上海长江大桥主航道桥审核报告(730m双塔斜拉桥).pdf

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1、 上海崇明越江通道 长江大桥工程（预留轨道交通空间）上海崇明越江通道 长江大桥工程（预留轨道交通空间）施工图设计审核报告 施工图设计审核报告（主航道桥）中铁大桥勘测设计院有限公司 上海市城市建设设计研究院 二六年十一月中铁大桥勘测设计院有限公司 上海市城市建设设计研究院 二六年十一月 上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 1 1 上海市城市建

2、设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 目 录 目 录 第一章 概述2 1.1 标段工程概况2 1.2 初步设计批复意见及执行情况4 1.3 主航道桥施工图（第一版）主要结论6 1.4 设计文件组成6 第二章 设计审核技术标准及规范8 2.1 设计审核技术标准8 2.2 设计审核规范9 第三章 结构设计11 3.1 结构设计综述11 3.2 主要材料16 3.3 空间静力计算18 3.4 结构动力分析46 3.5 基础受力分析60 3.6 主塔锚固区钢锚箱设计审核69 第四章 设计图纸审核意见77 4.1 主要结论与建议77 4.2 设计图纸的错漏碰缺评述79 上 海 崇 明 越 江 通 道上

3、 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 2 2 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 第一章 概 述 第一章 概 述 1.1 标段工程概况 1.1 标段工程概况 上海崇明越江通道是为完善我国沿海交通大通道，改善上海市交通系统结构和布局，综合开发崇明岛资源，促进苏北经济发展，进一步增强和发挥浦东的经济发展而兴建的一项特大型基础设施工程。通道工程位于上海市东部，全长

4、约25.5km，该通道是国家公路网规划中国纵 1（嘉荫南平）的南通嘉兴支线的重要组成部分，北连江苏海门青龙港，接宁通启高速公路，南接杭州湾通道工程，直达浙江东部沿海地区。上海崇明越江通道长江大桥工程全长约 16.55km（跨江部分约长 8.5km）,其中主航道桥（标）采用主跨 730m 的双塔双索面分离钢箱梁斜拉桥，两边跨各设一个辅助墩。里程桩号 K14+558K15+988，原施工图设计跨径布置为107+243+730+243+1071430 米，桥式布置及断面图分别如图 1.1-1、1.1-2 所示。图 1.1-1 主航道桥桥式布置图 图 1.1-2 主航道桥标准断面图 上 海 崇 明 越

5、 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 3 3 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 依据上海市轨道交通系统规划，为有效利用资源，节省建设投资，规划上考虑把轨道交通通过长江隧桥的建设，延伸至长兴岛和崇明岛。长江大桥工程建设中需考虑近、远期分期实施。现主航道桥跨径布置调整为 92+258+730+258+921430 米，桥式布置图如图 1.1-3

6、所示。图 1.1-3 主航道桥（预留轨道交通空间）桥式布置图 近期：按双向六车道加紧急停车带高速公路标准建设。桥面标准宽度组成：1.25m（风嘴）+1.8m（索锚区）+0.5m（栏杆）+4.7m（紧急停车带）+3x3.75m（车行道）+0.75m（路缘带）+0.5m（栏杆）+10.0（分隔带）+0.5m（栏杆）+0.75m（路缘带）+3x3.75m（车行道）+4.7m（应急停车带）+0.5m（栏杆）+1.8m（索锚区）+1.25m（风嘴）51.5m 图 1.1-4 主航道桥（预留轨道交通空间）标准断面图（近期）远期：轨道交通与公路布置在同一平面。桥面标准宽度组成：1.25m（风嘴）+1.8m（

7、索锚区）+3.95m（轨道空间）+0.5m（栏杆）+0.75m（路缘带）+3x3.75m（车行道）+0.75m（路缘带）+0.5m（栏杆）+10.0（分隔带）+0.5m（栏杆）+0.75m（路缘带）+3x3.75m（车行道）+0.75m（路缘带）+0.5m（栏杆）+3.95m（轨道空间）+1.8m（索锚区）+1.25m（风嘴）51.5m 上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限

