土木工程毕业论文

第1章 选题简介 1.1工程概况 杭州湾跨海大桥Ⅱ协议桩号K51+579～K52+977，涉及北航道桥和北侧高墩区引桥下构，桥长1398m，涉及B1 ～B13共计13座桥墩。桥位处水文地质情况较复杂，潮差大，为方便水上施工，减少水上船舶施工组织管理难度，减轻水上施工安全风险，本协议段B1 ～B10墩采用搭设栈桥辅助施工方案，因此本协议段施工栈桥除了共用Ⅰ协议段已搭设到B1墩的栈桥外，需将栈桥从B1墩延伸到B10墩，新建栈桥699m。 栈桥按单向行车道设计,桥面宽6.0m，会车点为B1～B10各墩平台与栈桥相接处，栈桥设计使用年限4年。栈桥整体布置（图1.1） 图1.1 新建栈桥总体布置图 栈桥总长699m，按连续梁设计（每联划分见附图），根据结构形式及施工工艺提成三个区，一 区长75m涉及1#～7#墩；二区长486m涉及8#～32#墩； 三区长138m涉及33#～40#墩。 我所进行分析的第Ⅲ联立面布置图如图1.2 图1.2 平纵设计 栈桥桥面始点（K51+579）设计高程为+7.00m，栈桥1#～33＃墩（K51+579～K52+138）559m范围按平坡设计，33#～40＃墩（K52+138～K52+278）140m范围内按1.07%纵坡设计，终点桥面设计高程为+8.50m。栈桥按单向行车道设计，桥面宽6.0m，栈桥轴线距主桥中心线26m。栈桥与钻孔桩施工平台连成整体，提高结构的横向刚度从而增长结构的整体稳定性。 基础 栈桥基础采用φ1000mm×12mm钢管桩，共40个墩。栈桥桩根据不同的地质条件、冲刷深度选择不同的桩底标高，详见图纸（图号HⅡ-ZQ-001）。 栈桥1#~7#墩（B1～B2之间）钢管桩基础采用履带起重吊机配合振动锤施打，桥墩纵向间距12m，1#~3#墩各墩设2条直桩，横向间距4.4m。4#~7#墩设每排3条直桩，横向桩距2.2m，其中7#墩设间距为3m的双排桩加强。 8#～40#墩钢管桩基础采用打桩船插打，设普通墩及加强墩。8#～39#墩普通墩横向每排2条钢管桩，布置为两边各设一根14°的斜桩，桩顶横向间距4.4m，钢管排桩纵向间距18m。每72m或54m在靠近桥墩承台处设双排桩作加强墩。加强墩为四边形布置的4条钢管斜桩，钢管桩竖角11°,水平扭角15°，横向间距4.0m，纵向间距3.0m。40#加强墩每排为3条钢管桩，中间1直桩，两边各1斜桩。（如图1.3） 横联 横向每排桩顶面用双拼45a型工字钢嵌钢管用作上横联及支承贝雷梁的横向承重梁。桩间下横联用φ426mm×6mm钢管，斜撑用双拼16#槽钢。 主梁 纵向主梁采用贝雷桁架结构，由七排贝雷组成，两边各两排贝雷之间用102cm贝雷支撑架联结，中间三排贝雷用加工的204cm贝雷支撑架联结成整体，两侧与中间贝雷梁用单片10#槽钢剪刀撑联结，6排贝雷横向联结间距示意：102+96+102+96+102 。（如图1.4） 如图1.4 桥面系 贝雷梁上铺14#工字钢作分派梁，分布梁间距30cm，单根长6.0m。14#工字钢上面铺δ8mm钢板作行车面板。护栏高1.2m，竖杆用φ48mm焊管，每1.8m设立一道焊接在桥面系横梁上，水平横联用L50×50×5角钢。 1.2水文、地质与气候情况 1.2.1）水文 1．潮位 杭州湾属强潮河口湾，潮汐类型为不规则半日浅海潮，并有明显的日、夜潮不等现象。