厦漳跨海大桥北汊主桥建造技术

null厦漳跨海大桥北汊主桥建造技术 福建厦漳大桥有限公司 总工程师易云焜厦漳跨海大桥北汊主桥建造技术 福建厦漳大桥有限公司null主要内容 北汊主桥概况 基础 承台 塔柱 斜拉索 主梁架设null第一章 北汊主桥概况 1.1 建设条件 1.2 总体设计 1.3 施工历程null1.1 建设条件 1.1.1 通航论证 1.1.2 场地地震安全性评价 1.1.3 工程地质 1.1.4 气象和水文null1.1.1 通航论证3万吨级集装箱、3.5万吨级散货船双向通航 北岸码头岸壁至南岸索塔承台边缘净距630米； 通航净空高度在设计最高通航水位以上不小于53米； 通航净空宽度不小于375米。null1.1.2 场地地震安全性评价 E1：100年超越概率10%（950年) E2：100年超越概率5%（1950年） 地表面水平向设计反应谱参数（阻尼比0.02）据不完全统计，在国内已建特大跨径桥梁中最大！null1.1.3 工程地质 球状风化花岗岩地层，基岩风化突变。 探头石、孤石多而大。null1.1.4 气象和水文 厦门湾，多台风地区（6月~9月）。 一日两潮，潮差约4米。 最大水流速2m/s。设计基本风速39.7m/s！相当于14级台风！null1.2 总体设计 1.2.1 结构体系 1.2.2 主要构件 1.2.3 关键构造 1.2.4 材料指标null1.2.1 结构体系立面布置图null1.2.1 结构体系支座布置图半漂浮体系null1.2.1 结构体系纵向阻尼装置示意图null1.2.2 主要构件227米！宝石型桥塔,，塔高227米，其中下塔柱48.9米，中塔柱97.1米，上塔柱81米。null1.2.2 主要构件热挤聚乙烯高强钢丝斜拉索null1.2.2 主要构件流线型扁平钢箱梁null1.2.3 关键构造锚拉板索梁锚固null1.2.3 关键构造钢牛腿钢锚梁索塔锚固null1.2.4 材料指标注：全桥面积=1430*38=54340m2null1.3 施工历程null1.3 施工历程null第二章 基础 2.1 设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 2.2 施工方案 2.3 后评价null2.1 设计方案 2.1.1 基本条件 2.1.2 方案比选 2.1.3 施工图设计null2.1.1 基本条件null2.1.1 基本条件null2.1.2 方案比选比较适合的有桩基础和沉井基础。沉井基础能够充分利用埋深在40-45m位置的砂砾石层或强风化岩层；但在风化岩体或孤石沉降困难,且纠偏困难。如桩基础，则弱、微风化面起伏很大，需采取长短桩。null2.1.2 方案比选null2.1.3 施工图设计null2.1.3 施工图设计桩基基本设计参数null2.2 施工方案 2.2.1 实施条件 2.2.2 实施方案 2.2.3 实施情况null2.2.1 实施条件已有栈桥110米钻深36根桩、8个月工期null2.2.2 实施方案北汊栈桥钻孔平台大直径、超长钻深回转钻机共36根、8个月6台钻机、6个循环null2.2.3 实施情况北塔桩基从2009年8月1日开始施工，至2010年6月7日最后一个桩基结束，历时310天；南塔桩基从2009年8月1日开始施工，至2010年4月10日最后一个桩基结束，历时253天。全桥共72根桩，经声测管检测，全部为A类桩。北塔桩基是全桥工期的一个控制性节点，施工单位进行了课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 研究——《海中球状风化花岗岩地层大直径超长钻孔桩施工技术研究 》。