說 明
1.設計范圍
本冊圖紙為嘉興至紹興公路跨越錢塘江大橋棧橋施工圖，內容包括：南北兩岸棧橋平面位置、立面圖、鋼管樁基礎、上部結構（貝雷片組、型鋼分配梁）、錯車平臺、調頭平臺、橋面附屬設施、交通安全設施。
2.設計依據
⑴ 委托合同：《浙江省嘉興至紹興高速公路杭州灣大橋勘察設計合同》（2004.4.22）
⑵ 國家發展改革委員會關于浙江省嘉興至紹興跨江通道項目建議書的批復
⑶《嘉興至紹興高速公路杭州灣大橋初步設計階段工程地質勘察報告》
⑷ 現行相關規范、標準、法規等
3.設計規范
3.1設計遵守的主要規范
⑴《公路工程技術標準》（JTG B01-2003）
⑵《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2004）
⑶《公路橋涵地基與基礎設計規范》（JTJ024-85）
⑷《海港水文規范》（JTJ213-98）
3.2設計參考資料
⑴《鋼結構設計手冊》
⑵《路橋施工計算手冊》
⑶《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》
⑷《公路施工手冊》-《橋涵》上下冊
4.主要技術標準
⑴設計荷載：公路—I級，履帶吊-100，200噸超重車輛荷載
⑵施工控制活載：公路—I級，200噸超重車輛荷載
⑶設計行車速度：15km/h
⑷設計使用壽命：5年
⑸荷載
永久荷載：棧橋自重+水管+電纜管
基本可變荷載：①公路—I級，200噸超重車輛荷載，履帶吊-100
②人群荷載3kN/m2
其他可變荷載：①風力：8級風力，設計風速取Vd =19m/s
20年一遇風速為32.9m/s
②波浪力及涌潮力：20年一遇，按水文專題研究取值
③汽車制動力：按《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2004）采用
④溫度作用：全年平均氣溫15.8℃，歷年極端最高氣溫39.7℃，歷年極端最低氣溫-10.6℃，合攏溫度10℃～25℃，體系升溫39.7-10＝29.7℃，體系降溫25+10.6＝35.6℃
荷載組合：
A棧橋自重+波流力1+20年一遇風
B棧橋自重+涌潮力1+20年一遇風
C棧橋自重+公路I級+8級風力+波流力2+溫升（溫降）
D棧橋自重+公路I級+8級風力+涌潮力2+溫升（溫降）
E棧橋自重+公路I級+8級風力+波流力2+汽車制動力
F棧橋自重+公路I級+8級風力+涌潮力2+汽車制動力
G棧橋自重+200t重車+8級風+波流力2
H棧橋自重+200t重車+8級風+汽車制動力
河床的計算沖刷深度雙排樁考慮為10.9m，單排樁為8.4m。
5.主要材料及性能
⑴橋面板
考慮到橋面板在施工過程中的變形問題，以及使用時間比較長的特點，橋面板采用Q345C鋼材。Q345C的屈服強度為345MPa，抗拉強度≥ 470MPa，彈性模量Eg=2.1×105MPa。
⑵普通鋼材
鋼管樁、型鋼等采用Q345C鋼材，必須符合國家標準（GB/T1591-94）的有關規定，Q345C的屈服強度為345MPa，抗拉強度≥ 470MPa，彈性模量Eg=2.1×105MPa。
⑶桁架梁
桁架梁采用工廠加工成型的“321型裝配式公路鋼橋”標準桁片，板材為Q345C鋼，型材為Q345B鋼；支撐架采用∟63×5與∟50×5，材質為Q235B鋼，自行加工；桁架片剪刀撐采用[8。
6.自然條件
6.1氣象
本工程地處我國東部沿海地區，屬亞熱帶季風氣候區，氣候特點為四季分明、雨量充沛、溫暖濕潤。
工程區域的主要災害性天氣有熱帶氣旋、暴雨、龍卷風、冰雹、雪、霧、颮等。
6.2水文
⑴ 徑流
尖山河段上接錢塘江河口上游段，錢塘江流域的來水量對塑造此河段的水下地形起著重要作用。尖山河段中部有曹娥江匯入，曹娥江的匯流量也影響此河段的水下地形。
尖山河段徑流來自上游錢塘江干流和中部曹娥江支流。錢塘江的大洪水蘆茨埠以上88%由梅雨造成，多發生在6月下旬，過程一般3～7天，以復峰型為多；下游支流如浦陽江、曹娥江則主要是臺風暴雨所造成，多發生在7～9月份，歷時較短，多為尖瘦單峰型。
⑵ 潮汐
錢塘江河口受東海傳入杭州灣的潮波影響，水位每日兩漲兩落，屬半日潮港性質。潮波在杭州灣上溯傳播過程中，潮差從北岸灣口處的蘆潮港開始，至橋址北岸明顯呈逐步增大趨勢，過橋址北岸后經海寧大缺口至鹽官又相繼減小；南岸從灣口處的鎮海開始至余姚西三站迅速增大，而自西三站至蕭山廿二工段則增大相對變緩。南、北岸最高潮位和平均高潮位的沿程變化與潮差所揭示的規律完全相同。南、北兩岸平均漲、落歷時的演變規律相同，即由灣口至灣頂河口段，平均漲潮歷時逐漸縮短，平均落潮歷時逐步延長，其中鎮海外游山與金山衛有所接近，余姚西三與澉浦大體相同，廿二工段與橋址北岸又相當接近。
