第五章桥型方案比选

1、上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案说明书第五章表 5-1-1a.桥式布置本方案采用跨径为 80+103+380+103+80m 的双塔双索面钢箱梁斜拉桥（见图 5.1-2），全长 746m，半漂浮体系，扇形索布置。桥面宽度 32m(包括两侧 3.1m 的索锚区及 1.9m 的导流板)，梁上标准索距 12m，塔上标准索距 1.5m。注：表中所列数值为结构仅在集卡活载作用下的结果从表 5-1-1 中可以看出，对采用单孔双向通航的主跨 380 米的斜拉桥，边跨辅助墩对提高结构的体系刚度、减小梁、塔受力作用非常显著，对在集卡荷载作用下方案是否成立起决定性的作用。对单孔单向通航的三塔斜拉桥，由

2、于边跨跨径需与引桥匹配而不宜再加设辅助墩，致使结构的体系刚度较小，无论是钢箱梁方案、还是混方案，均很难实现。因此在图 5.1-2考虑主通航孔方案时，桥梁的体系刚度大小是一个关键因素。b.主梁综合考虑上述因素，本次方案征集阶段，主航道桥对以下四种桥型方案进行综合比较:主梁为闭合的钢箱梁，断面为流线型的扁平箱，3.2m。横隔板间距 4m。主梁自重双塔双索面钢箱梁斜拉桥；较轻，为保证主梁的抗风稳定性，主梁两侧设导流板（即风嘴）。双塔面预应力混斜拉桥；c.主塔三塔面预应力混部分斜拉桥。主塔为钢筋混塔，外形为宝瓶型，塔140.2m；桥面以上103m。塔柱为双预应力混连续。柱式，其上设三道横梁相连，下横梁

3、8m，两道上横梁4m。为方便施工，下横梁以512桥型方案比选上两塔柱的向保持一致，即顺桥6.0m，横桥3.5m。下横梁以下至承台顶1上部结构比选方案部分为下塔柱，受力较大，塔柱断面加大，塔底顺桥8m，横桥5m，主塔混凝为方便四种桥型方案上部结构性、合理性的综合比较，避免基础形式不同影响上土为 C50 级。部结构的取舍，上部结构比选四种不同的桥型结构均选择同一种基础形式，即选择d.斜2.5m 钻孔灌注桩基础进行设计比选。斜采用扇形密索布置，距 12m，塔上索距 1.5m，斜采用7mm 平行钢丝（1）双塔双索面钢箱梁斜拉桥索，钢丝的标准强度为 Rb = 1670MPa 。斜双层 PE 护套，外层

4、PE 的颜色可根据景观要y52方案中跨挠度比主塔根弯矩（Mmax、Mmin）: t.m主梁下缘的最大应力幅(Mpa)边跨背索应力幅(Mpa)边塔中塔边跨中跨A1/60031.822.8352B1/9571516.5175C1/283D1/44399108229E1/3709209151329F1/69820.114.5266上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案说明书第五章求确定。斜与主梁的锚固采用销铰式，塔上直接锚固在塔壁上。锚具采用冷铸锚。减振b.主梁设备采用阻尼橡胶减振圈减振。本方案最大1637，最小737。主梁采用倒梯形箱截面展翅梁构造，3.8m。顶宽 28m，底宽 6m。断面为

5、三室e.基础截面，两侧悬臂板长 4.5m。横梁间距 3m，有索处两边室横梁厚度 22cm，中室因锚固斜基础采用2.5m 钻孔桩，每个塔柱基础共 26 根桩，桩长 110m；承台长 35.85m，宽28.0m，的需要，厚度增加至 36cm，无索横梁厚度均为 22cm。主梁混为 C60 级。厚 5.5m,另设 2.5m 厚塔座。c.主塔f.施工主塔为提篮式的倒 Y 形塔，为 140.2m，桥面以上103m。主塔倒 Y 形塔柱顺桥基础采用钻孔桩，插打钢护筒进行钻孔施工；承台采用吊箱围堰施工，主塔采用常规7m，两斜腿部分横桥4m，截面为，壁0.8m 和 1.0m，上塔柱根据受方法翻模爬升施工，主塔分段

6、浇注。主塔及基础均采用现浇施工，因此，须设置水上混力及景观需要，横度为8m，上塔柱主要锚固斜，截面为三室，中室锚固壁厚工厂。1.2m，厚 0.6m，0.8m 和 0.5m。下塔柱为整体断面，顺桥向为 7m，钢箱梁采用工厂预制，预制长度 12m，驳船就位，桥面吊机吊装的施工方法，塔墩、横向为倒梯形，底宽 24m，顶宽 31m，主塔混为 C50 级。辅助墩及处节段采用浮吊吊装施工。d.斜斜采用扇形密索布置，距 6m，塔上索距 1.5m，斜采用7mm 平行钢丝（2）双塔面预应力混梁斜拉桥索，钢丝的标准强度为 Rb = 1670MPa 。斜双层 PE 护套，外层 PE 的颜色可根据景观要a.桥式布置y

