桥梁初步设计一工程概况1.地理位置拟建金沙江特大桥位于云南省丽江纳西族自治县石鼓附近，桥梁全600。

0m,桥宽12m，在线路测设里程K260+297～K260+897之间，桥轴线近斜50度跨越金沙江，该处江谷宽约70m，山坡地表植被不发育，河边有简易公路与国道相连，交通较便利。

2。

气象、水文项目区属亚热带高原季风气候，垂直气候分带显著，冬春季寒冷干燥，多寒潮入侵,夏无酷暑，常有劲风.区域性温差较大，自北而南，气温随海拔降低而升高,降雨量则相反.年平均气温12.1～12.7°C,极端最高气温31.7°C，极端最低气温—15.6°C,年无霜期长达295～310天。

年平均降水在800~1000mm之间,多集中于五至十月份。

系云南省年平均气温低，降雨较少的地区之一。

金沙江发源于青海境内唐古拉山脉的格拉丹冬雪山北麓，是西藏和四川的界河。

它在西藏的江达县和四川的石渠县交界处（江达县邓柯乡的盖哈河口)进入昌都地区边界，经江达、贡觉和芒康等县东部边缘,至巴塘县中心线附近的麦曲河口西南方小河的金沙汇口处入云南，然后在云南丽江折向东流，为长江上游.金沙江在昌都地区段河长587公里，江面海拔自3340米至2296米,落差1044米,流域面积2.3万平方公里,年平均流量为957.3立方米/秒，年径流量301.9亿立方米（巴塘站）。

金沙江落差3,300公尺，水力资源一亿多瓩，占长江水力资源的40％以上。

流域内矿物资源丰富，但流急坎陡，江势惊险，航运困难。

由于河床陡峻，流水侵蚀力强，金沙江是长江干流宜昌站泥沙的主要来源二设计规范1.《公路工程技术标准》（JTGB01-2003)2.《公路路线设计规范》（JTGD20-2006)3.《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）4。

《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）5。

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）6.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007）7。

《公路工程概算定额》（JTG/TB06-01—2007）三技术标准根据设计要求，主要技术指标如下：1。

道路等级：高速公路(半幅).2.设计行车速度:80公里/小时。

3.设计荷载:公路Ι级4。

桥面宽度：路基宽12。

0m,桥梁比路基宽1m。

5.设计洪水频率:1/300。

6。

地震烈度:Ⅶ度.7。

桥面横坡：双向2％.8。

高程：黄海高程系。

9。

坐标：北京坐标系四水文地质概况1。

地形、地貌桥址区为云贵高原，属中山河谷地貌，金沙江北西岸中上部，地势总体走向近东向西,倾向金沙江，地形陡峻，坡角40～55°，金沙江切割强烈，形成“U”形沟谷，相对高差约140m，海拔介于1240。

00～1375.00m之间。

2。

地层岩性根据钻探揭露，桥址区地层为第四系更新统角砾、碎石；二叠系上统峨眉山玄武岩组强（弱,微）风化玄武岩，分为5个工程地质层，现由新至老分述如下：①角砾:黄褐~灰色,骨架颗粒呈棱角状，分选性差,颗粒成份以强—弱风化玄武岩为主，充填角砾、砂、粘性土等，局部为角砾或块石。

稍湿,密实。

［σ0]=800kPa，τ1=120kPa。

二叠系上统峨眉山玄武岩组②全风化玄武岩：灰绿、灰黄色，原岩结构全部破坏，岩芯呈泥砂状，少量角砾，稍湿，中密.[σ0]=300kPa，τi=80kPa。

仅在ZK1中揭露.③强风化玄武岩：灰色,微晶结构，裂隙发育，岩芯呈碎石、砂状,锤击不易碎，表部薄层全风化层，钻进困难.[σ0］=800kPa，τ1=120kPa.仅在ZK1和ZK3中揭露.④弱风化玄武岩：灰绿色,微晶结构,裂隙发育,岩芯呈块状，局部短柱状,锤击不易碎，钻进困难。

[σ］=2000kPa。

⑤微风化玄武岩：灰黑色—灰绿色,微晶结构，裂隙较发育，岩芯呈柱状，局部块状，锤击不易碎，钻进困难。

［σ]=4500kPa。

3。

地质构造及地震桥址区地质构造不发育。

桥址区位于我国地震活动最强烈的南北地震带东侧，云南省七大地震带中，影响该区的有两条，地震活动十分频繁。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）桥址区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，反应谱特征周期0。

30s。

4.水文地质条件桥址区地表水系为金沙江.自东向西流泄，据初勘资料,2003年11月20日流量50m3/s，无色、无味、无嗅、透明，雨季流量50～100m3/s，常年不干。

水质类型为HCO3--Ca2+型，PH值7.75，无侵蚀性CO2，水对砼无侵蚀性。

桥址区玄武岩属含水性弱的裂隙含水层，地下水贫乏，钻孔中均未见地下水位，地表无泉水出露。

5.不良地质现象桥址区未见滑坡、泥石流等不良地质现象.但桥址区地形陡峻，岩石节理裂隙发育,易产生崩塌等不良地质现象。

6。

工程地质评价a.桥址区场地稳定性一般，无全新活动断裂通过，适宜建桥。

b.根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001）桥址区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.10g,反应谱特征周期0。

