永寧大橋 防撞設(shè)施施工圖設(shè)計說明

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永寧大橋 防撞設(shè)施施工圖設(shè)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(shè)。

二  設(shè)計依據(jù)

（1）  瑞安市發(fā)展和改革局關(guān)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(fù)（瑞發(fā)改投[2021]318 號）

（2）  瑞安市發(fā)展和改革局關(guān)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(fù)（瑞發(fā)改投[2021]319 號）

（3）  瑞安市發(fā)展和改革局關(guān)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(shè)計的批復(fù)（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(biāo)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(biāo)段初步設(shè)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(biāo)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(biāo)段施工圖設(shè)計工作大綱》

（8）  《公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法》 (2007 年版)

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

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

（11） 相關(guān)專題研究成果

三  設(shè)計范圍

橋梁設(shè)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(shè)計范圍：瑞光大道（K21+027.825 ）~濱江大道（K21+724.727），共計 696.902m。

四  設(shè)計規(guī)范

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

（2）  《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D60—2015）

（3）  《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG 3362—2018）

（4）  《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)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(gòu)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(xué)介質(zhì)性能試驗方法》（GB/T 3857-2017）

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

（9）  《鋼結(jié)構(gòu)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(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTS 153-3-2007）

（12） 《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》（GBT 1591-2018）

（13） 《港口與航道水文規(guī)范》 (JTS 145-2015)

五  主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

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(shè)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(shè)計洪水頻率：1/300

設(shè)計基準(zhǔn)期：100年

環(huán)境條件： Ⅰ類-一般環(huán)境

橋梁設(shè)計安全等級：一級

抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：橋梁抗震設(shè)防烈度為 6 度，水平向設(shè)計基本地震動加速度峰值為 0.05g

5.2  通航標(biāo)準(zhǔn)

最高通航水位：+4.77m

最低通航水位：-2.90m

5.3  船撞標(biāo)準(zhǔn)

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(shè)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)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(yīng)嚴(yán)格按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3650-2020）執(zhí)行，并應(yīng)符合規(guī)范  所規(guī)定的質(zhì)量檢驗及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

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(biāo)準(zhǔn) 的HRB400鋼筋。鋼筋連接、保護層厚度、彎鉤長度應(yīng)滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土 橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG 3362-2018）、《公路橋涵施工技術(shù)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(shù)規(guī)程》（JGJ 107-2016）的要求。

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

6.4  連接螺栓

連接螺栓均采用A4L-70，應(yīng)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(fù)合材料

復(fù)合材料防撞設(shè)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿 足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，其建造工藝應(yīng)參考玻璃鋼/復(fù)合材料船艇規(guī)范進行。相關(guān)材料的主要 物理及力學(xué)性能應(yīng)滿足下表要求。其檢測應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

表2  防撞設(shè)施用材物理及力學(xué)性能要求

項目	指標(biāo)	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(gòu)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(biāo)	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(gòu)設(shè)計

7.1  防撞船型和船撞力標(biāo)準(zhǔn)

本項目防撞船型、防撞速度和船舶撞擊力標(biāo)準(zhǔn)見表。

表3    船舶撞擊力標(biāo)準(zhǔn)

橋墩	代表船型	撞擊速度 (m/s)	未設(shè)防時 船撞力標(biāo)準(zhǔn) （MN）		設(shè)防后 船撞力標(biāo)準(zhǔn) （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(gòu)設(shè)計

大橋Z02~Z08號墩承臺設(shè)置防撞設(shè)施。承臺側(cè)設(shè)置復(fù)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(dāng)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(gòu)腹板、聚氨酯泡沫等構(gòu)成。內(nèi)外殼及 格構(gòu)腹板均為玻纖增強復(fù)合材料，具有較好的變形能力。當(dāng)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(shè)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(shù)要求

防撞設(shè)施內(nèi)外殼體、格構(gòu)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(gòu)受力性能，格構(gòu)腹板禁用預(yù)制填入式格柵板。防撞設(shè)施玻纖增強材料生產(chǎn)用樹脂應(yīng)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(shè)施玻纖增強 材料生產(chǎn)用纖維布禁用單向纖維布。防撞設(shè)施主體結(jié)構(gòu)加工精度必須滿足如下要求：單個護 舷結(jié)構(gòu)尺度誤差不得超過5mm、結(jié)構(gòu)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(shè)施使用年限不得小于30年。為使防撞設(shè)施達到設(shè)計壽命，應(yīng)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(fù)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(fù)合材料耐腐蝕性能應(yīng)按《玻璃纖維增強熱 固性塑料耐化學(xué)介質(zhì)性能試驗方法》（GB/T 3857-2005）的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。復(fù)合材料吸水性 能應(yīng)按《夾層結(jié)構(gòu)或芯子吸水性試驗方法》（GB/T 14207-93）相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

十  施工注意事項

（1）  防撞設(shè)施施工前，相關(guān)預(yù)埋件應(yīng)預(yù)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(zhǔn)確。

（4）  安裝過程中應(yīng)注意保護護舷不受損傷。

（5）  安裝時應(yīng)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(gòu)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(shè)施各細部構(gòu)件的損壞情況，根據(jù)損傷情況采取相應(yīng)的修復(fù)措施。

（2）  碰撞發(fā)生，防撞設(shè)施大范圍變形或損壞。此時應(yīng)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(shè)施屬于二次招標(biāo)產(chǎn)品。本設(shè)計圖對防撞設(shè)施的總體方案、外形尺寸、關(guān)鍵構(gòu)成部 件、材料、關(guān)鍵構(gòu)造細節(jié)進行了設(shè)計，其它未明確細節(jié)需中標(biāo)單位根據(jù)大橋?qū)嶋H情況在本設(shè) 計圖的基礎(chǔ)上進行二次深化設(shè)計確定。深化設(shè)計需忠實繼承本設(shè)計圖的思路，不得隨意變更 本圖已明確的細節(jié)，相關(guān)設(shè)計圖紙應(yīng)經(jīng)設(shè)計確認認可后方可加工制造。另中標(biāo)方還需依據(jù)深 化設(shè)計圖紙制定詳細的安裝方案及后期維護保養(yǎng)說明書。