梅溪河大桥施工图设计汇报材料

重庆奉节至云阳高速公路梅溪河大桥施工图审查汇报材料 一、项目概况国家重点公路杭州至兰州线是交通部国家重点干线公路布局规划国道重点公路网“13纵15横”中的一横，是连接我国东部、中部及西南地区的重要横干线。拟建项目奉节至云阳高速公路是杭州至兰州线在重庆境内的重要路段，同时也是重庆市规划的“二环八射”高等级公路网的重要组成部分。本项目起点与拟建的巫山至奉节高速公路相接，向西经奉节县草堂镇、白帝镇、奉节新县城、朱衣镇、康坪乡，穿分界梁进入云阳县，过云阳县龙洞乡、红狮镇、宝塔乡，止于宝塔乡庙中村，与在建云阳至万州高速公路相连，路线全线长约71.359km。在K76+945K77+766跨越长江支流梅溪河。本项目的建设,对完善国家干线公路网,改善三峡库区交通落后状况、实施“西部大开发”战略均具有重要的意义。梅溪河特大桥位于重庆直辖市奉节县新城乡境内，距奉节老县城西北方向约3.0km，横跨梅溪河。桥梁起止里程桩号为K76+945.800K77+766.800，桥长821.00m，为一双塔双索面预应力混凝土斜拉桥；梅溪河在长江三峡坝前水位133.242m(2003年)水面宽约240m，在三峡三期水位154.742m(2006年)水面宽约351m，至三峡最终水位173.242m(2009年)水面宽约458m，最大水深约80m，梅溪河为正式航道河道。二、设计依据1.重庆市交通委员会(以下简称“重庆市交委”)与中交第一公路勘察设计研究院签署的杭州至兰州国家重点干线重庆奉节至云阳段高速公路工程初步设计勘察设计合同书。2.交通部关于奉节至云阳初步设计的批复交公路发【2005】274号。本设计严格按“批复意见”执行。3.本合同段工程地质勘察报告4.本合同段初步设计文件三、桥址区自然地理概况1、地形、地貌桥址区为构造剥蚀-侵蚀中低山地貌。桥位横跨NNW向的梅溪河下游，河谷呈“U”字形，谷底较为宽缓，纵坡坡度小于1%；由于地表水系在该段的强烈侵蚀切割，地形较为陡峻，桥址区相对高差200350m。两岸山坡总体坡度奉节岸约2536、云阳岸约2639。奉节岸为折线型斜坡，K77+965以上段坡度较缓，约2528；K76+965-K77+030段坡度约3036；K77+030-K77+108段为自然缓坡，坡度约2326；K77+108-K77+178段坡度约2630；K77+178以下至河谷为陡坡，坡度约3239。云阳岸略呈上陡下缓，下部K77+581以下段坡度约3035，K77+581以上段坡度约3539。2、地质构造桥址区位于南华准地台腹地，地壳整体相对稳定，桥址位于朱衣河背斜轴部，具体桥位处为倾向南西的缓倾角的单斜层，产状奉节岸225 11 ，云阳岸250 9 ，桥轴线与地层走向近垂直。桥位区岩石较破碎，节理、裂隙发育。其中奉节岸(左岸)主要有2组：组：15482，近于垂直地形坡向的溶隙，为斜交地层走向的斜向溶隙，张裂，发育，一般延伸约5.07.0m；在ZK1孔中及其北侧100m处，发育一溶隙，宽80cm，深约30m，延长约80m，溶隙内被泥质及角砾半充填。组：232 85 ，为顺坡向高倾角节理，走向近平行于岩层走向，微张。云阳岸(右岸)裂隙主要有：组：190 85 ，为倾向与坡向斜交的外倾高倾角斜裂隙，近垂直岩层层面并斜交岩层走向，微张；组：93 75 ，为斜交坡面的内倾裂隙，其走向近平行岩层走向，微张。由于岩层节理、裂隙发育，致使岩石较破碎。但节理、裂隙大多内倾，或者与坡向大角度相交，对坡体稳定性影响较小。3、地层岩性根据地表工程地质测绘及钻探成果表明：桥位区两岸坡被残坡积土 (Qel+dl)覆盖，梅溪河谷分布冲洪积土 (Qal+pl)，下伏基岩为三叠系中统巴东组 (T2b)的泥质灰岩。现将各岩土层工程地质基本特征由上至下（从新到老）分述如下：一）第四系冲洪积土 (Qal+pl) 冲洪积层仅分布在梅溪河河床，主要以灰黄色的砾、卵石为主，松散中密，厚约2.55.0m。二）第四系残坡积(Qel+dl) 亚粘土：黄色，含少量角砾，湿，软塑。厚度小于2.5m，局部分布。碎（块）石混亚粘土：见于地表缓坡地段，碎石为泥质灰岩、泥灰岩，棱角状、次棱状，粒径28cm，含量约50%，亚粘土夹角砾充填，稍湿，松散稍密。厚度3.5m6.0m。块石：局部分布，块石含量约5060%，为泥质灰岩、泥灰岩，棱角状，大小0.2m0.6m，碎石及亚粘土充填。三）中三叠统巴东组 (T2b) 泥质灰岩：淡灰绿色，微晶结构，中薄层夹少量中厚层状；强风化带岩石节理、裂隙发育，岩石极为破碎，岩芯多呈多呈碎块状，RQD=7.0438.15%，强风化泥质灰岩单轴极限饱和抗压强度14.7MPa，单轴极限天然抗压强度28.9MPa；弱风化带岩芯较完整，呈短柱状、块状，RQD=5.1935.29%，弱风化泥质灰岩单轴极限饱和抗压强度25.2MPa，单轴极限天然抗压强度33.2Mpa；微风化带岩芯较完整，呈短柱状、长柱状，RQD=14.2745.63%，微风化泥质灰岩单轴极限饱和抗压强度40.7MPa，单轴极限天然抗压强度58.0Mpa，凝聚力2.6 Mpa，内摩擦角42.80。