快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋至五臺山立交段工程 索塔鋼錨箱和索結構 施工圖設計說明

重慶快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋至五臺山立交段工程第四分冊索塔鋼錨箱和索結構紅巖村嘉陵江大橋施工圖設計I說明目錄1 設計范圍及圖紙卷冊劃分 22 設計依據(jù) 23 技術標準 24 設計規(guī)范 34.1 橋梁設計規(guī)范 34.2 圖紙的設計圖樣采用標準 35 主要材料 35.1 主體結構用鋼 35.2 斜拉索系統(tǒng) 36 索塔鋼錨箱和索體系結構布置和構件設計 36.1 索塔鋼錨箱 36.2 斜拉索體系 36.3 連接及其他 37 防腐和涂裝 37.1 鋼材表面預處理 37.2 復合涂料防腐體系 38 鋼錨箱的制造 49 鋼錨箱的安裝 410 其他 411 鋼錨箱和索結構材料數(shù)量匯總表 4重慶快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋至五臺山立交段工程第四分冊索塔鋼錨箱和索結構紅巖村嘉陵江大橋施工圖設計重慶快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋至五臺山立交段工程第一卷：紅巖村嘉陵江大橋、紅巖村立交工程（YK2+874.986～YK3+735.000）紅巖村嘉陵江大橋施工圖設計說明（第四分冊索塔鋼錨箱和索結構）設計范圍及圖紙卷冊劃分重慶快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋至五臺山立交段工程施工圖設計分為兩卷，其中第一卷為“紅巖村嘉陵江大橋、紅巖村立交工程（YK2+874.986～YK3+735.000）”，第二卷為“紅巖村隧道、歇臺子接線、五臺立交工程（YK3+735.000～YK7+828.183）”。本卷施工圖設計范圍為重慶快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋至五臺山立交段工程中的紅巖村嘉陵江大橋和紅巖村立交工程，包含跨江特大橋一座（主跨375m，全長725m），立交一座，路線全長0.86km?！暗谝痪砑t巖村嘉陵江大橋、紅巖村立交工程（YK2+874.986～YK3+735.000）”分《第一冊主線、紅巖村立交工程》和《第二冊紅巖村嘉陵江大橋工程》兩冊?！兜诙约t巖村嘉陵江大橋工程》的《第四分冊索塔鋼錨箱和索結構》，主要內(nèi)容包括：索塔鋼錨箱結構設計和斜拉索體系設計等。設計依據(jù)重慶市城市建設投資（集團）有限公司與林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司和中鐵二院工程集團有限責任公司設計聯(lián)合體簽訂的設計合同《重慶市主城區(qū)綜合交通規(guī)劃》（2005～2020）《重慶市交通委員會關于紅巖村嘉陵江大橋通航凈空尺度和技術要求的批復》（渝交委港航【2011】19號）《關于重慶紅巖村嘉陵江大橋工程涉河建設方案的批復》（長許可【2011】205號）《關于快速路三縱線柏樹堡立交—五臺山立交段工程建設場地地震安全性評價報告的批復》（渝震安評【2011】10號）《重慶市建設項目環(huán)境影響評價文件批準書》（渝（市）環(huán)準【2011】147號）《重慶市水利局關于快速路三縱線柏樹堡立交—五臺山立交段工程水土保持方案的批復》（渝水許可【2011】50號）《快速路三縱線柏樹堡立交至五臺山立交段工程可行性研究報告》（重慶市設計院上海市政工程設計研究總院2012.02）《重慶市發(fā)展和改革委員會關于紅巖村嘉陵江大橋及紅巖村立交工程可行性研究報告的批復》(渝發(fā)改投【2012】1622號)《快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋及紅巖村立交段工程方案設計》（林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司和中鐵二院工程集團有限責任公司設計聯(lián)合體2012.02）《市政府第120次常務會議紀要》（重慶市人民政府辦公廳常務會議紀要第4期2012.2.26）《市政工程設計方案審查意見函》（重慶市規(guī)劃局渝規(guī)方案函[市政][2012]0007號