矮塔斜拉桥设计说明书

大运河大桥施工图设计说明书

1、 设计依据

1、《京昌路（高丽营至沙峪沟段）工程设计任务委托书》

北京市首都公路发展有限责任公司，2003年

2、《北京市京昌公路（高丽营至沙峪沟段）公路工程初步设计》

北京建达市政建设设计所，2003年

3、《关于京昌公路北京高丽营至沙峪沟段初步设计的批复》

交公路发【2004】42号

2、 设计规范

1、《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89)

2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)

3、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85)

4、《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30-2002)

5、《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）

6、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）

7、《公路斜拉桥设计规范》（试行1996.12.1）

8、《公路工程技术标准》（JTJ001－97）；

9、《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（1996年）

10、《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》（JTJ074－94）

3、 工程概况

大运河是海河北系四大河流之一。潮河、白河在密云的河槽村汇合，形成大运河。大运河是北京市第二大河，从汇合口至市界流经密云、怀柔、顺义、通州四区县，总长83.5公里。大运河河道宽浅，中间有明显的行水深槽，两侧行洪滩地开阔，百年一遇洪水位39.3m，无通航要求。

京昌高速公路与大运河交叉断面位于密云县耿辛庄村东，现状耿辛庄桥附近。交叉断面比较宽阔，断面形式为复式断面，规划河道上口宽为540米，两侧有巡河路。近几年由于无序开采砂石，交叉断面附近有

些深坑。

大运河大桥属于京昌高速公路高丽营至沙峪沟段，是京昌路桥梁建设的重点。为了在安全、适用、经济、美观的前提下，体现北京地区的桥型创新，在初步设计阶段对大运河大桥进行了多个桥型方案设计比较，并推荐大运河大桥主桥采用三塔矮塔斜拉桥方案。初步设计文件经交通部审查，批准大运河大桥主桥采用三塔矮塔斜拉桥方案。根据交通部对初步设计文件的审核意见，在施工图设计阶段进一步优化结构设计，适当增加了主桥梁高，引桥主梁由简支梁改为连续梁。

4、 工程地质

拟建场地位于大运河河床及两侧河堤，地层由上至下依次为：

亚砂土填土①层：褐黄色，稍湿，松散，含砖渣、树根，主要分布于东西两侧河堤。该层层底标高为39.91～41.21m。

卵石②层：杂色，湿，稍密～中密，一般粒径40～60mm，最大粒径600mm，亚圆形，褐黄色中粗砂充填，粒径大于20mm的颗粒占总质量的65％。该层层底标高为23.12～34.79m，整体厚度呈从河堤向河床加深趋势。

卵石③层：杂色，湿，中密～密实，一般粒径40～60mm，最大粒径450mm，亚圆形，粒径大于20mm的颗粒占总质量的68.5％，褐黄色中粗砂充填，岩石成分以辉绿岩、石英岩为主。该层层底标高为20.86～25.60m，整体厚度呈从河堤向河床减少趋势。

亚粘土④层：褐黄色，饱和，硬塑，局部软塑，含氧化铁、云母。该层层底标高为19.40～23.40m。

卵石⑤层：杂色，饱和，密实，一般粒径60～80mm，最大粒径

150mm，亚圆形，粒径大于20mm的颗粒占总质量的68.7％，褐黄色中粗砂充填，岩石成分以辉绿岩、石英岩为主。该层层底标高为11.08

～18.87m。

卵石⑥层：杂色，饱和，密实，一般粒径40～60mm，最大粒径

140mm，亚圆形，粒径大于20mm的颗粒占总质量的83.5％，褐黄色中粗砂充填，岩石成分以辉绿岩、石英岩为主。该层层底标高为2.42

～6.37m。

卵石⑦层：杂色，饱和，密实，一般粒径20～50mm，最大粒径

120mm，亚圆形，粒径大于20mm的颗粒占总质量的69％，褐黄色中粗砂充填，岩石成分以辉绿岩、石英岩为主。钻至标高－8.79m处仍为该

层。

拟建场地勘察深度范围内仅观测到一层地下水，该层地下水属潜水，水位标高为19.20～23.53m，含水层为卵石⑤层及以下各层，为强透水层，主要接受侧向径流和越流补给，以侧向径流和越流补给下层地下水方式排泄。根据地下水的腐蚀性测试结果，该层地下水对混凝土结构中的混凝土及钢筋混凝土中的钢筋均无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

根据“北京地区地震烈度区划图”，拟建场地处于抗震设防烈度8度区内，地震加速度峰值为0.2g。场地类别为II类。

5、 设计标准

1、 汽车荷载：设计荷载汽车－超20级，验算荷载挂车－120。

2、 行车道：双向六车道。

3、 桥面横坡：双面坡2%。

4、 基本风压：600Pa。

5、 地震烈度：基本烈度8度，按8度设防，按9度采取抗震措

施。

6、 水位和流量:100年一遇设计洪水位39.3m，设计洪峰流量

3570m3/s。

7、 桥下净空：与巡河路及县道相交处大于4.5m。

6、 桥孔布置

大运河大桥全长919.18m，宽29.5m，主桥为三塔矮塔斜拉桥，长384m，主跨径120m；两侧引桥为三跨和四跨预应力混凝土连续梁桥，单侧引桥长267.59m。桥梁中线与河道交角为53度。

为了减少桥墩对水流的影响，主桥采用独柱单索面三塔矮塔斜拉桥方案。引桥分为两个半桥，上下行桥在河道内的墩柱错开布置，以平行于水流方向。

7、 结构设计

大运河大桥主桥为三塔矮塔斜拉桥，桥宽29.5m，跨径组合为

72m+120m+120m+72m=384m，中间桥塔处为梁塔墩固结，两侧桥塔处为梁塔固结，在桥墩上设置支座。主梁采用单箱3室箱形结构，梁高由4.2m