资源描述
一、工程概况连云港至盐城高速公路（以下简称连盐高速公路）位于江苏省东部沿海地区，北接汾灌高速公路，南接在建的盐城至南通高速公路，是交通部规划的嘉荫至南平国家重点公路的一部分，也是江苏省规划的“四纵四横四联”中“纵一”的重要组成部分。灌河特大桥是连盐高速公路上的一座特大型桥梁，该桥的建成对促进我国东部沿海公路运输大通道的形成和完善，进一步优化骨架路网布局，缓解国道主干线交通运输的压力；加强我省南北区域的沟通，密切社会经济联系，促进优势互补和区域共同发展；促进“海上苏东”的建设和海洋经济的发展，培育我省新的经济增长点，具有十分重要意义。二、设计依据1、江苏省高速公路建设指挥部苏高招（2002）41号“关于印发连盐高速公路勘察设计LY-SJ1标中标通知书的函”；2、江苏省高速公路建设指挥部苏高计（2003）74号“关于印发连盐高速公路初步设计中间审查会会议纪要的通知”。3、江苏省交通规划设计院编连盐高速公路灌河特大桥深化初步设计。4、江苏省高速公路建设指挥部苏高计设传（2003）59号“关于连盐高速公路灌河特大桥桥型方案的通知”。5、江苏省高速公路建设指挥部苏高计（2003）256号“关于印发连盐高速公路灌河特大桥方案设计审查会纪要的函”。6、江苏省高速公路建设指挥部苏高项管一（连盐）传2004005号“关于转发北京中交公规“江苏连盐高速公路灌河大桥深化初步设计咨询意见”的函的通知”。7、江苏省高速公路建设指挥部苏高传（2004）45号“关于明确灌河特大桥标准宽度的通知”。三、设计规范与技术标准（一）设计遵循的主要标准、规范1、交通部颁公路工程技术标准（JTJ 001-97）2、交通部颁公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）3、交通部颁公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）4、交通部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）5、交通部颁公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）6、交通部颁公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）7、交通部颁公路斜拉桥设计规范（试行）（JTJ027-96）8、工程建设标准强制性条文（公路工程部分）（二）设计参考的标准、规范1、公路桥涵设计通用规范（修订本送审稿 ）2、公路抗风设计规范（送审稿）3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（修订本送审稿）4、铁路桥梁钢结构设计规范（TB 10002.2-99）5、公路桥梁抗风设计指南人民交通出版社 19966、交通部颁公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）7、钢桥、混凝土及结合桥（英国标准BS5400）8、机械设计手册（机械工业出版社）（三）技术标准1、桥面宽度：主桥：桥梁总宽36.6m，横向布置为0.8 m（检修道）1.0m（拉束锚固区）0.5m（防撞护栏）15.0m（行车道）2.0m（中央分隔带）15.0m（行车道）0.5m（防撞护栏）1.0m（拉束锚固区）0.8 m（检修道）。引桥：桥梁总宽33.0m，横向布置为0.5m（防撞护栏）15.0m（行车道）2.0m（中央分隔带）15.0m（行车道）0.5m（防撞护栏）。2、设计荷载：汽车超20级，挂车120。3、地震烈度：区域地震动加速度峰值为0.05g（相当于地震基本烈度度）。四、工程建设标准强制性条文执行情况本设计严格执行了中华人民共和国“工程建设标准强制性条文”（公路工程部分），主要执行的条文如下：1、公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）第2.3.1、2.3.2、2.3.4、2.3.5等条文中关于荷载标准的规定。2、公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85）第2.0.4、2.0.5、3.0.1条文中关于抗冻性指标、材料极限强度及极限应力等规定。3、公路钢筋砼及预应力桥涵设计规范（JTJ023-85）第1.0.5、2.1.2、2.2.2、4.1.2、4.2.6、5.1.2、5.2.215.2.24、5.2.25、6.1.3、6.2.1、6.2.5、6.2.6、6.2.12、6.2.15、6.2.16、6.2.22等条文中关于极限承载力、砼强度、钢筋强度、各种荷载组合下的安全系数、裂缝控制、钢筋保护层、厚度、净距、锚固长度、配筋率等等规定。