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文档简介

1、说1. 设计范围本册图纸为杭州湾跨海大桥施工图第二卷北航道桥第一册总体设计,内容主要包括:地质剖面、平面、桥型总体布置、主要构件一般构造、施工流程及主要工程材料数量。交通工程、安全设施、桥梁景观、桥涵标及桥面系未包括在本册内。2. 设计依据杭州湾大桥工程设计第一合同段合同书(合同编号:HT-SJ-2001-01 )。杭州湾大桥初步设计文件及其补充文件。交通部交公路发 2003313 号文对杭州湾跨海大桥初步设计的批复。杭州湾大桥工程指挥部甬嘉桥指200342 号文。杭州湾跨海大桥有关专题研究成果。3. 设计规范3.1设计遵守的主要规范公路工程技术标准(JTJ 001-1997 )。公路工程抗震

2、设计规范(JTJ 004 1989 )。公路桥涵设计通用规范(JTJ 021 1989)。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ 023 1985)。公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024 1985)。公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025 1986)。公路工程结构可靠度设计统一标准(GB/T 502831999)。公路桥涵施工技术规范(JTJ 041 2000)。公路工程地质勘察规范(JTJ 064 1998)。明公路工程水文勘测设计规范(JTG 030 2002)。3.2设计参考的主要规范海港水文规范( JTJ 213 98)。海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTJ

3、 275 2000)。桥梁用结构钢(GB/T 714 2000 )。低合金结构钢( GB 159194)。港口工程混凝土设计规范(JTJ 267 98)。港口工程桩基工程规范(JTJ 254 98)。水运工程混凝土施工规范(JTJ 268 96)。水运工程混凝土质量控制标准(JTJ 269 96)。公路桥梁抗风设计指南。 日本本州四国联络桥抗风设计基准及说明(1976年参照标准)。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2003 报批稿)。公路工程技术标准(JTG B01-2003)。4. 主要技术标准根据交通部交公路发 2003313 号文对杭州湾跨海大桥的批复意见,主要技术

4、指标如下:桥梁等级:全线采用双向六车道高速公路标准建设。计算行车速度:100km/h 。桥面宽度: 33m (不含锚索区),见图1。护紧行路 中路行紧护急央急停车缘 分缘车停栏车隔车栏带道带 带带道带3300503253×37550 200 503×3753255022-可编辑修改 -注:图中单位为cm。图 1 桥梁宽度设计荷载:汽车 超 20 级,挂车 120。最大纵坡: 2.8%。桥面横坡: 2%。设计洪水频率: 1/300 。结构设计基准期:100 年。抗风设计标准:运营阶段设计重现期 100 年, V10(1/100 ) =39m/s;施工阶段设计重现期 30 年,

5、 V10(1/30 )=34.8m/s 。通航标准:通航净高按设计最高通航水位5.19m(1985 国家高程基准)起算,主通航孔按 3.5万吨级海轮标准及建设深水港条件设计,主通航孔通航净宽325m,净高 47m;边通航孔按 1000 吨级海轮标准设计,边通航孔通航净宽110m,净高 28m。地震基本烈度为 度。船舶撞击力船舶撞击力表表 1撞击速船撞力( MN)通 航 孔代 表 船度(m/s)横桥向顺桥向主通航孔5000t 多用途船4.030.015.0边通航孔1000t 沿海货轮4.09.44.7其它指标均按交通部部颁公路工程技术标准(JTG B01-2003)执行。5 水文、地质。5.1水

6、文潮汐特征杭州湾属强潮河口,潮汐类型为不规则半日浅海潮,并有明显的日潮不等现象。北航道桥潮汐特征值可根据附近乍浦水文站长期验潮资料以及 2000 年 9 月和 1999 年56 月桥区短期验潮资料进行分析,成果详见表 2(潮位基准面采用 1985 国家高程基准)。潮汐特征值表 2项目乍浦郑家埭实测最高潮位( m)5.544.904.104.94发生日期1997.8.19实测最低潮位(m)-4.01-2.97-2.96-3.0发生日期1930.9.24平均高潮位(m)2.523.312.953.33平均低潮位( m)-2.12-2.00-2.19-2.02最大潮差( m)7.577.446.98

