苏通大桥施工方案文档格式.docx

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主航道桥、专用航道桥、引桥1/300；

l.跨江大桥设计水位：

见表2-1（表中高程为85国家高程系统）。

表2-1跨江大桥设计水位一览表

项目

设计洪水位

最高设计通航水位

最低设计通航水位

标准

300年一遇

20年一遇

98％保证率

数值（m）

5.29

4.30

-1.46

m.通航净空尺度和通航孔数量：

经交通部批准，通航净空尺度和通航孔数量采用如表2-3所示。

n.船舶撞击力标准

根据苏通大桥实际情况，主航道桥与专用航道桥年撞损频率可分别考虑：

主航道桥整体年撞损频率取<

10-4，专用航道桥整体年撞损频率取<

10-4。

经船舶撞击力标准专题研究，主航道桥、专用航道桥、引桥采用的船舶撞击力标准如表2-2~表2-5所示。

表2-2通航净空尺度和通航孔数量一览表

通航孔

名称

航道类型

代表船型

通航净空尺度（m）

数量

净宽

净高

主通航孔

单孔双航道

5万吨级集装箱船（3800TEU）

891

62

1

4.8万吨级远期大型散货船驳船队

辅助通航孔

单孔单航道

9000吨级散货船驳船队

220

24

2

专用通航孔

7000吨级散杂船

39

洪季上行孔

1000吨级江轮

70

15

表2-3主航道桥船舶撞击力标准

桥墩

船撞力（MN）

荷载作用高度（m）

横桥向

纵桥向

总高度

通航水位以上

通航水位以下

主桥

南边跨

近塔辅助墩

40.6

20.3

22.0

9.8

12.2

远塔辅助墩

13.3

6.65

过渡墩

12.0

6.00

5.0

1.5

3.5

南墩

126.7

63.35

北墩

130.6

65.3

北边跨

13.19

6.6

11.91

5.96

表2-4专用航道桥船舶撞击力标准

49.81

24.91

14.3

6.5

7.8

40.93

20.47

表2-5引桥船舶撞击力标准

北引桥

近主桥第一墩

10.8

5.4

近主桥第二墩

9.1

4.55

其它非通航孔墩

2.33

1.165

中引桥

10.59

5.295

7.6

3.8

南引桥

非通航孔墩

3.建设条件

3.1地形地貌

项目所在地区属长江冲积平原的新长江三角洲，是大长江三角洲的近前缘地带。

两岸陆域河网密布，地势平坦，高程一般在2～5m（85国家高程系统）之间；

局部地段有山丘分布。

苏通大桥拟建区段长江属弯曲与分汊混合型河段。

平面形态呈S形弯曲；

水面宽窄相间，西段天生港附近宽约6km，往下展宽，在军山附近宽约10km，到东方红农场拐角处宽达14km，再往下突然缩窄，至东段徐六泾附近宽约6km；

江中沙洲发育，槽深滩宽，江心沙洲主要有如皋沙、通州沙和狼山沙、新通海沙、白茆沙等，属心滩地貌；

通州沙东水道与新通海沙南水道中有水深达近50m的深槽区，构成长江主汊，属深槽侵蚀及堆积地貌，其它水道则为支汊，属河道冲蚀及冲积地貌。

见图3-1。

桥轴断面主槽呈“V”字形，略偏南岸，-10m等深线以下水域宽约1800m，-20m等深线以下水域宽约1100m，最深点高超约-31.3m，南北主塔位置的床底高程分别为-14.5m和-22.7m；

