苏通大桥施工方案.doc

学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 苏通大桥方案苏通大桥方案 目目 录录 1 项目概况项目概况 1 1 1 项目地理位置及主要功能 1 1 2 前期工作概况 1 2 主要技术标准主要技术标准 3 3 建设条件建设条件 6 3 1 地形地貌 6 3 2 气象 7 3 3 河势及河床稳定 8 3 4 水文 8 3 5 工程地质 11 3 6 地震 13 4 主航道桥桥型及结构方案主航道桥桥型及结构方案 17 4 1 总体设计 17 4 2 结构设计 17 4 3 施工方案 24 5 专用航道桥桥型及结构方案 专用航道桥桥型及结构方案 28 5 1 总体设计 28 5 2 结构设计 29 5 3 施工方案 31 6 引桥桥型及结构方案引桥桥型及结构方案 33 6 1 总体设计 33 6 2 结构设计 33 6 3 施工方案 36 7 接线工程接线工程 37 7 1 接线工程主要技术标准 37 7 2 接线工程设计路段划分 37 7 3 接线工程路线走向 37 7 4 接线工程概况 37 8 交通工程及沿线设施交通工程及沿线设施 39 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 8 1 管理养护机构 39 8 2 交通安全设施 39 8 3 监控系统 39 8 4 通信系统 40 8 6 收费系统 40 8 7 限载系统 40 8 8 供电照明及综合电力监控 40 8 9 房屋建筑 41 8 10 景观工程 41 8 11 跨江大桥附属工程 42 9 建设安排与实施方案建设安排与实施方案 43 9 1 总体施工方案 43 9 2 总体施工进度安排 44 附图附图 地理位置 图 1 路线平纵面缩图 图 2 全桥标准横断面 图 3 主航道桥总体布置 图 4 专用航道桥总体布置 图 5 全桥施工进度安排 图 6 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 1 项目概况项目概况 1 1 项目地理位置及主要功能项目地理位置及主要功能 苏通长江公路大桥 简称 苏通大桥 位于江苏省东南部长江口南通河段 连 接苏州 南通两市 北岸接线始于江苏省公路主骨架 横三 线 宁 南京 通 南通 启 启东 高速公路 与实施中的连 连云港 盐 盐城 通 南通 高速 公路相接 南岸接线终于江苏省公路主骨架 连三 线 沿江高速公路太仓至江 阴段 与实施中的苏 苏州 嘉 嘉兴 杭 杭州 高速公路相接 上游距江阴长江 公路大桥约 82 km 下游离长江入海口约 108 km 苏通大桥是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点干线公路跨越长江的重 要通道 也是江苏省公路主骨架之一赣榆至吴江高速公路的重要组成部分 对于长江 两岸干线公路网的形成和连通发挥着重要的作用 在国家及江苏省公路运输网中均占 有重要地位 1 2 前期工作概况前期工作概况 苏通大桥前期工作始于 1991 年 并于 1997 年 12 月由中交公路规划设计院 上海 市隧道工程轨道交通设计研究院在前期研究成果的基础上正式编制完成了 南通长江 公路通道预可行性研究报告 1998 年 12 月 江苏省提出了苏通大桥项目建议书并上 报国家发展计划委员会 1999 年 4 月 交通部对项目建议书进行了行业审查 1999 年 9 月 受国家发展计划委员会委托 中国国际工程咨询公司组织专家对项目建议书进行 了评估 2001 年 4 月 根据有关方面要求 江苏省组织完成了项目建议书的补充报告 2001 年 6 月 国家发展计划委员会下达了经国务院批准的项目建议书 苏通路大桥项 目正式立项 苏通大桥的工程可行性研究工作始于 1999 年 7 月 考虑到苏通大桥特殊的地理位 置 其建设条件比较复杂 工程规模及技术难度大 将工程可行性研究工作分为两阶 段实施 第一阶段 组织开展有关专题和桥梁科研工作 为工程可行性研究报告的编 制奠定基础 第二阶段 以专题和桥梁科研成果为基础 完成工程可行性研究报告的 编制 经大量的专题和桥梁科研后 于 2001 年 3 月完成中间成果报告 2001 年 8 月 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 经江苏省组织预审后编制完成了正式报告并上报 鉴于工可报告推荐主航道桥方案为 主跨超千米的斜拉桥 技术难度较大 编制单位对工程方案又做了进一步深化研究 交通部和江苏省也于 2001 年 12 月邀请国 内外著名桥梁专家在南京召开了 苏通长 江公路大桥技术研讨会 随后通过了交通部行业审查 中国国际工程咨询公司也于 2002 年 2 月初组织专家进行了评估 在国家发展计划委员会对本项目工程可行性研究 报告的审批过程中 设计单位又对主桥桥型方案进行了进一步比较 论证 形成了专 题报告 在上述工作基础上 经国务院批准 国家发展计划委员会以计基础 2002 2330 号文 印发国家计委关于审批江苏省苏通长江公路大桥可行性研究报告的请示的通知 批复了苏通大桥工程可行性研究报告 为了加快前期工作步伐 江苏省交通厅于 2001 年 9 月 12 月组织开展了苏通大桥 初步设计招标 评标工作 以中交公路规划设计院为主体设计单位 江苏省交通规划 