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苏通长江公路大桥跨江大桥工程初步设计情况总体介绍苏通长江公路大桥设计项目组2020/2/231．设计依据和范围2．总体设计原则3．主要设计过程4．设计规范和主要设计标准5．桥型及结构方案研究、比选情况6．初步设计主要结论提纲2020/2/23设计单位与业主签订的设计合同国家主管部门对工可报告的审查、批复意见部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》工程可行性研究报告国家和交通部现行有关标准、规范、导则、规程、办法等上级主管部门批准的有关文件等1.1设计依据1．设计依据和范围2020/2/23桥位：东线桥位项目：跨江大桥工程包括主航道桥、专用航道桥、引桥和大桥景观工程，全长8210.1m两岸接线工程、交通工程、接线范围景观工程等勘察设计工作由业主另行专项安排1.2设计范围1．设计依据和范围2020/2/23汇总设计文件跨江大桥工程设计文件两岸接线工程设计文件交通工程及沿线设施设计文件1.3设计文件组成苏通大桥项目的全部初步设计文件组成：其中汇总设计文件、两岸接线工程设计文件、交通工程及沿线设施设计文件三部分另行编制，详见有关设计文件。1．设计依据和范围2020/2/23第一册总说明第二册总体设计第三册主航道桥第一分册七跨连续钢箱梁斜拉桥方案第二分册五跨连续混合梁斜拉桥方案第四册专用航道桥第一分册预应力混凝土连续刚构桥方案第二分册钢连续梁桥方案1.3设计文件组成苏通大桥跨江大桥工程部分的初步设计文件组成如下：1．设计依据和范围2020/2/23第五册引桥第六册大桥景观设计第七册设计概算第一分册说明、全桥总概算汇总表第二分册主航道桥设计概算第三分册专用航道桥设计概算第四分册引桥设计概算附件1.3设计文件组成1．设计依据和范围2020/2/23认真遵守工程建设基本原则力求做到“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”立足国内，充分借鉴和应用国内外桥梁建设的先进技术和宝贵经验深入摸清建设条件，掌握可靠的基础资料认真抓紧、抓好科研工作重大方案，深入论证、全面比选、精心设计积极处理好与相关行业的关系2．总体设计原则2020/2/23江苏省于2001年9月～12月组织了初步设计招标工作。以中交公路规划设计院为主体单位、江苏省交通规划设计院和同济大学建筑设计研究院为参加单位、并联合丹麦COWI公司为咨询单位的设计联合体中标。初步设计工作于2002年2月底全面启动，设计联合体成立了紧密型的设计队伍“苏通大桥长江公路设计项目组”，并集中开展现场设计。3.主要设计过程2020/2/23根据初步设计文件编制要求和本项目的具体特点，将初步设计工作划分为三个主要工作阶段进行。总体设计阶段：确定全桥平纵横布置结构设计及中间成果阶段深化完善及初步设计文件编制阶段到目前为止，已完成总体设计阶段、结构设计及中间成果阶段两个阶段的主要工作，目前正在进行中间成果的咨询审查。随后，设计将进入深化完善及初步设计文件编制阶段。3.主要设计过程2020/2/23《公路工程技术标准》(JTJ001-1997)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-1989)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-1985)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-1985)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-1986)《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-1989)《公路斜拉桥设计规范（试行）》(JTJ027-1996)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ027-2000)4.