公路大跨度桥梁施工新技术与发展ppt课件.ppt

公路大跨度桥梁施工新技术与发展CCCC SECOND NAVIGATIONAL ENGINEERING BUREAU COMPANY LIMITED前言前言锚碇基础锚碇基础大型深水基础大型深水基础索塔工程索塔工程上部结构上部结构展望展望汇报内容前言前言典型桥型一览典型桥型一览梁桥拱桥斜拉桥悬索桥前言前言大型基础设计施工技术大型基础设计施工技术深基坑设计施工技术、深水群桩基础施工技术、深水沉井基础施工技术深基坑设计施工技术、深水群桩基础施工技术、深水沉井基础施工技术特大跨径桥梁上部结构施工与控制技术特大跨径桥梁上部结构施工与控制技术拱桥、斜拉桥、悬索桥架设与控制技术拱桥、斜拉桥、悬索桥架设与控制技术桥梁工业化技术桥梁工业化技术箱梁节段短线法预制、架桥机拼装、施工控制技术箱梁节段短线法预制、架桥机拼装、施工控制技术长大节段钢箱梁整体安装与控制技术长大节段钢箱梁整体安装与控制技术桥梁建造核心技术桥梁建造核心技术前言前言锚碇基础锚碇基础大型深水基础大型深水基础索塔工程索塔工程上部结构上部结构展望展望汇报内容重力式锚碇重力式锚碇锚碇基础锚碇基础重力式锚碇基础常用方法重力式锚碇基础常用方法沉井和支护；沉井和支护；沉井沉井江阴大桥北锚碇；江阴大桥北锚碇；支护支护明石海峡大桥锚碇；明石海峡大桥锚碇；江阴大桥北锚碇沉井江阴大桥北锚碇沉井世界最大陆上沉井世界最大陆上沉井日本明石海峡大桥锚碇基坑日本明石海峡大桥锚碇基坑日本明石海峡大桥锚碇基坑施工日本明石海峡大桥锚碇基坑施工润扬大桥北锚碇润扬大桥北锚碇 重力式锚碇重力式锚碇支护支护锚碇基础锚碇基础 墙厚：墙厚：1.2m（国内设备限制）（国内设备限制）矩形基坑，内支撑矩形基坑，内支撑特点：特点：适应持力层较大岩面起伏；适应持力层较大岩面起伏；减小锚碇前部强风化基岩应减小锚碇前部强风化基岩应力；力；实施效果：最大变形实施效果：最大变形13.2cm阳逻大桥南锚碇阳逻大桥南锚碇 墙厚：墙厚：1.5m（引进国外设备）（引进国外设备）圆形基坑，自支撑圆形基坑，自支撑特点：特点：主要通过内衬受压抵抗土压主要通过内衬受压抵抗土压力，刚度大，基坑变形小；力，刚度大，基坑变形小；省去支撑结构，施工便利；省去支撑结构，施工便利；实施效果：最大变形实施效果：最大变形3.2cm南京四桥南锚碇南京四桥南锚碇 墙厚：墙厚：1.5m（国内自有设备）（国内自有设备）“”形基坑，自支撑形基坑，自支撑特点：特点：具有圆形结构的拱效应，抑具有圆形结构的拱效应，抑制结构变形、方便开挖；制结构变形、方便开挖；具有矩形结构抵抗矩大，改具有矩形结构抵抗矩大，改善基础前后趾受力特点；善基础前后趾受力特点；实施效果：最大变形实施效果：最大变形1.2cm重力式锚碇重力式锚碇支护支护锚碇基础锚碇基础创新成果创新成果基坑深度由基坑深度由29m改写为改写为50m；采用空间弹塑性有限元进行基坑结构计算分析；采用空间弹塑性有限元进行基坑结构计算分析；研发出大落差混凝土输送防离析装置；研发出大落差混凝土输送防离析装置；采用液压铣直接成槽，槽段连接采用采用液压铣直接成槽，槽段连接采用“铣接法铣接法” ；首次采用低强度低弹模低渗透系数的自凝灰浆防渗墙；首次采用低强度低弹模低渗透系数的自凝灰浆防渗墙；锚碇示意图锚碇示意图 坝陵河大桥西岸锚碇采用隧道式锚碇结构，坝陵河大桥西岸锚碇采用隧道式锚碇结构，规模世规模世界第一界第一；锚洞轴线总长锚洞轴线总长74.34m，倾斜，倾斜45，最大洞室跨度，最大洞室跨度25m，左、右洞室最小间距，左、右洞室最小间距7m；岩溶区，隧道锚上部同时开挖公路隧道，群洞效应岩溶区，隧道锚上部同时开挖公路隧道，群洞效应明显；明显；隧道锚隧道锚总体布置总体布置 锚碇基础锚碇基础 公路隧道锚碇水平变形水平变形 隔墙应力隔墙应力拱顶及侧壁变形较大，中间岩墙有塑性破坏趋势；拱顶及侧壁变形较大，中间岩墙有塑性破坏趋势；措施：措施：中隔墙岩层空隙灌浆填充，预应力对拉锚杆加固，防止夹层错动；中隔墙岩层空隙灌浆填充，预应力对拉锚杆加固，防止夹层错动；左、右洞室错开掌子面开挖；左、右洞室错开掌子面开挖；单洞室短进尺，分台阶开挖，控制爆破，减少振动影响；单洞室短进尺，分台阶开挖，控制爆破，减少振动影响；实施效果：净空收敛累积值均小于实施效果：净空收敛累积值均小于9mm；隧道锚隧道锚竖向变形竖向变形 锚碇基础锚碇基础 前言前言锚碇基础锚碇基础大型深水基础大型深水基础索塔工程索塔工程上部结构上部结构展望展望汇报内容苏通大桥主塔基础苏通大桥主塔基础 项目概况项目概况高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础世界上规模最大的群桩基础世界上规模最大的群桩基础；131根钻孔灌注桩，桩长根钻孔灌注桩，桩长117m；承台为哑铃型，长承台为哑铃型，长113m，宽，宽48m，厚，厚13m；水深大于水深大于30m，最大流速，最大流速4.17m/s；面临难题面临难题在深水、急流条件下，采用传统钢管桩作为支撑结在深水、急流条件下，采用传统钢管桩作为支撑结构，单桩自由长度大、稳定性差，难以形成施工平台；构，单桩自由长度大、稳定性差，难以形成施工平台；钢混组合桩对钢护筒沉设精度要求高。

