七都大桥水中栈桥平台设计及施工方案.doc

七都大桥水中栈桥、平台设计及施工方案 一、工程概况 1、工程简介 七都大桥是跨越瓯江南汊连接温州和七都岛的主要通道。温州方向跨越江滨路与学院东路相接，七都方向与纬二路相接。中铁十局集团承建第2合同段，起点K4+016（20号墩），终点桩号为K5+137，与纬二路相接，本合同段主桥长1.121km。其主要工程分布情况为：主桥68+3×120+68m五跨预应力变截面连续箱梁桥，4×45m+5×45m移动模架造桥，4×20m+4×20m+3×20m现浇等高度连续箱梁；以及A匝道16×20米，B匝道9×20米现浇箱梁。下部构造为桩接承台，主桥部分基础为Ф200cm钻孔桩，引桥为Ф180cm钻孔桩，匝道桥为Ф150cm钻孔桩。 2、地形、地貌 根据钻探揭露，结合原位测试与室内土试成果，七都大桥桥址区地基土在勘察深度范围内可划分为10个工程地层。依次为填土、粘土、淤泥、含淤泥中细砂、中粗砂、粘土、卵石、圆砾混粘性土、卵石。 3、气候、水文 场区属亚热带海洋型季风气候，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，全年无严寒酷暑，多年平均气温19.7℃，多年平均降水量为1700mm，降雨主要集中在5～6月的梅雨和7～9月的台风季节。温州为我国东南沿海台风的主要登陆点之一，多年台风统计频率2.4次/年，瞬时最大风力达12级以上，瞬时风速可达40m/s，定时最大风速达25m/s。 七都大桥跨越瓯江南汊，两岸陆域地貌单元属河口冲海积平原区，地形相对平坦，地面高程2.0～4.5m；桥位处江面宽约1300m。瓯江口属强感潮双向河口，潮流属不规则半日型潮，平均高潮位2.712m，平均低潮位-1.798m。 4、栈桥里程桩号 根据主桥跨瓯江的里程桩号，本栈桥设计里程桩号为K4+006-K4+597，设计总长为591米。 二、总体设计方案 1、设计通行能力 根据本栈桥的使用特点和设计意图，结合主桥施工需要，确定设计最大荷载为40吨的砼罐车，轴距2.5米，其主要荷载形式为：单位KN，cm 2、设计思路 本栈桥设计思路是先根据栈桥荷载计算出栈桥各部位材料型号，再通过对各种材料所受到的设计荷载和恒载进行验算，如发现不满足，则重新布设并验算，直至满足设计要求。 3、基本桥型布置 栈桥全长591米，设计为每跨15米（五节贝雷），共计40跨，桥面宽4米，全桥分为五联，分布情况为每联八跨。浅水位置栈桥基础采用Ф630*8mm钢管桩，24#-25#为深水位置，基础采用Ф800*10mm钢管桩, 桩距为3.7m；钢管桩横担为双拼I36b工字钢，长6.0m;贝雷上桥面系采用正交异性板，尺寸为3.78米*4米，桥面钢板为8mm。贝雷梁截面尺寸为3.0m×1.5m，其分布尺寸分别为45cm+112.5cm+112.5cm+45cm,共计五排。贝雷内剪刀撑用［10槽钢，外剪刀撑采用［10槽钢，钢管桩连接系采用［20槽钢。护栏采用Ф50×5钢管。在深水区的钢管桩作哑铃式连接套筒。 本栈桥所在区域地质结构复杂，风、浪、潮、流等荷载具有较强的随机性且难以确定，水流对桩周土体的冲刷严重，台风、潮汛等灾害性气候时有发生，栈桥处于恶劣的自然环境之中。 三、设计资料 1、基本资料 表1：瓯江水中墩江底标高 墩位 20# 21# 22# 23# 24# 25# 26# 27# 标高 -2.522 -2.002 -2.402 -6.882 -10.782 -11.602 -1.334 +3.4 钢管桩桩顶标高设计为+5米，考虑水流冲刷线为5米。 表2：钢管桩的桩长为：（经过试算确定） 墩位 20# 21# 22# 23# 24# 25# 26# 27# 桩长 24.522 24.502 24.402 28.882 32.782 33.602 23.334 18.6 计算长度 20 20 22 26 33 35 23 19 数量 6 14 18 12 14 16 4 2 设计栈桥顶面高程+7米，高于正常潮水位。 2、设计图纸 设计图纸见后附图。 四、材料数量表（见后附表） 五、设计验算 5.1贝雷梁稳定验算 本栈桥为多跨连续超静定结构，为简化计算，采取一跨静定结构为计算依据，这样对于整个结构是安全的。 考虑1.29的动载系数，其最大弯矩为1664KNM,最大剪力为480KN。 由《公路施工手册—桥涵》中可查得，对贝雷梁这种连续结构由外荷载产生的最大弯矩：单排单层为788.2KNM,最大剪力：单排单层为245.2KN。本栈桥设计为五排单层，五排单层结构承受的最大弯矩为788.2×5=3941KNM，最大剪力245.2×5=1226KN。 Mmax=1664 KNM 3941KNM Qmax=480KN1226KN 故贝雷梁满足强度要求。 5.2桩基竖向承载力计算 本栈桥设计桩长见第2页表二 基本设计原则为入