北航道桥潮汐特性值根据附近乍浦水文站长期验潮(1930～1999)资料（潮位基准面采用1985国家高程基准）记录： 平均高潮位：+2.52m 平均低潮位：-2.12m 平均涨潮历时：5小时27分 平均落潮历时：6小时59分 平均潮差：4.65m 最大潮差：7.57m 另据设计图，高潮累积频率10%的潮位+3.54m，低潮累积频率90%的潮位-2.75m，按重现期2023的计算条件，极值高潮位+5.3m。 2．潮流 杭州湾内潮流基本垂直桥轴线方向流动，为往复流，按2023重现期，乍浦站2023垂线号涨、落潮垂线平均最大流速分别为1.85m/s、2.56m/s,2023垂线号涨、落潮垂线平均最大流速分别为2.50m/s、1.88m/s， 2023垂线号也许最大流速2.81m/s。 3．波浪 全年波高平均0.2m。最大波高3.5m（台风所致）。平均波高≤0.5米的波浪出现最多，全年1.5m以上的波高仅占0.6％。夏季平均波高略高。按重现期二十年计算条件，设计波要素见表1: 表1 重现期（a.） 方位 H1%（m） H4%（m） H13%（m） （s） 20 NE 4.27 3.66 2.98 6.52 ENE 5.31 4.88 3.79 7.36 E 4.29 3.68 2.99 6.52 ESE 4.31 3.71 3.03 6.53 SE 4.27 3.65 2.97 6.51 4．水文地质 地下水重要为第四系松散岩类孔隙水，地下水对混凝土无腐蚀性，海水对混凝土具弱腐蚀性；地下水及海水对钢结构具中档腐蚀性。 1.2.2）气候 本地区属南亚热带季风气候，温湿多雨，是重大灾害天气多发地带。该区年平均气温16℃左右，累计年均降雨量为1220.2mm。夏、秋季台风为重要自然灾害，1949～2023年共有133个影响台风；全年平均风速3m/s,年平均大风日数16.3天。该地区雷暴频繁，全年平均雷暴日数为32.1天，全年平均雾日数35.6天，年均降雪日数9.7天，1949～2023年桥位周边6个县市出现39次龙卷风。 1.2.3）工程地质 桥位区段表层为亚砂土（厚度为1.3～6.6m），其下（不按顺序）重要由粘土、亚粘土、淤泥质亚粘土、粘性土、亚砂土、中细砂、粉砂、粉细砂层组成，厚约130m。 栈桥海床在B1至B2墩间变化较大， 50m范围内海床面高程由-4.1m变化到-12.5m，B2至B10之间海床面较平缓，高程在-12.0m左右。 *注：水文及气候方面详见： 《杭州湾大桥施工图设计阶段 工程地质勘察报告》（第二协议段） 《杭州湾跨海大桥工程 施工招标参考资料》 《杭州湾跨海大桥 Ⅱ标段技术交底》 1.3、栈桥功能构造 1.3.1）栈桥功能规定 栈桥与高墩区引桥各墩及北侧主墩、辅助墩及边墩施工平台衔接，作为北航道桥及高墩区引桥施工材料、机械设备转运的重要通道，同时作为施工人员上下班便道。由于施工栈桥作为施工中的通道和平台，除承受竖向施工车辆荷载外，还受到海湾风、浪的作用，因此栈桥必须满足以下规定： ① 在工作状态下，栈桥应满足正常车辆通行的安全性和合用性规定，并具有足够的安全储备。 ② 在非工作状态下，栈桥停止车辆荷载通行，此时栈桥应能满足整体安全性的规定，允许出现局部可修复的损坏。 ③ 在栈桥施工状态下，栈桥应满足自身施工过程的安全，但6级风以上时，应停止栈桥施工。