8、公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 4 4 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 图 1.1-5 主航道桥标准断面图（远期）1.2 初步设计批复意见及执行情况 1.2 初步设计批复意见及执行情况 1.2.1 交通部初步设计批复意见（1）同意主通航孔桥采用 110240+730+240+1101430 米五跨连续钢箱梁斜拉桥方案。（2）原则同意采用塔梁间设置纵向阻尼器的结构体系；建议下一阶段深化研究，通过全面受力分析明确阻尼器的功能和设计参数。（3）原则同意采用“人”字型桥塔；建议结合受力、景观等，对塔柱的外形和构造进一步优化，通过数值风洞模拟技术和风洞试验验证索塔抗风性能。（4）同

9、意索塔与斜拉索采用钢锚箱锚固方式；建议结合专题研究优化钢锚箱设计方案；建议取消塔壁预应力，通过配置一定数量的普通钢筋，以满足索塔极限承载能力和正常使用状态裂缝宽度的要求。（5）原则同意主梁采用分离式钢箱梁方案；同意采用平行钢丝斜拉索。（6）同意采用钻孔灌注桩基础。1.2.2 交通部初步设计批复意见的执行情况（1）主航道桥采用 1072437302431071430 米五跨连续钢箱梁斜拉桥方案。跨径与初步设计及批复意见相比，边跨辅助墩向边墩方向偏移了 3 米，经计算分析，提高了桥梁整体刚度，改善了结构受力。（2）塔梁结构间设置纵向阻尼器约束体系。通过专题研究确定采用带限位功能的粘滞阻尼器，明确了

10、阻尼器的功能和设计参数，确定了其构造设计和布置。（3）在初步设计推荐的索塔外形、截面形式、索塔锚固方式等的基础上，对人上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 5 5 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 型塔的外形、构造进行优化。通过 CFD 数值风洞模拟技术，对索塔断面进行优化并通过风洞试验予以验证。（4）索塔与斜拉索采用钢锚箱

11、连接方式。对钢锚箱方案从结构受力、加工、安装工艺、防腐措施、斜拉索张拉过程等方面研究合理构造，研究钢锚箱与混凝土塔壁的剪力传递方式和性能，剪力键的形式与布置等。塔柱中不设预应力，通过配置足够的普通钢筋，满足索塔极限承载力和正常使用状态裂缝宽度的要求。（5）对索梁锚固区、主梁节段及钢横梁进行空间有限元分析。结合分离钢箱梁施工架设，对施工临时风撑位置及吊点位置进行研究以指导施工。对斜拉索的风雨振动和减振措施进行了计算分析。（6）通过数学模型分析和物理模型水文试验，确定桥墩冲刷深度。通过采取加强桩基础的方案进行基础冲刷防护。结合了试桩及桩底注浆的效果对大直径钻孔灌注桩的设计进行了优化。1.2.3 上

12、海市关于预留轨道交通空间补充设计的批复（1）原则同意在保证高速公路原有设计标准、不严重影响长江隧桥建设工期、有效控制工程施工及运营期间安全风险的前提下，局部调整隧道、桥梁设计方案，预留轨道交通空间。（2）原则同意轨道交通预留在桥梁两侧（即紧急停车带处）。（3）进一步深化主桥塔型及拉索方案的经济合理性比较、桥梁抗风、钢结构疲劳、大位移伸缩调节等专题研究。1.2.4 关于预留轨道交通空间补充设计批复的执行情况（1）轨道交通预留在桥梁两侧，通过加宽原有紧急停车带的方式满足了轨道交通空间的要求。（2）通过类似工程的调研与专题研究，确定了轨道交通的设计参数和基础资料。有关设计参数及基础资料尚需轨道交通建

13、设方的确认。（3）开展了侧风影响下列车走行性分析，提出工程与管理措施。（4）进行了桥梁无缝线路的专题研究，研究了轨道伸缩调节装置、防脱轨装置等专题，为大桥主体结构施工图设计提供必要的设计参数。上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 6 6 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 1.3 主航道桥施工图（第一版）主要结论 1.3 主航

