北江三桥主桥设计说明

1、主 桥 设 计 说 明任务依据及工程概况1.1 任务依据(1) 广东省交通厅粤交基函【2010】273号文关于印发英德市北江三桥初步设计评审意见的通知。(2) 广东省交通厅粤交基【2010】535号文关于英德市北江三桥工程初步设计的批复。(3) 广东省水利厅粤水建管【2010】11号关于英德市北江三桥工程建设方案的批复。(4) 广东省航道局粤航道函【2009】447号关于英德市北江三桥跨越北江有关通航标准和技术要求的复函。1.2 工程概况拟建的英德市北江三桥位于英德市英城区北部新旧城区接合部，北江江湾河段，分为主桥、引桥和引道三部分。项目起于观音山大道及和平路平交处，终点与杨万里大道相交，路线

2、呈西东走向，路线全长约4.271km。桥梁部分全长1505m，桥跨组合为：(530)+(30+250+30)+428.75+730+(160+160)+330+(30+250+30)+1030m，其中主桥长320m，主桥采用独塔单索面墩、塔、梁固结的预应力混凝土斜拉桥，主梁采用单箱三室断面，主塔采用独柱式。1.3 测设经过本项目于2009年11月完成初步设计工作，广东省交通运输厅于2009年12月17日18日在清远英德市组织召开了初步设计审查会议，会上提出了许多宝贵意见。根据意见要求，于2010年3月完成项目初步设计的补充修编工作。在得到广东省交通运输厅关于英德市北江三桥工程初步设计的批复后，

3、于2010年7月完成本项目的施工图设计工作。清远市交通运输局于2010年8月10日在广州组织召开了施工图设计审查会议。2、设计遵循的规范、依据和技术标准2.1设计遵循的规范、依据（1） 公路工程技术标准 JTG B01-2003（2） 公路路线设计规范 JTG D20-2006（3） 公路勘测细则 JTG C10-2007（4） 公路工程水文勘测设计规范 JTG C30-2002（5） 公路工程地质勘察规范 JTJ 064-98（6） 公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004（7） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62-2004（8） 公路斜拉桥设计细则 JTG/T

4、D65-01-2007（9） 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG D63-2007（10） 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTJ 025-86（11） 公路桥梁抗风设计规范 JTG/T D60-01-2004（12） 公路桥梁施工技术规范 JTJ 041-2000（13） 钢结构设计规范 GB 50017-2003（14） 桥梁用结构钢 GB/T 714-2000（15） 公路排水设计规范 JTJ 018-97（16） 公路沥青路面设计规范 JTG D50-2006（17） 公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-2004（18） 公路工程结构可靠度设计统一标准 GB/T 50283-

5、1999（19） 桥梁球型支座 GB/T 17955-2009（20） 公路桥梁抗震设计细则 JTG/T B02-01-2008（21） 公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范 JTG/TB07-01-2006（22） 桥梁缆索用热镀锌钢丝 GB/T171011997（23） 钢筋焊接网混凝土结构技术规程 JGJ114-20032.2设计技术标准(1) 设计荷载：公路-级；(2) 设计速度：80公里/小时；(3) 桥梁宽度：桥面净宽211.5m；(4) 桥面铺装：沥青混凝土铺装；(5) 设计基准期：100年；(6) 设计洪水频率：1/300；(7) 地震：地震动峰值加速度为0.05g；(8) 设计基

6、本风速：24.0m/s；(9) 设计最高通航水位：34.874m（1985年国家高程）；(10) 通航净空：通航孔采用单孔双向通航，通航净宽不小于149米；通航净高Hm应不小于10米；(11) 航道等级：现状航道等级为内河V级,中远期规划为内河III级；(12) 坐标系统：1954北京坐标系,中央子午线113o25。(13) 高程系统：1985年国家高程系统。3、对初步设计批复意见和施工图审查意见的执行情况在施工图设计阶段，我们认真研究了初步设计审查意见及其它有关指导性文件，依据初步设计审查意见，北江三桥主桥采用塔、墩、梁固结单索面预应力混凝土斜拉桥，取消辅助墩，跨径组合为(160+160)m

7、。并根据审查意见对主塔锚索区断面尺寸局部进行了优化和加强，取消下塔柱外包20mm钢板。在确定主墩基础方案时，根据初步设计评审意见及专家意见，对采用双排桩方案和三排桩方案作了较详细的分析。根据主墩实际受力的需要，通过加大桩径及调整桩距，拟定了双排桩的基础方案，并从方案经济性、承台的受力特性、墩身与承台及桩基的紧凑性，墩底与桩基的传力途径几方面进行了综合比选，考虑到三排桩方案整体结构紧凑、承台砼用量最少、承台配筋用量较低等优点，维持原设计的三排桩方案。具体详见施工图设计。施工图设计的审查意见执行情况如下：1、加强和深化了桥梁抗震、防撞等方面的设计和研究，对主墩和过渡墩增加了橡胶防撞护舷设置。2、适

8、当加大了主墩、过渡墩和主塔的钢筋净保护层厚度，在保护层内设置防裂钢筋网。3、主墩基座改为椭圆端形，塔顶装饰柱壁厚由50cm改为35cm，下塔柱分肢段采用纤维混凝土，并加强该区段配筋。4、主墩和主塔增加了通风孔的设置，主塔增加了劲性骨架材料数量。5、补充了施工索力、成桥索力和设计高程等设计内容。6、明确了主梁三向预应力张拉顺序，其顺序为先竖桥向，再横桥向，最后为纵桥向。4、桥位自然条件4.1 地形、地貌英德市地处广东省中北部，位于东经112.9114度，北纬24.024.5度之间。拟建桥位区地貌单元属河流上迭阶地，河谷地形呈“U”形，两岸为山谷平原，由第四系冲、洪积物组成。区内地势平坦，起伏变化

