第二章　工程概况

第二章 工程概况1、桥式布置1.1 北岸引桥全长5599.237m：24×32m预应力混凝土简支箱梁(高旺高架桥)+40m+2×44m+40m四孔预应力混凝土连续箱梁(浦乌公路立交桥)+84×32m预应力混凝土简支箱梁(北岸河漫滩地带)+58×32m预应力混凝土简支箱梁(北岸河漫滩地带)。1.2 合建区段全长：3674m。1.3 北岸合建区段（1202.4m）44m+68m+44m三孔预应力混凝土连续箱梁(北岸大堤)+32×32m预应力混凝土简支箱梁(北岸边孔浅滩区)。1.4水域合建区段主桥（1615.0m）2联2×84m钢桁连续梁(北岸边孔浅水区) +(108+192+336+336+192+108)m连续钢桁拱桥。1.5南岸合建区段（全长856.6m）(37+60+37)m三孔预应力混凝土连续箱梁(跨南大堤)+ 32m预应力混凝土简支箱梁+(37+60+37)m三孔预应力混凝土连续箱梁(跨电力公司箱涵)+17×32m预应力混凝土简支箱梁。主桥桥跨布置示意如下图：图2.1 主桥桥跨布置图2、桥梁结构2.1主桥主桥上部桥跨为（108+192+336+336+192+108）m六跨连续钢桁梁拱桥，位于京沪高速客运专线与沪汉蓉铁路合建区段，采用三片主桁，桁宽2×15.0m，桥面为纵横梁体系、钢筋混凝土结合梁道床板道碴桥面，京沪高速铁路位于下游侧，沪汉蓉铁路位于上游侧。南京地铁荷载较轻，分列于主桁两侧，明桥面布置。横断面图见图2.2。图2.2桥梁横断面布置图三个主墩采用12.0×40.0m的圆端形空心墩，单箱双室截面；主墩基础采用46根2.8m的钻孔桩基础，桩长107112m左右；圆端形高桩承台平面尺寸为34×76m，承台顶面高程-7.0m，厚4.0m。主桥浅水区4孔84m跨连续钢桁梁结构布置与主桥边跨相同，下部结构采用2.5m钻孔桩基础，双幅矩形空心墩身。2.2南引桥南岸引桥均位于京沪客运专线与沪汉蓉铁路合建区段，除南岸大堤与斜交跨越电力公司排水箱涵采用37+60+37m预应力混凝土连续箱梁外，其余区段共采用18孔32.7 m跨预应力混凝土简支箱梁。基础均采用2.0m钻孔桩，双幅桥墩基础合建，空心截面墩身，双幅桥梁墩柱在墩顶均以横梁连接。2.3北岸引桥北岸跨堤方案位于京沪客运专线与沪汉蓉铁路合建区段，采用分幅布置的单箱单室预应力混凝土连续梁，基础均采用2.0m钻孔桩，双幅桥墩基础合建，空心截面墩身，两幅桥梁墩柱在墩顶均以横梁连接。北岸边滩32孔32.7m预应力混凝土简支箱梁分幅布置，下部结构采用2.0m钻孔桩基础，双幅矩形空心墩身。北岸引桥位于京沪高速专线上，除跨越浦乌公路区段采用40+2x44+40m的预应力混凝土连续梁外，上部结构均采用标准的32.7m预应力混凝土简支箱梁。下部结构采用矩形截面墩身，基础分别采用1.5m、1.2m钻孔桩，由于高速铁路工后沉降控制，桩基均嵌入风化基岩一定深度。3、桥址环境3.1地理位置新建桥址位于长江下游的南京大胜关河段，距既有南京长江大桥上游约20公里，距已建成南京三桥上游1.55公里，到长江入海口约350公里。3.2自然条件气象南京位于江苏省西南部，属北亚热带向中亚热带过渡气候带，具有过渡性、季风性、湿润性的特点。春季以风和日丽天气为主，6月前后为一年一度的梅雨季节，夏季天气炎热，雨水充沛，汛期暴雨主要由梅雨和台风形成，雨量集中发生在69月，秋季秋高气爽，昼夜温差较大，冬季天气晴朗，寒冷干燥。气温表2.1各月最高、最低、平均气温表（单位：）月份123456789101112最高19.623.029.434.036.035.843.040.739.034.028.124.5最低-14.2-11.0- 7.1-0.25.814.316.818.310.31.46.0-12.0平均1.74.13.714.920.124.628.227.823.017.111.04.8注：多年平均气温15.4降水量年最大：1825.8mm(1991年)；年最小：534.6mm(1978年)年平均：903.2mm月最大：618.8mm(1931.7)日最大：198.5mm(1931.7.24)年平均雨日118.8天风况主导风向夏半年为西南风，冬半年为东北风，台风影响集中在511月。