14、道桥施工图（第一版）主要结论 本次审核报告中所列结构设计、计算成果及结论主要针对上海崇明越江通道长江大桥（预留轨道交通空间）主航道桥施工图所作。预留轨道交通空间前的一版主航道桥施工图主要审核结论如下所示，具体审查意见可查阅相关结构的审查意见表。1.3.1 总体评价（1）施工图设计基本执行了初步设计批复以及有关专题评审意见。结构总体上满足规范要求，是可行的。（2）施工图设计的深度能够满足施工要求。（3）主要工程数量汇总表项目齐全，主要工程数量计算基本正确。1.3.2 结构审查计算结论（1）斜拉桥桩基、承台的强度经检算，满足规范要求。（2）根据上海崇明越江通道长江大桥试桩工程试验报告所作结论，通过

15、采取桩端压浆工艺，桩基承载力满足设计要求。（3）斜拉桥主塔、边墩、辅助墩结构强度经检算，满足规范要求。（4）主塔应力经检算，满足施工图设计原则要求。（5）主塔钢锚箱处混凝土塔壁外侧主拉应力较大，提请设计单位核查。钢筋应力和混凝土裂缝满足规范要求，主塔钢锚箱设计基本满足规范要求。（6）斜拉桥钢主梁刚度、强度及应力符合规范要求。（7）斜拉索的应力和应力幅均满足要求。1.4 设计文件组成 1.4 设计文件组成 上海崇明越江通道长江大桥工程主航道桥（预留轨道交通空间）施工图设计文件由以下五部分构成：?主航道桥 基础分册施工图（一）：包括主航道桥基础施工图设计说明、基础构造图、钻孔桩及承台钢筋图。?主航

16、道桥 塔墩分册施工图（一）：包括主航道桥塔墩施工图设计说明、斜拉桥主塔、辅助墩、边墩结构图及钢筋图。上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 7 7 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院?主航道桥 主塔钢锚箱分册施工图：包括主航道桥主塔钢锚箱施工图设计说明、钢锚箱构造图、锚固细节图等。?主航道桥 主梁及斜拉索分册施工图：包括主航道桥

17、钢主梁及斜拉索施工图设计说明、钢箱梁构造图、锚箱构造图、斜拉索图等。上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 8 8 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 第二章 设计审核技术标准及规范 第二章 设计审核技术标准及规范 2.1 设计审核技术标准 2.1 设计审核技术标准（1）建设标准：近期按双向六车道加紧急停车带高速公路标准建设；远

18、期按轨道交通与双向六车道公路布置在同一平面。（2）设计荷载：公路级；预留轨道交通荷载：轴重 P120KN，按 10 节编组，车辆荷载示意如图 2.1-1：图 2.1-1 轨道交通车辆荷载（3）纵断面线型为边跨 2.5的纵坡，跨中为 R16000m 半径的竖曲线相切，桥面横坡：2.0。（4）设计水位：最高设计水位取高潮累计频率 10潮位 4.10m；最低设计水位取低潮累计频率 90潮位 0.52m。（5）通航水位：设计最高通航水位采用 6.03m（吴淞零点高程）（6）通航标准：远期：3 万吨级集装箱及 5 万吨级散货船单孔双向通航孔一处，通航净空为 585x52.7m（单孔双向），设置在桥梁主跨

19、；5000 吨级船舶单向通航孔二处，通航净空为 146x36m，设置在桥梁近主跨的第一个边跨；近期：通行 5000 吨级船舶，设置在桥梁主跨。（7）波浪：结构计算按 50 年一遇水位加上 50 年一遇 H1波浪作用进行设计。（8）风：成桥状态桥面无车 100 年一遇 10m 高度处设计风速 V10m39.6m/s；成桥状态桥面有车最大设计风速 V25m/s；施工状态风采用 20 年重现期系数 0.88。（9）地震烈度：大桥按地震烈度 7 度进行抗震设计。采用二水准设防、二阶段设计的抗震设计思想和方法。（10）设计使用寿命：100 年。上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道

