苏通大桥施工方案.doc

苏通大桥方案目 录1. 项目概况11。1 项目地理位置及主要功能11。2 前期工作概况12。 主要技术标准33。 建设条件63.1 地形地貌63.2 气象73。3 河势及河床稳定83.4 水文83.5 工程地质113。6 地震134。 主航道桥桥型及结构方案174.1 总体设计174。2 结构设计174.3 施工方案245专用航道桥桥型及结构方案285。1 总体设计285。2 结构设计295.3 施工方案316. 引桥桥型及结构方案336。1 总体设计336.2 结构设计336。3 施工方案367. 接线工程377。1 接线工程主要技术标准377。2 接线工程设计路段划分377.3 接线工程路线走向377。4接线工程概况378. 交通工程及沿线设施398.1 管理养护机构398。2 交通安全设施398。3 监控系统398.4 通信系统408。6 收费系统408.7 限载系统408.8 供电照明及综合电力监控408。9 房屋建筑418.10 景观工程418。11 跨江大桥附属工程429。 建设安排与实施方案439。1 总体施工方案439.2 总体施工进度安排44附图地理位置图-1路线平纵面缩图图-2全桥标准横断面图3主航道桥总体布置图-4专用航道桥总体布置图5全桥施工进度安排图-61. 项目概况1.1 项目地理位置及主要功能苏通长江公路大桥（简称“苏通大桥”）位于江苏省东南部长江口南通河段,连接苏州、南通两市,北岸接线始于江苏省公路主骨架“横三”线 - 宁（南京)通(南通）启（启东）高速公路，与实施中的连（连云港)盐（盐城）通（南通）高速公路相接；南岸接线终于江苏省公路主骨架“连三”线 - 沿江高速公路太仓至江阴段，与实施中的苏（苏州)嘉（嘉兴)杭（杭州）高速公路相接.上游距江阴长江公路大桥约82 km,下游离长江入海口约108 km。苏通大桥是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点干线公路跨越长江的重要通道，也是江苏省公路主骨架之一赣榆至吴江高速公路的重要组成部分，对于长江两岸干线公路网的形成和连通发挥着重要的作用,在国家及江苏省公路运输网中均占有重要地位。1.2 前期工作概况苏通大桥前期工作始于1991年，并于1997年12月由中交公路规划设计院、上海市隧道工程轨道交通设计研究院在前期研究成果的基础上正式编制完成了南通长江公路通道预可行性研究报告。1998年12月，江苏省提出了苏通大桥项目建议书并上报国家发展计划委员会。1999年4月,交通部对项目建议书进行了行业审查。1999年9月，受国家发展计划委员会委托，中国国际工程咨询公司组织专家对项目建议书进行了评估。2001年4月,根据有关方面要求，江苏省组织完成了项目建议书的补充报告。2001年6月，国家发展计划委员会下达了经国务院批准的项目建议书，苏通路大桥项目正式立项.苏通大桥的工程可行性研究工作始于1999年7月,考虑到苏通大桥特殊的地理位置，其建设条件比较复杂,工程规模及技术难度大，将工程可行性研究工作分为两阶段实施。第一阶段，组织开展有关专题和桥梁科研工作，为工程可行性研究报告的编制奠定基础;第二阶段，以专题和桥梁科研成果为基础，完成工程可行性研究报告的编制.经大量的专题和桥梁科研后，于2001年3月完成中间成果报告，2001年8月，经江苏省组织预审后编制完成了正式报告并上报。鉴于工可报告推荐主航道桥方案为主跨超千米的斜拉桥，技术难度较大，编制单位对工程方案又做了进一步深化研究,交通部和江苏省也于2001年12月邀请国、内外著名桥梁专家在南京召开了“苏通长江公路大桥技术研讨会”，随后通过了交通部行业审查。中国国际工程咨询公司也于2002年2月初组织专家进行了评估。在国家发展计划委员会对本项目工程可行性研究报告的审批过程中，设计单位又对主桥桥型方案进行了进一步比较、论证,形成了专题报告。