1、说 明3一、 设计依据1、xx市交通局与中交第二公路勘察设计研究院签定的“xx汉江公路大桥勘察设计合同”。2、湖北省发展计划委员会“鄂计投资20001097号”文：“关于xx汉江公路大桥工程初步设计的批复”。3、湖北省交通厅“鄂交函2000116号”文：“关于xx汉江公路大桥初步设计的批复意见的函”。4、武汉地质工程勘察院“xx汉江公路大桥施工图设计阶段工程地质勘察报告”和冶金工业部武汉勘察研究院“补充工程地质勘察报告书”。二、 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混凝土桥涵设计规范（JTJ02385）3、 公路斜拉桥设计规范（试行）（JTJ0272、96）4、 公路工程抗震设计规范（JTJ00489）5、 公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）三、 技术标准1、 设计荷载：汽车超20级，挂车120。2、 桥面宽度：23m（不含布索区宽度），双向四车道，不设人行道。3、 桥面横坡：双向2%。4、 地震烈度：基本烈度6度，按7度采取设防措施。5、 通航：设计最高通航水位35.01 m（10年一遇），主通航孔按单孔通航考虑，双线净宽140m，通航净高10m。6、 船舶撞击力：按三级内河航道取值，顺桥向400KN，横桥向550KN。四、 主要材料1、 混凝土主梁采用55号混凝土。2、 斜拉索斜拉索采用直径j15.24，单股外包PE的不镀锌钢3、绞线。钢绞线标准强度1860Mpa，弹性模量不小于1.95105Mpa。拉索两端采用VSL SSI 2000系列锚具，塔端用张拉式锚具，梁端用固定式锚具。PE斜拉索钢绞线、锚具、外套管的技术指标应按xx汉江公路大桥招标文件第二卷技术规范有关内容执行。3、 预应力体系公称直径为15.24mm，低松弛预应力钢绞线，标准强度1860Mpa，张拉控制应力为0.75Rby=1395Mpa，弹性模量1.95105Mpa，技术标准应符合ASTM A41687a 270级的规定。主梁纵向预应力采用j15.2419钢绞线束；桥面板采用直径32精轧螺纹钢筋，标准强度Rby=750Mpa，弹性模量Ey=2.01054、Mpa，张拉控制应力为0.9Rby=675Mpa，YGM锚固体系。横梁预应力采用j15.2419和j15.245两种规格的钢绞线束，按YM锚固体系的技术标准进行。4、 钢材钢板、型钢除注明外，均为A3钢，其技术标准必须符合GB70088的规定，选用的焊接材料应符合GB98176的要求，并与所采用的钢材材质和强度相适应。五、 设计要点1、 总体布置主桥为50+82+180米三跨一联独塔双索面斜拉桥。2、 主梁断面形式：主梁的基本断面形式是边主梁，断面全宽25.6m，节段基本长度为8m，边肋基本宽度1.8m，横隔板的基本间距是8m；在边跨辅助墩附近至锚跨实心段，由于结构受力的要求及平衡悬浇的需要，5、节段长度变化为6m，边肋宽度加宽至4.0m，横隔板的间距也相应调整为6m；主梁顶板厚0.30m，设双向2%横坡，主梁的基本梁高是1.9m（对应于横向宽度25.6m的位置）。主塔与主梁连接处采用固结。横梁均设有预应力钢绞线束。主梁每节段在单根边主梁内各配置3根19股的钢绞线，在桥面板内配有32根L32的精轧螺纹钢筋，主梁各合拢段内配置上、下缘合拢束。3、 斜拉索斜拉索采用直径j15.24，单股外包PE的不镀锌钢绞线。设计斜拉索为单股钢绞线张拉锚固，因此每根斜拉索钢绞线的股数按实际需要取用。主塔布有20对空间索，主跨斜拉索在梁上的索距为8m，边跨随着节段长度的变化，索距相应变化为6m，锚跨实心段上6、索距为3.2m。斜拉索采用658620等27种规格。斜拉索锚具采用661622等六种规格。4、 伸缩缝xx岸和天门岸分别设SSFB-240、SSFB-320mm伸缩缝。5、 支座在16、17、19号墩顶设有盆式橡胶支座，其中17号墩顶为拉压支座。6、 施工挂篮本设计采用前支点挂篮，用于主塔两侧梁段主梁的悬臂浇筑，空挂篮控制重量为160t。边跨施工到边主梁加宽段后，挂篮长度应根据实际节段长度进行改装。7、 合拢段及合拢顺序本桥在50m、180m跨径设有2个合拢段，合拢段长度均为2.5m。根据结构受力特点，本桥设计的合拢顺序为：先合拢50m跨，再合拢480m跨。六、 结构分析1、 顺桥向整体静力计7、算按平面杆系有限元原理，采用同济大学编桥梁结构线性、非线性设计分析综合程序（Bap程序）进行计算，按施工工序分析了施工各阶段及运营阶段的应力和变形情况，计算中计入了恒载、活载、混凝土收缩徐变、预应力、温度变化、风载、汽车制动力、支座沉降、船撞力、施工荷载等荷载，同时考虑了斜拉索的非线性以及梁塔中轴力对变形的二次力效应。