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1、S8-1 28说 明一、概述太仓塘又名娄江，原名昆山塘，是连接苏州、昆山、太仓三市的重要水上通道。该河航道等级为V级，通航净宽38m，净高5.0m，最高通航水位1.83m（85高程基准）。太仓塘特大桥桥位服从本项目路线总体走向，路线于省道S324与清水港交叉处南侧跨越太仓塘，桥位处水流速缓慢、来往货运船只、船队多。桥位处水面宽约130米，路线与太仓塘航道基本正交。二、遵循的技术标准、规范（一）主要技术指标1、设 计 荷 载 ：汽车超20级，挂车1202、桥面宽度组成：主孔桥面宽度为：3.0m(非机动车道) +2.5m(系杆及吊杆空间)+0.5m（防撞护栏）+12.0m(行车道)+0.5m（双黄
2、线）+12.0m(行车道) +0.5m（防撞护栏）+2.5m(系杆及吊杆空间)3.0m(非机动车道) =36.5m。边孔桥面从主墩顶面36.5m宽向边墩过渡到31.5m标准宽。标准断面宽度组成为：20.2m(栏杆)+2.8m(非机动车道)0.50m（护栏）+12.00m（行车道）+0.52m(双黄线)。3、主桥桥梁跨径组成：30+110+30m4、桥面横坡： 2%5、桥面铺装：10 cm厚沥青混凝土铺装+10cm混凝土现浇层。6、设计洪水频率：1/100。7、地 震 烈 度 ：地震基本烈度为度。8、最高通航水位 ：1.83m。9、通 航 等 级 ：级。通航净空：385.0m。（二）采用规范1、
3、公路工程技术标准(JTJ 00197)2、公路桥涵设计通用规范(JTJ 02189)3、公路砖石混凝土桥涵设计规范(JTJ 02285)4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ 02385)5、公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 02485)6、公路工程抗震设计规范(JTJ 00489)7、钢管混凝土结构设计与施工规范(JCJ 0189、CECS28:90)8、公路桥涵施工技术规范(JTJ 0412000)9、公路桥位勘测设计规范(试行)(JTJ 06291)10、钢结构工程施工及验收规范(GB 5020595)11、钢结构设计规范(GBJ 1788)12、桥梁用结构钢(GB/T
4、7142000)13、网架结构设计与施工规定(JGJ 780)14、建筑钢结构焊接规程(JGJ 8191)15、低合金高强度结构钢(GB /T159194)16、碳素结构钢(GB70088)17、海港工程钢结构防腐技术规定(JTJ230-89)18、钢结构、管道涂装技术规程(YB/T 9256-96)19、钢筋焊接及验收规程(JGJ18-96)三、桥址区工程地质条件桥址处浅层为亚粘土、粘土，夹有薄层淤泥，一般为软塑流塑，工程性能差。中部一般为亚砂土、亚粘土，下层为亚粘土、粉细砂。各土层工程性质一般，压缩性较高。地下水位一般对混凝土无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。根据公路工程抗震设计规范（JTJ0
5、04-89）规定，桥址处属类场地土。四、主要材料（一）混凝土边拱肋 50号混凝土横梁、拱肋、横撑 Q345C，Q235C钢材槽形板 50号混凝土铰缝 50号混凝土10cm现浇层 40号混凝土主墩拱座及系梁 50号混凝土主墩承台 40号混凝土主墩基桩 25号混凝土过渡墩墩身 40号混凝土过渡墩系梁、承台、基桩 25号混凝土（二）钢材1、系杆、钢横梁内体外预应力采用环氧喷涂无粘结钢绞线成品索，标准强度Rby=1860Mpa，弹性模量Ey=1.95105Mpa；端横梁、主墩系梁采用的预应力钢绞线均应符合美国标准ASTM A416-97规定的270级高强低松弛钢绞线。单根钢绞线直径为j15.24mm，