4、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）第1.0.3、4.2.2、4.2.3等条文中关于基础强度、标高及构造、间距等方面的规定。5、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）第1.2.5、1.2.10、1.2.12、1.2.17、1.2.19、1.3.16、1.5.2等条文的规定。6、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）第9.1.2、9.3.4、10.1.3、11.1.4、11.1.6、12.2.1、12.3.1、12.8.1、12.8.3、19.3.4等条文的规定。五、主要材料（一）混凝土主桥预制桥面板 60号混凝土主桥现浇桥面板 60号混凝土过渡孔及引桥预制箱梁、横梁 50号混凝土过渡孔及引桥箱梁现浇接头、湿接 50号混凝土引桥调平层 30号聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装 沥青混凝土主塔塔身 50号混凝土主桥辅助墩及过渡墩墩身 40号混凝土主塔承台 30号混凝土引桥桥墩墩身、墩帽、挡块 30号混凝土桥台台帽、肋板、耳墙、背墙、挡块 30号混凝土搭板 30号混凝土钻孔灌注桩 25号混凝土（二）斜拉索斜拉索采用钢绞线拉索及相应的锚具，钢绞线应符合GB/T 5224-97低松驰钢绞线的规定。（三）钢材1、低松弛高强度预应力钢绞线应符合ASTMA41697的规定。单根钢绞线直径j15.24mm，钢绞线面积Ay140mm2，钢绞线标准强度Ryb =1860MPa，弹性模量Ey =1.95105MPa。2、L40高强精轧螺纹粗钢筋应符合GB149991的规定，标准强度为750MPa。3、主桥钢板主桥钢梁“工”字型钢纵梁和横梁的盖、腹板及拼接板用钢均采用Q420qD，根据钢混组合梁的构造特点，考虑到锚拉板的作用，对主梁盖板在厚度方向上提出Z向性能要求，即要求其满足国家标准厚度方向性能钢板（GB531385）中Z25级的要求；“工”字型钢纵梁和横梁的加劲构造采用Q370qD钢。钢材性能均应符合GB/T7142000的要求。小纵梁及压重区纵梁：采用Q345qD，其钢材性能应符合GB/T7142000的要求。主塔上钢锚梁用钢均采用Q345qD，钢材性能均应符合GB/T7142000的要求。4、过渡孔及引桥钢板采用符合GB70088规定的Q235钢板。5、主桥剪力钉剪力钉选用冷镦钢技术条件（GB6478-94）中的ML15钢，其化学成份和力学性能应符合电弧螺柱焊用圆柱头焊钉（GB104332002）的规定。6、高强度螺栓采用10.9级大六角头高强度螺栓连接副，其性能应符合GB1228123191的要求。栓合面采用HES-2新型防滑防锈涂料或2号防锈铝。7、级钢筋应分别符合GB1301391和GB149998的规定。凡钢筋直径12毫米者，均采用级(20MnSi)热轧螺纹钢；凡钢筋直径50m）；中更新统硬塑状态粘土类（第6大层，厚度30m，未穿透）。具体地质资料见响水一标工程地质勘察报告。由于本段所经区域地震基本烈度为VI度，因此一般可以不考虑砂土液化问题。七、设计要点（一）桥跨布置主桥采用（32.9115.4340115.432.9）m五跨钢与混凝土组合梁斜拉桥。主桥两侧过渡孔采用1孔31.5m装配式部分预应力混凝土简支箱梁。连云港侧引桥采用（630730630）m装配式部分预应力混凝土连续箱梁。盐城侧引桥采用（630630630）m装配式部分预应力混凝土连续箱梁。桥梁全长为1818.96米。（二）主桥主桥结构为（32.9115.4340115.432.9）的五跨钢与混凝土组合梁斜拉桥，半漂浮体系，桥塔采用H型索塔，桥梁全宽36.6m。主桥各塔均布置13对索及横、竖向限位装置。1、主梁主梁采用”工”字型钢纵梁、横梁、小纵梁通过节点板及高强螺栓连接形成钢构架，构架上架设预制桥面板，现浇膨胀混凝土湿接缝，与钢梁上的抗剪栓钉形成整体，组成组合梁体系。主梁全宽36.6m，梁高3.083.41m，两”工”字钢纵梁梁肋间距34m。钢纵梁节段除CL0、SL0长度为16.3m，CL1，SL1为7.8m，SL13为4.15m及HL段为3.9m，其余梁段均为11.7m，在工厂分段制造。”工”字钢纵梁除端部外梁高2.8m，工字钢主梁顶、底板宽1000mm，厚度根据受力区域不同，分别为36（50）mm和60（80）mm，腹板厚28mm。为提高其整体和局部稳定性，设置一定数量的水平、竖向加劲肋。横梁除引桥挂孔处的横梁采用箱型截面外，其余的横梁均采用工字型断面，标准段横梁上翼缘钢板宽600mm，厚度为36mm；下翼缘钢板宽600mm，厚度为50mm；腹板厚16cm，压重区横梁上翼缘钢板宽800mm，厚度为40cm；下翼缘钢板宽800mm，厚度为60mm。横梁标准间距3.9m。