施工图设计审查汇报材料

飞云江三桥施工图设计 汇报材料施工图设计审查汇报材料一、设计依据飞云江三桥施工图设计的是根据2002年1月瑞安104国道飞云江三桥工程建设指挥部（甲方）与中交第二公路勘察设计研究院（乙方）签订的飞云江三桥及南岸临时连接线勘察设计合同进行的。施工图设计设计文件的编制主要依据下列文件与科研报告：1、浙江省发展计划委员会关于瑞安飞云江三桥及南岸临时连接线工程初步设计的批复 2002221号文件。2、中交第二公路勘察设计研究院瑞安飞云江三桥及接线工程初步设计文件及浙江公路水运工程咨询监理公司关于瑞安飞云江三桥初步设计及接线工程的审查报告。3、“瑞安飞云江三桥水文条件分析、防洪影响研究专题”，浙江省水利水电河口海岸研究设计院。4、“瑞安飞云江三桥工程对河势影响及桥墩局部冲刷动床模型实验报告”，浙江省水利水电河口海岸研究设计院。5、“关于飞云江三桥通航净空尺度和技术要求的批复”交通部文件“交水发2001683号”。6、同济大学风动试验报告。二、主要技术标准与设计规范（一）技术标准1、桥面宽33m（不包括布索区宽度），桥幅布置为：0.5m（防撞护栏）+3.25m（硬路肩）+11.25m（行车道）+0.5m（路缘带）+2m（中央分隔带）+0.5m（路缘带）+11.25m（行车道）+3.25m（硬路肩） +0.5m（防撞护栏），双向六车道，一级公路技术标准。2、荷载标准：汽车超20级，挂车120。3、设计行车速度：大桥为100Km/h；南岸临时连接线为80 Km/h。4、坐标与高程：北京坐标系；黄海高程系统。5、桥面坡度：考虑本桥兼具部分城市桥梁的功能，纵坡采用2.5%，横坡2%。6、桥面竖曲线半径：10000m。7、设计洪水频率：1/300，设计高水位：5.97m。8、通航：根据交通部“交水发2001683号文”的批复，设主、副两个双向通航孔，主通航孔按通航3000吨级海海轮标准，净宽200m，通航净高29米；副通航孔按通航1000吨级海轮标准，净宽135米，通航净高23米。最高通航水位4.56米，9、接线宽度：瑞安岸标准与桥梁一致，路基宽33.5米；平阳岸路基宽18.0米。10、地震烈度：六度地震区，采用七度抗震措施。11、船舶撞击力：根据研究结论，主通航孔顺桥向10000KN，横桥向5000KN，副通航顺桥向3750KN，横桥向1875KN。（二）、设计规范1、公路工程技术标准（JTJ00197）2、公路桥涵设计通用规范（JTJ02189）3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ02385）4、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ02485）5、公路路线设计规范（JTJ01194）6、公路路基设计规范（JTJ01395）7、公路柔性路面设计规范（JTJ01486）8、斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术条件（GB/T183652001）9、公路斜拉桥设计规范（试行）（JTJ02796）10、公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ/02285）11、公路工程抗震设计规范（JTJ00489）12、公路桥梁抗风设计指南13、钢筋焊接网混凝土结构技术规程（JGJ/T 11497）14、海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTJ2752000）三、自然条件1、气候瑞安位于我国东南沿海，属中亚热带海洋型季风气候，四季变化和季风进退都明显。气候与同纬度内陆比较，显得特别温和，冬无严寒，夏无酷暑，雨水充沛，温暖湿润。(1)气温；多年平均气温18C，最热月出现在8月，月平均气温：28.0C，最冷月出现在1月，月平均气温：7.7C，极端最高气温：37.2C（1978年8月1日），极端最低气温：-4.3C（1967年1月17日）。(2)降水雨水充沛，降水量相对集中。