中交二局江苏张靖皋长江大桥主体工程A1标段

张靖皋长江大桥ZJG-A1标汇报材料2024.6.12中交第二航务工程局有限公司

2024年6月张靖皋长江大桥ZJG-A1标支护转结构复合地连墙吊装专项施工方案中交第二航务工程局有限公司Contents目录工程概述01施工方案介绍02工程重难点及解决措施03智能化及新技术应用04社会效益及发展前景05成果及获奖情况06一、工程概述工程概述张皋过江通道位于江阴大桥下游约28公里处，沪通大桥上游约16公里处国家发改委《长江干线过江通道布局规划（2020-2035）》中江苏段重要过江通道之一主通航孔桥跨径布置：660m+2300m+1220m，为世界最大跨度悬索桥。一、工程概述锚碇概况南锚碇基础采用了世界首创超大规模支护转结构复合地连墙锚碇基础，顺桥向长110.05m，横桥向宽75.05m，深度为83，相当于20个标准篮球场的面积，为世界最大体积地连墙锚碇基础。南锚碇基础剖面图南锚碇地连墙基础一、工程概述锚碇地连墙概况南锚碇基础地下连续墙最大成槽深度85m，墙厚1.55m，采用钢箱+钢筋笼组合排插式接头，施工精度要求高，地连墙施工精度达1/800，钢箱/钢筋笼安装精度1/1000，施工误差不能超过8cm。钢性接头构造图南锚碇基础地连墙施工一、工程概述钢筋笼钢箱设计概况地连墙共划分为162幅槽段，钢箱及钢筋笼最大长度83.5m，钢箱结构类型有“一字型、L型、T字型及十字型”，最大重量406.6t，钢筋笼有一字型、T型、L型等，最大重量273.9t，尺寸差异大，异型结构占比达49.3%。地下连续墙分幅图钢箱结构形式一期槽段二期槽段一、工程概述钢箱/钢筋笼结构特点钢箱尺寸大，断面尺寸达5.6×5.3m，最大分节长度30m；钢筋笼最宽度2.8~10.5m不等，尺寸差异大最大分节长度48.5m；包含重多非对称结构，如长短槽钢箱，长短T钢筋笼，L型钢筋笼等。。钢筋笼结构特点钢筋笼结构形式Contents目录工程概述01施工方案介绍02工程重难点及解决措施03智能化及新技术应用04社会效益及发展前景05成果及获奖情况06二、施工方案介绍方案框架结构方案章节2、编制说明、依据及适用范围3、施工计划1、工程概况5、验收要求6、质量保证措施4、施工工艺技术8、应急处置措施9、附件7、施工风险源辨识及安全保证措施基本概况、施工环境及相关资源配置超深、超长、超重钢箱及钢筋笼吊装工艺技术及验收要求依据住建部〔2018〕第37号令、建办质〔2018〕31号文、工程建设单位、相关地方及行业标准要求，编制此方案，共划分九大章节。方案实施过程中的安全、质量及应急管理计算书及施工图等01钢箱（钢筋笼）吊装计算利用自主开发的钢筋笼计算软件，计算吊车、吊索具选型；通过有限元模拟钢箱（钢筋笼）吊装姿态与应力变化。二、施工方案介绍吊装计算03地基承载力计算计算在重载工况下，钢箱（钢筋笼）吊装时硬化路面及地基的承载力及稳定性。02辅助工装计算利用钢结构有限元分析软件，计算钢箱接长工装、钢箱搁置牛腿、匹配对接工装的强度与刚度。04重载槽壁稳定性计算通过有限元模拟，计算在重载工况下，异型槽段地面最大沉降、导墙变形及导墙应力极限值。05钢箱吊装抗风计算计算不同形式钢箱吊装升起后受风荷载影响下钢箱稳定性，从而指导缆风绳布置。