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1、說(shuō) 明3一、 設(shè)計(jì)依據(jù)1、xx市交通局與中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院簽定的“xx漢江公路大橋勘察設(shè)計(jì)合同”。2、湖北省發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)“鄂計(jì)投資20001097號(hào)”文：“關(guān)于xx漢江公路大橋工程初步設(shè)計(jì)的批復(fù)”。3、湖北省交通廳“鄂交函2000116號(hào)”文：“關(guān)于xx漢江公路大橋初步設(shè)計(jì)的批復(fù)意見的函”。4、武漢地質(zhì)工程勘察院“xx漢江公路大橋施工圖設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告”和冶金工業(yè)部武漢勘察研究院“補(bǔ)充工程地質(zhì)勘察報(bào)告書”。二、 設(shè)計(jì)規(guī)范1、 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTJ02189）2、 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ02385）3、 公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）（JTJ0272、96）4、 公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ00489）5、 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ0412000）三、 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、 設(shè)計(jì)荷載：汽車超20級(jí)，掛車120。2、 橋面寬度：23m（不含布索區(qū)寬度），雙向四車道，不設(shè)人行道。3、 橋面橫坡：雙向2%。4、 地震烈度：基本烈度6度，按7度采取設(shè)防措施。5、 通航：設(shè)計(jì)最高通航水位35.01 m（10年一遇），主通航孔按單孔通航考慮，雙線凈寬140m，通航凈高10m。6、 船舶撞擊力：按三級(jí)內(nèi)河航道取值，順橋向400KN，橫橋向550KN。四、 主要材料1、 混凝土主梁采用55號(hào)混凝土。2、 斜拉索斜拉索采用直徑j(luò)15.24，單股外包PE的不鍍鋅鋼3、絞線。鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860Mpa，彈性模量不小于1.95105Mpa。拉索兩端采用VSL SSI 2000系列錨具，塔端用張拉式錨具，梁端用固定式錨具。PE斜拉索鋼絞線、錨具、外套管的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)按xx漢江公路大橋招標(biāo)文件第二卷技術(shù)規(guī)范有關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。3、 預(yù)應(yīng)力體系公稱直徑為15.24mm，低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860Mpa，張拉控制應(yīng)力為0.75Rby=1395Mpa，彈性模量1.95105Mpa，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合ASTM A41687a 270級(jí)的規(guī)定。主梁縱向預(yù)應(yīng)力采用j15.2419鋼絞線束；橋面板采用直徑32精軋螺紋鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rby=750Mpa，彈性模量Ey=2.01054、Mpa，張拉控制應(yīng)力為0.9Rby=675Mpa，YGM錨固體系。橫梁預(yù)應(yīng)力采用j15.2419和j15.245兩種規(guī)格的鋼絞線束，按YM錨固體系的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。4、 鋼材鋼板、型鋼除注明外，均為A3鋼，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須符合GB70088的規(guī)定，選用的焊接材料應(yīng)符合GB98176的要求，并與所采用的鋼材材質(zhì)和強(qiáng)度相適應(yīng)。五、 設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、 總體布置主橋?yàn)?0+82+180米三跨一聯(lián)獨(dú)塔雙索面斜拉橋。