49月夏季风盛行期降水最多，6个月径流量约占全年的80%左右，其中有两个高峰，即梅雨期56月和台风期78月。而冬季11月至翌年1月，三个月降水量仅占全年10%左右。多年平均降水量 1566.8mm最大年降水量 2232.5mm最小年降水量 914.5mm一日最大降水量 249.5mm一小时最大降水量 75.9mm十分钟最大降水量 21.0mm年平均降水日数 173.3天(3)风况全年最多风向为东南东风，频率13%，春季东南风，秋季以东北东风为主，冬季盛吹西北风。瞬时最大风速：36.8m/s（1962年8月6日）据温州气象站统计，对桥址区有明显影响的台风，平均每年2.5次，最早影响在5月，最迟影响在11月，79月是台同风活动盛期，占影响总数84%，8月份最多，占39%。(4)雾雾主要是辐射雾，其次是平海流雾，一般是夜间至早晨易形成，主要发生在春季，占雾日一半以上，6月份后逐渐减少。年平均雾日 29.4（天）年最多雾日 45（天）年最少雾日 15（天）最长连续时间 12（小时）(5)相对湿度受海洋影响，平均相对湿度较大，一般均在80%左右，一年之中39月较湿，以6月最大88%，冬季及秋季相对湿度较小。多年平均相对湿度 82%历年最大相对湿度 83%2、河道飞云江是浙南主要河流之一，发源于浙闽交界的仙霞岭山脉的洞宫山南麓，干流长203公里。飞云江干流分上、中、下三个部分。飞云江三桥所处的飞云江下段，全长59Km，为河口感潮河段。从河口上望至宝香，为喇叭形河口段，全长约15公里，河宽由700m展宽至3000m左右，桥位所处河段外形基本顺直，形态基本稳定，桥轴处河道全宽1665米。北槽有淤积变浅，南槽有冲涮加深的趋势。规划航道在桥址所在河段，靠近北岸（瑞安侧）岸线，航道顺直。从近20年桥轴断面处河道的冲淤变化来看，飞云江河口的北槽有淤积变浅，南槽有冲涮加深的趋势。3、水文 (1)设计水位 桥址处的动床模型试验和水文分析及单墩局部冲涮试验研究均由浙江省河口海岸研究所进行。根据数模计算分析，桥位断面百年一遇洪水的断面平均最大流速为2.36m/s，相应流量为21250m3/s；三百年一遇洪水的断面平均流速最大为2.50m/s，相应流量为22740m3/s。当桥位上游发生大于50年一遇的大洪水时，桥位断面已无涨潮流，最大洪水流速出现在落潮中潮位附近，相应水深6.57.0m；水流流向基本与桥轴线正交。根据瑞安站实测潮位资料分析，桥位断面最高潮位主要是由风暴潮引起，以瑞安站历年最高潮位作频率统计分析得，桥位附近百年一遇最高潮位5.53m，最低水位为-2.95m；三百年一遇高潮位5.97m，最低水位为-3.07m。(2)潮汐特征飞云江为强潮河口，河口潮差大、潮流作用强。受东海的前进潮波系统影响，一天内潮汐二涨二落，为不正规半日潮。瑞安站多年平均潮差为4.37m，最大潮差为6.81m，年内潮差变幅不大。桥位附近的主要潮汐特征见潮汐特征表。主要潮汐特征表最高潮位5.01m（1994.8.21）最大潮差6.81m高潮10%3.23m最低潮位-2.82m（1979.8.24）最小潮差1.14m低潮90%-1.91m平均高潮位2.50m平均涨潮历时4：57高潮50%2.53m平均低潮位-1.83m平均落潮历时7：29低潮50%-1.87m平均涨潮流速0.63m/s平均落潮流速0.71m/s平均潮差4.37m平均进潮量3000m3/s平均落潮量3500m3/s平均中潮位0.34m (3)冲刷模型试验及计算结果根据桥墩局部冲刷模型试验报告，桥墩冲刷深度及冲深点高程分别为主塔墩（39#）：最大冲刷深度15.6m；冲深点高程-21.2m。过渡墩（38#）：冲刷深度13.6m。冲深点高程-18.5m。辅助墩（40#）：冲刷深度10.9m。冲深点高程-16.3m。北边墩：冲刷深度10.5m。冲深点高程-14.6m。南边墩：冲刷深度8.2m。冲深点高程-13.9m。四、工程地质桥址处于瑞安市郊，距入海口约5000m。地貌单元为滨海相平原地貌，地势平坦，地表黄海标高一般在3.0米左右。本桥跨越飞云江，桥位处桥面宽约1500m，河床地形平坦，黄海标高约-5.0-4.0米左右。