(工程地质纵断面图见图一)图一 工程地质纵断面图4、不良地质现象桥址区两岸山坡较陡，岩石风化深度较大，岩层较破碎，三峡蓄水位提高后在库水作用下坡体稳定性将减弱，三峡蓄水位以下的岸坡稳定性受三峡库岸改造作用影响较大，应加强防护措施，特别是位于三峡水库水位波动带内的、覆盖层厚度较大且岩层较为破碎的两岸坡角一带。在奉节岸1#桥台（墩）附近ZK1孔中发现一处溶隙，宽度大于50cm，倾角较陡，充填物以亚砂土为主，含泥质灰岩碎石，湿，松散；在ZK1孔北侧100m处，地表发育一溶隙，宽80cm，深约30m，延长约80m，溶隙内被泥质及角砾半充填。经调查认为以上两处溶隙系一组产状15082节理发展而成，该节理走向近于垂直地形坡向，斜交地层走向，张裂，一般延伸约5.07.0m。鉴于上述分析在该处桥台(墩)桩基施工时，如发现桩基穿越张裂缝时，应对其进行压浆处理。本次勘察过程中未见有岩溶塌陷现象，仅岩层中见有少量小溶洞发育，洞高小于O.5m的溶洞大多有充填物，洞高大于0.6m的溶洞多充填有亚粘土或碎石混亚粘土。溶洞对桥基有一定影响。钻孔揭露溶洞情况见(表1)。桥址区未发现滑坡、崩塌、泥石流等其它不良地质现象。5、水文地质特征地下水主要为松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙潜水赋存于第四纪松散堆积碎石、角砾、块石类土和强风化岩层中，受大气降水的入渗补给，顺地势迳流排泄；一般富水性较差。因沿线地势普遍较为陡峭，地表岩层破碎，降雨时地下水迳流速度快，潜蚀作用较强，谷坡和开挖坡面将有地下水渗出，对路线边坡稳定不利。基岩裂隙水分布下部基岩，水量大小及分布很不均匀，主要受大气降水补给。层里和紧闭的节理含水甚微，只有规模较大的破劈理带和张性张扭性节理密集带赋水性相对较好。总体上，沿线基岩裂隙水水量贫乏。据勘察成果，强、弱风化岩层中的孔隙-裂隙含水层渗透系数为0.023m/d。根据水质分析报告，勘察区地下水和地表水水质较好，水化学类型为HC3S4-CaMg型淡水，对混凝土无腐蚀性。表1 钻孔揭露的溶洞分布一览表孔号洞顶埋深/标高洞体高度充填情况备注mmZK135.90/193.2022.70充填以砂土为主，夹泥质灰岩碎石溶隙ZK228.50/134.800.50无充填物溶洞ZK661.20/106.500.10无充填物62.80/104.900.10无充填物ZK1053.7/183.801.60充填以褐红色亚粘土ZK1143.5/200.500.40以泥质充填含少量泥质灰岩碎石44.8/199.200.70以泥质灰岩碎石充填ZK1220.5/223.51.10以亚粘土为主泥质充填少量泥质灰岩碎石43.2/200.82.80以泥质灰岩碎石充填CZK15.60/227.270.30无充填物6.50/226.370.30无充填物CZK213.65/145.820.98充填以碎石混亚粘土为主28.22/131.251.95充填为中细砂及砾石CZK314.50/147.730.80充填为黄色软塑状亚粘土6、桥位工程地质条件评价(1)、场地稳定性评价根据区域地质资料和本次勘察成果，桥位区内新构造运动不强烈，仅在ZK1孔中及其北侧100m处，发现有溶隙存在，经地表调查，溶隙走向近东西，倾角较陡，宽约80cm，走向延长约80m。其它未发现断层、崩塌、滑坡和泥石流、岩溶塌陷、地下采空区等不良地质作用，故桥址区现状稳定性较好，适宜建桥。根据中国地震动参数区划图（GB183062001）表明，桥址区地震动峰值加速度为0.05g；地震动反应谱特征周期为0.35s，相当于地震基本烈度度，建议抗震设计按公路工程抗震设计规范（JTJ00489）的有关规范执行。(2)、岸坡稳定性评价奉节岸该段桩号K76+965以上段为自然斜坡，上部坡度2529，上覆薄层坡积亚粘土混碎石；下部坡度约2935，岩层大多裸露，稳定性较好。K77+965K77+030为自然斜坡，坡角约3036，上部覆盖薄层碎石混亚粘土，下部为产状平缓的泥质灰岩，斜坡稳定。K77+030K77+178段坡度约2330，上覆碎石土，下伏泥质灰岩夹薄层泥灰岩，产状平缓，现为稳定斜坡。由于该段位于三峡水库设计最高蓄水位之下，在饱水状态下，对该边坡体进行稳定性验算，验算时结合本地区经验，滑带土C、值按如下采用： C=0.1Kpa，=27.0。由稳定性验算结果知（附表），在饱水状态下，稳定系数Fs=1.82，坡体处于稳定状态。但该段边坡受库区水位波动和库水浸泡的综合影响，易发生局部性浅层坍塌，形成库岸再造现象，对桥基稳定有一定影响，建议采取相应防护措施；本段岩层层理倾角平缓，无顺坡向断层及延伸长度大于3m的顺坡向节理等危险结构面，不易发生大规模的塌岸现象。K77+178以下至河谷为陡坡，坡度约3239，岩层裸露，层理平缓，虽位于三峡水库设计最高蓄水位之下，但不在水位波动区内，不易发生较大规模的塌岸现象。