20、 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 9 9 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 2.2 设计审核规范 2.2 设计审核规范 2.2.1 设计审核规范（1）公路工程技术标准（JTG B01-2003）（2）公路路线设计规范（JTJ011-94）（3）公路路基设计规范（JTG D30-2004）（4）公路排水设计规范（JTJ018-97）（5）公路勘测规程（JTJ061-99）（6）公路

21、工程地质勘察规范（JTJ064-1998）（7）公路工程水文勘测设计规范（JTG C30-2002）（8)公路桥位勘测设计规范（JTJ062-91）（9）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）（10）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）（11）公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-1986）（12）公路圬工桥涵设计规范（JTJ D61-2005）（13）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）（14）公路桥梁抗风设计规范（JTG/T D60-01-2004）（15）公路工程抗震设计规范（JTJ004-89、体系编号 JTG S02）（1

22、6）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）（17）公路斜拉桥设计规范（试行）（JTJ027-96）（18）高速公路交通安全设施设计及施工技术规范（JTJ074-1994）（19）公路环境保护设计规范（JTJ/T006-98）（20）公路建设项目环境影响评价规范（试行）（JTJ005-96）（21）公路工程质量检验评定标准（JTJ071-1998）（22）公路工程结构可靠度设计统一标准（GB/T50283-1999）（23）通航海轮桥梁通航标准（JTJ311-97）（24）桥梁用结构钢（GB/T 714-2000）（25）公路工程基本建设项目设计文件编制办法交公路发19951036 号（

23、26）公路工程基本建设工程概算、预算编制办法交公路发1996612 号（27）海港水文规范（JTJ213-98）上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 10 10 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院（28）港口工程地基规范（JTJ250-98）（29）港区工程灌注桩设计与施工规范（JTJ248-2001）（30）港口工程桩基规范

24、（JTJ254-98）（31）港口工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTJ275-2000）（32）港口工程钢结构防腐蚀技术规定（JTJ230-89）（33）地铁设计规范（GB50157-2003）（34）城市轨道交通设计规范（DGJ08-109-2004）2.2.2 参考规范（1）铁路桥涵设计规范（TB10002.1-99TB10002.5-99）（2）钢桥、混凝土桥及结合桥（BS5400）（3）美国公路桥梁设计规范（AASHTO，2000）（4）道路桥示方书同解说（日本道路协会，平成 8 年 12 月）（5）钢床版设计要领，同解说（日本本四联络公司，1989）（6）道路桥耐风设计便览（日本道路

25、协会，1991）（7）上部结构设计基准，同解说（日本本四联络公司，1989）（8）德国 DIN1045 混凝土和钢筋混凝土（9）德国 DIN4227 第一篇预应力混凝土（10）公路桥梁抗风设计指南（1996）上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 11 11 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 第三章 结构设计 第三章 结构设计

26、 3.1 结构设计综述 3.1 结构设计综述 主航道桥为主跨 730m 的双塔双索面分离钢箱梁斜拉桥，两边跨各设一个辅助墩。跨径布置为 92+258+730+258+921430 米。主梁采用分离式双主梁形式，单个箱梁为扁平闭口流线型钢箱，中间采用钢横梁连接，主塔为“人”字形钢筋混凝土索塔，塔顶高程+216.322m，塔底高程+4.0m，斜拉索为空间扇形双索面布置，每塔两侧共 24 对索，全桥共 96 对，192 根。以下从结构体系、梁、塔、斜拉索、基础等方面分别加以叙述。3.1.1 结构体系 纵向使用带限位功能的粘滞阻尼器，全桥共设 8 套，每塔两侧各两套，连接于塔、梁之间。阻尼器对温度变化