7、求确定。锚具采用冷铸锚。减振设备采用阻尼橡胶减振圈减振。最大1877，最小索本方案采用跨径为 80+103+380+103+80m 的双塔面混斜拉桥(见图 5.1-3)，全为 917。长 746m。半漂浮体系，扇形索布置。桥面宽 28m，用分隔斜锚固区。e.基础梁上标准索距 6m，塔上标准索距 1.5m。基础为钻孔桩，桩径 2.5m，每个塔柱基础共 29 根桩，桩长 110m，承台长 42.1m，宽26.2m，厚 5.5m，另设 2.5m 厚塔座。f.施工主塔及基础施工同方案(一)钢箱梁斜拉桥。塔墩附近 28m 长的采用支架现浇，其它部位主梁采用预制场预制，预制节段长 3m，宽 26.5m，预

8、制梁吊段重量在 200t 以内，及辅助墩顶附近主采用浮吊吊装，其余预制节段采用船，桥面吊机吊装。节段吊装就位后利用环氧树脂胶拼。主梁拼装完成后，滞后 30m 现浇两侧 0.75m 悬臂板。（3）预应力混分斜拉桥a.桥式布置本方案跨度布置为 111+222+222+111m，全长 666m（见图 5.1-4）。距 6m，塔上图 5.1-353上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案说明书第五章索距 0.8m。斜上以的形式穿过，两端锚固在主间箱室内。塔墩梁固结体系。宽 26.6m，厚 5.5m，另设 2.5m 厚塔座，中墩基础共 26 根桩，桩长 95m，承台长 35.85m，宽21.85m，

9、厚 5.5m，另设 2.5m 厚塔座。f.施工主墩与基础施工同前。塔墩附近主梁采用支架现浇，其它部位主梁采用预制场预制，预制节段长一般为 3m，宽 28m，船到位后，利用桥面吊机吊装施工，环氧树脂胶拼。（4）预应力混连续a.桥式布置本方案跨度布置为 111+222+222+111m，全长 666m（见图 5.1-5）。横向布置为两幅，同两端引桥协调一致。图 5.1-4b.主墩b.主梁主墩式双薄壁墩，墩中心距为 8m，墩壁3m，墩宽 6m，墩高 37m。主梁类似于连续，为变，但变高范围在沿塔墩中心线对称 31.5m 以内，其余部分为等。等为 4m，变化部分由 4m 变至 7m，按圆弧曲线变化。箱

10、梁顶宽28m，底宽等部分为 16.3m，变部分由 16.3m 变至 14m。等底宽 14m。箱内每隔3m 设一横隔板，横隔板厚 0.22m，有斜索的地方中间箱室内局部加厚至 0.36m。主梁混为 C50 级。c.主塔塔墩采用实心式双薄壁墩，墩中心距 7.5m，墩壁1.6m,横桥向墩宽 14m。墩顶设一实体段局部受力状况。塔柱与墩、梁固结起来。塔柱横桥2m，纵桥向底宽 6.5m，顶部根据景观需要而变化。塔、墩混为C50 级。d.斜图 5.1-5斜采用高强平行钢绞线索，有利于单束穿过主塔鞍座。钢绞线索标准强度为c.主梁Rb= 1770MPa 。均采用同一截面型号的钢绞线索，每一根斜61 束15 钢

11、绞线组y主梁在跨中及端支点处4.5m，为中孔跨径的 1/49.33，在主墩处11m，为中孔成。跨径的 1/20.18以二次抛物线过渡由墩顶 4.65m 变至跨中 6.05m，顶宽 13.4m，e.基础顶板厚 0.25m，底板厚 0.351.2m，腹板厚 0.380.8m。基础为钻孔灌注桩，桩径2.5m，两个塔墩基础每个32 根桩，桩长95m，承台长48.4m，d.基础54上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案说明书第五章基础为钻孔灌注桩，桩径 2.5m。两个基础每个 36 根桩，桩长 95m，承台长 42.1m，采用悬臂拼装，由于较高，吊重较大，吊高较高，施工机具要求较高，且由于顶板负弯

12、宽 34.35m，厚 5.5m，另设 2.5m 厚塔座。中墩基础共 28 根桩，桩长 95m，承台长 35.85m，矩索较多，穿索费时，预制块预应力管道精度要求高；同时，连续由于较笨重，宽 21.85m，厚 5.5m，另设 2.5m 厚塔座。景观效果。e.施工对四种桥型方案进行综合比较后（比较表见表 5-1-2），推荐主航道桥上部结构为双塔墩身与基础施工同前。主梁采用挂蓝悬浇施工。面预应力混斜拉桥。2上部结构综合比选主航道桥距芦潮港新海堤约 14km，桥下要求有较高的通航，同时撞设计的要求也高，方案征集阶段考虑四种桥型方案：80+103+380+103+80m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥；80+1

