平潭橋設(shè)計(jì)課件

1、新建福州至平潭鐵路,中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,平潭海峽公鐵兩用大橋,2013年 12月,設(shè)計(jì)簡介,平潭橋設(shè)計(jì),簡 介 內(nèi) 容,一、工程概述 二、建設(shè)條件 三、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 四、總體設(shè)計(jì),五、橋梁主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 六、橋梁附屬及其他工程 七、指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì) 八、工程預(yù)算,平潭橋設(shè)計(jì),一、工程概述,項(xiàng)目概況 設(shè)計(jì)范圍,平潭橋設(shè)計(jì),一、工程概述,項(xiàng)目位于福建省中東部,平潭海峽公鐵大橋,平潭公路橋,福州市,平潭島,平潭橋設(shè)計(jì),一、工程概述,大橋是福平鐵路控制性工程 跨海橋梁全長16.34km。 我院設(shè)計(jì)全長11.15km,平潭橋設(shè)計(jì),二、建設(shè)條件,地形地貌 氣象條件 海域水文 通航狀況 工程地質(zhì)

2、 地震,平潭橋設(shè)計(jì),2.1 地形地貌,陸地：低丘陵、臺地和沖積平原 水域：島嶼多、地形變化大、礁石多、航道窄、水急浪高,松下岸邊,人嶼島,小練島,長嶼島,平潭橋設(shè)計(jì),2.2 氣象條件,橋址區(qū)氣象站,長嶼氣象站,平潭站,平潭橋設(shè)計(jì),2.2 氣象條件,平潭橋設(shè)計(jì),2.3 海域水文,平潭橋設(shè)計(jì),2.4 通 航,松下,平潭島,規(guī)劃航道,港口航道,平潭橋設(shè)計(jì),2.4 通 航,通航凈空尺度及橋跨,平潭橋設(shè)計(jì),2.5 工程地質(zhì),覆蓋層主要為淤泥及砂土，厚度變化大，最大覆蓋層達(dá)40m； 基巖主要為花崗巖、流紋巖、凝灰?guī)r、英安巖和火山角礫巖。,平潭橋設(shè)計(jì),2.5 工程地質(zhì),球形風(fēng)化 危巖與崩塌 斷裂破碎帶和節(jié)理

3、裂隙帶,不利地質(zhì)條件,平潭橋設(shè)計(jì),三、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),平潭橋設(shè)計(jì),3.1 鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),雙線I 級鐵路 設(shè)計(jì)速度：200km/h 最大縱坡：13,平潭橋設(shè)計(jì),3.2 公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),高速公路雙向六車道 設(shè)計(jì)速度：100 km/h,平潭橋設(shè)計(jì),四、總體設(shè)計(jì),橋位概況 平面設(shè)計(jì) 縱斷面設(shè)計(jì) 橫斷面設(shè)計(jì) 橋跨布置,平潭橋設(shè)計(jì),長嶼島,松下,人嶼島,小練島,平潭島,大練島,4.1 橋位概況,平潭橋設(shè)計(jì),4.2 平面設(shè)計(jì),平面線形,減小橋軸線法線與水流夾角，滿足通航要求； 避免過多彎折和繞行，提升服務(wù)水平； 減少征地拆遷，節(jié)省工程投資,平潭橋設(shè)計(jì),4.3 縱斷面設(shè)計(jì),滿足各通航孔

4、的通航凈空要求； 滿足鐵路線路規(guī)范及兩側(cè)接線要求,平潭橋設(shè)計(jì),4.4 橫斷面設(shè)計(jì),航道橋,引橋,平潭橋設(shè)計(jì),4.5 橋跨布置,橋梁分類,1) 元洪航道橋 (2) 鼓嶼門水道橋 (3) 大小練島水道橋,4) 深水高墩區(qū)引橋 (水深15m) (5) 淺水區(qū)引橋 (水深15m) (6) 陸地高墩區(qū)引橋 (平均墩高30m) (7) 陸地低墩區(qū)引橋 (平均墩高30m ) (8) 鐵路路基,通航孔橋,非通航孔橋,平潭橋設(shè)計(jì),4.5 橋跨布置,實(shí)施方案橋跨布置,元洪航道：主跨532 m鋼桁混合梁斜拉橋； 鼓嶼門水道 ：主跨364m 鋼桁混合梁斜拉橋； 大小練島水道：主跨336m 鋼桁混合梁斜拉橋； 深水高墩

