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说 明7前言：广州至惠东高速公路项目，中交第二公路勘察设计研究院承担设计任务。东江主槽大桥曾于1996年3月完成了第一次施工图设计文件（称1996年版）。由于国家经济政策的调控，该项目被搁置下来未能实施，直到1998年初随着国家宏观经济调整，在加大基础设施建设特别交通建设的大好形势下，广东省政府同意建设广惠高速公路。考虑近年来公路网规划建设情况，以及交通部新版，公路工程技术标准（JTJ00197）的颁布实施改变了技术标准。1998年受交通厅委托东江主槽大桥又于1999年1月完成了第二次施工图变更设计文件（称1999年版）。建设单位及时委托专业单位对第二次初步设计及施工图设计文件进行了评估与复查，并提出评估复查报告。根据广惠高速公路小金口至凌坑段工程初步设计审查意见和广惠高速公路C段（小金口至凌坑）施工图设计文件审查意见（初稿），东江主槽大桥又于2000年6月第三次重新编制施工图设计文件（称2000年版）的工作。东江主槽施工图设计文件已有三个版本，现声明在建设单位自收到2000年版文件之日起，1996年版及1999年版一并作废，均以本文件为依据特此说明。一、 设计依据1、广东省计划委员会粤计交1998584号文关于广（州）惠（东）高速公路萝岗至石湾段项目建议书的批复。2、广东省长大公路工程有限公司广惠高速公路施工总承包项目经理部粤长大广惠合字1998第001号文委托我院修改广惠高速公路萝岗至石湾段设计文件的函。3、广东省公路管理局粤公办1995564号文关于印发广州萝岗至惠东凌坑高速公路定测外业验收纪要的函以及其它会议纪要等。4、广东省航道局95复字045号文关于广（州）惠（东）高速公路仍图东江大桥有关航道问题的复函。5、1995年5月15日三方（惠州市公路局、惠州市水利水电局、交通部第二公路勘察设计院）关于广惠高速公路仍图东江大桥与东江两岸堤防的协商意见。6、惠阳市水利水电局关于东江大桥跨马安围的意见和95年7月18日惠阳市水利局钟利强付局长的复信。7、关于广惠高速公路小金口至凌坑段工程初步审查意见。8、关于广惠高速公路C段（小金口至凌坑）施工图设计文件审查意见（初稿）。二、 设计标准及采用规范（一） 设计标准1、 设计荷载高速公路：汽车超20级，挂车120。地方公路：汽车20级，无挂车、人群3KN/m2。2、 设计桥宽高速公路全宽26.0m；地方公路24.5=9m（含20.75m人行道）。全桥宽4.5+26+4.5=(0.75+3.75)+(0.383+11.984+0.383+0.25)2=35m，分上、下行两座独立的桥梁。3、 设计洪水频率：三百年一遇洪水设计。4、 通航标准与船撞力。1）根据粤航道95复字045号文，本桥主副通航标准为级，通航净空：主通航孔底宽90m、顶宽80m、净高7m；副通航孔底宽40m、顶宽30m、净高7m。2）主墩船撞力顺桥轴方向300KN，横桥轴方向400KN。5、地震基本烈度为六度。6、座标及高程系统本桥座标系为大地座标系，高程采用黄海高程系统。（二） 采用规范1、公路工程技术标准JTJ001972、公路桥涵设计通用规范JTJ021893、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023854、公路砖石及混凝土桥涵设计规范JTJ022855、公路桥涵地基与基础设计规范JTJ024856、公路工程抗震设计规范JTJ00489三、 桥址地理位置和地形地貌、气象、水文、地质概况1、 地理位置东江主槽大桥位于惠州市东北方向的仍图镇，在东江河道下矾角处跨越东江。2、 地形地貌桥址区域属于平原微丘区。主槽大桥罗阳岸多为岸坡角450的砂岩风化剥蚀残丘，为主干水流冲刷剥蚀的基岩岸，岸坡顶端植较发育，凌坑岸以河漫滩阶地地貌为主。