南京大胜关高铁桥梁施工图计划解读.docx
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南京大胜关高铁桥梁施工图计划解读
京沪高速铁路南京长江特特大桥施工设计工作计划书
一、工程概况
2003年5月，根据铁道部计划司、高速办统一部署，京沪高速铁路南京越江通道按照南京铁路枢纽总图规划所采用的大胜关桥位进行设计研究工作。
大胜关桥位，位于长江下游的南京大胜关河段，距下游既有南京长江大桥约20公里，是1995年国务院批复的《南京市城市总体规划（1991-2010）》中预留的京沪高速铁路过江通道之一。
京沪高速铁路南京长江特大桥，是铁路路网与南京枢纽总图规划中京沪高速铁路跨越长江的越江通道，也是规划中沪汉蓉铁路于南京跨越长江的越江通道。
正桥为双线高速正线、双线Ⅰ级干线铁路桥梁，应南京市的要求同时搭载双线城铁。
京沪高速铁路是我国高等级、长距离的高速客运专线，也是我国东部沿海运输的南北大动脉，设计时速高达350公里/小时，设计荷载为ZK活载。
沪汉蓉I级干线，客货共线，客运列车设计行车速度200km/h，货运列车设计荷载为中－活载。
南京长江特大桥是京沪高速铁路的关键性工程之一，根据长江通航条件和两岸大堤防洪安全要求，主桥采用108+192+336+336+192+108m六跨连续钢桁拱桥，三桁承重结构。
桥梁结构具有刚度大、活载重、结构新颖、造型美观等特点，建成后必将成为我国乃至世界高速铁路桥梁建设的里程碑。
2003年10月京沪高速铁路工程可行性研究报告已通过铁道部组织的专家评审，2004年8月京沪高速铁路南京长江特大桥初步设计文件也通过了铁道部工程鉴定中心组织的京沪高速铁路初步设计站前专业预审。
京沪高速铁路南京长江特大桥初步设计预审意见如下：
1.桥位：
同意设计推荐的大胜关桥位，同意按双孔单向通航考虑，通航净高参照桥位附近建成和在建的公路桥设计。
2.同意经地震危险性评价范围的特大桥工程可按七度烈度设防，其它引桥等工程按地震烈度区划图烈度设防。
3.桥式：
北岸高速引桥同意采用主跨44米混凝土连续梁跨越浦乌公路，其他孔跨均按跨度32米简支箱梁设计。
跨南、北大堤同意采用主跨60、64米混凝土连续梁桥式方案，主桥采用设计推荐的两联2x85m连续钢桁梁及109.5+192+336+336+192+109.5m钢桁拱桥式方案，即全部采用钢梁跨越水面。
南岸引桥采用主跨60米混凝土连续梁，其余采用跨度32米简支梁设计。
4.基础：
同意钢桁拱桥主墩基桩采用直径2.8米、辅助墩及边墩基桩采用直径2.5米设计，引桥基础有每墩采用四根1.2米桩者，应予调整。
5.桥面：
同意采用道碴桥面，研究减轻二期恒载的措施和可行性。
6.结合通行双层集装箱的要求、减小主桁中心距的可行性及脚区段拱圈桁架下弦杆是否采用钢混结合断面等问题加深研究主桥结构细节。
7.原则上采用Q370等级的钢材，必要时可通过试验采用较厚的钢板。
8.继续进行水文、航道等项报批工作。
洽总体单位尽快与南京市落实有关城铁搭载过江的事宜。
二、设计范围
京沪高速铁路南京长江特大桥工程设计范围为总体里程DK992+720.140至DK1001+993.377全长约9.273公里，其中正桥2.951Km，南岸引桥0.723Km，北岸高速引桥5.599Km。
长江防洪大堤之间正桥与南岸引桥3.674Km范围按六线（高速双线、沪汉蓉双线、南京城铁双线）标准设计，予留沪汉蓉铁路与南京城铁接线条件，北岸5.599Km范围引桥仅按高速双线标准设计。
三、主要工作内容
1.主要工作内容
根据京沪高速铁路南京长江特大桥初步设计预审意见，施工设计工作将重点针对以下几个方面开展设计研究工作：
