km跨海大橋施工圖紙全套斜拉橋觀景平臺37

PAGEPAGE7說明1.設(shè)計范圍本冊圖紙為杭州灣跨海大橋施工圖設(shè)計第三卷南航道橋第三冊《過渡墩墩身及基礎(chǔ)》，內(nèi)容包括：D11、D14號墩墩身、承臺及樁基礎(chǔ)和擋塊及支座墊石構(gòu)造。2.設(shè)計依據(jù)⑴《杭州灣大橋工程設(shè)計第一合同段合同書》（合同編號：HT-SJ-2001-01）。⑵杭州灣大橋初步設(shè)計文件及其補充文件。⑶交通部交公路發(fā)[2003]313號文對杭州灣跨海大橋初步設(shè)計的批復(fù)。⑷杭州灣大橋工程指揮部甬嘉橋指[2003]42號文。⑸浙江省交通廳浙交復(fù)[2004]197號文“關(guān)于對杭州灣跨海大橋施工圖的批復(fù)”。⑹杭州灣跨海大橋有關(guān)專題研究成果。3.設(shè)計規(guī)范3.1設(shè)計遵守的主要規(guī)范⑴《公路工程技術(shù)標準》（JTJ001—1997）。⑵《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004—1989）。⑶《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTJ021—1989）。⑷《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTJ023—1985）。⑸《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTJ024—1985）。⑹《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》（GB/T50283—1999）。⑺《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041—2000）。⑻《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ064—1998）。⑼《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》（JTG030—2002）。3.2設(shè)計參考的主要規(guī)范⑴《海港水文規(guī)范》（JTJ213—98）。⑵《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTJ275—2000）。⑶《港口工程混凝土設(shè)計規(guī)范》（JTJ267—98）。⑷《港口工程樁基工程規(guī)范》（JTJ254—98）。⑸《水運工程混凝土施工規(guī)范》（JTJ268—96）。⑹《水運工程混凝土質(zhì)量控制標準》（JTJ269—96）。⑺《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計指南》。⑻《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62-2004）等。4.主要技術(shù)標準根據(jù)交通部交公路發(fā)[2003]313號文對杭州灣跨海大橋的批復(fù)意見，主要技術(shù)指標如下：⑴橋梁等級：雙向六車道高速公路。⑵計算行車速度：跨海大橋計算時速采用100km/h。⑶橋面寬度：33m（不含錨索區(qū)），見圖1。注：圖中單位為cm。圖1橋梁寬度⑷設(shè)計荷載：汽車—超20級，掛車—120。⑸最大縱坡：≤2.8%。⑹橋面橫坡：2%。⑺設(shè)計洪水頻率：1/300（大橋）。⑻結(jié)構(gòu)設(shè)計基準期：南航道橋采用100年。⑼抗風(fēng)設(shè)計標準：運營階段設(shè)計重現(xiàn)期100年，V10（1/100）=39m/s；施工階段設(shè)計重現(xiàn)期30年，V10（1/30）=34.8m⑽通航標準：通航凈高按設(shè)計最高通航水位5.19m（1985國家高程基準）起算，主通航孔按3000噸級海輪標準設(shè)計，主通航孔通航凈寬125m，凈高31m；兩側(cè)副通航孔按300噸級海輪標準設(shè)計，通航凈寬50m，凈高20m。⑾地震基本烈度為Ⅵ度。⑿船舶撞擊力：船舶撞擊力表表1通航孔代表船撞擊速度(m/s)船撞力（MN）橫橋向順橋向主通航孔3000t沿海油輪4.015.27.6邊孔26m沿海魚船2.02.351.2其它指標均按交通部部頒《公路工程技術(shù)標準》（JTJ001-97）執(zhí)行。