）《快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋及紅巖村立交段工程初步設計》（林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司和中鐵二院工程集團有限責任公司設計聯(lián)合體2012.03）《重慶快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋抗震設防專項論證會專家意見》（2012.4.24）《重慶快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋及紅巖村立交工程初步設計專家審查意見》（2012.4.28）《重慶市軌道交通建設辦公室關于重慶快速路三縱線紅巖村嘉陵江大橋專項初步設計的審查意見》(重慶市軌道交通建設辦公室文件渝軌建辦[2012]89號)《重慶市城鄉(xiāng)建設委員會關于紅巖村嘉陵江大橋及紅巖村立交工程初步設計的批復》(渝建初設【2012】289號)《快速路三縱線柏樹堡立交—五臺山立交段工程——紅巖村嘉陵江大橋工程地質勘察報告（詳細勘察）》（重慶市勘測院2012.07）《重慶市軌道交通五號線一期工程紅巖村嘉陵江大橋施工圖設計技術要求》（中國中鐵二院工程集團有限責任公司和重慶軌道交通設計研究院有限責任公司重慶市軌道交通五號線一期工程工作聯(lián)系單編號：CQ5I-ZTEY-QL-CS-2012-01）技術標準線路標準上層橋面道路交通：道路等級：城市快速路。計算行車速度：主線80km/h。平面線形：直線。橋面縱坡：1.0%。橋面橫坡：2%。車輛通行凈高：5.0m。人行通道凈高：2.5m。橋面橫坡：2%（車行道）；2%（人行道）。下層橋面道路交通：道路等級：城市支路I級。計算行車速度：40km/h平面線形：直線。橋面縱坡：1%。橋面橫坡：2%。車輛通行凈高：4.5m下層橋面軌道交通：正線數(shù)目：雙線平面線形：直線。橋面縱坡：1.0%。列車最高設計運行速度：100km/h。牽引種類：電力牽引。線間距：5.2m。軌距：1435mm。道路交通路幅布置上層橋面標準段：2.3m（人行道）+12.0（車行道）+1.0m（中央分隔帶）+12.0m（車行道）+2.3m（人行道）＝29.6m上層橋面變寬段：7.576～2.796m（人行道）+12.984～17.764m（車行道）+1.0m（中央分隔帶）+12.984～17.764（車行道）+7.576～2.796m（人行道）＝41.64m下層橋面：0.65m(防撞護欄)+7.0m(車行道)+0.6m(防撞護欄)+10.5m(軌道建筑限界凈寬)+0.6m(防撞護欄)+7.0m(車行道)+0.65m(防撞護欄)＝27.0m設計安全等級：一級。設計基準期：100年。橋梁抗震設防標準：橋位區(qū)地震基本烈度為6度，橋梁抗震設防措施等級按7度設防，橋梁抗震設防類別為A類；水位：三百年一遇的洪水位196.98m；最低通航水位160.5m；最高通航水位196.15m。通航標準：內(nèi)河=3\*ROMANIII級航道。通航凈空：通航凈高標準為10.0m。由于橋軸線及其上游三倍船隊長度范圍內(nèi)水流流向與橋軸線法向夾角大于5°，相對橫向流速最大值大于0.8m/s，根據(jù)《內(nèi)河通航標準》規(guī)定，橋梁應一孔跨過通航水域，橋位斷面通航水域寬度約為360m。設計環(huán)境類別：Ⅰ類。軌道5號線技術標準建筑限界，按《地鐵設計規(guī)范》及軌道5號線采用的車輛限界要求執(zhí)行，具體詳見《重慶市軌道交通五號線一期工程紅巖村嘉陵江大橋施工圖設計技術要求》附圖-01、-02。軌道結構形式：整體道床。軌道交通車型：A型地鐵列車。軌道交通對橋梁結構的技術要求：軌道交通活載單獨（不計沖擊）作用下：橋跨結構豎向撓度≤L/600；式中L為橋梁跨度。梁端豎向轉角≤3‰。軌道交通標準活載和汽車活載共同作用下：橋跨結構豎向撓度≤L/500；式中L為橋梁跨度。梁端豎向轉角≤3‰。在列車橫向搖擺力、離心力、風力和溫度等橫向外力作用下，梁體的水平撓度應不大于L/4000；式中L為橋梁跨度 。在各種荷載最不利組合下，橋墩處橫向折角<1.5‰；結構安全性指標限值：風、車輛、橋梁的耦合作用下：脫軌系數(shù)：Q/P≤0.8；輪重減載率：△P/P≤0.6；輪軌橫向水平力：Q≤80kN；舒適度指標達到“良好”以上坐標、高程及里程系統(tǒng)坐標系統(tǒng)采用重慶市獨立坐標系；高程系統(tǒng)采用1956年黃海高程系統(tǒng)；里程系統(tǒng)為設計獨立里程，從北向南為里程增加方向。