6、标准强度Rby=1860Mpa，弹性模量Ey=1.95105Mpa；吊杆拉索采用新型低应力防腐拉索PES（FD）773，钢束面积为28.09cm2，Rby=1670MPa。2、主拱肋钢管、横撑及横梁所采用的Q345C钢应符合（GB/T1591-94）的要求，所采用的Q235C钢及型钢均应符合（GB70079）的要求。各种钢材凡需要焊接者，均应满足可焊性要求。3、普通钢筋：应符合GB 149991和GB 1301391的规定，直径12mm者,均采用级(20MnSi)热轧螺纹钢筋；直径12mm者，采用级(A3)光圆钢筋。钢筋的力学性能必须符合GB1499-91的规定。4、锚具：锚具采用OVM系列群
7、锚及其配套设备，管道成孔采用钢波纹管，吊杆锚具采用OVMDSK可调式锚具（特殊设计），系杆锚具均采用OVMXGK1527可调式锚具，钢横梁内体外索锚具均采用OVMDSK1510可调式锚具。5、砂石及工程用水的质量应符合公路桥涵施工技术规范的要求。（三）其它材料1、桥梁支座：横梁底、立柱侧面支座采用球形钢支座；肋间横梁顶面支座采用四氟滑板橡胶支座；过渡墩设置GPZ（）系列盆式支座。支座性能应符合交通部行业标准。2、桥面伸缩缝：采用SSF80B型伸缩缝。3、桥面防水层：10cm现浇桥面层混凝土顶面三涂FYT2型防水涂装。4、防腐、防锈材料：采用质量过关、使用年限较长的重防腐体系（环氧富锌底漆环氧云
8、铁中间层丙烯酸聚氨脂面漆）。五、设计要点(一) 桥型及构造特点1、主桥桥型为三跨自锚中承式空间曲线钢管混凝土拱桥，主拱肋和边拱肋均向桥轴中心线倾斜，倾角均为76，主拱肋为钢管混凝土、边拱肋为钢筋混凝土箱形断面。该桥型能充分发挥混凝土材料的抗压强度，用平行钢绞线拉索作为系杆拉至两边跨拱顶（相当于边孔拱顶推力），以此平衡主墩的水平力。主拱肋采用空间曲线形式，以增强结构自身的稳定性和抗震性，从美观方面也取得了良好的效果。主拱圈的矢跨比为7/27.5，拱轴系数为1.06。边跨拱肋轴线经过优化后，最终为折线型。（1）主拱肋每肋为4根650钢管混凝土构件，钢管壁厚12mm。四个钢管组成平行四边形断面，用缀
9、板(每弦间)，缀条(两弦间)连接，平联缀条钢板厚度12mm。在拱脚至拱脚以上10m范围内全截面均填充50号混凝土，并掺入微膨胀剂，使其成为实心截面。主拱肋采用等高度(h=2.7m)、等宽度(B=1.68m)截面，跨中两主肋中心处间距为19.12m，拱脚处两主拱肋中心处中心距为33.082m，主拱肋间共设5道横撑，其中两边为K型横撑，每道横撑为空钢管构成的单片桁梁。横撑钢管直径为50cm，腹杆钢管直径为27.3cm，壁厚均为10mm。横撑最大吊装重量为7.3t。主拱肋采用预制吊装施工，每片拱肋分五段预制，每段长度约为25米，重约30 t，安装时要求两肋齐头并进，对称拼装。每段拱肋拼装完成后，及时
10、安装相应横撑。空管吊装合龙后，精确测定各控制点标高，使其与设计值相符后即封拱脚 ，完成两铰拱至无铰拱的过渡。并依设计图中所示的加载程序依次灌注缀板、管内、拱脚混凝土。主拱肋钢管内灌注混凝土，腹杆和横撑钢管内不灌注混凝土。（2）边拱肋为钢筋混凝土结构，半波外形，为适应其平面内的宽度变化，将边拱肋作成等宽变高平行四边形箱型截面，其截面傾角与主拱相同。（3）系杆作为连接主跨、边跨的纽带，在桥面与拱肋相交处，分别与桥轴线相平行，并置于横梁之上。在边跨拱肋端部将系杆拉索分别进行平弯及竖弯后，锚固在边跨端横梁外侧。本桥系杆为了避免与主拱肋、边拱肋相交使其结构受力复杂化，采用热挤PE平行钢绞线拉索，以适应平