Contents目录工程概述01施工方案介绍02工程重难点及解决措施03智能化及新技术应用04社会效益及发展前景05成果及获奖情况06三、工程重难点及解决措施南锚碇基础剖面图异形幅占比达49.3%，存在非对称结构，吊装难度大；类型及结构尺寸差异大，吊点设计复杂，吊装风险高。异型结构占比大、尺寸差异大钢箱安装垂直度要求1/1000，控制难度大；排插式接头，易发生钢筋笼卡笼风险；精度要求高、施工难度大：钢箱最大长度83.5m，最大重量达406.6t；结构重量大、吊装风险高：钢箱/钢筋笼顶标高低于路面，部分存在10m空槽段；存在15.1超长槽段，钢筋笼整体吊装困难；存在10m空槽、超长槽段吊装：三、工程重难点及解决措施重难点：构件类型及尺寸差异大，槽型种类有“一字型、L型、T字型及十字型”，异形槽段数量多、占比大。解决措施：对于不同钢筋笼，精确计算重心并合理设置吊点。对偏心较大的构件，设计专用吊装扁担，确保吊钩、扁担、钢筋笼重心在同一垂线上，保证吊装构件能够竖直平稳地起吊。L型钢筋笼专用吊索具T型钢筋笼吊点设置L型钢箱吊点设置T型钢箱吊点设置三、工程重难点及解决措施重难点：钢箱安装垂直度要求1/1000，控制难度大；解决措施：1）钢箱采用吊耳进行粗定位，专用匹配件进行精定位，保证焊接的顺直度。2）钢箱下放采用调平云台进行调平，辅以倾角仪和全站仪对钢箱垂直度进行测量及校正，确保钢箱吊装位置及垂直度符合设计要求。吊耳粗定位匹配件精定位安装定位调平工装（三维千斤顶+控制系统）三、工程重难点及解决措施重难点：排插式接头，易发生钢筋笼卡笼风险。解决措施：匹配微调：根据一期钢箱姿态对二期钢筋笼尺寸进行调整，利用钢筋笼微调工装实现钢筋笼匹配制造；高精度胎架：在胎架搁置型钢上开V型槽口，插筋、预埋件及钢筋连接器的设计位置画出控制标记。制造设备与工艺目标钢箱制造参数实测执行高精度胎架数据监测三维激光数据采集系统节段高度：28.2ma边长：6.02mb边长：6.01m微调工装逆向建模决策层入槽虚拟预拼装点云数据降噪与轻量化技术构件点云数据的特征点提取c边长：5.2md边长：6.02me边长：6.01m关键位置尺寸测量微调工装控制三、工程重难点及解决措施重难点：钢箱/钢筋笼长度达83.5m，最大重量达406.6t，钢筋笼最大宽度10.5m；解决措施：1）吊车行走路线路面硬化设计计算；2）针对不同类型及重量的钢箱钢筋笼合理进行分节，合理适配吊车，进行全过程计算分析；3）针对每种工况合理进行吊索具选型；4）重载条件下槽壁稳定性计算分析。路面硬化钢筋笼分节吊装吊索具选型重载工况槽壁稳定性验算吊装计算三、工程重难点及解决措施重难点：钢箱顶标高低于地面；部分钢筋笼顶标高低于路面，存在10m空槽段；解决措施：1）设计可拆卸接长工装，减少钢材用量和后续割除工作量；2）设计吊装假笼，满足空槽段施工要求。空槽段假笼示意图可拆卸接长工装示意图三、工程重难点及解决措施重难点：存在15m超长槽段，钢筋笼整体吊装困难解决措施：1）针对性设计连接接头，采用一幅两笼吊装（分A、B笼）超长槽段接头示意图超长槽段（A、B笼）吊装示意图Contents目录工程概述01施工方案介绍02工程重难点及解决措施03智能化及新技术应用04社会效益及发展前景05成果及获奖情况06四、智能建造及新技术应用智能建造—虚拟建造系统四、智能建造及新技术应用智能建造—数字孪生钢箱安装全过程数字孪生系统：根据履带吊和钢箱的虚拟模型及关键数据采集搭建钢箱安装全过程数字孪生系统以实现作业指导及安全保障。