云阳岸略呈上陡下缓，下部K77+581以下段坡度约3035，K77+581以上段坡度约3539。 该岸坡上段K78+062K77+960山坡坡度约2731，泥质灰岩基本裸露，坡体稳定性较好。K77+960K77+832为一坡度约约3539的自然陡坡，线路走向与坡向大角度相交，岩层裸露，产状平缓，坡体较稳定。下段里程K77+832K77+744为一自然斜坡，坡度约3035，上覆有厚约6.4m碎石混亚粘土，下部泥质灰岩强、弱风化层，层理平缓且内倾，目前斜坡较稳定；但三峡蓄水位提高后K77+744 K77+830段位于蓄水位之下，覆土较厚，且该岸强风化岩层破碎。在饱水状态下，对该边坡体进行稳定性验算，验算时结合本地区经验，滑带土C、值按如下采用： C=0.1Kpa，=27.0。由稳定性验算结果知（附表），在饱水状态下，稳定系数Fs=1.22；在饱水加地震状态下，稳定系数Fs=1.11，受库岸再造作用影响，该段表层土体易发生浅层坍塌，对桥基稳定性影响明显，建议加大桥基埋深并采取护岸措施。综上所述，桥址区受三峡水库影响，两岸在最终设计蓄水位之下的岸坡将发生库岸再造现象，因上覆土层厚度较大且松软，强风化岩层较为破碎，而云阳岸坡较陡，稳定性较差，比奉节岸较易发生塌岸现象。7、地震根据中国地震动参数区划图(GB183062001)表明，该区抗震设防烈度度，地震动峰值加速度为0.05g；地震动反应谱特征周期为0.35s；其抗震设计按公路工程抗震设计规范(JTJ00489)的有关规范执行。8、气象 (1)、气温桥位区属中亚热带暖湿季风气候，具有气候温和雨量充沛、四季分明、光照适宜、无霜期长、冬干长见、伏旱突出等特点。本地区多年平均气温16.8，一月平均5.1。七月平均27.5。极端最高气温39.8。极端最低气温-9.2。(2)、降雨量及蒸发量梅溪河流域多年平均降雨量为1423.7mm，雨季从4月上旬至10月下旬，其降雨量约站全年降雨量的86.1%，12月至2月枯水期降雨量约占年降雨量5%。降雨年际变化大，据渡口坝雨量站1963至2001年39年雨量资料统计，多年平均降雨量为1450.6mm，最大降水量1815.5mm(1982年),最少年降水量894.1mm(1966年)相差达921.4mm。本地区多年平均蒸发量1439.7mm，本地区多年平均相对湿度：70.8%。(3)、日照本地区多年平均日照1543.3h。(4)、风根据气象资料，桥址区多年平均风速为1.92m/s，累年瞬时极大风速24.7m/s(2001年)。按照交通部部颁标准公路桥涵设计通用规范(JTJ D60-2004)中全国各气象台的基本风速和基本风压值，奉节县100年一遇20m高度10分钟基准风速值为26.3m/s，相应基本风压值为40KN/m2。9、水文(1)、流域水文情况梅溪河主干流发源于巫溪县窄颈子之南，正处于大巴山暴雨中心，由北向南蜿蜒流经潭家包进入奉节县境，于桂坝附近折转向东，至干溪口改为南东，在奉节县城东注入长江，干流全长103km，直线河段长69.8km，平均比降5.67，流域面积1928.6km2，干支流全长828.4km，主要的一级干流有车家坝河，崔家河、花园河，主要二级支流有高治河、草坪河等。梅溪河多年流量为45.9m3/s，年径流量达到14.48亿m3，但洪枯变幅大，最大洪峰流量2500 m3/s，枯水期流量不足5 m3/s，为典型山区性河流，洪期水位受长江洪水倒灌影响，与长江水位基本一致，多年平均洪枯流量在1000倍以上，最高达1740倍。(2)、桥位水文情况本桥位处三峡库区，设计水位受三峡库区淹没水位173.242m控制，桥梁标高由路线纵坡线形控制。大桥不受洪水及桥下通航要求影响。根据三峡枢纽工程初步设计报告，至2003年蓄水水位为135m，至2006年水库按初期蓄水位154.742m运行；至2009年枢纽全部建成蓄水水位为173.242m。每年六月至九月水库按防洪限制水位143.242m高程运行。十月初开始蓄水，一般十月底蓄水至正常水位173.242m，并保持1112月，14月为洪水期，水位逐渐降至154.742m高程，5月底至防洪水位143.742m。根据长江三峡库区坝前水位与沿岸各港口水位关系表，奉节县在正常蓄水位173.242m时，20年一遇设计回水位为173.442m。坝前20年一遇洄水位为154.542m。10、航运根据通航论证结果：满足内河四级航道的通航净空尺度和技术要求。最高通航水位173.242m。四、主要技术指标和采用的规范、标准1、主要技术标准(1)、道路等级：双向四车道、行车道宽度23.75m(单向)，高速公路(2)、计算行车速度：80km/h(3)、路基宽度：24.5m桥面宽度：24.5m斜拉桥的桥面宽度：27.5m(含锚索区)(4)、设计荷载：公路级(5)、最大纵坡：3%(6)、桥面横坡 ：2% (7)、设计洪水频率：1/300(8)、通航标准：最高通航水位173.242m，满足四级航道的通航净空尺度和技术要求。