30s。

c.桥基的各层岩土中,①和②层厚度薄,物理力学性能较差，不宜做基础持力层;建议桥台采用天然地基，扩大基础，以④层弱风化玄武岩为基础；桥墩采用天然地基，桩基础，以⑤层微风化玄武岩为基础；桩径、桩长应验算桥基荷载确定，桩型采用钻孔灌注端承桩。

d.修建期间应清除危险孤石，修建完成后对整个坡面进行植被防护,以封山育林种草为主。

五、本桥采用材料1。

混凝土：主梁采用C50混凝土，拱肋钢管内采用C50微膨胀混凝土。

2.钢材：拱肋钢管及横撑均采用Q345qE钢材，技术标准符合《桥梁用结构钢》（GB/T714)。

3.纵向预应力筋:高强度低松弛钢铰线，公称直径Φ=15。

20mm，OVM锚具。

钢铰线抗拉强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep=195GPa，技术条件符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224）的规定。

4.非预应力钢筋：HRB335钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB/T1499），Q235钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB/T13013)。

六大桥设计方案1.大桥总体方案构思全面贯彻“安全、实用、经济、美观"的技术方针。

1）造价要求。

所选桥型力求技术先进，结构独特有别于附近已建桥梁，同时满足工程数量省、造价低、投资少、经济合理的原则。

2）施工要求。

所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求，以减小施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。

3）通航要求。

为减少船舶撞墩的机率,确保桥梁的安全，适当增大和合理布置通航孔跨径，并且抵抗船舶撞击具有足够的安全，同时所选桥应保证在施工时不能影响船只通行.4)景观要求。

桥梁作为一种功能性的结构物，同时也是一种美学的艺术.所以在满足桥梁实用功能和桥下通航要求的前提下,力求桥梁造型美观，使大桥与周围环境相协调。

并应最大限度地减少施工对河水及周围环境的污染。

基于以上原则再结合地质实际情况以及中国现有的常见桥型，本次设计选取了四种桥型：连续刚构桥，独塔双索面斜拉桥，三跨连续下承式钢管混凝土拱桥，自锚式混凝土悬索桥。

最后综合各种因素，选取连续刚构桥作为推荐方案。

2.方案一：连续刚构桥1）主桥设计(1）总体布置a．方案构思随着交通运输特别是一级级公路的迅速发展，对行车平顺舒适提出了更高的要求.而悬臂梁桥和T形刚构桥由于形变比较大的原因均难满足这个要求，超静定结构的连续钢构桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到迅速发展。

与连续梁桥相比，连续刚构桥在墩顶处由恒载产生的弯矩要小，所以在特大跨连续梁体系桥中,一般考虑采用连续刚构桥。

变截面连续刚构桥立面多采用不等跨布置，边主跨比一般为0.5～0。

692，梁底曲线可采用二次抛物线、折线和介于折线与二次抛物线之间的1。

5～1.8次抛物线,其中抛物线的变化规律应与连续梁的弯矩变化规律接近。

本桥河床较为平坦，基岩埋深较浅，可以使用较大跨径以满足通航和泄洪要求。

由于是III—（2)级航道，通航净宽为150m，设一个通航孔，考虑到桥墩布置、地质、地形和通航富余等条件,取主跨为150m。

连续刚构桥的边主跨比为：0.5~0.692之间，本桥考虑取两桥台之间长度为720m。

由于桥位地质条件好，而引桥的标准跨为一般30m、40m或50m,,故跨径布置为:70+150+70（预制预应力简支T梁）=290m，这时边主跨比70/150=0。

467满足要求。

图1.1连续刚构桥方案总体布置图(单位：cm）b ．桥面标高确定:（1）竖曲线设计：根据《公路工程技术规范》高速公路竖曲线半径一般取值为4500m 、最小值为3000m ，但考虑到避免桥台高度过低,在桥梁竖曲线和纵坡满足规范的前提下,本方案竖曲线半径采用R ＝3000m.竖曲线基本要素为：竖曲线长度L=270m 、切线长T ＝135m 、竖曲线外距E=3.04m 。

（2）桥面标高：本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航（通车）净空、桥两端引道标高的需要，并结合桥型跨径等综合考虑。

①按设计水位计算桥面标高，计算公式如下:min j j o H H h h =+∆+∆式中：min H --桥面最低高程（m)；j H ——设计水位（m ）(设计水位记入壅水、波浪高度等）；j h ∆—-桥向净空安全值（m ）；o h ∆——桥梁上部结构建筑高度.min H =337.765+1.5+3+0。

10=342.365m(主桥跨中桥面标高）②按通航水位计算桥面标高：min th M oH H H h =++式中:min H -—桥面最低高程（m ） thH ——设计最高通航水位(m ） MH ——通航净空高度（m ） o h ——桥梁上部结构建筑高度，包括桥面铺装层高度（m ）。

minH =326.473+10+3++0。

1=339。

573m （主桥跨中桥面标高） ③按路堤通车处计算桥面标高：路堤通车处通车净空4.5m ，上部结构建筑高度3.0m ，设计跨中桥面标高为：43。

352+3+4.5=49。

852m 。

综合上述标高,本方案标高取为49.852（跨中桥面标高）,由路堤通车处跨线标高确定。

(2）上部结构设计主桥上部结构采用变截面箱梁，C50混凝土，桥梁宽度17.5m，箱梁顶板宽度取17.5`。

0m，底板宽取10。

0m。

根据《桥梁工程》通常梁性刚柔桥，支点处箱梁截面的高跨比在1/16～1/20之间，跨中截面梁高约为支点截面梁高的1/2。

5~1/3。

5,故本桥支点处梁高取9。

5m，高跨比为1/20，跨中梁高取4m，跨中截面梁高为支点梁高1/3,高跨比为1/60。

箱梁顶板厚取30cm，腹板及底板采用变截面，腹板厚度由墩跨中40cm厚逐渐过渡至墩顶60cm厚，底板厚度由墩跨中35cm厚逐渐过渡至墩顶80cm厚。