5.主要材料及性能5.1普通鋼筋采用Ⅰ級鋼筋（公稱直徑小于12mm）和Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋（公稱直徑大于等于12mm）三種，Ⅰ級鋼筋必須符合國家標準（GB13013—98）的有關(guān)規(guī)定，Ⅱ級、Ⅲ級鋼筋必須符合國家標準（GB1499—98）的有關(guān)規(guī)定。Ⅰ級鋼筋抗拉設(shè)計強度Rg=240MPa，抗壓設(shè)計強度Ry=240MPa，標準強度Rgb=240MPa，彈性模量Eg=2.1×105MPa。Ⅱ級鋼筋抗拉設(shè)計強度Rg=340MPa，抗壓設(shè)計強度Ry=340MPa，標準強度Rgb=340MPa，彈性模量Eg=2.0×105MPa。Ⅲ級鋼筋抗拉設(shè)計強度Rg=380MPa，抗壓設(shè)計強度Ry=380MPa，標準強度Rgb=380MPa，彈性模量Eg=2.0×105MPa。5.2普通鋼材采用Q235-A，必須符合國家標準（GB/T1591—94）的有關(guān)規(guī)定，Q235-A屈服強度為235MPa，抗拉強度375MPa，彈性模量Eg=2.1×105MPa。5.3混凝土墩身采用C40混凝土、承臺采用C30混凝土、樁基礎(chǔ)采用C30水下混凝土、承臺封底混凝土采用C20水下混凝土，其技術(shù)標準應(yīng)符合交通部部頒標準的有關(guān)規(guī)定?；炷涟春９し栏炷僚渲?，混凝土用水泥、砂、石料避免采用可能發(fā)生堿集料反應(yīng)的材料。5.4鋼筋連接器直徑大于或等于25mm的鋼筋采用機械連接方式接長，其中樁基鋼筋籠接長采用鋼筋冷擠壓套筒或鐓粗直螺紋套筒；承臺、墩身采用鐓粗直螺紋套筒；接頭等級為Ⅱ級，其技術(shù)標準應(yīng)符合JGJ107-2003和JGJ108-96的有關(guān)規(guī)定。6.水文、地質(zhì)情況6.1水文情況⑴潮汐特征杭州灣屬強潮河口，潮汐類型為不正規(guī)半日淺海潮，并有明顯的日潮不等現(xiàn)象。南航道橋潮汐特征值可根據(jù)附近乍浦水文站長期驗潮資料以及2000年9月和1999年5～6月橋區(qū)短期驗潮資料進行分析，成果詳見表2（潮位基準面采用1985國家高程基準）。潮汐特征值表2項目乍浦庵東西二實測最高潮位（m）5.544.904.104.31發(fā)生日期1997.8.19實測最低潮位（m）-4.01-2.97-2.96-2.78發(fā)生日期1930.9.24平均高潮位（m）2.523.312.953.03平均低潮位（m）-2.12-2.00-2.19-2.11最大潮差（m）7.577.446.986.54發(fā)生日期1962.8.2最小潮差（m）2.393.53.55發(fā)生日期平均潮差（m）4.655.305.135.13平均漲潮歷時5:275:225:195:28平均落潮歷時6:597:017:066:57統(tǒng)計年限1930～19992000.091999.051999.05⑵設(shè)計水位設(shè)計年極值高水位表3頻率P（%）0.33125102050重現(xiàn)期（a.）30010050201052潮位(m)6.155.805.555.305.054.784.42設(shè)計年極值低水位(m)表4頻率P（%）9998重現(xiàn)期（a.）10050潮位(m)-3.58-3.56設(shè)計高、低水位表5設(shè)計高水位（高潮位累積頻率10％）3.54m設(shè)計低水位（低潮位累積頻率90％）-2.75m⑶水流①實測潮流特征值2000年9月大、中、小潮實測漲、落急垂線平均流速、流向表表6垂線號潮型漲潮流落潮流流速(m/s)流向()流速(m/s)流向()2005大潮2.492352.3246中潮2.042391.3644小潮1.402281.13372006大潮2.682192.3047中潮1.852181.9437小潮1.312281.4246南航道橋附近水域各級流速出現(xiàn)頻率（%）表7測站流速（cm/s）0～4950～99100～149150～199200～249250～299＞3002006表層16252221790.24H1725241613410.6H20282716540.8H263724751底層4440106平均1929281833②設(shè)計流速漲、落潮垂線平均設(shè)計流速單位（m/s）表8重現(xiàn)期（a.）