(9)、地震设计烈度地震动峰值加速度为0.05g。其他指标均按交通部部颁公路工程技术标准(JTG B01-2003)执行。2、采用的标准规范(1)、国家标准GB 50205-95 钢结构工程施工及验收标准GB 13013-1991 热轧光圆钢筋GB/T 701-1997 低碳钢热轧圆盘条GB 1499-1998 热轧带肋钢筋GB 700-88 碳素结构钢JTG B01-2003 公路工程技术标准JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范JTJ 027-96 公路斜拉桥设计规范(试行)JTJ 022-85 公路砖石及混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范JTJ 024-85 公路桥涵地基与基础设计规范JTJ 025-85 公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ 004-89 公路工程抗震设计规范JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范JTJ 017-96 公路软土地基路堤设计与施工技术规范JTJ 076-95 公路工程施工安全技术规程JTG/T D60-01-2004公路桥梁抗风设计规范(2)、参考规范Standard Specification for Highway Bridges AASHTO 1996British Standard BS5400Guide Specifications for Design and Construction of Segmental Concrete Bridge Second Edition 1999五、主要材料1)、混凝土斜拉桥索塔C50、主桥主梁采用C60混凝土，引桥主梁采用C50混凝土，墩身、台帽采用C40混凝土，承台、护拦、索塔桩基采用C30混凝土，基础、引桥基桩采用C25混凝土。2)、普通钢筋：普通钢筋钢筋采用符合GB13013-1991和GB1499-1998规定的R235型和HRB335型钢筋，且焊接钢筋应满足可焊要求。3)、预应力钢筋：预应力钢筋采用高强低松弛钢铰线，采用符合GB/T 5224-2003规定的低松弛高强度预应力钢绞线应。单根钢绞线直径15.2mm，钢绞线公称面积A139mm2，标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep1.95x105 MPa。锚具采用与预应力钢铰线相匹配的成套产品，包括锚垫板、锚头、夹片和螺旋筋等，其技术标准应符合GB/T 14370-2000。4)、钢筋焊接网:在主梁梁肋及索塔外侧钢筋保护层内布置防裂钢筋网，采用公称直径为6mm的带肋钢筋焊接网(D6)，网格间距为1010cm。产品应符合钢筋混凝土用焊接钢筋网(YB/T 076)的有关规定。5)、钢板及型钢:拉索锚固预埋钢板和钢套管采用Q235钢。塔柱内劲性骨架和附属设施采用热轧等边或不等边角钢、热轧工字钢等。技术指标应符合GB/T1591-94和GB700-88的规定。6)、钢筋机械连接器直径25mm的钢筋采用直螺纹连接器接长，其技术标准应符合JGJ 107-2003。7)、斜拉索斜拉索采用平行钢丝索，斜拉索由多层7镀锌钢丝成螺旋形集束而成，采用双层HDPE防护，钢丝无接头，标准强度为1670MPa，弹性模量E=(1.952.10)105MPa锚具采用冷铸镦头锚，按两端张拉设计，张拉端设在主塔上。斜拉索的外层采用高密度聚乙烯护套料通过特殊工艺被覆盖于平行高强钢丝裸索上，形成带有规则凹痕、具有一定粗糙度的防护套，由于外套具有独特的空气动力性能，可以有效的抑制风、雨振的形成。在斜拉索的下端设置外置粘性剪切阻尼器，抑制拉索的涡激共振、抖振、风雨振。8)、桥面铺装主引桥采用10cm厚的沥青混凝土铺装。9)、桥梁支座主桥均采用JQGZII抗拉压式盆式橡胶支座(竖向)，横向限位采用四氟滑板橡胶支座，纵向采用限位挡块。10)、伸缩缝采用毛勒系列的组合式伸缩缝。其中主、引桥过渡墩处采用640mm大位移伸缩缝，桥台处采用80mm伸缩缝。伸缩缝的安装精度对伸缩缝的耐久性及行车条件起到决定作用，建议施工时由厂方派专人协助安装。11)、桥面排水主引桥采用直接排水，排水件采用铸铁管。12)其它在主梁与引桥相接处的缝隙应塞入橡胶止水带，并在上铺设沥青砂。六、设计要点(1)、桥型总体布置梅溪河大桥起点桩号为K76+945.800，终点桩号为K77+766.800，桥梁全长821m。其中主桥长766m。主桥采用(43+147+386+147+43)m的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，终点侧引桥采用2x25m预应力混凝土连续箱梁。