7、7.4发生日期1962.8.2最小潮差( m)2.393.52.39发生日期平均潮差( m)4.655.305.135.32平均涨潮历时5:275:225:195:23平均落潮历时6:597:017:066:59设计水位设计年极值高水位表 3频 率 P(%)0.33125102050重 现 期( a. )30010050201052潮 位 (m)6.155.805.555.305.054.784.42设计年极值低水位 (m)表 4频 率 P(%)9998重 现 期( a. )10050潮 位 (m)-3.58-3.56-可编辑修改 -设计高、低水位表 5设计高水位(高潮累积频率10)3.54m

8、设计低水位(低潮累积频率90)-2.75m设计流速桥位各水文测点涨、落潮垂线平均最大流速单位( m/s)表 6重现期乍浦站潮差垂线平均最大流速垂线号(年)(m)200120023008.4Vf1.982.68V2.772.02e1008.2Vf1.932.62V2.701.97e207.8Vf1.852.50Ve2.561.88可能最大流速 V2.512.81注: Vf 涨潮流速, Ve落潮流速设计波要素设计波要素表 7重现期( a. )方位H ( m)H ( m)H ( m)T (s)1%4%13%NE5.404.653.817.36ENE6.275.444.538.04300E5.154.

9、433.627.16ESE5.314.573.747.25SE5.124.413.607.15NE4.994.283.507.04ENE5.985.174.307.85100E4.824.143.386.94ESE4.974.273.497.04SE4.774.093.346.83NE4.273.662.986.5220ENE5.314.883.797.36。E4.293.682.996.52ESE4.313.713.036.53SE4.273.652.976.51注:计算水位的重现期与波浪相同。桥墩冲刷计算北航道桥过渡墩冲刷计算和试验成果表表 8冲刷前高程一般冲刷河床演变局部冲刷冲刷后高程桥

10、墩类型计算条件(m)(m)(m)(m)(m)方法一:公路工程水文勘测设计规范B8( B13)300 年一遇风暴潮-12.377.6-26.9方法二: NHI 桥墩冲刷评价手册(美国)B8( B13)300 年一遇风暴潮-12.30.978.4-28.6方法三:桥墩冲刷模型试验(河口所)B8( B13)300 年一遇风暴潮-12.317.3-29.6北航道桥辅助墩冲刷计算和试验成果表表 9冲刷前高程一般冲刷河床演变局部冲刷冲刷后高程桥墩类型计算条件(m)(m)(m)(m)(m)方法一:公路工程水文勘测设计规范B9( B12)300 年一遇风暴潮-12.378.3-27.6方法二: NHI 桥墩冲

11、刷评价手册(美国)B9( B12)300 年一遇风暴潮-12.30.979.6-29.8方法三:桥墩冲刷模型试验(河口所)B9( B12)300 年一遇风暴潮-12.319-31.3北航道桥索塔墩冲刷计算和试验成果表表 10桥墩类型计算条件冲刷前高程一般冲刷河床演变局部冲刷冲刷后高程(m)(m)(m)(m)(m)方法一:公路工程水文勘测设计规范B10( B11)300 年一遇风暴潮-12.3710.8-30.1方法二: NHI 桥墩冲刷评价手册(美国)B10( B11)300 年一遇风暴潮-12.30.9714.9-35.1-可编辑修改 -方法三:桥墩冲刷模型试验(河口所)B10( B11)3

12、00 年一遇风暴潮-12.321.8-34.1注:由于理论计算的冲刷值比试验值略小,设计值偏安全地以桥墩局部冲刷模型试验结果控制。5.2工程地质北航道桥工程区段为K52+069.000K52+977.000。桥位区段表层为亚砂土,厚度为1.3 6.6m。其下由上至下分布土层如下:1 层亚砂土:饱和,软塑,厚度 3.50 8.85m。层淤泥质亚粘土:饱和,流塑,局部软塑,厚度1.60 11.50m。 1 层淤泥质粘土:饱和,流塑,局部软塑,厚度 3.40 9.40m。 2 层粘土:饱和,软塑,厚度 6.35m。1 层粘性土:以亚粘土为主,局部为粘土,饱和,软塑,土质较均匀,厚度0.80 10.1

13、0m。2 层亚砂土:饱和,软塑硬塑,微具层理,厚度1.30 11.60m。 3 层亚粘土:饱和,硬塑,厚度 2.80 13.10m。 3 透 层亚砂土、粉砂:饱和,亚砂土软塑,粉砂中密,局部为亚粘土,厚度1.50 13.70m。层亚粘土:饱和,硬塑,局部软塑,厚度2.60 6.15m。 1 层亚砂土:饱和,硬塑或密实,厚度 4.90 25.40m。 1 夹 层亚粘土:饱和,软塑,厚度 5.10 12.50m。11 层亚粘土:饱和,软塑,局部硬塑,厚度3.20 6.10m。 21 层亚粘土、粘土:饱和,软塑,厚度 6.10 10.45m。 22 层粘土、亚粘土:饱和,软塑,厚度 2.40 15.