9、较小，路线全线基本为填方路段。4.2 气象英德市处于南亚热带向中亚热带的过渡区，属亚热带季风气候，夏季盛行偏南的暖湿气流，入冬吹干冷的北风和偏北风，具有气候温暖、湿润、雨量充沛、无霜期长等特点。据英德市气象局资料统计，多年平均气温20.8，最高年平均气温21.3(1966年)，最低年平均气温20.1(1976年)。年月均气温28.9。7月最热，1月最冷；多年平均降雨量1900毫米。年平均霜期43天，年平均日照时数为1669.2小时，年平均蒸发量1061.6mm，年平均相对湿度为79%。年平均风速1.72.7米/秒，最大可达1418米/秒。每年七九月间受台风侵袭。4.3 水文北江流域地处低纬，南

10、临南海，北依南岭山脉，流域水汽充足，降雨丰沛。北江是珠江流域第二大水系，发源于江西省信丰县石碣大茅山，总河长468公里，河床平均坡降0.7，英德市位于北江中下游暴雨区的北部边缘地带，为英德市最大的过境河流，市内流程75.6公里。北江渠化后，英德市城区该堤段的防洪标准为50年一遇,堤防工程的级别为3级,可常年通航，是韶关至广州间的水运动脉。北江英德河道宽浅，为蜿蜒式河道，河道弯曲，桥址所在北江江湾河道宽度约为800m，河道比降约为0.32.8。河道比较稳定，河床上分布厚度不等的砂、卵石层。英德水利部门提供的桥位处水文成果：历史最高水位35.254米，历史最低水位20.004米。飞来峡电站建成后，

11、300年一遇水位39.034，100年一遇水位37.274米，50年一遇水位36.194米，20年一遇水位34.874米，5年一遇水位32.464米，正常蓄水位为24.544米。4.4 冲刷根据桥址水文特征计算冲刷结果如下： 水文冲刷计算结果 位置主墩过渡墩引桥桥墩冲刷深度(m)6.05.03.04.5 地质根据区域地质资料，项目所在区域与仁化-英德-三水断裂构造带关系较密切，该断裂构造带主要由几条区域性断裂及古生界褶皱相间排列所构成，总体呈25走向展布；其中北江向斜与官坪断裂与项目关系密切。1、北江向斜轴部与路线于起点附近大角度相交，其由泥盆系、石炭系地层组成，为宽阔对称褶曲，轴向北北东，两

12、翼产状3060，次级褶皱发育；路线大部分位于向斜东南翼，受其影响，北江三桥桥位范围岩体节理裂隙较发育，且碳酸盐岩中岩溶较发育。2、官坪断裂经过路线的终点附近，该断裂为活动断裂，但为非发震断裂，且路线于相交部位附近为路基工程，断裂对路基工程的稳定无影响。本区经历了燕山运动，使地壳遍升成陆，高隆为山，拗陷成盆地。由于新构造运动的影响，本区地壳呈间歇性上升，每次上升后又有相当长的稳定时期。北江及其支流形成的三四级阶地就是新构造运动的产物。勘察期间未发现区域断裂痕迹存在，仁化-英德-三水断裂构造带对拟建桥位影响甚微，但多期次的构造运动，导致岩体局部破碎，裂隙局部发育，为岩溶的发育提供了必要条件，因此本

13、区内岩溶是比较发育的，且受构造的控制作用明显。3、地层岩性根据钻探资料，本桥位地基由第四系覆盖层及基岩下石炭统石磴子组灰岩与测水组碎屑岩组成。其地层岩性特征分述如下。、覆盖层：（1）表土：主要为素填土及耕植土组成。素填土（Qml）：0.0-2.70m褐黄、红黄色，主要由粘性土及强风化粉砂岩碎石、角砾等组成，经压实固结；2.70-6.20m黄灰色，主要由粉质粘土组成，含少量粉砂，可塑状。局部分布，厚度0.708.40m，地层编号为1_1。耕植土（Qpd）：黄褐色，稍湿，松散，由粉质粘土及粉细砂组成，顶部20cm见较多植物根系。零星分布，厚度0.402.30m，地层编号为1_2。（2）冲积粉质粘土

14、（Q4al）：主要为粘性土，地层编号为2层。粉质粘土：黄灰、灰色，很湿，软塑，切面较光滑，粘滑性较好。零星分布，厚度为1.50m。地层编号为2_0。粉质粘土：黄红杂斑色，湿，硬塑，切面规则，土质较均匀，干强度中等，韧性中等，下部10.50-12.80m含较多中粗砂粒及少量圆砾。局部分布，厚度1.0022.10m，地层编号为2_1。粉土：灰黄色，湿，稍密，切面较规则，韧性差。零星分布，厚度为1.60m。地层编号为2_2。（3）冲积砂层（Q4al）：主要为砾砂、卵石，局部为粉砂或粗砂，局部夹薄层沾性土。粉质粘土：灰褐、褐紫色，很湿，软塑，含大量粒径2-40mm圆砾及卵石，切面较不规则，粘滑性较差，

15、为含砾粉质粘土，局部为含粉质粘土圆砾。零星分布，厚度0.7018.60m，地层编号为3_1。粉砂：浅黄、灰白色，饱和，松散，分选好，中粗粒约占5-10%，粘粒含量约占5%，其余为细-粗砂，底部0.20m为中砂。零星分布，厚度0.405.30m，地层编号为3_3。细砂：灰黄色，饱和，稍密，石英质，棱角状，分选一般，粉细粒约占60-70%，中粗粒约占25-30%，粘粒含量小于5%，含少量朽木碎屑。局部分布，厚度0.5019.70m，地层编号为3_4。中砂：黄色，饱和，稍密，石英质，棱角状，分选性差，粒径2-10mm圆砾约占10%，中粗粒约占40-50%，粘粒含量约占10%，其余为粉细粒。零星分布，

16、厚度0.608.30m，地层编号为3_5。粗砂：浅黄色，饱和，松散，分选性差，石英质，棱角状，粗粒约占70%，粘粒约占10%，粒径22-30mm的卵石含约15%，石英质，亚圆状，其余为细粒。零星分布，厚度1.0012.80m，地层编号为3_6。砾砂：黄色，饱和，中密，石英质，棱角状，分选性差，粒径2-10mm约占30-35%，粒径10-30mm约占10%，石英质，亚圆及次棱角状，粘粒含量小于5%，其余为细-粗砂。零星分布，厚度0.803.90m，地层编号为3_7。圆砾：黄褐、灰褐色，饱和，上部松散，下部中密，石英质，亚圆及次棱角状，分选性差，粒径2-20mm约占40-50%；含卵石约15-25

