永寧大橋 防撞設施施工圖設計說明

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永寧大橋 防撞設施施工圖設計說明

一  項目概況

溫州市域鐵路 S3 線附屬配套工程（瑞安段），起點位于瑞安和甌海分界線處，高架部分 終點和 S3 線一期工程終點一致，位于瑞安江南新區(qū)，322 國道以南約440m 處。地面道路實 施終點為 322 國道交叉口。路線總長度約 16.7km，其中南山隧道利用段約 2km，永寧大橋跨 江段約 1.1km。本項目集市域鐵路、快速路、一級公路、慢行系統(tǒng)、市政管線過江等功能于 一體，采用雙層橋梁建設。

二  設計依據(jù)

（1）  瑞安市發(fā)展和改革局關于溫州市域鐵路 S3 線附屬配套工程（瑞安段）永寧大橋項目 建議書的批復（瑞發(fā)改投[2021]318 號）

（2）  瑞安市發(fā)展和改革局關于溫州市域鐵路 S3 線附屬配套工程（瑞安段）永寧大橋可行 性研究報告的批復（瑞發(fā)改投[2021]319 號）

（3）  瑞安市發(fā)展和改革局關于溫州市域鐵路 S3 線附屬配套工程（瑞安段）永寧大橋初步 設計的批復（瑞發(fā)改投[2021]327 號）

（4）  《溫州市域鐵路 S3 線附屬配套工程（瑞安段）第 SJ01 標段項目合同協(xié)議書》

（5）  《溫州市域鐵路 S3 線附屬配套工程（瑞安段）第 SJ01 標段初步設計文件》（2021 年 08 月）

（6）  《溫州市域鐵路 S3 線附屬配套工程（瑞安段）第 SJ01 標段地質(zhì)勘查報告》

（7）  《溫州市域鐵路 S3 線附屬配套工程（瑞安段）第 SJ01 標段施工圖設計工作大綱》

（8）  《公路工程基本建設項目設計文件編制辦法》 (2007 年版)

（9）  《公路工程特殊結(jié)構橋梁項目設計文件編制辦法》 (2015 年版)

（10） 《鐵路建設項目預可行性研究、可行性研究和設計文件編制辦法》（TB 10504-2018）

（11） 相關專題研究成果

三  設計范圍

橋梁設計范圍：主線公軌合建段起點接地鐵S2/S3線東山站，上層快速路里程范圍為 K21+122.358m~K21+707m;下層軌道S3線里程（左線）范圍為ZK27+147.993m~ZK27+732.656m；

下層一級公路北岸引橋里程范圍為K21+577m ~K21+707 m；上層城市快速路下行A匝道里程范 圍 為 AK0+208.6m ~  AK0+673.60 m ； 上 層 城 市 快 速 路 上 行 B 匝 道 里 程 范 圍 為 BK0+93.8m~BK0+558.8m。

地面道路設計范圍：瑞光大道（K21+027.825 ）~濱江大道（K21+724.727），共計 696.902m。

四  設計規(guī)范

（1）  《公路橋梁抗撞設計規(guī)范》（JTG/T 3360-02—2020）

（2）  《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTG D60—2015）

（3）  《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG 3362—2018）

（4）  《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》（JTG 3363-2019）

（5）  《纖維增強塑料性能測試方法總則》（GB 1446-2005）

（6）  《夾層結(jié)構或芯子吸水性試驗方法》（GB/T 14207-2008）

（7）  《玻璃纖維增強熱固性塑料耐化學介質(zhì)性能試驗方法》（GB/T 3857-2017）

（8）  《鋼結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50205-2020）

（9）  《鋼結(jié)構施工規(guī)范》（GB 50755-2018）

（10） 《緊固件機械性能 不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱》（GB/T 3098.6-2014）

（11） 《海港工程鋼結(jié)構防腐蝕技術規(guī)范》（JTS 153-3-2007）

（12） 《低合金高強度結(jié)構鋼》（GBT 1591-2018）

（13） 《港口與航道水文規(guī)范》 (JTS 145-2015)