13、03+380+103+80m 双塔面混梁斜拉桥；111+222+222+111m 三塔面预应力混部分斜拉桥；111+222+222+111m 混连续桥。四种桥型方案均满足主航道的通航要求，具有结构新颖，技术先进，施工工艺成熟，安全可靠的特点，四种桥型方案均采用现代化的施工技术，是能适应桥位环境的桥型方案。钢箱梁斜拉桥主梁采用封闭式的扁平钢箱梁，流线型好，抗风性能优越，整体性强，采用工厂制作现场组拼，质量容易得到保证，施工速度快。主塔外型优美，景观效果好。基础采用钻孔灌注桩，工艺成熟。施工工期较快，其缺点是造价较高，后期养护维修费用高。面预应力混斜拉桥主梁流线型好，抗风性能优越，主梁采用节段预制

14、拼装，施工中的受力方式和后的受力方式一样，可以节约材料。主梁利用场地预制，质量容易得到保证。主塔外型优美简洁，景观效果最好，施工速度较快，后期养护维修少，造价较低。三塔预应力混部分斜拉桥受力特性介于连续和斜拉桥之间，它既具有连续刚度大，整体性好，又具有斜拉桥主度相对较小，主梁受弯受剪较小的特点。但与固结的主塔侵占桥面空间且与 DN500 过桥水管有碍是其不足。同时，部分斜拉桥既有斜拉桥及桥的优点，又有两者的缺点，如方案主度变化，施工、制作难度较斜拉桥大，有与无施工工艺不尽相同，且斜索维护工作量较桥大。预应力混连续具有结构受力明确，后总体刚度大，养护、维修费用低等优点。但本桥主跨达 222m,施

15、工时如果采用挂篮悬浇，则海上混浇筑工作量大；如果55上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章主航道桥上部结构方案综合比较表表 5-1-2注：1.数量已计入上部结构。2. 第(三)、(四)方案桥长比第(一)、(二)方案短 80m，同等比较时前者增加一孔 80m 连续梁，工程数量未列，但建内已计入。56大桥勘测设计院体方案形式双塔双索面钢箱梁斜拉桥双塔面混梁斜拉桥三塔面部分斜拉桥连续桥式结构简图跨径和结构型式80+103+380+103+80m双塔双索面钢箱梁斜拉桥80+103+380+103+80m双塔面混斜拉桥111+222+222+111m三塔面预应力砼部分斜拉桥111+222+2

16、22+111m 混连续工程数量上部结构混（m3）13200295002168727388预应力钢筋和钢绞线(t)16040200470319503210776钢材和钢筋(t)10620178224042258032533526斜(t)6501470592下部结构混（m3）54582606386298470528钢材(t)1450157418612033钢筋(t)3606401041734807建（）45158396143579538236技术难度及可行性同类型桥已建多座，技术成熟可行国内外已建许多同类型桥，技术成熟可行类似结构已建多座，设计施工、技术可行设计施工经验成熟可靠，技术可行。施工施工

17、方法基础、承台及主塔现浇，钢箱预制拼装下部结构及主塔现浇，主梁预制拼装主塔采用现场浇注施工，主梁采用节段预制悬臂拼装主梁采用悬浇施工风险较小，采用悬拼施工，机具要求较高施工适应性能适应海洋施工快速便捷要求能适应海洋施工快速便捷的要求能适应海洋施工快速便捷的要求悬浇施工速度慢，不适应海洋施工快速便捷的要求施工难度主梁施工可避开台风影响，施工难度小施工周期较短，工序较简单，主梁施工可避开台风期主梁悬拼施工基本同正常斜拉桥悬拼施工， 国内已有经验，施工难度较小上部结构施工要求高，预应力钢，穿索及压浆均有难度施工速度施工速度快施工速度较快施工速度较快采用悬浇施工，工序较多，速度慢养护维修难易使用一定年

18、限后换索处理，钢箱梁期养护，养护工作量大使用一定年限后仅需进行换索处理，养护维修量少。使用一定年限后仅需进行换索处理，养护维修量少后期养护维修工作量小景观效果主梁结构轻盈，主塔外型变化较多，双面索视觉上会发生重叠现象主梁流线型好，主塔外型优美，面视觉效果好，桥式与周围相协调水中设三个，经过造型处理后形成独特的景观梁较高，景观效果差实施率同类型桥修建较多，主梁安装可避开台风影响， 实施率高国内已建主跨 348m 的面斜拉桥， 国外已建主跨 510m 的面斜拉桥可能性大采用悬浇可能性大综合评述及推荐意见四种桥型方案技术上均可行，相比较而言双塔面混斜拉桥技术先进，主梁采用封闭流线型箱梁，主塔采用提篮