最大10分钟平均风速 25.0m/s(1974.6.17)，历年极大瞬时风速38.8m/s(1974.6.17)。其它相对湿度一月份平均为73.7%，七月份平均为81.1%，年平均77.0%。年最多有雾日69天，年最少为12天，年平均27.3天。年最大积雪厚度为51cm(1955.1.1)，最大冻土深度为9cm。水文潮汐：桥址河段处于感潮区内，潮汐为不正规半日潮，潮差较小，水流基本为单向流，河床演变即造床作用主要受上游径流控制，平均涨潮时间为3.9小时左右，平均落潮时间为8.5小时左右。潮位：最高潮位+8.31m，最低潮位-0.37m，汛期最大潮差1.27m，枯季最大潮差1.56m。流速：长江流域以雨洪径流为主，每年510月为汛期，11月翌年4月为枯水期，洪峰多出现在68月，1月或2月水位最低，设计洪水时主流表面最大流速为2.28m/s。水位：主墩所在的大胜关百年一遇洪水位为+8.65m，二十年一遇洪水位+7.99m。大胜关站分期各频率日平均最高水位成果见大胜关站分期各频率日平均最高水位成果表（黄海高程）。表2.2南京下关潮位站各时段最高潮位频率成果表（黄海高程 单位：m）月份 频率(%)0.51251020507514.334.083.813.443.142.822.31224.444.193.933.573.282.962.452.1435.95.525.134.64.173.7132.5746.175.95.625.224.94.543.943.5456.976.716.436.055.725.364.754.3468.778.3987.446.986.465.594.991087.637.256.726.275.784.944.38116.376.095.85.395.054.674.033.59124.524.324.133.843.63.332.872.561058.057.367.066.646.295.895.234.771146.155.945.725.45.134.834.323.971235.945.595.244.744.344.13.222.86108.98.658.387.997.667.266.545.99地质桥址区属下扬子地层区，宁镇江浦地层小区。第四系覆盖层为全新统、上更新统粘性土及砂类土组成；基岩以白垩系上统浦口组泥岩、砂岩为主，局部出露侏罗系龙王山组安山岩及中下统象山群组砂岩，二者为不整合接触。航道及航运桥区航道航行于基面下4.5m水深的水域宽度保持在1100m以上，航行基面下6.0m水深的水域宽度一般在900m左右，通航条件较好，枯水期10m等深线也有700m800m，航道等级为I级，全年可通航江轮及23百吨级船队，并利用自然水深通航5000吨级海轮。桥址处设计最高通航水位为8.78m(黄海高程)，设计最低通航水位为0.22m，桥梁通航净空高度不低于24m，通航净空宽度、单孔单向不小于280m，单孔双向不小于490m。水利防洪桥址河段两岸防洪大堤顶高在10.4m左右，北岸大堤距0m岸线距离约592m左右，大堤前方筑有子堤，高程在7.5m左右，大堤与子堤之间为水产养殖场，子堤至水边之间为芦苇滩地，南岸大堤距0m岸线距离约150m左右，滩地较为狭窄。桥位江段两岸堤圩等级均为2级，近期防御洪水标准为5080年一遇，远期防御洪水标准为100年一遇。南京市堤防属于一类堤防，目前桥址附近的堤防均已达到防洪标准。地震根据本桥工程场区地震危险性评价报告50年超越概率10%的地震基本烈度为度。场址地震危险性分析结果如下表：表2.3场址地震危险性分析结果50年超越概率10%3%2%地震烈度(度)6.57.07.1基岩水平峰值加速度0.0890.1270.1404、主要技术标准4.1京沪铁路客运专线京沪铁路客运专线按照京沪高速铁路设计暂行规定所确定的总体设计原则与技术要求,高速正线主要技术标准见表.4。