【河北工程大学】东海大桥施工技术（共75）

东海大大桥施施工技技术崔邯龙龙电子邮邮箱：：cuihanl_11@126.com河北工工程大大学1东海大大桥施施工技技术一、大大跨度度桥梁梁的基基本类类型二、斜斜拉桥桥施工工概述述三、东东海大大桥主主通航航孔斜斜拉桥桥施工工1.工程概概况2.施工特特点3.导管架架平台台的搭搭设4.主墩钢钢围堰堰平台台施工工5.主墩钻孔灌灌注桩成孔孔施工6.上部结构施施工2东海大桥施施工技术一、大跨度度桥梁的基基本类型（1）斜拉桥（2）悬索桥（3）拱桥3东海大桥施施工技术（1）斜拉桥是将梁用若若干根斜拉拉索拉在塔塔柱上的桥桥。它由梁、斜斜拉索和塔塔柱三部分分组成。斜拉桥是一一种自锚式式体系，斜斜拉索的水水平力由梁梁承受、梁梁除支承在在墩台上外外，还支承承在由塔柱柱引出的斜斜拉索上。。苏通大桥：：主跨1088m，世界第一一大跨径斜斜拉桥.4东海大桥施施工技术（2）悬索桥悬索桥是以以承受拉力力的缆索或或链索作为为主要承重重构件的桥桥梁。由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等等部分组成成。悬索桥桥的主要承承重构件是是悬索，它它主要承受受拉力，一一般用抗拉拉强度高的的钢材（钢丝、钢钢缆等）制制作。西堠门大桥桥：主跨1650米，位居世世界第二、、国内第一一5东海大桥施施工技术（3）拱桥拱式结构在在竖向荷载载作用下，，两端支承承除了有竖竖向反力外外，还将产产生水平推推力。正是是这个水平平推力，使使拱体的弯弯矩大为减减小，拱截截面主要承承受轴向压压力，主拱拱圈以受压压为主，使使之成为以以受压为主主的压弯构构件。6东海大桥施施工技术卢浦大桥：：主跨550m，拱高110米7东海大桥施施工技术二、斜拉桥桥施工概述述1.施工方法下部基础施施工：钢围堰法钢管桩平台台法上部结构施施工：大跨斜拉桥桥：悬臂浇浇筑法、悬悬臂拼装法法；中、小跨斜斜拉桥：支支架法、顶顶推法、平平转法等。。8东海大桥施施工技术2.基础工程施施工钢围堰法和和钢管桩平平台方法（1）钢围堰施施工法钢围堰刃脚脚段整体浮浮运到桥位位处→抛锚锚系统精确确定位→围围堰接高吸吸泥下沉→→达到设计计标高→施施工平台搭搭设→护筒筒定位下沉沉→围堰封封底→钻孔孔桩施工→→堰内抽水水→承台底底模组拼→→承台施工工→下塔柱柱施工。9东海大桥施施工技术（2）钢管桩平平台施工法法采用钢管桩桩结合自浮浮式钢套箱箱合二为一一，组成施施工平台，，这也是钢钢管桩平台台施工的一一种类型。。10东海大桥施施工技术3.钢围堰（套套箱）的封封底施工钢围堰或钢钢套箱是大大型桥梁深深水基础施施工的平台台及围水设设施，是基基础工程施施工重要的的临时工程程。不管采用钢钢围堰法还还是钢管桩桩平台法施施工，钢围围堰或钢套套箱封底混混凝土的浇浇注都是必必不可少的的，因为绝绝大多数桩桩基础工程程均为高桩桩承台，必必须为其施施工创造一一个干施工工环境。11东海大桥施施工技术4.上部结构施施工斜拉桥属于于高次超静静定结构，，其设计与与施工高度度耦合，所所采用的施施工方法和和安装程序序与成桥后后的主梁线线形及结构构的内力状状态有着密密切的关系系，在施工工阶段随着着斜拉桥的的结构体系系和荷载状状态的不断断变化，结结构内力和和变形也随随之不断发发生变化、、并决定成成桥后结构构的受力及及线形。。施工控制是指对斜拉拉桥的每一一施工阶段段进行详细细的分析、、验算，求求得斜拉索索张拉力、、主梁挠度度、塔柱位位移等施工工控制参数数的理论计计算值，然然后对施工工顺序作出出明确规定定，并在施施工过程中中加以有效效的控制和和管理。斜斜拉桥的施施工控制实实际上是对对施工过程程中的斜拉拉桥进行分分析→监测→比较→调整的过程程。12东海大桥施施工技术三、东海大大桥主通航航孔斜拉桥桥施工（P148）1.工程概况2.施工特点3.导管架平台台的搭设4.