夹槽在主槽南侧，主槽与夹槽中心距约1700m；

夹槽呈盆形，宽约400m，底面高程约-10m，南北主墩位置的床底高程分别为-9.3m和-10.1m。

图3-1南通河断平面形态图

3.2气象

1.桥位区属于北亚热带湿润季风气候，天气复杂多变，不良天气频繁，对工程影响较大的不良天气有暴雨、连阴雨、雷暴、台风、大风、大雪、雾等。

对于台风，桥位地区从5月下旬至11月下旬都有可能遭受台风袭击，年均出现台风2.3～2.7次。

7月上旬到9月为台风多发期，8月份是台风影响最多的月份，约占40%。

在设计中要优先考虑抗风能力强的结构方案和施工方案；

安排施工进度时，受台风影响较大的施工状态如最大单悬臂、最大双悬臂等尽量避开台风多发期，以确保大桥安全。

桥位地区年平均下雨日120天左右，最多150天；

年平均下雾日和雷暴日均为30天左右，最多可达60天。

上述不良天气都会导致有效施工天数的减少，安排工期时要给予充分考虑。

2.桥位地区年平均气温15.4℃左右，年极端最高气温42.2℃，年极端最低气温-12.7℃；

月最高气温30.1℃、月最低气温-0.2℃。

由此确定大桥设计温度参数为：

结构合拢温度10～20℃，混凝土结构升降温±

20℃；

钢结构升温＋32℃，降温-33℃。

3.通过查阅桥位两岸地区的天气灾害记录和走访调查当地居民，综合分析研究，表明桥位处没有龙卷风发生。

4.通过在江面建立观测平台和在岸边设立剃度观测塔，揭示了宽阔水面上风况不同于邻近气象站、也有别于沿岸风速测站的事实，真实反映了桥位处的风况。

观测数据表明，桥位江面风速明显大于邻近气象站，平均风速为邻近气象站的２倍左右，江面风速也大于江岸。

5.江面主导风向为偏东风，南通市累年风向频率玫瑰图见图3-2。

6.桥位江面距平均水面10m高度处不同重现期基本风速见表3-1。

表3-1桥位江面不同重现期的基本风速（m/s）

重现期

10年

30年

50年

120年

150年

200年

极值-I型

32.0

35.5

37.1

39.1

39.7

40.4

41.3

图3-2南通市累年风向频率玫瑰图

3.3河势及河床稳定

1.拟选的苏通大桥位于徐六泾节点段的徐六泾标的下游侧，一百多年来，虽经历了上游通州沙水道和狼山沙水道主槽左右大幅度摆动，但徐六泾节点段的长江主流始终在浒浦～徐六泾标一线，河势较为稳定。

1958年以来，桥位附近深槽平面形态变化不大，尤其是主槽的右侧边坡稳定性较好，40余年来桥位上下游各1km范围内的深槽右侧-10m和-20m等深线变幅均在300m以内。

桥位河段是江阴以下长江干流最为稳定的区段之一。

2.桥区河床稳定性研究表明，桥区南岸附近区域在-10m～-26m之间分布着一层淤泥质粘土层，该土层的平均起动流速2.2m/s，比其它各层的起动流速大2倍以上，具有很强的抗冲性，加上桥轴线附近水流平顺，涨、落潮流路基本一致，这些均对南岸边坡的稳定性起着积极作用。

3.动床物理模型试验表明，大桥工程引起的河床变化仅在桥轴线附近，主深槽河床有所冲刷，边滩有所淤积。

大桥建设没有改变现有河势，对南岸已建码头和专用航道不会产生明显的不利影响。

4.有关职能部门和研究单位对桥位河段的整治规划报告一致认为，徐六泾节点段（即桥位河段）河势是稳定的，今后加强徐六泾节点功能将有利于苏通大桥的建设，对白茆沙河段整治、三沙治理、长江口综合开发以及长江口深水航道的建设均是有利的。