17、%，石英质，亚圆状，粒径20-50mm；砂粒含量约20-25%，其余为粘粒，为含粉质粘土圆砾。零星分布，厚度0.9027.70m，地层编号为3_8。卵石：深灰色，饱和，密实，9-13m粒径25-35mm约占70%，石英质，亚圆状，砾径5-15mm圆砾约占15%，粘粒约占5%，其余为细粗粒。13m下粒径25-60mm约占75%，石英质及粉砂岩，亚圆及棱角状，砾径5-15mm圆砾约占5%，石英质，棱角状，粘粒约占5%，其余为细粗粒。大部分布，厚度0.6028.10m，地层编号为3_9。对于该层中含粘土的卵石层进行单独分层，地层编号为3_9a。（4）冲积粉质粘土（Q4al）：灰褐色，可塑，土质不均匀

18、，中粗砂约占15%，局部含约20%粒径25-40mm（大者可达60mm）的卵石，石英质，亚圆状。零星分布，厚度0.8017.20m，地层编号为5_1。（5）冲积碎石土（Q3al）：主要为卵石，局段为圆砾或粗砂及粘性土。粉质粘土：灰褐色，湿，硬塑，含约10%中粗砂，砾径5-15mm圆砾占15%，局部含约20%粒径30-50mm的卵石，亚圆及棱角状，石英质及粉细砂，干强度中等，韧性中等。零星分布，厚度0.5028.65m，地层编号为6_1。粉土：灰褐色，湿，稍密，切面较粗糙，韧性差，遇水易软化，具崩解性，含较多细-粗砂，少量圆砾。零星分布，最大揭示厚度为8.65m。地层编号为6_2。粉砂：黄色，饱

19、和，稍密，分选好，粘粒约占5-10%，偶含少量圆砾。零星分布，厚度0.502.30m，地层编号为6_3。细砂：黄褐色，饱和，稍密，石英质，棱角状，分选好，中粗粒含量小于10%，粘粒含量约占5-10%，其余为粉细粒，含云母碎屑。零星分布，厚度2.606.10m，地层编号为6_4。中砂：浅灰、红黄色，饱和，稍密，石英质，棱角状，分选性差，中粒约占60-70%，粉细粒约占20%，粘粒约占5-10%，含少量卵石与圆砾。零星分布，厚度1.108.80m，地层编号为6_5。粗砂：黄灰色，饱和，中密，分选差，石英质，棱角状，粗粒约60%，圆砾含量约占10%，粘粒小于5%，其余为中细粒。零星分布，厚度1.90

20、2.90m，地层编号为6_6。砾砂：灰黄色，饱和，密实状，分选差，石英质，棱角及次棱角状，粒径2-10mm含量约占30%，粘粒约占5%，含少量卵石，其余为细-粗砂。零星分布，厚度为1.20m。地层编号为6_7。角砾：圆砾：褐灰、深灰色，饱和，稍密，局部中密，石英质，次棱角状，分选性差，粒径2-20mm约占30-40%；含卵石约20-30%，石英质，亚圆状，粒径20-50mm(大者达80mm)；砂粒含量小于5%，其余为粘粒，为含粉质粘土圆砾，局部粘粒含量高为含砾粉质粘土。零星分布，厚度0.9030.10m，地层编号为6_8。卵石：褐、灰褐色，饱和，密实，石英质，次棱角及亚圆状，分选性差，粒径20

21、-70mm含量约占52%；含圆砾约10%，石英质，次棱角状；砂粒含量小于10%，其余为粘粒，为含粉质粘土卵石。其中24.30-25.10m、30.0-30.40m、31.50-32.10m段粘粒含量高，局部为含卵石粉质粘土。局部分布，厚度0.9048.24m，地层编号为6_9。对于该层中含粘土的卵石层进行单独分层，地层编号为6_9a。（6）残积层（Qel）：粉质粘土：紫褐、灰褐色，湿，可塑，切面较规则，干强度中等，韧性一般，局部可辨母岩结构，夹薄层全风化粉砂岩，底部偶夹中风化粉砂岩块石。零星分布，厚度0.5026.25m，地层编号为10-3_1。粉土：黄色，很湿，松散，切面较粗糙，韧性差，为粉

22、砂岩风化残积而成。零星分布，厚度0.803.30m，地层编号为10-3_2。主要岩土层的物理力学性质指标详见英德北江三桥工程地质详勘报告。、基底据揭露，基底主要为下石炭统测水组碎屑岩及石磴子组碳酸盐岩，大部分以石磴子组碳酸盐岩为主，北江河床部位上部多上覆测水组碎屑岩，厚度变化大。按揭露的岩石风化程度不同划分为全微风化岩。（1）全风化岩（C1dc）：均为测水组碎屑岩，岩性有粉砂岩、泥质粉砂岩及炭质页岩。全风化粉砂岩：褐灰、褐色，风化剧烈，结构基本破坏，结构杂乱，岩质软，手易捏碎，岩芯呈土柱状。其中69.20-70.20m夹有较多强-中风化粉砂岩碎石、角砾。零星分布，厚度0.7040.40m，地层

23、编号为22-1_7。全风化炭质页岩：灰黑色，风化剧烈，结构基本破坏，结构杂乱，岩质软，手易捏碎，岩芯呈土柱状，遇水易软化崩解呈碎屑状，含大量强风化岩角砾。零星分布，厚度0.7043.80m，地层编号为22-1_57。（2）强风化岩（C1dc）：均为测水组碎屑岩，岩性有粉砂岩、泥质粉砂岩、钙质砂岩及页岩、炭质页岩、炭质灰岩。强风化粉砂岩：灰黄深灰色，风化强烈，裂隙极发育，结构杂乱且大部分破坏，岩芯破碎呈角砾状，半岩半土状，夹有中风化粉砂岩碎石，干钻不能钻进，遇水易崩解。底部50.0-52.90m段含炭质，具铁钙质胶结，岩质较坚硬。零星分布，厚度2.1048.63m，地层编号为22-2_7。强风化

