舟山項目關(guān)鍵施工技術(shù)交流

舟山項目可拆除底板鋼吊箱關(guān)鍵技術(shù)中國建筑股份有限公司寧波舟山港主通道項目第DSSG02標(biāo)段項目部匯報人目

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CONTENTS第一部分第二部分第三部分第四部分

依托項目及重難點介紹

技術(shù)攻關(guān)及創(chuàng)新情況

現(xiàn)場實施情況相關(guān)科技質(zhì)量成果與推廣目

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CONTENTS01Project

and

key

points依托項目及重難點介紹舟岱跨海大橋(16.347km)1、寧波舟山港主通道項目介紹

寧波舟山港主通道項目，位于浙江省舟山群島中部，連接富翅島、舟山島、長白島、岱山島、魚山島等5座

島嶼，全長36.8公里，按雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。

舟岱跨海大橋（16.347km）是主通道項目的控制性工程，分為5個標(biāo)段。中國建筑承攬的第DSSG02標(biāo)段，

主線長5.345km，工程造價約16.3億元，是中國建筑承接的第一座真正意義的跨海橋梁。

南通航孔橋--雙塔整幅鋼箱梁斜拉橋跨徑布臵：74+106+390+106+74=750m

鉆石型索塔：塔高152m2、第DSSG02標(biāo)段介紹（南通航孔橋）

第DSSG02標(biāo)段主線長5.345km，匝道長4.169Km，共長9.514Km，包含南通航孔橋（半座）、南非通

航孔橋、長白互通三大部分。

總工程量：混凝土20萬方；用鋼量20.5萬噸，包括海上大臨設(shè)施3萬噸、鋼筋2萬噸、鋼管樁及鋼護(hù)筒13萬

噸、永久鋼套箱0.3萬噸、鋼箱梁2.2萬噸。

1）南通航孔橋為雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，跨徑750m，通航

凈寬325米，通航凈高47.8米，可保證1萬噸級船舶暢通無阻。

2）樁基共38根，樁徑3.2-2.8m，樁長111-119m，采用4臺

KTY-4000型氣舉反循環(huán)回旋鉆機(jī)施工。

3）承臺采用永久防撞鋼套箱施工，最大防撞鋼套箱尺寸

49.66×34×9.4m，重達(dá)1300噸，承臺方量為8100m3，該

承臺為中建系統(tǒng)最大海域承臺。4）索塔為鉆石型混凝土塔身，塔高152m，采用內(nèi)外可調(diào)節(jié)液壓爬模系統(tǒng)施工，確保曲線外形的施工精度。

南非通航孔橋（鋼管樁+承臺）跨徑70m，大直徑超長鋼管樁基礎(chǔ)等大型船舶配合完成海域承臺施工。2、第DSSG02標(biāo)段介紹（南非通航孔橋）

第DSSG02標(biāo)段主線長5.345km，匝道長4.169Km，共長9.514Km，包含南通航孔橋（半座）、南非通

航孔橋、長白互通三大部分。

總工程量：混凝土20萬方；用鋼量20.5萬噸，包括海上大臨設(shè)施3萬噸、鋼筋2萬噸、鋼管樁及鋼護(hù)筒13萬

噸、永久鋼套箱0.3萬噸、鋼箱梁2.2萬噸。

1）鋼管樁共1384根，樁徑1.6、1.8、2.0m，最大樁長109m，

刷新了世界跨海大橋整根卷制、整根打設(shè)鋼管樁記錄。

2）舟岱大橋鋼管樁平面偏差為20cm，斜率偏差為1/200。為保

證鋼管樁打設(shè)精度，采用GPS-RTK動態(tài)定位技術(shù)進(jìn)行鋼管樁打設(shè)

定位，精度達(dá)到厘米級，海上鋼管樁定位測量技術(shù)開啟了中國建筑

海上施工測量的新篇章。

3）海域承臺共175座，有啞鈴型、三啞鈴型、圓端型、圓型、矩

型等多種型式，均為海上孤立墩、高樁承臺，承臺底與海床面最大

高差為30m，采用可拆卸底板鋼吊箱進(jìn)行施工，采用浮吊、攪拌船長白互通--A～F匝道，共6條匝道

大型海上互通立交1）繼杭州灣跨海大橋、膠州灣跨海大橋、泉州灣跨海大橋之后，全國第4座海上互通立交。2）長白互通是舟山也是中國建筑承建的第一座海上互通，它的貫通將使長白島告別渡船時代，正式跨入高速公路時代。2、第DSSG02標(biāo)段介紹（長白互通）

