安庆长江公路大桥设计与施工介绍.ppt

1、安庆长江公路大桥设计与施工简介，项目主要技术标准和施工条件，项目总体设计中主桥的设计与施工结论，报告大纲，1。项目概况、地理位置：安庆长江公路大桥位于长江安庆段贞丰塔下，峨眉洲引水口上方，安庆市东门以东400米处，是安徽省继铜陵、芜湖长江大桥之后的第三条过江通道。该桥东距芜湖长江大桥和铜陵长江大桥200公里，西距九江长江大桥164公里。它从合肥至安庆高速公路开始，北接京福高速公路和沪蓉高速公路，南接马鞍山至安庆的安徽姜妍高速公路。项目组成，2。主要技术标准，1。道路等级：四车道高速公路；2.计算行驶速度：100公里/小时；3.路面和桥面宽度：主桥标准宽度为26m(不包括锚索锚固区宽度和风口宽度

2、)，中间为2m中央分隔带，两侧为0.5m防撞护栏；4.路面纵坡不大于3%，横坡不大于2%；5.负载标准车辆负载水平：汽车-20吨以上，拖车-120；设计风速：主桥设计参考风速为23.6米/秒，每100年一次，施工阶段风速按每10年一次计算，为竣工阶段的0.84倍；船舶冲击力：主墩沿水流方向为27000千牛顿，跨水流方向为13500千牛顿，副墩按主墩减半；地震烈度：场地基本烈度为6度；它被强化了7度；并且通过测量的振动参数来计算地震力。6.设计洪水频率：1/300，对应最大洪水位18.97米(黄海高程，下同)；7.最高通航水位：对应的重现期为20年的洪水位为16.93米；最低通航水位：采用相应的

3、水位，99%保证率为2.48米；8.通航净空主通航孔双向通航宽度不小于460米，侧通航孔单向通航宽度不小于204米，净空高度为24米。3.施工条件1。地理位置和河流条件该桥位于长江安庆段振动塔下方，峨眉洲引水口上方。桥址安庆单段长度距安徽河口下部约10公里。河道笔直稳定，河道宽度在900-1500米之间。边界条件得到很好的控制，干流向北岸倾斜，因此长期保持单一稳定状态。气象桥位区位于亚热带湿润季风气候区，月平均最高气温28.8，月平均气温16.5，月平均最低气温13.6，极端最高气温40.2，极端最低气温-12.5。桥址区常年主导风向为东北风，常年最大风速为20m/s。10根据气象资料分析，安

4、庆市平均最大风速为21.75m/s，低于公路桥涵设计通用规范(JTJ021-89)换算的基本风速。因此，计入地形系数后，设计参考风速为23.65米/秒，桥面设计参考风速为33.58米/秒。3.正常水文条件下，一个水文年的7月、8月和9月为汛期，月平均水位约12m次年12月至4月为枯水期，月平均水位3700万，5月、6月、10月和11月为中水位期，月平均水位711万。桥址河段最高水位为16.84米(1954年8月1日)，最低水位为1.62米(1929年1月20日)，年最大振幅为12.96米(1954年)。桥址河段流速较均匀，主流位置在全年的中部和左侧，流速较小。中水期水流速度为0.911.31米

5、/秒，流向与桥轴法线方向的夹角为4 7.8。在汛期，流速导航4。总体设计和路线平面设计主要以项目的起点和主要控制点为基础，结合与现有路网的关系和联系。全线长5985.66米，有3条平曲线，最大半径2000米，最小半径1500米。路线纵断面设计应在考虑桥长、交叉设置和横纵结合的基础上，尽可能减缓坡度。全线共设5个变坡点，最小纵坡0.38%，最大纵坡2.75%，平均坡长1218.026米，竖曲线总长3464.138米，占道路总长的56.88%，其中凸竖曲线2条，凹竖曲线3条。1.水平和垂直线形设计、2总体工程概况，总体工程由北向南分为六个部分：(1)清远路定向立交。主线在此连接河安高速公路连接线，