24、角砾岩：灰色，风化强烈，结构大部分破坏，结构杂乱，裂隙极发育，呈半岩半土状，具崩解性。零星分布，厚度为8.10m。地层编号为22-2_54。强风化炭质页岩：黑色，母岩结构清晰，岩质较软，手易折断，呈半岩半土状，遇水易软化，具崩解性，下部39.60-41.20m夹有大量中风化炭质页岩、炭质灰岩碎石。零星分布，厚度1.7040.50m，地层编号为22-2_57。（3）中风化岩：为石磴子组与测水组碳酸盐岩及碎屑岩，岩性有粉砂岩、页岩及灰岩。中风化粉砂岩（C1dc）：灰、黄灰色，粉砂质结构，层状构造，钙质胶结，裂隙发育，裂面具铁质浸染，岩质较硬，岩芯破碎呈短柱状、块状、少量碎块状。零星分布，厚度1.3

25、08.80m，地层编号为23-3_7。中风化灰岩（C1ds）：灰色，隐晶质结构，层状构造，裂隙发育，岩芯极破碎呈角砾状、碎石状，少量短柱状。零星分布，厚度0.3011.00m，地层编号为23-3_36。中风化炭质页岩（C1dc）：黑灰色，泥质结构，页理构造，裂隙发育，岩芯破碎呈块状为主、少量柱状，互层状夹10-30cm薄层强风化炭质页岩。零星分布，厚度0.805.21m，地层编号为22-3_57。（4）微风化岩（C1ds）：均为石磴子组碳酸盐岩，岩性有灰岩、大理岩化灰岩及炭质灰岩。微风化粉砂岩：浅灰，局部褐黄色，粉砂质结构，层状构造，钙质胶结，裂面较干净、平整，偶见铁质浸染，岩质脆硬，岩芯较完

26、整呈柱状为主，节长5-47cm，节长不小于10cm约占66%，下部86.50-88.70m裂面具铁质浸染。零星分布，厚度1.709.60m，地层编号为23-4_7。微风化灰岩：灰色，隐晶质结构，层状构造，裂面有铁质浸染，裂面与轴心夹角3045，发育网状方解石细脉，岩质脆硬，岩芯较完整呈柱状为主，节长5-30cm，节长不小于10cm岩芯占79%。其中73.0-73.10m、74.80-74.90m段具溶蚀面，底部76.60-77.40m段具角砾状结构。局部分布，厚度0.5282.25m，地层编号为23-4_36。微风化炭质灰岩：浅灰黑色，隐晶质结构，层状构造，裂隙发育，其中30.4-31.0m裂

27、隙极发育，裂面充填炭质，易污手，方解石脉较发育，岩芯呈10-32cm柱状和块状为主，次为碎块状，岩质脆硬，敲击易由裂隙面断开，节长不小于10cm约占42%。岩面29.1-29.5m处岩芯见溶蚀孔洞和沟槽。零星分布，厚度8.9031.75m，地层编号为23-4_37。微风化角砾状灰岩：灰色间红褐杂斑色，角砾状结构，层状构造，角砾成分为灰岩，铁钙质胶结，胶结致密，裂面见有铁质浸染，岩芯呈柱状，节长7-30cm，节长不小于10cm岩芯占65%。其中75.50-75.55m见有溶蚀面。零星分布，厚度3.9045.05m，地层编号为23-4_53。微风化大理岩化灰岩：灰白色，细晶质等粒结构，层状构造，5

28、8.5-60.9m裂隙稍发育，岩体较完整，岩芯以20-43cm长柱状为主，少量块状、短柱状；60.9-70.77m闭合裂隙发育，局部较发育，裂面受铁、锰质浸染，岩体较破碎，岩芯呈块状，碎块状，次为5-25cm柱状，岩质脆硬，节长不小于10cm约占42%，其中62,8-62,9m处可见方解石小晶洞。局部分布，厚度0.7032.90m，地层编号为23-4_58。主要岩土层的物理力学性质指标详见英德北江三桥工程地质详勘报告。岩石的强度指标统计表序号年代成因地层编号岩土名称岩石饱和抗压强度标准值样本数范围值平均值标准差变异系数frkfrkRwfrmMPa个MPa1C1ds23-4_7微风化粉砂岩46.

29、3639.881.857.613.570.236223-4_36微风化灰岩53.515621.097.955.716.090.289323-4_37微风化炭质灰岩46.86320.391.950.416.330.324423-4_53微风化角砾状灰岩66.9356.180.966.9523-4_58微风化大理岩化灰岩59.812223.2106.062.618.270.2924、不良地质、断层据工可勘察报告，推测桥址有一条断裂带通过， 分布在距西岸约45170m，走向NNE30o35 o，倾向SE，倾角60 o，断距约115米，属逆断层，断裂带内岩溶十分发育（断层的位置、性质及活动性，请参阅英

30、德市北江三桥地震安全性评价报告、英德市北江三桥工程物探勘察报告）。本桥位初勘过程于ZK04孔钻遇断层角砾岩及断层破碎岩，证实了断裂的存在。勘察揭露断层附近岩体破碎，岩溶发育。本断层走向与北江向斜轴部的走向相近，推测为此向斜的东南翼层间断动所致，根据地震安全性评价报告，断层对桥址的场地稳定性无影响。本次勘察该破碎带位于9与10号墩之间，钻孔未揭露。 、岩溶勘察期间钻孔在桥位基岩下石炭统石磴子组碳酸盐岩揭露较多的溶洞及土洞，工程地质勘察结果表明，桥位区钻孔见洞率为53.3%，属岩溶强发育地段，具体详见英德北江三桥详勘报告。5、水文地质项目区范围地表水较发育，北江为主要的地表河流，河宽约800m，常

