中国海上长桥的设计与施工

2009-11-261中国海上长桥的设计与施工恭徐恭义中铁大桥勘测设计院目录ƒ１．中国的海上长桥ƒ２．海上长桥的建设环境与特点ƒ３．海上长桥的设计与施工ƒ４．国外的海上长桥西南交大九里0805湖南大学0812长沙理工大学0812中铁五院09112009-11-262．一、中国的海上长桥．已建成的海上长桥ƒ已建成的海上长桥(总长度大于５km)：ƒ１．东海大桥(32.5km,2002.6-2005.12)ƒ２．杭州湾大桥(36km,2003.12-2008.5)2009-11-263正在施工建设的海上长桥ƒ１．金塘大桥(26.5km,2005.10-2009.11)ƒ２．青岛海湾大桥(26.7km,2006.12-)ƒ３．平潭海峡大桥(3.51km,2007.11-)ƒ４．南澳跨海大桥(9.26km,2008-)正在设计研究的海上长桥ƒ１．港珠澳大桥ƒ２．琼州海峡大桥2009-11-264海上长桥的建设环境与特点ƒ１．水上工程范围大，运输距离长ƒ２．施工作业受海上风浪雾等条件限制ƒ３．海上腐蚀环境影响ƒ４．结构耐久性施工可操作性及其施工质量ƒ５．施工可操作性及其施工质量ƒ６．施工工期及工程经济性．二、上海东海大桥2009-11-265上海东海大桥始于上海市南汇区芦潮港客运码头东侧止于浙江省嵊泗县崎岖列岛的小城子山－－上海国际航运中心洋山港大桥全长约32.5公里，双向六车道高速公路标准，桥面宽31.5米，设计行车速度80公里/小时。全桥设5000吨级单孔双向通航孔一处，通航净高40米、主跨420米，桥墩按万吨级防撞能力设计；设1000吨级双孔单向辅通航孔一处，通航净高25米，桥跨140米；设500吨级双孔单向辅通航孔两处，通航净高17.5米，设500吨级双孔单向辅通航孔两处，通航净高17.5米，桥跨分别为120米和160米。东海大桥设计基准期为一百年。东海大桥工程Ⅲ标段ƒ大桥三标段范围总长10.99km，占全桥总长的40%，上部结构均为跨径70m的预应力混凝土箱形连续梁结构，双幅分离式结构形式，梁高均为4.0m，箱梁顶面宽15.05m。预制70m箱梁314片，单件重约1910t。ƒ箱梁采用简支整孔预制出运、运输、吊装，墩顶现浇混凝土连接、逐孔合拢，形成多孔连续梁。连续梁有5孔一联和6孔一联两种结构形式，桥面每间距350～500m左右在墩顶设置伸缩缝。共有桥墩156座，单幅桥墩计312个。预制墩身节段396节，按单件重量不大于300t分节，最大墩身节段高度13.5m。ƒ自沈家湾预制场至本标段最远运距约为21km。高墩位架梁高度达39m左右。运输与安装受风、雾、大雨、雷暴、波浪影响大，年有效作业天数约为180输与安装受风雾大雨雷暴波浪影响大年有效作天数约为天。ƒ每座桥墩桩顶均设置承台一座，其中PM323～328#的6个桥墩承台为整体承台，其余桥墩承台左、右分离，故本标段共计承台306座，空心墩身312座。墩身高度范围约8.8m～34.05m。ƒ工程合同价：11.2亿2009-11-266东海大桥工程Ⅰ、Ⅱ标段Ⅱ标水中60m连续梁，同一预制场制造，不同方式架设Ⅰ标边滩50m连续梁移动模架现浇Ⅰ标边滩50m连续梁，移动模架现浇东海大桥桥位2009-11-267东海大桥全景沈家湾预制场2009-11-268预制墩身预制混凝土梁2009-11-269预制墩身预制墩身2009-11-2610桥墩运输桥墩浮运2009-11-2611桥墩安装桥墩连接2009-11-2612桥墩安装桥墩安装2009-11-2613主梁钢筋绑扎主梁钢筋绑扎2009-11-2614主梁模板主梁钢筋绑扎2009-11-2615主梁钢筋绑扎主梁混凝土浇筑2009-11-2616主梁混凝土浇筑主梁预应力张拉2009-11-2617主梁存放主梁下海浮运2009-11-2618主梁运输架梁2009-11-2619架梁梁端接缝2009-11-2620海上日出桥工之家2009-11-2621成桥海上长桥2009-11-2622海上混凝土工场海上吊船：小天鹅号2500t运架一体浮吊中心起吊，船上设置4组吊点船式：双体船型，开档可在5—18m之间变化；适应航区：适应沿海海域锚泊作业，坐底避风，自航调遣；作业环境：6级风能进行起吊作业，8级风能载梁航行；起吊能力：2500t；航行速度：运梁航速8节+。中心起吊，船上设置4组吊点。2009-11-2623．三、杭州湾大桥杭州湾大桥ƒ连接嘉兴海盐和宁波慈溪ƒ位于上海-杭州-宁波经济三角中心是同三国道主干线跨越杭州湾的便ƒ位于上海杭州宁波经济三角中心，是同三国道主干线跨越杭州湾的便捷通道，将缩短运距120余公里ƒ全长36公里ƒ双向六车道高速公路，设计时速100公里ƒ设计使用寿命100年大桥设北南两个通航孔ƒ大桥设北、南两个通航孔：ƒ北通航孔桥为主跨448m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准3.5万吨；ƒ南通航孔桥为单塔单索面钢箱粱斜拉桥，通航标准3.0万吨。