桥面双向横坡2由横梁高度调整形成。中间小纵梁高300mm，下翼缘钢板宽240mm，上翼缘钢板宽400mm，腹板高度280mm，厚度均为10mm。根据结构分析计算，在边跨主梁和小纵梁间填入混凝土块进行压重（密度按2.5t/m3）。”工”字型钢纵梁与”工”字型钢纵梁、横梁与”工”字型钢纵梁、横梁与小纵梁间均采用摩擦型高强螺栓连接。桥面板通过布置在”工”字型钢纵梁、钢横梁及小纵梁顶的剪力钉与钢梁结合。剪力钉采用22圆头焊钉，长220mm。剪力钉在钢主梁上的排列以不与桥面板普通钢筋和横向预应力冲突为准。剪力钉在横梁上的排列考虑中孔与边孔桥面纵向预应力管道的位置。为加强锚拉板区域板与混凝土的横向连接，在锚拉板两侧布置剪力钉，其布置原则是不与钢梁顶面剪力钉干扰。全桥剪力钉均为工厂焊接，平面误差控制在3mm以内，剪力钉的检验、焊接工艺、焊接质量检验及生产焊接控制均应满足有关规范的要求。钢梁上斜拉索的锚固采用钢锚拉板的锚固形式，在钢梁上翼缘设置锚拉板，锚拉板以焊接形式与钢梁上翼缘相连接。桥塔内侧与钢梁之间设置横向限位支座。桥面板厚28cm，全宽35m，采用60混凝土预制，根据其所在位置和预应力束通过情况及齿板设置情况共分32种类型，桥面板的存放期要求不小于6个月。钢梁顺桥向处于竖曲线上，故顶板与底板由于竖曲线半径不同而发生长度的差异，在梁段制造时不予考虑，而在拼接缝上下缘处调整，以适应弧长的差异，拼接板螺栓孔考虑这一差异。钢梁的防腐设计采用长效防腐涂装方案，具体要求见下表。建议涂装方案一： 结构部位涂层涂装体系干膜厚度（m）钢梁主体结构及检修道钢板处理抛丸除锈Sa2.5醇溶性无机硅酸锌车间底漆20喷砂Sa2.5底漆无机富锌漆402中间漆环氧云铁中间漆502面漆聚氨脂面漆502H6横梁内表面钢板处理喷砂Sa2.5无机硅酸锌车间底漆20喷砂Sa2.5底漆无机富锌漆402中间漆环氧（云铁）厚浆漆503面漆环氧面漆50注：表中各层涂料类型及厚度可作调整。.建议涂装方案二： 结构部位防护方案干膜厚度（m）钢梁主体结构及检修道预涂醇溶性无机硅酸锌车间底漆喷砂除锈Sa3级，粗糙度Rz40100m20电弧喷铝180以上环氧云铁封闭漆基本无厚度环氧云铁中间漆50聚氨脂面漆502H6横梁内表面喷砂Sa2.5无机硅酸锌车间底漆20喷砂Sa2.5无机富锌漆402环氧（云铁）厚浆漆503环氧面漆50注：表中各层涂料类型及厚度可作调整。承担钢箱梁涂装施工的单位和油漆供应商应进行专项的涂装工艺试验。2、索塔及基础（1）塔柱索塔采用H形，包括上塔柱、中塔柱、下塔柱和上、下横梁，采用50号混凝土。塔柱顶高程121.629m，塔柱底中心高程2.000m，索塔总高119.629m；其中上塔柱高42.000m，中塔柱高61.800m，下塔柱高15.829m；中塔柱横桥向内外侧面的斜率为1/17.5401，下塔柱外侧面的斜率为1/12.9391，内侧面斜率为1/3.7480。索塔在桥面以上高度为96.548m，高跨比为0.284，塔底左右塔柱中心间距35.600m。塔柱采用空心箱形断面，单箱单室，塔柱顺桥向尺寸为7.00m，上、中塔柱横桥向尺寸为4.00m，下塔柱横桥向尺寸由4.00m变化到7.00m。上、中、下塔壁厚度分别为0.60m、0.80m和1.00m。上塔柱内设牛腿，中间设钢锚梁。下塔柱底部设2.00m实心段。为增加索塔景观效果，塔柱外侧设有宽1.20m，深0.08m的装饰性凹槽；塔柱外侧均设2.00m0.50m的倒角。塔顶设斜向上的塔冠，塔冠高度3.00m。塔柱横桥向内、外侧设置1806mm的PVC管作为通风管。索塔竖向主筋采用直径32mm的II级钢筋，除上塔柱塔壁内侧外，均为束筋布置，应采用机械连接方式。为防止索塔表面出现收缩及温度裂缝，在塔柱外侧混凝土保护层中，贴近最外层钢筋放置一层直径6mm、网格间距为1010cm的带肋钢筋焊网。为便于通行和维护，上塔柱在塔顶、中塔柱在上横梁顶、下横梁在桥面处均设有进出索塔的人孔，塔柱、横梁、隔板的人孔均相互连通。上下游塔柱内均设有人行爬梯。（2）横梁上、中塔柱连接处设有上横梁，顶部标高84.629m，梁高由端部的5.00m直线变化至中部的4.00m，横梁中部设有横隔板；中、下塔柱连接处设有下横梁，顶部标高为20.329m，梁高为5.00m。横梁采用箱形断面，上下横梁宽度均为6.60m，顶底顶和腹板壁厚均为0.70m。横梁为预应力混凝土结构，上横梁内布置16束19j15.24钢绞线，下横梁内布置40束19j15.24钢绞线，钢绞线锚下张拉控制应力采用0.75 R1395MPa，每束张拉力为3710.7kN，所有预应力锚固点均设在塔柱外侧，采用深埋锚工艺，预应力管道建议采用塑料波纹管、真空压浆工艺。上横梁中部由于部分预应力钢束曲线布置，为防止混凝土崩裂，钢束弯曲部分沿径向设置防崩钢筋。横梁表面贴近最外层钢筋放置一层直径6mm、网格间距为1010cm的带肋钢筋焊网。