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1、湛 江 海 湾 大 桥 主 桥 及 水 中 引 桥 施 工 图 设 计 说 明8一、设计依据1广东省交通厅粤交基函2002852号文关于印发湛江海湾大桥及连接线一期工程初步设计审查意见的函2广东省建设厅粤建设函2002403号文关于湛江海湾大桥及连接线一期工程初步设计的批复3广东省交通集团有限公司会议纪要（六十一）4广东湛江海湾大桥主桥勘测设计合同书二、设计范围K21+245K23+785共2540m范围，包括主桥及水中东西引桥。三、技术标准1道路等级：一级公路兼顾城市快速道路2计算行车速度：80km/h3设计荷载：汽车超20级；挂车1204设计车道：双向四车道；远期考虑六车道划线5桥梁宽度：
2、主桥28.5m；引桥25.5m6桥面横坡：2.0%7最大纵坡：3.0%8设计洪水频率：1/3009通航水位：最高通航水位+4.382m（1956年黄海高程基准，下同）10通航净空：通航净高不小于48m，净宽不小于400m11设计风速：45.1m/s（10m高10分钟百年一遇平均最大风速）12地震裂度：地震基本烈度7度，按8度设防四、设计规范和标准（1） 行业标准公路工程技术标准（JTJ001-97）公路路线设计规范（JTJ011-94）公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）公路桥涵
3、钢结构木结构设计规范（JTJ025-86）公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）公路斜拉桥设计规范（试行）（JTJ027-96）城市道路设计规范（CJJ37-90）城市桥梁设计准则（CJJ11-93）民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）电气装置安装工程施工及验收规范（GB50254-96GB50259-96）电力工程电缆设计规范（GB50217-94）城市道路照明设计标准（CJJ45-91）电气装置安装工程接地装置施工及验收规范（GB50169-92）公路桥位勘察设计规范（JTJ062-91）（2） 参考规范及资料BS5400钢桥、混凝土桥及结合桥（英国）AASHTO美国公路桥梁设
4、计规范1994（美国）本州四国联络桥抗风设计准则1976（日本）道路桥耐风设计便览1991（日本）海港工程钢结构防腐蚀技术规定（JTJ230-89）海港工程混凝土结构防腐蚀技术规定（JTJ275-2000）公路桥梁抗风设计指南（人民交通出版社）五、设计基本资料（一）地质概况桥址区为第四系地层所覆盖，基岩埋深达250米。根据钻孔揭露，上部为全新统海积相（Q4m）地层：岩性为灰、深灰色淤泥、粘土、亚粘土，局部为浅灰白色中砂、粗砂，含有机质、腐殖质，厚0.7036.40米，平行不整合于湛江组之上。下部为下更新统湛江组河口三角州相（Q4mc）地层：主要由灰、浅灰、灰白色粘土、亚粘土夹中砂、粗砂层组成，
5、局部粘土、亚粘土与中砂、粗砂呈不等厚互层状。其顶板高程为-10.94 -23.40米，总体上东高西低，在W5W9段形成一凹槽，高程-27.64 -39.84米。土的设计参数推荐值地 层单 位分 层代 号岩 土名 称容许承载力0 （KPa）钻孔桩桩周土极限摩阻力i（KPa）全新统Q 4m1淤泥5512粘土350503粘土75154粗砂200605中砂15040下更新统湛江组Q 1Zmc1亚粘土400802粘土400803粗砂5501004中砂45060（二）桥渡冲刷海床冲刷后的高程（m）墩号293536414244454647484950515556585965一般冲刷-8.46-16.41-1
6、8.83-20.43-20.43-20.43-14.57-14.57-14.57-9.00-6.96局部冲刷-10.37-18.37-22.33-23.3324.23-26.53-23.63-17.32-16.10-10.85-8.73 （三）气温年平均气温：23.1月平均最高气温：28.9（7月份）月平均最低气温：15.6（1月份）历年极端最高气温：38.1历年极端最低气温：2.8六、设计要点（一）主桥及水中引桥总体布置1平面布置：主桥及水中引桥均位于直线上，两岸桥轴线控制点独立坐标分别为东岸DQ1（X=2351799.407,Y=37440647.944），西岸DQ2（X=2350494.