19、式倒 Y 形塔，外形优美，单面索视觉效果好，桥型与周围景观协调性好，后期养护维修少，施工速度较快，造价较低，380m 主跨对通航适应性好，有较大发展潜力，因此，推荐主航道桥为双塔面混斜拉桥。上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章3主桥下部结构比选为地质性质较差的淤泥及淤泥质粘土，吸泥下沉时易造成大量翻砂，致使沉井偏移，施工期斜拉桥主塔墩位处水深约 11m，工程地质条件较差，覆盖层较厚。塔墩基础承受主墩传难以，故不作进一步研究。来的巨大荷载，可供选择的基础形式主要有以下几种：两种基础形式布置见图 5.1-6。（1）预应力管桩基础（2）大直径桩基础（3）大直径钻孔桩基础（4）沉井基础预

20、应力管桩入土较深，竖向承载力较大，并可作成斜桩，具有一定的抵抗水平荷载的能力。但由于受到施工工艺等方面的限制，国内预应力管桩的桩径一般不超过 1.2m，单桩刚度小，承载能力受到限制。主塔墩基础除承受很大的垂直荷载外还需抵抗巨大的水平荷载，如采用此类基础形式则需较多的桩以抵抗巨大的水平力，且需降低承台标高以尽量减小桩的自由长度，其不利影响亦很明显的。由于桩数较多，基础平面庞大，工程数量增加，同时也加剧河床的冲刷，承台降低，给基础施工带来诸多。经过计算分析，主航道主塔墩基础采用 180 根1.2m 预应力管桩仍然不能满足结构要求，故不作进一步研究。大直径桩入土深，桩身承载力高，并可做成斜桩，抵抗水

21、平荷载的能力较强。图 5-1-6桩身自重小，施工方便迅速，现场作业少，施工质量易于，适于软土地基。但其用钢量很大，造价高昂，性较差，同时考虑到桥位处特殊的环境条件，大直径桩主塔墩基础方案比较表表 5-1-3防腐较。大直径钻孔桩是目前国内外深水桥梁所普遍采用的一种基础形式。其设计、施工工艺均已较成熟，单桩承载力大，抵抗水平荷载的能力强，基础平面较小，有效承载能力高。钻孔桩的另一个突出特点是其适应性强，可用于各种复杂不良地质条件，且桩长适应范围广，施工质量较易。沉井基础刚度大，结构安全可靠，施工需要的机械设备少，承受水平荷载能力强。特别适用于基础承受水平力大，河流冲刷小、覆盖层较薄、持力层埋深较浅

22、的地质条件。一般下沉深度在 30m 左右。而本桥主塔墩处覆盖层厚，持力层埋藏较深，冲刷较大。根据计算，沉井高度需 65m 左右，下沉有一定。沉井基础需在水上接高，需配备大吨位起吊设备。施工工期因地质条件不同有很大差异，下沉受不可预见因素影响较多。墩位处覆盖层57大桥勘测设计院体80x1.5m桩29x2.5m 钻孔桩工程量砼(m3)1957045120钢材（t)109401200钢筋（t)13902884工期较短较长施工难度施工难度小，但受到环境因素影响较大一般对水流河床影响较小较小建()88818565上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章综上所述，下部结构推荐采用2.5m 钻孔桩

23、基础。业，避免了增加临时预应力束的措施。及辅助墩顶附近一定范围内主梁设有压重，以解主塔墩基础采用29 根2.5m 的钻孔桩布置，最小桩中心距为6.25m。桩长110m，决运营期及辅助墩负反力问题。入土深约 98m。承台平面为 42.1026.20m，高度为 5.5m，另设 2.5m 厚塔座，塔座顶高程为+5.5m，高于平均位。同时为能有效地分解船撞力，将承台上、下游两侧做端形，周边倒以圆角。辅助墩基础采用 10根2.5m 的钻孔桩，布置，桩长 100m，承台平面为23.75x15.6m，四周倒角，承台顶高程为+5.5m，厚 5.5m。设计同引桥 80m 跨高桥墩。513推荐桥型方案综述主航道桥

24、经过对四种桥型方案进行综合比较后，按“、安全、美观、实用”的原则推荐采塔面预应力混斜拉桥，本桥型方案桥式布置和施工安排如下：a.桥跨布置图 5.1-7主满足通航要求，通航净宽 300m，净高 35m，通航水位 3.48m。主塔墩承台外侧设防撞消能设施，防撞结构顺桥30.2m，主通航净宽考虑一定的富余量，故确定主通航孔跨径为 380m。两边孔跨度布置需配合主跨综合考虑结构力学性能、施工条件、与邻跨协调性等因素。如前所述，边跨需设置辅助墩才能满足在集装箱拖挂重车作用下桥系刚度要求，若边跨设辅助墩布置成 50+140m 再配合适当的斜布置，则结构受力性能最优，但50m 跨主梁与相邻孔跨不协调，上也无

