運(yùn)河特大橋防撞墩及助航設(shè)施施工圖設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、PAGE 京杭運(yùn)河特大橋防撞墩及助航設(shè)施施工圖設(shè)計(jì)計(jì)算書浙江交通勘勘察設(shè)計(jì)計(jì)有限公公司2010年年1月京杭運(yùn)河特特大橋防撞墩及助助航設(shè)施施施工圖圖設(shè)計(jì)證書等級：工程設(shè)設(shè)計(jì)甲級級發(fā)證機(jī)關(guān)：中華人人民共和和國建設(shè)設(shè)部證書編號：12111866Sj 計(jì)算： 復(fù)核： 審核：浙江交通勘勘察設(shè)計(jì)計(jì)有限公公司2010年年1月PAGE 6 -一、工程背背景京杭運(yùn)河特特大橋?yàn)闉閷幒几吒咚勹F路路浙江段段中重要要橋梁。京京杭運(yùn)河河特大橋橋主橋?yàn)椋?4+1522+844）m雙薄壁壁連續(xù)剛剛構(gòu)橋，橋橋址位于于京杭運(yùn)運(yùn)河崇賢賢港區(qū)附附近，即即杭州繞繞城高速速公路京京杭運(yùn)河河大橋北北側(cè)約11公里處。由于受受杭州市市城市規(guī)規(guī)

2、劃所限限，橋軸軸線與航航道夾角角35，雙薄薄壁墩置置于河道道內(nèi)，容容易受到到過往船船只的碰碰撞，給給鐵路正正常運(yùn)營營帶來隱隱患。受寧杭高鐵鐵有限公公司的委委托，我我公司對對京杭運(yùn)運(yùn)河特大大橋主墩墩防撞設(shè)設(shè)施及助助航設(shè)施施進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)。二、采用規(guī)規(guī)范及設(shè)計(jì)依依據(jù)2.1設(shè)計(jì)計(jì)依據(jù)1、京杭杭鐵路跨跨京杭運(yùn)運(yùn)河防撞撞墩設(shè)施施和導(dǎo)航航助航設(shè)設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)合同同編號：20009-ggl-224；2、寧杭杭鐵路（浙浙江段）京京杭運(yùn)河河特大橋橋通航凈凈空尺度度和技術(shù)術(shù)要求論論證報(bào)告告浙江省交通通規(guī)劃設(shè)設(shè)計(jì)研究究院 20009年4月編制制；3、關(guān)于于寧杭鐵鐵路（浙浙江段）京京杭運(yùn)河河特大橋橋通航凈凈空尺度度和技術(shù)術(shù)要

3、求論論證報(bào)告告的審查查意見 浙港航航函【20008】74號文件件；4、京杭杭運(yùn)河特特大橋防防撞和助助導(dǎo)航設(shè)設(shè)施方案案專家審審查意見見20009.111.229。2.2 技技術(shù)規(guī)范范1、鐵路路橋涵設(shè)設(shè)計(jì)基本本規(guī)范TB1100002.11-200052、公路路橋涵地地基與基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范JTGG D663-200073、公路路橋涵設(shè)設(shè)計(jì)通用用規(guī)范JTGG D660-200044、公路路鋼筋混混凝土及及預(yù)應(yīng)力力混凝土土橋涵設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范JTGG D662-20004三、計(jì)算程程序本次計(jì)算采采用橋梁梁博士3.003分析軟軟件對局局部沖刷刷線處樁樁的作用用效應(yīng)進(jìn)進(jìn)行建模模計(jì)算。四、防撞墩墩主體結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)

4、要點(diǎn)防撞墩主體體結(jié)構(gòu)采采用群樁樁基礎(chǔ)加加防撞承承臺的形形式。4.1設(shè)計(jì)計(jì)原則1、遵照國國家現(xiàn)行行的技術(shù)術(shù)規(guī)范和和標(biāo)準(zhǔn)；2、在滿足足防撞設(shè)設(shè)施結(jié)構(gòu)構(gòu)安全的的前提下下，優(yōu)化化防撞設(shè)設(shè)施的尺尺寸，使使其滿足級航道道通行的的要求，并并對航運(yùn)運(yùn)的影響響最小化化，使前前期投入入和后期期維護(hù)效效益最大大化。3、以沖刷刷線下樁樁基的最最大彎矩矩為控制制指標(biāo)，確確定樁基基直徑及及配筋的的數(shù)量，根根據(jù)地質(zhì)質(zhì)情況及及樁基承承載力確確定樁長長。4、此水域域最高通通航水位位3.446m，最最低通航航水位00.6mm（85國家高高程）。5、京杭運(yùn)運(yùn)河規(guī)劃劃為三級級航道，選選用10000t級機(jī)動動駁船作作為通航航的代表表船