索塔在三峡三期水位 154.742m高程均位于岸上，竖曲线变坡点桩号位于主桥主跨中心，桩号为K77+331.300，其左右为1.60纵坡，凸曲线，竖弯半径为R=22000m，T352m,E=2.816。主桥采用双塔双索面PC梁斜拉桥，锚跨与主跨跨径比为0.4922， 为了增加斜拉桥的整体刚度，两边跨各设一个辅助墩，将190m的边跨分成(43+147)m两跨。在辅助墩、过渡墩及索塔下横梁上均设置竖向支座，结构为半飘浮体系。在索塔处设置横向限位支座，以及纵向限位支座，防止在地震等情况下发生过大的水平位移。（桥型总体布置见图二）(2)主桥结构设计1)、主梁结构主梁标准截面采用双主肋断面，全宽27.5m，宽跨比为1/14.04，主梁中心高2.6m，高跨比为1/148.5，顶板宽23.5m，厚0.30m,桥面板设2.0%的双向横坡。标准段梁肋外侧高2.33m，单肋宽2.0m。边跨现浇段主梁肋宽由2.0m变化到3.5m。斜拉索采用密索体系布置，主桥标准索距为6m，在边跨现浇段索距为4.5m、6m。根据地形条件，主梁采用挂蓝悬臂浇筑施工和支架现浇施工。图二 桥型总体布置图标准段每对斜拉索与主梁相交处均设0.30m厚的横梁，在桥梁中心线处横梁高2.6m。在索塔处设一道300cm厚的横梁，在辅助墩处也设置一道300cm厚的大横梁。所有横梁均采用预应力混凝土结构。主梁标准段均采用挂篮现浇悬臂施工，主梁悬浇节段长为6m。边跨采用支架现浇，节段长度为55.86m，索塔处设23m长的0号块，在支架或托架上浇注。中跨合拢段长3m，边跨合拢段长2m。主梁构造断面见图三。主梁内的纵向预应力分一阶段预应力(悬浇阶段张拉)和二阶段预应力(全桥边、中跨合拢后张拉)两类。图三 主梁标准断面2)、索塔及基础索塔采用”H”型索塔，钢筋混凝土结构。塔高为193m，索塔上塔柱高78.5米，中塔柱高42米，下塔柱高72.5m。为了使塔柱与主梁、斜拉索受力合理，斜拉索定位方便，降低工程造价，本设计选用了预应力钢筋混凝土箱形截面的桥塔结构。索塔的造型以及各部分的断面型式、尺寸考虑了结构的受力要求。同时也考虑了施工的方便性和可操作性。塔柱截面采用箱形封闭截面，全塔塔柱均采用四边形截面，上塔柱外形尺寸为4.5mx7.5m，中塔柱处外形尺寸为4.5mx7.5m,下塔柱横向由4.5m变化到底部尺寸为9m，纵向由7.5m变化到底部尺寸为13.0m，桥塔均为空心结构；上下横梁分别为6mx7m 和7mx6.5m的空心矩形截面，斜拉索在桥塔上的锚固间距由上至下分别为14x1.75m、16x2.0m，其他具体尺寸详见有关图纸。上塔柱之间的净距在塔顶为21m，外边缘之间的距离为30m。塔顶高程为359.383m，承台顶高程为166.383m。索塔下塔柱自承台顶至上、中塔柱转折点(下横梁中心高度)为72.5m，下塔柱横桥向外侧面的斜率为1：16.8605，内侧面的斜率为1：8.2386，顺桥向侧斜率为1:26.3636；中塔柱从中、下塔柱转折点至上横梁中心，高度为42m，内侧面的斜率为1：9.0698，上塔柱从上横梁中心至塔顶，高度为78.5m，纵横向均保持竖直向上。塔柱采用矩形空心截面，在四角设置半径为0.5m的圆弧段。上塔柱的断面4.5m(横桥向)x7.5(顺桥向)，壁厚为1.20m(顺桥向)和0.80m(横桥向)，在箱内四侧壁之间设置1mx0.5m的倒角。下塔柱在顺桥向宽度由7.5m按直线变化到塔底的13m，横向宽度由4.5m变化到9m，壁厚为1.20m(顺桥向)和1.0m(横桥向)，在箱内四侧壁之间设置1mx1m的倒角，在塔底设置4m厚的实体段。由于下塔柱直接抵抗可能的船舶撞击作用，同时为提高索塔刚度，在高程170.383m至206.383m的范围内设置0.8m厚的横隔板进行加强，顺桥向与横桥向各1道，在箱内形成十字撑架。索塔外侧壁设置100mm的PVC管作为通气孔，向下倾斜3。（索塔一般构造见图四）在上塔柱锚索区，塔柱内壁设置拉索锚块。为平衡斜拉索的水平分力，在锚索区范围内布置15-12环向预应力钢束，由于环向预应力钢束的弯曲半径较小（R=1.5m），沿钢束曲线的径向布置防劈裂钢筋，以防止内侧混凝土崩裂。预应力管道采用塑料波纹管，管道压浆采用真空辅助压浆法。（索塔环向预应力构造见图五）。图四 索塔一般构造图五 索塔环向预应力布置图塔柱竖向布置直径为32mm的钢筋，两根组成一组。为了增强塔柱混凝土外表面的抗裂性，在外侧钢筋的保护层内增设一层直径为6mm的带肋钢筋焊接网，网格尺寸为10x10cm。塔柱共设上、下两道横梁，为全预应力混凝土结构。均采用箱形断面，上横梁断面外轮廓尺寸为6m(高)x7m(宽)，在四角设置半径为0.5m的圆角。上横梁箱体壁厚为0.8mcm，箱内四侧壁之间设置.5mx0.5m的倒角。下横梁断面外轮廓尺寸为7m(高)x6.5m(宽)，在四角设置半径为0.5m的圆角。箱体顶、底板壁厚1m，两侧板壁厚1m。横梁中间设置两道0.7m厚的横隔板，其位置与主梁永久支座相对应。