5、區(qū)引橋 跨度80m、88m簡支鋼桁結(jié)合梁； 淺水及陸地高墩區(qū)引橋 跨度48米混凝土箱梁； 陸地低墩區(qū)引橋 跨度40米混凝土箱梁,平潭橋設(shè)計(jì),4.5 橋跨布置,全橋局部效果圖,平潭橋設(shè)計(jì),五、橋梁主體結(jié)構(gòu),元洪航道橋 鼓嶼門水道橋 大小練島水道橋 深水高墩區(qū)引橋 淺水及陸地高墩區(qū)引橋 陸地低墩區(qū)引橋 鐵路路基,平潭橋設(shè)計(jì),5.1 元洪航道橋,總體布置,橋跨布置：（132+196+532+196+132）m斜拉橋； 主梁公路面：有索區(qū)為鋼橋面板、無索區(qū)為混凝土橋面板,平潭橋設(shè)計(jì),主梁,5.1 元洪航道橋,公路鋼橋面橫斷面布置,帶副桁的“N”形桁架； 桁高13.5m； 節(jié)間長度14m； 主桁間距15

6、m； 公路、鐵路均采用整體鋼橋面板,平潭橋設(shè)計(jì),主梁,5.1 元洪航道橋,公路結(jié)合梁橫斷面布置,帶副桁的“N”形桁架； 桁高13.5m；節(jié)間長度14m；主桁間距15m； 公路采用結(jié)合梁，混凝土板厚40cm； 鐵路采用整體鋼橋面板,梁段以2個節(jié)間鋼桁梁全焊桁段構(gòu)造為主,平潭橋設(shè)計(jì),斜拉索,5.1 元洪航道橋,為7mm高強(qiáng)平行鋼絲索，最大索力1370 t； 平行雙索面，索面間距35.6m，扇形布置； 梁上縱向索距14m，塔上豎向索距2.5m,平潭橋設(shè)計(jì),主塔,5.1 元洪航道橋,塔高222m； 縱向尺寸915m，橫向610m； 上橫梁寬9.5m，高7.0m； 下橫梁寬12m，高8.0m； 主塔斜拉

7、索錨固采用鋼錨梁,平潭橋設(shè)計(jì),主墩基礎(chǔ),5.1 元洪航道橋,N03#主墩設(shè)計(jì),38根直徑3.0m鉆孔樁，樁長27m； 承臺平面尺寸75.936m，厚7.5m，帶圓端的啞鈴型,平潭橋設(shè)計(jì),主墩基礎(chǔ),5.1 元洪航道橋,N04#主墩設(shè)計(jì),36根直徑3.0m鉆孔樁，樁長44m； 承臺平面尺寸與N03#相同,平潭橋設(shè)計(jì),輔助墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì),5.1 元洪航道橋,15根直徑3.0m鉆孔樁； 承臺平面尺寸35.618m，厚5.5m； 橋墩采用門式橋墩，順橋向墩頂厚6.5m，橫橋向?qū)?4m,平潭橋設(shè)計(jì),靜力計(jì)算,靜力結(jié)果,6.1 元洪航道橋,平潭橋設(shè)計(jì),5.1 元洪航道橋,抗風(fēng)計(jì)算,成橋或施工狀態(tài)，主梁的顫振臨界

8、風(fēng)速均超過檢驗(yàn)風(fēng)速，滿足規(guī)范要求,平潭橋設(shè)計(jì),5.1 元洪航道橋,風(fēng)車橋耦合分析,200km/h動車響應(yīng)評定,平潭橋設(shè)計(jì),5.2 鼓嶼門水道橋,總體布置,橋跨布置：（128+154+364+154+128）m斜拉橋,平潭橋設(shè)計(jì),5.3 大小練道水道橋,總體布置,橋跨布置：（80+140+336+140+80）m斜拉橋,平潭橋設(shè)計(jì),5.4 深水區(qū)80m 88m跨度鋼桁梁橋,立面布置,全橋80m簡支鋼桁梁共26孔，88m簡支鋼桁梁共8孔，總長2784m,平潭橋設(shè)計(jì),5.4 深水區(qū)80m 88m跨度鋼桁梁橋,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),華倫桁架；桁高13.5m； 桁間距14m； 節(jié)間長度： 80m跨：9.6m、9.8