25、大的优势。经综合考虑确定边跨跨度为 80+103m。因此，主航道桥桥跨布置为 80+103+380+103+80m。b.主梁断面布置主梁采用倒梯形箱截面展翅梁结构（见图 5.1-7），桥面宽 28m,3.8m，面斜拉桥需要主梁有较大的抗扭刚度以满足结构抗风要求及使用要求，故主梁采用相对较大的梁高，且能与相邻非通航孔高墩区 80m 连续梁匹配、协调。距为 6m，横梁间距为3m。预制节段长为 3m，吊重可在 200 吨以内。为方便及吊装作业，主梁采用面布置，斜布置在，充分利用了分隔带，而无需因锚固增加主梁宽度。主梁横图 5.1-8向呈三角形与横向受力相适应，从而节省材料。主梁吊装时的吊点布置在桥中

26、线附近，主梁c.主塔吊装时的受力模式，同状态的受力模式一致，可以充分利用横向预应力进行吊装作主塔采用倒 Y 形塔，140.2m，桥面以上103m，较高，外形刚劲挺拔。为58大桥勘测设计院体上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章适应面斜锚固的需要，上塔柱收缩成一个，为三室截面，锚固室在中室，土。锚固壁厚 1.2m，锚固采用外凸齿块形，采用三室截面综合考虑上塔柱受力及景观需要。主2主塔施工塔结构型式见图 5.1-8在承台顶面上主梁外侧安装一台塔式吊机作为塔柱施工起重设备。主塔采用翻模施工。d.斜主塔施工部分：下塔柱、下横塔柱和上塔柱（斜锚固区）。斜采用高强度镀锌平行钢丝束，冷铸锚，钢丝

27、标准强度 Rb = 1670MPa 。最大下塔柱采用承台上拼装支架进行施工，支架作为塔柱施工的脚手，采用翻模方式分节y完成下塔柱施工。2117，重量约 11 吨。下横梁施工在下塔柱施工支架上分两次完成混灌注。e.基础中塔柱采用斜爬模方式分节段灌注混，两塔柱间设置支撑架。主塔墩基础采用钻孔灌注桩，桩径 2.5m，桩数 29 根。上塔柱采用爬模方式分节段灌注混，此段为斜锚固区，塔柱内设置劲性骨架f.同类桥梁实例用来固定和调整斜导管。面斜拉桥具有成设计施工验验。国内外均有的示例。如淇澳大桥，3上部结构施工宜昌夷陵长江大桥以及的鹤见道桥等。淇澳大桥为主跨 320m 的双塔面混a.零号节段施工斜拉桥，桥

28、面宽 33m，3.69m。夷陵长江大桥为主跨 348+348m 的三塔面混斜拉零号节段长 28m，在支架上现浇，现浇支架可利用灌注下横梁的支架。桥，桥面宽 23m，3m，鹤见道桥为 255+510+255m 双塔面钢箱梁斜拉桥，桥面b.主预制宽 38m，4m。主航道桥共 229 个预制节段，预制节段除顶节段长 3.3m 外，其余长 3.0m，节段重514推荐桥型施工方案在 200t 以内，制梁场内设置两个短线法台座，单个节段制造周期为 3 天。1下部结构施工c.主梁拼装a.基础施工及辅助墩顶附近主采用浮吊吊装，其余预制节段采用船，桥面吊首先施工两个主塔墩基础，每个主塔墩基础 29 根2.5m

29、钻孔桩，设置水上钻孔工作平机吊装。节段吊装就位后利用环氧树脂胶拼。主梁拼装完成后，滞后 30m 现浇两侧 0.75m台，平台基础采用0.9m桩，打桩船插打。平台施工完成后，用浮吊和振动打桩机插悬臂板。打 2.7m 的钢护筒，采用反循环法。用水上混工厂生产混。两个辅助墩基础为2.5m 钻孔桩，每墩 10 根，在主塔墩施工完成后，安排两台钻机同时施工。施工同引桥 80m 跨高墩。52辅助航道桥b.承台及墩身施工521桥型方案构思主塔墩承台为现浇钢筋混结构为 42.1026.25.5m，采用吊箱围堰法施工，1决定辅助航道桥桥型方案的主要因素有：混由水上工厂生产。承台混分二次浇注。辅助墩承台也采用吊箱

30、围堰法施工，其施通航要求：方案征集文件中提供的资料，辅助航道既可采用单孔双向通航方案，工方法同主塔墩承台一样；承台施工，在承台上搭设脚手架，翻模分节段浇注墩身混凝59大桥勘测设计院体上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章也可采用单孔单向通航方案。采用单孔单向通航方式，设两个通航孔，每个通航孔通航净宽技术成熟，结构形式、施工方法可选择的范围大，但 220m 左右的跨度对斜拉桥而言偏小，100m，考虑基础及防撞设施所占的空间，其主跨不宜小于 140m；采用单孔双向通航方案时，从而削弱了其竞争力；部分斜拉桥性能介于连续梁与斜拉桥之间，合理的构思可以综合两者通航孔净宽 180m，考虑基础及

