東海大橋施工

1、河北工程大學(xué)1東海大橋施工技術(shù) 崔邯龍電子郵箱：cuihanl_11 河北工程大學(xué)河北工程大學(xué)2東海大橋施工技術(shù)一、大跨度橋梁的基本類型二、斜拉橋施工概述三、東海大橋主通航孔斜拉橋施工1.工程概況 2.施工特點3.導(dǎo)管架平臺的搭設(shè)4.主墩鋼圍堰平臺施工5.主墩鉆孔灌注樁成孔施工6.上部結(jié)構(gòu)施工河北工程大學(xué)3東海大橋施工技術(shù)一、大跨度橋梁的基本類型（1）斜拉橋（2）懸索橋（3）拱橋河北工程大學(xué)4東海大橋施工技術(shù)（1）斜拉橋是將梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的橋。它由梁、斜拉索和塔柱三部分組成。斜拉橋是一種自錨式體系，斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩臺上外，還支承在由塔柱引出的斜拉索上。蘇通大橋：

2、主跨1088m ，世界第一大跨徑斜拉橋. 河北工程大學(xué)5東海大橋施工技術(shù)（2）懸索橋懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構(gòu)件的橋梁。由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成。懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強(qiáng)度高的鋼材（鋼絲、鋼纜等）制作。 西堠門大橋：主跨1650米，位居世界第二、國內(nèi)第一 河北工程大學(xué)6東海大橋施工技術(shù)（3）拱橋 拱式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，兩端支承除了有豎向反力外，還將產(chǎn)生水平推力。正是這個水平推力，使拱體的彎矩大為減小，拱截面主要承受軸向壓力，主拱圈以受壓為主，使之成為以受壓為主的壓彎構(gòu)件。河北工程大學(xué)7東海大橋施工技術(shù)盧浦大橋：主跨盧浦大橋

3、：主跨550m，拱高，拱高110米米河北工程大學(xué)8東海大橋施工技術(shù)二、斜拉橋施工概述1.施工方法下部基礎(chǔ)施工：鋼圍堰法鋼管樁平臺法上部結(jié)構(gòu)施工：大跨斜拉橋：懸臂澆筑法、懸臂拼裝法；中、小跨斜拉橋：支架法、頂推法、平轉(zhuǎn)法等。 河北工程大學(xué)9東海大橋施工技術(shù)2.基礎(chǔ)工程施工鋼圍堰法和鋼管樁平臺方法 （1）鋼圍堰施工法鋼圍堰刃腳段整體浮運(yùn)到橋位處拋錨系統(tǒng)精確定位圍堰接高吸泥下沉達(dá)到設(shè)計標(biāo)高施工平臺搭設(shè)護(hù)筒定位下沉圍堰封底鉆孔樁施工堰內(nèi)抽水承臺底模組拼承臺施工下塔柱施工。河北工程大學(xué)10東海大橋施工技術(shù)（2）鋼管樁平臺施工法采用鋼管樁結(jié)合自浮式鋼套箱合二為一，組成施工平臺，這也是鋼管樁平臺施工的一種類

4、型。河北工程大學(xué)11東海大橋施工技術(shù)3.鋼圍堰（套箱）的封底施工 鋼圍堰或鋼套箱是大型橋梁深水基礎(chǔ)施工的平臺及圍水設(shè)施，是基礎(chǔ)工程施工重要的臨時工程。 不管采用鋼圍堰法還是鋼管樁平臺法施工，鋼圍堰或鋼套箱封底混凝土的澆注都是必不可少的，因為絕大多數(shù)樁基礎(chǔ)工程均為高樁承臺，必須為其施工創(chuàng)造一個干施工環(huán)境。河北工程大學(xué)12東海大橋施工技術(shù)4.上部結(jié)構(gòu)施工 斜拉橋?qū)儆诟叽纬o定結(jié)構(gòu)，其設(shè)計與施工高度耦合，所采用的施工方法和安裝程序與成橋后的主梁線形及結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)有著密切的關(guān)系，在施工階段隨著斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系和荷載狀態(tài)的不斷變化，結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形也隨之不斷發(fā)生變化、并決定成橋后結(jié)構(gòu)的受力及線形 。 施