27、、车辆等缓慢荷载不约束，但对汽车制动、脉动风、船撞和地震等冲击荷载激励下的动力响应产生阻尼作用。边墩和辅助墩上设置纵向滑动支座，塔梁交接处设横向抗风支座。塔、梁间竖向无支撑约束，边墩纵向滑动支座提供竖向约束，边墩顶 3.725m节段钢箱梁填充压重 10000KN 以克服负反力。辅助墩顶纵向滑动支座提供竖向支撑约束，辅助墩顶附近 15m 范围钢梁内填充压重 12000KN。3.1.2 主梁（1）材料 钢主梁采用 Q345qD，梁上锚箱内钢套筒采用 Q235。（2）梁段划分 全桥共分为 99 个节段，南北对称。主梁根据斜拉索编号相应划分为边跨B23B1 节段；塔梁相接处的 B0、TA、T0 节段；

28、中跨的 Z1Z23 节段及合拢段HL 节段。（3）标准节段构造 梁体采用分离式双主梁形式，单个箱梁为抗风性能好的扁平闭口流线型钢箱。两主梁间距为 10m，中间采用中间横梁连接。箱梁全宽 51.5m（含中间横梁和风嘴）；节段标准长度为水平投影长 15m，梁高 4m，单个箱宽 20.75m，标准节段重约 340t。各构件具体构造如下：上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中

29、铁大桥勘测设计院有限公司 12 12 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 1）顶板及其加劲肋 顶板Z1设置单向2的横坡，板厚16mm。纵向采用U形加劲，横向间距600mm，上口宽 300mm，高 300mm，厚 8mm。在远期轨道交通位置下设两条倒 T 形加劲，增加桥面刚度。加劲腹板高 500mm，厚 10mm，底板宽 200mm，厚 10mm。2）腹板及其加劲肋 内腹板 Z4 为铅垂面，板厚 14mm，向箱体外侧加厚。纵向采用 12x140mm 加劲。外腹板 Z5 在断面内和铅垂线夹角为 8 度，板厚 4060mm，向箱体内侧加厚。纵向采用 20 x280mm 加劲。3）底板

30、及其加劲肋 内底板 Z6 为斜底板，板厚 14mm，向箱体外侧加厚。纵向采用 U 形加劲，横向间距 800mm，上口宽 400mm，高 260mm，厚 6mm。中底板 Z7 横向为水平，板厚 12mm，向箱体外侧加厚。纵向采用 U 形加劲，横向间距 800mm，上口宽 400mm，高 260mm，厚 6mm。外底板 Z8 为斜底板，板厚 12mm，向箱体外侧加厚。纵向采用 U 形加劲，横向间距 800mm，上口宽 400mm，高 260mm，厚 6mm。4）横隔板 横隔板间距为 3.75m，为铅垂布置。和中间横梁相连的横隔板采用整体式板，板中心线和中间横梁腹板中心线对齐，板厚均为 12mm。吊

31、点横隔板靠近外腹板处局部加厚为 16mm。不和中间横梁相连的横隔板采用上下两片搭接式，板厚 10mm。中间横梁间距为 15m，为铅垂布置。横断面为矩形箱形断面，梁高 4m，腹板中心距 3.75m，顶、底板厚 14mm，腹板厚 14mm。顶、底及腹板上均采用 10 x150mm加劲。中间横梁内每隔约 2.1m 设一隔板，板厚 10mm。5）其它 风嘴 Z20、Z21 板厚 8mm，纵向采用 8x100mm 加劲。拉索锚箱设在风嘴内侧，索力通过吊索和锚箱均匀传递至腹板。标准节段主梁及中间横梁构造如图 3.1-1 所示 上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工

32、 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 13 13 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 图 3.1-1 标准节段主梁构造图 3.1.3 主塔（1）主塔构造 主航道桥主塔采用“人”字形，包括上塔柱、中塔柱、下塔柱和塔座。塔柱顶高程+216.322m，塔柱底中心高程+4.0m，索 塔 总 高 212.322m；其 中 上 塔 柱 高70.322m，中塔柱高 73m，下塔柱高 66m，塔座高 3m。主塔塔柱为钢筋