14、80m。透 层亚砂土、粉砂:饱和,硬塑或密实,厚度1.60 7.90m。层中细砂:饱和,密实,厚度4.0015.95m。层粘性土:饱和,硬塑,厚度5.2016.40m。夹 层粉细砂:饱和,密实,厚度4.307.80m。11粉细砂:饱和,密实,厚度1.3016.00m。层夹 层亚粘土:饱和,硬塑,厚度3.5012.20m。1112亚粘土:饱和,硬塑,厚度0.904.70m。层13中细砂:饱和,密实,厚度7.4010.80m。层层硬塑的粘性土、 11层灰黄色密实粉细砂、 11夹 层硬塑亚粘土,层位分布稳定。均是理想的桩基持力层。各层土的力学性能参数见表11。北航道桥各土层力学性能参数表表 11地基

15、土容钻孔桩沉桩层号岩 性许承载力桩周土极桩端极限桩周土极限 0限摩阻力承载力摩阻力(kPa)()R(kPa)()ikPaikPa1亚砂土1203035淤泥质亚粘土902530透亚砂土12030401淤泥质粘土8025302粘土8030401粘性土18045552亚砂土20050603粘性土1904555透亚砂土1604050粘性土27565751亚砂土、粉砂245654500701夹亚粘土160455511亚粘土、亚砂21050601土2粘土2004525005522亚粘土23050270060细砂、中砂26075450085粘土、亚粘土35080450090夹粉细砂2607550008511

16、粉砂、细砂32090650010011粘土38580630095夹12亚粘土、粘土410100640012013中细砂45010080001205.3水文地质桥位区勘探深度范围内的地下水主要为第四系松散岩类孔隙水。按埋深条件可分-可编辑修改 -为潜水、微承压水及承压水。潜水:主要分布于海底表层,含水介质为亚砂土。微承压水:主要分布于埋深30m左右的土层中,含水介质为亚砂土、粉砂。第一层承压水:埋深50m左右,含水介质为亚砂土、粉细砂。第二层承压水:埋深80m左右,含水介质为中粗砂。根据海水及浅层地下水分析结果和公路工程地质勘察规范( JTJ064-98 )判定:地下水对混凝土无腐蚀性,海水对混

17、凝土具弱腐蚀性。6 主要材料及性能6.1普通钢筋采用 级钢筋(公称直径小于 12mm)和 级或 级钢筋(公称直径大于等于12mm)三种, 级钢筋必须符合国家标准( GB13013)的有关规定, 级、 级钢筋必须符合国家标准( GB1499 98)的有关规定。 级钢筋抗拉设计强度 Rg=240MPa,抗压设计强度 Ry=240MPa,标准强度 Rgb=240MPa,弹性模量 Eg=2.1 ×105MPa。 级钢筋抗拉设计强 度 Rg=340MPa,抗 压设计强 度 Ry=340MPa,标 准强度 Rgb=340MPa,弹性 模量 Eg=2.0 ×105MPa。 级钢筋抗拉设计

18、强度 Rg=380MPa,抗压设计强度 Ry =380MPa,标准强度 Rgb=380MPa,弹性模量 Eg=2.0 ×105MPa。6.2环氧树脂涂层钢筋环氧树脂涂层钢筋应符合现行行业标准环氧树脂涂层钢筋(JD 3042-1997 )和杭州湾跨海大桥施工技术规范专用条款的规定6.3普通钢材采用 Q235-A、Q345-C、D 和 Q390-D,必须符合国家标准( GB/T159194)的有关规定, Q235-A 屈服强度为 235MPa,抗拉强度 375MPa,弹性模量 Eg=2.1 ×105MPa; Q345-C 屈服强度为 345MPa,抗拉强度 470MPa,弹性模