5、工控制是指對斜拉橋的每一施工階段進(jìn)行詳細(xì)的分析、驗算，求得斜拉索張拉力、主梁撓度、塔柱位移等施工控制參數(shù)的理論計算值，然后對施工順序作出明確規(guī)定，并在施工過程中加以有效的控制和管理。斜拉橋的施工控制實際上是對施工過程中的斜拉橋進(jìn)行分析監(jiān)測比較調(diào)整的過程。 河北工程大學(xué)13東海大橋施工技術(shù)三、東海大橋主通航孔斜拉橋施工（P148）1.工程概況 2.施工特點3.導(dǎo)管架平臺的搭設(shè)4.主墩鋼圍堰平臺施工5.主墩鉆孔灌注樁施工6.上部結(jié)構(gòu)施工河北工程大學(xué)14東海大橋施工技術(shù)1.工程概況東海大橋主跨效果圖東海大橋效果圖河北工程大學(xué)15東海大橋施工技術(shù) 東海大橋一期工程，東海大橋一期工程，北起于南匯嘴，與待

6、建的北起于南匯嘴，與待建的滬蘆高速公路相連，南經(jīng)滬蘆高速公路相連，南經(jīng)崎嶇列島洋山港區(qū)，是深崎嶇列島洋山港區(qū)，是深水港碼頭的關(guān)鍵性重要配水港碼頭的關(guān)鍵性重要配套工程。線路總長套工程。線路總長3030多公多公里。全橋設(shè)里。全橋設(shè)50005000噸級主通噸級主通航孔一處，設(shè)航孔一處，設(shè)10001000噸級輔噸級輔通航孔一處，設(shè)通航孔一處，設(shè)500500噸級輔噸級輔通航孔兩處。是我國第一通航孔兩處。是我國第一座真正意義上的座真正意義上的跨海大橋跨海大橋，也是我國迄今為止橋梁建也是我國迄今為止橋梁建設(shè)規(guī)模最大的一座，它的設(shè)規(guī)模最大的一座，它的建成將改寫整個中國乃至建成將改寫整個中國乃至世界跨海橋梁的發(fā)

7、展史。世界跨海橋梁的發(fā)展史。 輔通航孔輔通航孔主通航孔主通航孔輔通航孔輔通航孔輔通航孔輔通航孔河北工程大學(xué)16東海大橋施工技術(shù) 東海大橋是洋山深水港（一期）工程的關(guān)鍵工程，是一座全長32.7公里的跨海大橋； 其中主通航孔斜拉橋位于全橋中間K18219K1949公里處，為一座鋼混凝土結(jié)合梁雙塔單索面斜拉橋； 主通航孔斜拉橋長830米，寬33米，跨中布置：7313242013273米； 主墩基礎(chǔ)為鉆孔樁，樁徑2.5米，主墩樁長110米；輔助墩樁長85米，邊墩基礎(chǔ)為直徑1.5米的鋼管樁； 主塔為倒Y型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，塔高150米，主梁采用倒梯形結(jié)合箱梁，梁高4米，主梁頂板為C60高性能混凝土，其余均

8、為鋼結(jié)構(gòu)。河北工程大學(xué)17東海大橋施工技術(shù)河北工程大學(xué)18東海大橋施工技術(shù)2.施工特點跨海大橋的施工特點：氣候環(huán)境條件、防撞（P151.防撞墩；施工防撞）河北工程大學(xué)19東海大橋施工技術(shù) 主墩承臺平面尺寸為49.6m27.4m，厚度為6m，底標(biāo)高-2.00m(黃海高程)，封底混凝土厚度為1.5m。基礎(chǔ)為38根鉆孔樁，樁徑2.5m，深度為110m。 在主索塔平臺橫橋兩側(cè)各有一個防撞墩，鋼管工程樁。承臺呈子彈頭狀尺寸為30m寬、高18m、厚度為10m、底標(biāo)高為-6.00m。河北工程大學(xué)20東海大橋施工技術(shù)海上平臺的布置海上平臺的布置 生活區(qū)施工區(qū)攪拌區(qū)河北工程大學(xué)21東海大橋施工技術(shù)技術(shù)創(chuàng)新：采用