33、混凝土箱形断面，下塔柱由两个单箱单室渐变成一个单箱单室，塔根部结构外尺寸 12m（顺桥向）x14m（横桥向）；中塔柱及上塔柱为单箱单室断面，结构外尺寸：10.5m（顺桥向）x9m（横桥向）7.4m（顺桥向）x7.4m（塔顶），四角设 1.2mx1.2m 的倒角。塔座平面呈哑铃形，除中间联系为单箱双室结构外，余为大体积钢筋混凝土结构；图 3.1-2 主塔构造图 为平衡塔柱倾斜产生的水平力，塔座内横桥向需施加水平预应力钢束。辅助墩及边墩采用双立柱的空心薄壁墩，墩柱截面采用单箱单室，底部平面尺寸均为 7mx5.5m，壁厚 0.6m，墩顶加厚。边墩墩顶顺桥向设弧形变宽。主塔采用 C50 高性能混凝土，

34、辅助墩、边墩及塔座均采用 C40 高性能混凝土。上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 14 14 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院（2）主塔锚固构造 主塔采用钢锚箱锚固方式，钢锚箱与混凝土上塔柱采用剪力钉连接。钢锚箱总高度 55.787m，顺桥向长 5.4m，横桥向宽 2.5m。共分 23 个节段，节段高度分别为 0.787

35、m（预埋底座）、3.2m、2.9m、2.6m、2.4m、2.3m。除预埋底座外，其余 22 个节段分别锚固一对斜拉索。锚箱主拉板厚 40mm，高 1.3m，为方便施工，在侧拉板上设置孔洞；腹板为直接传递索力结构，根据索力的大小，腹板厚度分为 35mm、40mm 和 45mm。每个节段拉板之间设置一道横隔板，其作用是对拉板加劲，兼作斜拉索施工时工作平台，横隔板板厚 16mm，钢锚箱与混凝土塔之间依靠剪力钉连接，剪力钉采用直径 22mm 的圆头焊钉，长 200mm。锚箱之间采用高强螺栓连接。钢锚箱主板采用 Q345qC，锚箱内钢套筒采用 Q235。图 3.1-3 主塔钢锚箱典型断面图 3.1.4

36、斜拉索 主航道桥采用空间扇形双索面布置形式，拉索采用成品索，所用钢丝为直径7mm 高强低松弛镀锌平行钢丝斜拉索。斜拉索在梁上基本索距为 24m，塔上索距为2.3m，全桥4x24x2=192根斜拉索，最大斜拉索长度382m，最大规格为PES7-409。需要 PES7-151、PES7-163、PES7-187、PES7-211、PES7-223、PES7-241、PES7-253、PES7-283、PES7-313、PES7-337、PES7-349、PES7-379、PES7-409 共 13 种规格。3.1.5 基础 主塔墩基础采用 603.0m2.5m 钻孔灌注桩基础，南侧主墩桩长 108

37、m，北侧主墩桩长 105m；承台平面尺寸为 72.2m（横向）x37.2（纵向），承台厚 6m，上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 15 15 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 承台底标高-2.0m，封底混凝土厚 2m。图 3.1-4 主塔基础示意图 辅助墩基础采用 183.0m2.5m 钻孔灌注桩基础，南侧辅助墩桩长 9

38、6m，北侧辅助墩桩长 80m；承台平面尺寸为 47.2m（横向）x17.2（纵向），承台厚 4m，承台底标高+0.0m，封底混凝土厚 1.5m。边墩基础采用 123.0m2.5m 钻孔灌注桩基础，南侧辅助墩桩长 100m，北侧辅助墩桩长 93m；承台平面尺寸为 47.5m（横向）x13.95（纵向），承台厚 4m，承台底标高+0.0m，封底混凝土厚 1.5m。承台采用 C40 高性能混凝土，钻孔灌注桩采用 C30 水下掺合料混凝土，承台封底采用 C20 混凝土。3.1.6 指导性施工步骤（1）基础施工 基础施工采用打桩船就位，插打钢管桩、钢护筒，建立施工平台；在平台上上 海 崇 明 越 江 通