设计院和同济大学建筑设计研究院为合作参加单位的设计联合体中标 承担苏通大桥 的初步设计任务 同时 设计联合体聘请丹麦 COWI 公司承担有关设计咨询审查工作 受设计单位邀请 高格桥梁景观设计研究中心参加了跨江大桥工程景观设计工作 根 据业主要求 初步设计工作 2002 年 2 月底全面启动 于 2002 年 10 月完成 初步设计成果完成后 交通部公路司于 2002 年 11 月 27 日 12 月 7 日组织专家对 设计基础资料进行了审查 2002 年 12 月 24 日 26 日组织专家对初步设计文件进行了 全面审查 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 2 主要技术标准主要技术标准 a 公路等级 平原微丘区全封闭双向六车道高速公路 b 计算行车速度 100 km h c 桥梁结构设计基准期 100 年 d 车辆荷载等级 汽车 超 20 级 挂车 120 e 桥面净空及标准横断面 桥梁标准宽度 34 m 净空高度为 5 m 详见图 2 1 图图 2 1桥面净空及桥梁桥面净空及桥梁标准横断面标准横断面 f 纵坡 3 g 横坡 2 h 平 纵曲线半径 不设超高最小平曲线半径 5500 m 凸形竖曲线一般最小半径 17000 m 凹形竖曲线一般最小半径 6000 m i 抗震设防标准 地震基本烈度 度 j 抗风设计标准 运营阶段设计重现期 100 150 年 根据具体情况采用 施工阶段设计重现期 10 30 年 根据具体情况采用 k 设计洪水频率 主航道桥 专用航道桥 引桥 1 300 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 l 跨江大桥设计水位 见表 2 1 表中高程为 85 国家高程系统 表表 2 1 跨江大桥设计水位一览表跨江大桥设计水位一览表 项目项目设计洪水位设计洪水位最高设计通航水位最高设计通航水位最低设计通航水位最低设计通航水位 标准标准300 年一遇20 年一遇98 保证率 数值 数值 m 5 294 30 1 46 m 通航净空尺度和通航孔数量 经交通部批准 通航净空尺度和通航孔数量采用 如表 2 3 所示 n 船舶撞击力标准 根据苏通大桥实际情况 主航道桥与专用航道桥年撞损频率可分别考虑 主航道 桥整体年撞损频率取 10 4 专用航道桥整体年撞损频率取 50 5 1粗砂密实 71 550010047 5 2细砂密实 74 22505036 6 1粗砂密实 78 245080 50 6 2细砂密实 80 630055 50 6 1中砂密实 87 242060 50 7细砂密实 94 23005542 8 1粗砂密实 98 3500100 50 8 2粗砂密实 104 730050 50 8 2粗砂密实 115 230055 50 8 3亚粘土软塑 118 327050 50 8 1粗砂密实 122 2500100 50 8 2粉砂密实 125 222050 50 Q3 8 1粗砂密实 129 0500100 50 9亚粘土硬塑 138 435070 50 9粘土硬塑 140 440080 50 10粉砂密实 146 823050 50 11粘土硬塑 154 734065 50 12亚砂土流塑 158 119045 12粉砂密实 162 223050 12细砂密实 173 330055 13亚粘土硬塑 182 041085 14粉砂密实 186 723050 Q2 14细砂密实 201 730055 Q115粗砂密实 204 7500100 表表 3 7 地质钻孔情况表 主桥南塔基础 地质钻孔情况表 主桥南塔基础 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 地地 层层 编编 号号 岩土名称岩土名称状态状态 层底标高层底标高 m 推荐承载力推荐承载力 kPa 极限摩阻力极限摩阻力 kPa 标贯击数标贯击数 3 1亚粘土流塑 14 5090209 4亚粘土流塑 22 01103010 Q4 4 淤泥质 亚粘土 夹粉砂 流塑 51 001103538 5 2粉砂密实 64 801804545 5 2细砂密实 69 202505045 6 1砾砂密实 73 6050010037 7中砂密实 91 8030050 50 7粉砂密实 94 9020045 50 8 1砾砂密实 103 50550110 50 8 2细砂密实 114 0030055 50 8 1中砂密实 116 6045060 50 Q3 8 2细砂密实 125 8030055 50 9粘土硬塑 140 303807040 10细砂密实 143 9030055 50 11粘土硬塑 153 9034065 12粉砂密实 159 5023050 12细砂密实 174 3030055 13亚粘土硬塑 182 3045075 13亚粘土硬塑 186 3025050 Q2 14细砂密实 202 9030055 15粗砂密实 206 80500100 15细砂密实 210 6030055 15粗砂密实 220 50500100 16细砂密实 223 5033055 Q1 16粗砂密实 229 90500100 3 6 地震地震 3 6 1 抗震设防标准抗震设防标准 根据目前国内外抗震设计方法的发展水平 采用两水平的抗震设计方法对苏通 大桥进行抗震研究 同时 根据桥梁各部分的重要性 以及地震破坏后桥梁结构修复 