3.4水文

南通河段为反S形藕状河型，江面宽阔，最宽处约14km，最窄处约6km左右。

长江流域以雨洪径流为主，每年5～10月为汛期，11月～翌年4月为枯水期，洪峰多出现在6～8月，1月或2月水位最低。

项目所在河段为中等强度的潮汐河段，高潮位主要受风暴潮影响，在汛期当台风和天文大潮遭遇时，长江河口就会出现很高的潮位，造成严重灾害。

项目所在区域附近的天生港、浒浦水文站实测最大潮差为4.01m，平均潮差潮位为2.07m。

1.设计潮位

苏通大桥设计潮位专题成果见表3-2。

表3-2苏通大桥设计潮位计算成果

不同重现期（年）的设计水位（m）

均值（m）

20

50

100

300

设计高潮位

4.77

4.96

3.90

设计低潮位

-1.45

-1.58

-1.68

-1.81

-1.11

2.设计潮流速与流量

桥位处设计潮流速专题成果见表3-3、表3-4、表3-5

表3-3苏通大桥设计潮流量专题成果

不同重现期（年）的最大设计潮流量（万立方米）

0.33%

1%

2%

5%

涨潮

17.846

16.965

16.451

15.759

落潮

20.890

19.313

18.396

17.167

表3-4设计涨潮垂线平均流速计算成果

垂线位置

不同频率设计潮流速（m/s）

均值

10%

20%

K16+381

2.39

2.30

2.24

2.17

2.11

2.05

1.99

K17+481

1.70

1.63

1.59

1.54

1.49

1.45

1.40

K18+206

1.61

1.53

1.48

1.43

1.39

1.34

1.30

主航道桥北副墩（K19+156）

2.38

2.26

2.20

2.10

2.04

1.97

1.89

主航道桥北主墩（K19+456）

2.95

2.81

2.73

2.62

2.53

2.45

2.36

主泓（K20+000）

3.32

3.15

3.06

2.93

2.84

2.63

主航道桥南主墩（K20+544）

3.03

2.90

2.83

2.66

2.58

2.50

主航道桥南副墩（K20+844）

2.86

2.72

2.65

2.55

2.47

专用航道桥北主墩（K21+559）

2.14

2.00

1.93

1.88

1.82

1.77

专用航道桥南主墩（K21+967）

2.21

2.16

2.09

2.03

1.92

表3-5设计落潮垂线平均流速计算成果

1.67

1.46

1.36

1.28

1.20

1.12

0.88

0.80

0.75

0.68

0.64

0.9

0.53

2.52

2.31

1.80

3.20

3.00

2.85

2.49

2.34

2.18

3.28

2.92

2.75

2.48

4.01

3.76

3.61

3.40

3.25

3.09

3.18

3.05

2.89

2.61

3.22

2.88

2.59

2.46

1.95

1.84

1.76

1.58

2.32

2.08

1.96

1.78

1.69

3.流向

桥位主通航孔落急流向为95°

～104°

；

涨急流向为270°

～280°

。

在专用航道，落急流向为95°

～105°

之间；

涨急流向为282°

～289°

4.波浪

100年一遇风速时，北主墩附近100年一遇波高为3.29m；

主槽南侧100年一遇最大波高为3.63m，专用航道桥桥墩附近为3.05m。

5.泥沙

桥位断面1999年9月实测最大测点含沙量为4.14kg/m3。

6.冲刷

1）一般冲刷

根据初步设计方案，大桥实施后整个过水面积将有8.8％左右的压缩。

依据桥区河床演变和水文动力特点以及泥沙运动特性，结合历年来本区段动床试验成果，采用二十年一遇落潮流量与大中小潮组合潮型连续作用五年的水文组合条件进行试验，据随机模型分析计算，该水文组合频率大于300年一遇。

试验得到的桥下一般冲刷深度为2.4~4.7m。

2）局部冲刷

初步设计阶段几个基础方案的局部冲刷试验成果见表3-6。

施工图阶段的局部冲刷试验正在进行中。

表3-6最大局部冲刷深度表

基础位置

基础形式及尺寸

（m）

最大局部冲刷深度（m）

100年一遇

5年一遇

主桥南主塔基础

围堰φ=68

45.3

40.2

29.3

21.5

沉井40×

88

33.4

29.0

25.7

20.7

沉井φ=55

38.8

34.4

28.0

21.2

群桩

21.9

19.1

16.2

13.5

主桥北主塔基础

41.2

27.4

20.4

30.4

27.1

22.7

18.7

35.6

31.3

26.0

20.0

19.2

17.1

11.8

主桥南辅助墩基础

钢围堰29×

51

23.3

21.7

19.8

17.6

钢沉井25×

40

18.4

16.6

15.0

主桥北辅助墩基础

23.0

19.5

17.0

钢沉井25×

19.0

18.2

16.4

14.5

专用航道桥主墩基础

钢围堰35.5×

62.5

15.7

14.0

12.4

钢沉井24×

43

13.7

12.5

11.2

10.0

12.8

11.7

10.5

9.3

引桥50m箱梁墩

6.9

6.4

5.7

5.2

引桥100m箱梁墩

7.3

7.1

6.8

3.5工程地质

1.苏通大桥地处长江三角洲冲积平原，第四纪地层厚度大，分布较稳定，基岩埋深北岸在270～280m之间，南岸在310m左右。

2.桥位区全新统颗粒较细，沉积时间短，工程地质性质较差；

上更新统以砂土为主，性质较好，其中6－1、8－1层岩性以含砾中粗砂为主，厚度大，分布较稳定，可选作桩尖持力层；

中更新统分布稳定、性质好，亦可作桩尖持力层，但桩较长。

3.勘察取得了丰富土工试验成果，针对桥位区以砂土为主的特征，采取了大量的原状砂样，为工程地质评价奠定了基础；

南京大学在工可优化桥轴线补做大量的扁铲试验、K0固结试验等，为岩土优化研究提供了更多的依据。

4.工程地质报告推荐采用的设计参数符合《公路桥涵地基与基础设计规范》规定，初步设计按其推荐值采用。

初步设计采用的重要工点主要地质参数见表3-7～3-7。

表3-7地质钻孔情况表（主桥北塔基础）

地层

编号

岩土名称

状态

层底标高（m）

推荐承载力（kPa）

极限摩阻力（kPa）

标贯击数

Q4

1-3

细砂

中密

-36.7

170

45

粉砂

-45.9

140

35

-54.7

180

25

密实

-57.2

150

42

Q3

5-1

中砂

-64.2

400

60

>

50

粗砂

-71.5

500

47

5-2

-74.2

250

36

6-1

-78.2

450

80

6-2

-80.6

55

-87.2

420

7

-94.2

8-1

-98.3

8-2

-104.7

-115.2

8-3

亚粘土

软塑

-118.3

270

-122.2

-125.2

-129.0

Q2

9

硬塑

-138.4

350

粘土

-140.4

10

-146.8

230

11

-154.7

340

65

12

亚砂土

流塑

-158.1

190

-162.2

-173.3

13

-182.0

410

85

14

-186.7

-201.7

Q1

-204.7

表3-7地质钻孔情况表（主桥南塔基础）

层底标高

3-1