3、 气象本地区处于北回归线以南、濒临南海，属于典型的亚热海洋性气候，年平均气温21.70C，最高气温38.60C，最低气温-4.50C。受季风影响，本地区雨量充沛，降雨主要分布在49月份，多年相对平均湿度78%。主要风向：冬季为偏北风，夏季为偏南风，实测最大风速34m/s（北风），平均风速18.3m/s。4、 水文东江大桥位于东江下矾角河道上，该河段内被公社林场山丘将河道一分为二，主河槽宽度约550m，防洪大堤间距为1540m，东江水道在关音阁至横沥为北南流向，在横湾水流呈东西流向，中低水位从主槽通过，有关水位、流量见下表： 水文要素部位设计水位(m)设计流量(m3/s)平均流速(m/s)一般冲刷标高(m)局部冲刷标高(m)最高通航水位(m)主河槽22.75111522.41-0.10/6.00-1.5/4.6619.666河滩22.7510091.2410.67/15.599.35/15.38附注：主河槽拦斜线以上值为13号墩，斜线以下值为310号墩。 河滩拦斜线以上为砂性土d=1mm计算值；斜线以下为粘性土IL=0.33计算值。5、 地质本桥位处地质条件较为复杂，地层岩性变化较大，岩层节理裂隙发育，桥址处除罗阳岸基岩露头外，其它处基岩多较深，基岩多为单斜岩层，其产状分别为：NE250760，L420650。本桥航道段基岩多近直立，以挤压破碎的碳质砂、页岩为主，两翼多以侏罗系砂岩为主。四、 结构设计（一） 桥梁总体布置主、副通航孔及主墩位置是在初步设计完成后，经由广东省交通厅批准确定的，根据粤航道（95）复字045号文精神，东江大桥主桥跨径组合55+100+55m主通航孔布设偏于右岸，由此确定的桥跨右边孔有部分位于岸上。引桥的桥跨组成选用多种跨径（30m、25m、20m、16m）进行比较并综合考虑后认为采用跨径25m预应力T梁比较适宜，为避开大堤，跨堤部分至20号桥台间采用跨径20m预应力混凝土宽幅空心板，经建设单位同意。引桥分四联，桥跨布置为：55+100+55+525+425+325+520。为降低工程造价，缩短桥梁长度，经有关部门同意，控制引桥跨堤部分板底较堤顶标高略高，防洪抢险道改由堤外桥孔下穿通过。（二） 上部构造1、 主桥主桥为三跨预应力混凝土连续刚构体系，跨径组合为55+100+55m。采用箱形梁，横截面为单箱单室，左右半幅桥分离，箱梁顶宽17.49m，底宽9m。箱梁纵向的梁底曲线为二次抛物线，根部梁高5.4m、跨中梁高2.5m（均指外侧腹板外缘处）。箱梁顶面设2%横坡，桥面设9cm沥青混凝土铺装。钢束布设：1）根部断面纵桥向顶板悬浇束（含腹板下弯束和备用束）共52束，100m中跨跨中断面底板束（含备用束）共22束，顶板束2束，55m边跨顶板束4束，底板束6束，以上钢束除6束腹板下弯束为12股及6束中跨底板连续束为9股外，余均为19股，每股钢绞线直径15.24mm。采用OVM15型锚具及配套千斤顶。2）横向钢束按沿纵向0.5m间距设一束4股j12.24mm的钢绞线布置，一端锚固，一端（外侧）张拉，采用OVMBM13型扁锚锚具及配套千斤顶。3）竖向预应力筋按沿纵向每0.5m间距设两根（每腹板一根）x25精轧粗螺纹钢筋，用YGM25锚具。竖向预应力筋在施工期可作为挂蓝后锚之用。4）施工方法：箱梁0号梁段全长16m，在主墩墩柱顶附设托架，立模浇筑。惠州岸边跨合拢段，采取落地支架现浇方法完成；萝阳岸边跨合拢段在3号过渡墩托架上浇筑完成。其余各块件悬臂浇注。2、 引桥引桥上部构造为12孔跨径为25m预应力混凝土简支T梁和5孔跨径为20m预应力混凝土宽幅空心板。25mT梁预制梁高1.6m，横向间距1.94m，半幅桥孔为九片梁；20m预制空心板板高0.90m，横向间距1.5m，半幅桥宽11片梁。25m预制T梁采用后张法设计，20m预制空心板为先张法设计。