31、防撞设施所占的空间，其主跨跨度不宜小于 200m，边跨跨度的优点，避免其不足之处，但与固结的主塔侵占桥面空间且与 DN500 过桥水管有碍是其根据结构需要和整体协调确定。通航净高 24m，不设副通航孔。不足。辅助航道桥桥型，需通过合理性、施工难易程度、对集卡荷载的适应性、施工工考虑船撞结构的影响：方案征集文件中提供的辅助航道主通航孔代表船为 1000期等多方面的综合比选确定。吨级沿海船舶，横桥撞力为 940t，顺桥向为 470t。本阶段为了对连续、斜拉桥等桥型结构的合理性、性进行较准确的比较，结辅助航道主通航孔中心线离北岸均约 6km，海底设有马迹山动力电缆。该处南、北侧合辅助航道具体自然条件

32、，对 80+140+140+80m 预应力砼连续、80+140+220m索大范围内水深均在 10m 以上。面预应力砼斜拉桥、110+220+110m 双塔面预应力砼部分斜拉桥、110+220+110m 预应力桥位处航道稳定，河床地面地势平坦，床面冲刷比较稳定。砼连续四种桥型方案，进行深入研究，详细比选。桥位处地质条件较差，覆盖层较厚，基岩埋深在-210m 左右。522桥型方案比选2结合辅助航道桥本身的自然特点及跨海大桥的具体工程特点并综合考虑上述因1上部结构比选方案素，制订辅助航道桥桥型方案的选择原则如下：为方便四种桥型方案上部结构性、合理性的综合比较，避免基础形式不同影响上全面贯彻“实用、安

33、全、美观”的技术方针。部结构的取舍，上部结构比选四种不同的桥型结构均选择同一种基础形式，即选择尽量减少海上施工的工作量，特别是减少海上砼浇筑的工作量，将工厂化的预制拼2.5m 钻孔灌注桩基础。装方案作为桥型方案选择、研究的重点。（1）主跨 140m 预应力混连续考虑到大桥处于海洋环境中，且离北岸陆地距离较近，大桥应尽量采用整体性能好，a.桥式布置耐腐蚀性强，养护维修方便的结构。本方案跨度布置为 80+140+140+80m，全长 440m（见图 5.2-1）。横向布置为两幅，同两桥型方案与大桥总体布置相协调，施工方法与相适应而无需特殊设施。端引桥协调一致。两个 140 m 的主孔，满足单孔单向

34、通航要求。3桥跨布置及方案构思综合考虑上述因素，桥跨布置在满足通航条件、防撞设施及宽度、结构跨度的合理配比等条件下，从提高桥梁结构安全性的角度出发，通航孔径适当放大，并能在有效主桥规模情况下，单孔双向通航方案主孔跨径宜在 220m 左右，单孔单向通航方案主孔跨径宜在 140m 左右。适合于 140220m 跨度的桥梁型式有多种，如斜拉桥、部分斜拉桥、桥、拱桥、桁梁桥等等。拱桥虽然有较好的景观效果，但施工繁琐，海上的施工设备及临时设施要求较多；桁梁桥虽然架设方便，但性能较差，景观效果也不太好，因此不适合于本工程特点。连续梁（）桥，技术成熟，施工也较为方便，140m 左右的跨度是较合理的跨度，但

35、220m 左右的跨度略显偏大，且设计活载大，影响了其优势的发挥；斜拉桥图 5.2-1510大桥勘测设计院体上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章b.主墩b.主梁主墩为矩形单壁墩，横截面6x4m，墩壁厚度 0.60.8m，平均墩高 29m。主梁采用倒梯形箱截面展翅梁构造，3.8m。顶宽 28m，底宽 6m。断面为三室c.主梁截面，两侧悬臂板长 4.5m。横梁间距 3m，有索处两边室横梁厚度 22cm，中室因锚固斜主梁在跨中及端支点处4.0m，为中孔跨径的 1/35，在主墩处8.0m，为中孔跨的需要，厚度增加至 36cm，无索横梁厚度均为 22cm。主梁混为 C50 级。径的 1/17

36、.5，以二次抛物线过渡。箱梁为截面，顶板13.4m，顶板悬臂c.主塔3.2m，顶板厚度 0.25m。斜腹板，1：6.425，厚度 0.5m；底版厚度 0.20.7m。主梁混主塔为提篮式的倒 Y 形塔，为 132.2m，桥面以上103m。主塔倒 Y 形塔柱顺桥为 C50 级。7m，两斜腿部分横桥4m，截面为，壁0.8m 和 1.0m，上塔柱横d.基础度为 8m。下塔柱为整体断面，顺桥向为 7m，横向为倒梯形，底宽 24m，顶宽 31m，主塔基础为钻孔灌注桩，桩径 2.5m，三个主墩基础每个 13 根桩，桩长 110m，承台长 30.0m，混为 C50 级。宽 15.6m，厚 5.5m。d.斜e.