在上述工作基础上，经国务院批准，国家发展计划委员会以计基础20022330号文印发国家计委关于审批江苏省苏通长江公路大桥可行性研究报告的请示的通知,批复了苏通大桥工程可行性研究报告。为了加快前期工作步伐，江苏省交通厅于2001年9月12月组织开展了苏通大桥初步设计招标、评标工作。以中交公路规划设计院为主体设计单位、江苏省交通规划设计院和同济大学建筑设计研究院为合作参加单位的设计联合体中标，承担苏通大桥的初步设计任务。同时，设计联合体聘请丹麦COWI公司承担有关设计咨询审查工作.受设计单位邀请，高格桥梁景观设计研究中心参加了跨江大桥工程景观设计工作。根据业主要求，初步设计工作2002年2月底全面启动，于2002年10月完成。初步设计成果完成后,交通部公路司于2002年11月27日12月7日组织专家对设计基础资料进行了审查,2002年12月24日26日组织专家对初步设计文件进行了全面审查。2. 主要技术标准a. 公路等级：平原微丘区全封闭双向六车道高速公路；b. 计算行车速度：100 km/h；c. 桥梁结构设计基准期：100年d。 车辆荷载等级：汽车超20级,挂车120;e。 桥面净空及标准横断面:桥梁标准宽度：34 m，净空高度为5 m，详见图2-1；图2-1 桥面净空及桥梁标准横断面f. 纵坡：3%；g. 横坡：2%；h. 平、纵曲线半径: 不设超高最小平曲线半径 5500 m 凸形竖曲线一般最小半径 17000 m 凹形竖曲线一般最小半径 6000 mi。 抗震设防标准：地震基本烈度度.j。 抗风设计标准:运营阶段设计重现期 100150年，根据具体情况采用施工阶段设计重现期 1030年，根据具体情况采用k。 设计洪水频率：主航道桥、专用航道桥、引桥1/300；l. 跨江大桥设计水位：见表21 （ 表中高程为85国家高程系统 ).表2-1 跨江大桥设计水位一览表项目设计洪水位最高设计通航水位最低设计通航水位标准300年一遇20年一遇98保证率数值(m）5。294。301。46m。 通航净空尺度和通航孔数量：经交通部批准,通航净空尺度和通航孔数量采用如表2-3所示。n. 船舶撞击力标准根据苏通大桥实际情况，主航道桥与专用航道桥年撞损频率可分别考虑：主航道桥整体年撞损频率取104,专用航道桥整体年撞损频率取 506-1中砂密实87.242060 507细砂密实-94.230055428-1粗砂密实98.3500100 5082粗砂密实-104.730050 5082粗砂密实-115.230055 5083亚粘土软塑-118.327050 508-1粗砂密实122。2500100 508-2粉砂密实-125。222050 508-1粗砂密实129。0500100 50Q29亚粘土硬塑-138。435070 509粘土硬塑140.440080 5010粉砂密实146。823050 5011粘土硬塑154.734065 5012亚砂土流塑-158。11904512粉砂密实162。22305012细砂密实-173.33005513亚粘土硬塑182.04108514粉砂密实186.72305014细砂密实201。730055Q115粗砂密实204.7500100表3-7 地质钻孔情况表（主桥南塔基础）地层编号岩土名称状态层底标高(m）推荐承载力（kPa)极限摩阻力（kPa)标贯击数Q43-1亚粘土流塑-14。50902094亚粘土流塑-22。011030104淤泥质亚粘土夹粉砂流塑-51.001103538Q35-2粉砂密实-64.8018045455-2细砂密实69。20250504561砾砂密实-73。60500100377中砂密实91。8030050 507粉砂密实-94.9020045 5081砾砂密实-103.50550110 508-2细砂密实-114.0030055 5081中砂密实116。6045060 508-2细砂密实-125。8030055 50Q29粘土硬塑140。