苏通大桥简介(全)(38页).doc

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1、-苏通大桥简介(全)-第 35 页目 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

2、377.3 接线工程路线走向37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

3、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

4、。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

5、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

6、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

7、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；

8、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2-1 ( 表中高程为85国家高程系统 )。表2-1 跨江大桥设计水

9、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）4.30m. 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10-4，专用航道桥整体年撞损频率取 505-1粗砂密实-500100475-2细砂密实-25050366-1粗砂密实-45080 506-2细砂密实30055 506-1中砂密实42060 507细砂密实30055428-1粗砂密实500100 508-2粗砂密实30050 508-2粗砂密

10、实30055 508-3亚粘土软塑27050 508-1粗砂密实500100 508-2粉砂密实22050 508-1粗砂密实500100 50Q29亚粘土硬塑35070 509粘土硬塑40080 5010粉砂密实23050 5011粘土硬塑34065 5012亚砂土流塑1904512粉砂密实2305012细砂密实3005513亚粘土硬塑4108514粉砂密实2305014细砂密实30055Q115粗砂密实500100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902094亚粘土流塑1103010

11、4淤泥质亚粘土夹粉砂流塑1103538Q35-2粉砂密实18045455-2细砂密实25050456-1砾砂密实500100377中砂密实30050 507粉砂密实20045 508-1砾砂密实550110 508-2细砂密实30055 508-1中砂密实45060 508-2细砂密实30055 50Q29粘土硬塑380704010细砂密实30055 5011粘土硬塑3406512粉砂密实2305012细砂密实3005513亚粘土硬塑4507513亚粘土硬塑2505014细砂密实30055Q115粗砂密实50010015细砂密实3005515粗砂密实50010016细砂密实3305516粗砂密

12、实5001003.6 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3-8。 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

13、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3-3）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

14、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3-9 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%10%2%50年63%310%792%图3-3 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3-103-12。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NNo.2No.3平均NNo.2No.3平均100年2%北主墩0.1910.129270.126南主墩0.205850.2010.1300.1270.127100年10%北主墩0.

15、1370.092南主墩410.093表3-11 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NNo.2No.3平均NNo.2No.3平均50年2%0.1690.11650年10%0.11800.079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%北引桥南引桥50年2%北引桥5南引桥4. 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

16、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4-1。常熟南通洪季上行航道辅助航道

17、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

18、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：顶板宽：35.4m（不含风嘴）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

19、在主梁腹板外侧，并与其焊成一体，构造见图4-4。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

20、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。 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1148.1mm。桩基为131根钻孔桩，采用梅花形布置，构造见图4-8。图4-8 主塔基础一般构造2) 防撞

21、方案采用浮箱式消能缓冲防撞装置，钢结构制成，沿基础四周呈环形布置。主墩消能缓冲装置的构造示意见图4-9。图4-9 防撞消能缓冲装置构造示意图4.3 施工方案4.3.1 主梁索塔区梁段分为五段，利用1500t大型浮吊在支架上安装；两辅助跨梁段也利用该浮吊大块件吊装（约50m长）；其余标准节段利用桥面吊机对称悬臂拼装，施工示意见图4-10。图4-10 主梁安装示意为降低施工风险，提高抗风能力，施工过程中拟采用以下措施：1) 设置临时墩为减小悬臂施工长度，控制主梁悬臂上下摆动，降低施工难度，在边跨设置了一个临时墩。2) 使用调质阻尼器为减少主跨钢梁在各种风速条件下的振动，可在长悬臂的最前端安装调质阻

22、尼器（见图4-11）。图4-11 长悬臂施工时的调质阻尼器3) 使用临时抗风缆在中跨施工到一定长度后，如遇大风、台风时，需安装临时抗风缆。4) 力争边跨早日合龙通过改进钢箱梁连接方式、优化上部结构安装工艺等方法，加快施工进度，争取早日边跨合龙，提高结构整体刚度，增强抗风险能力。5) 合理安排工期在工期安排上应尽量避免在大风季节，尤其是台风季节进行长悬臂施工，合理规避风险。4.3.2 索塔 下塔柱采用支架配合爬模分节段现浇施工，并在塔平面内设竖向、横向支撑；横梁采用支架法，分两次现浇混凝土施工；中塔柱采用爬模分节段现浇混凝土施工，并在每隔一定距离设塔平面内的横向、竖向支撑；上塔柱一边安装钢锚箱一