主墩钢围堰堰平台施工工5.主墩钻孔灌灌注桩施工工6.上部结构施施工13东海大桥施施工技术1.工程概况东海大桥主主跨效果图图东海大桥效效果图14东海大桥施施工技术东海大桥一一期工程，，北起于南南汇嘴，与与待建的沪沪芦高速公公路相连，，南经崎岖岖列岛洋山山港区，是是深水港码码头的关键键性重要配配套工程。。线路总长长30多公里。全全桥设5000吨级主通航航孔一处，，设1000吨级辅通航航孔一处，，设500吨级辅通航航孔两处。。是我国第第一座真正正意义上的的跨海大桥，也是我国国迄今为止止桥梁建设设规模最大大的一座，，它的建成成将改写整整个中国乃乃至世界跨跨海桥梁的的发展史。。辅通航孔主通航孔辅通航孔辅通航孔15东海大桥施施工技术东海大桥是是洋山深水水港（一期期）工程的的关键工程程，是一座座全长32.7公里的跨海大桥；其中主通航航孔斜拉桥桥位于全桥桥中间K18＋219～K19＋49公里处，为为一座钢―混凝土结合合梁双塔单单索面斜拉拉桥；主通航孔斜斜拉桥长830米，宽33米，跨中布布置：73＋132＋420＋132＋73米；主墩基础为为钻孔桩，，桩径2.5米，主墩桩桩长110米；辅助墩墩桩长85米，边墩基基础为直径径1.5米的钢管桩桩；主塔为倒Y型钢筋混凝凝土结构，，塔高150米，主梁采采用倒梯形形结合箱梁梁，梁高4米，主梁顶顶板为C60高性能混凝凝土，其余余均为钢结结构。16东海大桥施施工技术17东海大桥施施工技术2.施工特点跨海大桥的的施工特点点：气候环环境条件、、防撞（P151.防撞墩；施施工防撞））18东海大桥施施工技术主墩承台平平面尺寸为为49.6m×27.4m，厚度为6m，底标高-2.00m(黄海高程)，封底混凝凝土厚度为为1.5m。基础为38根钻孔桩，，桩径2.5m，深度为110m。在主索塔平平台横桥两两侧各有一一个防撞墩墩，钢管工工程桩。承承台呈子弹弹头状尺寸寸为30m宽、高18m、厚度为10m、底标高为为-6.00m。19东海大桥施施工技术海上平台的的布置生活区施工区搅拌区20东海大桥施施工技术技术创新：：采用导管支支架和钢浮浮箱技术便于快速定定位和提高高定位精度度；形成近似地地面的施工工作业条件件；提高抗击恶恶劣天气和和海况条件件；提高施工过过程中的防防撞能力；；提高施工效效率、降低低施工难度度、降低风风险。21东海大桥施施工技术3.导管架平台台的搭设22东海大桥施施工技术导管水平撑斜撑导管架结构构示意图23东海大桥施施工技术施工工艺

比较项目导管架法常规散打散拼法备注1、适用范围比较适用于海况恶劣的海域比较适用于风平浪静、流速不大的海域导管架法减少了海上的施工强度和施工和周期。2、沉桩整体定位，插、打桩方便，易控制单根桩定位，桩位较难控制导管架法是装配式施工，可以整体吊装、定位；常规法只能散打散拼。3、结构受力整体性好整体性较差导管架着地，钢管桩水下部分通过导管架也相互连接，大大缩小了桩的自由长度；常规法钢管桩水下部分无法连接，自由长度长，受弯矩大。4、施工安全、质量容易保证较难保证导管架法在岸上制作焊接，沉桩时导管架依靠自身稳定；常规法全部在海上现场进行焊接，沉桩时单桩稳定较难保证。5、材料用量较多较少6、施工工期工期短工期长导管架法受海况自然条件影响少，能大大缩短工期；常规法受海况自然条件影响大，很难缩短工期。24东海大桥施施工技术导管架的制制作安装每个导管架架平台由两两个导管架架组成，导导管架在船船厂制作完完成后用船船运输到桥桥位。导管架安装装时将起吊吊钢丝绳、、调节钢丝丝绳和GPS天线系到导导管架上，，并进行调调试，然后后起吊；当当起吊到预预定位置后后，移动浮浮吊进行导导管架的精精确定位，，满足要求求后进行导导管架下沉沉安装；当当导管架底底部距海床床面0.5米时暂停下下沉，进行行导管架的的第二次测测量定位，，满足要求求后下沉就就位。就位位后立即进进行四个角角点钢管桩桩的插打，，然后再进进行其它部部位钢管桩桩的插打。。