南京长江某大桥总体设计

xx第二大桥xxx大桥总总体设计）

一、概述

xx第第二大桥位位于现xxx大桥下游游11kmm，是xx河段南南北过境高高速公路上上的重要桥桥梁，目前前正顺利进进行上部构构造悬浇施施工，计划划于20001年7月1日建成通车车。

1.桥位

xx第二大大桥xx大桥桥桥址所在xxx河道属属长江下游游南京河段段，河道近近于东西走走向，桥址址处河段为为微弯分汊汊型，平面面型态宽窄窄相间，xxx河道弯弯曲，长约约21.77km，xx大桥即即位于xxx中段，北北起大厂区区张营村，南南止八卦洲洲三道湾。桥桥址处南、北北岸均构筑筑了长江达达标防洪堤堤，堤间距距离12877m，高程程约9.5mm（黄海），主主河槽宽近近10000m，北高高南低，河河床标高1.51～7.688m，深泓泓偏南，常常水位时最最大水深113.155m，xx河道经经多年整治治、建堤，河河势基本稳稳定。xxx航道为扬扬子石化等等"五大家族"专用航道道，通行30000t船舶。航航道宽580～600mm，中心位位于k144+7500，桥轴线线与xx主流、航航道正交，两两端接线顺顺适均衡，总总体配合良良好。

2.水文

xx大桥水水文计算分分析成果：：

设计流量量（300年一遇）2220000m3／s

设计水位9.200m

设计流流速1.599m／s

一般冲刷4.366m

局部冲冲刷主墩13..70m，过过渡墩12．40m

最大大冲刷深度度主墩18.660m，过过渡墩16.776m

建议议施工水位位7.0mm（频率1／15）

3.气象

南京属属北亚热带带向中亚热热带过渡气气候区，四四季分明，冬冬冷夏热，温温差较大，春春季风和日日丽，夏季季炎热，雨雨量充沛，秋秋季秋高气气爽，冬季季天气晴朗朗，寒冷干干燥。

桥址址处江面以以上28m高，百百年一遇10mmin平均最大大风速34.44m／s。

4.地震、地地质

经桥址址地震危险险性分析，桥桥址使用期期50年，超越越概率10％，基岩岩地震水平平加速度为为0.08825g，场场地为Ⅲ类场地土土。

桥址主主河槽及两两岸漫滩广广泛分布第第四系覆盖盖层，其厚厚度在河槽槽中约28～38m，岩岩性以粉细细砂为主，零零星分布淤淤泥质亚粘粘土、亚沙沙土和薄层层亚粘土；；两岸漫摊摊分布连续续性较差，厚厚度5m左右，以以亚粘土为为主，其次次为淤泥质质亚粘土、亚亚砂土和细细砂。其下下分布约lm厚的含卵卵砾石及砾砾砂直接覆覆盖于下伏伏基岩之上上。桥址区区下伏基岩岩属白垩系系上统浦口口组综红色色泥岩、钙钙质泥岩及及粉砂岩，岩岩石层理发发育，相变变及尖灭频频繁，由于于组成岩石石的矿物成成分和胶结结程序不同同。岩体物物理力学性性质差异较较大。

二、主要技求指指标

按六车车道高速公公路特大桥桥设计：

设设计行车速速度100kkm／h

桥梁宽度32m

设计计荷载汽车-超20级，挂车-1200

设计风速30.44m／s

地震基本本烈度Ⅶ度

船舶撞击击荷载顺水流方方向200000kN，横水流流方向100000kN

通通航净空净宽≥125mm，净高188m

设计最最高通航水水位8.100m

设计最最低通航水水位-0．4lm（通航保保证率99％）

设计洪洪水频率1/3300

桥梁梁最大纵坡坡不大于3％

三、桥梁总体设设计

1.总体设计计原则

综合合考虑桥址址地形、地地物、水文文、地质、通通航，以及及技术经济济、美学和和结构受力力要求，尽尽量做到技技术先进、经经济合理、造造型美观、施施工方便可可行，使用用安全耐久久，以期达达到总体安安全、适用用、经济合合理之目的的。具体操操作中，对对于主桥侧侧重于先进进性、引桥桥则侧重于于经济往来来进行桥型型方案选择择及桥孔布布设。

2．桥型方方案及总体体布置

桥跨跨总体布置置中，重点点考虑下述述因素：

··两岸均已已建成长江江南京河段段达标大堤堤，为堤防防安全，应应避开大堤堤设墩，并并留以足够够的安全距距离，确保保施工及运运营期大堤堤安全。

··考虑xx航道航航迹及其中中心位置，尽尽可能使主主桥中心与与航道中心心一致，并并使主桥通通航桥孔覆覆盖航迹范范围，主桥桥不少于两两个通航孔孔，从利于于通航和美美学考虑，布布置了三孔孔通航孔。

·尽量减少深水基础，以缩短工期、节省投资。

·主桥边中跨比大小，既考虑结构合理受力，也考虑方便施工。考虑到一座大跨经PC连续梁或连续刚构在边路近边支点梁段裂缝的经验教训，本桥主桥设计中，适当减小了边孔跨径，降低边、中跨径比，以期尽量减小边跨主拉应力，避免裂缝产生，并有利于施工。