乍浦站潮差（m）垂線平均最大流速垂線號2006測點3008.4Vf3.53Ve2.641008.2Vf3.44ve2.60207.8Vf3.24ve2.50可能最大流速V3.35注：Vf－漲潮流速，Ve－落潮流速。⑷波浪①波況橋區(qū)北側(cè)水域乍浦水文站觀測資料顯示：全年常浪向為NW向，出現(xiàn)頻率20.93%，平均波高0.1m，最大波高0.7m；次常浪向為E向，出現(xiàn)頻率20.39%，平均波高0.2m，實測最大波高3.0m；強浪向為ENE～ESE向。從實測波浪資料來看，橋區(qū)水域波高較小，水域年平均波高僅為0.2m，年內(nèi)約98%的波高小于0.6m；但受臺風(fēng)影響時，會產(chǎn)生大浪。橋區(qū)水域主要受風(fēng)浪影響，風(fēng)浪頻率達98.72%。橋區(qū)1992～1994年各向、各級波高出現(xiàn)頻率統(tǒng)計表單位：（%）表9波級0～0.50.6～0.80.9～1.01.1～1.21.3～1.51.6～2>2.1合計波向N6.466.46NE3.170.020.020.023.23ENE2.940.210.053.20E19.640.50.160.050.020.0220.39ESE10.170.480.050.020.0210.74SE11.040.230.070.050.0511.44SSE2.690.022.71S4.204.2SSW1.091.09SW1.511.51WSW0.750.75W2.620.022.64WNW3.263.26NW20.890.0420.93NNW5.365.36C0.010.01合計97.881.520.30.140.070.050.04100②設(shè)計波要素設(shè)計波要素表10重現(xiàn)期（a.）方位H1%（m）H4%（m）H13%（m）（S）300NE6.245.384.417.95ENE6.565.674.718.23E5.284.533.697.25ESE5.184.443.617.15SE4.824.133.356.94100NE5.744.944.047.57ENE6.235.384.468.04E4.944.233.446.94ESE4.834.133.366.94SE4.483.833.106.6320NE4.934.233.446.94ENE5.524.753.927.46E4.383.753.046.52ESE4.223.612.926.40SE3.993.402.756.28注：計算水位的重現(xiàn)期與波浪相同。⑸橋墩沖刷計算南航道橋橋墩沖刷計算和試驗成果表表11橋墩類型計算條件沖刷前高程(m)一般沖刷(m)局部沖刷(m)河床演變(m)沖刷后高程(m)方法一：公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范D1120年一遇風(fēng)暴潮-11.71.810.464.7-28.66300年一遇風(fēng)暴潮-11.72.911.24.7-30.5D1420年一遇風(fēng)暴潮-11.71.811.854.7-30.05300年一遇風(fēng)暴潮-11.72.912.654.7-31.95方法二：NHI橋墩沖刷評價手冊（美國）D1120年一遇風(fēng)暴潮-11.70.9910.524.7-27.91300年一遇風(fēng)暴潮-11.70.99114.7-28.39D1420年一遇風(fēng)暴潮-11.70.9913.194.7-30.58300年一遇風(fēng)暴潮-11.70.9913.844.7-31.23方法三：橋墩沖刷模型試驗（河口所）D11300年一遇風(fēng)暴潮-11.717.8-29.5D14300年一遇風(fēng)暴潮-11.719.2-30.9注：設(shè)計以橋墩沖刷模型試驗結(jié)果控制。⑹橋前壅水計算橋梁最大壅水高度為0.09m，出現(xiàn)在漲潮時段橋下游近區(qū)。⑺波浪力南航道橋橋墩下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計中波浪力除按交通部部頒《海港水文規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定進行計算外，主要采用模型試驗成果。