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文檔簡介

1、上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案說明書第五章表 5-1-1a.橋式布置本方案采用跨徑為 80+103+380+103+80m 的雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋(見圖 5.1-2),全長 746m,半漂浮體系,扇形索布置。橋面寬度 32m(包括兩側(cè) 3.1m 的索錨區(qū)及 1.9m 的導流板),梁上標準索距 12m,塔上標準索距 1.5m。注:表中所列數(shù)值為結(jié)構(gòu)僅在集卡活載作用下的結(jié)果從表 5-1-1 中可以看出,對采用單孔雙向通航的主跨 380 米的斜拉橋,邊跨輔助墩對提高結(jié)構(gòu)的體系剛度、減小梁、塔受力作用非常顯著,對在集卡荷載作用下方案是否成立起決定性的作用。對單孔單向通航的三塔斜拉橋,由

2、于邊跨跨徑需與引橋匹配而不宜再加設(shè)輔助墩,致使結(jié)構(gòu)的體系剛度較小,無論是鋼箱梁方案、還是混方案,均很難實現(xiàn)。因此在圖 5.1-2考慮主通航孔方案時,橋梁的體系剛度大小是一個關(guān)鍵因素。b.主梁綜合考慮上述因素,本次方案征集階段,主航道橋?qū)σ韵滤姆N橋型方案進行綜合比較:主梁為閉合的鋼箱梁,斷面為流線型的扁平箱,3.2m。橫隔板間距 4m。主梁自重雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋;較輕,為保證主梁的抗風穩(wěn)定性,主梁兩側(cè)設(shè)導流板(即風嘴)。雙塔面預應力混斜拉橋;c.主塔三塔面預應力混部分斜拉橋。主塔為鋼筋混塔,外形為寶瓶型,塔140.2m;橋面以上103m。塔柱為雙預應力混連續(xù)。柱式,其上設(shè)三道橫梁相連,下橫梁

3、8m,兩道上橫梁4m。為方便施工,下橫梁以512橋型方案比選上兩塔柱的向保持一致,即順橋6.0m,橫橋3.5m。下橫梁以下至承臺頂1上部結(jié)構(gòu)比選方案部分為下塔柱,受力較大,塔柱斷面加大,塔底順橋8m,橫橋5m,主塔混凝為方便四種橋型方案上部結(jié)構(gòu)性、合理性的綜合比較,避免基礎(chǔ)形式不同影響上土為 C50 級。部結(jié)構(gòu)的取舍,上部結(jié)構(gòu)比選四種不同的橋型結(jié)構(gòu)均選擇同一種基礎(chǔ)形式,即選擇d.斜2.5m 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)進行設(shè)計比選。斜采用扇形密索布置,距 12m,塔上索距 1.5m,斜采用7mm 平行鋼絲(1)雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋索,鋼絲的標準強度為 Rb = 1670MPa 。斜雙層 PE 護套,外層

4、PE 的顏色可根據(jù)景觀要y52方案中跨撓度比主塔根彎矩(Mmax、Mmin): t.m主梁下緣的最大應力幅(Mpa)邊跨背索應力幅(Mpa)邊塔中塔邊跨中跨A1/60031.822.8352B1/9571516.5175C1/283D1/44399108229E1/3709209151329F1/69820.114.5266上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案說明書第五章求確定。斜與主梁的錨固采用銷鉸式,塔上直接錨固在塔壁上。錨具采用冷鑄錨。減振b.主梁設(shè)備采用阻尼橡膠減振圈減振。本方案最大1637,最小737。主梁采用倒梯形箱截面展翅梁構(gòu)造,3.8m。頂寬 28m,底寬 6m。斷面為

5、三室e.基礎(chǔ)截面,兩側(cè)懸臂板長 4.5m。橫梁間距 3m,有索處兩邊室橫梁厚度 22cm,中室因錨固斜基礎(chǔ)采用2.5m 鉆孔樁,每個塔柱基礎(chǔ)共 26 根樁,樁長 110m;承臺長 35.85m,寬28.0m,的需要,厚度增加至 36cm,無索橫梁厚度均為 22cm。主梁混為 C60 級。厚 5.5m,另設(shè) 2.5m 厚塔座。c.主塔f.施工主塔為提籃式的倒 Y 形塔,為 140.2m,橋面以上103m。主塔倒 Y 形塔柱順橋基礎(chǔ)采用鉆孔樁,插打鋼護筒進行鉆孔施工;承臺采用吊箱圍堰施工,主塔采用常規(guī)7m,兩斜腿部分橫橋4m,截面為,壁0.8m 和 1.0m,上塔柱根據(jù)受方法翻模爬升施工,主塔分段

6、澆注。主塔及基礎(chǔ)均采用現(xiàn)澆施工,因此,須設(shè)置水上混力及景觀需要,橫度為8m,上塔柱主要錨固斜,截面為三室,中室錨固壁厚工廠。1.2m,厚 0.6m,0.8m 和 0.5m。下塔柱為整體斷面,順橋向為 7m,鋼箱梁采用工廠預制,預制長度 12m,駁船就位,橋面吊機吊裝的施工方法,塔墩、橫向為倒梯形,底寬 24m,頂寬 31m,主塔混為 C50 級。輔助墩及處節(jié)段采用浮吊吊裝施工。d.斜斜采用扇形密索布置,距 6m,塔上索距 1.5m,斜采用7mm 平行鋼絲(2)雙塔面預應力混梁斜拉橋索,鋼絲的標準強度為 Rb = 1670MPa 。斜雙層 PE 護套,外層 PE 的顏色可根據(jù)景觀要a.橋式布置y

