杭州湾大桥设计说明.docx
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1、明(9)公路工程地质勘察规范(JTJ0641998)o的公路工程水文勘测设计规范(JTGo30)3.2设计参照的重要规范海港水文规范(JTJ213-98),(2)海港工程混凝土构造防腐蚀技术规范(JTJ275)(3)桥梁用构造钢(GB/T714),(4)低合金构造钢(GB159194)。(5)港口工程混凝土设计规范(JTJ26798)0(6)港口工程桩基工程规范(JTJ25498)O水运工程混凝土施工规范(JTJ268-96)(8)水运工程混凝土质量控制原则(JTJ269-96)(9)公路桥梁抗风设计指南。日本本州四国联系桥抗风设计基准及阐明(1976年参照原则)。M公路钢筋混凝土及预应力混凝
2、土桥涵设计规范(JTGD62-报批稿)。公路工程技术原则(JTGB01-)o4.重要技术原则根据交通部交公路发口313号文对杭州湾跨海大桥的批豆意见,重要技术指标如下:桥梁级别:全线采用双向六车道高速公路原则建设。(2)计算行车速度:100kmh.(3)桥面宽度:33m(不含锚索区),见图1,1 .设计范畴本册图纸为杭州湾跨海大桥施工图第二卷北航道桥第册总体设计,内容重要涉及:地质剖面、平面、桥型总体布置、重要构件普通构造、施工流程及重要工程材料数量。交通工程、安全设施、桥梁景观、桥涵标及桥面系未涉及在本册内。2 .设计根据(1)杭州湾大桥工程设计第合同段合同书(合同编号:HT-SJ-Ol)。
3、杭州湾大桥初步设计文献及其补充文献。(3)交通部交公路发口313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42号文。(5)杭州湾跨海大桥有关专项研究成果。3 .设计规范3.1 设计遵守的重要规范(1)公路工程技术原则(JTJ001-1997)O公路工程抗震设计规范(JTJ004-1989).(3)公路桥涵设计通用规范(JTJ0211989)o(4)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ023-1985)(5)公路桥涵地基与基本设计规范(JTJO241985).(6)公路桥涵钢构造及木构造设计规范(JTJ025-1986)公路工程构造可拳度设计统一原则(GB/T5
4、02831999)。(8)4公路桥涵施工技术规范(JTJ041-).度(ms)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其他指标均按交通部部颁公路工程技术原则(JTGBo1-)执行。5水文、地质5.1 水文潮汐特性杭州湾属强湖河口,潮汐类型为不规则半日浅海潮,并有明显的H潮不等现软。北航道桥潮汐特性值可根据附近乍浦水文站长期验潮资料以及9月和1999年5、6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)。潮汐特性值表2项目乍浦郑家垛实测最高潮位(m)5.544.904.104.94发生日期1997.8
5、.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)7.577.446.987.4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M3253X375JWU冈2005Q3X375,32550_2%2%IT注:图中单位为cm.紧急停车带 护 栏行车道路缘带中央分隔带路缘带
6、行车道护 栏 紧急停车带图1桥梁宽度设计荷载:汽车一超20级,挂车一1200(5)最大纵坡:2.8%。(6)桥面横坡:2%n设计洪水频率:1/300。构造设计基如期:1。抗风设计原则:运营阶段设计重现期1,VlO(1/100)=39mS;施工阶段设计重现期30年,VIO(1/30)=34.8ms,通航原则: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3.5万吨级海轮原则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100O吨级海轮原则设计,边通航孔通航净宽110m,净高28muM地震基本烈度为VI度。船舶撞击力通航孔代表船撞击速船撞力(M
7、N)船舶撞击力表表1ENE6.275.444.538.04E5.154.433.627.16ESE5.314.573.747.25SE5.124.413.607.15100NE4.994.283.507.04ENE5.985.174.307.85E4.824.143.386.94ESE4.974.273.497.04SE4.774.093.346.8320NE4.273.662.986.52ENE5.314.883.797.36E4.293.682.996.52ESE4.313.713.036.53SE4.273.652.976.51注:计算水位的重现期与波浪和fcL(5)桥墩冲刷计算北航道桥
8、过渡墩冲刷计算和实验成果表表8桥墩类型计算条件冲刷前高程(m)普通冲刷(m)河床演变(m)局部冲刷(m)冲刷后高程(m)措施一:公路工程水文勘测设计规范B8(B13)3一遇风暴潮-12.377.6-26.9措施二:NHI桥墩冲刷评价手册(美国)B8(B13)3一遇风暴潮-12.30.978.4-28.6措施三:桥墩冲刷模型实验(河口所)B8(B13)3遇风暴潮-12.317.3-29.6北航道桥辅助墩冲刷计算和实验成果表表9桥墩类型计算条件冲刷前高程(m)普通冲.刷(m)河床演变(m)局部冲刷(m)冲刷后高程(m)措施一:公路工程水文勘测设计规范B9(B12)3一遇风暴潮-12.378.3-2