19、量 Eg=2.1 ×105MPa; Q390-D 屈服强度为 390MPa,抗拉强度 490MPa,弹性模量 Eg=2.1 ×105MPa。6.4螺栓。高强度螺栓应符合GB 1228-91 的要求,螺母应符合GB 1229-91 的要求,垫圈应符合 GB 123091 的要求。普通螺栓的材料应符合GB 700 88 或 GB 3077 88 的要求。6.5 耳板材料耳板材料采用高强度结构钢,其各项性能指标应满足表12、表 13 的要求。化学成分( Wt%)表 12CSiMnPSCuNiCrMoB0.160.60 0.15 0.40 0.40 0.15 0.551.500.0

20、20.0150.501.500.800.600.005力学性能表 13屈服强度抗拉强度延伸率冷弯试验冲击试验取样方向180°Akvsb5试验温度MPaMPa%d=2a取样方向J横向 665 760 16完好常温纵向 47-20 27销接连接件采用 ZG35CrMo,性能指标应符合YB/T 036.3-92 的要求;销轴材料采用 40Cr,性能指标应符合 GB 3077-88 的要求。耳板销孔衬套材料采用SF-1(钢背塑料三层复合轴承材料),主要物理机械性能应满足表 14 的要求。SF-1 材料的物理机械性能表 14项目SF-1最大抗压强度( MPa)280使用温度( )-150 +2

21、70线膨胀系数( 1/ )3×10-5导热系数( Cal/seccm )0.1摩擦系数 值0.05 0.1 (动)、 0.1 0.15 (静)6.6焊接材料-可编辑修改 -。焊接材料应结合焊接工艺,通过焊接工艺评定试验进行选择,保证焊缝性能不低于母材,工艺简单,焊接变形小,所选焊条、焊剂、焊丝均应符合相应国家标准的要求。CO2气体保护焊的气体纯度应大于99.5% 。6.7斜拉索钢丝、锚具及斜拉索防护材料斜拉索采用直径为7mm的高强度低松弛镀锌钢丝,应符合GB5223-85及表 15要求。冷铸锚锚杯及螺母采用 40Cr,坯件为锻件,符合 GB 3077-88要求。斜拉索用高强钢丝技术要

22、求表 15序号项目技术指标1公称直径7.0 ( +0.08,-0.02 )mm2圆度 0.04mm3横截面积238.48mm4抗拉强度 1670MPa5屈服强度 1410MPa6延伸率4.0% ( L=250mm)7弹性模量(1.95 2.10 )×105MPa8反复弯曲 4 次( R=20mm)9卷绕3d×8 圈10松弛 2.5% (0.7G.U.T.S,1000h,20 )11疲劳应力幅360MPa(上限应力 0.45 ,N=2×106次)b12锌层单位质量 300g/m 213锌层附着性5d×2 圈,不起层,不剥离14硫酸铜试验5 次(每次 1mi

23、n)15伸直性:弦与弧(弦长)的最大自然矢高15mm1000mm16自由圈升高度 0.15m斜拉索外包高密度聚乙烯材料应符合表16、表 17 的技术要求。内层黑色高密度聚乙烯材料技术要求表 16序号项目技术指标1密度0.942 0.978g/cm 22熔融指数 0.2g/10min3拉伸强度 20MPa4断裂伸长率 600%5邵氏硬度 606维卡软化点 1157脆化温度-70 8冲击强度2 25kJ/m9耐热应力开裂 96h10耐环境应力裂性IU Igcpalco 630 1500h11碳黑含量2.3 ±0.3%12碳黑粒度 20m碳黑分散度13色谱法 4000显微镜法合格100 1

24、68 小时空气箱老化14拉伸强度保留率 85%断裂伸长率保留率 85%外层黑色高密度聚乙烯材料技术要求表 17序号项目技术指标1密度0.942 0.978g/cm 22熔融指数 0.45g/10min3拉伸强度 20MPa4断裂伸长率 600%5邵氏硬度 60-可编辑修改 -6维卡软化点1107脆化温度-70 8冲击强度 25kJ/m 29耐热应力开裂 96h10耐环境应力裂性 IU Igcpalco 6301500h100 168 小时空气箱老化11拉伸强度保留率 85%断裂伸长率保留率 85%12耐光色牢度 7 级6.8混凝土承台采用 C30混凝土、桩基础采用 C30水下混凝土、承台封底混