2、 主梁斷面形式：主梁的基本斷面形式是邊主梁，斷面全寬25.6m，節(jié)段基本長(zhǎng)度為8m，邊肋基本寬度1.8m，橫隔板的基本間距是8m；在邊跨輔助墩附近至錨跨實(shí)心段，由于結(jié)構(gòu)受力的要求及平衡懸澆的需要，5、節(jié)段長(zhǎng)度變化為6m，邊肋寬度加寬至4.0m，橫隔板的間距也相應(yīng)調(diào)整為6m；主梁頂板厚0.30m，設(shè)雙向2%橫坡，主梁的基本梁高是1.9m（對(duì)應(yīng)于橫向?qū)挾?5.6m的位置）。主塔與主梁連接處采用固結(jié)。橫梁均設(shè)有預(yù)應(yīng)力鋼絞線束。主梁每節(jié)段在單根邊主梁內(nèi)各配置3根19股的鋼絞線，在橋面板內(nèi)配有32根L32的精軋螺紋鋼筋，主梁各合攏段內(nèi)配置上、下緣合攏束。3、 斜拉索斜拉索采用直徑j(luò)15.24，單股外包PE的不鍍鋅鋼絞線。設(shè)計(jì)斜拉索為單股鋼絞線張拉錨固，因此每根斜拉索鋼絞線的股數(shù)按實(shí)際需要取用。主塔布有20對(duì)空間索，主跨斜拉索在梁上的索距為8m，邊跨隨著節(jié)段長(zhǎng)度的變化，索距相應(yīng)變化為6m，錨跨實(shí)心段上6、索距為3.2m。斜拉索采用658620等27種規(guī)格。斜拉索錨具采用661622等六種規(guī)格。4、 伸縮縫xx岸和天門岸分別設(shè)SSFB-240、SSFB-320mm伸縮縫。5、 支座在16、17、19號(hào)墩頂設(shè)有盆式橡膠支座，其中17號(hào)墩頂為拉壓支座。6、 施工掛籃本設(shè)計(jì)采用前支點(diǎn)掛籃，用于主塔兩側(cè)梁段主梁的懸臂澆筑，空掛籃控制重量為160t。邊跨施工到邊主梁加寬段后，掛籃長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)實(shí)際節(jié)段長(zhǎng)度進(jìn)行改裝。7、 合攏段及合攏順序本橋在50m、180m跨徑設(shè)有2個(gè)合攏段，合攏段長(zhǎng)度均為2.5m。根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，本橋設(shè)計(jì)的合攏順序?yàn)椋合群蠑n50m跨，再合攏480m跨。六、 結(jié)構(gòu)分析1、 順橋向整體靜力計(jì)7、算按平面桿系有限元原理，采用同濟(jì)大學(xué)編橋梁結(jié)構(gòu)線性、非線性設(shè)計(jì)分析綜合程序（Bap程序）進(jìn)行計(jì)算，按施工工序分析了施工各階段及運(yùn)營(yíng)階段的應(yīng)力和變形情況，計(jì)算中計(jì)入了恒載、活載、混凝土收縮徐變、預(yù)應(yīng)力、溫度變化、風(fēng)載、汽車制動(dòng)力、支座沉降、船撞力、施工荷載等荷載，同時(shí)考慮了斜拉索的非線性以及梁塔中軸力對(duì)變形的二次力效應(yīng)。其中溫度變化包括體系升溫180C，體系降溫200C，上下緣溫差50C，塔兩側(cè)溫差50C，索梁溫差100C。支座不均勻沉降主塔墩、邊墩均按2cm考慮。2、 橫梁計(jì)算采用SUPER SAP93空間分析程序中的三維八節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元，全橋共選取五個(gè)區(qū)段（主跨跨中、主跨跨端附近、邊跨邊主梁加8、寬段、錨跨實(shí)心段、塔根部）進(jìn)行應(yīng)力分析，分析中考慮了預(yù)應(yīng)力效應(yīng)、斜拉索的彈性支撐作用，活載考慮了多列車的折減系數(shù)，施工階段按施工工序進(jìn)行了空間分析，確定了d1d8,e1e20號(hào)橫梁預(yù)應(yīng)力束的張拉順序?yàn)闈仓竟?jié)段時(shí)先張拉中間2束（N1、N3號(hào)鋼束），另1束（N2號(hào)鋼束）滯后一節(jié)段張拉；d9d14、d0、e0號(hào)橫梁預(yù)應(yīng)力束的張拉順序?yàn)闈仓竟?jié)段時(shí)N1、N2、N3號(hào)鋼束一起張拉；xx岸實(shí)體段梁預(yù)應(yīng)力束在50m跨合攏后一次張拉；天門岸端橫梁和e21號(hào)橫梁預(yù)應(yīng)力束在180m跨合攏后一次張拉。3、 局部應(yīng)力分析對(duì)主梁斜拉索錨固區(qū)、橋面板、縱向預(yù)應(yīng)力鋼束齒板、邊主梁變寬段等部位采用SUPER SAP93空間9、分析程序中的三維八節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元，進(jìn)行了局部應(yīng)力分析。4、 動(dòng)力分析采用“三梁式”模型，用SUPER SAP93空間分析程序?qū)κ┕るA段最大雙懸臂狀態(tài)、最大單懸臂狀態(tài)以及成橋階段分別進(jìn)行了動(dòng)力特性、空氣動(dòng)力穩(wěn)定性、限幅震動(dòng)振幅等方面的計(jì)算。橋址處地震烈度為6度，本橋按7度對(duì)成橋階段用反應(yīng)譜理論計(jì)算了地震產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，計(jì)算表明，地震荷載不控制設(shè)計(jì)。