7、求確定。錨具采用冷鑄錨。減振設(shè)備采用阻尼橡膠減振圈減振。最大1877,最小索本方案采用跨徑為 80+103+380+103+80m 的雙塔面混斜拉橋(見圖 5.1-3),全為 917。長 746m。半漂浮體系,扇形索布置。橋面寬 28m,用分隔斜錨固區(qū)。e.基礎(chǔ)梁上標準索距 6m,塔上標準索距 1.5m。基礎(chǔ)為鉆孔樁,樁徑 2.5m,每個塔柱基礎(chǔ)共 29 根樁,樁長 110m,承臺長 42.1m,寬26.2m,厚 5.5m,另設(shè) 2.5m 厚塔座。f.施工主塔及基礎(chǔ)施工同方案(一)鋼箱梁斜拉橋。塔墩附近 28m 長的采用支架現(xiàn)澆,其它部位主梁采用預制場預制,預制節(jié)段長 3m,寬 26.5m,預

8、制梁吊段重量在 200t 以內(nèi),及輔助墩頂附近主采用浮吊吊裝,其余預制節(jié)段采用船,橋面吊機吊裝。節(jié)段吊裝就位后利用環(huán)氧樹脂膠拼。主梁拼裝完成后,滯后 30m 現(xiàn)澆兩側(cè) 0.75m 懸臂板。(3)預應力混分斜拉橋a.橋式布置本方案跨度布置為 111+222+222+111m,全長 666m(見圖 5.1-4)。距 6m,塔上圖 5.1-353上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案說明書第五章索距 0.8m。斜上以的形式穿過,兩端錨固在主間箱室內(nèi)。塔墩梁固結(jié)體系。寬 26.6m,厚 5.5m,另設(shè) 2.5m 厚塔座,中墩基礎(chǔ)共 26 根樁,樁長 95m,承臺長 35.85m,寬21.85m,

9、厚 5.5m,另設(shè) 2.5m 厚塔座。f.施工主墩與基礎(chǔ)施工同前。塔墩附近主梁采用支架現(xiàn)澆,其它部位主梁采用預制場預制,預制節(jié)段長一般為 3m,寬 28m,船到位后,利用橋面吊機吊裝施工,環(huán)氧樹脂膠拼。(4)預應力混連續(xù)a.橋式布置本方案跨度布置為 111+222+222+111m,全長 666m(見圖 5.1-5)。橫向布置為兩幅,同兩端引橋協(xié)調(diào)一致。圖 5.1-4b.主墩b.主梁主墩式雙薄壁墩,墩中心距為 8m,墩壁3m,墩寬 6m,墩高 37m。主梁類似于連續(xù),為變,但變高范圍在沿塔墩中心線對稱 31.5m 以內(nèi),其余部分為等。等為 4m,變化部分由 4m 變至 7m,按圓弧曲線變化。箱

10、梁頂寬28m,底寬等部分為 16.3m,變部分由 16.3m 變至 14m。等底寬 14m。箱內(nèi)每隔3m 設(shè)一橫隔板,橫隔板厚 0.22m,有斜索的地方中間箱室內(nèi)局部加厚至 0.36m。主梁混為 C50 級。c.主塔塔墩采用實心式雙薄壁墩,墩中心距 7.5m,墩壁1.6m,橫橋向墩寬 14m。墩頂設(shè)一實體段局部受力狀況。塔柱與墩、梁固結(jié)起來。塔柱橫橋2m,縱橋向底寬 6.5m,頂部根據(jù)景觀需要而變化。塔、墩混為C50 級。d.斜圖 5.1-5斜采用高強平行鋼絞線索,有利于單束穿過主塔鞍座。鋼絞線索標準強度為c.主梁Rb= 1770MPa 。均采用同一截面型號的鋼絞線索,每一根斜61 束15 鋼

11、絞線組y主梁在跨中及端支點處4.5m,為中孔跨徑的 1/49.33,在主墩處11m,為中孔成。跨徑的 1/20.18以二次拋物線過渡由墩頂 4.65m 變至跨中 6.05m,頂寬 13.4m,e.基礎(chǔ)頂板厚 0.25m,底板厚 0.351.2m,腹板厚 0.380.8m。基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁,樁徑2.5m,兩個塔墩基礎(chǔ)每個32 根樁,樁長95m,承臺長48.4m,d.基礎(chǔ)54上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案說明書第五章基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁,樁徑 2.5m。兩個基礎(chǔ)每個 36 根樁,樁長 95m,承臺長 42.1m,采用懸臂拼裝,由于較高,吊重較大,吊高較高,施工機具要求較高,且由于頂板負彎

12、寬 34.35m,厚 5.5m,另設(shè) 2.5m 厚塔座。中墩基礎(chǔ)共 28 根樁,樁長 95m,承臺長 35.85m,矩索較多,穿索費時,預制塊預應力管道精度要求高;同時,連續(xù)由于較笨重,寬 21.85m,厚 5.5m,另設(shè) 2.5m 厚塔座。景觀效果。e.施工對四種橋型方案進行綜合比較后(比較表見表 5-1-2),推薦主航道橋上部結(jié)構(gòu)為雙塔墩身與基礎(chǔ)施工同前。主梁采用掛藍懸澆施工。面預應力混斜拉橋。2上部結(jié)構(gòu)綜合比選主航道橋距蘆潮港新海堤約 14km,橋下要求有較高的通航,同時撞設(shè)計的要求也高,方案征集階段考慮四種橋型方案:80+103+380+103+80m的雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋;80+1