的难易程度 对主桥 专用航道桥和引桥分别采用两种不同的设防标准进行抗震研究 见表 3 8 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 表表 3 8 苏通大桥抗震设防标准苏通大桥抗震设防标准 桥梁桥梁 设防地震设防地震 概率水平概率水平 结构性能要求结构性能要求结构校核目标结构校核目标 P1 100 年 10 重现期 950 年 主结构完好无损 边墩 接近或刚进入屈服 主塔校核应力 边墩校核 承载能力极限状态 主航主航 道桥道桥P2 100 年 2 重现期 5000 年 主塔可出现微小裂缝 边墩可利用延性抗震 主塔校核承载能力极限状态 边 墩根据强度折减系数和延性校核 承载能力极限状态 P1 50 年 10 重现期 475 年 主结构完好无损 桥墩 接近或刚进入屈服 桥墩校核承载能力极限状态专用航专用航 道桥和道桥和 引桥引桥P2 50 年 2 重 现期 2500 年 桥墩利用延性抗震 桥墩根据强度折减系数和延性校 核承载能力极限状态 3 6 2 桥位区构造稳定性评价桥位区构造稳定性评价 从历史地震资料分析 桥位区没有发生过破坏性地震的记载 经超长电磁波 浅 层人工地震和精密磁测等方法的综合勘探和研究 F11断裂 见图 3 3 及鹿河 璜泾 断裂均不属于活动断裂 这两条断裂都隐伏在地表 250m 深度以下 因此 对桥梁建设 不会产生影响 大桥桥位区属于构造稳定区 3 6 3 地震危险性分析地震危险性分析 考虑地震活动时 空不均匀性 采用国际工程界广泛使用的综合概率法 进行桥 位区地震危险性分析 计算结果见表 3 9 表 3 9 桥位区地震危险性分析结果 基岩水平向峰值加速度基岩水平向峰值加速度 PGA g 概率水准概率水准 主主 桥桥专用通道桥专用通道桥引桥引桥 63 0 048 10 0 094100 年年 2 0 129 63 0 0330 0330 033 10 0 0790 0790 07950 年年 2 0 1140 1140 114 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 图 3 3 苏通大桥近场区地震构造图 3 6 4 地震动工程参数地震动工程参数 考虑河床冲刷 主桥 专用航道桥 引桥场地地表的峰值加速度见表 3 10 3 12 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 表表 3 10 主桥场地地表峰值加速度主桥场地地表峰值加速度 Amax g 水平向水平向竖竖 向向 概率水准概率水准主墩位置主墩位置 No 1No 2No 3平均平均No 1No 2No 3平均平均 北主墩北主墩0 1960 1910 1870 1910 1290 1270 1260 128 100 年年 2 南主墩南主墩0 2050 1850 2010 1970 1300 1270 1270 128 北主墩北主墩0 1300 1400 1420 1370 0940 0910 0900 092 100 年年 10 南主墩南主墩0 1460 1380 1400 1410 0940 0940 0910 093 表表 3 11 专用通航孔桥场地地表峰值加速度专用通航孔桥场地地表峰值加速度 Amax g 水平向水平向竖竖 向向 概率水准概率水准 No 1No 2No 3平均平均No 1No 2No 3平均平均 50 年年 2 0 1670 1780 1630 1690 1180 1130 1180 116 50 年年 10 0 1240 1140 1170 1180 0800 0770 0790 079 表表 3 12 引桥场地地表峰值加速度引桥场地地表峰值加速度 Amax g 水平向水平向竖向竖向 概率水准概率水准位位 置置 1 2 3 平均平均 1 2 3 平均平均 北引桥北引桥 0 1210 1160 1240 1200 0860 0780 0800 081 50 年年 10 南引桥南引桥 0 1230 1230 1410 1290 0900 0800 0830 084 北引桥北引桥 0 1800 1710 1690 1730 1170 1230 1150 118 50 年年 2 南引桥南引桥 0 2010 1720 1820 1850 1220 1300 1240 125 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 4 主航道桥桥型及结构方案主航道桥桥型及结构方案 4 1 总体设计总体设计 根据基础设计资料专题研究成果 苏通大桥桥址区具有江面宽 基岩埋藏深 河 势复杂 通航标准高的特点 要求桥梁主跨跨径应在千米以上 为此 工程可行性研 究阶段和初步设计阶段都对苏通大桥的桥型方案进行了较深入的研究比较 针对苏通大桥建设条件 结合目前国内外桥梁建设的实际水平 工可阶段研究了 主跨 1088 m 的双塔斜拉桥方案 主跨 650 m 的三塔斜拉桥方案 主跨 1510 m 的双塔 三跨悬索桥方案 主跨 1510 m 的斜拉 悬索协作体系桥方案四种可能适合的桥型方案 初步设计阶段在工可研究的基础上 又对双塔斜拉桥和悬索桥桥型方案进行了研究 比较 经工可和初步设计阶段对桥型方案的研究比较 综合考虑河势 通航 地质条件 和工程造价等因素 最终确定苏通大桥主航道桥采用双塔钢箱梁斜拉桥方案 其跨径 布置为 