6、穿越安庆市市政道路清远路，通过两条定向坡道与206国道和清远路形成不完全互通。主线上过桥的起点是安庆长江公路大桥的起点。主桥为变宽钢箱混凝土连续箱梁桥，共8座，总长1552米。匝道桥是一座9跨预应力混凝土连续箱梁桥。(2)北部独立立交桥。主要包括四座高架立交桥，即十字新河路、汪清大道、206国道和华中东路。起点与清远路定向立交相连，终点与北引桥相连。该桥为8座等高变高预应力混凝土连续箱梁桥，全长1476.5米。(3)北引桥。该项目包括北堤外引桥和横跨北堤的引桥。起点在北岸长江大堤以北约560米处，终点与主桥相连。北堤外引桥为等高740 m 740 m=560m的预应力混凝土连续箱梁桥。北堤引桥

7、为预应力混凝土连续箱梁桥，变高45 m 70 m 245 m=205m。(4)主桥。横跨长江主航道，为双塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨度50米215米510米=1040米。(5)南引桥。该项目包括南洪泛区引桥、南堤引桥和南堤引桥。起点与主桥相连，原规划终点与江南东至县南引道相连。目前，南堤引桥与沿江高速公路直接相连。南洪泛区引桥为等高851 m=408m的预应力混凝土连续箱梁桥。跨南堤引桥为变高度46.25米70米46.25米=162.5米的预应力混凝土连续箱梁桥，南堤外引桥为等高度640米=240米的预应力混凝土连续箱梁桥。主桥跨径布置、桥墩布置和高程控制是总体设计的重点，通航、河势和地质条件及结

8、构特点应是主要控制因素。(5)主桥设计与施工；(1)电缆塔基础。根据桥址地质条件，基岩由细粉砂岩、砾石岩、粉砂岩、粘土岩和松散砂岩组成，属软岩和极软岩。索塔基础设计为双壁钢围堰大直径钻孔灌注桩复合基础。钢围堰外径32m，壁厚1.5m，内径29m。索塔基础钢围堰内有18根直径为3.0m的钻孔灌注桩。施工期间根据过洪需要，顶面标高取15m，底刃脚标高分别为-36.0m和-44.0m，相应围堰高度分别为51m和59m。嵌岩钢围堰设计为0.5 m4.14m和0.160.34m，钢围堰底盖厚度为7 m。北塔和南塔钢围堰垂直分为两部分下塔柱高43.851米，单塔水平矩形截面由8.5米10.5米逐渐变为4.

9、06米7米，壁厚1米。中塔柱高80.88米，上塔柱高60.05米，均为单箱单室段，长边壁厚0.760.8米，短边壁厚0.751.2米，上塔柱顶面有一个7.5米高的立顶。为了增强电缆塔的景观效果，塔柱外侧设置了12040厘米的装饰倒角。主塔环形预应力示意图3主梁采用全焊接扁平流线型闭口钢箱梁，风口全宽30.0米，索塔无风口，全宽27.4米，钢箱梁顶部双向横坡2%，中心线高3米，箱形梁宽跨度比为1/170，高宽比为1/10。全桥钢箱梁分为87个梁段，标准梁段15m，最大起重量206吨。钢箱梁采用Q345-D，全桥总消耗近15000吨。钢箱梁屋盖为1420mm厚的正交异性板结构，3002808mm间

10、距600mm的U形加劲肋，1216mm厚的底板和斜底板，由4002606 mm间距800mm、腹板厚度28mm的U形加劲肋加劲，屋盖中心采用810mm的开口加劲肋。 腹板和风口板厚1020毫米，两块纵向板在横向桥方向上相距14米。 索塔下有竖向支撑的梁段和辅助跨采用1030毫米厚的实心纵板，其他梁段采用空腹桁架式，上下弦杆为丁字截面，斜杆为1946.5毫米钢管。在全桥整体静力计算的基础上，对局部受力构件，如桥面正交异性板和横隔板进行了详细的空间力学模型计算和分析。采用四边形和三角形空间板壳单元进行局部应力分析，并根据塔下梁截面、标准梁截面和辅助跨梁截面建立空间分段有限元模型。分析中考虑了斜拉索