13、03+380+103+80m 雙塔面混梁斜拉橋;111+222+222+111m 三塔面預應力混部分斜拉橋;111+222+222+111m 混連續(xù)橋。四種橋型方案均滿足主航道的通航要求,具有結(jié)構(gòu)新穎,技術(shù)先進,施工工藝成熟,安全可靠的特點,四種橋型方案均采用現(xiàn)代化的施工技術(shù),是能適應橋位環(huán)境的橋型方案。鋼箱梁斜拉橋主梁采用封閉式的扁平鋼箱梁,流線型好,抗風性能優(yōu)越,整體性強,采用工廠制作現(xiàn)場組拼,質(zhì)量容易得到保證,施工速度快。主塔外型優(yōu)美,景觀效果好。基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,工藝成熟。施工工期較快,其缺點是造價較高,后期養(yǎng)護維修費用高。面預應力混斜拉橋主梁流線型好,抗風性能優(yōu)越,主梁采用節(jié)段預制

14、拼裝,施工中的受力方式和后的受力方式一樣,可以節(jié)約材料。主梁利用場地預制,質(zhì)量容易得到保證。主塔外型優(yōu)美簡潔,景觀效果最好,施工速度較快,后期養(yǎng)護維修少,造價較低。三塔預應力混部分斜拉橋受力特性介于連續(xù)和斜拉橋之間,它既具有連續(xù)剛度大,整體性好,又具有斜拉橋主度相對較小,主梁受彎受剪較小的特點。但與固結(jié)的主塔侵占橋面空間且與 DN500 過橋水管有礙是其不足。同時,部分斜拉橋既有斜拉橋及橋的優(yōu)點,又有兩者的缺點,如方案主度變化,施工、制作難度較斜拉橋大,有與無施工工藝不盡相同,且斜索維護工作量較橋大。預應力混連續(xù)具有結(jié)構(gòu)受力明確,后總體剛度大,養(yǎng)護、維修費用低等優(yōu)點。但本橋主跨達 222m,施

15、工時如果采用掛籃懸澆,則海上混澆筑工作量大;如果55上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章主航道橋上部結(jié)構(gòu)方案綜合比較表表 5-1-2注:1.數(shù)量已計入上部結(jié)構(gòu)。2. 第(三)、(四)方案橋長比第(一)、(二)方案短 80m,同等比較時前者增加一孔 80m 連續(xù)梁,工程數(shù)量未列,但建內(nèi)已計入。56大橋勘測設(shè)計院體方案形式雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋雙塔面混梁斜拉橋三塔面部分斜拉橋連續(xù)橋式結(jié)構(gòu)簡圖跨徑和結(jié)構(gòu)型式80+103+380+103+80m雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋80+103+380+103+80m雙塔面混斜拉橋111+222+222+111m三塔面預應力砼部分斜拉橋111+222+2

16、22+111m 混連續(xù)工程數(shù)量上部結(jié)構(gòu)混(m3)13200295002168727388預應力鋼筋和鋼絞線(t)16040200470319503210776鋼材和鋼筋(t)10620178224042258032533526斜(t)6501470592下部結(jié)構(gòu)混(m3)54582606386298470528鋼材(t)1450157418612033鋼筋(t)3606401041734807建()45158396143579538236技術(shù)難度及可行性同類型橋已建多座,技術(shù)成熟可行國內(nèi)外已建許多同類型橋,技術(shù)成熟可行類似結(jié)構(gòu)已建多座,設(shè)計施工、技術(shù)可行設(shè)計施工經(jīng)驗成熟可靠,技術(shù)可行。施工施工

17、方法基礎(chǔ)、承臺及主塔現(xiàn)澆,鋼箱預制拼裝下部結(jié)構(gòu)及主塔現(xiàn)澆,主梁預制拼裝主塔采用現(xiàn)場澆注施工,主梁采用節(jié)段預制懸臂拼裝主梁采用懸澆施工風險較小,采用懸拼施工,機具要求較高施工適應性能適應海洋施工快速便捷要求能適應海洋施工快速便捷的要求能適應海洋施工快速便捷的要求懸澆施工速度慢,不適應海洋施工快速便捷的要求施工難度主梁施工可避開臺風影響,施工難度小施工周期較短,工序較簡單,主梁施工可避開臺風期主梁懸拼施工基本同正常斜拉橋懸拼施工, 國內(nèi)已有經(jīng)驗,施工難度較小上部結(jié)構(gòu)施工要求高,預應力鋼,穿索及壓漿均有難度施工速度施工速度快施工速度較快施工速度較快采用懸澆施工,工序較多,速度慢養(yǎng)護維修難易使用一定年

18、限后換索處理,鋼箱梁期養(yǎng)護,養(yǎng)護工作量大使用一定年限后僅需進行換索處理,養(yǎng)護維修量少。使用一定年限后僅需進行換索處理,養(yǎng)護維修量少后期養(yǎng)護維修工作量小景觀效果主梁結(jié)構(gòu)輕盈,主塔外型變化較多,雙面索視覺上會發(fā)生重疊現(xiàn)象主梁流線型好,主塔外型優(yōu)美,面視覺效果好,橋式與周圍相協(xié)調(diào)水中設(shè)三個,經(jīng)過造型處理后形成獨特的景觀梁較高,景觀效果差實施率同類型橋修建較多,主梁安裝可避開臺風影響, 實施率高國內(nèi)已建主跨 348m 的面斜拉橋, 國外已建主跨 510m 的面斜拉橋可能性大采用懸澆可能性大綜合評述及推薦意見四種橋型方案技術(shù)上均可行,相比較而言雙塔面混斜拉橋技術(shù)先進,主梁采用封閉流線型箱梁,主塔采用提籃