7、947,Y=37438529.717）。2纵断面布置：从主通航孔中心K22+565往东3%纵坡长1300m，其余为2.35%纵坡；往西3%纵坡长1300m，其余为2.36%纵坡，变坡点处均设竖曲线3桥式布置：由东至西共划分为三个部分（1）水中东引桥全长900米，为（950+950）米等跨预应力砼连续箱梁（2）主桥全长840米，为（60+120+480+120+60）米混合梁斜拉桥（3）水中西引桥全长800米，为（850+850）米等跨预应力砼连续箱梁（二）下部结构及基础设计1主塔墩（47、48号墩）基础采用31根2.5m钻孔摩擦桩基础，桩尖高程分别为-106及-102米。承台厚6.5m，承台顶
8、高程+4.5m，承台平面为尖端型，端部倒圆。承台顶设置分离式塔座。承台四周设置柔性吸能防船撞装置，该装置由专题研究设计。同时，为了加强桥梁自身的抗船撞能力，桩身埋入承台0.6m，桩身顶部沿着钢护筒外周边均匀焊接56根32锚固筋伸入承台内，且钢护筒顶部切割成条状亦伸入承台内，以加强钢护筒与承台的连接。钢护筒上部壁厚为20mm，下部壁厚为16mm。23646及4958号墩采用分离式空心墩及分离式基础。单幅墩基础为4根1.8m钻孔摩擦桩，承台平面尺寸8.68.6m，四周倒圆，承台厚3m，承台顶高程+1.5m，单幅空心墩墩身壁厚均为0.5m，其中46及49号墩平截面尺寸为43米；45及50号墩平截面尺
9、寸为43.6米；3644及5158号墩平截面尺寸为42.8米。为了防止边孔小型船只的偶然撞击，46及49号墩在墩底5m高范围内的墩身采用实心段，护筒顶周边加焊锚固筋伸入承台，钢护筒壁厚采用16mm。32735及5966号墩亦采用分离式空心墩及分离式基础。单幅墩基础为4根1.5m钻孔摩擦桩，承台平面尺寸77m，四周倒圆，承台厚2.5m，承台顶高程+1.5m，单幅空心墩墩身平截面尺寸为42.3米，壁厚0.5米。（三）主桥上部结构及主塔设计1结构布置湛江海湾大桥主桥为主跨480m钢与砼混合梁斜拉桥，索面空间，桥跨组成为60+120+480+120+60米，全长840m，整个主桥布置在半径R=1400
10、6.299m的竖曲线上。大桥主梁为钢与砼混合梁，砼梁设在两侧边跨，每侧砼梁长61.4m，其余均为钢箱梁。钢箱梁上斜拉索索距16m，砼梁上斜拉索索距为8m。主塔采用曲线形火炬状钢梁砼结构，塔高155.1m。2支承条件斜拉桥45、50号边墩墩顶，46、49号辅助墩墩顶，47、48号主塔墩顶均设置竖向支承纵向大位移活动支座，除两边墩墩顶各有一单向活动支座处，其余均为双向活动支座。为了抵抗纵桥向地震作用，在主塔横梁顶主梁底设有STU抗震装置，一端固定在梁上，一端固定在横梁顶的垫石上。为了抵抗横桥向地震作用，在边墩、辅助墩顶均设有横向抗震挡块，挡块与墩顶垫石对应表面均设置一块不锈复合钢板，以利伸缩滑移。