11、的弹性支撑作用和活载系列车辆的减载作用，并用通用有限元软件ANSYS进行了计算。根据计算，钢箱梁横隔板的最大主压应力和最大主拉应力分别为135兆帕和120兆帕。正交异性板体系钢箱梁屋盖的最大压应力为53Mpa，最大拉应力为59MPa。正交异性板体系中U形肋的最大压应力和最大拉应力分别为54兆帕和53兆帕。整体作用体系和正交异性板体系应力组合后，顶板最大压应力为127Mpa，最大拉应力为119Mpa。u形肋的最大压应力为92兆帕，最大拉应力为121兆帕。HG1隔板结构示意图、HG2隔板结构示意图、纵隔板施工示意图(11m)、纵隔板施工示意图(7m)、标准梁段环焊缝临时配套结构示意图(2)、安庆长

12、江公路大桥主桥4根斜拉索、斜拉索采用多束j15.24环氧喷涂无粘结钢绞线斜拉索及其配套锚具。钢绞线的标准强度为1860兆帕，弹性模量为1.95105兆帕。该系统可提供四层保护：环氧粉末涂料、油脂、单束热挤压高密度聚乙烯和全缆高密度聚乙烯护套，全缆高密度聚乙烯护套设有双螺旋丝，可阻断导致斜拉索风雨振动的雨线。环氧喷涂、油脂涂覆和热挤压高密度聚乙烯在工厂专用设备中用单束环氧喷涂钢绞线加工制造，并根据每根拉索的长度用单束切断。检验合格后，包装成托盘，运至施工现场。单束悬索的安装、张拉和整体张拉满足设计要求。这座桥的最大斜拉索由钢箱梁架设1)塔下0号梁段安装：塔下0号梁段分为甲、乙、丙、丁四种类型，共

13、七个梁段。索塔完工后，索塔支架由1200吨大型浮吊依次组装提升至支架，并纵向移动至设计位置。然后精确调整a梁段的标高和轴线，再用横梁临时加固，然后分别在河侧和岸侧精确匹配b梁段和a梁段、c梁段和b梁段、d梁段和c梁段，完成各梁段之间的焊接连接，安装1号拉索并完成一个，形成塔下0号块。2)辅助跨的安装：辅助跨和相邻边跨分为八种类型，即G、H、I、J、K、L、M和N，用1200吨浮吊，将每一个梁段从端梁段N逐一吊至支架，拖拉滑动至离设计位置55厘米的位置至岸边，逐个调整好每一个梁段的找正和标高，完成焊接连接。边跨合拢时，将已放在支架上焊接成一体的副跨和相邻边跨梁向河侧推55厘米，与边跨合拢段焊接，

14、实现边跨合拢。3)塔下0号块架设完成后，用1200吨浮吊将4台预先组装好的桥面吊车吊至南、北塔0号块河岸边悬臂端并安装到位。在桥面起重机按照相关规范进行测试和试吊后，开始标准梁段的桥面起重机的悬臂对称吊装。标准梁悬臂安装工艺流程如下：将工字梁段运输至桥下指定位置，用甲板起重机吊起工字梁段，与前一梁段进行初步匹配，连接梁段之间的临时连接件，对前一梁段的拉索进行第二次张拉定位， 测量相应的索力和梁段标高，调整工字梁段的轴线和标高，进行精确定位和配合，连接顶板上的U型肋高强度螺栓，对底板和倾斜底板的U型肋填缝段进行环焊缝焊接。 工字形拉索外护套的焊缝为70。4)边跨闭合。合拢段采用边跨A12梁段。边跨和中跨(A12，J12)梁的吊装与其他标准梁相同。A12和A11梁初步匹配定位后，焊接边跨梁通过端梁处的两个水平千斤顶推至A12梁附近的远塔。前一根梁(A11、J11)的斜拉索第二次张拉后，精确调整A12梁的轴线和高度，A12梁段顺利连接并与两端箱口精确配合后，第一次张拉环焊缝和斜拉索。中跨桥面起重机向前移动以提升中跨J13梁段。J13和J12梁段初步匹配后，A12和J12梁段对应的斜拉索张拉，边跨合拢。5)在中跨最后一个标准梁段悬臂安装J16，A16和J16拉索第一次张拉后