钱江四桥190米跨上部结构设计总说明.doc
《钱江四桥190米跨上部结构设计总说明.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钱江四桥190米跨上部结构设计总说明.doc(9页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、.第四册 190米跨上部结构设计总说明一、设计依据 1、“国家计委关于杭州市钱塘江四桥工程项目建议书的批复”国家发展计划委员会文件 计投资20012520号 2001年11月2、“关于钱塘江四桥工程可行性研究报告的批复”浙江省发展计划委员会文件 浙计投资20025号 2002年01月3、杭州市钱江四桥(复兴大桥)设计合同 2000年11月4、“杭州市城市总体规划”(19962010年) 杭州市规划设计研究院 1998年03月5、“杭州市滨江城分区规划”杭州市规划设计研究院 1998年12月6、“滨江区路网调整规划”杭州市规划设计研究院 1999年12月7、“杭州市复兴立交桥工程施工图设计”98
2、125 杭州市城建设计研究院 1999年03月8、“杭州市轨道交通系统越江线位专项规划研究”杭州市规划设计研究院 2000年04月9、“杭州市钱塘江四桥工程 水域条件分析及模型试验研究”浙江省水利水电河口海岸研究设计院 2001年04月10、“杭州市钱塘江四桥工程 桥墩局部冲刷试验研究”浙江省水利水电河口海岸研究设计院 2001年08月11、“杭州市钱江四桥工程环境影响评价报告”浙江省环境保护科学设计研究院 2001年04月12、“杭州市钱江四桥工程场地地震安全性评价工作报告”浙江省工程地震研究所 2001年04月13、1/500桥位地形图,国家电力公司华东勘测设计研究院 1999年04月14
3、、“杭州市钱江四桥(复兴大桥)详勘,工程地质报告”铁道部大桥工程局勘测设计院 2001年09月15、“杭州市钱塘江四桥工程桥墩地质钻孔弹模试验研究报告”中国科学院武汉岩土力学研究所 2001年08月16、“杭州市钱江四桥(复兴大桥)工程扩初设计”00-C-15 杭州市城建设计研究院 2002年01月17、“关于钱塘江四桥工程初步设计的批复”浙江省发展计划委员会设计文件批复 200222号 2002年01月31日18、“杭州市钱江四桥(复兴大桥)工程 190米跨上部结构调整方案”00-C-15 杭州市城建设计研究院 2002年06月19、“钱江四桥工程结构优化专家会纪要” 杭州市钱江四桥工程建设
4、指挥部 2002年6月18日20、历次专家会议纪要二、主要设计规范1、公路桥涵设计通用规范(JTJ02189)2、公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范(JTJ02385)3、公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ02485)4、公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86) 5、城市桥梁设计准则(CJJ1193)6、城市桥梁设计荷载标准(CJJ7798)7、公路工程技术标准(JT00197)8、公路工程抗震设计规范(JTJ00489)9、城市道路设计规范(CJJ3790)10、城市快速轨道交通工程项目建设标准(试行本)11、铁路桥涵设计基本规范(TB 10002.199)12、铁路桥
5、涵地基和基础设计规范(TB 10002.599)13、铁路桥涵钢筋砼和预应力砼结构设计规范(TB 10002.399)14、铁路桥梁钢结构设计规范(TB 10002.299)15、内河通航标准(GBJ13990)16、杭州市钱江四桥设计补充标准 杭州市城建设计研究院 2001.12其余有关规范及标准见有关分册三、主要技术标准1、设计荷载:汽20,挂100。公交专用道按单线(内侧)汽20设计。人群4.0kN/m2,轻轨按上海明珠线标准。2、设计车速:主桥80km/h3、纵、横坡:纵坡:i4.0%,横坡:i1.5%4、设计洪水位:三百年一遇:9.083m。5、通航标准:国家四级航道,通航净高10米