25、凝土采用 C20水下混凝土,墩身采用 C40混凝土,索塔采用 C50混凝土,其技术标准应符合交通部部颁标准的有关规定。混凝土按海工防腐混凝土配置,混凝土用水泥、砂、石料避免采用可能发生碱集料反应的材料。6.9预应力钢绞线索塔横梁预应力采用15-22 钢绞线,上塔柱斜拉索锚固区环向预应力采用15-12 钢绞线。预应力钢绞线技术标准应符合ASTM A416-98、 270级的规定,公称直径为15.24mm,标准强度为 1860MPa,计算弹性模量为1.95 ×105MPa,锚具采用 15-22 、15-12型,包括锚垫板、锚头、夹片和螺旋筋等均采用相应的配套产品,其产品质量应符合设计要求

26、。预应力材料应严格检验并符合有关标准。6.10钢筋连接器直径大于或等于 25mm的钢筋采用机械连接方式接长,其中桩基钢筋笼接长采用钢筋冷挤压套筒或镦粗直螺纹套筒;承台、墩身、索塔采用镦粗直螺纹套筒连接;接头等级为级,其技术标准应符合 JGJ 107-2003 和JGJ 108-96 的有关规定。6.11钢筋焊网防裂钢筋网采用直径为 5mm间距为 10×10cm的带肋钢筋焊网,产品应符合YB/T 076-1995的有关规定。7 设计要点。7.1过渡墩墩身及基础设计B8、B13号墩为过渡墩,承台采用水流适应性强的圆形分离式承台,B8号墩承台顶面设计标高为2.0m, B13号墩承台顶面设计

27、标高为3.0m, B8、 B13号墩承台直径均为13.0m,厚度为 4.0m,每个承台下设 4根直径为 2.5m,护筒直径为 2.8m的钻孔灌注桩,每个过渡墩下共设8根钻孔灌注桩, B8号基础桩长为 95m, B13号基础桩长为 96m,B8、B13号墩基桩底标高为-97m;桩底进入 土层平均深度分别为6m和 12m。为了增强下部构造的景观效果,墩身采用矩形圆倒角断面分离式薄壁墩,墩身上部尺寸为6.25m(横桥向) ×5.88m(顺桥向),下部尺寸为6.25m(横桥向) ×4.0m(顺桥向), B8号墩高为 45.535m(主桥侧)、 45.169m(引桥侧); B13号墩

28、高为 44.535m(主桥侧)、44.169m(引桥侧);墩身除上部6m段顺桥向呈曲线变化,余均为直线变化。为确保承台及墩身的耐久性,在承台中及墩身浪溅区(标高 +10.2m以下)使用环氧树脂涂层钢筋并根据试验使用钢筋阻锈剂。7.2辅助墩墩身及基础设计B9、B12号墩为辅助墩,均考虑船撞力的作用。承台采用水流适应性强的圆形分离式承台,承台顶面设计标高为 4.0m,承台直径均为 17.0m,厚度为 4.0m,每个承台下设7根直径为 2.5m,护筒直径为 2.8m的钻孔灌注桩,每个辅助墩下共设 14根钻孔灌注桩,B9、B12号基础平均桩长分别为 85m、90m,桩底标高分别为 -85m、-90m;

29、桩底分别进入 、土层平均深度为 11m和 1.3m。为了增强下部构造的景观效果,墩身采用矩形圆倒角断面分离式薄壁墩,墩身尺寸为 6.25m(横桥向) ×4.0m(顺桥向), B9 、B12号墩高均为 45.502m;墩身由上至下均为直线变化。为确保承台及墩身的耐久性,在承台中及墩身浪溅区(标高 +10.2m以下)使用环氧树脂涂层钢筋并根据试验使用钢筋阻锈剂。7.3索塔墩基础设计B10、B11号墩基础为主塔基础,根据受力需要,一个基础下设26根直径为 2.8m、护筒直径为 3.1m的钻孔灌注桩。基础平均桩长为125m,桩底标高为 -125.8m,桩底进入11 土层深度平均为3.0m。承

30、台是基础的重要组成部分,承台为48.5 ×23.7 ×6m的六边形圆倒角整体式承台,承台顶面标高为5.2m,底面标高为 -0.8m ;同时为使塔柱底部荷载-可编辑修改 -均匀地传递到承台,改善索塔根部受力,承台上部设置塔座,塔座为圆端台,其上部尺寸为 33.5 ×15m,下部尺寸为 38.5 ×20m,厚 2.5m。7.4索塔设计采用钻石型空间索塔。塔柱底面高程为7.700m,塔顶高程为 186.500m,索塔总高度为 178.800m。索塔包括塔柱、横梁以及索塔附属设施(索塔区临时支座、索塔内爬梯、电梯、防雷系统、景观照明、航空障碍灯等预埋件)。索塔的