11、在主塔墩塔柱侧与钢主梁交叉处设有横向水平限位支座。3主塔设计主塔为大半径曲线火炬状钢筋砼结构，单箱单室截面，采用50号砼，塔底高程为+4.5m，塔顶高程为+159.61m，自桥面以上塔高103m。整个主塔由下塔柱、横梁、中塔柱、锚固区及塔尖等部分组成。横梁以上塔柱成曲线形，内外曲线均为曲率相同的圆曲线，圆心分别位于相应曲线顶端的平面内，这样处理，实现塔柱截面尺寸的逐渐变化，适应结构内力的需要。曲线形的两塔柱在顶端微合，中间以弧形板连接。上、下圆弧均与塔柱内侧曲线相切。为了承受中、下塔柱反向在横梁内产生的拉力，在横梁内配置了68根19-j 15.24mm预应力钢绞线。斜拉索锚固在主塔锚固区塔柱内
12、壁的锯齿块上，为了克服斜拉索的水平分力在锚固区塔柱截面内产生拉力，在锚固区截面四周布置了直径32mm预应力粗钢筋。为了提高主塔在海洋环境下的抗腐蚀能力，在主塔下塔柱浪溅区内，直径32mm主筋采用环氧涂层钢筋。另外主塔内所有临时及永久性钢构件均应经过镀锌或涂锌处理，锌层厚度不小于120m。4预应力砼主梁设计主桥两侧边跨均为61.4m长的预应力砼箱梁，单箱三室结构、结构外形与钢箱梁保持一致，桥面宽28.5m，梁高3m。截面顶板和内腹板厚均为0.25m，外腹板与风嘴相结合，形成实体结构，可满足斜拉索锚固的需要，底板标准截面厚0.22m。在两墩顶附近区段，截面有所加厚。斜拉索在梁上采用锯齿块锚固，索距
13、8m。在两斜拉索及其之间均设一道腹板厚0.3m的横梁，横梁间距4m。主梁纵向布置7股j 15.24mm钢绞线索和通长的直径32mm预应力粗钢筋，其中直径32mm预应力粗钢筋为施工用索，配合砼的浇筑逐段张拉、锚固。在砼梁与钢箱梁结合段，配有连接用的直径32mm预应力粗钢筋。横梁均配置j 15.24mm钢绞线，根据横梁受力差异，不同横梁预应力钢绞线的数量、规格和排列有所不同。5斜拉索设计本桥斜拉索为空间双索面扇形布置，采用j 15.24低松驰高强度环氧涂层钢绞线索，R，钢绞线外用HDPE粗保护套。两索面在桥面的横向间距为27.7m，斜拉索在纵桥向钢梁上索距为16m，在边跨砼梁段上索距为8m。全桥共
14、有斜拉索112根，8种规格，分别为55-j 15.24，48-j 15.24，43-j 15.24，37-j15.24、34-j15.24、27-j15.24、22-j15.24、19-j15.24。6钢箱梁设计主桥的钢箱梁长716.4米，位于14006.299米半径的竖曲线上。钢梁的两端分别与伸过46号墩和49号墩1.8米的混凝土箱梁通过结合段连接。钢箱梁顶面宽28.5米，设2%的桥面横坡，底部为半径72.5米的圆弧，两侧配有风嘴，桥梁中线处梁高3.0米，呈流线型闭合式横截面，能减小该地区强大的风荷载阻力。斜拉索在钢梁上的索距是16米，斜拉索在钢梁上的锚固采用锚拉板结构形式。钢箱梁顶面钢板厚14毫米，在其下顺桥向焊有6毫米厚，间隔600毫米的U型纵肋，穿越横桥向3.2米间距的横隔板，组成正交异性结构的钢桥面板。箱梁底板厚12毫米，以间隔800毫米的U型肋加固。箱梁纵向设有两道厚24毫米的外腹板，间距为27.7米，其上与斜拉索下锚点的锚拉板焊连。在两外腹板间设置了两道内腹板，间距9.8米，除内力较大的区段及分段连接处为实腹板，其余为空腹式结构。横隔板的设计与纵向内腹板相仿，除两端因剪力较大为实腹结构，中间部分采用空腹式结构，锚点处的横梁为局部传力构件，作了适当的加强。但支点及首对索的横梁有其特殊性，仍为实腹结构。结合段的钢箱梁套