设计规范及主要技术标准4.1设计规范设计遵守的主要规范2020/2/23《公路路线设计规范》(JTJ011-1994)《公路环境保护设计规范》(JTJ/T006-1998)《公路勘测规范》(JTJ061-1999)《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-1998)《桥梁用结构钢》(GB/T714-2000)《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-1998)《斜拉索热挤聚乙烯拉索技术条件》(JT/T6-94)《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ074-1994)4.设计规范及主要技术标准4.1设计规范设计遵守的主要规范2020/2/23《钢桥、混凝土桥及结合桥》(英国标准学会，BS54001978-82版)《道路桥示方书.同解说》(日本道路协会，平成8年12月)《钢床版设计要领.同解说》(日本本四国联络公团，1989)《上部构造设计基准.同解说》(日本本四国联络公团，1989)《美国公路桥梁设计规范》(AASHTO，1994)4.设计规范及主要技术标准4.1设计规范设计参考的主要规范2020/2/23《德国道路和人行钢桥设计与施工标准》(DINI8809)《铁路桥涵设计规范》(TBJ2-96)《海港水文规范》(JTJ213)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)《公路桥梁抗风设计指南》《公路桥梁抗风设计规范》(征求意见稿)4.设计规范及主要技术标准4.1设计规范设计参考的主要规范2020/2/23公路等级：平原微丘区全封闭双向六车道高速公路计算行车速度：100km／h车辆荷载等级：汽车－超20级，挂车－120桥梁标准宽度：主航道桥、专用航道桥、引桥34.0m纵坡：≤3%横坡：2％4.设计规范及主要技术标准4.2主要技术标准2020/2/23接线路基标准横断面300753x37532575753x3753257535002%4%2%4%1:1.51:1.5土肩肩路硬肩肩路行道车路中路带带缘隔央分带缘行道车肩肩土路硬肩肩路35003503x375503502%3x37575300752%50接线桥梁标准横断面紧急停车带护栏车道行央缘带带隔分路中缘带路车行道急带停车紧护栏3x37534003x375503502%护栏车带停急紧跨江大桥标准横断面带路缘7575200道行车隔带中分央带路缘2%道行车50350护栏车带紧停急4.设计规范及主要技术标准4.2主要技术标准2020/2/23平、纵曲线半径：平曲线极限最小半径650m平曲线一般最小半径1000m不设超高最小半径5500m缓和曲线最小半径100m一般最小凸形竖曲线半径17000m极限最小凸形竖曲线半径11000m一般最小凹形竖曲线半径6000m极限最小凸形竖曲线半径4000m4.设计规范及主要技术标准4.2主要技术标准2020/2/23地震基本烈度：Ⅵ度设计洪水频率：主航道桥、专用航道桥、引桥1/300跨江大桥设计水位(高程为85国家高程系统)：4.设计规范及主要技术标准4.2主要技术标准300年一遇设计洪水位（m）20年一遇最高设计通航水位（m）98％保证率最低设计通航水位（m）5.294.30-1.462020/2/23通航净空尺度和通航孔数量：按交通部批准的标准执行4.设计规范及主要技术标准4.2主要技术标准通航孔名称航道类型代表船型通航净空尺度（m）通航孔数量净宽净高主通航孔单孔双航道5万吨级集装箱船（3800TEU）8916214.8万吨级远期大型散货船驳船队辅助通航孔单孔单航道9000吨级上行散货船驳船队220242专用通航孔单孔双航道7000吨级散杂船220391洪季上行孔单孔单航道1000吨级江轮70151南通常熟2020/2/234.设计规范及主要技术标准4.2主要技术标准通航孔桥墩平行于航道中心线(MN)垂直于航道中心线(MN)船首高度(m)通航水位以上荷载高度(m)通航水位以下荷载高度(m)主桥南边跨近塔辅助墩22.011.022.09.812.2远塔辅助墩13.426.7122.09.812.2过渡墩12.06.05.01.53.5主通航孔南墩127.263.622.09.812.2北墩131.165.5522.09.812.2主桥北边跨近塔辅助墩40.620.322.09.812.2远塔辅助墩13.26.622.09.812.2过渡墩11.85.95.01.53.5主航道桥采用的船舶撞击力标准2020/2/23船舶撞击力标准：经船舶撞击力标准专题研究，主航道桥、专用航道桥、引桥分别采用不同的船舶撞击力标准。