1、二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部一、一、工程概况工程概况二、二、主桥整体施工思路主桥整体施工思路三、三、主桥关键施工技术主桥关键施工技术四、四、施工体会施工体会目目 录录二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部一、一、工程概况工程概况 金塘大桥主通航孔桥为主跨金塘大桥主通航孔桥为主跨620620米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,桥垮布置为桥垮布置为77+218+620+218+77=1210
2、m77+218+620+218+77=1210m,采用半漂浮结构体系,采用半漂浮结构体系,两边跨各设一辅助墩和过渡墩。两边跨各设一辅助墩和过渡墩。1.1、工程简介 索塔墩(索塔墩(D3#D3#、D4#D4#)采用永久性双壁防撞钢套箱、承台和钻)采用永久性双壁防撞钢套箱、承台和钻孔桩组成的大型深水复合基础。船舶撞击力由永久钢吊箱承受,钻孔桩组成的大型深水复合基础。船舶撞击力由永久钢吊箱承受,钻孔桩截面孔桩截面D3#D3#索塔由船舶撞击力工况控制,索塔由船舶撞击力工况控制,D4#D4#墩由地震力控制。墩由地震力控制。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥
3、工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 辅助墩(辅助墩(D2#D2#、D5#D5#)过渡)过渡墩(墩(D1#D1#、D6#D6#)同样采用承)同样采用承台和钻孔桩组成的复合基础。台和钻孔桩组成的复合基础。D1#D1#过渡墩过渡墩D2#D2#独立防撞墩独立防撞墩 每边辅墩的主撞方向各设一每边辅墩的主撞方向各设一月牙形钢筋混凝土结构(钢管月牙形钢筋混凝土结构(钢管桩基础)独立防撞墩。桩基础)独立防撞墩。索塔设计为钻石型,索塔设计为钻石型,采用空心箱形断面,塔采用空心箱形断面,塔高高204m204m,上塔柱设,上塔柱设1919节钢锚梁。节钢锚梁。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥
4、主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 上部结构采用正交异性板流线形扁平钢箱梁,梁高上部结构采用正交异性板流线形扁平钢箱梁,梁高3.0m3.0m,宽,宽30.1m30.1m,标准梁段长度有,标准梁段长度有14m14m和和12m12m两种。共两种。共9 9种类型总计种类型总计9393节梁段。梁段最大重量为节梁段。梁段最大重量为211.2t211.2t。索塔上布置空间双索面扇形斜拉索,每个索面索塔上布置空间双索面扇形斜拉索,每个索面2121对低松驰对低松驰平行钢丝斜拉索,全桥共平行钢丝斜拉索,全桥共4212=1684212=168根。单根索最长根。单根索
5、最长330.1m,330.1m,最大重量为最大重量为17.5t17.5t。斜拉索在钢箱梁上的标准锚固间。斜拉索在钢箱梁上的标准锚固间距为距为14m14m、在塔上的锚固间距为、在塔上的锚固间距为4.2-2.2m4.2-2.2m。斜拉索根据索力的不同,需要斜拉索根据索力的不同,需要PES7-73PES7-73、PES7-91PES7-91、PES7-PES7-121121、PES7-139PES7-139、PES7-151PES7-151、PES7-163PES7-163六种规格。六种规格。1.2、主要工程数量表序序号号主要结构物主要结构物数量数量规格与型号规格与型号备注备注1 1钻孔桩钻孔桩12
6、4124根根2.52.52.85m2.85m,单根长度均大于,单根长度均大于100m100m。变截面变截面2 2承台承台6 6个个56.78m34.02m6m(256.78m34.02m6m(2个个)25.4m15.5m4m(425.4m15.5m4m(4个个)3 3防撞钢套箱防撞钢套箱2 2个个60.78m38.02m9.858m60.78m38.02m9.858m,1600t/1600t/个个壁厚壁厚2m2m4 4现浇墩身现浇墩身8 8个个6.3m3.5m43.915m(46.3m3.5m43.915m(4个个)5.8m3.5m46.121m(45.8m3.5m46.121m(4个个)空心