6、,净宽大于80米,最高通航水位6.123m,通航高度已考虑了涌潮的影响。6、地震烈度;按7度设防7、轻轨:按城市快速轨道交通工程项目建设标准(试行本)确定的正线标准,车辆最大编组数为6节。8、通潮压力:潮向为0度时,桥墩迎流面作用压强平均最大值为45.0Kpa,最大瞬时点压强接近70.0Kpa。9、船撞力:顺桥向1000KN,横向2000KN。10、长钢轨作用力:单线12KN/M。11、轻轨附属荷载:53KN/M。四、190米跨总体设计190米跨径拱轴线形为二次抛物线,矢跨比为1/4,拱肋断面形式为桁架式,拱肋高度为4.5米,宽2.6米,上层桥面以上每一拱肋由4根95cm的钢管组成,钢材采用Q
7、345C钢,管壁厚度四分点以下为24mm,以上为22mm;腹杆采用40cm壁厚为14mm的钢管,上下平联采用50cm壁厚为10mm的钢管,上下平联水平向间距为2.0米。上层桥面以下至拱脚拱肋断面由横哑铃形的上下弦杆通过腹杆连接组成。纵向四根钢管和哑铃形断面内灌注C50混凝土,其余均为空钢管。上层桥面以上设置五道桁架式风撑,风撑弦杆采用90cm=16mm的钢管,腹杆和平联采用40cm=10mm的钢管。另外在上层桥面与拱肋相交位置设置二道钢结构的拱肋横梁。系梁为2500mm2500mm的钢箱断面。系梁在纵向上分为标准段系梁(跨中154米范围内)及拱脚段系梁两类(拱脚起23.95米范围内),其中标准
8、段顶、底板及腹板厚度均为20mm(其中吊杆位置局部范围内顶底板厚度为30mm),拱脚段顶底板及腹板厚度为30mm。为保证系梁的稳定,钢系梁设隔板及纵桥向加劲肋。系梁内张拉预应力以平衡拱肋产生的水平推力。系梁预应力钢束采用外包PE护套的环氧涂层钢绞线成品索,采用标准为ASTMA41690a(270k)的高强度低松驰钢绞线,标准强度为Rby=1860MPa。预应力钢束在钢箱梁内采用圆钢滚轴定位,进入拱脚砼范围内采用预埋弯钢管作为预应力管道。系梁预应力钢束采用可更换系杆锚,预应力束数量在设计中适当留有余地,每根系梁设有16根37j15.24钢绞线,另设两根惫用束。横梁包括下层吊杆横梁,上层吊杆横梁,
9、拱肋横梁,拱上立柱横梁,墩上立柱横梁和端横梁六种。上、下层吊杆横梁均采用钢混凝土叠合梁结构。下层吊杆横梁高16721870mm,工字形截面,上翼板宽800mm,下翼板宽1000mm,腹板厚16mm,制作长度25.9米和25.7米两种,两端与钢系梁预留接头焊接,每根横梁制作重量约21吨。上层吊杆横梁长31.0米,计算跨径29.4米,工字形截面,上翼板宽800mm,下翼板宽1000mm,腹板厚20mm,梁高21002300mm,每片梁重约31吨。拱肋横梁采用钢箱梁结构;拱上立柱横梁采用工字形钢梁结构;墩上立柱横梁(盖梁)采用预应力混凝土结构,混凝土标号为C50;拱上立柱采用钢管混凝土结构,钢管直径
10、为90cm,壁厚=10mm。吊杆布置每层采用可换式双吊杆,纵桥向间距为8米,横桥向吊杆中心距为29.4米。吊杆为工厂生产,现场安装,由强度为1670MPa的高强度镀锌钢丝外包PE套制成。双吊杆在拱肋上成“十”字形布置,在下层纵桥向布置,上层横桥向布置,每一对吊杆分别吊一层桥面。上层吊杆采用2557,下层采用2857。锚具采用镦头锚,吊杆与拱肋采用锚箱连接方案。桥面板除轻轨位置采用宽420cm,厚50cm的空心板外,其余均采用预制形C50钢筋混凝土板和现浇桥面铺装层构成。预制板高50cm,肋宽20cm,翼板厚10cm,边板宽200cm,中板宽175cm。预制板间纵向接缝宽50cm,横向接缝宽有5
11、0cm和15cm两种,接缝混凝土采用补偿收缩混凝土。桥面铺装厚12cm,其中铣削钢纤维混凝土厚8cm,中粒式改性沥青混凝土厚4cm,并将8cm厚现浇钢纤维混凝土计入桥面板的受力截面中。钢横梁与桥面板的横向接缝连成整体,使横梁在承受二期恒载和活载时成为钢混叠合梁。上层桥面系吊杆横梁之间设置小纵梁,纵梁采用63cI热轧工字钢,材质为Q345c。小纵梁共设置6道,设置位置为离中心线分别为250cm、750cm和1250cm处,全桥共用钢材约270吨。五、施工要点1、钢管拱肋制作主桥190米跨径钢拱肋节段制作工艺流程为:加工台座、预拼地胎放样节段胎架架设、弯制台座布置钢管弯制地胎套样检查、调整主弦杆、
