广东省高速公路设计标准化总体工作情况介绍资料模板课件.ppt

广东省高速公路设计标准化,总体工作情况介绍,广东省交通集团有限公司 李卫民二零一四年八月二十六日,目录,一、概述,为切实提高高速公路勘察设计水平，实现建管养一体化发展 施工的标准化须有设计标准化相适应省交通运输厅于2011年5月份委托省交通集团和省高速公路公司，依托潮惠、包茂项目全面开展高速公路设计标准化研究工作。,设计标准化工作在全国各省中尚属首次。为有效推进设计标准化工作，省交通厅成立了以贾绍明副厅长为组长的领导小组，下设工作组。省交通集团和高速公路公司联合多家设计、科研单位，抽调技术骨干组成工作组、设计组、科研组、咨询组，分工协作完成。共耗资四千多万元。,经过三年来的共同努力，在2012年首先编制了满足潮惠、包茂项目建设使用的首批标准图，并通过试验验证，2013年和2014年又扩充形成了广东省高速公路设计通用图和参考图；完成了广东省高速公路设计标准化管理办法、广东省高速公路设计标准化标准图体系 广东省高速公路工程设计标准化指南等一系列成果，交通厅陆续发布，已在省内几个新建项目推广应用。,同时作为设计标准化示范项目，潮惠、包茂项目积极将设计标准化成果全面应用到项目建设中，同时依据设计标准化理念，创新设计、灵活设计、精细设计，并积极创新施工工艺和方法，有效地深化了建管养一体化及设计标准化与施工标准化的无缝隙对接，取得了明显的社会经济效益。,二、历程回顾,1、序幕,2011年5月20日，在潮惠项目勘察设计合同签约仪式上，省交通运输厅组织召开高速公路设计标准化座谈会，提出以潮惠、包茂项目为示范工程开展设计标准化工作，由此拉开了历时3年的广东省高速公路设计标准化探索历程的大幕。,2011年12月，省交通运输厅召开广东省高速公路设计标准化研讨会，明确了开展设计标准化的重要性和必要性，提出依托潮惠项目开展试点工作，并逐步向全省高速公路项目推广。明确此次标准化设计与部颁通用不同，标准图部分原则上不允许变动，参考图可作适当调整,序幕,2012年6月，省交通运输厅以（粤交基20121088号）文，明确在潮惠、包茂项目全面开展设计标准化的试点工作,序幕,2012年8月广东省高速公路有限公司与设计标准化各参与单位签订协议。,序幕,2、组织架构,设计标准化管理的组织机构行业主管部门：省交通运输厅，组织开展单位：省交通集团有限公司，执行管理单位：省交通运输规划研究中心，国内几个最大的设计单位组成设计标准化成果编制单位国内各专业领军专家组成专家委员会负责成果审查。,组织机构,3、工作机制,由总体组牵头制定共性原则；通过广泛调研、对比分析现有国内外设计和研究成果，对关键技术问题开展专题研究；在此基础上编制单位编制技术成果、同时与其他编制单位交叉复核咨询；内部讨论审查与专家委员会审查结合进行；通过施工和试验验证技术成果。,是,否,4、广泛调研、对比分析与专题研究,广泛调研,2011年9月，到北京中铁工程设计咨询集团有限公司，调研铁路建设在标准化设计方面多年的研究和实践经验,2012年7月，召开设计标准化交流会，邀请质监站、检测单位及多个施工单位交流讨论施工中存在的设计问题。