（1）总体设计工作
●桥位及建桥条件
根据工可研究报告结论以及初步设计预审意见，京沪高速铁路南京长江特大桥大胜关桥位是1995年国务院批复的《南京市城市总体规划（1991～2010年）》中预留的京沪高速铁路过江通道，位于长江南京水域上游顺直河段，航槽、岸线稳定，水文、地质条件较好，具备良好的建桥条件。
本阶段桥位研究的工作主要内容是配合动床河工模型试验，确定主墩基础冲刷计算成果、南岸大堤加固防护范围、北岸大堤改造方案，落实长江大堤防洪安全评价主管部门批文，以及航道主管部门通航安全性评估、航标配布方案等建桥外部条件。
●设计标准论证
为了科学合理的开展京沪高速铁路南京长江特大桥施工设计工作，按照高速办要求，在满足京沪高速铁路设计暂行规定的基础上，开展以下四个方面的设计标准技术论证工作：
①大桥行车速度目标值论证
②四线列车活载折减系数计算取值
③大跨度桥梁高速行车条件下的刚度条件
④合建桥梁高速铁路与沪汉蓉铁路线间距优化比选
●线路平纵断面布置
根据初步设计文件预审意见，南京长江大桥按铁四院总体布置调整后的接线条件，平面线形调整后的京沪高速铁路南京长江大桥高速左线控制点、桥线分界点及曲线要素如下图所示：
根据桥位通航条件与规范规定的纵断面设计参数，结合平面曲线影响，正桥范围以规划上、下行航道分界线为顶点采用双向5.9‰的纵坡，并设置R=35000m的竖曲线，满足通航净高H=32.0m要求，北岸以浦乌公路为控制点，采用平坡顺接北岸路堤，在主桥与引桥变坡点处采用R=35000m的竖曲线过渡。
立面线形布置如下：
主桥桥面横向布置根据高速规范净空要求，满足“四电”安装空间需要，结合钢桁梁拱桥的结构特点，采用2×15m的三桁承重结构，高速双线与沪汉蓉双线对称布置在三桁中间，南京城铁双线分别悬挂在主桁两侧。
合建区段引桥分幅布置，高速铁路及沪汉蓉铁路均采用单箱单室双线轨道布置，南京城铁双线对称分幅布置在四线铁路两侧。
本阶段的主要工作是落实高速铁路与沪汉蓉铁路线间距比选结论，调整桥面构造设计工作，优化比选南京城铁的分建方案。
（2）桥式方案
根据初步设计预审意见，调整后的桥式方案布置如下：
●正桥
正桥主桥采用109.5+192+336+336+192+109.5m连续钢桁拱桥，位于京沪高速客运专线与沪汉蓉铁路合建区段，采用三片主桁承重结构，桁宽2×15.0m，桥面为纵横梁体系、钢筋砼结合梁道床板道碴桥面。
南京城铁外挂于横梁悬臂上，明桥面布置。
主墩、边墩及辅助墩基础采用大直径钻孔桩基础，桥墩为空心截面钢筋砼结构。
正桥边孔浅水区域采用2联2×85m跨连续钢桁梁，三片主桁，桁宽2×15.0m，桥面布置与主桥相同，基础采用大直径钻孔桩基础，空心截面墩身。
正桥边孔浅滩区域，共采用32孔32.7m跨预应力砼简支箱梁，基础采用φ2.0m钻孔灌注桩，空心截面墩身，墩顶以横梁连接。
南北跨堤方案处于京沪高速客运专线与沪汉蓉铁路合建区段，主梁为双线整体箱梁，跨南岸大堤桥式方案采用37+60+37m预应力砼连续箱梁，北岸大堤桥式方案采用44+68+44m预应力砼连续箱梁，四线分幅布置。
基础均采用钻孔灌注桩，双幅桥墩基础合建，空心截面墩身，墩顶均以横梁连接。
●南引桥
南岸引桥位于京沪高速客运专线与沪汉蓉铁路合建区段，除斜交跨越电力公司排水箱涵采用37+60+37m预应力砼连续箱梁外，其余区段共采用18孔32.7m跨预应力砼简支箱梁。
基础均采用钻孔灌注桩，双幅桥墩基础合建，空心截面墩身，双幅桥梁墩柱在墩顶均以横梁连接。
合建区段桥式孔跨布置为：
北岸跨堤连续箱梁（44+68+44）m
北岸浅滩简支箱梁（32×32.7）m