31、年有水（勘察期间河水最深约6m），两岸冲积阶地局段分布有鱼塘、涌沟等，地表水较丰富。地下水可分为第四系松散层中的孔隙潜水及基底碎屑岩中的基岩裂隙水及碳酸盐岩中的基岩岩溶水。孔隙潜水主要赋存于第四系砂卵石层中，地下水的水量丰富；基岩裂隙水主要赋存于测水组碎屑岩如粉砂岩、砂岩等的裂隙中，水量贫乏；基岩岩溶水主要赋存于碳酸盐岩的岩溶裂隙、溶洞中，水量局部较丰富。地下水依靠地表水如北江水下渗及侧向迳流进行补给，以水平迳流及蒸发进行排泄。勘察期间钻孔地下水埋深约0.010.2m，地下水位标高约30.6323.27 m。根据在部分钻孔中所取地下水的水样进行水质分析的结果，地下水对砼无腐蚀性，具体如下。水质

32、分析成果及其腐蚀性判别表 取样地点氯硫酸根硝酸根碳酸氢根镁铵游离二氧化碳侵蚀二氧化碳Mg2+NH4+Cl-+ SO42-+ NO3-pH环境作用等级腐蚀作用等级备注Cl-SO42-NO3-HCO3-Mg2+NH4+CO2CO2mg/L西岸SZK4-4孔内水5.143.601162.63039.619.62.6348.76.68B无腐蚀东岸SZK38-2孔内水7.6437.9077.55.27030.825.15.2745.546.35B无腐蚀北江江水5.145.3096.87.908.8007.950.48.47B无腐蚀6、新构造运动、地震根据广东省地震工程勘测中心北江英德大桥工程场地地震安全

33、性评价报告，桥址区域场地类别为类 ，本工程场地地震基本烈度为。根据广东省地震烈度区划图（GB18306）和公路桥涵设计通用规范（JTJ D60-2004），桥位区抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为一组，建筑设计特征周期值0.35s。根据区域活动断裂资料广东省活动断裂分布图，项目区终点与官坪断裂相交，该断裂为活动断裂，但为非发震断裂；根据广东省地震震中图，项目区所处区域范围在1970年前发生过4.04.9级地震，在1970年后发生过2.02.9级地震；根据广东省地壳垂直形变速率图，项目区所处区域是以1.52.0mma-1的形变速率垂直抬升。本项目应按北江英德大桥工

34、程场地地震安全性评价报告、公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-012008）采取抗震措施，进行抗震设计。5、主要材料5.1 混凝土C25：承台封底；C30：钻孔灌注桩；C40：承台、过渡墩墩身；C50：主墩墩身、主墩基座、过渡墩盖梁、支座垫石；C55：主桥主梁（除0#、0-1#块）、梁底楔块；C60：主塔、主梁0#和0-1#块；沥青砼：桥面铺装；水泥：要求采用大厂产品，质量符合最新国家标准。5.2 钢材预应力钢材应用于主梁纵向悬浇束、合拢束、后期束，主梁横向束和竖向束。纵向预应力钢束均采用符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2003）的高强度低松弛预应力钢绞线，每根直径为15.

35、2mm，抗拉标准强度fpk=1860MPa，弹性模量为1.95x105MPa，松弛率不大于2.5（70破断荷载作用1000h）。二次张拉钢绞线，应用于主梁施工阶段的纵向预应力系统，主梁竖向预应力系统、主塔环向预应力系统。普通钢筋采用R235、HRB335、HRB400级钢筋，其抗拉设计强度分别为195MPa、280MPa、330MPa，技术条件必须符合国家标准（GB13013-91、GB1499-98）的规定。斜拉索应用于主桥缆索承重系统。其为PES(C)7139PES(C)7241规格的低应力双层HDPE防护平行热镀锌钢丝拉索。钢丝采用7mm低松弛镀锌钢丝，其标准强度fpk=1670MPa。

36、钢材：其技术标准应符合GB700-88的有关规定。5.3 锚具及波纹管锚具：所使用的预应力锚具必须经过正式鉴定和重大桥梁工程的检验，并符合本设计文件的各项要求,要求严格按照图纸尺寸购买锚具。采用型号有15-7、15-9、15-12、15L-12连接器、15-12PT、15-15、BM15-5，PESM7-系列锚具，OHM15L-3G、OHPM15L-3G、OHM15L-3G连接器、OHM15-5G、OHPM15-5G二次张拉锚具。波纹管：主梁纵向、竖向预应力系统采用塑料波纹管制孔，主梁横向预应力系统采用金属波纹管制孔，质量应符合国家标准。采用种类有内径为90 x19mm(适用于扁锚) 金属波纹

37、管，以及50mm、55mm、70mm、80mm、90mm的塑料波纹管。所有预应力均要求真空压浆。塑料波纹管采用符合下表所列特性的高密度聚乙烯材料，应附有合格证或质量保证书并通过由厅级或厅级以上单位组织的鉴定。另外波纹管还应符合如下技术要求：高密度聚乙烯材料特性名称及单位材料密度（t/m3）抗拉强度（MPa）弹性模量（MPa）线膨胀系数（K-1）延伸率（）数值0.95226002.01047A、外观：塑料波纹管要求表面光滑，色泽均匀，内外壁不允许有融体破裂、气泡、裂口、硬块及影响使用的划伤。B、刚度：塑料波纹管在承受径向荷载、局部径向荷载的变形量不大于5mm（内径100mm，施加P1060N）；

38、受纵向拉力荷载时，波纹管伸长量不大于长度的1/125。（内径100mm波纹管长L1100mm，施加P1900N，持荷10min）。C、柔韧特性：塑料波纹管当达到下表曲率半径时，横向截面直径变化应符合表中规定。塑料波纹管柔韧性内径d（mm）曲率半径r（mm）试验长度L（mm）直径变化比（d长-d短）/d8012001100580150011005D、密封性：塑料波纹管在曲率半径为4m的弯曲状态下，以0.05MPa的压力水注入管内，保持30s不变形；保持2min，应无明显的水渗漏现象。5.4 桥梁专用纤维素纤维主墩实腹段、下塔柱分肢段、0#块箱梁和主梁箱梁顶板砼均掺入纯桥梁专用纤维素纤维，其掺量为