100 100 300 1088 300 100 100m 总长 2088m 见图 4 1 常熟常熟南通南通 洪季上行航道 辅助航道备用辅助航道 主航道 图图 4 1 主航道桥桥跨布置主航道桥桥跨布置 4 2 结构设计结构设计 4 2 1 结构体系结构体系 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 采用七跨连续半漂浮体系 空间密索型布置 索塔与主梁间纵向安装冲击荷载阻 尼约束装置 液压缓冲器或粘滞阻尼器 横向设抗风支座传递风荷载 4 2 2 主梁主梁 主梁采用封闭式流线形扁平钢箱梁 节段标准长度 16m 边跨尾索区节段为 12m 全宽 40 6m 含风嘴 中心线处高度 4 0m 最大重量 400 t 梁内横向设置两 道桁架式纵隔板 有竖向支承和索塔区段采用实腹板式 纵向每隔 4m 设一道板式横 隔板 索塔区段间距特殊设计 纵隔板 横隔板厚度在设置竖向支座 横向限位支 座 伸缩装置及桥塔处予以适当增加 根据受力需要 钢箱梁在不同区段采用了不同的钢板厚度 索塔处板厚最大 顶 板的厚度在横桥向也予以变化 在两端及靠近锚索区的位置加厚 各部构件主要尺寸 为 梁高 4 0m 顶板宽 35 4m 不含风嘴 底板宽 6 3505 23 6 3505m 顶板厚 14 24mm 底板厚 12 22mm 腹板厚 30mm 顶板 U 形加劲肋 厚 8 10mm 上口宽 300mm 下口宽 180mm 高 300mm 间 距 600mm 底板 U 形加劲肋 厚 6 8mm 上口宽 250mm 下口宽 400mm 高 260mm 间 距 800mm 横隔板间距 4 0m 实体式纵隔板厚 12mm 桁架式纵隔板 上 下弦杆板厚 12mm 节点板厚 12mm 斜杆 采用角钢 主梁构造见图 4 2 三维透视图见图 4 3 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 40600 4000 2 0 2 0 23000 5 5cm沥青混凝土 88008800 图图 4 2 主梁构造主梁构造 图图 4 3 主梁三维透视图主梁三维透视图 斜拉索与主梁采用锚箱式锚固 锚箱安装在主梁腹板外侧 并与其焊成一体 构 造见图 4 4 为确保在正常运营状态下 边跨桥墩避免出现负反力 在辅助墩顶采用了 压重的方式解决 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 图图 4 4 索梁锚固构造索梁锚固构造 4 2 3 索塔索塔 索塔为钢筋混凝土材料 呈倒 Y 形 塔柱分上 中 下三段 上塔柱高 89 396m 中塔柱高 146 692m 下塔柱高 61 612m 总高度 297 700m 桥面以上高 230 410m 塔柱顺桥向宽度由塔顶的 9m 直线变化至塔底的 15m 横桥向塔顶宽 8m 自上向下逐渐变宽 中 下塔柱横向宽度由分叉点处的 5 5m 直线变化至塔底的 8m 采用矩形断面 在外侧中部设置凹槽 构造见图 4 5 锚 固 板 承 压 板 垫 板 锚 固 板 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 图图 4 5 倒倒 Y 形索塔一般构造形索塔一般构造 斜拉索与索塔采用安装在塔柱混凝土内的钢锚箱锚固 构造见图 4 6 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 图图 4 6 锚箱立体剖面锚箱立体剖面 4 2 4 斜拉索斜拉索 经对国内 外斜拉桥所采用的两种斜拉索类型 平行钢丝斜拉索和平行钢绞线斜 拉索 见图 4 7 多方面比较 平行钢丝斜拉索以其较小的直径能减少对结构的风荷载 而被推荐采用 全桥共 272 根斜拉索 最大斜拉索长度 581m 单根最大重量约 65t 图图 4 7 斜拉索类型斜拉索类型 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 斜拉索采用分类对待和综合减振的方案 即阻尼器 气动措施并用 4 2 5 基础与防撞基础与防撞 1 基础构造 索塔基础采用钻孔桩群桩基础 承台为哑铃型 总体平面尺寸为 113 75 48 1m 承台厚度为 5 13 3m 桩基为 131 根 D2 5m 钻孔桩 采用梅花形布置 构造见图 4 8 C 60 000 C C A B A B 123 000 131D250 B B 56 400 A A 7 000 123 000 131D250 56 400 23 300 D280 C 1 000 337 5x14 4725337 5x14 4725 23 300 2 4 1 5 85 10 000 3 7 000 2 000 6 324 10 000 2 000 图图 4 8 主塔基础一般构造主塔基础一般构造 2 防撞方案 采用浮箱式消能缓冲防撞装置 钢结构制成 沿基础四周呈环形布置 主墩消能 缓冲装置的构造示意见图 4 9 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 12X160 10X425 420 L160X100X10 1000 12 10 12 L160X100X10 1 460 11 4 300 1000 图图 4 9 防撞消能缓冲装置构造示意图防撞消能缓冲装置构造示意图 4 3 施工方案施工方案 