第DSSG02標(biāo)段主線長5.345km，匝道長4.169Km，共長9.514Km，包含南通航孔橋（半座）、南非通

航孔橋、長白互通三大部分。

總工程量：混凝土20萬方；用鋼量20.5萬噸，包括海上大臨設(shè)施3萬噸、鋼筋2萬噸、鋼管樁及鋼護(hù)筒13萬

噸、永久鋼套箱0.3萬噸、鋼箱梁2.2萬噸。3、承臺施工現(xiàn)場視頻簡介4、承臺基礎(chǔ)施工概況

海域承臺共175座，均為海上孤立墩、高樁承臺，承臺底與海床面最大高差為30m，采用可拆

卸底板鋼吊箱進(jìn)行施工，采用浮吊、攪拌船等大型船舶配合完成海域承臺施工。

非通航孔橋及長白互通海域承臺樁基礎(chǔ)分為鋼管樁和鉆孔灌注樁，其中鋼管樁樁徑分為2.0m、1.8m、1.6m三種，最大樁長109m。大部分為傾斜樁，斜率分為4.5:1、5:1、6:1等，采用打樁船沉打施工。鉆孔樁為1.8～1.5m變徑樁，采用沖擊鉆施工。

承臺鋼吊箱分為圓端型、啞鈴型、三啞鈴型、圓形、方形共計5種類型，17種不同尺寸。施工區(qū)最大承臺尺寸為24.25×11.0×3.0m。圓端型啞鈴型三啞鈴型圓形矩形5、施工重難點介紹

施工海域環(huán)境復(fù)雜：施工區(qū)域大部分位于海上，水深6.8～30.4m。工程所處海域

百年一遇設(shè)計流速2.84m/s，遠(yuǎn)大于港珠澳大橋大橋1.87m/s設(shè)計流速。施工橋位處臺

風(fēng)、季風(fēng)高發(fā)，風(fēng)力≥

6級為173天，≥

8級為66天，年平均有效工作日不足180天。

六級風(fēng)下的海域施工區(qū)場景1、浪大：橋址區(qū)域受季風(fēng)影響，6～8級季風(fēng)條件下，最大波高能達(dá)到2～3m，對現(xiàn)場施工影響很大。2、風(fēng)大：工程區(qū)域位于沿海海域，地勢開闊，月平均風(fēng)速都在4m/s以上，年平均風(fēng)速在4.7～6.8m/s之間，平均風(fēng)速的季節(jié)變化不大。根據(jù)氣象站的實測資料，橋位距海面10m高度處百年一遇基本風(fēng)速為42.3m/s。3、臺風(fēng)頻發(fā)：工程區(qū)域最主要的災(zāi)害天氣為熱帶氣旋（臺風(fēng)）。每年5～11月都有可能受熱帶氣旋影響，主要集中在7～9月，平均每年2.2個。因臺風(fēng)造成降水總量達(dá)200mm以上，臺風(fēng)影響下最大風(fēng)速為34～44.7m/s，瞬間極大風(fēng)速均超過40m/s。今年自5月以來，舟山地區(qū)已歷經(jīng)瑪利亞、山竹等共計5個臺風(fēng)。5、施工重難點介紹-1.5m1.5m

1m

0

-1m0020406081012141618202224

上圖為潮汐曲線和承臺高程示意，在進(jìn)行承臺封底混凝土澆筑時，每天有利施工時間僅有5小時。

潮汐曲線承臺示意圖承臺封底混凝土5、施工重難點介紹

海域潮汐落差大：工程所處海域最大潮差達(dá)3.90m，平均最大流速2.5m/s，潮

差對海上作業(yè)影響較大。運(yùn)輸條件復(fù)雜，海域承臺施工全部需要船舶運(yùn)輸、作業(yè)。

2.5m

2m圓端型承臺示意圖5、施工重難點介紹

4、海床較低：橋址區(qū)位于浙東南沿海海灘區(qū)，屬于水下淺灘

地貌，地形起伏較大，中線海床高程-6.85～-30.4m，相對高

差約23.55m。

5、復(fù)雜的樁基礎(chǔ)：施工區(qū)包含圓端型、啞鈴型、三啞鈴型、

矩型、圓型共計5種類型、17種不同尺寸的承臺，每種類型承

臺下設(shè)臵數(shù)量不等的傾斜鋼管樁基礎(chǔ)。以圓端型承臺為例，

承臺下設(shè)16根鋼管樁，其中10根鋼管樁設(shè)計斜率為1:5；6根

鋼管樁設(shè)計斜率為1:6。

6、工期緊張：由于各類環(huán)境因素影響，年有效施工時間僅有

180天。6、海域承臺基礎(chǔ)施工技術(shù)難點大型鋼吊箱精確下放困難墩身預(yù)埋鋼筋精度要求高鋼筋環(huán)氧涂層施工全過程保護(hù)鋼吊箱多達(dá)17種類型，設(shè)計量大目

