“GB1499.2-2007”标准的各项规定。 3.钢材

主桥钢箱梁、梯道结构采用Q345C低合金钢,护栏、雨棚采用Q235B钢材。

六、存在问题及下一步工作建议

1、周边管线物探资料

项目实施前,建议建设单位与有关部门协商,提供桥位位置的最新地下管线物探资料,以确定桥位桩基的准确位置,确保项目的可实施性。

2、无障碍设施

按照现行规范需要设置无障碍设施以方便残疾人上下,本设计已设置人行盲道等无障碍设施,考虑到本人行天桥主要为一汽大众内部员工使用和电梯日常养护以及业主的意见,本设计暂未设置垂直电梯,是否设置还提请业主斟酌。

3、与项目相关的批复文件

南海区狮山镇虹岭路一汽大众人行天桥工程 建议建设单位与有关部门协商,提供本工程前期方案的批复,完善相关手续,确保项目的

顺利实施。

4、施工图阶段烦请业主提供与南侧停车楼二楼对接的相关资料,以便设计顺利开展下

一步工作。

- 11 - 14Q066-B000Q01


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