4 3 1 主梁主梁 索塔区梁段分为五段 利用 1500t 大型浮吊在支架上安装 两辅助跨梁段也利用该 浮吊大块件吊装 约 50m 长 其余标准节段利用桥面吊机对称悬臂拼装 施工示意 见图 4 10 1500t 50m 图图 4 10 主梁安装示意主梁安装示意 为降低施工风险 提高抗风能力 施工过程中拟采用以下措施 1 设置临时墩 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 为减小悬臂施工长度 控制主梁悬臂上下摆动 降低施工难度 在边跨设置了一 个临时墩 2 使用调质阻尼器 为减少主跨钢梁在各种风速条件下的振动 可在长悬臂的最前端安装调质阻尼器 见图 4 11 图图 4 11 长悬臂施工时的调质阻尼器长悬臂施工时的调质阻尼器 3 使用临时抗风缆 在中跨施工到一定长度后 如遇大风 台风时 需安装临时抗风缆 4 力争边跨早日合龙 通过改进钢箱梁连接方式 优化上部结构安装工艺等方法 加快施工进度 争取 早日边跨合龙 提高结构整体刚度 增强抗风险能力 5 合理安排工期 在工期安排上应尽量避免在大风季节 尤其是台风季节进行长悬臂施工 合理规 避风险 4 3 2 索塔索塔 下塔柱采用支架配合爬模分节段现浇施工 并在塔平面内设竖向 横向支撑 横 梁采用支架法 分两次现浇混凝土施工 中塔柱采用爬模分节段现浇混凝土施工 并 在每隔一定距离设塔平面内的横向 竖向支撑 上塔柱一边安装钢锚箱一边采用爬模 分节段现浇混凝土施工 图 4 12 为索塔施工主要流程示意 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 图图 4 12 索塔施工流程示意索塔施工流程示意 4 3 3 索塔基础索塔基础 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 根据现场条件可先进行钻孔桩施工 再利用群桩搭设套箱施工承台 由于主墩承 台标高较低 套箱内抽水浇筑承台时套箱内外水头差将较大 故采用双层套箱并设置 多层临时支撑 随着承台的分层浇筑 临时支撑分层拆除 钢套箱可在防撞挡墙完成 后拆除 钻孔桩施工的难点在于防止坍孔和大直径桩的水下混凝土浇注 桥位区覆盖层厚 且以砂层为主 护筒的埋置深度有限 泥浆的制备和使用技术是保证成孔的关键 使 用反循环钻进配合不分散低固相泥浆比较经济 可以保证大直径桩的成孔质量 施工 中主要应解决好水上混凝土的供应问题 准备足够数量的水上搅拌站 确保浇注时间 内混凝土的连续供应 精心组织 严格检查 保证质量 同时应注意控制水化热和养 护 以改善混凝土质量 图 4 13 为索塔基础施工主要流程示意 图图 4 13 桩基础施工桩基础施工流程流程 插打临时钢管桩 利用钢管桩形成施工平台 插打护筒 钻孔桩施工 利用群桩形成平台 插打外围临时定位桩 平台上拼装钢套箱 套箱与钻孔桩及定位桩临时连接 套箱下水就位 浇注封底混凝土 套箱内抽水 分层浇筑承台 安装防撞设施 浇筑防撞挡墙 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 5 专用航道桥桥型及结构方案 专用航道桥桥型及结构方案 5 1 总体总体设计设计 5 1 1 地理位置及桥型方案地理位置及桥型方案 专用航道桥位于主航道桥南侧的夹槽内 两航道中心距离约 1 7km 夹槽宽约 400 m 底标高约 9 0 m 常水位水深约 11 m 夹槽外沙洲标高约 1 5 m 左右 供进出常 熟港的船只使用 根据专用航道桥的具体特点 控制其桥型方案的主要因素是 主跨必须满足一个 220 39m 单孔双航道通航净空标准要求 由于主航道桥与专用航道桥距离较近 且中间无起伏的地形间隔 如何衬托 雄伟壮观的主桥 并充分显现自身的景观效果 将是专用航道桥方案选择要考虑的重 要内容 由于主航道桥与专用航道桥距离较近 根据专用航道的通航净空高度要求 专 用航道桥将是全桥纵断设计关键控制点 所选择的桥型及结构方案 还必须充分考虑结构安全可靠 技术经济合理 施 工方案可行和耐久性 专用航道桥最终选用的方案为预应力混凝土连续刚构方案 5 1 2 总体布置总体布置 采用 140 268 140 548 m 三跨预应力混凝土连续刚构桥 横桥向分幅布置 箱梁 采用变高度单箱单室直腹板截面 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 1460 160 750450450 400 450 1650 450750 45 45 28 400 15 400 20 40 32 21550 45 65 70 50 5021550504565 40 20 45 45 28 15 45 45 70 65 50 4005018550 70 50 75651855075400 50 16505050 图图 5 1 主梁横断面图主梁横断面图 5 2 结构设计结构设计 5 2 1 上部上部 1 主梁细部结构尺寸主梁细部结构尺寸 箱梁顶板宽 16 5 m 底板 7 5 m 根部梁高 14 6 m 跨中 4 0 m 梁底变化曲线采 用 1 6 次抛物线 曲线方程为 Y 0 004563X1 6 顶板厚度 0 28 m 腹板厚度 0 45 0 6 0 75 m 底板厚度根部 跨中 1 6m 0 32m 主墩位置主梁横隔板在横向将两幅 桥相连 2 预应力的布置 采用三向预应力结构 