31、整体造型以及各部分的断面形式既考虑了受力要求,又考虑了景观的要求,同时尽可能方便施工。通过空间及平面分析计算,在动、静载作用下,索塔结构满足受力及稳定性要求。下、中塔柱为普通钢筋混凝土结构,上塔柱为加预应力的钢与混凝土混合结构,横梁为预应力混凝土结构。塔柱设计下塔柱从塔柱底至中、下塔柱转折点的高度为 40.225m,中塔柱从中、下塔柱转折点至中、上塔柱转折点(塔柱交汇点,标高 143.425m)的高度为 95.5m,上塔柱从中、上塔柱转折点至塔冠底的高度为 38.075m。下塔柱横桥向外侧面的斜率为 1/3.888 ,内侧面的斜率为1/3.258 ;中塔柱横桥向外侧面的斜率为1/5.9 ,内侧

32、面的斜率为 1/6.289 ;上塔柱下部为直线变化段,斜率同中塔柱,上塔柱上部为曲线变化段,横桥向外侧面曲线半径为 100m,内侧面曲线半径为 150m,上塔柱中间为斜拉索钢锚箱,钢锚箱横桥向宽 2.5m,顺桥向宽 6.0m,高 34.475m;索塔顺桥向的斜率为 1/93.946 。为增加索塔景观效果,索塔顶部设置塔冠,高 5.0m,竖直设置。塔冠、塔柱采用空心薄壁断面:塔冠横桥向尺寸为3.5m,顺桥向尺寸为 6.0m,壁厚 0.5m;上塔柱断面尺寸由 6.0m×6.5m向下渐变至 6.811m(顺桥向) ×15.317m(横桥向),壁厚为 1.2m(顺桥向)和 0.8m

33、(横桥向);中塔柱断面尺寸由6.811 m (顺桥向) ×4.472m(横桥向)向下渐变至8.844m(顺桥向)×5.5m(横桥向),壁厚为0.8m;下塔柱断面尺寸由8.844m(顺桥向) ×5.5m(横桥向)向下渐变至9.7m( 顺桥向) ×7.5m( 横桥向 ), 壁厚为 1.0m。由于塔柱受力较为复杂,塔柱在下横梁处设计成实心段,在横梁处、人洞及塔柱交汇处等受力较大的区段设置加厚段,塔底设置8m实心。段。塔柱横桥向外侧壁设置 160×6.2mm的PVC管作为通风管;下塔柱 160×6.2mm的 PVC 通风管兼作为通水管。斜拉索

34、通过钢锚箱锚固于上塔柱上。为平衡斜拉索的水平分力和增强混凝土塔柱与钢锚箱连接,在上塔柱斜拉索锚固区内配置了 15-12 环向预应力钢束,预应力管道采用 91×15mm的塑料波纹管、真空压浆工艺。由于环向预应力钢束曲率半径很小,为防止混凝土劈裂,弯曲钢束沿径向设置防劈钢筋。塔柱竖向配置 32 的束筋和单筋,水平配置 16的箍筋和 12钢筋。塔柱钢筋外加设一层直径为 5mm间距为 10×10cm的带肋钢筋焊网,以增强混凝土表面抗裂性能。为保证索塔结构的耐久性,下塔柱 +10.2m标高以下以及塔座、承台钢筋均采用外加电流阴极防护措施。塔柱中的劲性骨架由施工单位根据施工方案及刚度要

35、求设置,并经设计、监理确认。本图按每立方混凝土 35公斤钢材估算用钢量。钢锚箱设计钢锚箱为斜拉索锚固结构,设置于上塔柱中间,其断面尺寸为 6.0m(顺桥向)× 2.5m (横桥向),共分为 14节,每节高度因索距、斜拉索角度和为保证顺桥向拉索锚固点等高而不同,最小节段高 1.85m,最大节段高 4.2m,为了控制吊装重量,除钢锚箱沿横桥向等分为两半外,钢锚箱顺桥向壁板上下缘不与混凝土接触的区域适当挖空。为改善钢锚箱的受力和减小变形,钢锚箱顺桥向每节段中间沿竖向设置加劲板。钢锚箱总高度为 33.975m。钢锚箱为箱形结构,其构件主要有:壁板、支承板、中间加劲板、支承加劲板(竖向加劲板、