19、式倒 Y 形塔,外形優(yōu)美,單面索視覺效果好,橋型與周圍景觀協(xié)調(diào)性好,后期養(yǎng)護維修少,施工速度較快,造價較低,380m 主跨對通航適應性好,有較大發(fā)展?jié)摿Γ虼耍扑]主航道橋為雙塔面混斜拉橋。上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章3主橋下部結(jié)構(gòu)比選為地質(zhì)性質(zhì)較差的淤泥及淤泥質(zhì)粘土,吸泥下沉時易造成大量翻砂,致使沉井偏移,施工期斜拉橋主塔墩位處水深約 11m,工程地質(zhì)條件較差,覆蓋層較厚。塔墩基礎(chǔ)承受主墩傳難以,故不作進一步研究。來的巨大荷載,可供選擇的基礎(chǔ)形式主要有以下幾種:兩種基礎(chǔ)形式布置見圖 5.1-6。(1)預應力管樁基礎(chǔ)(2)大直徑樁基礎(chǔ)(3)大直徑鉆孔樁基礎(chǔ)(4)沉井基礎(chǔ)預

20、應力管樁入土較深,豎向承載力較大,并可作成斜樁,具有一定的抵抗水平荷載的能力。但由于受到施工工藝等方面的限制,國內(nèi)預應力管樁的樁徑一般不超過 1.2m,單樁剛度小,承載能力受到限制。主塔墩基礎(chǔ)除承受很大的垂直荷載外還需抵抗巨大的水平荷載,如采用此類基礎(chǔ)形式則需較多的樁以抵抗巨大的水平力,且需降低承臺標高以盡量減小樁的自由長度,其不利影響亦很明顯的。由于樁數(shù)較多,基礎(chǔ)平面龐大,工程數(shù)量增加,同時也加劇河床的沖刷,承臺降低,給基礎(chǔ)施工帶來諸多。經(jīng)過計算分析,主航道主塔墩基礎(chǔ)采用 180 根1.2m 預應力管樁仍然不能滿足結(jié)構(gòu)要求,故不作進一步研究。大直徑樁入土深,樁身承載力高,并可做成斜樁,抵抗水

21、平荷載的能力較強。圖 5-1-6樁身自重小,施工方便迅速,現(xiàn)場作業(yè)少,施工質(zhì)量易于,適于軟土地基。但其用鋼量很大,造價高昂,性較差,同時考慮到橋位處特殊的環(huán)境條件,大直徑樁主塔墩基礎(chǔ)方案比較表表 5-1-3防腐較。大直徑鉆孔樁是目前國內(nèi)外深水橋梁所普遍采用的一種基礎(chǔ)形式。其設(shè)計、施工工藝均已較成熟,單樁承載力大,抵抗水平荷載的能力強,基礎(chǔ)平面較小,有效承載能力高。鉆孔樁的另一個突出特點是其適應性強,可用于各種復雜不良地質(zhì)條件,且樁長適應范圍廣,施工質(zhì)量較易。沉井基礎(chǔ)剛度大,結(jié)構(gòu)安全可靠,施工需要的機械設(shè)備少,承受水平荷載能力強。特別適用于基礎(chǔ)承受水平力大,河流沖刷小、覆蓋層較薄、持力層埋深較淺

22、的地質(zhì)條件。一般下沉深度在 30m 左右。而本橋主塔墩處覆蓋層厚,持力層埋藏較深,沖刷較大。根據(jù)計算,沉井高度需 65m 左右,下沉有一定。沉井基礎(chǔ)需在水上接高,需配備大噸位起吊設(shè)備。施工工期因地質(zhì)條件不同有很大差異,下沉受不可預見因素影響較多。墩位處覆蓋層57大橋勘測設(shè)計院體80x1.5m樁29x2.5m 鉆孔樁工程量砼(m3)1957045120鋼材(t)109401200鋼筋(t)13902884工期較短較長施工難度施工難度小,但受到環(huán)境因素影響較大一般對水流河床影響較小較小建()88818565上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章綜上所述,下部結(jié)構(gòu)推薦采用2.5m 鉆孔樁

23、基礎(chǔ)。業(yè),避免了增加臨時預應力束的措施。及輔助墩頂附近一定范圍內(nèi)主梁設(shè)有壓重,以解主塔墩基礎(chǔ)采用29 根2.5m 的鉆孔樁布置,最小樁中心距為6.25m。樁長110m,決運營期及輔助墩負反力問題。入土深約 98m。承臺平面為 42.1026.20m,高度為 5.5m,另設(shè) 2.5m 厚塔座,塔座頂高程為+5.5m,高于平均位。同時為能有效地分解船撞力,將承臺上、下游兩側(cè)做端形,周邊倒以圓角。輔助墩基礎(chǔ)采用 10根2.5m 的鉆孔樁,布置,樁長 100m,承臺平面為23.75x15.6m,四周倒角,承臺頂高程為+5.5m,厚 5.5m。設(shè)計同引橋 80m 跨高橋墩。513推薦橋型方案綜述主航道橋

24、經(jīng)過對四種橋型方案進行綜合比較后,按“、安全、美觀、實用”的原則推薦采塔面預應力混斜拉橋,本橋型方案橋式布置和施工安排如下:a.橋跨布置圖 5.1-7主滿足通航要求,通航凈寬 300m,凈高 35m,通航水位 3.48m。主塔墩承臺外側(cè)設(shè)防撞消能設(shè)施,防撞結(jié)構(gòu)順橋30.2m,主通航凈寬考慮一定的富余量,故確定主通航孔跨徑為 380m。兩邊孔跨度布置需配合主跨綜合考慮結(jié)構(gòu)力學性能、施工條件、與鄰跨協(xié)調(diào)性等因素。如前所述,邊跨需設(shè)置輔助墩才能滿足在集裝箱拖掛重車作用下橋系剛度要求,若邊跨設(shè)輔助墩布置成 50+140m 再配合適當?shù)男辈贾茫瑒t結(jié)構(gòu)受力性能最優(yōu),但50m 跨主梁與相鄰孔跨不協(xié)調(diào),上也無