桥址处地质钻孔资料表明，桥址地层是冲海积形成的海陆交互相、二元结构地层，为第四系全新统海相沉积地层和上更新统冲积相地层。按桥区地层的形成机理和物理力学性质，自地表往下分为淤泥、淤泥质亚粘土全新统海相沉积地层和圆砾、亚粘土上更新统陆相冲积相地层和海相沉积地层两个工程地质层，六个地质亚层。工程地质勘察报告提供的地层物理力学性质如下：淤泥极限摩阻为15 Kpa；淤泥质粘土极限摩阻为20 Kpa；圆砾层极限摩阻为130150 Kpa。桥基范围内地下水为第四系松散沉积层孔隙潜水和承压水等，水质分析结果表明，桥位区地下水对混凝土无腐蚀性。桥位区为少震、弱震区，区域稳定性好，地震基本烈度为度。五、桥梁总体布置本桥初步设计专家评审通过的桥位方案为肖宅塘头方案，桥位距飞云江河口上望约2Km，距上游的飞云江一桥约5.5公里。桥梁起点桩号K13+992，终点桩号K16+948，由主桥及引桥两部分组成，主桥长470m，引桥长2486m，全桥长2956m。本桥平面起点和终点段的部分桥孔位于平曲线内，其中0号台至3号墩位于R4500m园曲线上，67号墩至69号台位于R1200m的缓和曲线上，其余桥孔位于直线段上。纵面位于i=2.5%与i=-2.5%，R10000m凸形竖曲线上。桥面横坡2%。对位于园曲线上的桥跨，桥墩中心线按径向布置。主桥跨径，主要依照交通部批复的通航净空要求，结合飞云江规划的航道进行布置，经初步设计专家审查，核准主桥桥型方案为240m+170m+60m三跨一联，独塔双索面预应力混凝土斜拉桥。两岸引桥的布置在满足航运、防洪、两岸跨堤孔防洪防汛的要求下，同时方便施工，兼顾美观，经初步设计审查批复的引桥方案是：水中引桥（包括跨堤）瑞安岸为5孔50m，平阳岸为20孔50m预应力混凝土连续箱梁，岸上引桥瑞安岸为33孔30m，平阳岸为8孔30m预应力混凝土连续箱梁。 全桥跨联划分与伸缩缝规格见表。全桥跨联划分与伸缩缝规格表墩台号0号台6号墩12号墩19号墩26号墩33号墩38号墩伸缩缝规格SSF80SSF160SSF160SSF160SSF160SSF240SSF400跨联长630630730730730550墩台号38号墩41号墩46号墩51号墩56号墩61号墩69号台伸缩缝规格SSF400SSF400SSF240SSF240SSF240SSF240SSF80跨联长240+170+60（主桥）550550550550830六、初步设计意见执行情况飞云江三桥及接线工程初步设计审查会议于2002年6月2526日在瑞安召开，会议认可了大桥的设计技术标准，桥梁全宽33m，为双向六车道，一级公路技术标准，荷载标准为汽车超20级，挂车120。原则上同意我院推荐的大桥桥梁方案，即主桥为240+170+60m的PC独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主梁为边箱梁，主塔为花瓶型；引桥为50米、30米跨径逐孔施工的现浇箱梁，引桥下部构造采用柱式桥墩，钻孔灌注桩基础。与会专家同时提出了较好的优化和完善设计意见，我院在认真研究专家意见后，对各项意见逐一落实，以下为主要执行情况。1、根据交通部文件“交水发2001683号”选取通航跨度，设主、副两个双向通航孔，主通航孔按通航3000吨级海海轮标准，净宽200m，通航净高29米；副通航孔按通航1000吨级海轮标准，净宽135米，通航净高23米。最高通航水位4.56米（黄海高程），主孔位置按照飞云江航运规划总报告瑞安港岸线规划控制点坐标控制，并报浙江省发展计划委员会。2、 对主桥主梁断面、梁高、斜拉索索距设计，参考其他已成桥的经验，根据设计计算，考虑截面应力控制、挂蓝承受能力要求、施工方便等因素综合考虑确定。辅助墩根据设计受力计算情况，采用拉压支座。3、根据初步设计批复意见，对通航孔桥墩采用分离式抗撞设计方案，对通航孔桥墩按不受船撞力进行优化设计。4、对引桥深水区基础采用钻孔灌注桩还是打入桩，作进一步的技术经济比较，确定采用钻孔灌注桩基础。5、根据初步设计审查意见，其他构造细节的调整。