1）钢束布设：25m预制T梁，边梁设1束7股和1束11股，中梁为1束7股和1束9股；20m预制空心板边板配18股，中板配17股。以上钢束均为直径j15.24mm钢绞线。25m预制T梁采用OVM15型锚具及配套千斤顶。2）施工方法：20m预应力混凝土宽幅空心板及25m预应力混凝土T梁采用架桥机架设。施工前要对梁、板进行施工荷载验算。（三） 下部构造全桥21个墩（台）1、 主桥0号台为重力式U型台，1、2号主墩均为双排四柱桥墩，嵌岩桩基础；3号过渡墩为单排双柱式桥墩，嵌岩桩基础，各墩均设系梁连接。2、 引桥桥墩均为单排双柱式墩，钻孔灌注桩基础，除16、17号墩外其余各墩均设系梁，20号桥台为肋板式桥台，摩擦桩基础。3、 施工方案拟推荐1号主墩后排基桩为旱地或部分浅水施工，前排水中基桩依托后排墩柱搭设平台，在平台上进行水中基桩的定位和施工（详见S32094、S32095；2号主墩搭设水中工作平台，考虑到施工中冲刷较大，在平台上进行基础施工，在适当时候，承台钢模板与护筒一起下沉到位（详见图S32096）。310号墩建议选用筑承台施工，其余为旱地施工。施工水位拟采用标高13.00m。五、 主要材料（一） 混凝土50号：主桥箱梁、引桥25mT梁。40号：引桥20m空心板、铰接缝、现浇10cm桥面板。30号：桥墩墩帽、墩柱（肋板）、支座垫石、防震挡块及防撞护栏。25号：系梁、基桩、承台、人行道块件、栏杆扶手。沥青混凝土：桥面铺装。（二） 钢材1、 预应力钢绞线符合美国ASTM41687a标准，270级高强低松驰钢绞线，标准强度Rby=1860Mpa，弹性模量E=195000Mpa。本桥采用了两种规格（直径）钢绞线，指标如下：箱梁纵向及引桥上构T梁、空心板，采用公称直径15.24mm，公称面积140mm2；箱梁横向采用公称直径12.7mm，公称面积98.71mm2。2、竖向预应力筋采用直径x25精轧螺纹钢筋应符合GB149979的规定。3、锚具：采用OVM15系列和OVM BM13系列锚具，横向预应力束固定端采用H型压花锚。精轧螺纹粗钢筋采用YGM25型锚具。所有预应力束（筋）均采用金属波纹管道（各种型号详见各设计图纸）。4、 普通钢材1）钢筋：直径12mm（除少数外）采用级钢筋；直径12mm以下的，均为级钢筋，、级钢筋标准应符合GB149979的规定，凡需焊接的钢筋均应满足可焊要求。2）钢板：预应力混凝土简支T梁横隔板接头钢板采用16Mn钢，余均为A3钢板。3）钢管：标准符合GB149979的规定。4）泄水管（铸铁材料）、钢板、检测管及焊条均应符合国家标准规定及满足设计施工需要。5、 其他1） 伸缩缝全桥共6道伸缩缝，采用SSF80B型和SSF160型两种型号，其中3号和8号墩处采用SSF160B型，0号、20号台及其12号、15号墩采用SSF80B型。2） 支座0号台、3号过渡墩箱梁梁端设GJZF4型矩形滑板支座，其余均采用UG（GJZF4）冠状橡胶支座。六、 设计要点（一） 主桥上构1、主桥为对称的三跨连续刚构体系，上部构造纵向按全预应力构件设计，横向按部分预应力A类构件设计，主桥计算共分49个施工阶段，根据不同的施工状态与可能发生的各种荷载（施工荷载、支座沉降、预应力二次力，徐变次内力、非线性温差及体系升、降温、船撞力、内力等）和不同荷载组合，同时又分最大冲刷和较小冲刷时的不同情况，采用公路桥梁综合程序计算内力，并按极限强度理论对各截面进行了强度验算。2、 由于高速公路和地方公路合并在同路幅内，使箱梁承受两种不同荷载等级的活载，在不对称荷载的作用下会产生较大的翘曲和畸变变形，温度影响也较突出，因此本桥进行了横向框架分析，计算各种荷载状况下和三温变的情况下的局部横弯、温差内力和畸变内力，全部计算工作以电算为主、辅以手算。3、 在箱梁预应力损失的计算中，管道摩阻、钢丝松驰、锚具回缩三项按有关规定计算，同时在计算回缩损失时计入了负摩阻。