上下横梁的预应力管道采用塑料波纹管，波纹管壁厚2.5mm，管道压浆采用真空辅助压浆法。为了满足塔柱与横梁间内力传递的要求，横梁的纵向钢筋均锚固于塔柱内，纵向预应力锚固于塔柱的外侧。塔冠是上塔柱的顶部，断面的外轮廓尺寸与上塔柱相同，壁厚0.5m，外侧壁高4m，内侧壁高1m，在塔冠以下设置一道0.5m厚的横隔板。索塔承台平面尺寸为32mx24.8m，厚度为6m。基础采用钻孔灌注桩，索塔每塔柱下布置25根直径为2.5m的钻孔桩，为摩擦桩，桩长60m。(索塔基础构造见图六)3)、斜拉索体系斜拉索采用平行钢丝索，斜拉索由多层7镀锌钢丝成螺旋形集束而成，采用双层PE防护，钢丝无接头。斜拉索在主梁上的标准索距为6m，边跨混凝土现浇部分索距为4.5m；斜拉索在索塔上的索距为1.75m和2.0m。图六 索塔基础一般构造根据计算，本桥采用6种类型的斜拉索，即PES7-85、PES7-109，PES7-139，PES7-151，PES7-187，PES7-211。斜拉索的两端均采用张拉端锚具。(斜拉索构造见图七)图七 斜拉索一般构造图4)、纵、横向限位主桥在桥塔处分别设纵、横向限位装置。横向限位装置采用在主梁侧面设置橡胶支座；纵向采用在索塔下横梁上设置限位块，在限位块两侧设置橡胶防冲装置。本桥结构体系为半漂浮体系，也可考虑在索塔横梁处和过渡墩处设置纵向阻尼装置，以抵抗水平力。5)、辅助墩和过渡墩辅助墩与过渡墩采用空心薄壁墩，辅助墩横桥向宽5m，顺桥向3.0m。高墩壁厚采用80cm，底墩采用70cm。承台厚250cm，平面尺寸为650x650cm。基础采用直径为150cm的钻孔灌注桩，每幅桥的桥墩下布置4根，为群桩基础。过渡墩横桥向宽6m，顺桥向3.5m。壁厚高墩采用80cm。承台厚250cm，平面尺寸为750x640cm。基础采用直径为150cm的钻孔灌注桩，每幅桥的桥墩下布置4根，为群桩基础。(辅助墩及过渡墩构造见图八、九)。6)、0#、1#墩桩底预处理及岸坡防护针对在奉节岸1#桥台（墩）附近ZK1孔中发现一处溶隙，宽度大于50cm，倾角较陡，充填物以亚砂土为主，含泥质灰岩碎石，湿，松散；在ZK1孔北侧100m处，地表发育一溶隙，宽80cm，深约30m，延长约80m，溶隙内被泥质及角砾半充填。经调查认为以上两处溶隙系一组产状15082节理发展而成，该节理走向近于垂直地形坡向，斜交地层走向，张裂，一般延伸约5.07.0m。在该处桥台（墩）施工前应对桩底范围进行压浆处理。考虑到三峡水位变动（143.242173.242m）对两岸岸坡的影响，采用浆砌片石和片石混凝土对两岸索塔中心上下游各25m范围内，标高从143m到175进行岸坡防护处理。7)、施工方案主桥采用前支点挂篮对称悬臂浇注施工，先在支架上浇注0号块，张拉纵、横向预应力后，实施塔梁临时固结，临时固结采用在桥塔下横梁上相对于主梁索塔处横梁的位置，浇筑C50混凝土块，混凝土块间设硫磺砂浆层，在硫磺砂浆层内放置电阻丝，电阻丝容量的大小根据现场试验结果来确定,施工单位也可根据情况改用其它可行的方案。竖向再配置适当的钢筋，浇筑0、1号块的支架不拆除等措施来实现塔、梁的临时固结。在挂篮对称悬臂浇注主梁段到最大悬臂，并张拉相应阶段的斜拉索与纵、横向预应力束，进行边跨、中跨合拢后，然后解除塔、梁的临时固结。临时固结解除时先拆除0号块支架，对硫磺砂浆内的预埋电阻丝进行通电使硫磺砂浆层熔化，凿除混凝土块，从而解除临时固结。图八 辅助墩一般构造图九 过渡墩一般构造(3)、引桥设计引桥跨径组成为2x25m，采用预应力混凝土现浇箱梁。上部箱梁宽12.0米，采用单箱双室断面，梁高1.6m，顶板宽12.0m，底板宽7.5m，翼缘板悬臂2.25m，顶板厚0.20m，跨中底板厚0.20m，跨中腹板厚0.35m，支点附近腹板厚0.50m。在中支点处设置1.50m厚的中横梁。在端支点处设置0.80m厚的端横梁。在每跨箱室内底板上均设有10cm的通气孔。引桥下部结构采用圆形钢筋混凝土柱式桥墩，柱径为1.4m。基础采用桩基础，桩径为1.50m。桥台采用柱式桥台，桩基础。（引桥断面构造见图十）。图十 引桥标准横断面图(4)、结构分析1)、计算荷载竖向荷载：恒载、公路I级。风 荷 载：与汽车组合的风力荷载按桥面风速30m/s计算。温度荷载：设计合拢温度为155，体系升温25，体系降温20， 温差效应遵照规范取值。地震荷载：按地震动峰值加速度为0.05g进行计算。2)、计算分析总体计算在全桥总体结构分析中考虑拉索、主梁(包括主梁内预应力)、塔共同作用，并分别计算恒载、活荷载、风荷载、基础沉降、温度荷载作用下产生的荷载效应。根据本桥实际施工步骤，总体结构计算采用同济大学桥梁博士3.0程序进行施工及运营阶段模拟分析。分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行了作用效应组合，取最不利效应组合控制设计。结构离散划分为桥面系单元374个，非桥面系单元100个，拉索单元124个。