4.设计规范及主要技术标准4.2主要技术标准通航孔桥墩平行于航道中心线(MN)垂直于航道中心线(MN)船首高度(m)通航水位以上荷载高度(m)通航水位以下荷载高度(m)专用通航孔南墩49.8224.9114.36.57.8北墩41.1620.5814.36.57.8专用航道桥采用的船舶撞击力标准2020/2/234.设计规范及主要技术标准4.2主要技术标准通航孔桥墩平行于航道中心线(MN)垂直于航道中心线(MN)船首高度(m)通航水位以上荷载高度(m)通航水位以下荷载高度(m)北引桥近主桥第一墩10.25.15.01.53.5近主桥第二墩7.03.55.01.53.5其它非通航孔墩2.331.165中引桥近主桥第一墩9.74.855.01.53.5近主桥第二墩4.02.05.01.53.5其它非通航孔墩2.331.165南引桥非通航孔墩2.331.165引桥采用的船舶撞击力标准2020/2/2327820441001001001088278100241615104534532126151018812018812016418209696650650164主跨1088m的双塔斜拉桥方案主跨650m的三塔斜拉桥方案主跨1510m的悬索桥方案主跨1510m的斜拉—悬索协作体系桥方案5．桥型及结构方案研究、比选情况5.1主航道桥桥型方案工程可行性研究阶段经综合比较并结合各方专家意见，推荐采用主跨1088m的双塔钢箱梁斜拉桥方案。2020/2/23初步设计阶段又对主跨1088m的双塔斜拉桥和主跨1510m、主跨2010m的悬索桥桥型方案进行了研究、比较。研究认为，苏通大桥采用双塔斜拉桥方案比较合适。为集中力量做好斜拉桥方案的各项具体方案比选工作和科研工作，在进行了斜拉桥和悬索桥两种大的方案比选的基础上，只对斜拉桥中可能采用的几种方案，如：钢箱梁斜拉桥、钢混斜拉桥、部分叠合梁斜拉桥等方案进行研究。5．桥型及结构方案研究、比选情况5.1主航道桥桥型方案2020/2/23七跨连续钢箱梁斜拉桥方案根据上述比较结果和实船通航实验分析结论，初步设计阶段将七跨连续桥跨布置调整为：100+100+300+1088+300+100+100m钢箱梁斜拉桥方案常熟南通300001088001000010000300001000010000洪季上行航道辅助航道备用辅助航道主航道5．桥型及结构方案研究、比选情况5.1主航道桥桥型方案2020/2/23五跨连续钢箱梁斜拉桥方案五跨连续钢箱梁斜拉桥方案桥跨布置：157+312+1088+312+157m10880031200157003120015700常熟南通洪季上行航道辅助航道备用辅助航道主航道5．桥型及结构方案研究、比选情况5.1主航道桥桥型方案钢箱梁斜拉桥方案研究表明，七跨连续钢箱梁方案虽然总造价稍高，但结构受力合理、视觉效果好。综合比较，钢箱梁斜拉桥方案采用七跨连续为好。2020/2/23五跨混合梁斜拉桥方案桥跨布置：110+300+1088+300+110m108800砼梁1100030000砼梁3000011000钢梁常熟南通洪季上行航道辅助航道备用辅助航道主航道边中跨比例为0.377，混凝土梁段长度120米，设置在辅助跨混凝土梁段可以平衡主跨荷载，提高结构刚度，克服支点负反力5．桥型及结构方案研究、比选情况5.1主航道桥桥型方案混合梁斜拉桥方案2020/2/23设计中对七跨连续混合梁方案的可行性并进行了分析。可以看出，在现有跨径布置下，七跨混合梁斜拉桥方案结构受力不合理。Δg=390kN/m满足主梁弯矩的索力使索塔存在非常大的恒载弯矩满足索塔弯矩的索力使混凝土梁存在非常大的恒载弯矩3001001001088/2740kN/m250kN/m200kN/m七跨混合梁斜拉桥跨径布置和主梁的每延米重量5．桥型及结构方案研究、比选情况5.1主航道桥桥型方案混合梁斜拉桥方案采用五跨布置，不论是从结构受力还是从经济性考虑均是合适的，对七跨方案不再做