由于施工单位未定，与施工相关的参数不能确定，如施工荷载、混凝土龄期、徐变系数等，在计算收缩、徐变损失时，设计者均按常规拟定。4、 横桥向车队布载数及计算荷载效应的横向折减系数根据高速公路和地方公路不同荷载和不同布载情况，按交通部交公路199446号文执行，采取了纵横向不同的综合系数加载的办法进行计算。5、 中跨合拢吊架重量按50t计，合拢温度要求控制在200C50C，T构悬浇采用挂兰重135吨（含模板机具）。（二） 引桥上构1、20m预应力混凝土空心板、25m预应力混凝土T梁，按部分预应力A类构件设计，每联采用桥面连续。预应力混凝土T梁（板）按不同的荷载阶段与梁位、计算内力及应力并进行应力叠加，计算采用我院钢筋混凝土或预应力简支梁（板）程序进行，跨中横向分配按铰结梁（板）法计算，支点分配系数取弹性支撑连续梁法计算。2、20m空心板采用先张法设计，钢束的有效长度包括锚固长度（70d）在内。钢束张拉后在放松钢束时混凝土应达设计强度80%。钢束控制张拉应力k=0.72by=1339.2Mpa，控制张拉力187.5KN。3、20m空心板预应力钢铰线采用一批多束张拉时必须采用可靠措施使各钢束受力相同。批量生产时应做少量试件。放松预应力钢束要对称、均匀，分次完成，不得骤然放松。4、20m空心板要求存梁期不得超过60天，以控制钢铰线在切断后的上拱值：边梁13mm，中梁10mm。5、桥面横坡由墩台帽形成，预制T梁顶面及桥面铺装均设有横坡，T梁底面横向保持水平。6、横桥向两T梁翼板相连续处设计中计入10cm的现浇带（湿接缝），施工中注意一定将接头钢筋焊接牢固。7、每联桥面连续的合拢温度按200C计算。（三） 下部构造1、主桥两个主墩均为四柱式，柱顶与箱梁刚结，为加强柱顶与箱梁的刚结除根据内力配有普通钢筋外，还将箱梁中的竖向预应力筋伸入柱中。主墩与主桥上部按整体结构计算。2、引桥下部构造设计系按连续桥面简支梁（板）柔性墩台的水平力分配与计算。3、2.0m桩径每桩均设4根检测管，1.5m、1.2m基桩检测管按25%设置（即每墩一桩），每桩设3根检测管对桩基混凝土进行超声检测，对不设检测管的钻孔桩应用其他可靠办法（如动测法）进行检测。七、 施工注意事项1、凡本设计未提及的有关施工要求，顺桥向电缆在中央分隔带通过。因施工需要的预埋件，预留洞等请施工单位自行安排。2、凡嵌岩桩、支承桩桩底沉淀要求0.05m，摩擦桩底沉淀厚度0.2m。3、本桥主墩墩柱与上构箱梁为固结，在箱梁逐段悬浇过程中，要求尽可能对称施工，当一端挂蓝相对于另一端挂蓝先行前移后，不得先行浇筑新节段混凝土，而需待另一端挂蓝移至对称位置后，方可浇筑，任一端挂蓝前移都必须在已浇箱梁两端对称且相应钢束张拉完毕后才能进行。4、箱梁悬浇时混凝土强度达设计强度85%时方能张拉钢束、拆模，两岸边跨合拢段均为搭架现浇，施工中的具体问题要认真对待和落实措施。5、箱梁0号梁段较长，混凝土浇筑时间较长，设计时为方便施工，将0号梁段分成两部分（普通钢筋图23.85m和8.3m段）绘制，可在托架上分段施工，也可一次浇筑。6、主桥箱梁设计图中，纵、横、竖向预应力束（筋）定位钢筋仅为示意，其数量已计入总表中。张拉钢束顺序：张拉n节段纵向负束时，张拉（n-3）节段之横、竖向预应力钢束。7、上、下行两半幅桥箱梁内侧间距较小，因此本桥均在外侧一端张拉，要求张拉时混凝土达设计强度90%。8、3号过渡墩施工请注意理论跨径线与墩中心线之间的差值。9、箱梁立模标高=设计标高（未计预拱度）+预拱度值+施工调整值（挂蓝这形及温度变位），本设计的箱梁截面标高为未预拱度的设计标高。10、安装SSF160 B型伸缩缝处的25mT梁梁端，设计中已加厚翼板，与其他T梁构造不同，这类25mT梁，全桥共有54片梁，请施工倍加注意。11、预制T梁在起吊和安装时必须