下横梁顶面设置主梁安装所需的临时锚固装置。（3）钢锚梁钢锚梁作为斜拉索锚固结构，设置在上塔柱中，除第1对斜拉索直接锚固在混凝土底座上外，第213对斜拉索锚固在钢锚梁上，图纸中钢锚梁编号对应斜拉索编号。钢锚梁共12对，每对钢锚梁长5.60m，宽1.02m，锚梁除锚头外梁高0.62m。为便于安装，每根钢锚梁分为两个节段，节段之间采用高强螺栓连接；钢锚梁端部支撑于塔壁牛腿顶面的钢底座上。钢锚梁为箱形结构，由锚垫板、承压板、主板、横隔板、连接板、加劲肋等构件组成。其中侧面拉板主要承担斜拉索水平拉力，板厚30mm。为增加钢锚梁钢板的竖向稳定性，侧面拉板外侧焊有竖向加劲肋；两块主板之间设置横隔板，厚度20mm；锚垫板厚50mm，锚垫板上另有与钢绞线拉索配套的锚垫板。钢锚梁的防腐设计采用长效防腐涂装方案，具体要求见下表。 涂装方案涂层涂装体系干膜厚度（m）钢板处理喷砂Sa2.5无机硅酸锌车间底漆20喷砂Sa2.5底漆无机富锌漆402中间漆环氧（云铁）漆503面漆环氧面漆50（4）承台主塔承台采用哑铃形，厚度为6.0m，平面尺寸为(24241211.62424)m。承台封底混凝土厚2.0m。（5）基础每个索塔下基桩采用32根2.5m的钻孔灌注桩, 按照摩擦桩设计，桩长为95m。设计要求桩基成桩合格率100%。（6）附属构造索塔附属构造包括塔顶及横梁上部栏杆、塔柱内爬梯、检修平台、防雷系统、照明系统及预埋件等，均见相关图册。3、斜拉索（1） 钢绞线技术标准a、尺寸标准：公称直径：15.2mmb、公差：-0.40.2mmc、公称截面积：139mm2d、强度级别：1860Mpae、弹性模量：（2.00.1）105Mpaf、破断力：259KNg、屈强比：0.85h、松驰率（0.7Fb/mh）：2.5%i、延伸率：3.5%j、喷涂标准外径：16.1mmk、疲劳应力幅：250Mpa（上限应力为0.45b，200万次脉冲加载）（2）高密度黑色聚乙烯技术参数钢绞线为环氧喷涂无粘结筋，采用双层HDPE护层，外层的HDPE套管制成带肋抗风雨振形式。a、密度：0.9480.978g/cm3b、熔融指数：0.45G/10minc、拉伸强度：20MPad、断裂伸长率：650%e、邵氏硬度：59f、软化温度：110g、脆化温度：-70h、冲击强度：25KJ/m2i、耐热应力开裂：96hj、碳黑含量：2.60.25%k、碳黑粒度：20uml、100168小时空气箱老化：断裂保留率85%，伸长保留率85%m、耐环境应力开裂IUIgcpalco 630:1500hn、色谱率：4000o、蜡的重量：1530g/m，蜡融点75p、防腐润滑油脂重量：50g/m,防腐润滑油脂融点100斜拉索的外层HDPE套管可以采用乳白色、橘红色或其它色彩，以便与周围环境协调。斜拉索在主梁上的标准索距为11.7m，边跨S9S13索的索距为7.8m。斜拉索在索塔上的标准索距为2m。根据计算，本桥采用5种类型的斜拉索，即S2S3，C2C3索采用OVM250-37型；S4S5，C4C5索采用OVM250-43型；S1、S6S8，C1、C6C8索采用OVM250-55型； S9S10，C9C10索采用OVM250-61型；S11S13，C11C13索采用OVM250-73型。斜拉索在索塔处为张拉端锚具，主梁处为锚固端锚具。（3）钢绞线拉索体系分三个部分a、锚固段：包括夹片、锚板、螺母、延长筒、密封装置、防松装置及防护罩组成。在整个锚固部分，除锚板、夹片与钢绞线直接接触外，其余部分与钢绞线接触为软质材料，以防止钢绞线的损伤，降低应力集中，保证索体疲劳抗力。夹片、锚板、螺母、延伸筒等主要受力件必须符合GB/T3077标准，其它零件材料符合GB/T699优质碳素结构钢的规定。锚板、螺母、延伸筒等锻件符合JG/T5011.8的规定，施工时根据型号采用配套产品。防腐油脂是用来保护锚腔内裸露钢绞线的；砂浆的作用：一是进一步提高拉索抗疲劳性能，二是保护腔内裸露钢绞线，以防腐蚀。b、过渡段：包括减震装置、导管和连接装置组成；导管与垫板相连为拉索提供安装空间，伸出部分起缓冲作用。减震装置是导管出口附件，使拉索索体靠中，降低索体处由于构造误差而产生的次应力，而且起到抗振、减振的作用。连接装置是导管与护层之间的装置，由高强材料制成，起防潮、防水的作用。减震装置中件振橡胶硬度必须符合GB/T6031，拉伸强度和延伸率符合GB/T528的规定。c、自由段：由组成索体的无粘结钢绞线、HDPE外护套和中间索夹构成。单根无粘结钢绞线由7丝高强低松弛环氧喷涂钢丝组成，绞成钢绞线前外涂防腐油或石蜡，外层有同步挤压成型聚乙烯包裹。HDPE外护套完成隔离雨及防止紫外线的照射作用，保护拉索受力单元避免腐蚀。4、横向限位主桥在桥塔处设横向限位装置。横向限位装置采用在主梁侧面设置盆式支座。