9、導(dǎo)管支架和鋼浮箱技術(shù)便于快速定位和提高定位精度；形成近似地面的施工作業(yè)條件；提高抗擊惡劣天氣和海況條件；提高施工過程中的防撞能力；提高施工效率、降低施工難度、降低風(fēng)險。 河北工程大學(xué)22東海大橋施工技術(shù)3.導(dǎo)管架平臺的搭設(shè)河北工程大學(xué)23東海大橋施工技術(shù)導(dǎo)管水平撐斜撐導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)示意圖河北工程大學(xué)24東海大橋施工技術(shù) 施工工藝 比較項目導(dǎo)管架法常規(guī)散打散拼法備注1、適用范圍比較適用于海況惡劣的海域比較適用于風(fēng)平浪靜、流速不大的海域?qū)Ч芗芊p少了海上的施工強(qiáng)度和施工和周期。2、沉樁整體定位，插、打樁方便，易控制單根樁定位，樁位較難控制導(dǎo)管架法是裝配式施工，可以整體吊裝、定位；常規(guī)法只能散打散拼。3

10、、結(jié)構(gòu)受力整體性好整體性較差導(dǎo)管架著地，鋼管樁水下部分通過導(dǎo)管架也相互連接，大大縮小了樁的自由長度；常規(guī)法鋼管樁水下部分無法連接，自由長度長，受彎矩大。4、施工安全、質(zhì)量容易保證較難保證導(dǎo)管架法在岸上制作焊接，沉樁時導(dǎo)管架依靠自身穩(wěn)定； 常規(guī)法全部在海上現(xiàn)場進(jìn)行焊接，沉樁時單樁穩(wěn)定較難保證。5、材料用量較多較少6、施工工期工期短工期長導(dǎo)管架法受海況自然條件影響少，能大大縮短工期；常規(guī)法受海況自然條件影響大，很難縮短工期。河北工程大學(xué)25東海大橋施工技術(shù)導(dǎo)管架的制作安裝每個導(dǎo)管架平臺由兩個導(dǎo)管架組成，導(dǎo)管架在船廠制作完成后用船運(yùn)輸?shù)綐蛭?。?dǎo)管架安裝時將起吊鋼絲繩、調(diào)節(jié)鋼絲繩和GPS天線系到導(dǎo)管架

11、上，并進(jìn)行調(diào)試，然后起吊；當(dāng)起吊到預(yù)定位置后，移動浮吊進(jìn)行導(dǎo)管架的精確定位，滿足要求后進(jìn)行導(dǎo)管架下沉安裝；當(dāng)導(dǎo)管架底部距海床面0.5米時暫停下沉，進(jìn)行導(dǎo)管架的第二次測量定位，滿足要求后下沉就位。就位后立即進(jìn)行四個角點鋼管樁的插打，然后再進(jìn)行其它部位鋼管樁的插打。河北工程大學(xué)26東海大橋施工技術(shù)導(dǎo)管架安裝示意圖導(dǎo)管架運(yùn)送到現(xiàn)場浮吊吊裝導(dǎo)管架到設(shè)計位置浮吊導(dǎo)管架海床導(dǎo)管架沉放到設(shè)計標(biāo)高浮吊海床浮吊為導(dǎo)管架打樁河北工程大學(xué)27東海大橋施工技術(shù)導(dǎo)管架安裝的測量定位導(dǎo)管架安裝的測量定位導(dǎo)管架安裝定位采用GPS RTK實時定位控制系統(tǒng)。 浮吊精確定位：運(yùn)用RTK實時定位控制系統(tǒng)，浮吊的位置偏差控制在10c

12、m以內(nèi)。 動態(tài)控制：導(dǎo)管架起吊前，在導(dǎo)管架四個頂角鋼管上安裝四根GPS天線。四個天線連在總線上，總線通過一根有線連到操作電腦上，用電腦對整個導(dǎo)管架的方位、標(biāo)高和傾斜度進(jìn)行動態(tài)控制。接受機(jī)圖四數(shù)據(jù)處理中心350噸浮吊河北工程大學(xué)28東海大橋施工技術(shù)導(dǎo)管架吊裝就位河北工程大學(xué)29東海大橋施工技術(shù)導(dǎo)管架定位樁施打河北工程大學(xué)30東海大橋施工技術(shù)采用了整體吊裝的施工工藝，即在陸上將甲板層的分塊預(yù)先加工成整體，用浮吊吊裝到位后，然后連接成整體。河北工程大學(xué)31東海大橋施工技術(shù)安裝完成的導(dǎo)管架河北工程大學(xué)32東海大橋施工技術(shù)4.主墩鋼圍堰平臺施工（1）蜂窩式鋼浮套箱平臺方案的提出 吊箱圍堰套箱在鉆孔樁施工