25、大的優(yōu)勢。經(jīng)綜合考慮確定邊跨跨度為 80+103m。因此,主航道橋橋跨布置為 80+103+380+103+80m。b.主梁斷面布置主梁采用倒梯形箱截面展翅梁結(jié)構(gòu)(見圖 5.1-7),橋面寬 28m,3.8m,面斜拉橋需要主梁有較大的抗扭剛度以滿足結(jié)構(gòu)抗風要求及使用要求,故主梁采用相對較大的梁高,且能與相鄰非通航孔高墩區(qū) 80m 連續(xù)梁匹配、協(xié)調(diào)。距為 6m,橫梁間距為3m。預制節(jié)段長為 3m,吊重可在 200 噸以內(nèi)。為方便及吊裝作業(yè),主梁采用面布置,斜布置在,充分利用了分隔帶,而無需因錨固增加主梁寬度。主梁橫圖 5.1-8向呈三角形與橫向受力相適應,從而節(jié)省材料。主梁吊裝時的吊點布置在橋中

26、線附近,主梁c.主塔吊裝時的受力模式,同狀態(tài)的受力模式一致,可以充分利用橫向預應力進行吊裝作主塔采用倒 Y 形塔,140.2m,橋面以上103m,較高,外形剛勁挺拔。為58大橋勘測設(shè)計院體上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章適應面斜錨固的需要,上塔柱收縮成一個,為三室截面,錨固室在中室,土。錨固壁厚 1.2m,錨固采用外凸齒塊形,采用三室截面綜合考慮上塔柱受力及景觀需要。主2主塔施工塔結(jié)構(gòu)型式見圖 5.1-8在承臺頂面上主梁外側(cè)安裝一臺塔式吊機作為塔柱施工起重設(shè)備。主塔采用翻模施工。d.斜主塔施工部分:下塔柱、下橫塔柱和上塔柱(斜錨固區(qū))。斜采用高強度鍍鋅平行鋼絲束,冷鑄錨,鋼絲

27、標準強度 Rb = 1670MPa 。最大下塔柱采用承臺上拼裝支架進行施工,支架作為塔柱施工的腳手,采用翻模方式分節(jié)y完成下塔柱施工。2117,重量約 11 噸。下橫梁施工在下塔柱施工支架上分兩次完成混灌注。e.基礎(chǔ)中塔柱采用斜爬模方式分節(jié)段灌注混,兩塔柱間設(shè)置支撐架。主塔墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,樁徑 2.5m,樁數(shù) 29 根。上塔柱采用爬模方式分節(jié)段灌注混,此段為斜錨固區(qū),塔柱內(nèi)設(shè)置勁性骨架f.同類橋梁實例用來固定和調(diào)整斜導管。面斜拉橋具有成設(shè)計施工驗驗。國內(nèi)外均有的示例。如淇澳大橋,3上部結(jié)構(gòu)施工宜昌夷陵長江大橋以及的鶴見道橋等。淇澳大橋為主跨 320m 的雙塔面混a.零號節(jié)段施工斜拉橋,橋

28、面寬 33m,3.69m。夷陵長江大橋為主跨 348+348m 的三塔面混斜拉零號節(jié)段長 28m,在支架上現(xiàn)澆,現(xiàn)澆支架可利用灌注下橫梁的支架。橋,橋面寬 23m,3m,鶴見道橋為 255+510+255m 雙塔面鋼箱梁斜拉橋,橋面b.主預制寬 38m,4m。主航道橋共 229 個預制節(jié)段,預制節(jié)段除頂節(jié)段長 3.3m 外,其余長 3.0m,節(jié)段重514推薦橋型施工方案在 200t 以內(nèi),制梁場內(nèi)設(shè)置兩個短線法臺座,單個節(jié)段制造周期為 3 天。1下部結(jié)構(gòu)施工c.主梁拼裝a.基礎(chǔ)施工及輔助墩頂附近主采用浮吊吊裝,其余預制節(jié)段采用船,橋面吊首先施工兩個主塔墩基礎(chǔ),每個主塔墩基礎(chǔ) 29 根2.5m

29、鉆孔樁,設(shè)置水上鉆孔工作平機吊裝。節(jié)段吊裝就位后利用環(huán)氧樹脂膠拼。主梁拼裝完成后,滯后 30m 現(xiàn)澆兩側(cè) 0.75m臺,平臺基礎(chǔ)采用0.9m樁,打樁船插打。平臺施工完成后,用浮吊和振動打樁機插懸臂板。打 2.7m 的鋼護筒,采用反循環(huán)法。用水上混工廠生產(chǎn)混。兩個輔助墩基礎(chǔ)為2.5m 鉆孔樁,每墩 10 根,在主塔墩施工完成后,安排兩臺鉆機同時施工。施工同引橋 80m 跨高墩。52輔助航道橋b.承臺及墩身施工521橋型方案構(gòu)思主塔墩承臺為現(xiàn)澆鋼筋混結(jié)構(gòu)為 42.1026.25.5m,采用吊箱圍堰法施工,1決定輔助航道橋橋型方案的主要因素有:混由水上工廠生產(chǎn)。承臺混分二次澆注。輔助墩承臺也采用吊箱

30、圍堰法施工,其施通航要求:方案征集文件中提供的資料,輔助航道既可采用單孔雙向通航方案,工方法同主塔墩承臺一樣;承臺施工,在承臺上搭設(shè)腳手架,翻模分節(jié)段澆注墩身混凝59大橋勘測設(shè)計院體上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章也可采用單孔單向通航方案。采用單孔單向通航方式,設(shè)兩個通航孔,每個通航孔通航凈寬技術(shù)成熟,結(jié)構(gòu)形式、施工方法可選擇的范圍大,但 220m 左右的跨度對斜拉橋而言偏小,100m,考慮基礎(chǔ)及防撞設(shè)施所占的空間,其主跨不宜小于 140m;采用單孔雙向通航方案時,從而削弱了其競爭力;部分斜拉橋性能介于連續(xù)梁與斜拉橋之間,合理的構(gòu)思可以綜合兩者通航孔凈寬 180m,考慮基礎(chǔ)及