（结构离散图见图十一），（各效应组合下主梁截面应力图见图十二）。图十一 结构离散图长期效应组合上缘最大正应力长期效应组合上缘最小正应力长期效应组合下缘最大正应力长期效应组合下缘最小正应力短期效应组合上缘最大正应力短期效应组合上缘最小正应力短期效应组合下缘最大正应力短期效应组合下缘最小正应力图十二 各效应组合下主梁截面应力图主梁结构的强度验算，是根据前述的分析结果，计算在各种不利组合作用下，主梁的弯曲正应力、剪应力、扭转剪应力、畸变剪应力。验算主梁在最不利组合下的竖向、横向挠度及稳定性。验算横梁在不利组合下的应力及变形。由计算结果可知,均满足规范要求.索塔计算索塔是由塔柱、横梁构成的空间框架结构，须承受自重、由斜拉索传递来的恒载与活荷载，以及风载、温度变化作用、船舶撞击力、地震荷载、施工荷载等作用。设计计算按横桥向和顺桥向分别予以考虑。并根据规范进行不同荷载组合的分析计算。索塔上塔柱环向预应力、横梁纵向预应力计算采用的管道摩阻系数（）为0.25，管道偏差系数（k）为0.0015。局部分析对主梁的重要受力部位，在纵向取四个梁段，按三维空间结构采用ANSYS系列程序进行模拟，其局部加载和边界断面内力取自全桥总体结构分析。阶次频率(HZ)振形特点10.11756纵漂20.31301索塔横弯A30.35359L(索塔横弯S)40.35870VS150.43432索塔横弯(单塔塔柱S)60.43432 索塔横弯(单塔塔柱S)70.44220VA180.49582索塔横弯LT90.64541 VS2100.68938 L(索塔横弯A)110.77966VS3120.81423T索塔横弯S130.93059VS4140.94349T索塔扭转151.0251辅助墩纵弯161.0392 VA2171.0479T索塔扭转181.0818 VS5191.1752 VA3201.2644T索塔扭转211.3012VS5221.3156 过渡墩纵弯231.4368 辅助墩横弯241.4880VA4251.5135VS6261.5294VA5271.5792T索塔扭转281.6007T索塔扭转291.6318索塔纵弯S301.6706T索塔扭转对上塔柱拉索锚固区也取索力最大的四个节段，按空间结构采用ANSYS程序进行模拟，索力及边界断面内力取自全桥总体结构分析。其结果反映结构应力的真实情况。主梁局部构造的强度验算，计算在各种不利组合下主梁各局部构造的弯曲正应力、剪应力、扭转剪应力并进行强度、横梁的压曲稳定性验算。验算桥面板在竖向荷载及温度荷载不利组合作用下的变形。动力分析动力采用ANSYS程序按空间梁单元进行模拟分析，结合现行公路桥涵抗震设计规范，采用反应谱法进行计算，计算中考虑了竖向地震效应，地震激励输入方式为：纵桥向：100%纵桥向+30%横桥向+50%竖向横桥向：30%纵桥向+100%横桥向+50%竖向 (成桥阶段动力特性见表二)3)、引桥计算引桥上部结构静力分析主要采用GQJS9.2程序进行了成桥状态下恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变、支座强迫位移、风荷载、温度变化等作用的分析、计算、施工阶段计算等，同时用桥梁博士3.0进行复核。下部结构内力分析计算按常规方法用桥梁下部结构分析程序进行。 4)、抗风计算根据桥涵设计通用规范（JTG D60-2004），重庆奉节地区桥位10m高度处100年一遇的基本风速为：。 地面粗糙度类别和梯度风的风速高度变化修正系数,按B类地表粗糙类别取值；施工阶段的设计风速，取重现期为20年。本桥结构稳定分析分为三个工况，风载方向根据各工况的最不利情况施加：（1）、裸塔阶段：恒载纵向静风荷载（2）、最大双悬臂阶段：恒载横向静风荷载施工荷载（3）、成桥阶段：恒载活载横向静风荷载（风载计算参数取值见表三、表四）阶次频率(HZ)振形特点10.11756纵漂20.31301索塔横弯A30.35359L(索塔横弯S)40.35870VS150.43432索塔横弯(单塔塔柱S)60.43432 索塔横弯(单塔塔柱S)70.44220VA180.49582索塔横弯LT90.64541 VS2100.68938 L(索塔横弯A)110.77966VS3120.81423T索塔横弯S130.93059VS4140.94349T索塔扭转151.0251辅助墩纵弯161.0392 VA2171.0479T索塔扭转181.0818 VS5191.1752 VA3201.2644T索塔扭转211.3012VS5221.3156 过渡墩纵弯231.4368 辅助墩横弯241.4880VA4251.5135VS6261.5294VA5271.5792T索塔扭转281.6007T索塔扭转291.6318索塔纵弯S301.6706T索塔扭转成桥阶段动力特性 表二注： L主梁横向，V主梁竖向，T主梁扭转，S-对称，A-反对称。例如VS3表示第三对称竖弯。