,2011年5月，到广乐高速调研施工标准化,2011年8月，到粤赣、开阳等高速公路管理养护单位，调研高速公路运营过程中的各种病害和安全问题,对比分析,调研、分析与专题,专题研究,在对国内外研究进行深入调研分析的基础上，针对常规设计汇总存在的质量通病，开展对桥梁上下部结构、涵洞（通道）、路基、隧道等成熟的技术、成功的经验和典型结构开展专题研究论证。,调研、分析与专题,5、编制与审查,经过两次管理工作会议，明确了由协调会对编制的标准成果进行讨论与内部审查，由专家委员会对标准图进行审查，协调会与专家审查会交叉进行的工作机制。,2012.6.25，广东省高速公路设计标准化管理工作会议,2012.8.17,广东省高速公路设计标准化管理工作第二次会议暨第一次专家委员会管理工作会议,协调会,协调会目前一共召开10次，主要检查和落实每次专家委员会审查意见，提出下次专家会的研讨议题，并对通用图中的主要技术指标和关键参数进行了多次反复的研究讨论和交叉复核审查，保证了研究成果的科学性和先进性。,编制与审查,专家委员会,专家委员会工作会议目前一共召开13次，先后审查了满足潮惠、包茂项目的第一批标准图、扩充形成满足全省的第二标准图以及设计标准化管理办法、设计标准化指南、设计标准化体系等一系列相关成果。,编制与审查,6、试验验证,为了保证设计标准化成果的合理性、可行性及先进性，采取试验的方法对设计中的关键技术问题进行研究，通过试验测试，确定最优的局部构造设置和合理的参数取值。,翼缘板钢筋三种连接方式对湿接缝受力性能的影响节段模型试验,结论：(1)正常使用荷载作用下，翼缘受力性能均能满足使用要求。(2)跨中开裂荷载、疲劳前后刚度变化量、破坏荷载及破坏模式无明显差异。(3)翼缘预制部分与湿接缝处后浇混凝土粘结强度低，导致模型梁整体刚度比理论弹模计算值低。,试验验证,上下绑扎,上下焊接,上焊接、下绑扎,空心板梁铰缝受力性能节段模型试验,结论：铰缝中的下缘钢筋是受拉的，铰缝粘结正常的模型有利于降低铰缝处水平钢筋应力。整体化层厚度越大，铰缝粘结正常模型中铰缝开裂可能性越小。其开裂前传递弯矩能力更强，其整体化层下缘受拉临界荷载更高。,试验验证,预制试验梁的极限承载能力试验验证,结论：30m箱梁、16m空心板、40m箱梁、30mT梁、40mT梁等五片试验梁在设计使用荷载下梁体具有足够的预应力储备，梁体的极限承载力能满足规范的要求，梁体延性较好，这说明该梁设计合理，配筋及构造满足设计的要求。,试验验证,三、主要成果,1、广东省高速公路设计标准化管理办法,规范广东省高速公路设计标准化的管理工作，指导设计标准化成果的推广运用，促进设计标准化工作持续有效开展。,2、广东省高速公路工程设计标准化指南,在设计标准化研究成果的基础上，针对广东省的区域特点，总结提出高速公路推行设计标准化在勘察、设计、路用材料、施工工艺、施工质量及检测要求等方面的技术指导建议。,3、广东省高速公路设计标准化标准图设计文件编制办法,对广东省高速公路工程施工图设计文件编制的组成、内容及设计深度提出要求，对文件图表格式等提出统一规范要求及建议。,4、标准图体系,由桥梁、涵洞、隧道等专业的通用图和参考图组成。,广东省高速公路常规桥梁设计标准图,现浇箱梁参考图,涵洞标准图,标准图体系,隧道标准图/参考图,标准图体系,5、标准图,第一批：适用于潮惠、包茂两个示范项目,第二批：适用于全省，共计250册。,6、广东省高速公路勘测管理规程,通过对勘测前期准备、质量、进度、安全与环境保护、初测、定测、勘测工作外业验收等研究，提出适合广东省特点的勘测管理规程。