30380704010细砂密实143.9030055 5011粘土硬塑153.903406512粉砂密实159.502305012细砂密实174。303005513亚粘土硬塑182。304507513亚粘土硬塑-186。302505014细砂密实-202.9030055Q115粗砂密实206.8050010015细砂密实210。603005515粗砂密实-220.5050010016细砂密实-223。503305516粗砂密实229。905001003.6 地震3.6.1 抗震设防标准根据目前国内外抗震设计方法的发展水平，采用两水平的抗震设计方法对苏通大桥进行抗震研究，同时，根据桥梁各部分的重要性,以及地震破坏后桥梁结构修复的难易程度，对主桥、专用航道桥和引桥分别采用两种不同的设防标准进行抗震研究，见表38。 表3-8 苏通大桥抗震设防标准桥梁设防地震概率水平结构性能要求结构校核目标主航道桥P1：100年10(重现期950年）主结构完好无损,边墩接近或刚进入屈服主塔校核应力，边墩校核承载能力极限状态P2：100年2%（重现期5000年）主塔可出现微小裂缝，边墩可利用延性抗震主塔校核承载能力极限状态，边墩根据强度折减系数和延性校核承载能力极限状态专用航道桥和引桥P1：50年10（重现期475年）主结构完好无损,桥墩接近或刚进入屈服桥墩校核承载能力极限状态P2：50年2(重现期2500年）桥墩利用延性抗震桥墩根据强度折减系数和延性校核承载能力极限状态3.6.2 桥位区构造稳定性评价从历史地震资料分析，桥位区没有发生过破坏性地震的记载.经超长电磁波、浅层人工地震和精密磁测等方法的综合勘探和研究，F11断裂（见图33)及鹿河璜泾断裂均不属于活动断裂，这两条断裂都隐伏在地表250m深度以下,因此，对桥梁建设不会产生影响，大桥桥位区属于构造稳定区。3.6.3 地震危险性分析考虑地震活动时、空不均匀性，采用国际工程界广泛使用的综合概率法，进行桥位区地震危险性分析，计算结果见表3-9。表39 桥位区地震危险性分析结果概率水准基岩水平向峰值加速度PGA（g）主 桥专用通道桥引桥100年63%0.048100.09420.12950年63%0。0330。0330。03310%0.0790.0790。07920。1140.1140.114图33 苏通大桥近场区地震构造图3.6.4 地震动工程参数考虑河床冲刷，主桥、专用航道桥、引桥场地地表的峰值加速度见表310312。表3-10 主桥场地地表峰值加速度Amax(g)概率水准主墩位置水平向竖 向No。1No。2No。3平均No。1No。2No。3平均100年2北主墩0.1960。1910.1870.1910.1290.1270.1260。128南主墩0。2050.1850.2010。1970。1300。1270。1270.128100年10%北主墩0.1300。1400。1420。1370。0940。0910.0900。092南主墩0。1460。1380。1400.1410。0940.0940。0910.093表311 专用通航孔桥场地地表峰值加速度Amax（g）概率水准水平向竖 向No。1No。2No.3平均No。1No。2No。3平均50年2%0.1670。1780。1630.1690.1180。1130。1180。11650年100.1240.1140.1170.1180。0800。0770。0790.079表3-12 引桥场地地表峰值加速度Amax（g)概率水准位 置 水平向竖向123平均123平均50年10%北引桥0。1210.1160。1240.1200。0860。0780.0800。081南引桥0.1230。1230.1410。1290.0900。0800。0830。08450年2北引桥0.1800。1710.1690.1730。1170.1230.1150.118南引桥0。2010.1720。1820。1850。1220.1300.1240。