表2.4京沪高速铁路主要技术标准序号主要技术标准高速正线1线路等级高速铁路2正线数目双线3设计行车速度300km/h4线间距高速正线线间距5.0m5最大纵坡126最小曲线半径一般地段7000m,困难地段5500m7到发线有效长度客运650m8牵引种类电力9牵引定数客车7001100t10列车类型动车组11设计活载ZK活载4.2沪汉蓉铁路沪汉蓉铁路按照I级干线铁路标准，同时也开行城际快速客运列车，主要技术标准见表2.5。表2.5沪汉蓉铁路主要技术标准序号主要技术标准沪汉蓉铁路1线路等级I级，客货共线2正线数目双线3设计行车速度客运列车200km/h4线间距4.4m5最大纵坡66最小曲线半径3500m7到发线有效长度客运650m，货运1050m8牵引种类电力9牵引定数客车7001100t,货车5000t10列车类型机车为SS411设计活载中-活载4.3南京市地铁桥面两侧预留南京市地铁过江通道，远景规划中，相关参数见表2.6。表2.6南京地铁主要技术标准序号主要技术标准南京地铁1基本车型B型2正线数目双线3最小曲线半径250300m4最大纵坡30355竖曲线半径25005000m6轨道60kg/m7车辆最大编组数6节8线间距3.8m9限界7.8×5.15m10设计行车速度80km/h11管理方式全封闭5、通航标准5.1通航水位最高通航水位：+8.78m最低通航水位：+0.22m5.2主航道通航净空尺度航道等级I(1),单孔单向通航净宽不小于280m，单孔双向通航净宽不小于490m。净高：最高通航水位以上不小于24m。6、主要工程项目及数量6.1主要桥梁工程项目（如下表2.7）：序号主要工程项目钻孔桩(根)承台(个)墩、台(个)连续钢桁拱钢桁连续梁连续梁32m简支箱梁1主桥32011111联2联2北岸引桥11401701701联166孔3北岸合建段53135351联32孔4南岸合建段36424242联49孔6.2主要桥梁工程数量（如下表2.8）序号项目单位数量1混凝土m310609122钢筋t806463钢绞线t39854钢梁t823085其他钢材t322836塑料波纹管m3300997锚具套212508支座个11619钢桁拱连续梁端伸缩装置套1210钢桁拱连续梁端轨道伸缩调节器套87、工程特点、难点及重点7.1主要工程特点设计速度高本桥京沪高速铁路设计速度目标值300km/h，处于世界先进水平。设计荷载重主桥恒载约92t/m，设计活载为六线轨道交通，是目前世界上设计荷载最大的高速铁路桥梁。主桥跨度大主桥最大跨度为336m，是目前国际上设计时速300km级别中最大跨度的高速铁路桥梁。采用了大量新材料、新结构、新设备、新工艺本桥钢梁部分杆件采用了Q420级别高强度、高韧性与良好焊接性能的新型钢材；钢梁采用世界上首创的三片主桁的桁架拱桥，以及钢正交异性板整体桥面、板桁组合结构、变截面杆件以及整体节点等新型结构；本桥采用伸缩量1000mm的桥梁轨道温度调节器和梁端伸缩装置，17000t的大吨位球型支座；主桥深水基础采用无导向船的双壁自浮式围堰作施工平台；利用大型吊装设备实施重型构件安装，采用吊索塔架辅助钢桁拱合拢；整体桥面工厂分块制造、工地栓焊拼装等新工艺。7.2工程施工的重点围堰浮运、精确定位，确保钢护筒插打的平面精度和垂直度。大直径超深钻孔桩施工。水上主墩大体积承台施工。主桥钢桁梁的安装。施工期间的河床冲刷防护。引桥32.7m跨简支箱梁的预制与架设。7.3工程难点本工程主桥施工区域水深、流速大，航道繁忙，特别对南主墩基础施工采用钢吊箱围堰，制作、下河、浮运、定位施工难度大。钻孔桩为大直径超深度钻孔桩，其桩长数量多，要确保每一根桩的施工质量，在深水中插打钢护筒保证位置的精度和顺利下沉到位是一个难点。水上主墩围堰封底及大体积承台混凝土施工质量控制及混凝土施工组织难度较大。钢梁主材新颖，尺寸、重量大，强度要求高，且制造、加工工程量较大。主桥钢梁架设中跨施工吊索塔架高，施工工艺复杂，安装难度大。