表三 风载计算系数表系数构件k0k1k2k3k5主梁1.01.31.3720.851.38桥塔1.02.0571.4960.851.38斜拉索1.00.71.5030.851.38表四 风速取值表 风速构件(m/s)(m/s)(m/s)主梁26.349.841.8桥塔54.345.6斜拉索54.545.8稳定计算结果裸塔阶段一阶失稳模态：主塔纵弯(稳定系数：19.89)二阶失稳模态：主塔塔柱对称横弯(稳定系数：45. 93)最大双悬臂阶段一阶失稳模态：主塔纵弯(稳定系数：17. 78)成桥阶段一阶失稳模态：主梁纵飘(稳定系数：7. 79)七、施工要点本桥的施工应严格遵从公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)和本工程招标文件技术规程的有关规定执行。建议施工单位与监理单位在施工前熟悉图纸、了解设计意图。施工前应认真核对基桩坐标、各部高程、控制性尺寸等，确认无误后再施工。(一)主桥1、桩基础索塔基础施工时，钻孔桩的清孔应严格按有关规范进行，桩底沉淀土厚度满足规范要求且不得大于5cm，施工上要严格控制。施工单位应对基桩坐标进行校对，若发现问题及时与设计单位联系，确认无误后再进行施工。钻孔桩中心位置偏差不得大于2.5cm，倾斜度不大于桩长的1/100。群桩基础在承台底面处的群桩重心偏差不得大于5cm。2、桩基施工时，如果钻孔时发现地质情况与地质钻探资料不符，应及时同设计部门联系，以便及时调整桩长。每根桩沿圆周四分点均匀布置四根检测管，检测管内径为5cm即可，材料为无缝钢管。必须对全部桩基进行超声波检测，对检测结果有疑问时，需做钻孔取芯检测。3、承台施工前，每根钻孔桩都必须进行破桩头处理，处理时必须将桩头清洗干净。4、索塔承台的大体积混凝土施工为岸上施工，采用常规施工方法。承台及塔腿为大体积混凝土结构，分两层浇注，但在浇注第二层混凝土前，应对第一层混凝土表面进行充分凿毛并清洗干净。承台施工前，施工单位应进行温控设计，并采用有效措施，降低水化热。5、索塔设计的施工方案为：塔柱采用翻转模板加主动横撑施工。6、严格控制塔柱的倾斜度、高程以及断面尺寸，要求单塔柱倾斜度的误差不大于H/3000(H为塔高)且不大于30mm。轴线偏位容许偏差10mm，断面尺寸容许偏差20mm，塔顶高程容许偏差10mm，斜拉索锚固点容许偏差10mm，斜拉索预埋导管与锚具的轴线容许偏差5mm。塔柱施工时，应随时观测塔柱的变形，并进行相应的调整，保证塔柱的几何形状符合设计要求。7、在本桥主桥所有混凝土结构表面均设置610x10防裂钢筋网，可以减轻混凝土的收缩程度，限制混凝土的开裂。 8、在大体积混凝土施工中，加强施工管理，保证混凝土各施工环节的高质量，如对于混凝土的振捣要防止混凝土离析，保证混凝土质量均匀。改善混凝土结构的约束条件，如在混凝土底面设置砂垫层、沥青材料垫层、混凝土收缩时可在其上滑动，减少约束阻力，使混凝土结构所产生的应力减少。加强混凝土温度和温度应力的检测，为温控分析和施工操作提供依据。9、塔座是塔与承台连接的主要结构，施工时，其平面位置、标高、倾斜度等必须准确测量。塔柱劲性骨架和主筋预埋必须精确定位。10、索塔采用翻模或爬模施工。先施工下塔柱两个塔腿。下塔柱由于向外倾斜，在施工中采取为防止塔根部内侧因受拉而开裂，同时为克服模板和混凝土在重力作用下的倾覆力矩，一般采用的措施是在模板调整定位后，用手拉葫芦连接钢丝绳或用精轧螺纹钢筋通过拧紧螺母，把上下游肢塔柱模板对拉，浇筑混凝土并养生达到90设计强度，再浇筑下横梁混凝土并张拉其预应力，等中塔柱施工一个阶段(5m左右)，松开钢丝绳。中塔柱施工防倾斜措施：中塔柱施工，为防倾斜，减少水平力的影响，在中塔柱设置主动撑，克服中塔柱施工过程中因自重和施工荷载而引起的应力和位移。11、索塔施工工艺流程：接头凿毛、清洗、测量放样接高劲性骨架绑扎钢筋预应力体系安装内外模板提升及安装测量、调整模板验收符合要求后固定模板浇筑混凝土混凝土养生进行下一节段施工。12、索塔施工时应考虑到塔柱的收缩、徐变和弹性压缩，塔柱在浇筑时应在各控制截面处设置预抛高值。理论计算在下横梁顶中心处,上横梁中心处及塔冠预抛高值分别为2.8cm、4.86cm及6.36cm。实际施工时，应根据材料的实际特性(现场实验值)、施工荷载等由施工监控单位提供。13、索塔内的劲性骨架起钢筋定位、模板固定、增大索塔整体刚度，劲性骨架节段自由长度在69m 为宜。本桥设计图仅供参考，施工单位可根据实际情况自行设计，但需经现场设计代表和监理工程师的认可。14、索塔上下横梁施工：横梁均在该塔段同时施工，同时便于支架搭设和横梁预应力施工。横梁可采用大直径钢管支撑贝雷架形式。横梁可采用两次浇筑一次张拉工艺。15、斜拉索锚固区施工：环向预应力索克服斜拉索的水平分力，防止混凝土塔在拉索锚固力作用下的开裂。预应力体系的张拉时间按设计要求进行，但在挂索前一定要张拉全部预应力，并完成压浆。16、上塔柱锚固槽多，尺寸各异，钢筋数量大且设有预应力