39、0.9kg/m3。纤维素纤维混凝土须做配合比试验，以确保混凝土的力学性能和工作性能。主要技术参数如下表： 桥梁专用纤维素纤维主要技术参数纤维种类纤维素纤维平均长度（mm）2.1标称直径（m）18比表面积（cm2/g）24900旦尼尔（g/9000m）3抗拉强度（MPa）960弹性模量（GPa）8.5抗酸碱性极高安全性安全无毒亲水性好环保性绿色材料比重（g/cm3）1.1095.5 支座主桥过渡墩：QZ10000DX和QZ10000SX球型钢支座。质量应符合国家标准。5.6 伸缩缝主桥采用D320型毛勒伸缩缝；其它材料：砂、石、水的质量要求均按公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）有关条

40、文办理。6、设计要点 6.1 主桥总体设计1、主桥采用墩、塔、梁固结体系，独塔单索面预应力砼斜拉桥，跨径组合为：160m+160m，总长320m。2、主梁采用预应力混凝土单箱三室结构，梁高3.5m，箱梁顶宽30.8m，底宽10.0m，两侧挑臂长度各4.0m。高跨比为1：45.7，高宽比1：8.8，宽跨比1:5.19。索塔采用独柱型塔，桥面以上高度为84m，上塔柱（拉索锚固段）采用矩形空心断面，下塔柱采用2个分离的实心混凝土格构柱，两个柱之间采用竖向以4.1m间距布置的系梁进行连接。主墩采用单箱双室截面空心墩，截面尺寸10.0m（横桥向）6.5m（顺桥向）。3、斜拉索为PES(FD)7-139P

41、ES(FD)7-241规格的双层HDPE防护低应力平行热镀锌钢丝拉索，梁上纵向索距6m，横向2.0m；塔上竖向标准索距为1.6m，横向0.8m。斜拉索减振器采用永磁式阻尼器，减振器构造见其技术文件。4、主墩基础采用13根直径D250m的钻孔灌注桩，按嵌岩桩设计。过渡墩为薄壁实心墩，整体式承台配10根D180cm钻孔灌注桩，按摩擦桩设计。3、主桥桥面两侧各设2m人行道。6.2 主桥设计分析考虑的因素1、施工阶段分析了单塔独立、最大双悬臂状态下纵向风对结构的作用。严格按两次调索的设计构思，按牵索挂篮方案及施工步骤进行结构实时前进施工模拟分析，完成施工阶段结构的截面应力包络，并形成预抛高值和二次调索

42、的操作索力(应依据施工时实际挂篮重量调整)。2、正常使用状态下，纵向受力分析中考虑了恒载、收缩徐变、活载、沉降、温度、纵向风载、纵向船撞、纵向地震等工况下的荷载组合；横向受力分析中考虑了恒载、横向风载、横向船撞、横向地震等工况下的荷载最不利荷载组合。以上的分析用以检查结构的安全性能：极限承载能力、抗裂、刚度及一类弹性稳定安全度。3、结构维修阶段考虑了恒载、收缩徐变、半幅活载、沉降、温度、纵向风载、铲除半幅桥面铺装、换索等工况下纵向及横向最不利荷载组合，并对结构维修阶段结构运营安全提出安全措施。4、主桥防撞计算：英德市北江三桥工程通航论证报告指出本桥航道中远期规划为内河III级。本桥船撞分析主要

43、依据公路桥涵设计通用规范（JTGD602004），同时参考铁路桥涵设计基本规范（TB10002.199）、沃辛公式和美国规范等相关规范进行了专项研究。5、主桥抗震计算：根据公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）及本桥的重要性，本桥的抗震设计按照A类桥梁在E1地震作用下“一般不受损坏或不许修复可继续使用”，主塔、基础、主梁等重要受力构件在E2地震作用下“可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用”，过渡墩等比较容易修复的构件在E2地震作用下按延性设计进行抗震设计。依据北江英德大桥工程场地地震安全性评价报告（2007年10月）和北江英德大桥地震安全性评价补充报告（201

44、0年8月），本桥选用P1（50年10%）和P2（50年2.5%）进行两个水平的抗震分析。6.3主桥上部结构设计主梁采用单箱三室箱形断面，纵向按全预应力构件设计(考虑收缩徐变等不确定因素)，采用单箱三室断面；桥面横坡通过调节箱梁腹板高度形成；断面尺寸：顶板全宽30.8m，底宽10m，挑臂长4.0m，梁高3.5m。鉴于采用单索面体系，箱梁主要截面变形不完全符合平截面假定，中腹板支点剪力较边腹板大，故中腹板厚度取0.4m，边腹板厚度取0.25m；由于边箱跨度达8.0m，为双向板受力，故边箱顶板厚取0.27m，中箱为拉索锚固箱，顶板厚取0.4m，底板厚0.3m；悬臂板厚0.20.5m。梁上索距6m，相

45、应横隔梁间距也为6m。本桥悬臂板长度达4.0m，为变截面长悬臂板结构，采用Baider bahkt 理论计算荷载效应，并考虑长悬臂板的正弯矩效应。箱梁按纵、横、竖三向预应力设计纵向预应力：包括悬臂预应力束及中、边跨合拢的顶板束、底板束。(1)纵向预应力采用二次张拉钢绞线与普通纵向预应力束混合使用。分别配置了4束12s15.2预应力钢绞线束及59束3s15.2二次张拉钢绞线；12s15.2钢束采用节间接长，其张拉吨位分别为2343.6KN；3s15.2钢束采用逐段张拉接长，采用二次张拉工艺，其张拉力为585.9kN。(2)合拢预应力采用体内预应力钢束。顶板合拢束配置了16束7s15.2和12束9