25东海海大大桥桥施施工工技技术术导管管架架安安装装示示意意图图26东海海大大桥桥施施工工技技术术导管管架架安安装装的的测测量量定定位位导管管架架安安装装定定位位采采用用GPSRTK实时时定定位位控控制制系系统统。。浮吊吊精精确确定定位位：：运运用用RTK实时时定定位位控控制制系系统统，，浮浮吊吊的的位位置置偏偏差差控控制制在在10cm以内内。。动态态控控制制：：导导管管架架起起吊吊前前，，在在导导管管架架四四个个顶顶角角钢钢管管上上安安装装四四根根GPS天线线。。四四个个天天线线连连在在总总线线上上，，总总线线通通过过一一根根有有线线连连到到操操作作电电脑脑上上，，用用电电脑脑对对整整个个导导管管架架的的方方位位、、标标高高和和倾倾斜斜度度进进行行动动态态控控制制。。27东海海大大桥桥施施工工技技术术导管管架架吊吊装装就就位位28东海海大大桥桥施施工工技技术术导管管架架定定位位桩桩施施打打29东海海大大桥桥施施工工技技术术采用用了了整整体体吊吊装装的的施施工工工工艺艺，，即即在在陆陆上上将将甲甲板板层层的的分分块块预预先先加加工工成成整整体体，，用用浮浮吊吊吊吊装装到到位位后后，，然然后后连连接接成成整整体体。。30东海海大大桥桥施施工工技技术术安装装完完成成的的导导管管架架31东海海大大桥桥施施工工技技术术4.主墩墩钢钢围围堰堰平平台台施施工工（1）蜂蜂窝窝式式钢钢浮浮套套箱箱平平台台方方案案的的提提出出吊箱箱围围堰堰套套箱箱在在钻钻孔孔桩桩施施工工前前就就固固定定到到位位，，然然后后在在套套箱箱上上打打设设钢钢护护筒筒，，利利用用套套箱箱进进行行钻钻孔孔桩桩的的施施工工。。在在钻钻孔孔桩桩完完成成后后，，省省去去封封底底混混凝凝土土的的工工艺艺和和养养护护等等候候时时间间，，直直接接进进入入承承台台混混凝凝土土的的施施工工。。同时时考考虑虑把把套套箱箱和和操操作作平平台台以以及及钢钢护护筒筒打打设设的的导导向向架架有有机机地地结结合合在在一一起起，，放放在在陆陆地地上上整整体体加加工工，，整整体体浮浮运运到到海海上上。。经经过过精精确确定定位位后后，，马马上上转转化化为为钻钻孔孔桩桩施施工工的的平平台台，，在在桩桩施施工工阶阶段段完完成成封封底底止止水水工工作作。。桩桩施施工工完完成成后后，，马马上上进进入入承承台台混混凝凝土土的的施施工工，，从从而而可可大大大大缩缩短短承承台台基基础础的的施施工工周周期期，，省省去去1.5m厚的的封封底底混混凝凝土土，，节节约约了了建建设设投投入入费费用用。。32东海海大大桥桥施施工工技技术术33东海海大大桥桥施施工工技技术术（2）蜂蜂窝窝式式钢钢浮浮套套箱箱设设计计第一一步步按按照照近近海海钢钢质质海海船船的的要要求求进进行行初初步步设设计计，，钢钢浮浮套套箱箱要要在在海海上上拖拖运运，，在在未未固固定定前前要要承承受受海海上上风风浪浪的的荷荷载载，，所所以以它它要要拥拥有有钢钢质质海海船船的的所所有有特特性性，，纵纵横横总总刚刚度度、、稳稳性性等等。。第二二步步根根据据施施工工平平台台的的工工况况荷荷载载条条件件，，进进行行复复核核完完善善设设计计。。根根据据在在固固定定状状态态施施工工中中的的几几个个荷荷载载工工况况和和50年一一遇遇、、20年一一遇遇的的海海况况条条件件，，进进行行结结构构复复核核验验算算，，不不足足部部位位进进行行结结构构的的加加强强处处理理。。第三三步步是是完完善善功功能能设设计计，，满满足足功功能能要要求求，，附附属属设设施施的的布布置置，，侧侧止止水水系系统统；；力力系系转转换换系系统统；；水水位位调调节节系系统统及及锚锚泊泊、、靠靠驳驳附附件件等等。。34导管管钢钢围围堰堰由由双双壁壁箱箱体体、、预预留留导导管管及及上上部部结结构构组组成成。。外形形尺尺寸寸最最终终定定为为:54.2×33.8×12.5m.