南京长江第二大桥总说明

总说明一.概述（一）设计依据1、交通部第一公路勘察设计院与南京长江第二大桥筹建办公室1996年8月20日签订的《南京长江第二大桥北汊大桥及部分引线勘察设计合同》。2、国家计划委员会文件计交能[1997]300号《印发国家计委关于审批南京长江第二大桥可行性研究报告的请示的通知》。3、交通部文件交公路发[1997]197号《关于南京长江第二大桥初步设计的批复》。4、江苏省交通厅《关于南京长江第二大桥技术设计的批复》。（二）设计采用的标准及规范1、《公路工程技术标准》（JTJ001-88）2、《公路桥涵设计规范》（合订本）3、《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89）5、《BritishStandardBS5400》的有关规定。6、《StandardSpecificationsforHighwayBridges》U.S.A,1996,的有关规定。（三）设计技术条件设计计算行车速度：100km/h设计荷载：汽车-超20级，挂车-120风荷载：设计风速30.4m/s（相应风压0.58kN/m2）地震荷载：地震基本烈度VII度通航净空：净宽不小于125m，净高18m设计最高通航水位：8.10m（黄海高程）设计最低通航水位：-0.41m建议施工水位：7.00m（黄海高程）桥梁宽度：0.5m（护栏）+3.0m（紧急停车带）+3*3.75m（行车道）+0.5m（左侧路缘带）+1.5m（中央分隔带）+0.5m+3*3.75m+3.0+0.5m=32.0m桥梁最大纵坡：不大于3%设计洪水频率：1/300温度荷载：箱梁体系温度取40℃,主桥箱梁合拢温度取20℃，升、降温各按20℃计，日照温差分别按《公路桥涵设计规范》和BS5400规定的温度场进行计算。支座强迫位移：主桥2cm，引桥1.5cm船舶撞击力：20000kN。（四）桥址区自然概况1、地形、地貌南京长江第二大桥位于长江转折地带，长江在八卦洲分为南、北两汊，桥址区在地貌划分上分为三大地貌单元：北汊北岸为宽阔平缓的河漫滩，现多已改造为耕地和鱼塘，地形总体上倾向于长江，地面高程2.59-7.29m；北汊南、北两堤之间为现代河床，桥位处水面宽955m，河床地形微向南倾，平均坡度小于1度，深泓靠近南侧，最大水深13.15m（测时）；北汊南岸为江心洲-八卦洲冲击平原，洲上河网纵横，地势开阔平缓，地面高程1.57-7.02m。2.气象南京地处长江中、下游平原，属亚热带湿润季风区，季风显著，四季分明，冬冷夏热，温差较大，春季风和日丽，夏季炎热，雨量充沛，秋季秋高气爽，日温差较大，冬季天气晴朗，寒冷干燥。气象特征如下：年最大降水量：1825.8mm（1991年）年最小降水量：534.6mm（1978年）年平均降水量：1031.3mm日最大降水量：198.2mm（1931年7月24日）十分钟最大降水量：31.5mm（1965年8月13日13时）降雪初冬日：平均初日：12月15日平均终日：3月8日最大积雪深度：51cm（1955年1月1日）最大冻土深度：9cm（1977年1月30日）极端最高气温：43.0℃（1934年7月13日）极端最低气温：-14.0℃（1955年1月6日）多年月平均最高气温：32.4℃多年月平均最低气温：-1.6℃桥址处江面以上28m高度（约为桥面高度处）百年一遇的十分钟平均最大风速及风压分别为34.4m/s和0.74kN/m2。二.主要材料1.混凝土：上部构造：主、引桥箱梁、主桥墩身采用50号混凝土，防撞护栏采用25号混凝土，桥头搭板用25号混凝土。下部构造：主、引桥过渡墩采用40号混凝土，承台、基桩、引桥墩身、桥台台帽、背墙、肋墙、耳墙、挡块及支座垫块等均采用30号混凝土，主桥梁、墩临时支座采用40号爆炸混凝土。2.钢材：(1)预应力钢铰线应符合美国标准ASTMA416-92270级的规定，钢铰线标准强度为1860MPa，直径为15.24mm，面积为140.00mm2，弹性模量为1.9*105MPa，采用OVM锚具。(2)竖向预应力ФL32粗钢筋应符合国家标准GB-1499-91的规定，标准强度为750MPa,采用YGM锚具。