注：有關軌道5號線技術要求摘自《重慶市軌道交通五號線一期工程紅巖村嘉陵江大橋施工圖設計技術要求》（中國中鐵二院工程集團有限責任公司和重慶軌道交通設計研究院有限責任公司重慶市軌道交通五號線一期工程工作聯(lián)系單編號：CQ5I-ZTEY-QL-CS-2012-01）。設計規(guī)范橋梁設計規(guī)范鐵路規(guī)范《地鐵設計規(guī)范》（GB50517-2003）《鐵路橋涵設計基本規(guī)范》（TB10002.1-2005）《鐵路工程抗震設計規(guī)范》（GB50111-2006）《鐵路橋梁鋼結構設計規(guī)范》(TB10002.2-2005)《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB10212-2009）《鐵路橋涵施工技術規(guī)范》（TB10203-2002）《鐵路鋼橋保護涂裝及涂料供貨技術條件》（TB/T1527-2011）公路規(guī)范及其它參考規(guī)范、規(guī)程《城市橋梁設計規(guī)范》（CJJ11-2011）《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60—2004）《公路斜拉橋設計細則》（JTG/TD65-01-2007）《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/TF50-2011）《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》（征求意見稿JTG/TD64-2009）《橋梁用結構鋼》（GB/T714-2008）《碳素結構鋼》(GB700-2006)《低合金高強度結構鋼》（GB/T1591-2008）《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》（GB/T17101-2008）《大跨度斜拉橋平行鋼絲斜拉索》（JT/T775-2010）《一般工程用鑄造碳鋼件》（GB11352-2009）《市政公用工程設計文件編制深度規(guī)定》（建質[2004]16號）Eurocode3—Designofsteelstructures（Part2:SteelBridges2006）Eurocode3—Designofsteelstructures（Part1-9:Fatigue2005）StructuralWeldingCode-Steel(AWSD1.1/D1.1M:2006)圖紙的設計圖樣采用標準《道路工程制圖標準》（GBJ50162-92）《焊縫符號表示法》（GB/T324-2008）《機械制圖》（GB/T4457～4460）《表面粗糙度符號、代號及其注法》（GB/T131-93）《公差與配合》（GB/T1800、1801、1803、1804）《形狀和位置公差》（GB/T1182、1184-1996）注：采用及參考規(guī)范及標準如有更新，以最新版本為準。主要材料主體結構用鋼鋼板索塔鋼錨箱主體結構鋼材采用Q345qD、Q370qD。Q345qD、Q370qD均應符合《鐵路橋梁鋼結構設計規(guī)范》（TB10002.2-2005）中附錄A的規(guī)定，化學成分硫的含量需限制在0.01％以下。鋼管索塔鋼錨箱錨管采用無縫鋼管，材質為Q345B，應符合《低合金高強度結構鋼》（GB/T1591-2008）標準要求，以及《結構用無縫鋼管》（GB/T8162-2008）、《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》（GB/T17395-2008）標準的相關技術要求。剪力釘索塔鋼錨箱剪力釘采用圓柱頭焊釘，材質為ML15AL鋼材，應符合《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》（GB/T10433-2002）標準的相關技術要求。斜拉索系統(tǒng)斜拉索采用Φ7.0mm鍍鋅高強度低松弛平行鋼絲HDPE護套成品索，抗拉強度不小于1770MPa，須符合《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》（GB/T17101-2008）和《大跨度斜拉橋平行鋼絲斜拉索》（JT/T775-2010）要求。