2009-11-2624杭州湾大桥桥位杭州湾大桥杭州湾大桥杭州湾大桥杭州湾大桥杭州湾大桥全景2009-11-2625非通航孔引桥范围非通航孔引桥总长度达34.2km，包括陆地区、滩涂区、水中区。其中水中区桥梁全长达18.7km，南滩涂区长约9.7km，北滩涂区长约1.6km。上部结构为70m、50m预应力混凝土连续梁。上部结构设计横向布置双幅桥布置,单幅桥宽15.8m,总宽33.0m.70m连续梁15801500330050102%158015001202002%5010850桥梁中心线8502009-11-2626上部结构设计纵向布置基本联长6x70m，少数5x70m.70m连续梁现浇接头预制梁段70007000700070007000700020206x70m连续梁立面布置6x70m连续梁平面布置7000700070007000700070006x7000=42000202015801580箱梁预应力布置中跨预制粱预应力束立面布置图预制梁段纵向预应力布置:墩顶现浇接头预应力束立面布置图68807000底板束60腹板束底板束腹板束60腹板合拢束顶板合拢束底板合拢束底板合拢束墩顶现浇湿接缝腹板合拢束2009-11-262770m连续梁上部结构设计运架一体化整孔预制吊装设计方案Step1：整孔吊装，临时简支。S浇注湿接头简支变连续Step2：浇注湿接头，简支变连续。Step3：重复上述步骤继续下一联。制梁2009-11-2628预制梁钢筋绑扎钢筋布置方便绑扎和整体吊装整体吊装主梁模板2009-11-2629主梁浇筑存梁、移梁2009-11-2630下海、运梁架梁2009-11-263170m梁起吊方案边跨预制梁重量2160t中跨预制梁重量2140t梁端连接2009-11-2632主梁墩顶湿接缝设计标准湿接头现浇砼用量28.9m3湿接缝宽90cm；顶板处扩大到120cm；底板处扩大到170cm。梁端接缝2009-11-2633简支梁转换连续梁墩顶支座立面布置工地现浇接头正式支座吊点支承位置临时支座135365365135临时支座吊点支承位置2009-11-2634桩基南引桥标准段70m箱梁单幅桥钢管桩基础10-Ф1.6m钢管桩；正面侧面管桩；桩长77～87m；桩顶间距2.8m，桩最大斜率6：1；承台直径12.0m，承台厚度3.0m；桩位平面图钢管桩基2009-11-2635承台桥墩2009-11-2636桥墩安装海上主桥2009-11-2637海上主桥海上长桥2009-11-2638南岸滩涂引桥上部结构50m预应力箱梁整孔预制上部结构50m预应力箱梁梁上运梁、架梁南岸滩涂引桥运梁车由四个轮胎式平板车组成，分设于两幅桥上。运梁车轮系采用4纵列40轴线，共计320个轮，轮压6.0t。2009-11-2639北岸陆地引桥北岸陆地引桥移动模架2009-11-2640四国外的海上长桥．四、国外的海上长桥丹麦海上公路铁路长桥丹麦大带海峡西桥，6612m，公路铁路两用桥，共墩双梁，每联10×110.4m＝1100m，共6联。每联，共联全长110.4m的双伸臂整孔箱梁在预制场分5个节段预制，再用预应力拼成整体，下海浮运整体吊装。起吊重量6700t，落于墩顶，现浇跨中2m合龙。2009-11-2641加拿大联邦跨海大桥加拿大诺森伯兰跨海大桥，全长12.9km，桥面宽11m，世界流冰海域长桥。主航道桥长10990m，除两边跨为小孔，其余为43孔250m跨度的预应力混凝土刚构通航净宽200通航净高49四年建成1993319973刚构，通航净宽200m，通航净高49m。四年建成1993.3-1997.3。墩上双悬臂节段长160m，吊重8200t，跨中节段长60m,吊重2000t。按节段10-12预制，再组装成大节段架设。ConfederationBridge，Canada2009-11-2642ConfederationBridge，Canada与国际先进水平相比，中国还存在的差距：1.更大跨度的变截面预应力混凝土梁2.更大的海上吊装能力3.更好的成桥质量4.其它疑惑：东海大桥为什么不修成铁路桥？青岛海湾大桥为什麽要在那里修？2009-11-2643图片及资料提供：1.薛进、庄勇：大桥院驻东海大桥施工监理组现场照片2.黄燕庆、张燕飞、王东晖：大桥院杭州湾大桥设计汇报资料3.徐恭义中外桥梁摄影集4.中铁大桥局集团东海桥、杭州湾大桥现场制梁指挥部联系方式：430050武汉市汉阳大道34号谢谢！武汉市汉阳大道34号中铁大桥勘测设计院Tel:02784957241Fax:[e-mail][e-mail]谢谢！