浅水区连续钢桁梁2×（85.0+85.0）m
主桥连续钢桁拱桥（109.5+192+336+336+192+109.5）m
南岸跨堤连续箱梁（37+60+37）m
南岸陆域滩地引桥32.7+（37+60+37）+17×32.7m
城铁合建全桥总长：
3674米。
桥式纵立面布置图
●北引桥
北岸引桥位于高速铁路专线上，双线铁路均采用标准预应力砼简支箱梁，实体墩身。
浦乌公路以北跨越高旺镇引桥位于丘陵地带，桥梁建筑高度较低，地质条件较好，共采用24孔32.7m跨简支箱梁，基础采用6φ1.2m钻孔灌注桩。
浦乌公路立交采用40+2×44+40m预应力砼连续梁，基础采用6φ1.5m钻孔灌注桩。
北岸河漫滩低墩区桥梁采用共90孔32.7m跨预应力砼简支箱梁，基础采用6φ1.5m钻孔灌注桩。
北岸河漫滩高墩区桥梁采用共52孔32.7m跨预应力砼简支箱梁，基础采用8根φ1.5m钻孔灌注桩。
（3）结构分析
本阶段设计工作将重点针对主桥结构受力进行计算分析，主要内容如下：
●主桥上部结构计算分析
①多线轨道荷载计算分析论证
②桥面二期恒载计算分析
③桥面系纵横梁及道碴槽板结合构造计算分析
④主桥钢桁拱成桥状态空间及平面结构计算分析
⑤主桥钢桁拱施工状态空间及平面安装计算分析
⑥主桁杆件不同钢种优化比选
⑦主桁结构特殊结点构造应力分析
⑧主桥平联、横联结构受力计算分析
●主桥下部结构计算分析
①成桥及施工状态上部结构荷载最不利组合分析论证
②下部结构地震、船撞等特殊荷载计算分析论证
③主桥基础双壁钢围堰施工荷载计算分析
④主桥基础钻孔桩空间受力分析计算
⑤主桥基础承台及墩身空间应力计算分析
⑥主桥基础施工临时结构受力分析计算
⑦主桥基础钢护筒施工状态稳定性分析
⑧主桥下部结构配筋计算分析
●两岸特殊桥垮结构计算分析
①南岸跨堤方案37+60+37m连续梁配筋分析计算
②北岸跨堤方案44+68+44m连续梁配筋分析计算
③北岸跨浦乌公路40+2×44+40m连续梁配筋分析计算
●两岸引桥下部结构计算分析
①跨堤方案下部结构配筋分析计算
②合建区段引桥下部结构配筋分析计算
③北岸高速引桥下部结构配筋分析计算
④北岸跨浦乌公路连续梁下部结构配筋分析计算
⑤两岸引桥钻孔桩基础沉降计算分析
（4）工程量清单
①主桥上部结构工程量清单
②主桥下部结构工程量清单
③合建区段引桥上下部结构工程量清单
④北岸高速引桥上下部结构工程量清单
⑤南京城铁工程量清单
（5）桥渡水文
桥渡水文专业本阶段的主要工作是落实航道批文、开展航标配布与通航环境评估，配合动床河工模型试验，提供主桥基础成桥及施工状态局部冲刷资料，协调落实两岸大堤加固改造方案、防洪安全等有关建桥外部条件。
（6）工程概预算
根据设计阶段要求提供如下成果：
●初步设计修正概算
●主桥下部结构工程预算
●两岸引桥工程预算
●主桥上部结构工程预算
●南京城铁工程预算
（7）供电照明及综合接地方案
●主桥供电照明方案设计
●主桥泛光夜景照明方案设计
●两岸引桥供电照明方案设计
●大桥综合接地方案设计
●大桥导航设施方案设计
（8）桥梁景观
●桥梁涂装方案比选
●桥头公园方案设计
（9）施工组织
●主桥基础施工组织方案设计
●主桥上部结构施工方案设计
●两岸引桥施工方案设计
（10）其它
●桥面附属设施结构设计
●桥梁养护维修方案设计
●桥墩防撞设施结构设计
●桥梁健康监测系统
2.需外委的工作
根据京沪高速铁路南京长江特大桥初步设计预审意见，施工设计阶段需外委的工作主要是落实建桥外部条件和开展主桥结构相关的科研专题。
●建桥外部条件方面
①南北两岸大堤加固改造方案
②施工及成桥状态通航环境评估及航标配布方案
③主墩防撞设施设计方案