⑶ 水流
尖山河段的潮流為非正規半日淺海潮流，呈往復流，淺水分潮流的作用顯著，往復流中不對稱性明顯，漲潮流速大于落潮流速，落潮流歷時顯著長于漲潮流歷時。
尖山河段水域附近潮流復雜，潮動力強，是水上作業十分危險的區域，至今無實測大、中潮期全潮最大流速。擬建橋址現場實測水流資料為大、中潮期間在涌潮過后的可觀測時段的流速與流向以及小潮汛期一個完整潮周期的測驗資料。從實測時段潮流資料分析，工程斷面潮流具有如下特點：
工程斷面各測點大、中潮期流速較大，實測的漲潮最大垂線平均流速已達到4.78m/s。
漲潮流速分布呈“北強南弱”，即由北向南遞減。落潮流速分布與漲潮有所不同，以深槽附近流速較大，出現中間大，往南北兩側減弱的現象。
橋址斷面總體上漲潮流速大于落潮流速。
由于橋址斷面沒有全潮水文測驗資料，本橋址根據澉浦斷面同步水文測驗資料及2000年9月杭州灣跨海大橋水文測驗資料呈現的規律，對本次水文測驗期間橋址斷面的各測點的最大流速進行了推算，并依據測點水流速度和橋址處潮差的相關關系，由設計潮差來推求設計水流速度，成果見表1。
不同重現期橋址斷面各水文測點垂線平均最大流速 單位（m/s） 表1
潮差(m) | 頻 率 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# |
9.77 | 0.33% | 8.79 | 8.73 | 8.61 | 7.62 | 8.67 | 7.81 |
9.55 | 1% | 8.50 | 8.43 | 8.30 | 7.34 | 8.34 | 7.44 |
9.44 | 2% | 8.34 | 8.26 | 8.14 | 7.18 | 8.16 | 7.23 |
9.28 | 5% | 8.12 | 8.02 | 7.90 | 6.96 | 7.90 | 6.94 |
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⑷設計波要素
橋址區水域設計波要素以乍浦、灘滸兩波浪站的實測波浪和風速資料為依據，采用大范圍的波浪數學模型來計算，成果詳見表2。
橋址區沿線不同重現期設計波要素 表2
重現期（年） | | NE-ENE | ENE-E | E-ESE |
H13%(m) | (m) | (s) | H13%(m) | (m) | (s) | H13%(m) | (m) | (s) |
300 | 1# | 3.2 | 2.2 | 7.6 | 3.4 | 2.3 | 7.7 | 3.1 | 2.1 | 7.5 |
2# | 3.6 | 2.4 | 7.6 | 3.7 | 2.5 | 7.7 | 3.3 | 2.2 | 7.5 |
3# | 3.7 | 2.5 | 7.6 | 3.8 | 2.6 | 7.7 | 3.4 | 2.2 | 7.5 |
4# | 3.8 | 2.5 | 7.6 | 3.8 | 2.5 | 7.7 | 3.3 | 2.2 | 7.5 |
5# | 3.5 | 2.4 | 7.6 | 3.5 | 2.4 | 7.7 | 3.0 | 2.0 | 7.5 |
100 | 1# | 3.0 | 2.0 | 6.8 | 3.1 | 2.1 | 6.8 | 2.7 | 1.8 | 6.8 |
2# | 3.3 | 2.2 | 6.8 | 3.4 | 1.5 | 6.8 | 2.9 | 1.9 | 6.8 |
3# | 3.4 | 2.3 | 6.8 | 3.5 | 2.3 | 6.8 | 2.9 | 1.9 | 6.8 |
4# | 3.5 | 2.3 | 6.8 | 3.5 | 2.3 | 6.8 | 2.9 | 1.9 | 6.8 |
5# | 3.2 | 2.2 | 6.8 | 3.2 | 2.2 | 6.8 | 2.7 | 1.8 | 6.8 |
50 | 1# | 2.6 | 1.7 | 6.6 | 2.6 | 1.7 | 6.7 | 2.4 | 1.5 | 6.1 |
2# | 2.8 | 1.8 | 6.6 | 2.9 | 1.8 | 6.7 | 2.5 | 1.6 | 6.1 |