（包括塔柱内相邻锚头间距适当调大，为方便施工，适当提高主墩承台标高，50m箱梁接缝位置调整，根据设计受力计算确定引桥采用墩梁固结或单排支座梁体连续方案。）七、桥梁结构及其设计要点和施工思路1、主桥主桥为240+170+60米三跨一联独塔双索面预应力混凝土边箱梁斜拉桥，其上、下部构造形式分述如下。(1) 主塔墩39号桥墩为主塔墩，塔墩基础由36根2.5m的钻孔桩组成群桩基础，为了方便施工平台的搭设，群桩按平行式布排，桩的间距为6.25m，桩基均为摩擦桩，设计桩长105m，桩底标高-108m。基础布置图见图1。承台顶标高2.0m，厚5.0m，直径44m，承台上设3.35m高的塔座。主塔墩承台及基础考虑采用搭设施工平台加钢套箱围堰施工，根据瑞安水文站多年月潮位统计资料，桥址处丰水年最高月潮位4.63米，最低月潮位3.4米。施工保证期为10个月的潮位为3.88m，施工水位拟定为4.00米。承台底标高-3.0，封底混凝土厚3m，其重量以恒载形式作用于桩基上。桥塔采用花瓶型，塔顶标高166.46m，承台以上塔高为164.46m。桥塔由下塔柱、上塔柱，下横梁及上塔柱横向隔板组成，桥塔一般构造图见图2。塔柱均为空心断面，上塔柱锚索区位于R-174.5m的曲线段，塔柱断面外侧为弧线形，横桥向宽5.5m（包括1.5m弧拱的尺寸），顺桥向宽7.0m，壁厚顺桥向1.2m，横桥向0.8m；下塔柱横桥向宽6.6865.5m（包括2.6861.5m弧拱的尺寸），顺桥向宽107.0m，壁厚顺桥向2.51.0m，横桥向内侧0.8m，外侧受弧线影响为边厚度。考虑到塔柱传力的过渡性，在承台上设3.35m高的塔座，且下塔柱下端设有4m高的实心段，在下横梁处塔柱设有10m高的实心段，且每一实心段与空心段交界处，均设有较大倒角，以减少应力集中。图1：主塔墩基础布置图下横梁高6.0m，断面尺寸66.6m，内设横隔；上塔柱横向隔板采用双片薄板形式，壁厚0.65m，为减少隔板重量，在横向立面上设三个椭圆形孔洞。.上塔柱锚索区采用在塔柱内设锚垫块的形式，垫块表面用厚10mm的钢板包裹，以利于拉索定位，也可代替部分模板。塔柱内除沿竖向设置32的受力主钢筋及水平方向的16箍筋和拉筋外，在四周表面设一层由6带肋钢筋焊成的钢筋网。上塔柱锚索区、下横梁及上塔柱横向隔板均设置了水平面内的预应力束，预应力束采取凹槽式锚固，预应力钢束张拉完毕后，均需采用封锚混凝土补平。图2：桥塔一般构造图主塔柱设有劲性骨架，以便于施工定位，同时参与受力，上塔柱斜拉索锚固区之劲性骨架，施工时结合索道管定位可适当调整。为满足施工和检修的需要，在塔柱内设置爬梯，在下横梁处实心段以人洞通过，设置于上塔柱内的爬梯，充分考虑到设备通过及斜拉索张拉的空间要求。主塔墩承台为40号高性能混凝土，塔柱为50号高性能混凝土。主塔墩采用常规的爬摸施工。(2) 主38、主40、主41号桥墩主38、主40、主41号桥墩，均采用Y型墩。其中主38号桥墩基础为62.5m的钻孔桩，主40、主41号桥墩基础是42.5m钻孔桩，三个桥墩承台厚均为3.0m。主38、主41号桥墩墩身是3.09.0m的空心体，上端是两个2.53.5m的斜腿和3.92.0m的桥墩帽梁组成。主38号桥墩墩身是2.09.0m的实心体，上端是两个2.03.5m的斜腿和2.02.0m的桥墩帽梁组成。为有效保证桥墩墩身传力的过渡性，以上各主墩在承台上均设有1.5m高的墩座。主38号桥墩一般构造图见图3。图3：主38号桥墩一般构造图（4）主桥主梁a、断面形式：主梁断面形式是边箱梁，主梁全宽36.8m，边箱宽13米，截面中心高3.2米；主梁顶板厚0.28m，设双向2%横坡，底板厚0.4m，腹板厚0.4m，斜底板厚0.25米。横隔板的基本间距是6m，横梁因横向预应力钢束布置的要求，跨中段为马蹄形，横梁厚0.3米。主塔处塔下横梁与主梁采用固结,固接区域顶板、底板、腹板均加厚到 0.8米，斜底板加厚到0.3米。主40号墩（辅助墩）顶横梁厚0.6m，同时在对应的27、28号梁段内设置有安装拉压支座的垫块。主梁断面见图4。图4：主梁断面布置图主梁每节段在边箱梁内各配置8根HT、2根HZ和2根HB钢束，在桥面板内配有24根L32的精轧螺纹钢筋，主梁设有边中跨合龙段，在合龙段内配置有下缘合龙束，40号辅助墩顶主梁配置上缘钢束。