5、辅助墩及基础主桥辅助墩采用分离的双柱式实体墩，柱距34米，单柱平面尺寸为(32)m，承台厚度为2.5m，单个承台平面尺寸为(7.27.2)m，单个承台基础采用4根1.7m的钻孔灌注桩，按照摩擦桩设计，桩长为50m。设计要求桩基成桩合格率100%。6、过渡墩及基础主桥过渡墩采用分离的双柱式实体墩，柱距34米，单柱平面尺寸为(32)m，承台厚度为2.5m，单个承台平面尺寸为(7.27.2)m，单个承台基础采用4根1.7m的钻孔灌注桩，按照摩擦桩设计，桩长为55m。设计要求桩基成桩合格率100%。（三）过渡孔及引桥过渡孔采用1孔31.5m装配式部分预应力混凝土简支箱梁，引桥采用630（730）m一联的装配式部分预应力混凝土连续箱梁。过渡孔上部结构采用装配式部分预应力混凝土简支箱梁。横向采用5片箱梁单独预制、安装，现浇横向接头的结构体系。引桥上部结构采用630米、730米一联的装配式部分预应力混凝土连续箱梁。横向采用5片箱梁单独预制，简支安装，现浇连续接头先简支后连续的结构体系。为了便于模板制作和外形美观，主梁沿纵向外轮廓尺寸应保持不变。下部结构桥墩采用双柱式，柱距8.4米，单柱平面尺寸为(1.21.4)m，基础采用直径为1.7米的钻孔灌注桩，按照摩擦桩设计。桥台采用肋板式桥台，桥台基础采用6根直径为1.2米的钻孔灌注桩。设计要求引桥桩基成桩合格率100%。八、结构分析计算（一）主桥1、计算荷载（1）恒载主梁一期自重实际设计断面尺寸计取；二期恒载取10.58kN/m；塔按照实际设计断面尺寸计取；斜拉索自重包括按所需钢绞线重和防腐材料重。施工荷载：吊机重暂按90吨计。（2）车辆荷载：按公路工程技术标准（JTJ001-1997）取定，荷载等级为汽车超20级，挂车120，横桥向按8车道考虑。横向偏载系数为1.15，结构平面总体计算横向分布系数取为4.462。（3）温度荷载整体升降温：钢结构30，混凝土20；索、梁、塔温差：10；塔身两侧温差：5；主梁内温差效应考虑了由于太阳辐射引起上部结构顶层温度增加时产生的正温差及由上部结构顶层散失时产生的负温差，该两种温差效应按BS5400取用。（4）制动力按规范计取。（5）风荷载桥位10m高处100年一遇基本风速为26m/s。桥面设计基准风速为30m/s。与汽车荷载组合的风力按桥面风速25m/s计算，超过25m/s不与汽车荷载组合。（6）支座沉陷索塔沉降量按5cm计，边墩和辅助墩按2cm计。（7）地震荷载按区域地震动加速度峰值为0.05g进行计算。2、计算分析（1）总体静力计算在全桥总体结构分析中考虑拉索、主梁（包括桥面板内预应力）、塔共同作用，并分别计算恒载、活荷载、基础沉降、温度荷载、风荷载和地震荷载作用下产生的荷载效应。根据本桥实际施工步骤，总体结构计算采用桥梁静力线性计算程序QJX进行施工及运营阶段模拟分析，全桥共分用600个单元（其中：420个梁单元，118个塔单元、52个索单元），施工阶段验算共分76个施工阶段，并用武汉大桥局桥梁综合程序进行校核，两种程序计算结果基本吻合。计算中充分考虑组合梁的特点进行单元的划分和施工及运营阶段模拟。对桥塔按框架结构分别进行顺桥向和横桥向结构计算。（2）局部分析对上塔柱拉索锚固区取索力差最大的一个节段，按框架结构进行模拟，并进行配筋验算。对钢锚梁按规范进行强度和稳定计算。对主梁的重要受力部位，拉索和主梁锚固区-锚拉板，按三维空间结构采用ANSYS程序进行模拟，其局部加载边界断面内力取自全桥总体结构分析。对主梁内各构件及加劲肋的整体稳定和局部稳定按规范进行计算。（3）动力分析抗风验算采用ANSYS程序，桥面系采用采用三梁式模型，计算主桥结构的动力特性，采用计算流体力学方法（CFD）计算主梁断面三分力系数、桥塔断面阻力系数、主梁断面气动导数。采用CFD和平板近似公式两种方法估算成桥状态颤振临界风速，其结果远大于检验风速。涡激共振振幅很小，可不考虑。抗震验算采用ANSYS程序，建立主桥空间非线性动力分析模型（包括过渡孔，考虑桩基础的影响，考虑几何非线性影响）；计算主桥结构的动力特性；用反应谱方法计算模型的地震反应；进行主桥结构的地震易损性分析；用时程分析法进行空间非线性地震反应分析（考虑支座的非线性等）；进行主桥结构的抗震安全性验算；验算表明，上部结构的地震反应内力不控制设计。主塔、边墩和各桩基础的性能满足抗震设防要求。（二）引桥引桥上部结构静力分析，用桥梁静力线性计算程序分别进行了成桥状态下恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变、支座强迫位移、风荷载、温度变化等作用的分析、计算、施工阶段计算等。下部结构内力分析计算按常规方法用桥梁下部结构分析程序进行。九、施工要点有关桥梁的施工工艺及其质量检查标准，均按公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）中的有关规定执行。另外，根据本桥的特点，提出以下几点注意事项。