23、边采用爬模分节段现浇混凝土施工。图4-12为索塔施工主要流程示意。图4-12 索塔施工流程示意 4.3.3 索塔基础根据现场条件可先进行钻孔桩施工，再利用群桩搭设套箱施工承台。由于主墩承台标高较低，套箱内抽水浇筑承台时套箱内外水头差将较大，故采用双层套箱并设置多层临时支撑，随着承台的分层浇筑，临时支撑分层拆除；钢套箱可在防撞挡墙完成后拆除。钻孔桩施工的难点在于防止坍孔和大直径桩的水下混凝土浇注。桥位区覆盖层厚，且以砂层为主，护筒的埋置深度有限，泥浆的制备和使用技术是保证成孔的关键，使用反循环钻进配合不分散低固相泥浆比较经济，可以保证大直径桩的成孔质量。施工中主要应解决好水上混凝土的供应问题，准

24、备足够数量的水上搅拌站，确保浇注时间内混凝土的连续供应，精心组织，严格检查，保证质量；同时应注意控制水化热和养护，以改善混凝土质量。图4-13为索塔基础施工主要流程示意。插打临时钢管桩利用钢管桩形成施工平台插打护筒，钻孔桩施工利用群桩形成平台，插打外围临时定位桩平台上拼装钢套箱，套箱与钻孔桩及定位桩临时连接套箱下水就位，浇注封底混凝土套箱内抽水，分层浇筑承台安装防撞设施浇筑防撞挡墙图4-13 桩基础施工流程5专用航道桥桥型及结构方案5.1 总体设计.1 地理位置及桥型方案专用航道桥位于主航道桥南侧的夹槽内，两航道中心距离约，夹槽宽约400 m，底标高约- m（常水位水深约11 m），夹槽外沙洲

25、标高约-1.5 m左右。供进出常熟港的船只使用。根据专用航道桥的具体特点，控制其桥型方案的主要因素是： 主跨必须满足一个22039m单孔双航道通航净空标准要求； 由于主航道桥与专用航道桥距离较近，且中间无起伏的地形间隔， 如何衬托雄伟壮观的主桥，并充分显现自身的景观效果，将是专用航道桥方案选择要考虑的重要内容； 由于主航道桥与专用航道桥距离较近，根据专用航道的通航净空高度要求，专用航道桥将是全桥纵断设计关键控制点。 所选择的桥型及结构方案，还必须充分考虑结构安全可靠、技术经济合理、施工方案可行和耐久性。专用航道桥最终选用的方案为预应力混凝土连续刚构方案。.2 总体布置采用140+268+140

26、=548 m三跨预应力混凝土连续刚构桥，横桥向分幅布置，箱梁采用变高度单箱单室直腹板截面。图5-1主梁横断面图5.2 结构设计.1 上部(1) 主梁细部结构尺寸箱梁顶板宽16.5 m，底板7.5 m；根部梁高14.6 m，跨中4.0 m，梁底变化曲线采用1.6次抛物线，曲线方程为；顶板厚度0.28 m；腹板厚度0.450.60.75 m；底板厚度根部跨中1.6m0.32m；主墩位置主梁横隔板在横向将两幅桥相连。(2) 预应力的布置（采用三向预应力结构）a纵向预应力束：顶板束采用15-22和15-12，直接锚固和下弯相结合（即部分锚在腹板内，以克服主拉应力）；中跨与边跨的底板合拢束采用15-15；另外，为了克服桥面板的温差效应，在边跨靠近端部的顶板内，设置了15-12的顶板束。b. 横向预应力束：采用15-3，单端交错张拉。 c. 竖向预应力束：采