null2. 3 后评价桩基施工是全桥工期控制的核心。厦门湾地区多为花岗岩、或辉绿熔岩，弱、微风化面起伏大，孤石多，且常见风化深槽。如北塔钻孔范围内出现2个风化深槽，致使两根相邻的桩，微风化面相差40~50米。岩性变化剧烈，容易形成斜孔和s形弯孔；钻杆摆动大，钻杆容易疲劳断裂。为防止斜孔和弯孔，需对回转钻机采取导向和配重等措施。在地质复杂的花岗岩地区，逐桩钻孔对特大跨度桥梁是很有必要的。既能确保桩基设计的合理性和可靠性，也能为钻进参数选择提供依据，减少斜孔和弯孔的几率。null2. 3 后评价由于海水中含有大量Cl-、Ca2+、Na+等带电离子，海水泥浆悬浮性能和稳定性差，造出的泥浆粘度小，胶体率低，泥浆护壁质量差，易塌孔而引起埋钻和断桩；易沉淀而形成断桩。因此，不得海水造浆。虽然设计要求桩基进入弱、微风化岩层，但按摩擦桩计算。桩基承载力试验证明了计算模式的正确性。null2. 3 后评价厦门湾地区桩基施工基本上为冲击钻。冲击钻设备简单、适应性强，但成孔桩长不宜超过60m。花岗岩地质钻渣颗粒大，要求的泥浆比重大，容易引起泥皮厚度过大，降低桩基承载力。在灌注混凝土之前，必须二次清孔。二次清孔不得海水造浆null第三章 承台 3.1 设计方案 3.2 施工方案 3.3 后评价null3.1 设计方案横桥向立面图顺桥向立面图null3.1 设计方案底层钢筋顶层钢筋承台基本设计参数null3.2 施工方案 3.2.1 实施条件 3.2.2 实施方案 3.2.3 实施情况null3.2.1 实施条件底面标高-2.8m顶面标高3.7m最高高潮位4.511m最低低潮位-3.209m海床标高-3.100m淤泥海岸 平均高潮位2.411m平均低潮位-1.579m 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 工期3个月null3.2.2 实施方案水中承台围堰施工淤泥海岸最大潮差6.92m套箱或吊箱围堰潮汐钢板桩围堰null3.2.2 实施方案高桩承台吊箱围堰普通承台套箱或钢板桩围堰经济钢板桩围堰运输设备null3.2.2 实施方案潮汐木屑混沙封堵水泵抽水水下封底抽水封底Ⅰ标Ⅱ标根据自身情况选择null3.2.2 实施方案7872m3温度裂缝分层浇筑温控水管42m收缩裂缝上下层滞后≤15天砼入模温度null3.2.3 实施情况北塔承台从2010年6月7日开始施工，至2010年9月11日结束，历时96天；南塔承台从2010年4月11日开始施工，至2010年7月20日结束，历时99天。温度裂缝控制良好，但产生了收缩裂缝。承台中采取了厚保护层（9cm）、阴极保护、阻锈剂等防腐措施，收缩裂缝经注浆封闭处理后不影响结构的功能及耐久性。实际砼浇筑速度在80m3/h，每层砼浇筑时间为2天。Ⅰ标水下封底效果良好，未发现漏封；Ⅱ标封底为50cm碎石+50cm C25垫层砼，未发生管涌现象。砼浇筑在7~8月份高温季节，实际入模温度白天为30°左右，夜间在25°左右。砼内外最大温差为26°。null3.3 后评价承台为大体积混凝土结构，非常容易发生温度裂缝。北汊主桥通过采取分层浇筑、温控水管、控制砼入模温度等措施，确保砼内外温差不超过25°，避免了温度裂缝。通过合适的配合比，减少单位砼的热量，延迟砼热量产生的速度，才是避免温度裂缝的根本措施。设计推荐围水方案为双层钢套箱，实际施工单位均采取锁口钢板桩围堰。实践证明锁口钢板桩围堰是非常合适的方案。