5、型。 6、承臺混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級級為C30，承臺頂頂面高程程控制為為3.666m。 4.2 設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)混凝土容重重取26KKN/mm3；撞擊點(diǎn)參見見4.6.1圖示示位置，撞撞擊角度度按鐵鐵路橋涵涵設(shè)計(jì)基基本規(guī)范范推薦薦值=220選用；沖刷下位置置按河床床面下22m選取取。4.3 計(jì)計(jì)算船舶舶撞擊力力根據(jù)鐵路路橋涵設(shè)設(shè)計(jì)基本本規(guī)范撞撞擊力的的計(jì)算方方法及寧寧杭鐵路路京杭運(yùn)運(yùn)河特大大橋通航航凈空尺尺度和技技術(shù)要求求論證報(bào)報(bào)告對對代表性性船只航航行速度度的規(guī)定定（）。計(jì)算得船撞撞橋的撞撞擊力，動能折減減系數(shù)，正正撞取0.3，斜撞撞取0.2；船舶撞擊擊時(shí)速率率，；取20；船只重；船及墩臺臺變形系系數(shù)

6、，按按規(guī)范選選取。計(jì)算得：1、迎撞面面處，船船舶正面面撞擊防防撞設(shè)施施時(shí)撞擊擊力；2、迎撞面面處，船船舶側(cè)面面撞擊防防撞設(shè)施施時(shí)撞擊擊力；4.4樁的的計(jì)算寬寬度時(shí)，平行于水水平作用用方向的的樁間相相互影響響系數(shù)；與平行水水平力作作用方向向的一排排樁的樁樁數(shù)n有關(guān)的的系數(shù)；平行于水水平力作作用方向向的樁凈凈間距；局部沖刷刷線以下下樁的計(jì)計(jì)算深度度，本案案??；樁形狀換換算系數(shù)數(shù)，本案案取0.9，計(jì)算得 4.5樁基基中樁變變形系數(shù)數(shù)非巖石地地基水平平向抗力力系數(shù)的的比例系系數(shù)，樁的抗彎彎剛度，樁的抗壓壓彈性模模量，計(jì)算得判斷本工程程樁基屬于彈彈性樁。4.6局部部沖刷線線處樁的的作用效效應(yīng)4.6.11

7、正面撞撞擊正面撞擊時(shí)時(shí)，按三三排，8根樁計(jì)計(jì)算，第第一排樁樁由23號樁組組成，第第二排樁樁由1、4號樁組組成，第第三排樁樁由58號樁組組成。計(jì)算得：沖沖刷線處處的單樁樁彎矩、水水平力分分別為9766.4KKN.mm，2055. 44KN。沖刷線下33m處彎彎矩最大大，為13551.33KN.M，樁樁底彎矩矩零點(diǎn)位位于沖刷刷線下222m。確確定樁長長為244.566m。樁基布置圖圖4.6.22 側(cè)面撞撞擊側(cè)面撞擊時(shí)時(shí)，設(shè)224，78號樁共共5根樁受受力，4號樁為為第一排排樁，33、8號樁為為第二排排樁，2、7號樁為為第三排排樁。計(jì)算得：沖刷線處的的單樁彎彎矩、水水平力分分別為6602.4KNN.m，2111.0KKN。沖刷線下44m處彎彎矩最大大，為110644KN.M，樁樁底彎矩矩零點(diǎn)位位于沖刷刷線下220m。確確定樁長長為233.566m。4.7 確確定樁基基相關(guān)參參數(shù)根據(jù)4.66節(jié)計(jì)算算所得局局部沖刷刷線處樁樁的作用用效應(yīng)，確確定設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)如如下：1、承臺按按設(shè)計(jì)水水位及構(gòu)構(gòu)造要求求確定其其厚度為3.00m（承承臺頂高高于最高高通航水水位0.2m）；承臺頂頂標(biāo)高33.666m，樁樁頂標(biāo)高高為0.66mm。2、樁基樁樁徑為11.2mm，樁長長按正面面撞擊時(shí)時(shí)最不利利效應(yīng)選選