预应力的布置 采用三向预应力结构 a 纵向预应力束 顶板束采用 15 22 和 15 12 直接锚固和下弯相结合 即部分 锚在腹板内 以克服主拉应力 中跨与边跨的底板合拢束采用 15 15 另外 为了克 服桥面板的温差效应 在边跨靠近端部的顶板内 设置了 15 12 的顶板束 b 横向预应力束 采用 15 3 单端交错张拉 c 竖向预应力束 采用 32 预应力粗钢筋 在箱梁纵向每沿米布置 2 根 即每个 腹板内一根 在保证纵向预应力束布置的前提下 尽可能靠近腹板中心布设 d 运营阶段底板备用束 考虑到施工质量存在的不可把握性 同时考虑到目前对 预应力混凝土收缩徐变对结构影响认识的不足和认识的差异性 在边中跨的底板拟设 置底板备用束 以作为运营阶段对结构的加强设施 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 3 材料类型材料类型 a 主梁混凝土标号 55 号 b 预应力 纵横向预应力钢束采用 1860MPa 钢绞线 竖向采用 32 预应力粗钢 筋 4 桥面铺装桥面铺装 5 cm 40 号混凝土 8 cm 沥青混凝土 5 2 2 下部下部 1 结构形式结构形式 主墩半幅桥采用两个薄壁空心墩 构造见图 5 2 过渡墩采用空心墩 构造见图 5 3 30 x30 30 x30 30 x30 30 x30 30 x30 30 x30 5 98080 1505050 50 150 50 5908080 5015050 5050 150 8080 30 x30 30 x30 8080 750500500 590 350350250 750 5 9 750500500750 250 350250350250 150450450150 150450450150 600 550 2 1000 21000 2 600 1200 350 750 510100100 7026070 30 x30 30 x30 图图 5 2 主墩断面图主墩断面图 图图 5 3 过渡墩断面及桩基布置图过渡墩断面及桩基布置图 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 2 材料类型材料类型 主墩墩身采用 55 号混凝土 过渡墩墩身采用 40 号混凝土 5 2 3 基础与防撞基础与防撞 1 结构形式结构形式 主墩基础采用钻孔灌注桩和箱形空心承台基础 按照上部结构荷载以及船撞力的 要求 桩基础需要 41 根直径为 2 5 m 的钻孔灌注桩 桩底标高 109 0 m 桩长为 100 m 承台顶面标高 6 3 m 考虑到避免船舶直接撞击桩身的构造要求 根据船撞力作用 范围 参见船撞力研究成果表 以及最低通航水位 1 46 m 确定底面标高 9 0 m 因此 承台设计为厚 15 3 m 的箱形空心承台 承台顶 底板厚度均为 4m 外壁厚度 1 5 m 隔舱壁厚度 1 m 隔舱大小为 6 25 6 25 m 承台平面尺寸为 62 75 29 5 m 的圆端形 具体构造见图 5 4 经过比选 采用消能箱作为防撞设施 325 295 6 300 1 700 D250 640 6020 800 109 000 9 30 10 10 41D250 1 700 6 300 3400 800 9 30 10 10 109 000 41D250 11530 10730 10730 11530 D250640 图图 5 4 桩基础构造桩基础构造 过渡墩基础采用钻孔灌注桩 2 材料类型材料类型 承台采用 30 号混凝土 钻孔灌注桩采用 30 号水下混凝土 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 5 3 施工方案施工方案 5 3 1 上部上部 上部结构施工以采用挂篮悬臂浇筑为主 最大块件重量 280t 挂篮重量取 120 t 5 3 2 下部下部 墩身采用爬模法进行施工 5 3 3 基础基础 承台的围水结构可采用钢套箱或钢管桩围堰 在保证工程质量的前提下 施工单 位可根据各自优势选用 5 3 4 施工工期安排施工工期安排 专用航道桥总的施工时间不控制工期 但需注意如下两个关键工序 基础与承台的施工在枯水季完成 混凝土箱梁长悬臂施工应避开台风多发期 确保施工安全 从 2005 年 6 月施工准备到 2008 年 6 月桥面系及附属工程完成 连续刚构方案计 划累计工期为 37 个月 包括关键工序等待时间 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 6 引桥桥型及结构方案引桥桥型及结构方案 6 1 总体总体设计设计 苏通大桥引桥全长约 5 57 km 按其与主桥的相对关系 分为北引桥 中引桥和南 引桥三部分 见图 6 1 按所处地域 又可分为陆地 浅滩区和深水区三部分 按墩高 又可分为高墩区 低墩区 因此 设计时针对不同的地质 水文情况 分别考虑了不 同的桥梁上 下部结构方案 图图 6 1 区段划分图区段划分图 6 2 结构设计结构设计 6 2 1 30m 预应力混凝土连续梁预应力混凝土连续梁 1 上部结构上部结构 在北引桥中 在接近桥头区段 墩高在 10m 以下区域 基于美观的考虑 宜采用 较低的梁高 因此采用 30m 预应力混凝土连续箱梁 由于桥头软土分布较广 较深 路桥分界处填土高度定为 4m 采用体内预应力混凝土连续箱梁 单箱双室 箱梁上缘梁宽 16 5m 