13、前就固定到位，然后在套箱上打設(shè)鋼護(hù)筒，利用套箱進(jìn)行鉆孔樁的施工。在鉆孔樁完成后，省去封底混凝土的工藝和養(yǎng)護(hù)等候時間，直接進(jìn)入承臺混凝土的施工。同時考慮把套箱和操作平臺以及鋼護(hù)筒打設(shè)的導(dǎo)向架有機(jī)地結(jié)合在一起，放在陸地上整體加工，整體浮運(yùn)到海上。經(jīng)過精確定位后，馬上轉(zhuǎn)化為鉆孔樁施工的平臺，在樁施工階段完成封底止水工作。樁施工完成后，馬上進(jìn)入承臺混凝土的施工，從而可大大縮短承臺基礎(chǔ)的施工周期，省去1.5m厚的封底混凝土，節(jié)約了建設(shè)投入費(fèi)用。 河北工程大學(xué)33東海大橋施工技術(shù)河北工程大學(xué)34東海大橋施工技術(shù)（2）蜂窩式鋼浮套箱設(shè)計第一步按照近海鋼質(zhì)海船的要求進(jìn)行初步設(shè)計，鋼浮套箱要在海上拖運(yùn)，在未固定

14、前要承受海上風(fēng)浪的荷載，所以它要擁有鋼質(zhì)海船的所有特性，縱橫總剛度、穩(wěn)性等。第二步根據(jù)施工平臺的工況荷載條件，進(jìn)行復(fù)核完善設(shè)計。根據(jù)在固定狀態(tài)施工中的幾個荷載工況和50年一遇、20年一遇的海況條件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核驗算，不足部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)處理。第三步是完善功能設(shè)計，滿足功能要求，附屬設(shè)施的布置，側(cè)止水系統(tǒng)；力系轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)及錨泊、靠駁附件等。 河北工程大學(xué)35鋼圍堰鋼護(hù)筒錨固樁導(dǎo)管海床面u 導(dǎo)管鋼圍堰由雙壁箱體、預(yù)留導(dǎo)管及上部結(jié)構(gòu)組成。u 外形尺寸最終定為:54.233.812.5m .東海大橋施工技術(shù)河北工程大學(xué)36東海大橋施工技術(shù)蜂窩狀自浮套箱平面示意圖雙壁或單壁圍壁、雙層或單層

15、底板、甲板操作層、輔助樁導(dǎo)管及支架、鋼護(hù)樁導(dǎo)管、分倉加勁肋板、水位差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、鋼護(hù)筒導(dǎo)管氣囊止水系統(tǒng)、箱體固定力系轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、定位錨舶系統(tǒng)。河北工程大學(xué)37東海大橋施工技術(shù)蜂窩狀自浮套箱立面示意圖套箱剖面示意圖套箱剖面示意圖雙壁或單壁圍壁、雙層或單層底板、甲板操作層、輔助樁導(dǎo)管及支架、鋼護(hù)樁導(dǎo)管、分倉加勁肋板、水位差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、鋼護(hù)筒導(dǎo)管氣囊止水系統(tǒng)、箱體固定力系轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、定位錨舶系統(tǒng)。河北工程大學(xué)38東海大橋施工技術(shù)功能:(1)具有工程鋼護(hù)筒樁準(zhǔn)確導(dǎo)向功能(2)封底止水功能(3)力系轉(zhuǎn)換的傳遞功能(4)輔助桁架結(jié)構(gòu)(5)上部甲板結(jié)構(gòu)(6)輔助結(jié)構(gòu)河北工程大學(xué)39東海大橋施工技術(shù)(3)蜂窩式鋼浮套