1254。 主航道桥桥型及结构方案4.1 总体设计根据基础设计资料专题研究成果，苏通大桥桥址区具有江面宽、基岩埋藏深、河势复杂、通航标准高的特点，要求桥梁主跨跨径应在千米以上.为此，工程可行性研究阶段和初步设计阶段都对苏通大桥的桥型方案进行了较深入的研究比较。针对苏通大桥建设条件,结合目前国内外桥梁建设的实际水平，工可阶段研究了主跨1088 m的双塔斜拉桥方案、主跨650 m的三塔斜拉桥方案、主跨1510 m的双塔三跨悬索桥方案、主跨1510 m的斜拉悬索协作体系桥方案四种可能适合的桥型方案；初步设计阶段在工可研究的基础上，又对双塔斜拉桥和悬索桥桥型方案进行了研究、比较。经工可和初步设计阶段对桥型方案的研究比较，综合考虑河势、通航、地质条件和工程造价等因素，最终确定苏通大桥主航道桥采用双塔钢箱梁斜拉桥方案，其跨径布置为100+100+300+1088+300+100+100m，总长2088m，见图41。常熟南通洪季上行航道辅助航道备用辅助航道主航道图4-1 主航道桥桥跨布置4。2 结构设计4.2。1 结构体系采用七跨连续半漂浮体系，空间密索型布置;索塔与主梁间纵向安装冲击荷载阻尼约束装置液压缓冲器或粘滞阻尼器,横向设抗风支座传递风荷载。4。2.2 主梁主梁采用封闭式流线形扁平钢箱梁,节段标准长度16m、边跨尾索区节段为12m，全宽40。6m（含风嘴）,中心线处高度4.0m,最大重量400 t。梁内横向设置两道桁架式纵隔板（有竖向支承和索塔区段采用实腹板式），纵向每隔4m设一道板式横隔板(索塔区段间距特殊设计）,纵隔板、横隔板厚度在设置竖向支座、横向限位支座、伸缩装置及桥塔处予以适当增加。根据受力需要,钢箱梁在不同区段采用了不同的钢板厚度,索塔处板厚最大;顶板的厚度在横桥向也予以变化,在两端及靠近锚索区的位置加厚。各部构件主要尺寸为：梁高：4。0m顶板宽：35。4m（不含风嘴）底板宽：6。3505+23+6.3505m顶板厚：1424mm底板厚：1222mm腹板厚：30mm顶板U形加劲肋：厚810mm，上口宽300mm，下口宽180mm，高300mm，间距600mm底板U形加劲肋:厚68mm,上口宽250mm，下口宽400mm，高260mm，间距800mm横隔板间距：4。0m实体式纵隔板厚:12mm桁架式纵隔板：上、下弦杆板厚12mm，节点板厚12mm斜杆:采用角钢主梁构造见图4-2，三维透视图见图4-3。图4-2 主梁构造图4-3 主梁三维透视图斜拉索与主梁采用锚箱式锚固，锚箱安装在主梁腹板外侧，并与其焊成一体，构造见图44.为确保在正常运营状态下，边跨桥墩避免出现负反力，在辅助墩顶采用了压重的方式解决。锚 固 板承 压 板垫 板锚 固 板图4-4 索梁锚固构造4.2。3 索塔索塔为钢筋混凝土材料，呈倒Y形。塔柱分上、中、下三段，上塔柱高89。396m,中塔柱高146。692m，下塔柱高61.612m，总高度297。700m，桥面以上高230.410m。塔柱顺桥向宽度由塔顶的9m直线变化至塔底的15m；横桥向塔顶宽8m，自上向下逐渐变宽，中、下塔柱横向宽度由分叉点处的5。5m直线变化至塔底的8m。采用矩形断面，在外侧中部设置凹槽，构造见图4-5。图4-5 倒Y形索塔一般构造斜拉索与索塔采用安装在塔柱混凝土内的钢锚箱锚固,构造见图4-6.图4-6 锚箱立体剖面4.2。4 斜拉索经对国内、外斜拉桥所采用的两种斜拉索类型（平行钢丝斜拉索和平行钢绞线斜拉索，见图4-7）多方面比较，平行钢丝斜拉索以其较小的直径能减少对结构的风荷载而被推荐采用。全桥共272根斜拉索，最大斜拉索长度581m，单根最大重量约65t。图4-7 斜拉索类型斜拉索采用分类对待和综合减振的方案，即阻尼器、气动措施并用。4。2。5基础与防撞 1) 基础构造索塔基础采用钻孔桩群桩基础。承台为哑铃型，总体平面尺寸为113。7548。1m，承台厚度为513.3m.桩基为131根D2。5m钻孔桩，采用梅花形布置，构造见图