9、m 88m跨：10.6m、10.8m 公路面為混凝土結(jié)合板，板厚25cm； 鐵路采用混凝土槽板,主梁,主梁采用整孔廠制全焊鋼桁梁結(jié)構(gòu),平潭橋設(shè)計(jì),5.4深水區(qū)80m 88m跨度鋼桁梁橋,下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),下部結(jié)構(gòu)共有五種類型； 鐵路采用門式空心墩； 承臺頂高程-3m； 鉆孔樁采用直徑2.8m；樁數(shù)最少8根，最多14根,平潭橋設(shè)計(jì),5.4 深水區(qū)80m 88m跨度鋼桁梁橋,靜力結(jié)果,靜力計(jì)算,平潭橋設(shè)計(jì),鐵路采用跨度48m的預(yù)應(yīng)力砼簡支箱梁，共73孔； 公路為跨徑49.2m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,5.5 跨度48m箱梁,總體布置,平潭橋設(shè)計(jì),5.5 跨度48m箱梁,鐵路主梁,公路主梁,鐵路采用單箱單

10、室箱梁，梁高4.0m。 公路分幅布置，采用單箱單室斜腹板箱梁，梁高3.0 m,上部結(jié)構(gòu),平潭橋設(shè)計(jì),5.5 跨度48m箱梁,下部結(jié)構(gòu),公鐵合建墩,1）公路采用分離式花瓶墩。 （2）鐵路采用門式空心墩。 （3）承臺頂高程-3m。 （4）鉆孔樁采用直徑2.0m和2.2m兩種；最少樁數(shù)12根2.0m，最多樁數(shù)12根2.2m,平潭橋設(shè)計(jì),5.5 跨度48m箱梁,下部結(jié)構(gòu),單建鐵路墩,1）墩頂橫橋向?qū)?.6m，縱向?qū)?.0m。 （2）空心墩，壁厚0.6m。 （3）承臺頂高程-3m。 （4）鉆孔樁采用直徑2.0m；最少樁數(shù)10根，最多樁數(shù)13根,平潭橋設(shè)計(jì),鐵路為跨度40m的預(yù)應(yīng)力砼簡支箱梁，共38孔；

11、公路主梁為跨徑40.7m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,5.6 跨度40m箱梁,總體布置,平潭橋設(shè)計(jì),上部結(jié)構(gòu),鐵路主梁,公路主梁,鐵路采用單箱單室直腹板截面箱梁，梁高3.5m。 公路分幅布置，采用單箱單室斜腹板截面，梁高2.5m,5.6 跨度40m箱梁,平潭橋設(shè)計(jì),下部結(jié)構(gòu),5.6 跨度40m箱梁,1）公路采用分離式花瓶墩。 （2）鐵路采用門式空心墩。 （3）基礎(chǔ)采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)和鉆孔樁基礎(chǔ)，鉆孔樁直徑2.0m,平潭橋設(shè)計(jì),5.7 鐵路路基,鐵路路基長325.6m，公路采用40.6跨徑橋梁結(jié)構(gòu)； 鐵路路基寬度12.3m，道床厚度0.35m；基床表層厚0.6m。 最大挖方深度約20m,平潭橋設(shè)計(jì),六、

12、橋梁附屬及其他,橋梁附屬設(shè)施 風(fēng)屏障設(shè)計(jì) 防船撞設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì) 搭載水電管線,平潭橋設(shè)計(jì),6.1 橋梁附屬設(shè)施,1）鐵路電力、通信、信號等電纜過橋布置 （2）供電系統(tǒng) （3）照明系統(tǒng) （4）綜合接地 ( 5）通航標(biāo)志燈、橋涵牌及航空障礙燈,平潭橋設(shè)計(jì),6.1 橋梁附屬設(shè)施,6）橋面附屬工程 （7）鐵路梁端伸縮裝置及軌道調(diào)節(jié)器 （8）支座及公路伸縮縫 （9）安全及救援設(shè)施 （10）風(fēng)屏障及聲屏障,平潭橋設(shè)計(jì),6.2 風(fēng)屏障設(shè)計(jì),公路風(fēng)屏障,鐵路風(fēng)屏障,平潭橋設(shè)計(jì),6.2 風(fēng)屏障設(shè)計(jì),公路采用條式風(fēng)屏障 ，透風(fēng)率50% ； 標(biāo)準(zhǔn)公路風(fēng)屏障高3.6m，主塔處加高至4.4m,公路風(fēng)屏障,平潭橋設(shè)