16、箱平臺制作與施工鋼圍堰制安過程導(dǎo)管鋼圍堰在加工廠家完成整體制作（包括上部結(jié)構(gòu)）； 制作完成后浮運(yùn)到現(xiàn)場，先臨時系泊在工程駁船上； 將鋼圍堰拖運(yùn)進(jìn)檔，利用先期完成的導(dǎo)管架平臺進(jìn)行平面定位； 就位后立即進(jìn)行錨固樁的打設(shè)工作； 利用鋼圍堰自身的浮力進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整，并及時與導(dǎo)管連接成整體； 進(jìn)行鋼護(hù)筒的振入工作； 護(hù)筒振入到位后及時與鋼圍堰上的導(dǎo)管連接成整體，完成整個施工平臺。 河北工程大學(xué)40東海大橋施工技術(shù)鋼套箱自浮狀態(tài)鋼套箱拖運(yùn)河北工程大學(xué)41東海大橋施工技術(shù)鋼套箱進(jìn)檔定位示意圖鋼套箱進(jìn)檔河北工程大學(xué)42東海大橋施工技術(shù)插打鋼護(hù)筒河北工程大學(xué)43東海大橋施工技術(shù)平臺鋼圍堰止水在導(dǎo)管鋼圍堰的設(shè)計中，

17、鉆孔樁護(hù)筒是在鋼圍堰上預(yù)留的導(dǎo)管中打設(shè)；在鉆孔樁施工階段，由于甲板上部荷載作用以及鋼圍堰隔艙作為水、泥漿等的存儲艙，護(hù)筒與鋼圍堰導(dǎo)管的連接部位在導(dǎo)管的頂部進(jìn)行；在承臺施工階段，鋼圍堰內(nèi)部的隔艙、導(dǎo)管及護(hù)筒等需要割除以讓出承臺空間，故必須將護(hù)筒與導(dǎo)管的連接轉(zhuǎn)換到導(dǎo)管的底部以及進(jìn)行護(hù)筒與導(dǎo)管之間空隙的封堵止水工作。采用氣囊加水下不分散水泥漿進(jìn)行封堵止水施工。通過操作孔將氣囊穿進(jìn)導(dǎo)管和護(hù)筒間的間隙，用鋼絲上的刻度控制下放的深度，氣囊放到位后開始給氣囊充氣封堵，然后進(jìn)行水下不分散水泥漿壓漿止水工作。 河北工程大學(xué)44東海大橋施工技術(shù)3080u封堵止水施工在從鋼圍堰底部向上0.3M1.5 M（3.702

18、.50）護(hù)筒與導(dǎo)管間的空隙內(nèi)進(jìn)行，封堵止水范圍一直淹在海水中。 河北工程大學(xué)45東海大橋施工技術(shù)河北工程大學(xué)46東海大橋施工技術(shù)河北工程大學(xué)47東海大橋施工技術(shù)平臺止水工作完成后進(jìn)行，通過改變鋼圍堰和鋼護(hù)筒的連接位置來實現(xiàn)鋼圍堰和上部施工的荷載受力點的轉(zhuǎn)換，以便割除圍堰內(nèi)的導(dǎo)管和護(hù)筒，空出承臺的空間進(jìn)行承臺施工。3080河北工程大學(xué)48東海大橋施工技術(shù)5.主墩鉆孔灌注樁施工鋼筋籠制作鋼筋籠制作河北工程大學(xué)49東海大橋施工技術(shù)直螺紋套筒直螺紋套筒卡板臺座生產(chǎn)工藝卡板臺座生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)移就位36m長卡板臺座步驟四：將第二節(jié)12m鋼筋籠就位步驟五：制作完成第二節(jié)24m鋼筋籠步驟二：預(yù)拼裝制作第二節(jié)12m鋼筋籠步驟三：拆除直螺紋連接，吊走第一節(jié)鋼筋籠步驟一：制作完成第一節(jié)24m鋼筋籠預(yù)拼裝技術(shù)流程示意圖預(yù)拼裝技術(shù)流程示意圖河北工程大學(xué)50東海大橋施工技術(shù)吊放吊放鋼筋籠鋼筋籠澆注混凝土澆注混凝土河北工程大學(xué)51東海大橋施工技