12、腹杆组拼单片桁架单片桁架、平联钢管装配形成拱肋节段各节段对接预拼装检查钢结构防腐处理存放。拱肋在进行钢管弯制、胎架定位、竖板装焊、整体连续预拼合格后方可进入防腐处理施工。详细的钢结构制作方法见杭州市钱江四桥工程钢结构制造及验收技术规定。2、钢管拱肋安装(1)试吊缆索吊机在吊装前必须按规定进行试拉和试吊。试吊过程必须认真进行施工组织,试吊实施过程中,要将各方面的试吊记录认真、准确填写,以备正式吊装时使用。试吊程序根据计算吊装重量(吊装节段最大重量)按公路桥涵施工技术规范进行。试吊的目的是为了检查:最大荷载作用下主索跨中、两边段位置、起吊卸载后的垂度;塔架受力变形情况、塔架基础、主地锚的稳定情况,
13、牵引索、起重索运作情况、滑车转动情况,卷扬机运行情况等。施工组织及协调情况。试吊成功后方能进行正式吊装。(2)吊装A、吊装程序和顺序本桥钢拱肋安装程序为:节段资料检查合格后运输钢拱肋到起吊位置、定位双吊点垂直起吊运输就位临时固定扣索安装扣索张拉松吊点调整标高吊装下一节段。钱塘江四桥钢拱肋安装时,采用双肋交错安装施工,并及时安设临时(或永久)横撑(联)及横向缆风增加横向稳定性。B、吊装方法钢拱肋节段采用陆地运输时,使用大吨位平板车运输到主塔架前的起吊位置,车辆顺拱肋纵轴线停好,等待起吊。钢拱肋定位之后,两个吊点放下,将待起吊的钢拱肋用钢丝绳捆绑,钢丝绳与钢拱肋接触处垫上橡胶或麻布之类的柔软物,避
14、免钢丝绳刮伤钢拱肋表面。捆绑钢拱肋还应注意尽量使节段起吊时重心稳定,钢拱肋平稳起吊,而且始终使对接端低于另一端。钢拱肋节段起吊到一定的安全高度后,运输到拱肋对接的相应位置,同时垂直提升(或放下)到对接接头就位,校调对接接头直至达到精度要求,再通过法兰螺栓连接固定,同时将扣索收紧,逐步调整相对位置,调整好标高轴线,然后逐渐松吊点,张拉扣索,使钢拱肋逐步转换为扣挂体系,使扣挂好的钢拱肋完全符合设计要求。(3)扣挂体系扣挂体系由每一吊装节段的钢绞线扣索、拱肋扣点支撑结构、扣索在扣塔上转向结构、吊装节段侧向风缆索和扣索锚固张拉端结构共同组成。本桥扣索采用15.2mm钢绞线,锚固端用P型挤压锚具,设置于
15、吊装的钢拱肋节段端头附近的扣点结构,钢铰线通过扣塔索鞍转向后进入后地锚张拉端,或锚于190米跨的两个主墩上,在后地锚的张拉端上也使用P型挤压锚具,并使用千斤顶张拉调整索力,通过起重索的放松和扣索千斤顶张拉收紧,实现拱肋安装由缆索起重绳垂直力到扣索钢铰线扣挂受力的转换。扣索下料长度的计算按:理论长度+富余长度下料长度,本桥扣索富余长度取30m35m。拱肋节段扣挂系统的受力按平面杆系结构进行计算,同时使用几种不同的电算程序计算、复核,确保计算结果无误,并力求计算时各种边界条件尽量合理、接近实际状况,本桥扣索安全系数2.0。(4)拱肋轴线、标高的调节拱肋轴线、标高是吊装拱肋的控制指标,是一个复杂的控
16、制过程。在整个吊装过程中,测量技术人员进行跟踪观测,使用扣挂系统调整标高和横向侧风缆对轴线进行调整。风缆的锚固设置墩台顶上下游两侧的万能杆件桁架外端,锚固端与手拉葫芦连接,并通过手拉葫芦进行调控拱肋轴线。扣索调整是为了使拱肋标高符合设计要求,调整方法:吊装第一段,扣索收紧并张拉,使张拉力等于第一段扣索力计算结果,吊装第二段之前,根据第二段对第一段的作用力计算第一段的预抬量。预抬量计算方法:扣索调整量的目标函数是安装的标高,以实际张拉力与计算值为校核进行计算。经计算、校核后进行第一段扣索的张拉、收紧并到达预抬标高。用同样方法吊装其它节段。扣索收紧、张拉的同时,测量小组对整个过程进行跟踪观测,以检
17、验计算结果是否符合实际情况,并将观测数据反馈到指挥台,使吊装节段准确、快速完成对接就位。(5)钢拱肋接头处理钢拱肋接头采用内法兰接头,主拱吊装时,先用螺栓拼接,调号拱轴线,焊接法兰盘周边,再焊贴对接套管。法兰盘尺寸应准确,内圆需进行机械加工,以确保内衬管能准确插入定位,拼装焊接接头各构件时,应先安装螺栓再进行组拼。钢拱肋就位后,逐步调整相对位置,调整好标高轴线,进行对接试拼,检查拱肋钢管的间隙和错边情况。如果不满足错边和间隙要求,应进行钢管校圆,重新打磨做好焊接坡口。钢拱肋由于制作时的焊接收缩和温度影响,可能存在钢管拱肋接头的间隙问题。这个问题的处理方法一般在钢拱肋制作时就要考虑,即以合拢温度
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钱江四桥 190 跨上 结构设计 说明