(3)临时固接所用预应力ФL36粗钢筋应符合JISG3109、DIN4227及BS4486的规定，其标准强度为1230MPa。(4)带肋钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-91的规定，光园钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013-91的规定。A3及16Mn板材要求符合GB709-65的规定，结构用型钢（A3,16Mn）要求符合YB166-85,YB164-63及GB709-65的规定。3.支座、伸缩缝：支座采用南京长江第二大桥专用NJPZ系列抗震型盆式橡胶支座，伸缩缝采用技术性能良好的玛格巴(MAGEBA)伸缩装置。4.桥面铺装：采用SMA沥青玛蹄脂碎石混凝土。三.设计要点（一）桥梁设计北汊大桥全长为2172m（不含桥头引道），桥面设2.957%的双向纵坡，竖曲线顶点位于主桥中心，竖曲线半径为16000m，桥梁中心桩号为k14+745.986。北引桥及桥头引道（20m）从起点至k14+038.486位于半径R=4127.85m，切线长T=1247.13m，外距E=184.28m的平曲线上，南引桥从k15+5450.39至桥头引道（20m）终点位于半径R=7997.21m，切线长T=738.96m，外距E=34.07m的平曲线上。主桥上部为90m+3*165m+90m五跨变截面P.C.连续箱梁桥，由上、下行分离的两个单箱单室箱形断面组成，箱梁根部梁高8.8m，跨中梁高3.0m，从1号块到跨中按二次抛物线变化，采用三向预应力体系；主墩及主、引桥过渡墩均采用矩形薄壁截面，主墩基础采用18ф2.5m的钻孔灌注桩，过渡墩基础半幅桥采用4ф2.5m的钻孔灌注桩。南、北引桥上部结构分别为5*50m+17*30m和16*30m+5*50m的等截面P.C.连续箱梁桥，50m和30m跨径梁高分别为2.5m和1.5m，采用双向预应力体系；跨径50m的引桥桥墩及50m与30m过渡墩均采用矩形薄壁墩，采用4ф1.5m的钻孔灌注桩基础。30m引桥每幅桥桥墩均采用矩形双柱式墩，除32-34号墩采用4ф1.5m钻孔桩基础外，余均采用2ф1.8m的钻孔桩基础。桥台采用肋式台，承台为“工”字样，采用4ф1.5m的钻孔桩基础。1.主、引桥上部结构静力分析，同时以桥梁线性、非线性分析综合程序和桥梁静力线性计算程序分别进行下成桥状态下恒载、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、船舶撞击力计算等。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。动力分析及0号块局部应力分析等按空间结构用SAP系列软件进行。2.主桥施工过程中单“T”对下述几种工况进行了验算：（1）最后一个悬臂段不同步施工，一测施工，另一侧空截；（2）最大悬臂时一端承受最大风载，另一端空载；（3）一侧堆放材料、机具等8.5KN/m端头作用200KN集中力，另一端空载；（4）一侧施工机具等动力系数1.2，另一侧为0.8；3.主桥合拢温度按20℃计，合拢顺序为先边跨再次边跨形成双跨带悬臂结构，最后合拢中跨。4.主桥悬臂分块长度为2.5m、3.0m、3.5m和4.0m，0号块为6m，1号块为1m，中跨合拢段为3.0m，边跨合拢段为2.0m。0号块、1号块在墩顶及托架上浇筑，其余各段采用挂蓝悬臂浇筑。5.预应力体系：主桥纵向预应力采用27Фj15.24、19Фj15.24、12Фj15.24钢铰线，横向采用4Фj15.24钢铰线，竖向采用ФL32精轧螺纹粗钢筋。引桥纵向预应力采用19Фj15.24、12Фj15.24钢铰线，横向采用4Фj15.24钢铰线，墩梁临时固结采用ФL36精轧螺纹粗钢筋。6.结构动力分析按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）和《StandardSpecificationsforHighwayBridges》U.S.A,1996，采用大桥设计地震动工程参数研究报告提供的动力参数及放应谱，将桥梁上、下部及基础作为空间整体结构，SAP系列软件进行分析。