9、7.6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)10050潮位(m)-3.58-3.56设计高、低水位表5设计高水位(高潮积累频率10%)3.54m设计低水位(低潮积累频率90%)-2.75m(3)设计流速桥位各水文测点涨、落潮垂线平均最大流速单位(ms)表6函现期(年)乍浦站潮差(m)垂线平均最大流速垂线号3008.4Vi1.982.68Va2.772.021008.2Vf1.932.62V2.701.97207.8VI1.852.50
10、Vft2.561.88也许最大流速V2.512.81注:Vf一涨潮流速.Ve一落潮流速(4)设计波要素设计波要素表7Jfi现期(a.)方位H1%(m)H4%(m)H13%(m)T(s)300NE5.404.653.817.363i4层亚砂土、粉砂:饱和,亚砂土软塑,粉砂中密,局部为亚黏土,厚度1.50l3.70m0层亚黏土:饱和,硬塑,局部软塑,厚度2.60v6.15mo1层亚砂土:饱和,硬塑或者密实,厚度4.9025.40m.,,层亚黏土:饱和,软塑,厚度5.1012.50m1670MPa5屈服强度1410MPa6延伸率4.0%(L=250mm)7弹性模量(1.952.10)10sMPa8反
11、复弯曲N4次(R=20mm)9卷绕3d8圈10松弛5次(每次Imin)15伸直性:弦与弧H勺最大自然矢高15mm(弦长1000mm)16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的技术规定。CSiMnPSCuNiCrMoB0.160.550.601.500.020.0150.150.500.401.500.400.800.150.600.005化学成份(Wt%)表12力学性能表13取样方向屈服强度%MPa抗拉强度ObMPa延伸率不%冷弯实验180。d=2a冲击实验实验温度取样方向AkvJ横向66576016完好常温纵向47-2027销接连接件采用ZG35CrMo,性能
12、指标应符合丫B/T036392的规定;销轴材料采用40Cr,性能指标应符合GB3077-88I内规定。耳板销孔衬套材料采用SF-1(钢背一塑料三层复合轴承材料),重要物理机械性能应满足表14向规定。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+270线膨胀系数(1/)3105导热系数(CalseccmC)0.1磨擦系数值0.050.1(动)、0.0.15(静)6.6 焊接材料焊接材料应结合焊接工艺,通过焊接工艺评估实验进行选择,保证焊缝性能不低于母材,工艺简朴,焊接变形小,所选焊条、焊剂、焊丝均应符合相应国标的规定。CO2气体保护焊的气体纯度应不
13、小于99.5%。6.7 斜拉索钢丝、锚具及斜拉索防护材料12耐光色牢度|7级6.8 混凝土承台采用C30混凝土、桩基木采用C30水下混凝上、承台封底混凝土采用C20水下混凝土,墩身采用C40混凝土,索塔采用C50混凝十.,其技术原则应符合交通部部颁原则的有关规定。混凝土按海工防腐混凝土配备,混凝土用水泥、砂、石料避免采用也许发生碱集料反映的材料。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。预应力钢绞线技术原则应符合ASTMA416-98、270级的规定,公称宜径为15.24mm,原则强度为1860MPa,计算弹性模量为19515MP
14、a,锚具采用15-22、15-12型,涉及锚垫板、描头、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规定。预应力材料应严格检杳并符合有关原则。6.10 钢筋连接器直径不小于或者等于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者儆粗克罗纹套筒:承台、城身、索塔采用锻粗克罗纹套筒连接;接头级别为II级,其技术原则应符合JGJlO7-和JGJlo8-96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IoXIOCm的带肋钢筋焊网,产品应符合YB/T076-1995的有关规定。7设计要点7.1过渡墩墩身及基本设计序号项目技术指标1密度0.9420
15、.978Wcm22熔融指数20MPa4断裂伸长率600%5邵氏硬度606维卡软化点1157脆化温度25kJmz9耐热应力开裂96h10耐环境应力裂性IUIgcpalco6301500h11碳黑含量2.30.3%12碳黑粒度4000合格14I(XyCI68小时空气箱老化拉伸强度保存率断裂伸长率保存率85%85%内层黑色高密度聚乙烯材料技术规定表16外层黑色高密度聚乙烯材料技术规定表17序号项目技术指标1密度09420.978q/Cm22熔融指数20MPa4断裂伸长率600%5邵氏硬度606维卡软化点1107脆化温度25kJm三9耐热应力开裂96h10耐环境应力裂性IUIaCDaI86301500
16、h11100T168小时空气箱老化拉伸强度保存率断裂伸长率保存率85%85%B10,BIl号墩基本为主塔基本,根据受力需要,一种基本下设26根直径为2.8m,护筒直径为3.1m的钻孔灌注桩。基本平均桩长为125m,桩底标高为-1258m,桩底进入O土层深度平均为30m,承台是基本的重要构成部份,承台为48.52376m的六边形圆倒角整体式承台,承台顶面标高为52m,底面标高为-0.8m:同步为使塔柱底部荷载均匀地传递到承台,改善索塔根部受力,承台上部设立塔座,塔座为圆端台,其上部尺寸为33.5x15m,下部尺寸为38520m,厚2.5n7.4索塔设计采用钻石型空间索塔。塔柱底面高程为7.700
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