31、防撞設(shè)施所占的空間,其主跨跨度不宜小于 200m,邊跨跨度的優(yōu)點,避免其不足之處,但與固結(jié)的主塔侵占橋面空間且與 DN500 過橋水管有礙是其根據(jù)結(jié)構(gòu)需要和整體協(xié)調(diào)確定。通航凈高 24m,不設(shè)副通航孔。不足。輔助航道橋橋型,需通過合理性、施工難易程度、對集卡荷載的適應性、施工工考慮船撞結(jié)構(gòu)的影響:方案征集文件中提供的輔助航道主通航孔代表船為 1000期等多方面的綜合比選確定。噸級沿海船舶,橫橋撞力為 940t,順橋向為 470t。本階段為了對連續(xù)、斜拉橋等橋型結(jié)構(gòu)的合理性、性進行較準確的比較,結(jié)輔助航道主通航孔中心線離北岸均約 6km,海底設(shè)有馬跡山動力電纜。該處南、北側(cè)合輔助航道具體自然條件

32、,對 80+140+140+80m 預應力砼連續(xù)、80+140+220m索大范圍內(nèi)水深均在 10m 以上。面預應力砼斜拉橋、110+220+110m 雙塔面預應力砼部分斜拉橋、110+220+110m 預應力橋位處航道穩(wěn)定,河床地面地勢平坦,床面沖刷比較穩(wěn)定。砼連續(xù)四種橋型方案,進行深入研究,詳細比選。橋位處地質(zhì)條件較差,覆蓋層較厚,基巖埋深在-210m 左右。522橋型方案比選2結(jié)合輔助航道橋本身的自然特點及跨海大橋的具體工程特點并綜合考慮上述因1上部結(jié)構(gòu)比選方案素,制訂輔助航道橋橋型方案的選擇原則如下:為方便四種橋型方案上部結(jié)構(gòu)性、合理性的綜合比較,避免基礎(chǔ)形式不同影響上全面貫徹“實用、安

33、全、美觀”的技術(shù)方針。部結(jié)構(gòu)的取舍,上部結(jié)構(gòu)比選四種不同的橋型結(jié)構(gòu)均選擇同一種基礎(chǔ)形式,即選擇盡量減少海上施工的工作量,特別是減少海上砼澆筑的工作量,將工廠化的預制拼2.5m 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。裝方案作為橋型方案選擇、研究的重點。(1)主跨 140m 預應力混連續(xù)考慮到大橋處于海洋環(huán)境中,且離北岸陸地距離較近,大橋應盡量采用整體性能好,a.橋式布置耐腐蝕性強,養(yǎng)護維修方便的結(jié)構(gòu)。本方案跨度布置為 80+140+140+80m,全長 440m(見圖 5.2-1)。橫向布置為兩幅,同兩橋型方案與大橋總體布置相協(xié)調(diào),施工方法與相適應而無需特殊設(shè)施。端引橋協(xié)調(diào)一致。兩個 140 m 的主孔,滿足單孔單向

34、通航要求。3橋跨布置及方案構(gòu)思綜合考慮上述因素,橋跨布置在滿足通航條件、防撞設(shè)施及寬度、結(jié)構(gòu)跨度的合理配比等條件下,從提高橋梁結(jié)構(gòu)安全性的角度出發(fā),通航孔徑適當放大,并能在有效主橋規(guī)模情況下,單孔雙向通航方案主孔跨徑宜在 220m 左右,單孔單向通航方案主孔跨徑宜在 140m 左右。適合于 140220m 跨度的橋梁型式有多種,如斜拉橋、部分斜拉橋、橋、拱橋、桁梁橋等等。拱橋雖然有較好的景觀效果,但施工繁瑣,海上的施工設(shè)備及臨時設(shè)施要求較多;桁梁橋雖然架設(shè)方便,但性能較差,景觀效果也不太好,因此不適合于本工程特點。連續(xù)梁()橋,技術(shù)成熟,施工也較為方便,140m 左右的跨度是較合理的跨度,但

35、220m 左右的跨度略顯偏大,且設(shè)計活載大,影響了其優(yōu)勢的發(fā)揮;斜拉橋圖 5.2-1510大橋勘測設(shè)計院體上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章b.主墩b.主梁主墩為矩形單壁墩,橫截面6x4m,墩壁厚度 0.60.8m,平均墩高 29m。主梁采用倒梯形箱截面展翅梁構(gòu)造,3.8m。頂寬 28m,底寬 6m。斷面為三室c.主梁截面,兩側(cè)懸臂板長 4.5m。橫梁間距 3m,有索處兩邊室橫梁厚度 22cm,中室因錨固斜主梁在跨中及端支點處4.0m,為中孔跨徑的 1/35,在主墩處8.0m,為中孔跨的需要,厚度增加至 36cm,無索橫梁厚度均為 22cm。主梁混為 C50 級。徑的 1/17

36、.5,以二次拋物線過渡。箱梁為截面,頂板13.4m,頂板懸臂c.主塔3.2m,頂板厚度 0.25m。斜腹板,1:6.425,厚度 0.5m;底版厚度 0.20.7m。主梁混主塔為提籃式的倒 Y 形塔,為 132.2m,橋面以上103m。主塔倒 Y 形塔柱順橋為 C50 級。7m,兩斜腿部分橫橋4m,截面為,壁0.8m 和 1.0m,上塔柱橫d.基礎(chǔ)度為 8m。下塔柱為整體斷面,順橋向為 7m,橫向為倒梯形,底寬 24m,頂寬 31m,主塔基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁,樁徑 2.5m,三個主墩基礎(chǔ)每個 13 根樁,樁長 110m,承臺長 30.0m,混為 C50 級。寬 15.6m,厚 5.5m。d.斜e.

