杭州湾大桥设计说明.docx

1、杭州湾大桥设计说明 说 明1. 设计范围本册图纸为杭州湾跨海大桥施工图第二卷 北航道桥第一册 总体设计，内容主要包括：地质剖面、平面、桥型总体布置、主要构件一般构造、施工流程及主要工程材料数量。交通工程、安全设施、桥梁景观、桥涵标及桥面系未包括在本册内。2. 设计依据杭州湾大桥工程设计第一合同段合同书（合同编号：HT-SJ-2001-01）。杭州湾大桥初步设计文件及其补充文件。交通部交公路发2003313号文对杭州湾跨海大桥初步设计的批复。杭州湾大桥工程指挥部甬嘉桥指200342号文。杭州湾跨海大桥有关专题研究成果。3. 设计规范3.1 设计遵守的主要规范公路工程技术标准（JTJ 001-19

2、97）。公路工程抗震设计规范（JTJ 0041989 ）。公路桥涵设计通用规范（JTJ 0211989）。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ 0231985）。公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 0241985）。公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 0251986）。公路工程结构可靠度设计统一标准（GB/T 502831999）。公路桥涵施工技术规范（JTJ 0412000）。公路工程地质勘察规范（JTJ 0641998）。公路工程水文勘测设计规范（JTG 0302002）。3.2 设计参考的主要规范海港水文规范（JTJ 21398）。海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTJ

3、 2752000）。桥梁用结构钢（ GB/T 7142000 ）。低合金结构钢（GB 159194）。港口工程混凝土设计规范（JTJ 26798）。港口工程桩基工程规范（JTJ 25498）。水运工程混凝土施工规范（JTJ 26896）。水运工程混凝土质量控制标准（JTJ 26996）。公路桥梁抗风设计指南。 日本本州四国联络桥抗风设计基准及说明（1976年参照标准）。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2003 报批稿）。公路工程技术标准（JTG B01-2003）。4. 主要技术标准根据交通部交公路发2003313号文对杭州湾跨海大桥的批复意见，主要技术指标如下：桥梁等

4、级：全线采用双向六车道高速公路标准建设。计算行车速度： 100km/h。桥面宽度： 33m（不含锚索区），见图1。 注：图中单位为cm。图1 桥梁宽度设计荷载：汽车超20级，挂车120。最大纵坡：2.8%。桥面横坡：2%。设计洪水频率：1/300。结构设计基准期： 100年。抗风设计标准：运营阶段设计重现期100年，V10（1/100）=39m/s；施工阶段设计重现期30年，V10（1/30）=34.8m/s。 通航标准：通航净高按设计最高通航水位5.19m（1985国家高程基准）起算，主通航孔按3.5万吨级海轮标准及建设深水港条件设计，主通航孔通航净宽325m，净高47m；边通航孔按1000

5、吨级海轮标准设计，边通航孔通航净宽110m，净高28m。 地震基本烈度为度。 船舶撞击力 船舶撞击力表 表1通 航 孔代 表 船撞击速度(m/s)船撞力（MN）横桥向顺桥向主通航孔5000t多用途船4.030.015.0边通航孔1000t沿海货轮4.09.44.7其它指标均按交通部部颁公路工程技术标准（JTG B01-2003）执行。5 水文、地质5.1 水文潮汐特征杭州湾属强潮河口，潮汐类型为不规则半日浅海潮，并有明显的日潮不等现象。北航道桥潮汐特征值可根据附近乍浦水文站长期验潮资料以及2000年9月和1999年56月桥区短期验潮资料进行分析，成果详见表2（潮位基准面采用1985国家高程基准

6、）。 潮汐特征值 表2项 目乍浦郑家埭实测最高潮位（m）5.544.904.104.94发生日期1997.8.19实测最低潮位 （m）-4.01-2.97-2.96-3.0发生日期1930.9.24平均高潮位 （m）2.523.312.953.33平均低潮位 （m）-2.12-2.00-2.19-2.02最大潮差 （m）7.577.446.987.4发生日期1962.8.2最小潮差 （m）2.393.52.39发生日期平均潮差 （m）4.655.305.135.32平均涨潮历时5:275:225:195:23平均落潮历时6:597:017:066:59设计水位 设计年极值高水位 表3频 率P（

7、%）0.33125102050重 现 期（a.）30010050201052潮 位 (m)6.155.805.555.305.054.784.42 设计年极值低水位(m) 表4频 率P（%）9998重 现 期（a.）10050潮 位 (m)-3.58-3.56 设计高、低水位 表5设计高水位（高潮累积频率10）3.54m设计低水位（低潮累积频率90）-2.75m设计流速桥位各水文测点涨、落潮垂线平均最大流速 单位（m/s） 表6重现期（年）乍浦站潮差（m）垂线平均最大流速垂线号200120023008.4Vf1.982.68Ve2.772.021008.2Vf1.932.62Ve2.701.9