46、s15.2体内预应力钢束；底板合拢束配置了20束7s15.2和12束9s15.2体内预应力钢束，其中4束为后期备用钢束。7s15.2钢束张拉力为1367.1kN，9s15.2钢束张拉力为1757.7kN。桥面板横向预应力：配置了5s15.2钢束。竖向预应力：竖向预应力采用3s15.2二次张拉钢绞线，张拉吨位为585.0kN。6.4主桥桥塔设计1、主塔采用独柱型塔，桥面以上高度为84m，上塔柱（拉索锚固段）采用矩形空心断面，断面尺寸为400cm（横桥向） 700cm（顺桥向）；下塔柱采用2个分离的实心混凝土柱，每个柱尺寸350cm（横桥向） 290cm（顺桥向），两个柱之间采用竖向以4.1m间距

47、布置的系梁进行连接，以提高中塔柱的稳定性同时可减小其弯矩。2、塔柱拉索锚固区采用环向预应力加井字形布置的二次张拉钢绞线加劲。在桥塔不同区段根据索力的纵向水平力不同而有不同配置型式。3、在施工图设计中，对斜拉索在塔端的锚固构造进行了优化，对初步设计的凹型齿块进行局部计算，计算结果表明局部应力不满足规范要求，故将凹型齿块改为凸型齿块。6.5主桥下部结构及基础设计1、主墩：(1)主墩墩身采用单箱双室矩形截面空心墩，截面尺寸10.0m（横桥向）6.5m（顺桥向），墩身顶、底各设2m实心段。主墩承台为椭圆端形，横桥向24m，纵桥向13m，高度5m，封底砼厚1m。承台顶面设置主墩基座，高度2m。主墩基础采

48、用13根直径D250m的钻孔灌注桩，按嵌岩桩设计。2、过渡墩：从抵抗船舶撞击角度出发，过渡墩采用薄壁实心墩，墩厚2m，横向宽4.5m。承台设计为整体式椭圆端形，横桥向25m，纵桥向7.5m，承台高度3.5m，封底砼厚1m，共设置10根D180cm钻孔灌注桩，按摩擦桩设计。另外，由于23#过渡墩基础处于微风化大理岩与粉砂岩接触过渡段，溶洞呈串珠状，难于找到较理想的持力层，故此对桩穿过的地基或桩底下面有填充物溶洞先进行压浆处理，有效保证桩周摩阻力和较好的持力层。6.6耐久性设计按照公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTG/T B07-01-2006）的规定，将环境作用按其对钢筋混凝土结构腐蚀作用的

49、严重程度分为6级。环境作用等级级别ABCDEF腐蚀程度可忽略轻度中度严重很严重极端严重结合本项目所处环境，本工程环境侵蚀作用的分区及其相应的侵蚀作用等级见下表：环境分类及其作用等级环境类别环 境 条 件作用等级工 程 部 位一般环境非永久湿润和干湿交替的室外环境B英德市北江三桥上下部本工程设计基准期为100年。现行的公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）、公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)、公路工程水泥混凝土试验规程(JTJ 053-1994)、公路工程质量检验评定标准(JTJ 071-1998)和相关的混凝土原材料等各种标准，主要考虑荷载作用下结构

50、承载力安全性与结构适用性的要求，较少考虑使用环境对结构耐久性和使用寿命的影响。不同强度等级混凝土的胶凝材料总量要求如下：C40以下不宜大于400kg/m3；C40C50不宜大于450kg/m3。 耐久性设计要求混凝土的最大水胶比、胶凝材料最小用量(kg/m3)环境作用等级最大水胶比最小胶凝材料用量B0.503001、耐久性措施（1）主桥主墩、过渡墩承台、主墩基座掺入特殊疏水化合孔栓物（克汰），按20L/m3掺量掺入。（2）桩基混凝土标号为C30，保护层厚度均为7cm。（3）墩柱等主要构件的普通钢筋和预应力钢束保护层厚度分别按公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTG/T B07-01-2006）

51、表4.3.7 和第4.3.8条执行。2、其他要求（1）加强施工管理及施工质量的保护措施；（2）对桥梁结构定期检查维修；（3）加强桥上运营车辆的管理工作，防止超过设计标准车辆上桥通行。（4）钢筋混凝土结构钢筋绑扎时须采取切实可行控制措施，保证钢筋保护层厚度。7、施工要点 7.1 上部施工要点施工时除严格遵守中华人民共和国交通部颁标准公路桥涵施工技术规范、公路工程质量检验评定标准有关要求外，尚应注意：1)、材料 = 1 * GB3 混凝土：必须仔细研究确定施工工艺和选用的材料，进行混凝土最佳配合比设计与试验，控制质量，控制标准和检测方法，并严格执行；为保证全桥颜色的一致，建议采用同一厂家同一品牌的

52、水泥。 = 2 * GB3 钢材：普通钢筋、钢纤维、预应力钢材和锚具应按设计技术指标进行购货，并按照中华人民共和国交通部颁标准公路桥涵施工技术规范有关要求，进行严格验收和检验。2)、上部结构(1)上部钢筋混凝土质量控制 = 1 * GB3 箱梁混凝土为C55，5天强度需满足90%以上的设计强度，施工时应仔细研究确定施工工艺和选用的材料，进行高强度混凝土最佳配合比设计与试验，制定质量控制和检测方法，并从严控制。 = 2 * GB3 在浇筑混凝土前，必须检查所有的预埋件和预留孔道是否齐全，如防撞栏、伸缩缝锚筋、交通工程中的预埋件、泄水管等。箱梁混凝土的内在质量和外观质量应严格控制，浇筑时砼应震捣密

53、实，尤其是管道、钢筋密集部位及预应力锚头处更应重视。应对砼的初期养护工作给予特别的重视，以防止砼的不均匀收缩变形，确保箱梁砼的质量。应注意混凝土的养生，所有箱梁的外表均应达到平整、光洁和全桥混凝土颜色一致。 = 3 * GB3 应严格控制箱梁的轮廓尺寸，施工误差应限制在施工规范容许范围之内，其中箱梁自重误差应控制在2.0-2.0以内。为防止箱梁混凝土开裂和棱角碰损，宜待混凝土强度达到C45时方可拆模，拆模后应尽快张拉预应力束。箱梁施工中因施工所需开设的孔洞，均应征得设计单位的同意。所有施工预埋件，在施工完成后予以割除，恢复原状，并注意防锈和美观。 = 4 * GB3 分期浇筑混凝土时，新旧混凝