●相关的科研专题
（1）施工设计亟待开展的科研专题
编号
专题名称
子项
1
高强度结构钢试验研究
－力学性能试验
－疲劳性能试验
－焊接性能试验
2
大吨位钢梁球型支座研究
－大吨位球形支座分析研究
－大位移球形支座分析研究
3
长大跨桥梁轨道温度调节装置与梁端伸缩装置研究
－大位移轨道温度调节器分析研究
－大位移梁端伸缩装置分析研究
4
四线铁路活载折减标准与构件疲劳检算方法研究
－四线铁路活载折减标准
－构件疲劳检算方法研究
5
大跨度钢桁拱桥抗风性能分析与试验研究
－施工状态空间分析
－成桥状态空间分析
－动力分析
6
三桁结构受力特性分析与施工控制措施研究
主桥钢桁拱结构稳定性分析研究
－三桁结构受力特性分析
－施工控制措施研究
－钢桁拱整体稳定性分析
－施工大悬臂阶段稳定分析
－抗风稳定性与吊杆抑振措施研究
（2）后续开展的科研专题
编号
专题名称
子项
1
有风状态高速行车性能分析研究
－有风状态车桥耦合振动分析
2
桥面系钢砼结合构造分析与实验研究
－结构构造研究
－空间模型分析
3
新型主桁结构特殊构造分析研究
－特殊节点试验与分析研究
－变截面杆件稳定性研究
－箱形杆件纵向加劲肋的刚度研究
4
主墩基础防撞设施专题研究
－计算分析研究
5
健康监测与评估系统专题研究
－研究制定监测系统方案
－研究监测所需系统装置
－研究监测数据处理系统
四、项目人员安排
1.分管总工程师：
易伦雄
2.项目负责人：
李华云肖海珠
3.工程地质负责人：
李光耀罗先钰
4.工程测量负责人：
方辉兵
5.水文环保负责人：
林应丑胡勇
6.钢梁结构负责人：
刘承虞
7.结构动力负责人：
李龙安
8.施工组织负责人：
李军堂吴方明
9.工程经济负责人：
唐伟亮
10.建筑景观负责人：
戴斌
11.电力照明负责人：
尹巧珍
12.主要参加人员：
赵庭衡王斌梅大鹏周君嵩刘琳洁鲍莉霞张成东
周应华高智萍张胡孙季兰屈爱平何友娣余璐
宋晓晖肖向阳曾洪贤谷熤岩毛伟奇王东辉高庚元
五、技术接口
南京长江特大桥各专业技术资料交接计划表
项目
技术资料内容
专业技术负责人
开始时间
完成时间
总体设计
桥式方案总体布置、设计标准论证
李华云肖海珠
2004.9.1
2004.9.30
动床河工模型试验、通航安全性评估
胡勇
2004.9.10
2005.3.31
两岸大堤加固改造方案设计配合
2005.3.10
2005.6.30
主桥上部结构分析计算
成桥状态主桁结构空间与平面分析计算
肖海珠
2004.10.1
2004.10.31
施工状态主桁结构空间与平面分析计算
2004.11.1
2004.12.30
主桁结构不同钢种的杆件截面优化设计
刘承虞
2004.11.1
2004.11.30
纵横梁桥面系、平纵横联结构设计
2004.12.1
2004.12.30
特殊结点、特殊压杆应力与稳定性分析
2005.1.5
2005.2.28
主桥下部结构分析计算
主墩基础成桥及施工状态空间计算分析
李华云
2004.10.5
2004.10.31
主桥边墩、辅助墩优化设计
2004.10.5
2004.11.30
主桥基础施工辅助结构优化设计
吴方明
2004.12.1
2005.3.31
动力分析
主桥成桥状态动力分析计算
李龙安
2004.12.1
2005.3.31
两岸引桥结构优化设计
上部结构特殊桥垮连续梁优化设计
李华云
2004.12.1
2005.3.31
南京城铁分建方案设计
2005.1.10
2005.5.31
合建区段下部结构优化设计
2004.12.1
2005.3.31
高速引桥下部结构优化设计
2004.12.1
2005.2.28
辅助结构