斜拉索冷鑄錨的錨杯、螺母采用35CrMo鍛鋼，應符合GB/T3077-1988要求。斜拉索連接件采用合金鑄件,材料為ZG35CrMo,經(jīng)調質處理,要求屈服強度不低于540MPa。其化學成分及機械性能應符合《冶金設備制造通用技術條件鑄鋼件(YB/T03613-92)的要求。銷軸需采用高強度調質鋼,材質為40Cr,熱處理硬度為285～312HB。要求銷軸表面屈服強度不低于785MPa，銷軸粗加工后需要進行超聲波探傷，按國標GB/T4162-91驗收；精加工后需要進行磁粉探傷，加工面不得有微裂紋等影響強度的缺陷存在。在銷軸表面采用一類光亮鍍鉻防腐。鍍層厚度為50μm,銷軸連接件為鑄件，應全部進行二級探傷，連接件表面清潔度必須達到Sa3.0級，除銷孔外均需做噴率處理。耳板銷孔要設置襯套,以改善銷孔的受力狀況。襯套材料采用SF-1(鋼背—塑料3層復合軸承材料)。表5.2-1SF-1材料的物理力學性能材料SF-1最大抗拉強度（Mpa）280使用溫度（℃）-150～270線膨脹系數(shù)（1/℃）3×10-5導熱系數(shù)（Cal/Seccm℃）0.1摩擦系數(shù)0.05（動）；0.1～0.15(靜)索塔鋼錨箱和索體系結構布置和構件設計索塔鋼錨箱鋼錨箱作為索塔錨固結構，設置在橋塔的上塔柱的上部。P3橋塔鋼錨箱共14個節(jié)段，編號從下自上分別為H1→H14，鋼錨箱為箱體結構，箱寬2186.6mm，錨箱長隨橋塔順橋向漸變，錨箱從下自上的節(jié)段高度分別為3.0m、3.4m、2.8m、2×2.7m、2×2.3m、7×2.1m。P4橋塔鋼錨箱共7個節(jié)段，編號從下自上分別為L1→L7，鋼錨箱為箱體結構，箱寬2186.6mm，錨箱長隨橋塔順橋向漸變，錨箱從下自上的節(jié)段高度分別為3.3m、2.6m、2.4m、4×2.2m。鋼錨箱的主要結構由錨墊板、承壓板、加勁板、錨箱側拉板、端部側壓板、臨時施工平臺、外圍剪力釘?shù)冉M成。其中側面拉板主承擔斜拉索水平拉力，板厚50mm；端部側壓板與側拉板一起構成箱體框架，板厚40mm；錨箱承壓板厚40mm，錨墊板厚50mm。鋼錨箱與混凝土索塔之間主要依靠剪力釘進行連接。通過在鋼錨箱靠近主塔內(nèi)側的側面拉板、端部側壓板與主塔混凝土內(nèi)壁之間布置剪力釘，使拉索索力傳遞分配到混凝土塔壁上，剪力釘布置間距為180mm×170mm。鋼錨箱在工廠分段制造，船運至現(xiàn)場后分段吊裝。為便于安裝，通過鋼錨箱節(jié)段間設置法蘭連接面，連接時采用螺栓連接副進行定位連接。斜拉索體系斜拉索呈扇形布置，索面在P3橋塔邊跨側梁端拉索錨點間距為15.4m、中跨側梁端拉索錨點間距為15.0m；P4橋塔邊跨和中跨側梁端拉索錨點間距均為15.0m，P3橋塔的HJ1（HA1）拉索與HJ2（HA2）拉索交點重合，HJ2（HA2）與HJ3（HA3）拉索交點的豎向間離為1.0m,HJ3（HA3）～HJ14（HA14）拉索交點的豎向間離均為2.0m。P4橋塔的HJ1（HA1）拉索與HJ2（HA2）拉索交點的豎向間離為1.0m,HJ2（HA2）～HJ7（HA7）拉索交點的豎向間離均為2.0m。斜拉索采用Φ7.0mm鍍鋅高強度低下松弛平行鋼絲HDPE護套成品索，抗拉強度不小于1770MPa，拉索型號分為7-337、7-283、7-211三種；斜拉索采用雙層PE護套，外層PE護套的顏色根據(jù)景觀設計確定。斜拉索的錨固在塔端設置張拉端，梁端為錨固端。在主塔上的斜拉索預埋管上設有體外減震器連接裝置，以便安裝體外減震器。索塔上的斜拉索錨具預埋管附有角度偏差修正裝置，用以消除索塔預埋管在索塔建造時可能發(fā)生的斜拉索預埋管角度誤差。連接及其他索塔鋼錨箱在工廠制造時各構件間全部為焊接；鋼錨箱節(jié)段間設置法蘭連接面，連接時采用5.6S普通螺栓（M24普通螺栓，φ26孔）進行定位連接。防腐和涂裝索塔鋼錨箱涂裝主要參照采用《鐵路鋼橋保護涂裝及涂料供貨技術條件》（TB/T1527-2011）要求的中的涂裝體系，并對部分涂裝體系的油漆種類、涂裝道數(shù)和干膜厚度進行適當調整。具體的結構部位及相應涂裝體系如下：鋼材表面預處理板材預處理：≥Sa2.5級，Rz=40～80μm。構件二次處理：≥Sa2.5級，Rz=40～80μm。復合涂料防腐體系車間底漆：無機硅酸鋅一道，干膜厚度25μm。