四、智能建造及新技术应用智能建造—虚拟碰撞监测虚拟碰撞检测：在三维界面中导入实际成槽数字孪生模型，对钢箱和钢筋笼下放过程进行预模拟和实时碰撞监测。根据一期钢箱姿态对二期钢筋笼尺寸进行调整，利用钢筋笼微调工装实现钢筋笼匹配制造；成槽槽壁模型结构三维模型成槽数据地勘资料数据；三维成槽扫描；钢箱/钢筋笼制造数据；传感器实时监控数据；结构数据划分网面碰撞器设置碰撞监测预警预模拟碰撞监测碰撞位置报警对结构和槽壁模型进行网面划分。在每个划分的网面上设置碰撞触发器。实现实时碰撞监测和碰撞位置报警。四、智能建造及新技术应用智能建造—虚拟碰撞监测地勘资料数据；三维成槽扫描；四、智能建造及新技术应用智能建造—智能化控制智能感知：安装过程中采用全站仪、电子水准仪、倾角传感器、测斜管等多种措施测量钢箱/钢筋笼垂直度；决策执行：设计偏位、倾斜一体化调位装置，由测量数据对钢箱垂直度及偏位进行调整，确保定位及垂直度满足要求。决策层控制数据监测目标钢箱安装技术参数实测执行

垂直度：1/1000X坐标：87.33mY坐标：58.65mZ坐标：82.0m……千吨履带吊X轴倾角：1.2°Y轴倾角：0.5°旋转角：56.3°钢箱位姿参数调位装置二期钢筋笼匹配制造评估数字化模拟施工设备与工艺履带吊姿态控制+安全控制钢箱姿态计算调位装置控制力矩：100kN·m吊重：140t大臂角度：70°吊绳长度：20m回转角度：83°风速：2.2m/s履带吊设备运行参数倾角仪北斗全站仪水准仪X坐标：87.2mY坐标：55.6mZ坐标：81.1m钢箱位姿控制槽壁稳定性参数土压力计1点压力：0.2MPa2点压力：0.3MPa3点压力：0.5MPa……槽壁稳定性（位移）预警四、智能建造及新技术应用新技术应用—钢筋笼吊装一键生成软件为满足智能化、标准化快速编制要求，开发钢筋笼吊装自动计算软件，实现计算书“一键生成”，为钢筋笼吊车、吊索具选型提供指导。四、智能建造及新技术应用新技术应用—地下连续墙排插式接头钢箱调平控制系统开发地下连续墙排插式接头钢箱调平控制系统及控制方法，包含数控泵站，其内置油压传感器；数控泵站控制变频电机转速与阀门动作，实现对液压系统压力实时监控，结合三维千斤顶的位移传感器进行位移与油压双控。能够对钢箱垂直度进行精准调平，满足钢箱垂直度的1/1000高精度安装要求。牛腿三维千斤顶Contents目录工程概述01施工方案介绍02工程重难点及解决措施03智能化及新技术应用04社会效益及发展前景05成果及获奖情况06五、社会效益及发展前景社会效益2023年5约，组织“专家回头看”交流会，其中超重、超长构件吊装经验，受到专家的一致好评。五、社会效益及发展前景社会效益项目获2023年度江苏省工程平安工地“示范工程”，2023年度江苏省百年品质工程“示范项目”。五、社会效益及发展前景社会效益受到了包括央视、中国网、光明网、人民网等众多知名媒体报道，获得社会各界的广泛关注和好评，取得了巨大的社会效益。五、社会效益及发展前景应用前景本工程支护转结构地下连续墙钢箱钢筋笼吊装经验，既可成套应用于大型桥梁锚碇基础的