39、 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 16 16 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 用钻机钻孔，成桩；安装水下钢套箱，浇注封底混凝土，绑扎钢筋，浇注承台混凝土。（2）主塔施工 主塔采用爬模工艺进行施工，塔柱施工时设置劲性骨架，采用泵送混凝土。（3）钢箱梁施工 钢箱梁分节段在工厂加工，完成预拼装后水运至桥位。待索塔施工完成后，安装主梁无索区托架，用大型

40、浮吊吊装 TA、B0、Z0 节段就位，并与临时支架之间形成可靠刚性联结。其余节段钢箱梁采取桥面吊机悬臂安装。钢箱梁标准节段长 15 米，节段间采取焊接。（4）待边、中跨合拢后，拆除纵向临时支撑，安装阻尼装置。桥面附属结构施工，荷载试验，竣工通车。3.2 主要材料 3.2 主要材料 3.2.1 混凝土（1）主塔采用 C50 高性能混凝土，其主要力学性能如下：弹性模量 Ec=3.45x104MPa 剪切模量 Gc=1.38x104MPa 泊松比 vc=0.2 轴心抗压强度设计值 fcd=22.4MPa 轴心抗拉强度设计值 ftd=1.83MPa 热膨胀系数：0.00001/（2）承台、塔座、墩身采

41、用 C40 高性能混凝土，其主要力学性能如下：弹性模量 Ec=3.25x104MPa 剪切模量 Gc=1.3x104MPa 泊松比 vc=0.2 轴心抗压强度设计值 fcd=18.4MPa 轴心抗拉强度设计值 ftd=1.65MPa 热膨胀系数：0.00001/（3）钻孔灌注桩采用 C30 水下掺合料混凝土，其主要力学性能如下：上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁

42、大桥勘测设计院有限公司 17 17 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 弹性模量 Ec=3.0 x104MPa 剪切模量 Gc=1.2x104MPa 泊松比 vc=0.2 轴心抗压强度设计值 fcd=13.8MPa 轴心抗拉强度设计值 ftd=1.39MPa 热膨胀系数：0.00001/（4）承台封底采用 C20 混凝土，其主要力学性能如下：弹性模量 Ec=2.55x104MPa 剪切模量 Gc=1.02x104MPa 泊松比 vc=0.2 轴心抗压强度设计值 fcd=9.2MPa 轴心抗拉强度设计值 ftd=1.06MPa 热膨胀系数：0.00001/3.2.2 钢材 钢主梁

43、采用 Q345qD，梁上锚箱内钢套筒采用 Q235q；钢锚箱主板采用 Q345qC，锚箱内钢套筒采用 Q235q。钢材屈服强度及其相关容许应力随板厚变化根据桥梁用结构钢（GB/T 714-2000）规定执行。3.2.3 预应力钢筋（1）预应力钢绞线主要力学性能如下：弹性模量 Ep=1.95x105MPa 抗拉强度标准值 fpk=1860MPa 张拉控制应力 con=1395MPa 钢筋松弛率=0.03 孔道摩阻系数=0.17 孔道偏差系数 k=0.0015 锚具变形及钢束回缩值 l=0.006（2）精轧螺纹钢筋主要力学性能如下：弹性模量 Es=2.0 x105MPa 抗拉强度标准值 fpk=7

44、85MPa 上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 18 18 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 张拉控制应力 con=667MPa 钢筋松弛率=0.035 孔道摩阻系数=0.4 孔道偏差系数 k=0.003 锚具变形及钢束回缩值 l=0.002 3.2.4 斜拉索 斜拉索采用7 高强低松弛镀锌平行钢丝：弹性模量 Ep=1.9

45、x105MPa 抗拉标准强度 fpk=1670MPa 热膨胀系数 0.000012/3.3 空间静力计算 3.3 空间静力计算 3.3.1 计算模式 利用本院编制的空间杆系程序 3DBridge 进行计算。全桥离散为空间杆系单元、共 1596 个节点，1489 个单元。计算模型如图 3.3-1 所示。图 3.3-1 空间静力计算结构离散图 上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有

