朝天門主橋上部結構施工方案

2021-12-23 15:36:15 字數 4727 閱讀 6661

本方案是根據2023年10月召開的重慶朝天門長江大橋主橋上部結構施工方案專家研討會確定的基本原則,結合工程設計的特點和現場的實際情況,在充分徵求相關各單位意見的基礎上制定的。編制的主要依據有:

1、朝天門長江大橋主橋上部結構施工方案研討會會議紀要(2023年10月25日);

2、朝天門長江大橋施工對航道的影響專家諮詢會議紀要(2023年10月21日);

3、《朝天門長江大橋主墩墩身施圖工》;

4、《朝天門長江大橋主橋上部鋼桁架招標圖》;

5、《朝天門長江大橋工程地質詳勘報告》;

6、《公路橋涵施工技術規範》(jtj041-2000);

7、《鐵路橋涵施工技術規範》(tb10203-2002 j162-2002);

8、《河港工程設計規範》;

9、《公路橋涵鋼結構以木結構設計規範》(jtg d60-2004);

10、其他相關資料。

朝天門大橋主橋上部結構設計為:190m+552m+190m的三跨連續中承式鋼桁系杆拱橋,雙層橋面,上層為雙向六車道和兩側行人路,橋面總寬36m,下層中間為雙線城市軌道交通,兩側各預留乙個7m寬的汽車車行道。

兩片拱肋間距為29m,拱頂至中間支點高度為142m,拱肋下弦線形採用二次拋物線,矢高128m,矢跨比1/4.3125;拱肋上弦部分線形也採用二次拋物線,與邊跨上弦之間採用r=700m的反向圓曲線進行過渡。主桁採用變高度的「n」行桁式,鋼桁拱肋跨中桁高為14m,中間支點處桁高73.

13m(其中拱肋加勁弦高40.65m),邊支點處桁高為11.83m。

全橋採用變節間布置,共有12m、14m、16m三種節間形式,邊跨節間布置為8×12m+14m+5×16m,中跨節間布置為5×16m+2×14m+28×12m+2×14m+5×16m。全橋布置有上下兩層系杆,間距11.83m,上層採用「h」斷面鋼結構系杆,下層採用「王」斷面鋼結構系杆+體外預應力索,鋼結構系杆端部與拱肋下弦節點相連線,下層體外預應力索錨固於節點端部,如圖2.

1所示:

主桁結構材質採用q420qd和q370qd,橋面系和聯結系採用q345qd,型鋼採用16mn(q345)。

吊桿橫向間距與桁寬相同為29m,縱向間距與主桁節間布置相同,吊桿採用兩根φ7-109絲的高強平行鋼絲束。上層橋面採用正交異性鋼橋面板,板厚14mm,採用「u」形閉口肋,縱向每3m設定一道橫隔板,橫向布置6道縱樑,在主桁節點處設定一道橫樑。下層橋面兩側採用正交異性鋼橋面板,板厚14mm,採用「u」形閉口肋,縱向每3m設定一道橫隔板,橫向每側布置2道縱樑,在主桁節點處設定一道橫樑。

下層橋面中間採用縱、橫樑體系,其橫樑與兩側鋼橋面板橫樑共為一體,共設定兩組輕軌縱樑,中心間距為4.2m,每兩片縱樑通過平聯和橫樑連為一體。

圖2.1 主橋上部結構立面布置圖

拱肋上弦在中跨設定平面縱向聯結系,拱肋下弦及加勁弦均設定平面縱向聯結系,下層橋面下部設定平面縱向聯結系,中間支點和邊支點在主桁間均布置橋門架。

主桁以拼裝式節點為主,中間支承節點等少部分特殊節點採用整體節點,所有鋼構件均採用工廠焊接製造,除鋼橋面板和「u」形縱肋採用現場焊接外,其餘全部構件均採用高強度螺栓連線,其中主桁採用m30高強度螺栓,聯結系、行車系採用m24高強度螺栓,節點編號如圖2.2所示:

圖2.2 1/2主橋上部節點編號圖

縱向支承體系布置為北岸側主墩設定固定鉸支座,其餘各墩均設定活動鉸支座。主墩橫向均設定固定支座,支座上、下座板之間留有一定間隙,可滿足橫向溫度作用下位移的要求,交界墩設定活動支座,邊支點下橫樑中心設定兩個橫向限位支座。

橋位區所經區域行政區劃分屬重慶市江北區、南岸區所轄。橋區內雖道路縱橫,但等級低、路面狹窄。橋位區交通位置見圖2.2.1。

圖2.2.1 橋位區交通位置圖

沿線屬**帶溼潤氣候,具冬暖春早、雨量充沛、夜雨多、空氣濕度大、雲霧多、日照偏少等特點。

1)氣象

根據重慶市氣象局2023年~2023年間的氣象觀測資料,調查區內的氣象特徵具有空氣濕潤,春早夏長、冬暖多霧、秋雨連綿的特點,年無霜期349天左右。

2)氣溫

多年平均氣溫18.3℃,月平均最高氣溫是8月為28.5℃,月平均最低氣溫在1月為7.3℃,極端最高氣溫42.2℃,極端最低氣溫-1.8℃。

3)降水量

多年平均降水量1082.6mm左右,降雨多集中在5~9月,日最大降雨量192.9mm,日降雨量大於25mm以上的大暴雨日數佔全年降雨日數的62%左右,小時最大降雨量可達62.

1mm。

4)濕度

多年平均相對濕度79%左右,絕對濕度17.7 mb左右,最熱月份相對濕度70%左右,最冷月份相對濕度81%左右。

5)風全年主導風向為北,頻率13%左右,夏季主導風向為北西,頻率10%左右,年平均風速為1.3m/s左右,最大風速為26.7m/s。

橋區為長江水系。線路範圍內除長江外,無其它溪、河,線路橫跨長江,江水自南向北流。

橋區所在長江寸灘斷面各頻率水位為:

年一遇洪水位183.13m(黃海高程,以下同);

年一遇洪水位185.63m ;

年一遇洪水位187.53m ;

年一遇洪水位189.83m ;

年一遇洪水位191.43m 。

橋區所在長江寸灘段常年洪水位為184.32m,常年枯水位為157.80m。

全年變化規律為:一般2、3月為最低水位,7、8、9月為最大洪水期,上年11月至次年4月為枯水期。洪水時最大表面流速為4.

07m/s。

大橋處於重慶港港區,兩岸分布有較多的碼頭泊位及船廠,通航環境較複雜。橋址區河道常年寬在300m左右,除去兩岸船泊區域,實際航寬約240m。

據長江上游水文局資料,朝天門長江大橋所在河段在三峽水庫建成後一般仍接近天然河道特徵,河道基本維持現狀。

橋位區處於長江河流侵蝕地貌。該段長江由南向北流,河谷走向與地質構造線走向近於一致。地貌為壯年期河谷地貌,河床縱、橫向坡角約2~3,河谷形態呈不對稱「u」形,從河谷橫斷面可劃分出5種微地貌單元。

1)左岸岸坡

線路里程k0+738.40~920.00,寬度約180 m,地面高程170~256m。

岸坡坡度角25~28,岩層傾角21~27,岩層傾角與坡角基本相同,岩層傾向與坡向基本一致。地表未發現河流沖積物,僅少量填築土覆蓋,斜坡穩定。

2)左岸河漫灘

線路里程k0+920.00~k1+150.00,寬度約230 m,地面高程162~191m,河漫灘坡度角約5。

地表河流沖積物為細砂土,分布厚度變化較大,厚度0.60 m~6.80 m,下伏沙溪廟組泥岩、砂質泥岩,岩層傾角20。

3)河床

線路里程k1+150.00~720.00,寬度約570m,河床面高程141~161m,河床橫斷面坡度角1~3,岩層傾角18,河床河流沖積物少量分布,河床基岩大部分裸露。