37、施工斜采用扇形密索布置，距 6m，塔上索距 1.5m，斜采用7mm 平行钢丝索，钢丝的标准强度为 Rb = 1670MPa 。斜主塔及基础施工同前。双层 PE 护套，外层 PE 的颜色可根据景观要y主梁除 0 号节段现浇外，其余节为预制拼装。求确定。锚具采用冷铸锚。减振设备采用阻尼橡胶减振圈减振。最大1877，最小索（2）索面预应力混斜拉桥为 917。a.桥式布置e.基础本方案跨度布置为 80+140+220m，全长 440m（见图 5-2-2）。主梁28m，梁上标准基础为钻孔桩，桩径 2.5m，塔柱基础共 22 根桩，桩长 110m，承台长 35.85m，宽 21.85m，索距为 6m，塔上

38、索距 1.5m。厚 5.5m，另设 2.5m 厚塔座。f.施工主塔及基础施工同前。塔墩附近 28m 长的采用支架现浇，其它部位主梁采用预制场预制，预制节段长 3m，宽 26.5m，预制梁吊段重量在 200t 以内。及辅助墩顶附近主采用浮吊吊装，其余预制节段采用船，桥面吊机吊装。节段吊装就位后利用环氧树脂胶拼。主梁拼装完成后，滞后 30m 现浇两侧 0.75m 悬臂板。（3）预应力混分斜拉桥a.桥式布置本方案跨度布置为 110+220+110m，全长 440m（见图 5.2-3）。距 6m，塔上索距0.8m。斜上以的形式穿过，两端锚固在主间箱室内。塔墩梁固结体系。图 5.2-2511大桥勘测设计

39、院体上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章基础采用钻孔桩，插打钢护筒进行钻孔施工；承台采用吊箱围堰施工，主塔采用常规方法翻模爬升施工，主塔分段浇注。主塔及基础均采用现浇施工，因此，须设置水上混工厂。塔墩附近主梁采用支架现浇，其它部位主梁采用预制场预制，预制节段长一般为 3m，宽 26.5m，船到位后，利用桥面吊机吊装施工，环氧树脂胶拼。（4）主跨 220 米预应力混连续a.桥式布置本方案跨度布置为 110+220+110m，全长 440m（见图 5.2-4）。横向布置为两幅，与非通航孔桥布置一致。图 5.2-3b.主梁主梁类似于连续，为变，但变高范围在沿塔墩中心线对称 31.5m

40、以内，其余部分为等。等为 4m，变化部分由 4m 变至 7m，按圆弧曲线变化。箱梁顶宽28m，底宽等部分为 16.3m，变部分由 16.3m 变至 14m。箱内每隔 3m 设一横隔板，横隔板厚 0.22m，有斜索的地方中间箱室内局部加厚至 0.36m。c.主塔塔墩采用实心式双薄壁墩，墩中心距 7.5m，墩壁1.5m,横桥向墩宽 14m。墩顶设一实体段局部受力状况。塔柱与墩、梁固结起来。塔柱高 29m，塔顶为了景观需要，设 9m 高的装饰段。塔柱横桥2m，纵桥向底宽 6.5m，顶部根据景观需要而变化。图 5.2-4d.斜a.主梁斜采用高强平行钢绞线索，有利于单束穿过主塔鞍座。钢绞线索标准强度为跨

41、中及端支点处为 4.0m（与相衔接的非通航孔箱梁匹配），为主孔跨径的 1/55；Rb= 1770MPa 。均采用同一截面型号的钢绞线索，每一根斜61 束15 钢绞线组主墩支点处10m，为主孔跨径的 1/22；以二次抛物线过渡。y成。主梁采用截面，顶板宽度 13.4m，两侧各悬臂 3.2m。顶板厚度 0.25m。斜腹板，e.基础支点附近厚度 0.8m，梁跨 1/5 附近厚度 0.6m，跨中 0.4m。底板厚度由支点处 1.2m 渐变至基础为钻孔灌注桩，桩径 2.5m，两个塔墩基础每个 30 根桩，桩长 100m，承台长跨中处 0.35m。主梁采用三向预应力体系。35.85m，宽 29.6m，厚

42、5.5m，另设 2.5m 厚塔座。b.主墩f.施工双壁板式，中心距 8.0m，板厚 3.0m，横桥度 6.0m，平均墩高 29m。512大桥勘测设计院体上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章e.基础基础为钻孔灌注桩，桩径 2.5m，两个主墩基础每个 34 根桩，桩长 95m，承台长 48.35m，宽 26.6m，厚 5.5m，另设 2.5m 厚墩座。f.施工墩身及基础施工同前。主梁采用挂蓝悬浇施工。2上部结构综合比选四种桥型方案，均能够满足辅助航道的通航要求和使用要求，而且具有技术成熟、安全可靠、工期有保障的特点，四种桥型方案均能满足工程需要。80+140+140+80m 预应力混