36、端封板和中部加劲板)、锚垫板、锚板、环向预应力钢束管、工作平台和钢锚箱支承钢框架。其中顺桥向侧壁板、支承板、锚垫板和支承板端封板厚为 40mm,横桥向侧壁板、顺桥向中间加劲板厚为30mm,支承板竖向加劲板厚为 36mm,和中部加劲板厚为20mm,锚板厚为 80mm,工作平台钢板厚为10mm。锚箱壁板与混凝土连接构件主要为剪力钉,剪力钉规格为22× 200mm,其标准间距为100(水平方向)× 120 mm(垂直方向)。钢锚箱底部通过预埋支承钢框架与其下部混凝土实施可靠连接。第一节钢锚箱与支承钢框架以及每节钢锚箱的两半间采用高强螺栓连接,钢锚箱各板件元和钢锚箱横桥向壁板以及顺

37、桥向壁板与混凝土接触的区域采用焊接连接。钢锚箱钢材采用 Q390-D。钢锚箱防腐方案见表 18。钢锚箱防腐方案表18涂层道数干膜厚度( m)-可编辑修改 -锌加280环氧云铁中间漆180氟碳树脂面漆280表面处理必须达到 GB8923标准 Sa2.5级要求。横梁设计根据受力需要,索塔设置一道箱形断面横梁。横梁长度为36.69m,断面尺寸为8.5m(宽度) ×7.0m(高度),腹板及顶、底板厚为 0.8m,其内设有三道 0.7m厚的隔板。横梁为预应力混凝土结构,横梁共设置了 42束15-22 预应力钢束。为满足塔柱与横梁间受力要求,横梁的纵向钢筋均锚固于塔柱内,预应力钢束锚固于塔柱的外

38、侧,采用塑料波纹管、真空辅助压浆工艺。为避免预应力锚具布置切断塔柱钢筋、劲性骨架及景观需要,本设计采用深埋锚工艺。7.5上部结构设计主梁梁段划分斜拉桥主梁受力复杂,安装难度大,根据受力情况、运输设备、起重能力、桥位自然条件及架设工期等因素,并考虑到安装起吊能力,全桥钢箱梁划分为九类(AI )67 个梁段进行架设安装。 A 梁段 48 个,梁段长 15m,最大吊装重量约 2584kN,B 梁段 4 个,梁段长 15m,吊装重量约 2647kN, C 梁段 4 个,梁段长 8.75m,吊装重量约1664kN,D 梁段 2 个,梁段长 6.5m,吊装重量约 1938kN, E 梁段 2 个,为次边跨

39、合拢段,理论梁段长 7.5m,其最终长度需视合拢时具体情况确定,吊装重量约 1362kN, F 梁段 2 个,梁段长 8.75m,吊装重量约 2042kN, G 梁段 2 个,梁段长 13.75m,吊装重量约 2548kN,H梁段 2 个,梁段长 7.15m,吊装重量约 1627kN, I 梁段 1 个,为中跨合拢段,其最终长度需视合拢时具体情况确定,最大吊装重量约842kN。 钢箱梁的竖曲线通过主梁顶、底板张口大小不同来实现。 钢箱梁分节段在工厂制造,驳船运输至桥位,现场吊装、焊接成桥。钢箱梁采用桥面吊机四点平衡起吊,至安装位置后利用临时匹配件与已有梁段临时连接,精确定位后完成顶板 U 肋高

40、强螺栓施拧,并完成除顶板 U 肋外的全截面焊接,第一次张拉该梁段斜拉索,吊机前移,吊装下一梁段,第二次张拉斜拉索。 主梁自塔处向两边悬臂拼装,最大双悬臂长达到147m,在架设期间应采取相应。的措施,以保证施工过程的安全。钢箱梁是由桥面顶板、底板、边纵腹板、中纵腹板、横隔板、耳板、风嘴等组成的单箱五室薄壁结构。桥面顶板为正交异性板,根据面板受力不同采用不同板厚,横桥向除 20mm厚板与其相接板( 14mm板厚)上缘齐平外,其它板件均为板下缘齐平;顺桥向板件下缘齐平;底板顺桥向不同板厚相接保证上缘齐平;边纵腹板是箱体中最直接承受传递斜拉索索力的构件,应重点保证板件及焊缝质量;桥面吊机支撑在中纵腹板