b、斜拉索的布置：主塔布内有36对空间索，塔中心线与第一对索（1号索）的间距为13.65m，其余斜拉索间距均为6m。斜拉索在横断面上布置在距边缘0.8m处，在上塔柱布索区，顾及施工张拉空间的需要，将锚固点设置在塔内壁中心处，斜拉索采用直径7热挤聚乙烯平行钢丝索，PESM7冷铸墩头锚锚固体系，梁端为固定端。斜拉索的规格有PES7-241、PES7-211、PES7-187、PES7-163、PES7-139、PES7-109等六种规格，两端均采用张拉端锚具锚固。c、主梁施工基本思路主梁1、0、0和1号梁段采用支架现浇完成后，其余各节段采用前支点挂篮悬浇，标准节段长6m，为保证悬臂浇筑过程中的稳定性，在主跨侧设有临时墩，最大双悬臂长度110m。悬臂浇筑完成后，按照先边跨、后中跨的顺序进行主桥合龙。2、 引桥引桥全宽33.0m ，分上、下行两幅桥，采用了单孔跨径为30m、50m的等截面预应力混凝土连续刚构箱梁。分上下行左、右两幅。其中瑞安岸引桥桥跨布置为：630m+630m+730m+730m+730m+550m，共6联。平阳岸引桥桥跨布置为：550m+550m+550m+550m+830m，共5联。上部构造30m、50m箱梁均为单箱单室截面，其断面形式见图5。图5：上部构造30m、50m箱梁断面30m箱梁中心高1.8m，顶板宽16.35m，厚0.25m，底板宽7.87m，厚0.2m，腹板斜做，其水平投影宽0.24m，斜率随顶板横坡变化，支点腹板厚0.6m，跨中0.4m，翼缘板悬臂宽4.0m，底板在箱梁中心线处设通气孔，间距为4m；50m箱梁中心高2.8m，顶板宽16.35m，厚0.25m，底板宽7.5m，厚0.25m，腹板斜做，其水平投影宽0.425m，斜率随顶板横坡变化，支点腹板厚0.75m，跨中0.5m，翼缘板悬臂宽4.0m，底板在箱梁中心线处设通气孔，间距为4m。引桥按下行式移动模架整孔浇筑施工工艺进行设计，施工接缝处设在离桥墩支点0.2L处（此处恒载弯矩最小），纵向预应力钢束在此锚固，连接延长，形成一联纵向连续钢束，使施工阶段和使用阶段结构受力状态基本一致。引桥箱梁均采用纵向与横向预应力钢束布置形式，根据受力需要30m箱梁纵向预应力钢束采用5股、9股、12股三种规格；50m箱梁纵向预应力钢束采用5股、12股、19股三种规格。下部构造桥墩均为独柱墩，桥墩为哑铃型断面，根据跨径与墩高的不同，截面尺寸为3.51.2m或3.51.5m、3.52m，半幅桥30m箱梁桥墩基础为单排2根1.5m钻孔灌注桩，承台厚2m；50m箱梁桥墩基础为双排4根1.5m钻孔灌注桩，承台厚均为2.5m。桥台为桩柱式桥台，2根1.5m钻孔灌注桩基础。50m、30m代表性桥墩断面见图6、7。引桥施工方案简述如下：下部构造：岸上30m跨引桥下构采用常规方法施工钻孔灌注桩，水中50m跨引桥下构采用平台施工桩基，利用低潮水位施工承台，滑模施工墩身。上部构造：从桥台处开始，首先在桥墩上安装临时钢支架，在临时钢支架上安装移动模架造桥机，逐孔现浇上部构造，在现浇箱梁达到强度后，张拉纵、横向预应力钢索，本跨箱梁即施工完毕。在桥墩临时钢支架上前移移动模架，进行一跨箱梁施工，逐孔向前推进。图6：30m箱梁代表性桥墩断面图7：50m箱梁代表性桥墩断面3、结构防护（1）桥墩防撞：主跨侧38、39、40号桥墩由于承受较大的船撞力作用，根据初步设计批复意见采用分离式抗撞设计方案。该方案为人工岛的形式，在38、39、40号桥墩的上、下游各设一个防撞护墙，从而避免船舶正面撞击的可能，保证桥墩的安全。分离式抗撞墩主38、39号船撞水平力高达10000KN，一个抗撞墩基础采用82.5m大直径灌注桩；主40号墩船撞水平力3750 KN，一个抗撞墩基础采用双排共42.5m大直径灌注桩。分离式防撞桥墩承台高3.0m，防撞墙顶面高程根据4.56m的最高通航水文确定为5.5m，墙高5.0m，根据所保护的主墩墩身尺寸及防撞墩桩基布置、承台大小的不同，采用框架空心体，空心体内作填砂处理，取缓冲与压重的作用。