①設(shè)計波浪標準設(shè)計波要素采用重現(xiàn)期為100年一遇的設(shè)計波高，橫橋向波要素采用NE～ENE向，順橋向采用ESE～SE向（見表10）；計算水位采用相應(yīng)重現(xiàn)期水位，泥面高程考慮橋墩沖刷等因素。②橋墩基礎(chǔ)波浪力計算成果見表12、表13。南航道橋D11號主墩沿波向水平力表12方法水位方向水平力（kN）樁基承臺橋墩規(guī)范計算5.8橫橋向3816205014685.8順橋向113648302280南航道橋D14號主墩沿波向水平力表13方法水位方向水平力（kN）樁基承臺橋墩規(guī)范計算5.8橫橋向11660865017205.8順橋向350968704620⑻動床模型試驗結(jié)果表明，建橋后因水流向通航孔集中而使南航道1km寬水域有所沖刷，不會影響南航道運行安全。6.2工程地質(zhì)南航道橋工程區(qū)段為K64+037.000～K64+615.000。橋位區(qū)段表層為亞砂土，厚度為5.0～5.1m。其下由上至下分布土層如下：②1層亞砂土：飽和，軟塑，厚度4.60～6.70m。③層淤泥質(zhì)亞粘土：飽和，流塑，局部軟塑，厚度24.00～28.10m。④1層淤泥質(zhì)粘土：飽和，流塑，局部軟塑，厚度7.50～13.55m。④2層粘土：飽和，軟塑，厚度5.00～12.9m。⑤1層亞粘土：局部為粘土，飽和，軟塑，土質(zhì)較均勻，厚度4.7m。⑥層亞粘土：飽和，硬塑，局部軟塑，厚度1.00～4.00m。⑦1層亞砂土：飽和，硬塑或密實，厚度12.30～20.30m。⑧11層亞粘土：飽和，軟塑，局部硬塑，厚度1.80～5.50m。⑧12層粘性土：飽和，硬塑，厚度3.00～18.60m。⑧21層粘性土：飽和，軟塑，厚度2.00～14.30m。⑨層中細砂：飽和，密實，厚度2.20～11.70m。⑨夾層亞粘土：飽和，軟塑～硬塑，厚度0.50～8.60m。⑩層粘性土：飽和，硬塑，厚度15.4～18.80m。eq\o\ac(○,11)層粉細砂：飽和，密實，厚度1.70～16.00m。eq\o\ac(○,12)層亞粘土：飽和，硬塑，厚度1.10～3.90m。eq\o\ac(○,13)層粉細砂：飽和，密實，厚度3.50～20.80m。⑩層硬塑粘性土，飽和，土質(zhì)均勻，層位分布穩(wěn)定。是理想的樁基持力層。各層土的力學(xué)性能參數(shù)見表14。南航道橋各土層力學(xué)性能參數(shù)表表14層號巖性地基土容許承載力[σ0]（kPa）鉆孔樁沉樁樁周土極限摩阻力τi（kPa）樁端極限承載力σR（kPa）樁周土極限摩阻力τi（kPa）②1亞砂土1203030③淤泥質(zhì)亞粘土902530④1淤泥質(zhì)粘土852530④2粘土853040⑤1亞粘土1704550⑥粘土、亞粘土2605565⑦1粉砂、亞砂土24565450075⑧11亞粘土、亞砂土2005060⑧12粘性土26060360070⑧21粘性土19055250065⑧22粘性土30060370070⑨細砂、中砂26065600070⑨夾亞粘土2306070⑩⑩粘土、亞粘土39080630090eq\o\ac(○,11)粉細砂260806000100eq\o\ac(○,12)亞粘土、粘土26075600090eq\o\ac(○,13)中細砂30075650090南航道橋工程地質(zhì)勘察有關(guān)成果詳見《杭州灣大橋施工圖設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察總報告》。6.3水文地質(zhì)橋位區(qū)勘探深度范圍內(nèi)的地下水主要為第四系松散巖類孔隙水。按埋深條件可分為潛水、微承壓水及承壓水。潛水：主要分布于海底表層，含水介質(zhì)為亞砂土。微承壓水：主要分布于埋深30m左右的土層中，含水介質(zhì)為亞砂土、粉砂。第一層承壓水：埋深50m左右，含水介質(zhì)為亞砂土、粉細砂。第二層承壓水：埋深80m左右，含水介質(zhì)為中粗砂。根據(jù)海水及淺層地下水分析結(jié)果和《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ064-98）判定：地下水對混凝土無腐蝕性，海水對混凝土具弱腐蝕性。7.