41、与横隔板相交处,桥面吊机设计时应注意与之匹配,并根据吊机的形式确定后,应对前支点的局部加强设计,以免桥面板局部出现压屈现象;横隔板主要提供横桥向刚度,以防畸变变形,同时为正交异性板提供支撑。横隔板竖向由三块板组成,上、下连接板分别与顶、底板单元一同组装以保证加工过程中板的刚度,对接式横隔板整体性好,受力好,用于受力较大处(在竖向支座和临时固结处),搭接式横隔板虽易于装配,但其整体性、受力等较对接式横隔板差,用于受力较小的地方;风嘴为抗风需要所设,不参与箱体受力,风嘴面板、上下斜板由外挂于边纵腹板的小隔板支撑,风嘴下斜板与钢箱梁斜腹板不焊接,通过环氧树脂嵌缝。斜拉索为主梁的直接支撑体系,主梁所承

42、受的恒载、活载均要通过斜拉索传至桥塔,为保证斜拉索具有足够的安全性、耐久性,本桥斜拉索设计选用工厂生产的挤包双层 PE 护层的扭绞型成品拉索。根据受力大小,本桥斜拉索共分六类,钢丝根数分别为 109、 139、151、163、 187、199 丝。最大索长 248.180m(B14 号索,型号为 7-199),重 14.916 吨,斜拉索制造商应制定完备的工艺细则,采用先进工艺、设备,加强质量管理,保证成品质量。斜拉索在钢箱梁上的锚固采用耳板销接连接方式,该部位质量的好坏直接关系到大桥的成败,因此应重点保证该结构的质量。所有耳板构件应作 Z 向超声波探伤,使用时应使钢板的轧制方向与主要受力方向

43、一致。锚固耳板与钢箱梁边纵腹板结合面的摩擦系数必须大于 0.45 。销接连接件为铸件,应全部进行二级探伤。在进行精加工之前,先通过喷砂检查,若发现严重缺陷应报废处理。连接件表面清洁度必须达到 Sa3.0 级,除销孔外均喷铝处理。腹板上螺栓孔用密封胶密封,耳板外用密封垫圈密封,以防水汽侵入钢箱梁内-可编辑修改 -。部。 为确保在正常运营情况下B8、 B9、 B12、B13 号墩处支座不出现拉力,在B8(B13)、 B9( B12)号墩附近分别在 11m、21.25m 范围的钢箱梁内采用混凝土预制块压重,为便于人工搬运,混凝土预制块按一层铺于钢板焊成的格框内,以便预制压重块处的抽湿和检修。 钢箱梁

44、主要采用桥面吊机吊装,钢箱梁吊装采用四个吊点,吊点可用来调整梁段斜率。桥面吊机在箱梁上的支撑点均应在中纵腹板与横隔板的交点上,即横桥向两支点的间距应为 17m,顺桥向前后支点的应为间距 15m。8施工要点施工工艺及质量检验应按公路桥涵施工技术规范(JTJ 041 2000)和公路工程质量检验评定标准( JTJ 071 94)实施。8.1桩基施工首先搭设施工平台,安装钢护筒定位架,并插打钢护筒。 钻孔采用反循环钻机成孔,为加快施工进度,建议采用性能可靠的大直径钻机。由于地质条件较差,为避免发生塌孔、缩孔现象,应采用高性能优质泥浆进行钻孔护壁,并建议采用淡水泥浆。 成孔后进行清孔,孔底沉淀物厚度不

45、大于 20cm。成孔后应及时吊放钢筋笼,进行桩身混凝土浇筑,防止长时间浸泡塌孔、泥浆沉淀而降低地基承载力。钻孔桩中心位置偏差不大于5.0cm,孔径不小于设计桩径,倾斜度不大于桩长的1/150 ,钢护筒倾斜度不大于 1/200 。 施工过程中如发现实际地质情况与钻探资料不一致,应按实际地质情况调整桩长。对全部桩基采用超声波检验法进行桩基质量检验,对检测结果有疑问,则须作 “钻孔取芯 ”检查。群桩基础在承台底面处的群桩中心偏差不得大于5cm。根据试桩结果确定桩底压浆技术参数及压浆管路设置。8.2承台(塔座)施工承台采用钢套箱施工。首先在岸上或驳船上制作钢套箱,船运至施工现场,拆除承台处影响吊箱安装的施工工作平台和钢管桩。在钢护筒上安装吊杆支撑牛腿和吊杆,利用浮吊吊装钢套箱,下放钢套箱。钢套箱下沉至设计标高。利用低潮位焊接封底混凝土内护筒壁抗剪牛腿,堵漏,浇注封底混凝土。钢套箱内抽

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