,7、广东省高速公路工程地质勘察管理规程,通过对市场准入、前期准备、质量、进度、安全与环境保护、一般勘察与不良地质勘察技术要求、勘察咨询、勘察监理等研究，提出适合广东省特点的工程地质勘察管理规程。,8、广东省公路工程施工图设计工程量总表（标准格式）编制指南,用以指导公路工程勘察设计和造价管理标准化工作，规范广东省公路工程施工图设计工程量编制，提高造价文件的编制质量和工作效率。,9、预应力混凝土预制梁技术条件,规定了新建高速公路后张法预应力混凝土预制梁的技术要求、主要试验方法、检验规则、标志与制造技术证明书、保管、运输、架设及保修期等内容，其成果已应用于标准图编制之中。,四、技术先进性,1、设计标准化理念,在标准图编制过程中，深入贯彻设计标准化中“安全至上”、“建管养一体化”、“全寿命周期设计”等设计理念，考虑社会与经济的发展、重视与施工标准化的衔接，处理好标准设计与灵活设计的关系，具有较好的社会、经济效益。,2、桥梁工程,桥梁工程标准图涵盖了预制小箱梁、T梁、空心板、现浇箱梁、下部构造和公用构造等所有结构，对桥梁结构尺寸、预应力钢束、钢筋构造等进行了统一、优化，提高桥梁工程的安全性和耐久性。,桥梁工程.共性原则,桥梁宽度：整体式桥梁上部结构宽度在外侧护栏处收窄25cm，分离式桥梁内外侧护栏处均收窄25cm，既实现了桥梁和路基防护栏处接顺统一，又节省了工程造价。同时在此基础上实现了不同车道数时梁体预制宽度的统一，方便施工。,桥梁工程.共性原则,汽车荷载和安全度：将汽车荷载提高系数取为1.01.3，其中30米跨径以下采用1.3；50米跨径以上采用1.0；30米50米之间采用线性内插，提高了结构的安全度。,桥梁工程.共性原则,温度荷载温度荷载采用包络设计，即计算不同桥面铺装种类和厚度下结构受力，按不利工况控制。,桥梁工程.共性原则,应力指标对结构计算的应力指标进行具体要求，如连续梁按后张法A类预应力混凝土构件设计，按全截面计算时，要求短期荷载组合下跨中下缘和支点上缘最小压应力不小于0.5MPa，支点下缘拉应力不超过-0.5MPa。,12m宽，4X20m箱梁长期效应组合最小正应力,桥梁工程.共性原则,耐久性设计按照公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范要求，适当增大了桥梁上、下部结构的混凝土标号和钢筋保护层厚度，提高了结构的耐久性。,桥梁工程.共性原则,钢筋保护层厚度,桥梁工程.共性原则,结构体系的选择 30m及以下跨径采用结构简支桥面连续，35m及以上跨径采用结构连续体系。普通钢筋 全面响应国家节能减排的号召，标准图设计中HRB335钢筋调整为HRB400，HPB235钢筋调整为HPB300；部分结构按照等强度替换原则，减少了钢筋用量；在设计图纸中解决普通钢筋和预应力位置冲突问题，避免现场施工时随意调整。支座除结构连续外，预制小箱梁、T梁和空心板都采用单支座。板式支座材料要求为氯丁橡胶（CR）；预埋钢板要求采用耐候钢。,桥梁工程.共性原则,桥梁工程.预制箱梁,结构尺寸跨中横隔板设置：30m及以下跨径不设置跨中横隔板，35m及以上跨径设置一道跨中横隔板。梁端底板优化：将20、25、30m小箱梁底板厚度改为300mm，35m、40m箱梁底板厚度改为360mm，钢束中心适当上抬，避免锚垫板与底板粗钢筋的干挠，并为千斤顶张拉留出空间。