地震力计算中地基比例系数m取10000KN/m4，地震力叠加方案为：纵向：100%纵向力+30%横向力+50%竖向力；横向：30%纵向力+100%横向力+50%竖向力。计算结果表明，在各种工况下主桥箱梁各截面均未出现拉应力，最大压应力发生在0号块下缘，各截面应力分布较为均匀。对下部结构来说地震力不控制设计，主桥桩基由船舶撞击力控制设计，引桥下部由恒载、活载、温度变化引起的二次力、支座沉降、支座摩阻力、风力及水压力的组合控制设计，桥台由恒载、后台汽车活载、温度变化引起的二次力、支座沉降、支座摩阻力、土压力的组合控制设计。四.施工要点本桥的施工应严格遵从《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89）和本工程招标文件第二卷《技术规程》的有关规定执行。（二）引桥1.水中墩基桩、承台及墩身施工方法可同主桥桥墩，陆地基桩、墩身施工按常规方法进行施工。2.引桥施工阶段按逐孔就地浇筑方法，每次箱梁浇筑到下一孔0.2L处，待混凝土达到90%设计强度后张拉1/2通长束并用连接器接长钢束，待第二孔浇筑完后，张拉剩余的通长束，第一孔钢束全部张拉完毕后方可将第一孔支架移至第三孔，以后各孔依次作业，直至完成该联箱梁施工。3.搭设第一孔落地支架，浇筑1号梁段（每一梁段浇至下一孔0.2L处）混凝土，张拉相应的预应力钢束。4.搭设第二孔落地支架，接长通长钢束，浇筑2号梁段混凝土，张拉相应的预应力钢束。5.拆移第一孔落地支架至第三孔，接长通长钢束，浇筑3号梁段混凝土，张拉相应的预应力钢束。6.依次拆移最先浇筑混凝土的一跨支架至待浇梁段，浇筑该梁段混凝土，张拉相应的预应力钢束，照此循环直至一联完成。7.待引桥全部完成后再浇筑护栏、铺筑桥面铺装。8.位于河堤以内以及水中的引桥施工，其支架考虑以打入钢管桩作为支架基础，陆上引桥施工其支架考虑以打入混凝土桩，在其上设枕梁作为支架基础，浇筑混凝土之前应对支架进行预压，预压荷载不小于待浇筑梁段本身的重量，以消除支架沉降及非弹性变形。(三)其他1、航标设置及交通工程由业主分别委托长江南京航道局和交通部北京公路研究所进行设计，桥梁设计中仅按提供的设计详图设置其所需的预埋件。2、防撞护栏钢支架、钢管扶手以及桥梁上、下部结构的所有外露钢构件均须进行防锈、防蚀处理。建议护栏支架及扶手漆成桔红色，以增强美感。3、本工程施工图预算说明详见第五册《设计预算》。4、关于科研试验：为保证北汊大桥的工程质量，由业主主持结合本桥工程进行大跨径预应力混凝土连续梁施工控制管理系统研究、大吨位抗震盆式橡胶支座研究及箱形截面梁温度场等方面科研试验研究，施工、监理等单位应给予配合，以确保科研试验的顺利进行。5、为保证路基密实、均匀、稳定，应清除路基基底表土并做夯实处理，路槽底面以下0～80cm压实度应大于95%，80cm以下应大于90%。一、采用标准及规范l、《公路桥涵设计规范》(合订本)2、《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)3、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-89)4、《BritishStandardBS5400》的有关规定5、《StandardSpeciflcationsforHighwayBridges》U.S.A，1996的有关规定。二、主要材料1、混凝土：引桥箱粱采用50号混凝上。防撞护栏及中央分隔带盖板采用25号混凝土。2、钢材：(1)预应力钢铰线应符合美国标准ASTMA416-92270级的规定，标准强度为1860MPa，直径为15.24mm，面积为140.00mm2，弹性模量为1.9×105MPa，采用OVM锚具。(2)带肋钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GBl499-9l的规定、光圆钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GBl3013-9l的规定。A3及16Mn板材要求符合GB709-65的规定，结构用的各