下缘梁宽 6 5m 梁高 1 7m 高跨比为 1 16 7 顶板厚 0 25m 底板厚为 0 2 0 4m 边腹板厚 0 35 0 5m 中腹板厚 0 35m 翼缘板端部厚 0 18m 根部厚 0 8m 见图 6 2 图图 6 2 30m 逐孔现浇箱梁横断面逐孔现浇箱梁横断面 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 2 下部结构下部结构 采用矩形薄壁墩 分离式矩形承台 钻孔灌注桩基础 构造见图 6 3 墩身采用 40 号混凝土 承台采用 30 号混凝土 钻孔桩采用 30 号混凝土 图图 6 3 30m 下部结构构造示意下部结构构造示意 6 2 2 50m 预应力混凝土连续梁预应力混凝土连续梁 1 上部结构上部结构 在北引桥墩高大于 10m 的陆地或浅水区段以及南引桥 墩高均大于 20m 中 采 用 50m 跨径预应力混凝土连续梁 采用体内预应力混凝土连续箱梁 箱梁上缘梁宽 16 5m 下缘梁宽 6 5m 梁高 2 8m 高跨比为 1 17 9 顶板厚 0 28m 底板厚为 0 25 0 7m 腹板厚 0 5 0 7m 翼缘 板端部厚 0 18m 根部厚 0 8m 见图 6 4 图图 6 4 50m 滑模现浇箱梁横断面滑模现浇箱梁横断面 2 下部结构下部结构 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 采用矩形空心墩 分离式矩形承台 钻孔灌注桩基础 构造见图 6 5 墩身采用 40 号混凝土 承台采用 30 号混凝土 钻孔桩采用 30 号混凝土 图图 6 5 50m 下部结构构造示意下部结构构造示意 6 2 3 75m 预应力混凝土连续梁预应力混凝土连续梁 1 上部结构上部结构 采用体内 体外预应力结合预应力混凝土连续梁 箱梁上缘梁宽 16 5m 下缘梁宽 6 5m 梁高 4m 高跨比为 1 18 75 顶板厚 0 28m 底板厚为 0 25 0 7m 腹板厚 0 36 0 75m 翼缘板端部厚 0 18m 根部厚 0 8m 见图 6 6 图图 6 6 75m 预制节段悬拼施工箱梁横断面预制节段悬拼施工箱梁横断面 2 下部结构下部结构 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 采用矩形薄壁墩 分离式矩形承台 钻孔灌注桩基础 构造见图 6 7 墩身采用 40 号混凝土 承台采用 30 号混凝土 钻孔桩采用 30 号混凝土 图图 6 7 75m 下部结构构造示意下部结构构造示意 6 3 施工方案施工方案 6 3 1 上部上部结构结构 30m 梁上部结构采用搭支架现浇方法施工 50m 梁上部结构采用滑模现浇方法施工 75m 梁上部结构采用预制节段悬拼方法施工 6 3 2 下部下部结构结构 墩身采用爬模法进行施工 6 3 3 基础基础 桩基采用钻孔桩 水中承台采用钢套箱施工 陆地承台采用大开挖施工 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 7 接线工程接线工程 7 1 接线工程主要技术标准接线工程主要技术标准 接线工程采用 120 公里 小时计算行车速度 双向六车道 全封闭 全立交的高速 公路标准 路基宽度为 35 0 米 7 2 接线工程设计路段划分接线工程设计路段划分 苏通大桥接线工程的主要功能是实现大桥和区域路网之间的有效联结 其设计路 段分为南 北两个路段 北岸接线长 15 098 公里 南岸接线长 9 179 公里 两岸接线全长 24 277 公里 含 苏通大桥在内全线总长为 32 423 公里 北岸接线起点接通启高速公路小海互通立交 北岸接线与苏通大桥的设计界面为 苏通大桥北岸桥头桥台位置 北岸接线路段桩号为 K0 003 249 K15 101 730 南岸接线与苏通大桥的设计界面衔接位置位于南岸引桥上 南岸接线终点接苏嘉 杭高速公路董浜互通立交 南岸接线路段桩号为 K23 587 000 K32 765 776 7 3 接线工程路线走向接线工程路线走向 苏通大桥北岸接线起点 K0 003 249 顺接宁启公路与盐通公路共线的小海互通 立交终点 K157 600 后南行 跨老 325 公路 通启运河 经张芝山镇通启河村和窑 圩村 小海镇汤家窑村 至竹行镇神农村跨新 S325 公路 经竹行东 南通农场西至北 岸终点 K15 101 730 接大桥北岸引桥起点 K15 471 大桥起点桩号 K15 471 接线桩号为 K15 101 73 向南在 K15 950 附近跨北岸 大堤 在 K20 000 跨主通航孔航道 在 K21 693 跨专用通航孔航道 在 K22 200 附 近跨南岸大堤 止于南岸接线起点 大桥终点桩号 K23 617 接线桩号为 K23 587 路线全长 8146m 南岸接线起点 K23 587 自大桥引桥终点 K23 617 向西南方向跨通港公路 经吴市西跨汶张路 建新塘 经陆市西侧 于徐市西庆龙桥附近跨里睦塘 徐碧公路 至南岸接线终点 K32 765 776 止于苏嘉杭高速公路董浜互通立交起点 K2 800 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 7 4 接线工程概况接线工程概况 两岸接线路基采用整体式横断面 路基宽度为 35 0 米 其断面组成为 土路肩 2 0 75 米 硬路肩 