（一）主桥1、主梁钢梁（1）由路运和水运结合的方式运至桥下，由桥面吊机垂直提升，每个节段采用整体起吊的方式。（2）”工”字型钢纵梁下缘纵向限位钢板在全桥合拢后拆除。（3）主梁钢梁的施工包括：加工制造、梁段组装、堆放与运输、梁段吊装、现场连接、防护涂装等。（4）钢梁制造a、一般要求（a）制造是实现设计的关键，因此，要求制造单位严格按设计图纸施工，不得擅自对设计图纸的构造进行任何更改，对因制造工艺需要而进行的变更必须征得设计同意后方可实施。（b）设计图中所标注的钢梁尺寸，均为15基准温度下的尺寸，中跨合拢段长度应根据合拢时的实际情况定出。（c）钢梁制造及验收必须使用经计量检定合格的计量器具，并应按有关规定进行操作。工地用尺在使用前应与工厂用尺相互校对。（d）设计图中高强度螺栓连接的表面抗滑移系数要求不小于0.45。钢梁出厂状态表面抗滑移系数要求不小于0.50。抗滑移系数试验方法应符合现行行业标准铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法（TGJ21371990）的规定。（e）设计图中， 系指带钝边的双面坡口贴角焊缝，贴角焊缝正边尺寸为Kmm，要求焊缝有效厚度之和不小于开坡口板厚的1.2倍。系指熔透坡口贴角焊缝，贴角焊缝正边尺寸为Kmm，且分为两种情况，尾标注明熔透者，则必须按熔透焊接及检验；尾标未注明熔透者，工艺上按熔透焊接，检验时可允许中间有4mm未焊透。单面坡口焊缝亦按上述要求办理。（f）除设计图中除注明外，过焊孔半径均为35mm。（g）角焊缝端部应围焊，图中未注明焊脚尺寸一般宜不小于1.5(t)1/2考虑取值，t为两焊件中较厚焊件的厚度。b、钢梁焊接（a）钢梁制造的焊接工艺是保证焊接质量的关键，所有类型的焊缝在开工前应做焊接工艺评定，根据评定的结果编制焊接工艺。评定的指导原则是工艺评定的试验条件必须与本桥的构造连接相对应，焊缝金属的力学性能不低于母材，同时钢梁的焊接还应符合本桥招标文件的技术规范及国内有关规程、规范相关要求。（b）本桥为钢混组合梁栓焊结构，钢梁均为厚板，坡口焊缝较多，所产生的焊接变形和残余应力较大，对钢板的性能及构造具有一定的不利影响。所以，制造过程中，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用焊接变形小、焊缝收缩小的工艺。并应严格控制焊接线能量，以保证焊缝的力学性能满足设计要求。（c）所有要求熔透的对接及连接焊缝均应熔透；对贴角焊缝，当未给出贴角尺寸时，一般宜不小于1.5(t)1/2考虑取值，t为两焊件中较厚焊件的厚度。（d）钢梁的腹板及锚拉板作为主要传力构件，相互间连接焊缝均为焊缝。锚拉板与盖板的角焊缝要求按熔透焊缝焊接和检验；在锚拉板作用的范围内（锚拉板角焊缝长度并向外各延伸500mm），考虑到无损检验的可行性，腹板与盖板的坡口角焊缝要求工艺上按熔透焊接，超声波检验时允许根部有4mm不熔透。同时，对于锚拉板与盖板的连接焊缝，要求焊后对焊趾进行锤击处理，以减小应力集中。主梁盖板与腹板的焊缝坡口过渡到贴角焊缝的过渡长度应大于4倍的坡口深度。（e）焊前预热温度应通过焊接性试验和焊接工艺评定确定，施工过程中必须严格执行。预热范围一般为焊缝每侧100mm以上，距焊缝3050mm范围内测温。修补时，碳弧气刨前的预热温度与施焊时相同。为防止T型接头出现层状撕裂，在焊前预热中，必须特别注意厚板一侧的预热效果。（f）剪力钉焊接工艺编制前应首先进行剪力钉焊接工艺试验。剪力钉焊接工艺试验除选择焊接电流、焊接时间、栓钉伸出长度和栓钉提升高度外，还应进行接头宏观断面检验、接头硬度试验。（g）不合格焊缝返修次数不得多于2次。（h）焊缝无损检验要求焊缝质量分级焊缝质量分级详见表9-1。表9-1 焊缝质量分级表及检验范围焊缝部位质量等级探伤方法执行标准检验范围备 注锚拉板与锚管熔透角焊缝级超声波TB 10212-98JB/T 6061-92全长磁粉锚拉板上加劲肋坡口角焊缝级超声波焊缝两端各500mm横梁盖、腹板横向接料超声波TB 10212-98GB/T 11345-89GB/T 3323-87全长X射线主梁、横梁腹板纵向接料级超声波TB 10212-98焊缝两端各1000mm锚拉板与主梁盖板间熔透角焊缝级超声波TB 10212-98JB/T 6061-92全长磁粉主梁盖板与腹板部分熔透坡口角焊缝级锚拉板范围向外各延伸500mm厚度中间允许4mm不熔透主梁盖板与腹板坡口角焊缝级超声波TB 10212-98螺栓孔群范围并向外延长1000mm，跨中加探1000mm横梁盖板与腹板坡口角焊缝级螺栓孔群范围并向外延长2000mm，长度1/4处各加探1000mm，跨中加探1000mm与横梁连接的主梁加劲肋角焊缝级与腹板焊缝两端各500m；与上下盖板焊缝为全长有连接孔的加劲肋角焊缝级螺栓孔群范围并向外延长500mm，压重区小纵梁工形角焊缝中间小纵梁工形角焊缝级螺栓孔群范围并向外延长500mm，；中间加探1000mm墩梁临时固接构造与主梁盖板角焊缝级全长焊缝无损检验等级焊缝无损检验等级详见表9-2。