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CONTENTS02Technical

research

and

innovation技術(shù)攻關(guān)及創(chuàng)新情況1、思路一：鋼板樁圍堰施工

由于風(fēng)浪較大，海床較低，如采用鋼板樁

圍堰的方式施工，需準(zhǔn)備至少30m長的拉

森鋼板樁，打入難度過大；

施工輔助設(shè)施材料投入較多，施工區(qū)域共

計175座海上承臺，如采用鋼板樁圍堰，所

需的鋼材將難以估計；

鋼圍堰較難抵擋臺風(fēng)等突發(fā)天氣的影響。

因此無法采用此類方法施工。鋼板樁圍堰施工

考慮采用原位拼裝下發(fā)的施工思路，由于施

工設(shè)計為傾斜的鋼管樁基礎(chǔ)，加之所有承臺

均為高樁孤立承臺，如采用原位拼裝下放，

施工難度較大；

原位拼裝施工周期過長，單個承臺的拼裝工

期預(yù)計15～20天，拖累施工效率。

原位拼裝需要鋼棧橋作為通道輔助施工，標(biāo)

段內(nèi)大部分承臺為孤立墩承臺，并無鋼棧橋。原位拼裝鋼吊箱2、思路二：鋼吊箱原位拼裝下放3、思路三：整體拼裝下放鋼吊箱

采用預(yù)制拼裝有底鋼吊箱，整體吊裝下放的施工思路：由陸地上鋼結(jié)構(gòu)廠家制作有

底鋼吊箱，預(yù)拼裝合格后，拆分為幾個部分，分批次運(yùn)至碼頭，整體拼裝后由運(yùn)輸

駁船運(yùn)至施工現(xiàn)場，采用大型浮吊船整體吊裝下放。

整體拼裝下放鋼吊箱有以下幾個優(yōu)點:1、施工安全性高，相比較在環(huán)境復(fù)雜的海面上拼裝吊箱，在陸地上加工制作鋼吊箱更加安全快捷；2、施工周期短，運(yùn)輸、吊裝、下放一套鋼吊箱僅需半天時間；3、節(jié)省材料，鋼吊箱均為可拆卸式，可循環(huán)利用，施工區(qū)域包含承臺175座，17種不同類型，僅需制作22套有底鋼吊箱即可滿足施工需求。4、鋼吊箱的設(shè)計思路

鋼吊箱需抵擋漲潮時的浪涌力，強(qiáng)風(fēng)狀態(tài)下的波流力，同時由于鋼吊箱為可拆卸式，在設(shè)計過程中需充分考慮拆卸鋼吊箱時的施工工況。

鋼吊箱由底板、壁體、挑梁拼合而成，底板、挑梁和壁體連接處采用螺栓連接，挑梁和壁體與底

板豎向采用對拉鋼筋連接，同時壁體內(nèi)設(shè)鋼管撐，以提高鋼吊箱承受來自波浪的水平作用力。5、創(chuàng)新的可拆卸鋼吊箱底板設(shè)計

采用可拆卸的有底鋼吊箱底板設(shè)計，以啞鈴型

鋼吊箱為例，將鋼吊箱底板拆分為10個部分，

各部分之間巧妙的設(shè)臵為插銷結(jié)構(gòu)，方便安裝

與拆卸；

鋼吊箱底板的預(yù)留孔位為橢圓形，這是因為鋼

管樁基礎(chǔ)為傾斜樁，下放鋼吊箱時，鋼管樁需

深入鋼吊箱約2m深度，這部分長度導(dǎo)致需要

預(yù)留較多的空隙，從而確保鋼吊箱順利下放。

底板下面設(shè)臵縱向的背梁和橫向的擱臵梁，均

為雙拼25a槽鋼；這部分結(jié)構(gòu)通過吊桿將底板

與上部分的壁體和挑梁連接為整體。5、創(chuàng)新的可拆卸鋼吊箱底板設(shè)計

與杭州灣大橋、金塘大橋的不可拆卸底

板相比，本項目的可拆卸底板具有較高

的經(jīng)濟(jì)效益；以本工程的175座海域承

臺為例，采用可拆卸底板可節(jié)省鋼材

3500t，節(jié)省施工費用約2500萬元。鋼吊箱底板的插銷結(jié)構(gòu)6、鋼吊箱壁體結(jié)構(gòu)