防撞桥墩与主墩间的距离，根据有关资料，考虑施工条件、防撞桥墩受撞后的破坏程度等影响因素，38、40号主墩为16m，39号主塔墩30m，约为1倍的防撞岛直径。考虑到防撞桥墩仅受偶然荷载作用，非主体结构，从经济角度考虑，结构计算时各项安全系数适当降低。主38号分离式防撞桥墩构造见图8。图8：主38号分离式防撞桥墩构造图（2）结构防腐：本桥靠近入海口，受海洋气候影响大，大桥结构的防腐蚀措施不可忽视。主要防护措施有： (1)所有结构混凝土均采用高性能混凝土，特别是水下桩基采用C35号高性能混凝土。 (2)从构造措施上参照交通部海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范的要求，根据水下区、浪溅区、空气区的不同部位控制裂缝宽度、选取钢筋保护层，确保大桥的耐久性。钢筋混凝土保护层最小厚度（mm）建筑物所在地区大气区浪溅区水位变动区水下区北方50505030南方50655030本桥按南方地区取值。预应力混凝土保护层最小厚度（mm）所在部位大气区浪溅区水位变动区水下区保护层厚度75907575八、 桥梁结构计算分析1、 计算参数的取值(1) 汽车荷载汽车荷载为：汽车超20级，挂车120。主桥：汽车横向按8车道进行计算，车道折减系数0.5，纵向折减系数0.97，横向偏载增大系数1.15，横向分配系数80.50.971.15=4.462。挂车横向分配系数采用1.15。引桥：按双向两幅桥，车道折减系数0.67，冲击系数按活载影响长度考虑，本桥最小跨联长180m，活载影响长度均大于40m，故可不考虑冲击系数，横向偏载增大系数1.15，横向分配系数为40.671.15=3.082。挂车横向分配系数均采用1.15。(2) 温度a、体系温差，取合龙温度1520，根据当地月平均最高气温和最低气温情况，综合考虑后计算取体系升温18，体系降温18。b、 主桥主梁半封闭箱梁上、下缘温差10；引桥全封闭箱梁上下温差15； c、 顶板升温5；d、 主塔两侧温差5；e、 索梁温差10。（3）船撞力本桥采用分离式防撞桥墩，船撞力不直接作用于主桥结构，分离式防撞桥墩主38、39号墩横桥向船撞力按10000KN计，顺桥向船撞力按5000KN计，船撞力作用点为防撞桥墩顶面。40号墩横桥向船撞力按3750KN计，顺桥向船撞力按1875KN计，船撞力作用点亦为防撞桥墩顶面。（4）风力参照斜拉桥设计规范和抗风设计指南，根据当地情况按24.4m/s风速计算的风载进行各种荷载组合计算，按瞬时最大风速36.8m/s计算的风载作为偶然荷载只与恒载组合进行验算。（5）支座不均匀沉降主塔墩、边墩均取2cm，引桥0.5cm。（6）制动力制动力按同方向行驶的两行车队计算，每一个车道的制动力为一行汽车车队总重力的10%。制动力作用在桥面以上1.2m处。（7）挂蓝参数根据本桥标准节段重量460t/176m3，参照其他已成桥梁前支点挂蓝资料，拟定如图9示挂蓝设计参数进行计算，主桥施工控制有待施工单位确定，根据实际挂蓝计算参数进行计算。图9.挂蓝参数图示2、主要材料主梁采用55号高性能混凝土； 主塔采用50号高性能混凝土；引桥50m、30m箱梁采用50号高性能混凝土；主桥承台及其他主墩墩身、承台采用40号高性能混凝土；引桥桥墩墩身、承台及全部桩基采用35号高性能混凝土；主桥斜拉索采用双层护套的高强镀锌平行钢丝，钢丝直径7mm，标准强度1670Mpa 。钢绞线直径15.24，标准强度1860Mpa，张拉控制应力1395Mpa。钢束松弛率：0.035。主桥桥面板纵向采用的直径32的精轧螺纹钢筋，标准强度750Mpa，张拉控制应力675Mpa。3、结构分析（1）、桥塔各施工阶段、成桥阶段内力分析。桥塔整体计算采用我院编制的“钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁综合设计程序（GPRBP）”进行，共划分150个节点，158个单元（其中8个临时单元），2个支承元，共分39个阶段计算。