54、土的结合面应认真凿毛洗净，所有工作缝应认真凿毛清洁，确保新砼的结合强度，还应严格控制相邻两次混凝土浇筑的龄期差(包括墩顶梁最后一次浇筑的混凝土与该梁段最先浇筑的混凝土)在任何情况下不得大于10天，同时应控制水灰比，降低骨料温度(对桥塔及0块要求砼的入模温度小于30度)，减少模板与混凝土间的摩阻力，加强养护，控制拆模时间等，以减少混凝土收缩及水化热对结构的影响，避免收缩和水化热裂缝的产生。 = 5 * GB3 各悬臂施工梁段在浇筑阶段、挂篮移动或拆除阶段，均需保持对称平衡施工，容许不对称重量不得大于该现浇梁段的底板自重，同一箱梁两侧腹板也应同时对称平衡浇筑。 = 6 * GB3 应重视箱梁的施工

55、观测和控制，施工部门与监控单位紧密结合，做好各项参数和数据的试验和采集，做到准确的控制分析和调整，确保箱梁受力状态和线型控制在允许范围内，箱梁合拢时各合拢段相对高程误差不得大于1.0cm，轴线偏差不得大于1.0cm。本次设计未提供箱梁成桥态目标线形，请施工单位严格依据施工监控方要求进行施工，以确保箱梁成桥态线形。 = 7 * GB3 主梁梁段应一次浇注。 = 8 * GB3 箱梁内齿板、锚块钢筋应与箱梁钢筋绑扎为整体，齿板混凝土与箱梁混凝土也应同时浇筑。 = 9 * GB3 箱梁内各部位的钢筋如与预应力管道发生干扰，可局部调整钢筋的位置和形状，禁止截断钢筋，如确有必要，经设计单位认可后，可截断

56、部分钢筋，截断的钢筋应及时补强。 = 10 * GB3 混凝土应按施工规范要取样进行强度和弹性模量试验，并应注意实验室和施工现场的养护条件的差异，为防止混凝土力学指标误差，宜将部分试件放置在施工现场进行养护。(2)预应力张拉及管道埋设 = 1 * GB3 所有钢绞线的张拉要求张拉吨位与引伸量双控，引伸量允许误差在6以内，每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%，且不允许整根钢绞线拉断。预应力钢绞线设计采用的主要参数：钢束松弛系数 0.3 孔道摩阻系数 0.17（塑料波纹管） 0.25（金属波纹管） 孔道偏差系数 0.0015 一端锚具变形及钢束回缩值 0.006弹性模量 E=1.95105

57、MPa单根钢绞线截面积 A=1.39cm2塑料与金属波纹管的孔道摩阻系数应结合试验现场验证，如与上述取值不一致，应反馈给设计单位，可能进行相关预应力钢束的调整。 = 2 * GB3 主桥所有纵向预应力管道必须采用塑料波纹管，纵向预应力管道必须设置塑料内衬管时才允许浇筑混凝土，内衬管外径可比波纹管内径小34毫米。管道与管道间的连接及管道与锚具喇叭管的连接应确保其密封性，应选择与锚具相匹配的塑料波纹管，其产品需经过国家行业主管部门的批准。所有预应力管道的定位必须准确牢固，管道轴线必须与垫板垂直。严格按照图纸设置定位钢筋，即在直线段定位钢筋的纵向间距不大于0.5米，在曲线段定位钢筋的纵向间距不大于2

58、5厘米，纵向预应力管道位置的偏差不得大于1厘米，横向预应力管道不得大于0.5厘米。在曲线段特别是底板索应不大于25厘米间距设置防崩钢筋。 = 3 * GB3 在每一梁段混凝土浇筑后应立即检查每一管道是否漏浆和堵管。在穿钢绞线前应用高压水冲洗和检查管道。 = 4 * GB3 为防止金属波纹管锈蚀，保证管道的刚度，所有金属波纹管一律采用镀锌双波波纹管。对于扁波纹管应截取10厘米长度的样品置于地面，用脚将其踏扁，如咬口紧密则认为咬口符合要求，同时还应截取23米长波纹管进行漏水检查。 = 5 * GB3 塑料波纹管的接长时，宜采用热熔焊接，避免扩孔；若采用套管接长，横向接管部位应交错布置，严禁在同一断

59、面相邻管道同时接长，且不允许将被接管外露，只允许接管外露。（见下图） = 6 * GB3 钢束张拉完毕，应及时采用真空压浆工艺灌浆，排气孔设置于管道最高处，压浆前应用压缩空气或用高压水清除管道内杂物。应在24小时内压浆，要求管道压浆密实，水泥浆预应力管道连接示意图的水灰比不得大于0.36,标号不小于C50 ,允许掺膨胀剂，吸浆要求饱满密实，其质量应作抽检。 = 7 * GB3 所有预应力施加都应在箱梁混凝土强度达到90%设计强度，养护龄期达7天以上后进行； = 8 * GB3 预应力钢束张拉完毕，严格禁止撞击锚头和钢束，钢绞线多余的长度应用切割机切割，钢绞线的下料不得使用电或氧弧切割，只允许采

60、用圆盘锯切割，且应使钢绞线的切割面为一平面，以便在张拉时检查断丝。 = 9 * GB3 张拉后的钢束或应作明显的标记，绝对不允许漏拉，如出现漏拉或拉断，将引起箱梁顶面和腹板的开裂，张拉应有完整准确的张拉记录（包括钢筋编号、引伸量和吨位）。 = 10 * GB3 二次张拉预应力张拉施工必须在厂家的指导下进行，施工过程中应在监理工程师主持下进行工序施工验收和分项工程验收。3)、悬臂施工技术要求 = 1 * GB3 主梁0段长7.5米，采用支架现浇，01可采用简易挂篮或利用长挂篮进行悬浇。塔柱原则上应先施工至塔顶，才进行挂索等操作，用以保证主塔的垂直度。 = 2 * GB3 标准段主梁悬浇长度为6m