加强设计和施工的界面管理非常必要。北汊主桥实际上下层混凝土浇筑时间差在20天左右。南塔承台发生收缩裂缝后，要求北塔7天后拆模，但仍产生了裂缝。保护层较厚，可考虑在保护层内设置一层防裂纤维。null第四章 塔柱 4.1 设计方案 4.2 施工方案 4.3 后评价null4.1 设计方案 4.1.1 基本条件 4.1.2 方案比选 4.1.3 施工图设计null4.1.1 基本条件层状风化、地质复杂下塔柱高约50m设计基本风速39.7m/snull4.1.2 方案比选-塔型塔型比选null4.1.2 方案比选-索塔锚固环向预应力钢锚箱钢锚梁null4.1.2 方案比选-索塔锚固索塔锚固形式比选综合比较，北汊主桥采取钢锚梁的索塔锚固形式。null4.1.3 施工图设计下塔柱下横梁中塔柱上塔柱null4.1.3 施工图设计主塔基本数据null4.1.3 施工图设计主塔基本数据（续）中塔柱设3道隔板！null4.2 施工方案 4.2.1 实施条件 4.2.2 实施方案 4.2.3 实施情况null4.2.1 实施条件塔吊1100t·m高压泵液压爬模null4.2.2 实施方案材料水平运输栈桥材料竖向运输塔吊1100t·m钢筋定位劲性骨架砼模板液压爬模null4.2.2 实施方案-下塔柱高近50m逐段浇筑塔肢外倾拉杆节段划分砼高空养护养护剂一般节段高度为4.5m，国内有6m、10m等多种节段高度。拉杆设置以塔根拉应力≤1MPa为原则。null4.2.2 实施方案-下横梁模板支承钢管支架砼1553m3分两次浇筑浇筑顺序塔、梁同步施工塔、梁异步施工同步施工null4.2.2 实施方案-中塔柱、上塔柱塔肢内倾撑杆塔肢合龙整体移动临时固结索导管定位定位支架钢锚梁安装是索塔施工中的一个重点和难点。高塔柱是一个相对柔性的结构，在风和日照的作用下，上塔柱时刻处于运动的状态，难以绝对坐标定位。null4.2.2 实施方案-钢锚梁绝对坐标定位相对坐标定位夜间定位预拼装null4.2.3 实施情况北塔从2010年9月11日开始施工，至2011年12月22日完成，历时467天，塔柱综合工效0.49米/天。北塔虽然采取6米大节段爬模，但工效并不比4.5米节段爬模高。下塔柱最下端1米实心段与塔座一起浇筑，按大体积砼进行温控，效果良好，未出现温度裂缝。南塔下塔柱从2010年 月 日开始施工，至2011年 月 日完成，历时 天，塔柱综合工效 米/天。由于南塔采取异步施工，其塔柱总工期比北塔省 天。国内砼斜拉桥中塔柱有出现裂缝案例，但北汊桥未出现裂缝。钢锚梁、索导管定位良好，斜拉索在索导管中较居中。null4.2.3 实施情况塔柱施工不可避开台风期，裸塔在台风中的抖动幅度并不大。钢结构标段在厂内进行了卧式预拼装，但解散后运输。北塔在桥址重新“2+1”竖向预拼装后，整体吊装。南塔整体吊装上塔后，进行散拼。null4.3 后评价异步施工特别适合A型或H型塔，能节省较多工期。异步施工造成界面处钢筋接头100%，与施工规范要求“受拉区焊接接头不得超过50%”不符，是异步施工争议最大的地方。其实，大直径钢筋一般采用墩粗直螺纹接头，且下横梁施加了很大的预压应力，与规范的要求不矛盾。塔座是容易发生温度裂缝和收缩裂缝的大体积构件。北汊主桥采取了多种温控措施，温度裂缝良好；但收缩裂缝控制措施考虑不足，致使塔座也产生了微小收缩裂缝。6米和4.5米节段爬模都是可行的，但6米节段的工效并不一定更高。6米节段爬模需要人进入模板进行振捣，存在一定的安全风险。null4.3 后评价中塔柱内设置隔板对预防贯穿裂缝很有效。