鋼吊箱壁體主要部位有8mm厚壁板、雙拼25a槽鋼組成的環(huán)向主梁、雙拼10a槽鋼組成的環(huán)向次梁，以及工字鋼焊接的豎向次梁；

以啞鈴型鋼吊箱為例，壁體由12塊壁板拼接而成，壁板之間通過螺栓連接；

壁板上設(shè)臵連通器、吊耳等部件。

吊耳通過加勁板與壁體連接，吊耳襯板上開

孔，通過拉壓桿與底部擱臵梁連接，從而優(yōu)

化吊耳結(jié)構(gòu)的整體受力。

壁板底部適當(dāng)位臵設(shè)臵連通器，在相關(guān)工況

下連通器處于開啟狀態(tài)以保證鋼吊箱內(nèi)外水

壓。6、鋼吊箱壁體結(jié)構(gòu)7、鋼吊箱挑梁結(jié)構(gòu)

挑梁結(jié)構(gòu)分為上弦桿和下弦桿，上下弦桿之間焊接交叉的槽鋼連接；挑梁分為5個部分，挑梁與

壁體、各部分挑梁之間均采用銷軸連接，拆卸時，只需將銷軸卡扣拉開，即可通過浮吊順利吊

起拆除。

挑梁主要作用為支撐鋼吊箱內(nèi)部空間，以及在下放鋼吊箱時作為吊箱的主要承重結(jié)構(gòu)；在封底

混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)完成后，承臺鋼筋施工前，需拆除挑梁和鋼管撐，從而完成施工體系轉(zhuǎn)換。

拉壓桿示意圖

吊桿示意圖8、鋼吊箱的拉壓桿和吊桿

鋼吊箱壁板與底板通過拉壓桿機(jī)械連接而成，

拉壓桿為28mm的精軋螺紋鋼。

吊桿主要用于連接挑梁和底板背梁與擱臵梁，

吊桿材質(zhì)為25mm的精軋螺紋鋼筋，吊桿下部

套有直徑50mm的PVC套管，中部設(shè)有連通器，

上部為80

×80

×5cm的挑梁豎桿；

吊桿整體沒有與鋼吊箱其他結(jié)構(gòu)直接連接，這

樣的設(shè)計主要是在鋼吊箱體系轉(zhuǎn)換過程中便于

拆卸吊桿結(jié)構(gòu)。

吊桿下部連接系為固節(jié)狀態(tài)，拆除吊桿時，首

先拆除上部結(jié)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)精軋螺紋鋼筋的方

式卸除吊桿。底板拼裝壁板拼裝加設(shè)挑梁吊桿BIM技術(shù)模擬鋼吊箱拼裝9、鋼吊箱的拼裝順序

1、鋼吊箱各組件在加工廠加工成型，試拼裝合格后，分塊運(yùn)輸至附近碼頭在駁船上拼裝成整體。

2、拼裝順序：底板→壁體→挑梁→吊桿及鎖扣。10、拼裝完成的鋼吊箱示意目

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CONTENTS03On-site

implementation現(xiàn)場實施情況1、海域承臺施工流程基本施工流程

1夾樁平臺施

工樁

2測放樁頂標(biāo)高，切

3鋼吊箱下放，加固

4封底施工芯施工

5體系轉(zhuǎn)換，鋼管樁填工，后續(xù)

工作

6承臺鋼筋混凝土施

7承臺鋼吊

箱拆除夾樁平臺吊裝2、夾樁平臺施工

浮吊拋錨定位

浮吊開到相應(yīng)施工區(qū)域，錨艇配合拋錨粗定位，繳錨二

次定位，保證吊機(jī)安全吊裝距離。

夾樁吊裝

吊裝前檢查鋼絲繩是否破損，安全后進(jìn)行四點平穩(wěn)起吊，

攬風(fēng)繩兩道固定，控制孔位下放。

夾樁固定

吊裝入孔位后采用倒鏈四點掛穩(wěn)，測放標(biāo)高，倒料調(diào)整，

標(biāo)高調(diào)整到位進(jìn)行鋼牛腿焊接，夾樁與牛腿焊接，拆除

倒料、鋼絲繩。倒鏈調(diào)整標(biāo)高夾樁平臺焊接2、夾樁平臺施工測量測放樁頂標(biāo)高采用全站儀測量夾樁平臺標(biāo)高，由此測放出樁頂標(biāo)高根據(jù)標(biāo)高點畫水平線水平管或水準(zhǔn)儀根據(jù)標(biāo)高點沿樁加密點，連線切割樁頭氣割,氧氣乙炔（注意存放距離大于5m，明火10m），沿線切割，保證平整度，樁頭吊裝至運(yùn)輸船運(yùn)回后場。測放樁頂標(biāo)高3、測放樁頂標(biāo)高，切樁根據(jù)標(biāo)高點畫線鋼管樁切割3、測放樁頂標(biāo)高，切樁4、鋼吊箱制作拼裝