其计算节点图和施工工序表见图10：图10：主塔整体计算结构离散图塔整体计算中考虑了以下工况：塔施工各阶段；主梁施工最大双悬臂状态；成桥阶段；成桥阶段考虑了以下荷载组合：恒+汽；恒+汽+风力+温度变化；其中温度变化有：体系升温18C +两柱温差5C； 体系升温18C +塔横向非线性13C； 体系降温18C。风力按风速24.4m/s和36.8m/s分别组合主要计算结果如下：施工状态均不控制设计， 运营阶段各种工况下的荷载组合控制截面最不利纵、横向应力叠加：最大压应力13.6Mpa，最小压应力-0.2Mpa，满足安全要求。（2）主塔基础主塔基础按照塔柱传至塔座顶的实际受力情况，将塔座、承台、桩基作为计算模型，塔座、承台按8节点实体单元，桩采用梁单元，考虑桩土相互作用，以空间程序计算，计算图式见图11，承台按横向截面最大内力（由该截面上的节点应力对该截面形心积分得到）：M=233780KN.m进行配筋，主墩按单桩顶最大反力3100t，计算桩长为105m，按照桩身最不利受力配筋。图11. 基础计算图即承台顶面横桥向应力分布图（3）锚固区局部应力分析上塔柱锚固区局部应力分析选取上塔柱的典型节段验算，模型一：取塔冠以下20米的一段，包含9根斜拉索及相应的隔板横向预应力钢束，模型图见图12；模型二：取单根斜拉索1.6m锚固区段，模型图见图13，单根斜拉索采用最大索力。上述模型采用空间程序三维实体元分两种工况：1） 预应力+自重，2）预应力+自重+斜拉索力进行分析。主要计算结果见锚固区局部应力计算汇总表。锚固区局部应力计算汇总结果：（Mpa）工况横桥向顺桥向前壁外前壁内侧直壁外侧直壁内侧曲壁外侧曲壁内工况一1.58.52.03.20.62.43.24.00.30.7拉1.64.2工况二1.32.44.36.31.32.80.30.50.31.50.5拉0.4图12：上塔柱局部应力分析模型1图13：上塔柱局部应力分析模型2上塔柱局部应力分析结果均较好满足规范要求。其他主墩按照相同原理进行静力分析。（4）、主梁各施工阶段、成桥阶段内力分析。主梁施工阶段、成桥阶段内力分析主要采用上海同济大学肖汝诚编制的“桥梁结构线性、非线性设计分析程序（BaP程序）”，划分为553个节点，694个单元，228个施工阶段进行计算，其结构离散图见图14。24中交第二公路勘察设计研究院主梁一个悬浇施工梁段按照挂蓝前移第一次张拉斜拉索浇筑节段混凝土重量的一半第二次张拉斜拉索节段浇筑完毕，混凝土达强后，斜拉索索力转换到梁体第三次张拉斜拉索作为一个梁段的施工过程进行计算、分析施工和运营阶段的应力和变形情况。计算中计入了恒载、活载、混凝土收缩徐变、预应力、温度变化、风载、汽车制动力等荷载，同时考虑了斜拉索的非线性及主梁中轴力对变形的二次力效应。主梁计算分以下几种荷载工况：主要组合：恒载+活载；荷载组合一：恒载+活载+体系升温18度+顶板升温5度+ 主梁上下缘温差10度+塔两侧温差5度+ 索比梁高10度+制动力+ 沉降+风力；荷载组合二：恒载+活载+体系降温18度+塔两侧温差5度+索比梁低10度+制动力+ 沉降+风力；荷载组合三：恒载+活载+大风。主要计算结果如下：主梁跨中活载作用下最大挠度13.3cm，挠跨比1/1800，最大拱度2.8cm，均满足规范要求。塔顶施工阶段最大位移10.11cm，活载作用下最大位移5.88cm，最小位移2.06cm。运营初期塔顶的水平位移1.03cm（向边跨侧），三年徐变后塔顶的水平位移1.15cm（向主跨侧）。主梁施工过程中最大压应力18.67Mpa，最大拉应力-0.80Mpa（挂蓝前移后拉应力不存在）；主要组合作用下最大压应力16.80Mpa，最小压应力0.74Mpa；最不利附加组合作用下最大压应力19.00Mpa，最小压应力-0.08Mpa；应力状况均较好满足规范要求。斜拉索主要组合作用下最大应力661Mpa，最小应力514Mpa，最大应力幅57 Mpa；最不利附加组合作用下最大应力717Mpa，最小压应力540Mpa；主要组合作用下安全系数最小2.53，最不利附加组合作用下安全系数最小2.33，均能较好满足规范要求。