五  主要技術標準

5.1  快速路/鐵路/公路

道路等級：上層城市快速路、下層市域鐵路、下層一級公路及輔路

設計速度：上層80km/h、下層鐵路140km/h、公路60km/h

車道：上層雙向六車道、鐵路雙線、下層公路雙向四車道

設計洪水頻率：1/300

設計基準期：100年

環(huán)境條件： Ⅰ類-一般環(huán)境

橋梁設計安全等級：一級

抗震設計標準：橋梁抗震設防烈度為 6 度，水平向設計基本地震動加速度峰值為 0.05g

5.2  通航標準

最高通航水位：+4.77m

最低通航水位：-2.90m

5.3  船撞標準

根據(jù)《溫州市域鐵路 S3 線與溫瑞大道快速路公軌共建橋梁（永寧大橋）航道通航條件 影響評價報告》（浙江鴻海工程勘察設計有限公司，2020.6），永寧大橋選用 3000 噸級海 輪作為主通航孔的通航代表船型，選取 500 噸級海輪貨船作為副通航孔的通航代表船型。

表1  代表船型尺度表

船型	船型尺度（m）
	總長	型寬	型深	滿載吃水
3000噸級集裝箱船	106	17.6	8.7	5.8
500噸級海輪貨船	49	9	/	3.5

六  主要材料

6.1  混凝土

混凝土采用C50，其技術標準應符合《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》 （JTG 3362-2018），配制混凝土所采用的水泥、砂、石、水等材料及混凝土的配合比、拌制、 運輸和澆筑應嚴格按照《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T 3650-2020）執(zhí)行，并應符合規(guī)范  所規(guī)定的質(zhì)量檢驗及質(zhì)量標準。

6.2  鋼筋

普通鋼筋采用符合《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》 (GB1499.2－2018)標準 的HRB400鋼筋。鋼筋連接、保護層厚度、彎鉤長度應滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土 橋涵設計規(guī)范》（JTG 3362-2018）、《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T 3650-2020）、《鋼筋焊 接及驗收規(guī)程》（JGJ 18-2012）、《鋼筋機械連接技術規(guī)程》（JGJ 107-2016）的要求。

鋼板采用Q355C鋼板，性能應符合《低合金高強度結(jié)構鋼》（GB/T 1591-2018）的要求。

6.4  連接螺栓

連接螺栓均采用A4L-70，應符合《緊固件機械性能 不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱》（GB/T 3098.6-2014）要求。

6.5  復合材料

復合材料防撞設施采用的玻璃纖維樹脂基增強材料、聚氨酯泡沫材料，其技術標準應滿 足相關規(guī)范標準要求，其建造工藝應參考玻璃鋼/復合材料船艇規(guī)范進行。相關材料的主要 物理及力學性能應滿足下表要求。其檢測應按相應標準執(zhí)行。

表2  防撞設施用材物理及力學性能要求

項目	指標	要求
1  外殼 玻纖增強材料	密度	≥1800kg/m3
	拉伸強度	≥300MPa
	壓縮強度	≥250MPa
	彎曲強度	≥250MPa
	剪切強度	≥50MPa
	拉伸模量	≥18GPa
	吸水率	≤0.5℅
	樹脂含量	＜50%
	外殼巴氏硬度	≥45
	斷裂延伸率	≥2%
2  內(nèi)殼及格構腹板 玻纖增強材料	拉伸強度	≥250MPa
	拉伸模量	≥12GPa
	斷裂延伸率	≥2%
	其它未述指標	參見項目①
3  夾芯  聚氨酯泡沫	密度	≥40kg/m3
	平壓彈性模量	≥3.0MPa
	剪切強度	≥0.15MPa
	平壓強度	≥0.15MPa
	吸水率	≤2℅

6.3  鋼板

七  防撞結(jié)構設計

7.1  防撞船型和船撞力標準

本項目防撞船型、防撞速度和船舶撞擊力標準見表。

表3    船舶撞擊力標準

橋墩	代表船型	撞擊速度 (m/s)	未設防時 船撞力標準 （MN）		設防后 船撞力標準 （MN）
			橫橋 向	順橋 向	橫橋 向	順橋 向
Z02墩	500噸級海輪	1.69	4.99	2.50	4.74	2.37
	100噸級海輪	1.4
Z03墩	500噸級海輪	3.71	9.73	4.87	9.24	4.62
Z04墩	500噸級海輪	3.71	13.18	4.72	12.52	6.26
	3000噸級集裝箱船	1.81
Z05、Z06 墩	3000噸級集裝箱船	3.85	27.91	13.96	26.51	13.26
Z07墩	3000噸級集裝箱船	2.42	18.62	9.31	17.69	8.84
	100噸級海輪	1.4
Z08墩	3000噸級集裝箱船	1.5	10.92	5.46	10.37	5.19
	100噸級海輪	1.4