37、施工斜采用扇形密索布置,距 6m,塔上索距 1.5m,斜采用7mm 平行鋼絲索,鋼絲的標準強度為 Rb = 1670MPa 。斜主塔及基礎(chǔ)施工同前。雙層 PE 護套,外層 PE 的顏色可根據(jù)景觀要y主梁除 0 號節(jié)段現(xiàn)澆外,其余節(jié)為預制拼裝。求確定。錨具采用冷鑄錨。減振設(shè)備采用阻尼橡膠減振圈減振。最大1877,最小索(2)索面預應力混斜拉橋為 917。a.橋式布置e.基礎(chǔ)本方案跨度布置為 80+140+220m,全長 440m(見圖 5-2-2)。主梁28m,梁上標準基礎(chǔ)為鉆孔樁,樁徑 2.5m,塔柱基礎(chǔ)共 22 根樁,樁長 110m,承臺長 35.85m,寬 21.85m,索距為 6m,塔上

38、索距 1.5m。厚 5.5m,另設(shè) 2.5m 厚塔座。f.施工主塔及基礎(chǔ)施工同前。塔墩附近 28m 長的采用支架現(xiàn)澆,其它部位主梁采用預制場預制,預制節(jié)段長 3m,寬 26.5m,預制梁吊段重量在 200t 以內(nèi)。及輔助墩頂附近主采用浮吊吊裝,其余預制節(jié)段采用船,橋面吊機吊裝。節(jié)段吊裝就位后利用環(huán)氧樹脂膠拼。主梁拼裝完成后,滯后 30m 現(xiàn)澆兩側(cè) 0.75m 懸臂板。(3)預應力混分斜拉橋a.橋式布置本方案跨度布置為 110+220+110m,全長 440m(見圖 5.2-3)。距 6m,塔上索距0.8m。斜上以的形式穿過,兩端錨固在主間箱室內(nèi)。塔墩梁固結(jié)體系。圖 5.2-2511大橋勘測設(shè)計

39、院體上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章基礎(chǔ)采用鉆孔樁,插打鋼護筒進行鉆孔施工;承臺采用吊箱圍堰施工,主塔采用常規(guī)方法翻模爬升施工,主塔分段澆注。主塔及基礎(chǔ)均采用現(xiàn)澆施工,因此,須設(shè)置水上混工廠。塔墩附近主梁采用支架現(xiàn)澆,其它部位主梁采用預制場預制,預制節(jié)段長一般為 3m,寬 26.5m,船到位后,利用橋面吊機吊裝施工,環(huán)氧樹脂膠拼。(4)主跨 220 米預應力混連續(xù)a.橋式布置本方案跨度布置為 110+220+110m,全長 440m(見圖 5.2-4)。橫向布置為兩幅,與非通航孔橋布置一致。圖 5.2-3b.主梁主梁類似于連續(xù),為變,但變高范圍在沿塔墩中心線對稱 31.5m

40、以內(nèi),其余部分為等。等為 4m,變化部分由 4m 變至 7m,按圓弧曲線變化。箱梁頂寬28m,底寬等部分為 16.3m,變部分由 16.3m 變至 14m。箱內(nèi)每隔 3m 設(shè)一橫隔板,橫隔板厚 0.22m,有斜索的地方中間箱室內(nèi)局部加厚至 0.36m。c.主塔塔墩采用實心式雙薄壁墩,墩中心距 7.5m,墩壁1.5m,橫橋向墩寬 14m。墩頂設(shè)一實體段局部受力狀況。塔柱與墩、梁固結(jié)起來。塔柱高 29m,塔頂為了景觀需要,設(shè) 9m 高的裝飾段。塔柱橫橋2m,縱橋向底寬 6.5m,頂部根據(jù)景觀需要而變化。圖 5.2-4d.斜a.主梁斜采用高強平行鋼絞線索,有利于單束穿過主塔鞍座。鋼絞線索標準強度為跨

41、中及端支點處為 4.0m(與相銜接的非通航孔箱梁匹配),為主孔跨徑的 1/55;Rb= 1770MPa 。均采用同一截面型號的鋼絞線索,每一根斜61 束15 鋼絞線組主墩支點處10m,為主孔跨徑的 1/22;以二次拋物線過渡。y成。主梁采用截面,頂板寬度 13.4m,兩側(cè)各懸臂 3.2m。頂板厚度 0.25m。斜腹板,e.基礎(chǔ)支點附近厚度 0.8m,梁跨 1/5 附近厚度 0.6m,跨中 0.4m。底板厚度由支點處 1.2m 漸變至基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁,樁徑 2.5m,兩個塔墩基礎(chǔ)每個 30 根樁,樁長 100m,承臺長跨中處 0.35m。主梁采用三向預應力體系。35.85m,寬 29.6m,厚

42、5.5m,另設(shè) 2.5m 厚塔座。b.主墩f.施工雙壁板式,中心距 8.0m,板厚 3.0m,橫橋度 6.0m,平均墩高 29m。512大橋勘測設(shè)計院體上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章e.基礎(chǔ)基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁,樁徑 2.5m,兩個主墩基礎(chǔ)每個 34 根樁,樁長 95m,承臺長 48.35m,寬 26.6m,厚 5.5m,另設(shè) 2.5m 厚墩座。f.施工墩身及基礎(chǔ)施工同前。主梁采用掛藍懸澆施工。2上部結(jié)構(gòu)綜合比選四種橋型方案,均能夠滿足輔助航道的通航要求和使用要求,而且具有技術(shù)成熟、安全可靠、工期有保障的特點,四種橋型方案均能滿足工程需要。80+140+140+80m 預應力混