钢混组合桩对钢护筒沉设精度要求高首节钢吊箱重达首节钢吊箱重达3 000 t，结构柔，入水后水流和波，结构柔，入水后水流和波浪作用下，易摆动，存在定位问题，下放难度大浪作用下，易摆动，存在定位问题，下放难度大高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础冲刷防护冲刷防护 创建了大型群桩基础施工期预防护和永久防护相结合的理念；创建了大型群桩基础施工期预防护和永久防护相结合的理念；揭示了潮汐作用下大型群桩基础局部冲刷机理；揭示了潮汐作用下大型群桩基础局部冲刷机理；提出了相应的预测方法；提出了相应的预测方法；形成了集成设计、施工、监测与维护等技术的成套技术；形成了集成设计、施工、监测与维护等技术的成套技术；高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础钢护筒支撑平台钢护筒支撑平台提出并采用群桩基础钢护筒作为支撑桩搭设钻孔施工平台的新技术，有效解决了提出并采用群桩基础钢护筒作为支撑桩搭设钻孔施工平台的新技术，有效解决了大规模群桩基础在深水、大流速、潮汐条件下，常规钢管桩平台难以实施的难题；大规模群桩基础在深水、大流速、潮汐条件下，常规钢管桩平台难以实施的难题；研发了新型悬臂导向架定位技术，解决了超长大直径钢护筒定位与打设精度难以研发了新型悬臂导向架定位技术，解决了超长大直径钢护筒定位与打设精度难以控制的难题控制的难题;实施效果：钻孔桩平面偏差实施效果：钻孔桩平面偏差5cm，倾斜度，倾斜度1/200。

高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础钢套箱整体下放钢套箱整体下放研发了计算机集中控制进行超大型钢吊箱多点整体同步沉放技术；研发了计算机集中控制进行超大型钢吊箱多点整体同步沉放技术；解决了深水急流条件下超大钢吊箱整体沉放难题，降低了施工风险；解决了深水急流条件下超大钢吊箱整体沉放难题，降低了施工风险；开创了大型深水群桩基础承台大规模围水结构施工新记录；开创了大型深水群桩基础承台大规模围水结构施工新记录；实施效果：钻孔桩平面偏差实施效果：钻孔桩平面偏差5cm，倾斜度，倾斜度1/200高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础国内大型钢吊箱下放国内大型钢吊箱下放三艘起重船抬吊三艘起重船抬吊一艘起重船起吊一艘起重船起吊两艘起重船抬吊两艘起重船抬吊 南京三桥南京三桥高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础南塔基础采用高桩承台；南塔基础采用高桩承台；水深水深50m，最大流速，最大流速2.9m/s；关键技术关键技术采用钢套箱整体浮运、导向船锚碇系统定位、利用已定位钢套箱导向沉设钢护筒，采用钢套箱整体浮运、导向船锚碇系统定位、利用已定位钢套箱导向沉设钢护筒，钢护筒与钢套箱连接形成施工平台；钢护筒与钢套箱连接形成施工平台； 南京三桥定位系统南京三桥定位系统武汉二七长江大桥定位系统武汉二七长江大桥定位系统金塘大桥金塘大桥高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础承台永久防撞创新设计：以自身抗撞为主、利用承台钢套箱变形消能；承台永久防撞创新设计：以自身抗撞为主、利用承台钢套箱变形消能；钢套箱同时能满足施工需要以及永久防撞要求；钢套箱同时能满足施工需要以及永久防撞要求；钢套箱平面尺寸钢套箱平面尺寸60 m38 m，套箱壁体采用双壁结构，重量约，套箱壁体采用双壁结构，重量约1600t，整体吊装；，整体吊装； 港珠澳大桥非通航孔港珠澳大桥非通航孔 项目概况项目概况埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础港珠澳大桥是集桥、岛、隧为一体的世界级交通集港珠澳大桥是集桥、岛、隧为一体的世界级交通集群工程。