4)右岸河漫灘

右岸河漫灘:右岸河漫灘狹窄,線路里程k1+720.00~k1+820.00,寬度約100m,地面高程161~172 m,地面坡角7~15。岩層穩定,無不良地質現象。

5)右岸岸坡

右岸岸坡為侵蝕性階地,階地前沿為砂岩陡坎,坎高約20m,岩層傾向與坡向近於一致,岩層傾角6~23,坡角60~68,坡高12~14m。竅角沱所在的平緩地段為長江河谷的ⅱ級侵蝕階地,寬度約370~450m,階地地勢平坦,地面坡角約5~8,傾向江心,由於受江水沖刷及後期人類工程活動,在階地沿線未見河流沖積物堆積。

重慶朝天門長江大橋工程位於解放碑向斜,大橋沿線走向19,與大橋軸線走向夾角約66,通過地段與構造線直交或大角度斜交,橋軸線橫穿解放碑向斜軸部,向斜軸線位於長江河床中部偏右岸一側。左岸為向斜西翼,岩層傾向114~116∠21~27;右岸為向斜東翼,岩層傾向265~305∠6~23。朝天門長江大橋主橋和引橋,均布設於長江河段兩岸河谷岸坡及河床一帶。

地質構造簡單,橋位區未發現斷層通過。

大橋橋址區**基本烈度為vi度。

經地面調查和鑽探揭露,橋位區沿線出露地層為侏羅系中統沙溪廟組沉積岩層和第四系全新統鬆散土層。沿線表層主要為填築土(q4me),厚0.2~5.

3m,南濱路最厚達12.80m;沖積層砂土,厚0.60~6.

82m;下伏基岩為侏羅系中統沙溪廟組陸相沉積岩層。根據岩土特性可劃分為填築土、低液限粘土、砂土、砂岩、砂質泥岩、泥岩和泥質砂岩。

1)土層

① 第四系全新統填築土層(q4me)

該層主要分布於長江右岸濱江路及其以南地段,長江左岸零星分布,厚度變化較大,鑽探揭露厚度0.20m~12.80m,底界標高261.

18m-165.17m,結構稍密~中密,堆填時間5~15年。南濱路填築土經過了分層碾壓,結構密實,堆填時間不足1年。

② 第四系全新統沖積層(q4al)

該層主要分布於長江左岸河灘p3~p6墩及部分河床,受水流沖蝕影響,分布不連續,厚度變化較大,厚度0.60m~6.82m,底界標高155.

19m~172.60m,結構鬆散~稍密。

③ 第四系全新統殘坡積層(q4el+dl)

僅分布於p8主墩和a23橋台,鑽探揭露厚度1.20m~3.01m,底界標高252.03m~189.61m。

2)岩石

① 岩性特徵

橋位區基岩主要為侏羅系中統沙溪廟組(j2s)砂岩、泥岩、砂質泥岩和泥質砂岩。

a、砂岩:細~中粒結構,中厚層狀構造,在橋位區均有分布,長江左右兩岸及河床都有裸露。在p6~p8墩鑽孔中有3~4層分層,鑽探揭露厚度1.

80~35.50m,底界標高253.96m~100.

36m。

b、泥岩:泥質結構,中厚層狀構造,河床及長江右岸鑽孔中多有揭露,p6~p8墩鑽孔中存在1~3層分布,鑽探揭露厚度0.66m~12.

90m,底界標高112.86m~249.14m。

c、砂質泥岩 :粉砂泥質結構,中厚層狀構造,多數鑽孔有揭露,一般有兩個分層,最多可達4層。鑽探揭露厚度0.

51m~24.68m,底界標高244.91m~111.

61m。

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