46、限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 19 19 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 成桥状态结构各部位边界条件如表 3.3-1 所示：表 3.3-1 成桥状态结构边界条件 成桥状态 结构部位 xyzxy z 基础根部 1 1 1 1 1 1 主塔墩 塔梁交接处 阻尼1 0 0 0 0 辅助墩 墩梁相交处 0 1 1 1 0 0 过渡墩 墩梁相交处 0 1 1 1 0 0 表中，x、y、z 分别表示沿纵桥向、横桥向、竖桥向的线位移，x、y、z 分别表示绕纵桥向、横桥向、竖桥向的转角位移。1-约束，0-放松。3.3.2 荷载及荷载组合（1）计算荷载 1）恒载 一期恒载：含主梁、主塔

47、、斜拉索等重量，按结构实际截面尺寸计入。二期恒载：为整个上部结构中非纵向受力结构的重量，包括 5.5cm 沥青砼桥面铺装、钢栏杆 2.5KN/m/道（共 4 道）、过桥管线 20KN/m（全桥）、轨道系荷载 66KN/m（双线）、钢结构维修逃生通道 10KN/m（全桥）。二期恒载总重：q12.75x0.055x24x2+2.5x4+20+66+10139.66KN/m 压重：边墩 3.725m 范围压重 10000KN，辅助墩顶 15m 范围内压重 12000KN。2）活载：活载=公路活载+轨道交通活载。其中公路活载车辆荷载标准按公路工程技术标准取定，荷载等级为公路级，横向按 6 车道考虑。轨

48、道交通荷载计算图示如图 3.3-2 所示，编组按 10 辆车考虑。图 3.3-2 轨道交通车辆荷载 活载各系数见表 3.3-2。上 海 崇 明 越 江 通 道上 海 崇 明 越 江 通 道 长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）长 江 大 桥 工 程（预 留 轨 道 交 通 空 间）主 航 道 桥 审 核 报 告 主 航 道 桥 审 核 报 告 中铁大桥勘测设计院有限公司 中铁大桥勘测设计院有限公司 20 20 上海市城市建设设计研究院 上海市城市建设设计研究院 表 3.3-2 公路活载系数表 活 载 种 类 冲击系数 横向折减纵向折减 非线性系数 公路级 1.1 0.55

49、0.95 1.15 3）支座沉降：主塔沉降按 5cm 计，边墩和辅助墩按 2cm 计。4）温度荷载：体系温差：钢结构+30、-30；索与塔温差：15；索与梁温差：10；塔身两侧日照温差：5；钢箱梁截面温度变化梯度参考 BS5400 取值。5）制动力：车辆制动力=max（公路车辆制动力，轨道交通车辆制动力）6）风力：施工中裸塔抗风计算按 20 年一遇 V1034.8m/s 计。与汽车活载结合时，按桥面设计风速 VD25m/s 计。桥上无车时的极限风按 100 年一遇 V1039.6m/s 计。工程场地桥位处地表粗糙度系数0.12，阵风风速系数 Gv1.38。横桥向风作用下：成桥阶段主梁阻力系数

50、CD1.2，主塔、辅助墩、边墩阻力系数 CD1.5，斜拉索阻力系数 CD0.8。顺桥向风作用下：成桥阶段主梁摩擦系数 CD0.015，横梁阻力系数 CD2.0，桥面以上主塔 CD1.5，桥面以下主塔、辅助墩、边墩 CD1.7。斜拉索的阻力系数考虑拉索倾斜角的影响 CD0.8sin2，为拉索与水平面之间的夹角。（2）荷载组合 组合一：恒载活载 组合二：恒载活载升温组合制动力纵向风力 组合三：恒载活载降温组合制动力纵向风力 组合四：恒载活载升温组合制动力横向风力 组合五：恒载活载降温组合制动力横向风力 组合六：恒载纵向极限静风荷载 组合七：恒载横向极限静风荷载 其中活载为公路活载轨道交通活载 上