表9-2 焊缝无损检验等级焊缝质量级别探伤方法检验等级验收标准级对接焊缝超声波B级GB11345-89级X射线AB级GB3323-87级级对接焊缝超声波B级GB11345-89级X射线AB级GB3323-87级熔透角接焊缝超声波A级GB11345-89级磁粉JB/T6061-92级根部部分不熔透坡口角焊缝超声波A级TB10212-98级贴角焊缝磁粉JB/T6061-92级无损检验的最终检验应在焊接24h后进行；钢板厚度40mm以上焊接体的无损检验应在焊接48h后进行。X射线抽探要求及数量应满足公路桥涵施工技术规范( JTJ0412000 )的规定。c、钢梁预拼装（a）钢梁按安装单元检验合格后，应在厂内进行预拼装，预拼装长度每轮不得小于五个梁段，预拼装合格后，留下2个梁段参与下一轮的预拼装。（b）预拼装重点检验如下项点：钢梁预拼装整体几何尺寸（长、宽、对角线）；钢梁预拼装预设上拱度。拼接节点栓孔重合率；d、制造验收标准（a）本桥钢梁按公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）制造检查验收。（b）剪力钉检验按钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）执行。e、施工流程（a）在下横梁处安装施工托架，塔吊吊装0、1号梁段钢主梁、横梁及小纵梁，并与桥塔下横梁形成临时固接，第一次张拉S1、C1索，现浇0、1号段桥面板混凝土，混凝土强度达到90%后，张拉横向预应力束并第二次张拉S1、C1索。（b）在0、1号段桥面板上组装吊机及铺设吊机走道。（c）用吊机起吊2号斜拉索对应梁段钢主梁，第一次张拉S2、C2索。安装对应梁段桥面板，现浇桥面板接缝，待混凝土强度达90%后，张拉横向预应力束。吊机前移，并第二次张拉S2、C2索。（d）重复以上工序，使梁段继续向远离主塔处延伸至S8、C8斜拉索对应梁段，并完成S8、C8斜拉索的张拉。搭设边跨施工临时支架，架设辅助墩与过渡墩之间梁段。（e）在S5S8拉索处梁段上临时压重，边跨吊机前移。（f）边跨合拢后施工边跨压重，安装桥面板并浇注桥面板接缝混凝土。待混凝土强度达90%后，张拉横向预应力束。移走S5S8拉索处梁段上的临时压重。主跨吊机前移就位并吊起中跨C9斜拉索对应的梁段。第一次张拉S9及C9斜拉索。安装C9对应梁段桥面板并现浇接缝混凝土，待混凝土强度达90%后，张拉横向预应力束。吊机前移，并第二次张拉S9、C9斜拉索。（g）按标准段施工方式继续施工中跨梁段至C13斜拉索，注意每次张拉中跨斜拉索时须同时张拉边跨对应号斜拉索。拆除施工用临时支架，中跨吊机同时起吊中跨合拢段，精确定位后，中跨合拢。（h）拆除塔下施工托架和塔梁临时固结，安装跨中梁段桥面板并现浇接缝混凝土，张拉横向预应力束。拆除桥面吊机，第三次张拉S13及C13斜拉索，张拉纵向预应力束，进行桥面系施工。全桥竣工通车。（i）梁段的吊装工作，应避开台风季节，具体吊装日期应与气象部门协商确定，以减小风对吊装稳定的影响。f、附属构造安装（a）桥上附属构造包括：照明路灯灯柱与灯具，防撞护栏、排水设施，车行道路缘石，检修道栏杆，检查车及其轨道。（b）照明路灯属交通工程的设计范围。（c）防撞护栏与车行道路缘石预埋钢筋预埋在桥面板中。（d）排水设施同样预埋在桥面板中。（e）检修道栏杆应与梁段制造拼装时同时安装。当梁段合拢并完成接缝工作后，在桥面铺装前将梁段连接部位的检修道栏杆安装上。（f）检查车轨道应在梁段制造同时安装好。2、索塔（1）塔柱及横梁a、严格控制塔柱的倾斜度误差不大于1/3000，且塔柱轴线偏差不大于30mm；塔柱断面尺寸偏差不大于20mm，塔顶高程偏差不大于10mm，斜拉索锚固点高程偏差不大于10mm，斜拉索锚具轴线偏差不大于5mm，承台处塔柱轴线偏差不大于10mm。其它局部尺寸精度应符合公路桥涵施工技术规范（JTJ 0412000）的要求。b、塔柱施工时应随时观测塔柱变形，并进行相应调整，以保证塔柱几何形状符合设计要求；对索塔压缩变形进行分析计算时应考虑混凝土的收缩、徐变和弹性压缩对高程的影响，进行适当的抬高，抬高的数值根据中、下塔柱实际压缩变形情况综合考虑。c、塔柱除起步段外采用爬升模板法逐段连续施工，施工模板应保证足够的刚度，确保混凝土外观质量和耐久性；每段混凝土塔柱浇筑高度控制在46m，接触面应认真凿毛、清洗，以保证新老混凝土的接缝质量。d、中塔柱施工时设两道水平横撑并对索塔施加30t的水平外顶力。水平撑必须有足够的强度和刚度，并与塔柱固结，待索塔施工完成后拆除。e、塔柱、横梁采用50号混凝土，在施工前必须进行混凝土配合比试验。