8、7207.8Vf1.852.50Ve2.561.88可能最大流速V2.512.81注：Vf 涨潮流速，Ve落潮流速设计波要素设计波要素 表7重现期（a.）方位H1%（m）H4%（m）H13%（m）（s）300NE5.404.653.817.36ENE6.275.444.538.04E5.154.433.627.16ESE5.314.573.747.25SE5.124.413.607.15100NE4.994.283.507.04ENE5.985.174.307.85E4.824.143.386.94ESE4.974.273.497.04SE4.774.093.346.8320NE4.273.6

9、62.986.52ENE5.314.883.797.36E4.293.682.996.52ESE4.313.713.036.53SE4.273.652.976.51注：计算水位的重现期与波浪相同。桥墩冲刷计算北航道桥过渡墩冲刷计算和试验成果表 表8桥墩类型计算条件冲刷前高程(m)一般冲刷(m)河床演变(m)局部冲刷(m)冲刷后高程(m)方法一：公路工程水文勘测设计规范B8（B13）300年一遇风暴潮-12.377.6-26.9方法二：NHI桥墩冲刷评价手册（美国）B8（B13）300年一遇风暴潮-12.30.978.4-28.6方法三：桥墩冲刷模型试验（河口所）B8（B13）300年一遇风暴潮

10、-12.317.3-29.6 北航道桥辅助墩冲刷计算和试验成果表 表9桥墩类型计算条件冲刷前高程(m)一般冲刷(m)河床演变(m)局部冲刷(m)冲刷后高程(m)方法一：公路工程水文勘测设计规范B9（B12）300年一遇风暴潮-12.378.3-27.6方法二：NHI桥墩冲刷评价手册（美国）B9（B12）300年一遇风暴潮-12.30.979.6-29.8方法三：桥墩冲刷模型试验（河口所）B9（B12）300年一遇风暴潮-12.319-31.3 北航道桥索塔墩冲刷计算和试验成果表 表10桥墩类型计算条件冲刷前高程(m)一般冲刷(m)河床演变(m)局部冲刷(m)冲刷后高程(m)方法一：公路工程水文

11、勘测设计规范B10（B11）300年一遇风暴潮-12.3710.8-30.1方法二：NHI桥墩冲刷评价手册（美国）B10（B11）300年一遇风暴潮-12.30.9714.9-35.1方法三：桥墩冲刷模型试验（河口所）B10（B11）300年一遇风暴潮-12.321.8-34.1注：由于理论计算的冲刷值比试验值略小，设计值偏安全地以桥墩局部冲刷模型试验结果控制。5.2 工程地质北航道桥工程区段为K52+069.000K52+977.000。桥位区段表层为亚砂土，厚度为1.36.6m。其下由上至下分布土层如下：1层 亚砂土：饱和，软塑，厚度3.508.85m。层 淤泥质亚粘土：饱和，流塑，局部软

12、塑，厚度1.6011.50m。1层 淤泥质粘土：饱和，流塑，局部软塑，厚度3.409.40m。 2层 粘土：饱和，软塑，厚度6.35m。1层 粘性土：以亚粘土为主，局部为粘土，饱和，软塑，土质较均匀，厚度0.8010.10m。2层 亚砂土：饱和，软塑硬塑，微具层理，厚度1.3011.60m。3层 亚粘土：饱和，硬塑，厚度2.8013.10m。3透层 亚砂土、粉砂：饱和，亚砂土软塑，粉砂中密，局部为亚粘土，厚度1.5013.70m。层 亚粘土：饱和，硬塑，局部软塑，厚度2.606.15m。 1层 亚砂土：饱和，硬塑或密实，厚度4.9025.40m。1夹层 亚粘土：饱和，软塑，厚度5.1012.50m。11层 亚粘土：饱和，软塑，局部硬塑，厚度3.206.10m。21层 亚粘土、粘土：饱和，软塑，厚度6.1010.45m。22层 粘土、亚粘土：饱和，软塑，厚度2.4015.80m。 透层 亚砂土、粉砂：饱和，硬塑或密实，厚度1.607.90m。层 中细砂：饱和，密实，厚度4.0015.95m。层 粘性土：饱和，硬塑，厚度5.2016.40m。夹层 粉细砂：饱和，密实，厚度4.307.80m。层 粉细砂：饱和，密实，厚度1.3016.00m。夹层 亚粘土：饱和，硬