主引桥附属结构设计
刘承虞
2005.6.30
2005.8.31
施工组织
主桥上下部结构施工组织优化设计
吴方明
2004.12.1
2005.5.31
供电照明
大桥供电照明方案设计
尹巧珍
2005.5.5
2005.8.31
桥梁景观
桥梁涂装泛光照明设计
戴斌
2005.5.5
2005.8.31
工程量清单
各分项工程数量清单
李华云肖海珠
2005.8.20
2005.9.10
工程概预算
各分项工程概预算
唐伟亮
2005.9.10
2005.9.30
勘察测量
桥位补充定测
罗先钰方辉兵
2005.2.18
2005.3.31
科研专题
主桥上下部结构相关专题研究
李华云肖海珠
2005.2.20
2005.9.30
配合施工
大桥上下部结构施工配合
六、施工图设计总体进度计划
为贯彻落实高速铁路建设领导小组第四次会议精神，根据高速铁路有限责任公司筹备组与我院签订的《南京长江特大桥主桥下部结构补充定测、施工图设计合同》，制定南京长江特大桥施工设计图总体进度计划如下表所示：
南京长江特大桥施工图设计总体进度计划表
工作项目
责任人
开始时间
完成时间
备注
1
设计准备工作
李华云肖海珠
2004.9.1
2004.9.10
2
建桥外部条件落实
李华云胡勇
2004.9.20
2005.6.30
3
设计说明书
李华云肖海珠
2005.5.5
2005.5.31
4
桥式总体布置图
李华云
2004.9.10
2004.9.30
5
主桥上下部结构分析计算
肖海珠李华云
2004.10.1
2005.2.28
6
主桥结构动力分析计算
李龙安
2004.12.1
2005.3.31
7
两岸引桥结构分析计算
李华云
2004.12.1
2005.3.31
8
主桥上部结构施工图
肖海珠
2005.3.1
2005.6.30
9
主桥下部结构及两岸引桥施工图
李华云
2005.2.20
2005.5.31
10
大桥辅助结构施工图
刘承虞
2005.7.1
2005.9.30
11
主桥施工临时结构施工图
吴方明
2005.2.20
2005.3.31
12
大桥供电照明方案设计图
尹巧珍
2005.6.1
2005.8.31
13
桥梁涂装泛光照明设计图
戴斌
2005.6.1
2005.8.31
14
分项工程数量清单
李华云肖海珠
2005.8.20
2005.9.10
15
分项工程概预算
唐伟亮
2005.9.10
2005.9.30
16
技术接口协调
李华云
2004.9.1
2005.9.30
17
委外科研成果验证
李华云肖海珠
2005.2.20
2005.9.30
可根据文件出图要求作相应调整
18
中间成果检查
2005.5.20
2005.5.31
19
文件汇总
2005.9.10
2005.9.20
20
文件送审
2005.9.20
2005.9.25
21
文整出版
严利
2005.9.28
2005.9.30
编制：
李华云审核：
肖海珠审定：
易伦雄
抄送：
综合所、科研所、文印中心、计划部抄报：
总工程师办公室、分管副总经理
南京长江特大桥项目施工图设计进展情况
一、外部条件落实情况
序号
项目
完成落实情况
1
勘测
－初测、初勘
－定测、详勘
●2003年8月完成了初测、地质初勘和物勘。
●2003年11月底完成了主桥基础的详勘，12月底完成定测。
●2004年2月完成全部详勘外业工作。
2
工可专题之一（河势水文）
－河势演变分析
－动定床河工模型试验
●2003年9月中旬，完成专题研究。
●2003年10月中旬在南京通过了评审。
3
工可专题之二（通航）
－特大桥通航净空尺度和技术要求论证