东海海大大桥桥施施工工技技术术35东海海大大桥桥施施工工技技术术①－双双壁壁或或单单壁壁围围壁壁、、②－双双层层或或单单层层底底板板、、③－甲甲板板操操作作层层、、④－辅辅助助桩桩导导管管及及支支架架、、⑤－钢钢护护桩桩导导管管、、⑥－分分仓仓加加劲劲肋肋板板、、⑦－水水位位差差调调节节系系统统、、⑧－钢钢护护筒筒导导管管气气囊囊止止水水系系统统、、⑨－箱箱体体固固定定力力系系转转换换系系统统、、⑩－定定位位锚锚舶舶系系统统。。36东海海大大桥桥施施工工技技术术套箱箱剖剖面面示示意意图图①－双双壁壁或或单单壁壁围围壁壁、、②－双双层层或或单单层层底底板板、、③－甲甲板板操操作作层层、、④－辅辅助助桩桩导导管管及及支支架架、、⑤－钢钢护护桩桩导导管管、、⑥－分分仓仓加加劲劲肋肋板板、、⑦－水水位位差差调调节节系系统统、、⑧－钢钢护护筒筒导导管管气气囊囊止止水水系系统统、、⑨－箱箱体体固固定定力力系系转转换换系系统统、、⑩－定定位位锚锚舶舶系系统统。。37东海海大大桥桥施施工工技技术术功能能:(1)具有有工工程程钢钢护护筒筒桩桩准准确确导导向向功功能能(2)封底底止止水水功功能能(3)力系系转转换换的的传传递递功功能能(4)辅助助桁桁架架结结构构(5)上部部甲甲板板结结构构(6)辅助助结结构构38东海大桥施工工技术(3)蜂窝式钢浮套套箱平台制作作与施工①钢围堰制安过过程导管钢围堰在在加工厂家完完成整体制作作（包括上部部结构）；制作完成后浮浮运到现场，，先临时系泊泊在工程驳船船上；将钢围堰拖运运进档，利用用先期完成的的导管架平台台进行平面定定位；就位后立即进进行锚固桩的的打设工作；；利用钢围堰自自身的浮力进进行标高调整整，并及时与与导管连接成成整体；进行钢护筒的的振入工作；；护筒振入到位位后及时与钢钢围堰上的导导管连接成整整体，完成整整个施工平台台。39东海大桥施工工技术钢套箱自浮状状态钢套箱拖运40东海大桥施工工技术钢套箱进档定定位示意图钢套箱进档41东海大桥施工工技术插打钢护筒42东海大桥施工工技术②平台钢围堰止止水在导管钢围堰堰的设计中，，钻孔桩护筒筒是在钢围堰堰上预留的导导管中打设；；在钻孔桩施施工阶段，由由于甲板上部部荷载作用以以及钢围堰隔隔舱作为水、、泥浆等的存存储舱，护筒筒与钢围堰导导管的连接部部位在导管的的顶部进行；；在承台施工阶阶段，钢围堰堰内部的隔舱舱、导管及护护筒等需要割割除以让出承承台空间，故故必须将护筒筒与导管的连连接转换到导导管的底部以以及进行护筒筒与导管之间间空隙的封堵堵止水工作。。采用气囊加水水下不分散水水泥浆进行封封堵止水施工工。通过操作孔将将气囊穿进导导管和护筒间间的间隙，用用钢丝上的刻刻度控制下放放的深度，气气囊放到位后后开始给气囊囊充气封堵，，然后进行水水下不分散水水泥浆压浆止止水工作。43东海大大桥施施工技技术封堵止止水施施工在在从钢钢围堰堰底部部向上上0.3M～1.5M（－3.70～－2.50）护筒筒与导导管间间的空空隙内内进行行，封封堵止止水范范围一一直淹淹在海海水中中。44东海大大桥施施工技技术45东海大大桥施施工技技术46东海大大桥施施工技技术③平台止止水工工作完完成后后进行行力系转转换，通过过改变变钢围围堰和和钢护护筒的的连接接位置置来实实现钢钢围堰堰和上上部施施工的的荷载载受力力点的的转换换，以以便割割除围围堰内内的导导管和和护筒筒，空空出承承台的的空间间进行行承台台施工工。47东海大大桥施施工技技术5.主墩钻钻孔灌灌注桩桩施工工钢筋笼笼制作作48东海大大桥施施工技技术直螺纹纹套筒筒卡板台台座生生产工工艺预拼装装技术术流程程示意意图49东海大大桥施施工技技术吊放钢筋笼笼浇注混混凝土土50东海大大桥施施工技技术粗颗粒粒沉淀淀筒51东海大大桥施施工技技术钻孔灌灌注桩桩施工工完成成后：：承台混混凝土土浇筑筑52东海大大桥施施工技技术6.上部结结构施施工钢-混凝