其中温度变化包括体系升温180C，体系降温200C，上下缘温差50C，塔两侧温差50C，索梁温差100C。支座不均匀沉降主塔墩、边墩均按2cm考虑。2、 横梁计算采用SUPER SAP93空间分析程序中的三维八节点实体单元，全桥共选取五个区段（主跨跨中、主跨跨端附近、边跨边主梁加8、宽段、锚跨实心段、塔根部）进行应力分析，分析中考虑了预应力效应、斜拉索的弹性支撑作用，活载考虑了多列车的折减系数，施工阶段按施工工序进行了空间分析，确定了d1d8,e1e20号横梁预应力束的张拉顺序为浇筑本节段时先张拉中间2束（N1、N3号钢束），另1束（N2号钢束）滞后一节段张拉；d9d14、d0、e0号横梁预应力束的张拉顺序为浇筑本节段时N1、N2、N3号钢束一起张拉；xx岸实体段梁预应力束在50m跨合拢后一次张拉；天门岸端横梁和e21号横梁预应力束在180m跨合拢后一次张拉。3、 局部应力分析对主梁斜拉索锚固区、桥面板、纵向预应力钢束齿板、边主梁变宽段等部位采用SUPER SAP93空间9、分析程序中的三维八节点实体单元，进行了局部应力分析。4、 动力分析采用“三梁式”模型，用SUPER SAP93空间分析程序对施工阶段最大双悬臂状态、最大单悬臂状态以及成桥阶段分别进行了动力特性、空气动力稳定性、限幅震动振幅等方面的计算。桥址处地震烈度为6度，本桥按7度对成桥阶段用反应谱理论计算了地震产生的结构内力，计算表明，地震荷载不控制设计。七、 施工要点1、本桥有关施工工艺及质量检验，除本设计图中有要求的外，其余均应按公路桥涵施工技术规范（JTJ04189）及公路工程质量检验评定标准（JTJ0712000）的有关规定执行，并从严控制。2、主梁采用55号混凝土，其水泥、骨料和砂及其它成分均应10、尽可能采用同一厂家、同一品牌或同一料场，以求质量均衡、稳定、外观色调一致。各施工缝（包括封锚处）应认真凿毛、整修、清洗，混凝土应震捣密实，外观平整、颜色一致。封锚区必要时采用补偿混凝土。3、混凝土必须达到80%设计强度后才能施加预应力，混凝土的取样及养生条件应和现场浇筑的混凝土相符，所有预应力钢束严格按设计图中所规定的张拉顺序、对称张拉的原则进行张拉。预应力钢束张拉均要求张拉吨位与引伸量双控制，以张拉吨位为主，以引伸量校核为辅。同一张拉截面中钢束的断丝率不得大于1%。横梁横桥向扁锚锚固钢束应采用整体张拉设备一次张拉完成。4、主梁1号梁段、1619号梁段、40号梁段采用支架现浇，在支架安装完毕后11、应按设计荷载进行预压。5、主梁315号梁段、2038号梁段采用前支点挂篮悬浇，挂篮承载力320t，前支点空挂篮控制重量160t（包括模板和其它施工荷载），其中中支点距已浇梁段前沿0.5m，作用225t垂直向下的力，后锚点距中支点的距离为8m，作用65t垂直向上的力。施工采用的前支点挂篮应尽量满足上述要求。6、在主梁双悬臂浇筑施工中，梁段混凝土的浇注、钢束的张拉、挂篮和机具的移动等，均应遵循对称、均衡、同步进行的原则，平常梁面上应尽量少堆放材料和施工机具，并注意悬臂两端对称堆放。每个梁段各个工序应有监控、监测，确保施工质量和安全。在特殊情况下两侧不平衡重只允许偏差10t（节段自身不平衡重除外）。12、7、主梁2号梁段、39号梁段为合拢段，均采用吊架施工，吊架重按60t考虑。先合拢50m跨（2号梁段），再合拢180m跨（39号梁段）。合拢段混凝土浇注采用预压重法，即预先在合拢段主塔端加水箱按合拢段混凝土重量的一半注水压重，待浇注混凝土时边浇边放水。合拢段刚性连接待压重水灌完后再施焊。为尽量减少温度的影响（设计合拢温度为15200C），要求焊接合拢段刚性连接、浇注合拢段混凝土应尽量在设计合拢温度时进行，并尽快浇注合拢段混凝土。由于在混凝土浇注及养护过程中，合拢段刚性连接为承力构件，因此必须确保其稳定可靠及其与主梁两端预埋件的焊接质量。8、主梁施工时，该梁段内横梁应与主梁同时浇注，并严格控制断面尺寸。9、预应力钢束锚固齿板应与主梁同时浇筑，以保证齿板与主梁的良好结合。对齿板上的锚具，压浆后应浇筑混凝土封锚。10、桥塔顺桥向及横桥向对称的斜拉索应同步张拉。斜拉索各阶段的张拉力、主梁预拱度、立模标高等在施工控制计算中给出。11、斜拉索减振措施：在斜拉索两端的索导管入口处各设一个粘弹性高阻尼合成橡胶减振胶圈。斜拉索橡胶减振胶圈和防护罩由供货的斜拉索锚具厂配套组装供应。也可考虑采用其它可靠的减振措施。12、主梁施工时，注意根据相关图纸预埋伸缩缝、支座、护栏、泄水管等有关预埋件。