2 3 25m 行车道 6 3 75m 左侧路缘带 2 0 75m 中央分隔带 3 0m 两岸接线范围广泛分布软土地基 本工程软土地基处理分别采用粉喷桩 浆喷桩 预压等处治方案 主线路面结构为 4cm SMA 13 抗滑表层 6cm 中粒式沥青混凝土 AC 20 型密级配 8cm 粗粒式沥青混凝土 AC 25 型密级配 36cm 水泥稳定碎石 20cm 二灰土 路面总厚度为 74cm 北岸接线范围内设竹行互通立交 预留张江公路互通立交 南岸接线范围内设常 熟港互通立交 主线收费站 服务区设置于北岸 全线共设置特大桥 1 座 通启运河特大桥 大桥 2 座 三孔桥大桥 建新塘大 桥 中桥 13 座 小桥 12 座 涵洞 41 道 设置互通立交 2 处 互通内主线桥 1647 米 2 座 新 325 公路跨线桥 通港公路跨线桥 设置主线上跨分离立交特大桥 1 处 竹行分离特大桥 主线下穿分离立交 2 处 张江公路分离 徐周线分离 共设 置通道 45 处 桥跨兼 20 处 其中汽车通道 7 处 桥跨兼 5 处 机耕通道 20 处 桥跨兼 9 处 人行通道 18 处 桥跨兼 6 处 沿线主线占用的土地共 3277 9 亩 其中北岸为 2007 7 亩 南岸为 1270 2 亩 其它 改路 改河及被交道路占用土地 150 亩 其中北岸为 102 亩 南岸为 48 亩 取土场占 用土地 3284 亩 其中北岸为 2254 亩 南岸为 1030 亩 临时工程占用土地 485 73 亩 其中北岸为 295 39 亩 南岸为 190 34 亩 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 8 交通工程及沿线设施交通工程及沿线设施 8 1 管理养护机构管理养护机构 8 1 1 管理体制管理体制 本项目推荐采用大桥与接线一体化管理的管理模式 即成立独立的管理分中心 负责大桥及两头接线的管理 8 1 2 管理养护机构设置管理养护机构设置 为适应苏通长江公路大桥管理养护的需要 全线设置以下一些管理养护机构 监 控收费通信分中心 收费站 主线收费站 竹行互通匝道收费站 新港互通匝道收费 站 南通服务区 称重站 新港互通养护排障工区 8 2 交通安全设施交通安全设施 全线设置完善的高速公路标志 标线 并连续设置轮廓标 在分合流处设置分合 流诱导标志 接线一般路段路侧连续设置波形梁护栏 大中桥两侧设置组合式混凝土 桥梁护栏 主线中央分隔带采用两边分设式波形梁护栏 中央分隔带开口处设置移动 式护栏 互通匝道中央分隔带采用单柱双面波形梁护栏 全线设置镀塑焊接网型隔离 栅 苏州至南通长江公路大桥及接线构造物路段采用防眩板防眩 主桥上由于设置照 明设施 不再设置防眩设施 其余路段采用植树防眩 全线设置的其它安全设施有防 落网 防撞筒 里程牌 百米牌 公路界碑 锥形路标等 8 3 监控系统监控系统 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 本项目监控系统设计采用主线与匝道控制相结合的方式 利用监视摄像机 紧急 电话 车辆检测器等设备监视交通流运行 利用可变情报板 车道控制器 有线广播 进行主线控制 利用收费口限时进入或关闭进行匝道控制 8 4 通信系统通信系统 本项目通信系统由光纤数字传输系统 程控交换机系统 紧急电话系统 移动通 信系统 通信管道工程构成 全线在大桥监控 通信 收费管理中心设一个有人通信 站 在新港 竹行互通收费站各设一个无人通信站 光纤数字传输系统采用 SDH STM 1 等级的光纤数字传输系统 在通信分中心设置数字程控交换机 交换机设置用 户线为 400 线 紧急电话系统采用光紧急电话系统 全线设置 TETRA 单移动通信基站 1 个 8 6 收费系统收费系统 本项目采用全封闭收费制式 在各互通设置匝道收费站 并为适应江苏省联网收 费的要求 在大桥北岸设置主线收费站 1 处 收费方式推荐采用半自动收费方式 苏 通长江公路大桥收费系统计算机系统由三级计算机构成 即收费分中心计算机 收费 站计算机及收费车道计算机 收费系统的 CCTV 系统重点监视收费车道的收费处理情 况和交通运行情况 8 7 限载系统限载系统 针对苏嘉杭方向来的超载车辆 在主线新港互通前设一高速动态称重系统 位于 新港互通下匝道处的值勤人员发现系统检测出有超载车辆 即引导其从新港互通下匝 道离开高速公路 从车渡过江 针对竹行互通方向来的超载车辆 在主线南通至苏州方向主线收费站服务区前设 一高速动态称重系统 在主线收费站服务区内设一低速称重站 车辆在经过高速预检 后 若超载 则超载报警装置及声光报警器显示超载信号 并指引超载车辆进入低速 称重站进行精确核重 8 8 供电照明及综合电力监控供电照明及综合电力监控 学习资料收集于网络 仅供参考 学习资料 8 8 1 供电工程供电工程 全线设南岸中心变电所 新港互通 和北岸中心变电所 主线收费站 两座 分 别为南北岸供电枢纽 两枢纽均采用双电源 10KV 分段母线高压配电系统以达到一级 负荷的供电标准要求 在南岸桥区 服务区 竹行互通收费站设小型变配电所 南岸中心变电所承担向苏通大桥主线照明 景观照明 机电设备的中压 6KV 供电和新港互通收费岛电力和照明的低压供电以及南岸桥区分变电所的高压 10KV 供 电等全部负荷 北岸中心变电所承担主线收费站收费岛电力 收费广场照明和管理中心的低压供 电和服务区 竹行互通收费岛电力和照