43、连续具有结构受力明确，后总体刚度大，经济性能较好，养护、维修费用低，施工时高空作业少等优点。主梁采用悬臂拼装，工艺成熟，施工速度快，工序简单。同时，连续线形流畅，景观效果较好。80+140+220m 预应力混梁独塔斜拉桥有较好的景观效果，技术成熟，主塔能够对海上船只起到辅助导航的作用。主梁悬臂施工过程中抗风性能强，运营阶段维修费用少。缺点是斜拉桥主塔施工相对较难，高空作业多；此外，斜索维护工作量很大。110+220+110m 双塔混分斜拉桥受力特性介于连续和斜拉桥之间，它既具有连续刚度大，整体性好，又具有斜拉桥主度相对较小，主梁受弯受剪较小的特点。但与固结的主塔侵占桥面空间且与 DN500 过

44、桥水管有碍是其不足。同时，部分斜拉桥既有斜拉桥及桥的优点，又有两者的缺点，如方案主度变化，施工、制作难度较斜拉桥大，有与无施工工艺不尽相同，斜索维护工作量也不小。另外，造价也较高。110+220+110m 预应力混连续具有结构受力明确，后总体刚度大，性能较好，养护、维修费用低，施工时高空作业少等优点。但本桥主跨达 220m,施工时如果采用挂篮悬浇，则海上混浇筑工作量大；如果采用悬臂拼装，由于较高，吊重较大，吊高较高，施工机具要求较高，且由于顶板负弯矩索较多，穿索费时，预制块预应力管道成孔精度要求高；同时，连续由于较高，景观效果较差。四种桥型方案上部结构综合比较见表 5-2-1。513大桥勘测设

45、计院体上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章辅助航道桥上部结构方案综合比较表表 5-2-1注：混独塔斜拉桥主塔及部分斜拉桥塔墩数量均计入上部结构。514大桥勘测设计院体方案形式连续预应力混梁独塔斜拉桥预应力混部分斜拉桥连续桥式方案简图桥跨布置80+140+140+80m80+140+220m110+220+110m110+220+110m上部结构混（m3）12380151701334617900斜（t）950395预应力钢绞线和粗钢筋（t）400/148300/250327/214516/140普通钢筋（t）1730205020332298下部结构混（m3）289232466143

46、84646072普通钢筋/钢料（t）1887/8101642/6422944/12463102/1406建（）13830173192087521057技术难度及可行性设计施工经验成熟可靠，技术可行。同类桥已建成多座国内已建多座类似结构，设计施工均有成经验，技术可行设计和施工技术较成熟，技术上没有难度设计施工经验成熟可靠，技术可行。施工施工方法承台、墩身及0 号节段现浇， 主梁其它节段悬臂拼装钻孔桩基础及主塔施工采用常规方法， 主梁施工采用悬臂拼装主塔采用现场浇注施工， 主梁采用节段预制悬臂拼装主梁采用悬浇施工风险较小，采用悬拼施工，机具要求较高施工适应性适应海上快捷施工的要求。较能适应海上施工

47、要求能适应海上施工要求悬浇施工速度慢，不适应海洋施工快速便捷的要求施工难度上部结构施工工序简单。现场浇注砼数量大，材料及施工用水等的成为较突出问题施工难度中等上部结构施工要求高，预应力钢，穿压浆均有难度施工速度采用悬拼施工，速度快主塔施工速度慢，施工周期长主梁施工速度较快施工速度慢养护维修难易后期养护维修工作量小使用一定年限后需换索，换较大砼结构后期养护少，斜存在日久换索问题后期养护工作量小景观效果线形流畅，景观效果好雄伟壮观，简洁流畅，景观效果好景观效果较好较大，体量大，显笨拙实施率同类桥修建较多，实施率高的可能性大可能性大采用悬浇可能性大综合评述及推荐意见四种桥型方案技术上均可行，但主跨 140m 连续较为，经综合比选，连续作为推荐方案。上海洋山深水港区一期工程跨海大桥工程设计方案第五章2下部结构比选同主航道桥下部结构，采用2.5m 钻孔桩方案。主墩采用 13 根2.5m 钻孔桩。布置，最小桩中心距 6.25m。桩长 110m，入土深约 98m，承台平面30.015.6m，高度为 5.5m，承台顶标高为+5.5m。为能有效地分解船撞力，将承台上、下游两侧做端形，周边倒以圆角。523推荐桥型方案综述1桥式布置辅助航道主通航孔单孔单向通航净宽 100m，净高 24m，通航水位 3.48m，主墩承台设防撞消能设施，防撞结构顺桥向20.6