·桥址下伏基岩埋深不大，岩面平整。

·漫滩中引桥适当采用稍大的跨径，这一跨径应能跨越两岸江堤，堤内引桥则以经济跨径布设。

·按照软土路基允许最大填土高度要求，桥头路堤填土高控制在5m以内。

综合考虑上述诸因素，在初步设计和技术设计阶段，主桥拟定了90+3*165+90m和105＋3*180＋105m两种跨径组合的预应力变截面连续箱梁和连续刚构方案进行了同深度的技术经济比较。结果认为，主孔165m的布孔方案已基本覆盖了航迹范围，满足通航及防洪要求，且大跨径预应力混凝土连续箱梁结构整体性能良好，刚度大，变形小，行车舒适，断面抗扭刚度大，抗震性能好，主墩刚度相对较大，抵抗航舶撞击能力较强，全桥型线简洁大方，施工难度不大，养护维修方便，造价适度，经专家审查和交通部批准，同意xx主桥采用主跨165m的五跨预应力混凝土连续箱梁方案。

最终xx大桥桥跨总体布设方案为：

主桥9（）＋3X165m＋90in＝675m等截面预应力混凝土连续箱梁桥

北引桥35m＋16*30m＋5*50m＝733．5m等截面预应力混凝土连续箱梁桥

南引桥5*50m＋17*30m＋3.5m＝763．5m等截面预应力混凝土连续箱梁桥

全桥长2172m。

主桥桥面标高，按两次边孔在最高通航水位以上留有通航净高18m考虑，桥面以主桥中心对称设置2．957％的双向纵坡，并没半径16000m的凸型竖曲线，为改善大桥景观，展示大桥结构造型美感，在大桥南、北引桥分别设置了半径为8000m和4136m的平曲线。

3.主桥

（l）主梁截面形式及其构造

大跨度PC连续梁桥上部构造结构自量占设计荷载的比重，随着跨度的增加而增大，在保证结构刚度的前提下，尽可能地减轻上部结构自重、并获得较大的截面有效承载力，是其断面设计首先考虑的问题。为此，桥梁结构横断面布置，将六车道桥梁布置成上、下行分离的大悬臂三向预应力单箱单室断面，用顶板的横向预应力和腹板内竖向预应力筋来解决顶板受力及主梁腹板抗剪问题，采用大吨位预应力体系及其合理布设．避免因布束增加顶、底板面积和齿板构造。这样的三向预应力单箱单室断面，具有抗扭刚度大，截面效率高、动力性能良好等优点，并能有效地减轻上部构造自重和减小下部结构构造尺寸，节省材料。

主桥箱梁架高由跟部的8.8m，梁底按二次抛物线变化至跨中的3.0m，分别为跨径的1／18.75和1／55，单幅箱梁顶宽15.42m，设置向外的2％横坡，顶板两侧翼板悬臂长3.96m，顶板厚0.28m，底板宽7.5m，厚1.1～0.3m，因板厚0.9～0.4m。箱梁在墩顶0号块设厚度为0.8m的两道横隔板，其位置与主墩侧壁对应，以便悬臂浇筑时，设置墩梁临时固结构造，在边路端部箱梁设2.0m厚横隔板。PC箱梁采用挂篮悬臂浇筑施工，梁段划分为8m（0号块）＋5*2．5m＋5*3.0m＋5*3.5m＋8*4.0m，中跨、次边跨合龙段长3.0m，边跨合龙段长2．0m，边跨支架现浇段长6．72m，梁段最大重量156t。

（2）预压力体系

箱梁按三向预应力设计，纵向预应力采用27φj15.24，25φj15．24，19φj15.24和12φj15.24的ASTMA416－92270级钢绞线，OVM锚。仅在箱梁跟部几个梁段布设腹板下弯束，余全为顶板束及底板束。顶、底板来均采用平湾、竖弯结合的空间束，集中锚固于腹板顶部承托中尽量靠近腹板的齿板上，以减小局部应力和利于锚固集中力迅速传至全断面。箱梁顶板横向预应力采用4φj15.24钢绞线，BM-4型扁锚，以75的间距布置，单端交替张拉锚固。箱梁腹板内以50m的间距单肢和双肢设置了φL32精轧螺纹粗钢筋的竖向预压力筋、YGM锚。

根据工程总体工期安排，要求主、引桥同步施工，为使主桥纵向预应力张拉作业不受引桥施工干扰，主桥边孔正弯矩束采用梁端固定锚、梁内张拉锚固的方式设置。

（3）主桥下部构造

采用钢筋混凝土空心薄壁墩，高桩承台，群桩基础。墩身为5m*7.5m矩形薄壁截面，壁厚1.2m，为抵抗航舶撞击的局部应力，采用50号混凝土，并适当加大墩身钢筋保护层厚度，在其中设置了钢筋网。主墩承台厚3.5m，顶面标高-0.5m，9φ2.5m钻孔灌注嵌岩桩基础。

（4）关于应力控制

对大跨度PC梁式桥，考虑其施工误差，混凝土性能的不均匀性以及计算理论与这类三向预应力结构工作性状的差异等，并结合国内已建同类桥架运营实际工作状况及出现的问题，设计中对主桥上都构造各项应力指标进行了控制，使之留有一定富余和安全储备，以增加结构安全度和耐久性。计算结果，主桥PC箱梁施工阶段最大正应力为17.4