－船舶航行数学模型分析研究
●2003年9月中旬，完成专题研究。
●2003年10月中旬在南京通过了评审，12月长江航务管理局正式行文批准了通航专题的评审结论。
4
工可专题之三（水利防洪）
－防洪影响论证
●2003年10月下旬在武汉通过了评审。
5
工可专题之四（地震）
－地震安全性评价
●2004年4月中国地震局正式行文批复
6
船撞力标准
－桥墩船撞力研究
●2004年1月完成了专题报告
7
航道管理专题
－航标配布
－通航安全性评估
●正在接洽、协商
8
主墩基础局部冲刷及南岸大堤安全防护模型试验
●正在实施，计划2005年3月底完成
●关于施工期间通航安全性评估，中华人民共和国江苏海事局于2004年9月30日以苏海通航[2004]285号文复函我院关于京沪高速铁路南京长江特大桥水中主墩施工方案的有关意见表明：
三个主墩同时开工，将对施工期间长江船舶航行构成严重影响。
二、勘测设计进展情况
根据沪高速铁路初步设计站前专业预审意见，南京长江特大桥需要补充完善初步设计文件，配合高速铁路国际咨询，开展相关专题研究，落实外部条件，优化施工组织方案，进行主桥基础施工图设计，为南京桥开工做好设计准备。
目前南京桥设计工作进展如下：
1.配合铁四院总体协调完善了南京桥两岸接线立面竖曲线布置，落实了南京桥沪汉蓉铁路通行双层集装箱的净空要求，并就主桥钢桁梁二期恒载计算分别同铁四院、铁三院、铁专院各单位进行了探讨落实，为初步设计文件补充完善统一了标准。
2.调整了南京桥北岸引桥孔跨布置，取消了台地原设计的24.7m孔跨，除跨域浦乌公路采用主跨44连续梁外，全部采用32.7m预制箱形简支梁，方便了引桥简支梁的预制和安装，同时取消了4根1.2m的基础方案，提高了基础刚度标准。
3.根据预审意见要求，主桥钢桁拱开展Q370等级的钢材厚板进行计算分析研究，分别从材料、焊接、制造、吊装多方面调查论证采用厚板钢材的安全性、经济性、实用性，并就拱圈桁架拱脚区段下弦杆能否采用钢混结合断面等问题进行了结构细节设计与计算分析。
4.开展了不同空间分析程序的对比验证工作
5.开展了主桥钢桁拱空间安装计算工作
6.完成了主桥抗震计算分析
7.完成了主桥基础空间计算分析工作
8.完成了两岸引桥基础优化设计计算工作
9.开展了主桁特殊节点空间应力分析计算
10.开展了主桁特殊杆件的稳定性分析
11.开展了主墩双壁吊箱钢围堰的设计研究工作
12.配合国际咨询研究工作
三、施工图设计准备情况
1．可开展的施工图项目
●主桥基础施工图
●两岸引桥基础施工图
●两岸大堤垮堤连续梁施工图
●主桥浅水区2×84m连续钢桁梁
●主桥基础施工围堰
●两岸滩地栈桥及施工围堰
2．施工图设计准备情况
●可以完成主桥基础钢筋图，但墩身施工图中上部结构安装施工预埋件需配合钢桁梁拱桥施工方案设计
●两岸引桥墩身施工图需结合墩顶支座构造，综合接地方案完成设计
●可以提供两岸垮堤连续梁基础施工图，连续梁结构图
●主桥浅水区2×84m连续钢桁梁主体结构施工图
●主桥基础施工围堰结构图
●滩地引桥基础施工围堰结构图
四、补充定测工作量及完成情况
五、项目管理人员及各专业负责人员联系方式
姓名
职务
专业
联系电话
传真（邮箱）
张敏
总经理
田道明
党委书记
黄燕庆
副总经理
高宗余
院总程师
易伦雄
院副总程师
项目总工程师
李华云
设计二所副所长
项目总体负责人
肖海珠
设计二所副所长
主桥项目负责人
李光耀
院副总程师
分管地质总工程师
罗先钰
勘测分院副总程师
工程地质负责人
方辉兵
勘测分院副总
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