13、計(jì),6.2 風(fēng)屏障設(shè)計(jì),鐵路風(fēng)屏障采用擋風(fēng)板結(jié)構(gòu) ，透風(fēng)率50% ； 屏障頂距鐵路軌頂3.75m,鐵路風(fēng)屏障,平潭橋設(shè)計(jì),6.3 橋墩防撞設(shè)計(jì)研究,橋墩防撞要求,平潭橋設(shè)計(jì),船撞力計(jì)算結(jié)果,6.3 橋墩防撞設(shè)計(jì)研究,采用復(fù)合材料筒形防撞系統(tǒng),防撞能力強(qiáng)，同時(shí)對船體有保護(hù)作用； 具有耐腐蝕性，且免維護(hù),平潭橋設(shè)計(jì),6.4 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì),鋼結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì),鋼桁梁保護(hù)涂裝采用第7防腐體系：底漆兩道；中間漆一道；面漆兩道。涂層干膜總厚度190m,附屬結(jié)構(gòu)預(yù)埋鋼構(gòu)件采用滲鋅處理，其他采用第6防腐體系防腐,支座,采用耐候鋼球型支座,平潭橋設(shè)計(jì),6.4 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)研究,混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì) 采用高性能

14、混凝土，提高混凝土等級； 加大鋼筋保護(hù)層，控制裂縫； 嚴(yán)控氯離子滲透，根據(jù)耐久性研究成果進(jìn)行設(shè)計(jì),采用防腐涂料強(qiáng)化措施： 涂裝位置為浪濺區(qū)和水位變動區(qū)，高度范圍-4.0+9.5m 的海上混凝土結(jié)構(gòu),平潭橋設(shè)計(jì),6.5 電纜搭載方案,水管、電纜搭載,航道橋,平潭橋設(shè)計(jì),6.5 電纜搭載方案,水管、電纜搭載,引橋,平潭橋設(shè)計(jì),七、指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì),工程特點(diǎn)及施工方案 通航孔橋施工 非通航孔橋施工 施工工期 大型臨時(shí)工程,平潭橋設(shè)計(jì),7.1 工程特點(diǎn)及施工總體方案,本橋作為跨海橋，其工程特點(diǎn)為：風(fēng)大、水深、浪高、航道多、流速大、潮汐明顯，施工條件差，有效作業(yè)時(shí)間短；全長被島嶼分隔成四段，水中橋梁長

15、8.9km；海床起伏大，暗礁較多,平潭橋設(shè)計(jì),7.1 工程特點(diǎn)及施工總體方案,棧橋施工段5.68km，基礎(chǔ)先平臺后圍堰，混凝土梁采用移動模架,水上非棧橋施工段5.47km，基礎(chǔ)先平臺后圍堰,平潭橋設(shè)計(jì),場地布置,7.1 工程特點(diǎn)及施工方案,平潭橋設(shè)計(jì),基礎(chǔ)鉆孔樁施工,7.2 通航孔橋施工,先施工導(dǎo)管架，并以其為基礎(chǔ)進(jìn)行鉆孔樁平臺的搭設(shè),平潭橋設(shè)計(jì),承臺施工,7.2 通航孔橋施工,雙壁鋼圍堰在工廠加工制造，下水后浮運(yùn)至墩位,平潭橋設(shè)計(jì),承臺施工,7.2 通航孔橋施工,圍堰在現(xiàn)場接高后下沉至設(shè)計(jì)高程，封底抽水進(jìn)行承臺鋼筋、混凝土澆筑,平潭橋設(shè)計(jì),7.2 通航孔橋施工,主塔施工,支架法施工橫梁，爬模法施工主塔,平潭橋設(shè)計(jì),7.2 通航孔橋施工,鋼梁架設(shè),利用墩旁托架安裝墩頂鋼梁； 其它部位兩節(jié)段整體吊裝；最大吊重約1250噸,平潭橋設(shè)計(jì),先修建水中施工棧橋,7.3 非通航孔橋施工,平潭橋設(shè)計(jì),水中承臺施工,7.3 非通航孔橋施工,吊裝吊箱圍堰至鉆孔樁平臺上，再接高下沉至設(shè)計(jì)高程，封底、抽水后進(jìn)行承臺施工,平潭橋設(shè)計(jì),墩身施工,7.3