塔柱根部及下、中塔柱连接段有混凝土实心段，为大体积混凝土，应深入研究大体积混凝土的施工工艺，采取有效的措施，防止温度应力、混凝土收缩等引起的裂缝。此外还应在减少水泥含量、降低骨料入仓温度、加适量添加剂和精心养生等措施方面进行研究，减小水化热的影响。新老混凝土接缝处加设钢筋网，实体段与塔柱壁变化连接处应一次浇筑。f、上塔柱混凝土施工可采用吊送或泵送施工工艺。如采用泵送混凝土施工工艺，应保证泵送混凝土的流动性、和易性和缓凝、早强，并保证其耐久性。应采取降低水化热措施，注意保温和养生，防止由于水化热过高使塔柱开裂。g、塔身施工时，应注意下列预埋件的埋设，即：爬梯、检修平台、电缆、照明设施、主梁施工临时锚固、主梁抗风支座、避雷设施、排水设施、栏杆、滑模支架、施工用升降机支架、交通工程、景观工程等。h、塔柱内竖向主筋应采用机械连接方式，同一截面内的接头不应超过全部钢筋的1/2。i、塔柱内钢筋采用劲性骨架解决钢筋空中定位问题，本册图纸给出了劲性骨架钢材工程数量，架设方式可由施工单位自行决定，但应取得设计、监理确认后方可实施。j、施工承台时注意塔身钢筋的预埋，预埋时应保证钢筋定位准确，钢筋接头位置应相互错开，在一个水平平面内的钢筋接头数量不得超过总钢筋数量的1/2。k、钢锚梁牛腿高程直接影响钢锚梁的安装精度，须严格控制。牛腿下钢筋较多，必需充分振捣，确保混凝土密实。l、下横梁采用支撑在承台上的落地支架立模，上、下横梁一次浇筑混凝土，一次张拉预应力钢束。m、横梁预应力钢束的张拉需在混凝土强度达到设计强度的90以上时进行。预应力张拉的顺序为：先从腹板中部向上下缘依次进行，腹板两侧同一高度的预应力钢束应对称张拉，再从顶、底板中部向左右对称张拉。n、横梁预应力钢束均为两端同时张拉，一次张拉完毕。每束钢绞线的设计锚下张拉控制应力为K0.75Ryb1395MPa（不含锚圈口损失），折合张拉控制力为3710.7kN（不含锚圈口损失），张拉时对控制张拉力和引伸量采用双控。引伸量实际伸长值与理论伸长值应控制在6以内。o、穿钢束前采用空气压缩机清除管道杂质，张拉后24小时内进行管道压浆。压浆建议采用真空压浆技术，在正式实施以前应通过稀浆配合比试验和真空压浆工艺试验。压浆完毕，经检查后应随即布筋，立模浇筑封锚混凝土，以防锚具锈蚀。p、上塔柱底部1号拉索处的预应力精轧螺纹钢筋采用单端张拉，张拉控制应力为0.9 Ryb =0.9750=675MPa, 张拉控制力为542.8KN。q、塔柱和横梁外表面上的所有临时预埋件在施工期间应做好防护处理，避免对塔身外观的污染。（2）钢锚梁a、一般要求（a）制造是实现设计的关键，因此，要求制造单位严格按设计图纸施工，不得擅自对设计图纸的构造进行任何更改，对因制造工艺需要而进行的变更必须征得设计同意后方可实施。（b） 设计图中高强度螺栓连接的表面抗滑移系数要求不小于0.45。钢锚梁出厂状态表面抗滑移系数要求不小于0.50。抗滑移系数试验方法应符合现行行业标准铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法（TGJ21371990）的规定。（c）设计图中， 系指带钝边的双面坡口贴角焊缝，贴角焊缝正边尺寸为Kmm，要求焊缝有效厚度之和不小于开坡口板厚的1.2倍。系指熔透坡口贴角焊缝，贴角焊缝正边尺寸为Kmm，单面坡口焊缝亦按上述要求办理。（d）设计图中除注明外，过焊孔半径均为35mm。（e）角焊缝端部应围焊，图中未注明焊脚尺寸一般宜不小于1.5(t)1/2考虑取值，t为两焊件中较厚焊件的厚度。（f）钢锚梁制造及验收必须使用经计量检定合格的计量器具，并应按有关规定进行操作。工地用尺在使用前应与工厂用尺相互校对。b、钢锚梁焊接（a）钢锚梁制造的焊接工艺是保证焊接质量的关键，所有类型的焊缝在开工前应做焊接工艺评定，根据评定的结果编制焊接工艺。评定的指导原则是工艺评定的试验条件必须与本桥的构造连接相对应，焊缝金属的力学性能不低于母材，同时钢锚梁的焊接还应符合本桥招标文件的技术规范及国内有关规程、规范相关要求。（b）钢锚梁的主板、承压板、锚垫板作为主要传力构件，相互间连接焊缝均为级熔透焊缝，施工中应严格控制焊接质量。（c）焊前预热温度应通过焊接性试验和焊接工艺评定确定，施工过程中必须严格执行。预热范围一般为焊缝每侧100mm以上，距焊缝3050mm范围内测温。修补时，碳弧气刨前的预热温度与施焊时相同。为防止T型接头出现层状撕裂，在焊前预热中，必须特别注意厚板一侧的预热效果。（d）焊缝无损检验要求焊缝质量分级焊缝质量分级详见表9-3。表9-3 焊缝质量分级表及检验范围焊缝部位质量等级探伤方法执行标准检验范围主板与承压板间熔透角焊缝级超声波TB 10212-98JB/T 6061-92全长磁粉锚下平行加劲板与主板熔透角焊缝主板与锚垫板熔透角焊缝级超声波TB 102
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