产生裂缝的原因争议较多，本人认为是塔壁内外温差过大造成。为施工方便，施工单位往往采取卧式预拼装。虽与钢锚梁在实际塔柱内安装状态不一致，但也是符合精度要求的一种方式。为方便运输，施工单位往往在预拼装后解散，散件运输到桥址。这就需要在桥址再预拼装或在高空散件安装。塔柱施工前需全面确定斜拉索和主梁架设方案，并根据需要进行预埋，否则给后续工序带来巨大的困难。钢牛腿钢锚梁从金塘大桥首先运用，有利于预拼装后整体吊装，减少高空定位困难。但剪力钉与砼塔壁之间的拉拔效应会在砼中产生较大的拉应力，其长期性能有待检验。null4.3 后评价钢牛腿受力模式拉拔力效应null第五章 斜拉索 5.1 设计方案 5.2 施工方案 5.3 后评价null5.1 设计方案 5.1.1 基本条件 5.1.2 方案比选 5.1.3 施工图设计null5.1.1 基本条件最大索长约400m厦门湾海洋腐蚀环境设计基本风速39.7m/snull5.1.2 方案比选null5.1.2 方案比选null5.1.3 施工图设计null5.1.3 施工图设计null5.1.3 施工图设计参数振动风致涡振风雨激振螺旋线梁端外置减震器塔端内置减震器驰振null5.2 施工方案 5.2.1 实施条件 5.2.2 实施方案 5.2.3 实施情况null5.2.1 实施条件塔吊1100t·m最大索长约400m最大张拉吨位约440tnull5.2.2 实施方案拉索运输上桥展索挂索张拉null5.2.2 实施方案-挂索比选null5.2.2 实施方案-挂索比选null5.2.2 实施方案-挂索比选索长105~408m短索:＜300m长索:＞300m硬牵引软牵引索力估算公式：塔顶吊机 牵引力钢绞线长度null5.2.2 实施方案-挂索比选挂索方法的主要选择依据在于设备能力！锚点距离初张拉索力张拉杆长度带帽索力钢绞线选型null5.2.2 实施方案-张拉比选塔端张拉、梁端锚固塔的刚度比梁大，千斤顶空心塔柱中移动、安装较方便、安全，因此国内较多采取塔端张拉、梁端锚固。梁端张拉、塔端锚固梁段塔端同时张拉null5.2.3 实施情况斜拉索挂设与钢箱梁同步进行。北塔从2011年11月19日开始施工，至2012年6月29日完成，历时223天，综合工效9.3天/段。北塔长索，采取结合钢丝绳、钢绞线、张拉杆依次连接张拉的方式；南塔长索，采取钢丝绳、张拉杆的方式，同时在梁端辅以较强大的入锚手拉葫芦。在梁段起吊阶段，即在塔端通过塔吊放索,节约展索时间。null5.3 后评价厦门湾地区多台风，斜拉索风致振动振幅较大，容易疲劳破坏，有必要采取外置减震器抑制振幅，提高斜拉索的耐久性能。斜拉索外包装带的拆除、斜拉索展索、挂索过程中，由于 施工方法 59运动场围网施工方法集群跨越通信施工方法真石漆的施工方法水磨石地坪施工方法田间道路工程施工方法 不当，对斜拉索损伤较大，必须严格要求、加强管理。虽然后期修补，也将严重影响斜拉索的耐久性能。null第六章 主梁 6.1 设计方案 6.2 施工方案 6.3 后评价null6.1 设计方案 6.1.1 基本条件 6.1.2 方案比选 6.1.3 施工图设计null6.1.1 基本条件主跨780m厦门湾海洋腐蚀环境设计基本风速39.7m/s地表面设计水平地震反应谱参数0.375null6.1.2 方案比选主梁材料比选null6.1.2 方案比选主梁材料比选（续）null6.1.2 方案比选抗风性能要求钢桁架梁扁平流线 型钢箱梁设计基本风速39.7m/s钢桁架梁梁高较大，一般用于双层桥面。