3# | 3.0 | 1.9 | 6.6 | 3.0 | 1.9 | 6.7 | 2.5 | 1.7 | 6.1 |
4# | 3.0 | 1.9 | 6.6 | 3.0 | 1.9 | 6.7 | 2.5 | 1.6 | 6.1 |
5# | 2.7 | 1.8 | 6.6 | 2.7 | 1.8 | 6.7 | 2.3 | 1.5 | 6.1 |
20 | 1# | 2.1 | 1.3 | 6.1 | 2.2 | 1.4 | 6.1 | 1.9 | 1.2 | 5.5 |
2# | 2.3 | 1.5 | 6.1 | 2.4 | 1.5 | 6.1 | 2.0 | 1.3 | 5.5 |
3# | 2.4 | 1.6 | 6.1 | 2.4 | 1.6 | 6.1 | 2.0 | 1.3 | 5.5 |
4# | 2.4 | 1.6 | 6.1 | 2.4 | 1.6 | 6.1 | 2.0 | 1.3 | 5.5 |
5# | 2.3 | 1.5 | 6.1 | 2.3 | 1.5 | 6.1 | 1.9 | 1.2 | 5.5 |
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⑸ 涌潮
涌潮是錢塘江河口潮汐的重要特征，外海潮波經杭州灣、錢塘江河口下游段向上游傳播過程中，因河寬縮窄和河床抬高而產生劇烈變形，潮波表面水體速度大于波速從而脫體破碎，使漲潮波前形成明顯的峰面。涌潮強弱常用涌潮高度來表示。
影響錢塘江尖山河灣涌潮強弱的因素較多，其中最主要的是潮差和江道地形。潮差越大，涌潮高度越高，涌潮動力越強；當河床高程較低時，低潮位也低，相應潮差較大，則涌潮強。
2003年5月16日至22日在橋址附近區域進行了涌潮現場觀測。本次涌潮觀測橋址斷面附近的涌潮高度約1.1m，涌潮的波峰線呈馬蹄狀弧形推進，北段速度快于南段，深槽處速度快于南北兩岸的淺灘處，涌潮經過橋址斷面時，整個江面翻騰劇烈的湍涌。涌潮產生的水動力對橋墩建筑物的作用主要集中在低水位以上1倍涌潮高度范圍內。
6.3工程地質
⑴根據工程物探勘察報告，得出如下基本結論：
a.橋址處兩岸均有灘涂發育，北岸0m(1985國家高程基準，下同)線以上灘涂寬約3km，南岸0m線以上灘涂寬約1.5km，河床呈不對稱U形分布。河床底最低高程約-5m。
b.橋位南、北兩端基巖面隆起，中間起伏不大，最大基巖埋深約120m，初步推斷存在F1和F2兩條斷裂帶，均為不活動斷裂，兩斷裂帶之間基巖為白堊系泥質粉砂巖，兩側為侏羅系火山凝灰巖。
c.橋位處第四紀覆蓋層厚度在120m左右，自上而下大致分3層，分別為亞砂土層、亞砂土+粘土層、中細砂+礫砂層。
d.淺部亞砂土易發生潛蝕和液化作用，承載力和穩定性差。
⑵工程地質勘察
根據初勘報告并結合2003年11月提供的工可階段工程地質勘察報告，有關工程地質方面的主要結論如下：
a.橋位區場地土類型為軟弱場地土，建筑場地類別為Ⅳ類。
b.橋址區地層巖性為：表部為全新統上組沖海積亞砂土層（Ⅰ2），厚度約為20～32m，狀態松散～稍密，物理力學性質一般；其下為上更新統上組海積亞粘土（Ⅱ2），流塑～軟塑狀，厚度28.7～32.5m，該層土含水量較大，壓縮性高，強度低，靈敏，欠固結，為不良地質層。中上部為更新統上組海積亞粘土（Ⅴ2，Ⅴ3），軟塑狀。中部為上更新統下組沖積中砂、細砂（Ⅵ2）、含粘性土圓礫層（Ⅵ3），厚度16.3～25.5m，性質良好；中下部為中更新統上組沖湖積亞粘土層（Ⅵ1，Ⅵ2，Ⅵ3），性質較好，局部缺失；下部為中更新統上組沖積礫砂（Ⅶ4）和含粘性土圓礫層（Ⅶ5），性質較好，可作樁基持力層。基巖埋深88.1～126.3m，南高北低，主要為白堊系泥質粉砂巖。其中主橋位置工程地質情況參照鉆孔CZK12、CZK13和CZK15，主橋位置的基巖頂面標高為-117.84～-114.19m，第四紀覆蓋層厚110m左右，表層37.5～43.7m厚度地層為沖海積粉砂、亞砂土和淤泥質亞粘土層，狀態松散，性質較差；下為最大厚度達47m的海積亞粘土與粉砂互層，為軟塑～硬塑狀，壓縮性高，性質差；其下為礫砂、圓礫及卵礫石層，厚度較大，厚度26.69～31.2m，從上向下礫石含量逐漸增多，礫徑也逐漸增大，性質較好，從鉆進速度和巖芯看，顆粒直徑差異亦較大，鉆探揭露的最大直徑大于10cm，成份不均質，對土層的工程地質性質有一定的影響，可作一般結構的樁基持力層。下部基巖巖性為泥質砂巖及砂礫巖，但軟化系數很小，為軟化巖石，且強度不高，為極軟巖，可作為主墩樁基持力層。