（5）、主桥横梁主桥横梁建立空间模型分别计算主塔根部横梁、一般段横梁、辅助墩顶横梁和梁端支撑处横梁，图15、16分别示出主塔根部横梁、正常段横梁计算模型，横梁主要计算结果如下：图15：主塔根部横梁计算模型图16：一般段横梁计算模型主塔根部横梁：塔根部主梁3.2米高（沿纵桥向）上缘压应力为23Mpa，下缘最小应力为-0.4 Mpa；6米高横梁下缘最小应力为-0.4 Mpa。正常段横梁：横梁跨中恒载时上缘最小应力3.3Mpa，下缘最小应力6.1Mpa，汽车组合时上缘最小应力4.4Mpa，下缘最小应力3.7Mpa。辅助墩顶横梁：横梁跨中恒载时上缘最小应力3.1Mpa，下缘最小应力4.8Mpa，汽车组合时上缘最小应力2.4Mpa，下缘最小应力6.6Mpa。主跨梁端支撑处横梁：横梁跨中恒载时上缘最小应力1.8Mpa，下缘最小应力3.3Mpa，汽车组合时上缘最小应力1.5Mpa，下缘最小应力3.5Mpa。边跨梁端支撑处横梁：横梁跨中恒载时上缘最小应力2.7Mpa，下缘最小应力2.0Mpa，汽车组合时上缘最小应力2.3Mpa，下缘最小应力2.5Mpa。横梁最大压应力各工况组合作用下均小于15Mpa（6）主桥动力分析：采用空间结构分析程序和单三梁式主梁力学计算模型分别计算成桥运营状态和最大双悬臂、最长单悬臂施工状态的结构固有特性，计算结果如下：a. 成桥运营状态提供了前16阶振型及其对应的频率值。主要频率见下表。主梁一阶竖向弯曲频率为0.2188Hz，主梁一阶扭转频率为0.8060Hz，扭弯频率比为3.68。主梁一阶侧向弯曲频率为1.3069Hz。主要频率计算结果结构状态频率(Hz)成桥最大双悬臂最长单悬臂一阶竖弯0.21880.38590.1186一阶侧弯1.30691.46820.3105一阶扭转0.80601.11040.5107扭转与竖向弯曲频率比3.682.884.31b. 最大双悬臂施工状态对应于拼装长度为110.65m+110.65m，提供了前16阶振型及其对应的频率值。主梁一阶竖向弯曲频率为0.3859Hz，主梁一阶扭转频率为1.1104Hz，扭弯频率比为2.88。c. 最长单悬臂施工状态对应于主跨待合龙状态。边跨已合龙，主跨悬臂长度为223.65m。提供了前16阶振型及其对应的频率值。主梁一阶竖向弯曲频率为0.1186Hz，主梁一阶扭转频率为0.5107Hz，扭弯频率比为4.31。动力特性分析表明：1）.成桥运营状态和施工最大双悬臂、最长单悬臂状态的扭转振动频率的高低依次是最大双悬臂状态的1.1104Hz，成桥运营状态的0.8060Hz和最长单悬臂状态的0.5107Hz。2）.测振试验弹性参数的模拟除了成桥运营状态以外，施工状态选择扭频较低的最长单悬臂状态为模拟对象。3）.三个结构状态的扭转与竖向弯曲的频率比都较大，可以预计结构发生弯扭耦合的经典颤振的可能性很小。（7）二元刚体节段模型风洞试验二元刚体节段模型测振试验由同济大学土木工程国家重点试验室承担，试验在TJ-1号边界层风洞中进行。试验采用弹簧悬挂节段模型的方法，试验装置为外支架式。模型几何缩尺比为1:80。模型满足了几何外形相似条件以及弹性参数、惯性参数、阻尼参数的一致性条件。测振试验针对成桥和施工不同的结构状态，颤振、涡振、气动导数不同试验内容，按不同的风速比进行了几十个工况试验。主要结果如下：. 颤振试验表明，成桥运营状态在均匀流场，结构阻尼比为1%（混凝土结构）、+3、0、-3攻角，试验风速为17m/s、实桥风速达180m/s仍然没有见到颤振发散现象。对不利的+3攻角状态继续加大试验风速，当试验风速为21m/s，对应实桥风速高达220m/s左右观察到颤振发散振动。由于试验模型系统的阻尼比还没到达实桥的阻尼比值。因此，成桥运营状态的抗风稳定性是相当富裕的。施工状态在均匀流场、+3攻角、0攻角、-3攻角，风速在145m/s范围内均未观察到颤振发散振动。施工状态的抗风稳定性是有足够保证的。颤振试验结果见下表颤振试验结果结构状态风速成 桥施 工+30-3+30-3临界风速试验风速(m/s) 17 17 17222222实桥风速(m/s)180180180 145 145 145要求值检验风速(m/s)7866. 涡激振动试验分别在均匀流场和紊流场中进行，试验攻角范围