11、面内的弯曲变化。其锚固顺序与拱肋吊装施工加载顺序相对应，系杆拉索需按编号进行张拉锚固。成桥后，系杆连同其保护箱一同隐藏于桥面板的实心板之内，成为永久保护。全桥系杆拉索共由12孔2715.24mm的预应力钢绞线组成。柔性系杆还有利于解除因其与拱肋刚接而产生的受力复杂化，使桥面及拱圈受力明确，构造处理简单化。系杆锚具均采用OVMXG15 27型锚具。（4）横梁、边拱肋横撑及主墩系梁吊杆处横梁，为预制箱型预应力钢结构构件，其外形尺寸为112cm227.5cm，腹板厚为16 mm，顶、底板厚度为25mm。横梁内设置预应力筋，预制时一次张拉到设计吨位。边跨立柱上横梁在G4、G8、G28、G32号横梁底面
12、两端不设水平牛腿，G2G3、G33G34号横梁及端横梁与边拱肋浇于一体，G5G7、 G29 G31横梁设水平推力牛腿，并在牛腿处设水平推力支座。（5）立柱拱肋上立柱均为倾斜设置，立柱内侧斜角与所在拱肋斜角一致，立柱为钢筋混凝土构件，断面尺寸为100cm120cm(根部)。高度由32cm变化至309.3cm。（6）吊杆为PE镀锌高强平行钢丝束组成，工厂化制作。锚具采用OVMDSK可调试锚具，分别将平行钢丝束锚固于主拱肋的上缀板及横梁的下端，并以横梁的下端作为标高调整端。吊杆拉索外径为8.2cm，其面积为28.09cm2，由73根镀锌平行钢丝组成，全桥采用同一型号。（7）桥面系 行车道板：为预制钢
13、筋混凝土槽形板，全桥共有17种类型的槽形板。 系杆实心板：专为系杆处连接、防护、协调而设，为钢筋混凝土构件，采用预制和现浇相结合的施工方法，先预制8cm厚钢筋混凝土底板，吊运就位，利用临时吊点辅助加劲。在此底板上，连同系杆一同浇成实心混凝土矩形板。在与主拱肋交接处为异形块，施工时，应注意异形块与拱肋的隔绝(主拱肋的周边与槽形板都是脱离的)，不得有粘连现象。（8）护栏：桥面外侧、非机动车内侧设不锈钢轻型护栏，内侧设组合式护栏。（9）桥面铺装：采用10cm厚沥青混凝土。（10）伸缩缝除主桥的两端设置伸缩缝外，主拱肋与桥面相交处也设置了伸缩缝。2、下部构造每个拱座设置左、右两个承台，承台厚度为3m，
14、平面尺寸为14.8m14.8m。承台顶面设四棱台拱座，高度为5.5m。左右两个承台由断面为3m 3.5m的箱型系梁相连，箱型断面腹板厚度为50cm，顶底板厚度为60cm。为了克服拱脚产生的横向推力，采用系梁内设置预应力钢束，并且锚于拱座及承台外侧面。基础采用群桩，每个承台底由16根150cm的钻孔灌注桩组成，一个桥墩共有32根基桩，每根基桩预埋3根检测管。过渡墩采用矩形柱式墩，断面尺寸为150cm150cm。基础采用双排桩，桩径为1.2m。过渡墩承台为哑铃形，厚度为2.0m。 (二) 结构分析主桥结构分析采用拱桥空间分析软件JYZ按有限元法进行了拱轴系数优化，优化中考虑了轴向弹性压缩、弯曲变形等所有的弹性压缩变形，优化后主拱圈的合理拱轴系数m=1.06，并用Super SAP软件进行了对照计算。同时完成了主拱肋在各施工阶段的受力分析。主桥整体受力分析同时采用GQJS、Super SAP进行了静载和活载计算。稳定分析采用Super SAP中的空间杆系结构的几何刚度法进行，并用JYZ中采用的稳定函数法进行比较计算，两者结果吻合良好。地震力分析以度区抗震要求，按照公路抗震设计规范中的反应谱理论求得各质点的地震力，再把各质点的地震力作为外载加于空间结构上计算出结构各部件在地震力作用下的三维内力。对横梁、系梁、立柱等局部构件采用GQJX及Super