7.2  防撞結(jié)構設計

大橋Z02~Z08號墩承臺設置防撞設施。承臺側(cè)設置復合材料護舷，護舷沿承臺側(cè)分散式 布置，每塊護舷間隔約500mm。承臺頂平面均布若干鋼管混凝土立柱。當小型船舶跨越承臺 撞向橋墩時，立柱保護橋墩免受損傷。

防撞護舷典型截面呈多層梯形狀，由內(nèi)外殼、格構腹板、聚氨酯泡沫等構成。內(nèi)外殼及 格構腹板均為玻纖增強復合材料，具有較好的變形能力。當撞擊發(fā)生時，外殼發(fā)生大變形， 帶動內(nèi)部夾芯發(fā)生變形消能，達到保護船舶和承臺的作用。防撞設施整體綜合密度約為 300kg/m3。

護舷表面采用桔紅色油漆，立柱表面采用灰黃相間警示漆。

八  加工及技術要求

防撞設施內(nèi)外殼體、格構腹板與聚氨酯閉孔泡沫芯材采用一次整體成型以保證其整體結(jié) 構受力性能，格構腹板禁用預制填入式格柵板。防撞設施玻纖增強材料生產(chǎn)用樹脂應采用間 苯級不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂，不得使用鄰苯級不飽和聚酯樹脂；防撞設施玻纖增強 材料生產(chǎn)用纖維布禁用單向纖維布。防撞設施主體結(jié)構加工精度必須滿足如下要求：單個護 舷結(jié)構尺度誤差不得超過5mm、結(jié)構不平順度誤差不得超過5mm。

九  防腐要求

正常使用條件下，防撞設施使用年限不得小于30年。為使防撞設施達到設計壽命，應充 分考慮防腐要求和防紫外老化要求。要求所選用的熱固性樹脂具有良好的耐候性，并添加紫 外線吸收劑，且制造時需充分包裹在復合材料面層內(nèi)部，保證防撞體具有長期可靠的防腐使 用壽命。同時要求樹脂對周圍水域不產(chǎn)生污染。復合材料耐腐蝕性能應按《玻璃纖維增強熱 固性塑料耐化學介質(zhì)性能試驗方法》（GB/T 3857-2005）的相關規(guī)定執(zhí)行。復合材料吸水性 能應按《夾層結(jié)構或芯子吸水性試驗方法》（GB/T 14207-93）相關規(guī)定執(zhí)行。

十  施工注意事項

（1）  防撞設施施工前，相關預埋件應預埋到位。

（2）  立柱宜與承臺同步施工。

（3）  安裝過程宜緩慢進行，確保安裝準確。

（4）  安裝過程中應注意保護護舷不受損傷。

（5）  安裝時應采取臨時固定措施，確保安裝精度。

（6）  護舷體積較大，且是異型構件，須尋找起吊平衡點，使之能順暢地起吊及對接。

（7）  護舷在起吊安裝過程中應避免點或線局部受力，宜采用柔性吊帶起吊安裝。

（8）  對所有的施工機械應進行安全檢查，必須達到施工要求，且能安全、正常的運行。

（9）  施工人員進場施工須戴安全帽、穿救生衣。

十一  碰撞損傷維護與更換

（1）  碰撞發(fā)生，防撞設施局部損傷。此時須及時通知原承包單位進行現(xiàn)場評估，查看防 撞設施各細部構件的損壞情況，根據(jù)損傷情況采取相應的修復措施。

（2）  碰撞發(fā)生，防撞設施大范圍變形或損壞。此時應及時通知原承包單位進行現(xiàn)場評估， 并對損傷單體進行更換處理。

十二  其它

防撞設施屬于二次招標產(chǎn)品。本設計圖對防撞設施的總體方案、外形尺寸、關鍵構成部 件、材料、關鍵構造細節(jié)進行了設計，其它未明確細節(jié)需中標單位根據(jù)大橋?qū)嶋H情況在本設 計圖的基礎上進行二次深化設計確定。深化設計需忠實繼承本設計圖的思路，不得隨意變更 本圖已明確的細節(jié)，相關設計圖紙應經(jīng)設計確認認可后方可加工制造。另中標方還需依據(jù)深 化設計圖紙制定詳細的安裝方案及后期維護保養(yǎng)說明書。