群工程主体桥梁工程全长约主体桥梁工程全长约22.9km包括青州航包括青州航道桥、江海直达船航道桥道桥、江海直达船航道桥、九洲航道桥三座通航孔、九洲航道桥三座通航孔桥及非通航孔桥桥及非通航孔桥 ，非通航孔桥长约，非通航孔桥长约17km面临难题面临难题桥轴线穿越中华白海豚保护区，环保要求高；桥轴线穿越中华白海豚保护区，环保要求高；非通航孔桥墩台施工工程量大，直接影响到大桥非通航孔桥墩台施工工程量大，直接影响到大桥建设的质量和进度建设的质量和进度解决方案解决方案承台、墩身采用预制（预拼）、全装配化施工方承台、墩身采用预制（预拼）、全装配化施工方案，为了减少基础的阻水率，非通航孔桥基础均采案，为了减少基础的阻水率，非通航孔桥基础均采用埋床法预制基础用埋床法预制基础埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础埋床法海上全预制桥梁墩台施工埋床法海上全预制桥梁墩台施工钢管复合桩沉放施工及精度控制钢管复合桩沉放施工及精度控制埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础 自重沉桩振动锤沉桩振动锤沉桩到位二层平台移除液压冲击锤沉桩沉桩到位沉桩导向系统安装桩桩号号方向方向高度高度(m)偏差偏差(mm)倾倾斜率斜率Z1方向方向13.73 7 1/532方向方向23.95 -9 1/439Z2方向方向14.80 13 1/369方向方向23.95 -9 1/439Z3方向方向14.05 -7 1/578方向方向23.86 9 1/429Z4方向方向13.91 7 1/559方向方向24.01 -7 1/572预制墩台整体吊装及精确定位预制墩台整体吊装及精确定位埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础采采用用一一套套集集吊吊装装、导导向向调调位位、安安装装一一体体化化的的悬悬挂挂系系统统，该该系系统统除除具具备备预预制制墩墩台台吊吊装装和和悬悬挂挂功功能能外外，还还具具备备包包括括墩墩台台垂垂直直度度、竖竖向向标标高高、平平面面内内位位置置等等调调位位功功能能，调调位位精精度度达达到到0.5mm0.5mm。

吊具安装吊具安装预制墩台起吊预制墩台起吊定位下放定位下放墩台下放墩台下放完成体系转换完成体系转换下放到位下放到位墩台墩台- -桩间止水桩间止水埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础研发了研发了高水头下的柔性止水系统高水头下的柔性止水系统，既可以满足波浪作用下的止水要求，又能适应施，既可以满足波浪作用下的止水要求，又能适应施工偏差止水装置制作止水装置制作止水装置下放止水装置下放预制承台吊装预制承台吊装止水胶囊充气止水胶囊充气钢围堰内抽水钢围堰内抽水止水完成止水完成,焊接剪力键焊接剪力键泰州大桥中塔基础泰州大桥中塔基础 沉井基础沉井基础大型深水基础大型深水基础结构参数结构参数世界入土深度最大的水中沉井基础世界入土深度最大的水中沉井基础 断面尺寸为断面尺寸为5844m 高高76m，入土深度，入土深度55.5米米下部下部38m高为钢混凝土结构高为钢混凝土结构上部上部38m高为混凝土结构高为混凝土结构工程难点工程难点桥桥址位于址位于长长江下游感潮河段，江下游感潮河段，为为双向流，河床双向流，河床为为粉粉细细砂砂层层，局部冲刷深度大且复，局部。