43、連續(xù)具有結(jié)構(gòu)受力明確,后總體剛度大,經(jīng)濟性能較好,養(yǎng)護、維修費用低,施工時高空作業(yè)少等優(yōu)點。主梁采用懸臂拼裝,工藝成熟,施工速度快,工序簡單。同時,連續(xù)線形流暢,景觀效果較好。80+140+220m 預應力混梁獨塔斜拉橋有較好的景觀效果,技術(shù)成熟,主塔能夠?qū)I洗黄鸬捷o助導航的作用。主梁懸臂施工過程中抗風性能強,運營階段維修費用少。缺點是斜拉橋主塔施工相對較難,高空作業(yè)多;此外,斜索維護工作量很大。110+220+110m 雙塔混分斜拉橋受力特性介于連續(xù)和斜拉橋之間,它既具有連續(xù)剛度大,整體性好,又具有斜拉橋主度相對較小,主梁受彎受剪較小的特點。但與固結(jié)的主塔侵占橋面空間且與 DN500 過

44、橋水管有礙是其不足。同時,部分斜拉橋既有斜拉橋及橋的優(yōu)點,又有兩者的缺點,如方案主度變化,施工、制作難度較斜拉橋大,有與無施工工藝不盡相同,斜索維護工作量也不小。另外,造價也較高。110+220+110m 預應力混連續(xù)具有結(jié)構(gòu)受力明確,后總體剛度大,性能較好,養(yǎng)護、維修費用低,施工時高空作業(yè)少等優(yōu)點。但本橋主跨達 220m,施工時如果采用掛籃懸澆,則海上混澆筑工作量大;如果采用懸臂拼裝,由于較高,吊重較大,吊高較高,施工機具要求較高,且由于頂板負彎矩索較多,穿索費時,預制塊預應力管道成孔精度要求高;同時,連續(xù)由于較高,景觀效果較差。四種橋型方案上部結(jié)構(gòu)綜合比較見表 5-2-1。513大橋勘測設(shè)

45、計院體上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章輔助航道橋上部結(jié)構(gòu)方案綜合比較表表 5-2-1注:混獨塔斜拉橋主塔及部分斜拉橋塔墩數(shù)量均計入上部結(jié)構(gòu)。514大橋勘測設(shè)計院體方案形式連續(xù)預應力混梁獨塔斜拉橋預應力混部分斜拉橋連續(xù)橋式方案簡圖橋跨布置80+140+140+80m80+140+220m110+220+110m110+220+110m上部結(jié)構(gòu)混(m3)12380151701334617900斜(t)950395預應力鋼絞線和粗鋼筋(t)400/148300/250327/214516/140普通鋼筋(t)1730205020332298下部結(jié)構(gòu)混(m3)289232466143

46、84646072普通鋼筋/鋼料(t)1887/8101642/6422944/12463102/1406建()13830173192087521057技術(shù)難度及可行性設(shè)計施工經(jīng)驗成熟可靠,技術(shù)可行。同類橋已建成多座國內(nèi)已建多座類似結(jié)構(gòu),設(shè)計施工均有成經(jīng)驗,技術(shù)可行設(shè)計和施工技術(shù)較成熟,技術(shù)上沒有難度設(shè)計施工經(jīng)驗成熟可靠,技術(shù)可行。施工施工方法承臺、墩身及0 號節(jié)段現(xiàn)澆, 主梁其它節(jié)段懸臂拼裝鉆孔樁基礎(chǔ)及主塔施工采用常規(guī)方法, 主梁施工采用懸臂拼裝主塔采用現(xiàn)場澆注施工, 主梁采用節(jié)段預制懸臂拼裝主梁采用懸澆施工風險較小,采用懸拼施工,機具要求較高施工適應性適應海上快捷施工的要求。較能適應海上施工

47、要求能適應海上施工要求懸澆施工速度慢,不適應海洋施工快速便捷的要求施工難度上部結(jié)構(gòu)施工工序簡單。現(xiàn)場澆注砼數(shù)量大,材料及施工用水等的成為較突出問題施工難度中等上部結(jié)構(gòu)施工要求高,預應力鋼,穿壓漿均有難度施工速度采用懸拼施工,速度快主塔施工速度慢,施工周期長主梁施工速度較快施工速度慢養(yǎng)護維修難易后期養(yǎng)護維修工作量小使用一定年限后需換索,換較大砼結(jié)構(gòu)后期養(yǎng)護少,斜存在日久換索問題后期養(yǎng)護工作量小景觀效果線形流暢,景觀效果好雄偉壯觀,簡潔流暢,景觀效果好景觀效果較好較大,體量大,顯笨拙實施率同類橋修建較多,實施率高的可能性大可能性大采用懸澆可能性大綜合評述及推薦意見四種橋型方案技術(shù)上均可行,但主跨 140m 連續(xù)較為,經(jīng)綜合比選,連續(xù)作為推薦方案。上海洋山深水港區(qū)一期工程跨海大橋工程設(shè)計方案第五章2下部結(jié)構(gòu)比選同主航道橋下部結(jié)構(gòu),采用2.5m 鉆孔樁方案。主墩采用 13 根2.5m 鉆孔樁。布置,最小樁中心距 6.25m。樁長 110m,入土深約 98m,承臺平面30.015.6m,高度為 5.5m,承臺頂標高為+5.5m。為能有效地分解船撞力,將承臺上、下游兩側(cè)做端形,周邊倒以圓角。523推薦橋型方案綜述1橋式布置輔助航道主通航孔單孔單向通航凈寬 100m,凈高 24m,通航水位 3.48m,主墩承臺設(shè)防撞消能設(shè)施,防撞結(jié)構(gòu)順橋向20.6

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