,修改前,修改后,桥梁工程.预制箱梁,钢束方面负弯矩钢束改用圆锚，且取消了腹板处的张拉槽口，钢束均在顶板上布置。,桥梁工程.预制箱梁,解决预应力和普通钢筋位置干扰问题通过适当移动顶板纵向钢筋的位置，避免与负弯矩钢束干扰，同时应负弯矩钢束改成圆锚，顶板有所加厚，给钢束和钢筋的连接提供更大空间。,优化前支点断面纵向钢筋布置,优化后支点断面纵向钢筋布置,底板钢束位置优化：适当内移底板钢束，避免在变厚段及支点附近与腹板箍筋位置冲突。,优化前支点断面,优化前跨中断面,优化后支点断面,桥梁工程.预制箱梁,普通钢筋底板箍筋优化：将底板上、下层横向钢筋改为闭合“箍筋”，确保底板横向钢筋的有效，从而增强底板横向抗裂性。,桥梁工程.预制箱梁,优化前,优化后,混凝土振捣问题的解决：配合耐久性设计要求，将净保护层改为30mm，分布钢筋放在箍筋内侧。外侧就有43mm的空间下混凝土，比原来（26mm）增加17mm的空间，有利于粗骨料的通过。,优化前,优化后,斜桥联端横梁箍筋优化：箍筋改为斜向布置，由于箍筋有混凝土包裹，对主筋的约束两者差别是不大的。,桥梁工程.预制箱梁,端横梁箍筋正布（原设计）,端横梁箍筋斜布（现设计）,桥梁工程.预制箱梁,施工方面端横梁采用二次浇筑，内模拆除更为方便，内模也就可以采用大块模板，保证箱梁浇筑质量。为避免室内混凝土浇筑不实影响横梁受力，采用顶板开槽浇筑梁端横梁混凝土。,桥梁工程.预制T梁,桥梁工程.预制T梁,一般构造跨中横隔板设置：20m及以下跨径设置一道跨中横隔板，25m及以上跨径设置3道跨中横隔板。顶板厚度：顶板厚度取为20cm，与08版通用图采用的顶板厚度为16cm相比增加25%，承受局部荷载能力也有较大提高。马蹄宽度：对于不同的桥梁跨径，本通用图的预制梁的马蹄宽度均统一采用了60cm，提高了T梁抗侧弯能力，增强了预制和安装时T梁稳定性。,普通钢筋腹板及马蹄钢筋的调整 修改钢筋形式，避免梁肋钢筋与预应力钢束的干扰。,桥梁工程.预制T梁,钢束 负弯矩钢束锚固采用设齿板锚固于顶板下缘的锚固方式；扁锚改为圆锚，方便施工，提高了施工质量。,正弯矩钢束取消钢束平弯，降低了T梁侧弯的风险；钢束最大规格为15-9，取消了08版通用图15-10、15-11、15-12三种大规格钢束，减少集中锚固，锚固区受力更均匀，也方便了施工。,桥梁工程.预制T梁,桥梁工程.预制空心板,一般构造优化结构尺寸和配筋，有效解决单板受力问题。（1）适当增大梁高：将10m、13m、16m预应力混凝土空心板的板高分别采用65cm、75cm、85cm，较08版部颁通用图板高增加了5cm。（2）整体化层加厚到15cm，加强整体化层横向钢筋，并布设两层钢筋网。（3）将腹板箍筋伸入整体化层，增强结构的整体性。（4）采用深铰缝设计，适当加大铰缝钢筋直径，铰缝混凝土采用微膨胀混凝土，并掺入钢纤维等加强材料，预防混凝土早期收缩裂缝的产生。铰缝与整体化层同时浇注。,08版通用图,本次标准图,桥梁工程.预制空心板,内外边板结构尺寸统一标准图设计统一了内外边板结构尺寸。,空心板内腔型式内模采用带倒角的箱型截面，并可采用钢模板，通过专业设计，便于拆模。,桥梁工程.现浇箱梁,桥梁工程.现浇箱梁,统一结构尺寸参考图设计梁高最低为1.4m；40m以下跨径采用等高度箱梁，50m跨采用变高度箱梁。