設(shè)計要點7.1墩身及基礎(chǔ)設(shè)計D11、D14號墩為過渡墩，其中D11號墩承臺采用水流適應(yīng)性強的圓形分離式承臺，承臺頂面設(shè)計標高為3.0m，底面標高為-1m，承臺直徑均為13.0m，厚度為4.0m，每個承臺下設(shè)4根直徑為2.5m、護筒直徑為2.8m的鉆孔灌注樁，每個過渡墩下共設(shè)8根鉆孔灌注樁，樁基底標高為-102m，樁底位于⑨土層底，D11號基礎(chǔ)平均樁長為101m?？紤]船撞力的作用，D14號墩采用六邊形圓倒角整體式承臺，承臺頂面設(shè)計標高為5.2m，底面標高為0.2m，承臺尺寸為37×21.15m，厚5m，同時為使墩身荷載均勻地傳遞到承臺，改善承臺受力，承臺上每個墩身下部設(shè)置墩座，墩座為圓臺，其上部直徑為11m，下部直徑為16m，厚2.5m。承臺下設(shè)22根直徑為2.5m、護筒直徑為2.8m的鉆孔灌注樁，D14號基礎(chǔ)平均樁長為85m，基樁底標高為-84.8m，樁底進入⑧21土層平均深度為1.8m。為了增強下部構(gòu)造的景觀效果，D11、D14號墩身均采用矩形圓倒角斷面分離式薄壁墩，D11、D14號墩身上部尺寸為6.25m（橫橋向）×4.658m（順橋向），下部尺寸為6.25mm（橫橋向）×4.0m（順橋向），其中D11號墩高為31.762m（主橋側(cè)）、31.396m（引橋側(cè)）；D14號墩高為27.525m為確保承臺及墩身的耐久性，在承臺中及墩身浪濺區(qū)（標高+10.2米以下）使用環(huán)氧涂層鋼筋并根據(jù)試驗使用鋼筋阻銹劑。7.2墩身及基礎(chǔ)計算⑴樁基礎(chǔ)均按摩擦樁設(shè)計，采用“m”法計算。⑵設(shè)計荷載包括：恒載、活載、溫度變化、風(fēng)荷載、支座摩阻力、制動力、流水動壓力、波浪力、船舶撞擊力、地震力等荷載。并根據(jù)規(guī)范要求進行了不同荷載組合計算。⑶風(fēng)荷載：根據(jù)寧波市氣候中心、上海市氣侯中心提供的《氣象觀測及風(fēng)參數(shù)專題研究報告》，橋址區(qū)離地面20m高處100年一遇10分鐘平均最大風(fēng)速即設(shè)計風(fēng)速為42.7m/s。①運營階段與活載組合的風(fēng)荷載，取橋面處可行車的設(shè)計風(fēng)速為30m/s，則相應(yīng)的設(shè)計風(fēng)速為25.0m/s。②運營階段不與活載組合的風(fēng)荷載，按100年一遇10m高度的設(shè)計風(fēng)速39m/s計算。③施工階段的風(fēng)荷載取30年一遇10m高度的設(shè)計風(fēng)速為34.8⑷地震荷載：本橋地震基本烈度為Ⅵ度，設(shè)計時按實測地震動參數(shù)進行驗算。⑸船舶撞擊荷載：根據(jù)本項目《船舶撞擊力及防撞專題研究報告》，主跨規(guī)劃通行3000噸級海輪，主跨南過渡墩設(shè)計船舶撞擊力橫橋向為15.2MN，順橋向為7.6MN；北過渡墩設(shè)計船舶撞擊力橫橋向為2.35MN，順橋向為1.2MN。8.施工要點施工工藝及質(zhì)量檢驗應(yīng)按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041—2000）和《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTJ071—94）實施。8.1樁基施工⑴首先搭設(shè)施工平臺，安裝鋼護筒定位架，并插打鋼護筒。⑵鉆孔采用反循環(huán)鉆機成孔，為加快施工進度，建議采用性能可靠的大直徑鉆機。由于地質(zhì)條件較差，為避免發(fā)生塌孔、縮孔現(xiàn)象，應(yīng)采用高性能優(yōu)質(zhì)泥漿進行鉆孔護壁。泥漿宜采用淡水配制。⑶成孔后進行清孔，孔底沉淀物厚度不大于20cm。成孔后應(yīng)及時吊放鋼筋籠，進行樁身混凝土澆筑，防止長時間浸泡塌孔、泥漿沉淀而降低地基承載力。⑷鉆孔樁中心位置偏差不大于15.0cm，孔徑不小于設(shè)計樁徑，傾斜度不大于樁長的1/150⑸施工時如實際地質(zhì)情況與鉆探資料不一致，應(yīng)按實際地質(zhì)情況修改樁長。采用超聲波檢驗法進行樁基質(zhì)量檢驗。⑹群樁基礎(chǔ)在承臺底面處的群樁重心偏差不得大于5cm。⑺根據(jù)試樁結(jié)果確定樁底壓漿技術(shù)參數(shù)。8.2承臺施工承臺采用鋼套箱施工。⑴首先在岸上或駁船上制作鋼套箱，船運至施工現(xiàn)場，拆除承臺處影響吊箱安裝的施工工作平臺和鋼管樁。⑵在鋼護筒上安裝吊桿支撐牛腿和吊桿