七、 施工要點(diǎn)1、本橋有關(guān)施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)，除本設(shè)計(jì)圖中有要求的外，其余均應(yīng)按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ04189）及公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTJ0712000）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并從嚴(yán)控制。2、主梁采用55號(hào)混凝土，其水泥、骨料和砂及其它成分均應(yīng)10、盡可能采用同一廠家、同一品牌或同一料場(chǎng)，以求質(zhì)量均衡、穩(wěn)定、外觀色調(diào)一致。各施工縫（包括封錨處）應(yīng)認(rèn)真鑿毛、整修、清洗，混凝土應(yīng)震搗密實(shí)，外觀平整、顏色一致。封錨區(qū)必要時(shí)采用補(bǔ)償混凝土。3、混凝土必須達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能施加預(yù)應(yīng)力，混凝土的取樣及養(yǎng)生條件應(yīng)和現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土相符，所有預(yù)應(yīng)力鋼束嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖中所規(guī)定的張拉順序、對(duì)稱張拉的原則進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉均要求張拉噸位與引伸量雙控制，以張拉噸位為主，以引伸量校核為輔。同一張拉截面中鋼束的斷絲率不得大于1%。橫梁橫橋向扁錨錨固鋼束應(yīng)采用整體張拉設(shè)備一次張拉完成。4、主梁1號(hào)梁段、1619號(hào)梁段、40號(hào)梁段采用支架現(xiàn)澆，在支架安裝完畢后11、應(yīng)按設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行預(yù)壓。5、主梁315號(hào)梁段、2038號(hào)梁段采用前支點(diǎn)掛籃懸澆，掛籃承載力320t，前支點(diǎn)空掛籃控制重量160t（包括模板和其它施工荷載），其中中支點(diǎn)距已澆梁段前沿0.5m，作用225t垂直向下的力，后錨點(diǎn)距中支點(diǎn)的距離為8m，作用65t垂直向上的力。施工采用的前支點(diǎn)掛籃應(yīng)盡量滿足上述要求。6、在主梁雙懸臂澆筑施工中，梁段混凝土的澆注、鋼束的張拉、掛籃和機(jī)具的移動(dòng)等，均應(yīng)遵循對(duì)稱、均衡、同步進(jìn)行的原則，平常梁面上應(yīng)盡量少堆放材料和施工機(jī)具，并注意懸臂兩端對(duì)稱堆放。每個(gè)梁段各個(gè)工序應(yīng)有監(jiān)控、監(jiān)測(cè)，確保施工質(zhì)量和安全。在特殊情況下兩側(cè)不平衡重只允許偏差10t（節(jié)段自身不平衡重除外）。12、7、主梁2號(hào)梁段、39號(hào)梁段為合攏段，均采用吊架施工，吊架重按60t考慮。先合攏50m跨（2號(hào)梁段），再合攏180m跨（39號(hào)梁段）。合攏段混凝土澆注采用預(yù)壓重法，即預(yù)先在合攏段主塔端加水箱按合攏段混凝土重量的一半注水壓重，待澆注混凝土?xí)r邊澆邊放水。合攏段剛性連接待壓重水灌完后再施焊。為盡量減少溫度的影響（設(shè)計(jì)合攏溫度為15200C），要求焊接合攏段剛性連接、澆注合攏段混凝土應(yīng)盡量在設(shè)計(jì)合攏溫度時(shí)進(jìn)行，并盡快澆注合攏段混凝土。由于在混凝土澆注及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，合攏段剛性連接為承力構(gòu)件，因此必須確保其穩(wěn)定可靠及其與主梁兩端預(yù)埋件的焊接質(zhì)量。8、主梁施工時(shí)，該梁段內(nèi)橫梁應(yīng)與主梁同時(shí)澆注，并嚴(yán)格控制斷面尺寸。9、預(yù)應(yīng)力鋼束錨固齒板應(yīng)與主梁同時(shí)澆筑，以保證齒板與主梁的良好結(jié)合。對(duì)齒板上的錨具，壓漿后應(yīng)澆筑混凝土封錨。10、橋塔順橋向及橫橋向?qū)ΨQ的斜拉索應(yīng)同步張拉。斜拉索各階段的張拉力、主梁預(yù)拱度、立模標(biāo)高等在施工控制計(jì)算中給出。11、斜拉索減振措施：在斜拉索兩端的索導(dǎo)管入口處各設(shè)一個(gè)粘彈性高阻尼合成橡膠減振膠圈。斜拉索橡膠減振膠圈和防護(hù)罩由供貨的斜拉索錨具廠配套組裝供應(yīng)。也可考慮采用其它可靠的減振措施。12、主梁施工時(shí)，注意根據(jù)相關(guān)圖紙預(yù)埋伸縮縫、支座、護(hù)欄、泄水管等有關(guān)預(yù)埋件。