主线桥的悬臂长度均采用2m，匝道桥8.5m路基采用1.75m，10.5m路基采用2.5m，12m、15.5m路基采用2m。悬臂根部尺寸统一采用450mm，悬臂端部尺寸均采用180mm；各路基宽度的单个箱室的宽度均不大于5.5m，顶板跨中厚度统一取为250mm，底板厚度统一为220m；各跨径箱梁腹板厚度（跨中）均采用450mm。,33.5m路基宽20+25+20m连续箱梁,桥梁工程.现浇箱梁,预应力钢束方面箱梁预应力钢束均采用通长束，钢束锚固在梁端，每腹板横向采用双排束。,普通钢筋方面箱梁预应力钢束均采用通长束，钢束锚固在梁端，每腹板横向采用双排束。,箱梁钢筋布置断面,钢束断面,桥梁工程.现浇箱梁,横梁钢筋布置横梁按双支点的简支梁进行计算配筋，横梁主筋采用28钢筋，焊接成钢筋骨架，原则尽量少用斜筋。,主线桥中横梁钢筋布置,桥梁工程.现浇箱梁,桥梁工程.下部结构,一般构造统一墩柱、桥台、盖梁尺寸；简化结构类型，墩高级差按10m控制，桩柱直径级差按0.2m控制，方面施工,桥梁工程.下部结构,桥台：采用肋式和柱式两种形式，且均按两肋（柱）设计。,桥台及伸缩缝防落物（改细部图）桥台背墙上宽下窄，伸缩缝位置临时铺设薄钢板，有效解决建筑废料跌落、积累。,3、涵洞工程,涵洞工程标准图涵盖了圆管涵、盖板涵、箱涵和拱涵等四种结构类型，主要针对涵洞结构形式、钢筋保护层厚度和地基承载力进行了统一及优化，提高了涵洞的耐久性。,涵洞工程,地基承载力：综合考虑填土和涵洞本身共同作用下地基和涵洞的稳定性，结论是：地基是稳定的，则涵洞就是稳定的，大幅降低基底承载力要求值。,土荷载考虑了垂直土压力增大系数K值，即马斯顿效应，提高了结构安全性。,4、隧道工程,隧道标准图涵盖了公用构造、建筑限界、内轮廓断面、衬砌结构、防排水以及预留预埋等专业，主要统一了隧道结构断面尺寸、提高了隧道防排水设计以及统一了预留预埋洞室的尺寸。,隧道工程,建筑界限及内轮廓典型断面,统一了隧道建筑限界及净空断面,隧道工程,隧道复合衬砌及防排水,隧道工程,隧道预留预埋对消防洞室、区域控制器和监控配电箱的预留洞室归类统一，明确了尺寸和接线方式灭火器预留洞室。根据隧道营运的经验，增加设计了手推车式灭火器预留洞室，使灭火器不再占用设备检修道。,隧道工程,隧道预留预埋隧道主体设计单位补充了预留预埋的结构设计预留洞室结构等强设计明确了紧急电话预留洞室采用小洞室的方案，改变了以往紧急电话洞室过大，对隧道结构造成影响的情况。明确了隧道内接地方案，设计中明确隧道接地的预留位置、间距等要求，明确了对没有二衬钢筋段的接地方式采用路面下预埋接地极的方案。,紧急电话预留洞室（放置有线广播功放）,二衬钢筋区段接地方案,5、收费广场、收费岛及相关设施,在大量调研的基础上，结合近期联网收费的规定，充分听取营运单位的意见，对收费广场的土建部分进行了整合设计。包括收费亭及其防护，收费岛、预埋管线、排水设施、标志、标线、护栏等。,五、展望设计标准化是一个常态化、需长期持续开展的一项工作。须根据开展的情况，逐步进行完善和提高如何处理好设计标准化和灵活设计的关系，须逐步积累经验。要积极探索设计标准化于施工标准化的无缝衔接继续对路基、路面、排水、边坡防护等标准化设计进行研究在设计标准化的基础上，按照设计标准化的理念，全面开展精细化设计。,谢谢！,广东省交通集团有限公司二零一四年八月,