底板拼裝

壁板、挑梁制造拼裝4、鋼吊箱制作拼裝

底板與壁體、挑梁拼接

拼裝完成、涂刷防銹漆夾樁平臺拆除5、鋼吊箱下放

拆除夾樁平臺

浮吊定位，平臺及牛腿切割拆除

500t浮吊拋錨定位

起錨艇配合拋錨，拋錨位置需滿足施工吊放距離。

運(yùn)輸鋼吊箱駁船進(jìn)場定位

拖輪及錨艇配合將駁船拖至500t浮吊及墩臺間或附近易

吊裝位置定位。

吊裝下放

500t浮吊繳錨至駁船附近吊裝，起吊后無異常駁船起錨

拖出區(qū)域，500t浮吊繳錨至墩臺，平穩(wěn)下放，測量測放

偏位，焊接限位板，二次起吊，倒鏈微調(diào)，復(fù)測，滿足

要求后加固（挑梁與鋼管樁焊接），500t浮吊退場。起吊鋼吊箱浮吊拋錨定位調(diào)整鋼吊箱位臵坐標(biāo)駁船撤場，浮吊移位移船向鋼管樁群下放鋼吊箱5、鋼吊箱下放過程圖集5、鋼吊箱下放過程圖集鋼吊箱內(nèi)部詳圖（挑梁承擔(dān)鋼吊箱自重荷載）封底混凝土澆筑攪拌船就位，澆筑前底板淤泥沖洗干凈、做好標(biāo)高點、澆筑過程中振搗到位。選擇在低潮位打設(shè)，連續(xù)澆筑封底混凝土。封孔抱箍施工6、封底混凝土施工（低潮位）

封孔抱箍，剪力牛腿施工

鋼吊箱底板與鋼管樁間封堵（抱箍不得破壞鋼管樁環(huán)氧

圖層，膠皮墊分離）與底板不連接。剪力牛腿焊接（注

意

標(biāo)高、焊接質(zhì)量、平整度)

封底鋼筋施工

控制鋼筋與剪力牛腿焊接質(zhì)量，間距均勻滿足要求。封底鋼筋焊接封底混凝土打設(shè)6、封底混凝土施工（低潮位）拆除拉壓桿填芯鋼筋籠下放拆除鋼管撐填芯砼澆筑7、體系轉(zhuǎn)換，鋼管樁填芯

體系轉(zhuǎn)換

封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%,，進(jìn)行挑梁拆除，鋼管內(nèi)撐

連接，連接器封堵，吊箱受力轉(zhuǎn)移至鋼管樁且封水。

鋼管樁吸泥及填砂

設(shè)計標(biāo)高低于泥面進(jìn)行吸泥（泥漿泵，高壓水槍配合）

至設(shè)計標(biāo)高停止。設(shè)計標(biāo)高高于泥面進(jìn)行填砂，至設(shè)計

標(biāo)高停止。

鋼筋籠安裝及混凝土澆筑

后場駁船運(yùn)輸鋼筋籠進(jìn)入施工區(qū)域，孔深驗收，滿足后

吊裝下放，焊接定位筋。攪拌站定位澆筑。樁頂鑿毛模板打磨涂模板漆7、體系轉(zhuǎn)換，鋼管樁填芯

樁頂鑿毛，模板處理。

空壓機(jī)風(fēng)鎬進(jìn)行鑿毛，鑿除浮漿露出石子。模板打磨，

去除浮銹，圖刷模板漆。

承臺環(huán)氧鋼筋施工

分層施工?？刂埔c：環(huán)氧鋼筋保護(hù)、鋼筋尺寸

間距、

套絲連接質(zhì)量、保護(hù)層。

墩身預(yù)埋鋼筋施工

測量測放墩身軸線，安裝墩身定位架，調(diào)整標(biāo)高，安裝

墩身預(yù)埋鋼筋。

混凝土澆筑

攪拌船就位，分層分塊澆筑，每層高度控制30cm-

50cm，振搗到位。底層主筋較密，混凝土塌落度范圍

內(nèi)放大，防止底部不密實出現(xiàn)孔洞。保證混凝土連續(xù)澆