橋塔鋼錨箱內(nèi)表面表7.2-1防腐體系材料表涂層涂料種類每道干膜最小厚度（μm)涂裝道數(shù)總干膜最小厚度（μm）封閉漆環(huán)氧富鋅底漆40280中間漆環(huán)氧云鐵（厚漿）漆502100面漆硅氧烷面漆（工地）502100橋塔鋼錨箱與混凝土相接的外表面表7.2-2防腐體系材料表裝涂層涂料種類每道干膜最小厚度（μm)涂裝道數(shù)總干膜最小厚度（μm）封閉漆環(huán)氧富鋅底漆50120鋼錨箱的制造鋼錨箱制造按《鐵路鋼橋制造規(guī)范》(TB10212-2009）和《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTG/TF50-2011)辦理，設計文件中有特殊規(guī)定者亦應嚴格執(zhí)行。制造單位必須針對本橋的特點，制訂專門的制造和工藝規(guī)則，經(jīng)專家評審后方可實施。鋼錨箱使用的鋼材由多種材質構成，制造時嚴禁材料混用。主結構的任何材料代用，包括以高等級材料代替低等級材料，都需經(jīng)設計同意。鋼錨箱焊接工作量大,焊接質量及組成精度是控制工程質量的關鍵環(huán)節(jié)。焊接選用的焊接材料及不同焊接接頭的焊接工藝須進行焊接工藝評定后方可實施。鋼板焊接接頭的力學性能：其屈服強度不底于基材的標準值，且不高于基材的標準值100MPa；延伸率、低溫沖擊功不低于基材的標準值。為了控制焊接變形，焊接的板件應留有足夠的焊接收縮量，并應嚴格控制線能量的輸入。角焊縫不得在主要板件上咬邊。所有的對接焊縫均應順應力方向打磨勻順，角接焊縫在不均勻設處須打磨勻順。鋼錨箱的焊縫尤其是對接焊縫、坡口熔透焊,應按規(guī)范的要求，進行嚴格的無損探傷檢查,探傷方法及焊縫質量探傷結果應符合《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》（GB11345-89）和《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB10212-2009）的要求。表8-1索塔鋼錨箱結構焊縫等級分類焊縫等級適用部位備注I=1\*GB3①、板件之間的對接焊縫；=2\*GB3②、完全熔透坡口角焊縫。對接熔透焊縫、重要部位的完全熔透坡口角焊縫。Ⅱ=1\*GB3①、錨箱側拉板和端部側壓板之間的坡口角焊縫。=2\*GB3②、錨箱承壓板和錨箱側拉板之間的坡口角焊縫。=3\*GB3③、錨箱承壓板和加勁板之間的坡口角焊縫。④、錨墊板與錨箱承壓板和加勁板之間的角焊縫。④、錨箱承壓板、錨箱側拉板和法蘭連接件之間的角焊縫。部分熔透坡口角焊縫、重要部位角焊縫Ⅲ=1\*GB3①、錨管與錨墊板和端部側壓板之間坡口角焊縫。=2\*GB3②、臨時施工平臺板件之間的角焊縫。=3\*GB3③、臨時施工平臺角鋼與錨箱側拉板之間的角焊縫。④、其他焊縫。非主要受力部件的非重要部位的角焊縫對于鋼錨箱外圍剪力釘，應檢查剪力釘?shù)娜刍L度，焊縫飽滿度、焊縫寬度、高度以及剪力釘與底金屬結合程度，同時必須滿足：焊縫沿剪力釘軸線方向的平均高度不小于0.2倍剪力釘直徑；焊縫沿剪力釘軸線方向的最小高度不小于0.15倍剪力釘直徑；焊縫平均直徑不小于1.25倍剪力釘直徑。應隨機抽取焊接剪力釘應進行錘擊30°彎曲試驗，其焊縫和熱影響區(qū)應不出現(xiàn)肉眼可見的裂縫。鋼錨箱要求制造上必須要保證錨墊板垂直于在拉索中心線。工廠加工制造時應采取合理的工藝方法和組裝焊接順序，將焊接變形控制在公差允許的范圍之內(nèi)。由于鋼錨箱為全焊結構，結構焊縫較多，所產(chǎn)生的焊接變形和殘余應力較大，制造過程中，在保證焊縫質量的前提下，應盡量采用焊接變形小焊縫收縮小的工藝，要求盡量采用CO2氣體保護焊。圖紙中有頂緊要求的部位，焊接前必須檢查是否頂緊，用0.2mm塞尺檢查，插入深度不應超過頂緊長度的1/4，合格后方可焊接。鋼錨箱各節(jié)段的承壓板的尺寸直接影響節(jié)段完成后的精度，其四周均需要進行機械加工，以保證斷面的形狀。鋼錨箱制造完成后，應在廠內(nèi)進行節(jié)段間整體試拼裝，檢驗整體幾何尺寸、側拉板面的平整度、節(jié)段對接偏差和栓孔重合率。重點檢驗點按表8-2、表8-3執(zhí)行。未盡事宜按《鐵路鋼橋制造規(guī)則》（TB10212-2009）及《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）相關要求執(zhí)行，兩標準要求相悖之處以《鐵路鋼橋制造規(guī)則》（TB10212-2009）為準。表8-2索塔鋼錨箱制作精度要求項目容許偏差