null6.1.2 方案比选null6.1.3 施工图设计null6.1.3 施工图设计钢箱梁基本数据（一）钢箱梁基本数据（二）null6.2 施工方案 6.2.1 实施条件 6.2.2 实施方案 6.2.3 实施情况null6.2.1 实施条件浅水区域施工节段最大吊重361t吊高约60m6~9月为台风季节null6.2.2 实施方案箱梁单元制作箱梁节段预拼箱梁运输箱梁起吊连接粗调连接精调栓焊连接斜拉索初张拉吊机前移 斜拉索二张null6.2.2 实施方案墩顶梁段一般采用大型浮吊，1000t全回转浮吊长×宽×高为100 ×32 ×8m，空载时平均吃水3.8m。吊装一个梁段约需4.5h；费用为10万/天。北塔过渡墩处浮吊有效作业时间为1-2个小时，辅助墩处浮吊有效作业时间为3～4个小时，主塔处处浮吊有效作业时间为4-5个小时。北汊主桥不具备大型浮吊直接吊装墩顶梁段的条件！null6.2.2 实施方案潜水区域吊装疏浚、挖坑新方案： 活动支架南塔采用的方案！北塔采用的方案！null6.2.2 实施方案—粗匹配纵坡调整扁担梁上的 纵向千斤顶横坡调整两侧吊具 不同步上下口 缝宽止推板null6.2.2 实施方案—精匹配已安梁段在架梁吊机前支点压力和斜拉索拉力的作用下，钢箱梁出现横向中间下挠，两边上翘的临时状态，同待安装的钢箱梁在吊点和自重作用下出现的变形状态正好相反 。假如待安装梁段和已安装梁段的两侧腹板高程一致，则中线处相差可到2~3cm。null6.2.2 实施方案—精匹配受力点不一致外腹板处 连接件连接外荷载不一致吊机卸载局部高差20t码板null6.2.2 实施方案—合龙配切合龙强迫合龙配切合龙的条件：合龙口状态随大气温度的变化关系明确；连续观测时的大气温度历程和合龙当天相近。强迫合龙的条件：合龙时的温度和设计温度相近，否则顶推力过大。两种方法都适用，但国外大多采用强迫合龙！null6.2.2 实施方案—合龙台风季节原设计为 配切合龙塔梁临时固结必须和合龙方法相适应天气变化剧烈780m钢箱梁合龙口状态对 温度异常敏感配切合龙不合适！不具备大荷载 加载条件强迫合龙不合适！null6.2.2 实施方案—合龙厦漳大桥北汊主桥首创配切为主、顶推为辅的合龙技术！对预留20cm长度进行配切往边跨侧偏移10cm焊接时合龙口状态null6.2.3 实施情况5段墩顶段钢箱梁（包括两套桥面吊机安装），北塔从2011年10月20日开始施工，至12月19日完成，历时60天，综合工效12天/段。斜拉索挂设与 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 段钢箱梁同步进行。北塔从2011年11月19日开始施工，至2012年6月29日完成，历时223天，综合工效9.3天/段。合龙段，北塔从2012年6月29日开始施工，至2012年7月3日完成，历时4天。一次顺利合龙！最快标准段挂设工效为5天。null6.2.3 实施情况根据厦漳大桥的桥位水位情况，制定了标准梁段的工序工效。null6.3 后评价钢箱梁预拼装是箱梁连接精度的保证，也是架设过程顺利的一个必要条件。临时连接件是钢箱梁架设中调节已装梁段和待装梁段的一个重要构件，但要求连接件连接之后，吊机松钩；在国内的钢箱梁安装中，往往不松钩，已装梁段和待装梁段之间的横向高差（可达4~5cm）通过码板来调节。这给钢箱梁的疲劳性能带来隐患。北汊主桥采取小块件压重，工效较低；可采取二次倒运（先压重到桥面上，在下一梁段安装的间隙、再将压重块搬运至箱体内）提高工效。合龙方案和塔梁临时固结方法密切相关，必须通盘考虑。null谢 谢 ！