7、薄壁与空心薄壁与实体各半实体各半5 5索塔索塔2 2个个菱形,高度菱形,高度204m204m6 6钢箱梁钢箱梁9393片片9 9种,标准节段尺寸种,标准节段尺寸30.1m14m3m30.1m14m3m7 7斜拉索斜拉索168168根根PES7-73PES7-73、PES7-91PES7-91、PES7-121PES7-121、PES7-PES7-139139、PES7-151PES7-151、PES7-163PES7-163共共6 6种种8 8独立防撞墩独立防撞墩(承台)(承台)4 4个个月牙形,计月牙形,计9090根根1500mm1500mm钢管桩基础。钢管桩基础。设置在过渡设置在过渡墩辅助
8、墩墩辅助墩 主撞方向主撞方向累计:混凝土约累计:混凝土约1414万万mm3 3;钢筋约;钢筋约2.22.2万万t t;施工辅助钢材约;施工辅助钢材约1.51.5万万t t。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部1.3、施工自然条件 主通航孔桥位于甬江入海新泓口,距金塘岛约主通航孔桥位于甬江入海新泓口,距金塘岛约4Km4Km,水深水深10.810.830m30m,属不规则的半日潮汐,平均高潮位,属不规则的半日潮汐,平均高潮位+1.14m+1.14m,平均低潮位,平均低潮位-0.75m-0.75m,自然冲刷为
9、,自然冲刷为5m5m,建桥冲刷,建桥冲刷为为15.6m15.6m。覆盖层。覆盖层70.270.2101.6m101.6m,基岩为晶屑玻屑熔结,基岩为晶屑玻屑熔结凝灰(硬质)岩。桥址处最高日平均温度凝灰(硬质)岩。桥址处最高日平均温度33.333.3,最低日,最低日平均温度平均温度-3.5-3.5。年平均降水量。年平均降水量1316.7mm1316.7mm,每年平均台,每年平均台风影响次数为风影响次数为3.93.9次。按一般平坦空旷地面离地次。按一般平坦空旷地面离地10m10m高,高,频率频率1/1001/100,10min10min平均最大风速为平均最大风速为40.16m/s40.16m/s。
10、二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部1.4、工程特点及难点 施工条件恶劣施工条件恶劣 桥位远离岸线,潮高、流急、风浪大,每年有台风、季风袭击,桥位远离岸线,潮高、流急、风浪大,每年有台风、季风袭击,年有效工作日仅年有效工作日仅120-180120-180天。常规的建桥设备不能发挥作用。天。常规的建桥设备不能发挥作用。工程量大,工期紧工程量大,工期紧 钻孔桩钻孔桩124124根,现浇墩身根,现浇墩身8 8个,混凝土总方量达个,混凝土总方量达1414万万mm3 3,合同工,合同工期期-A-A基础合同段原定仅
11、基础合同段原定仅1212个月。个月。-B-B上构合同段细化分成两个关上构合同段细化分成两个关键性节点:键性节点:204204米高的双塔米高的双塔20072007年底前,总计不足年底前,总计不足1010个月内封顶完个月内封顶完成;成;9393片钢箱梁片钢箱梁20082008年初开始安装,需在年初开始安装,需在6 6个月内,台风来临之前个月内,台风来临之前全桥合龙。全桥合龙。施工组织难度大施工组织难度大 施工任务作业线长,标段多,施工中要求标段间交叉作业,互相施工任务作业线长,标段多,施工中要求标段间交叉作业,互相配合。交通受外界影响大、材料运输不便、现场施工组织难度大配合。交通受外界影响大、材料
12、运输不便、现场施工组织难度大,对组织、指挥和生产效率的发挥带来较大影响。对组织、指挥和生产效率的发挥带来较大影响。施工工艺独特新颖施工工艺独特新颖 索塔上塔柱锚固区采用索塔上塔柱锚固区采用“钢锚梁钢锚梁+钢牛腿钢牛腿”的全钢组合结构,为的全钢组合结构,为国内首创。设计精度要求高,施工难度大。国内首创。设计精度要求高,施工难度大。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 主通航孔桥划分成基础施工和上构安装施工共计主通航孔桥划分成基础施工和上构安装施工共计2 2个个标段,由于上构安装不能横跨的台风期,因此基础施
13、工和标段,由于上构安装不能横跨的台风期,因此基础施工和上构施工必须严格按节点工期予以完成。上构施工必须严格按节点工期予以完成。索塔基础于索塔基础于20052005年底开工建设,预留给基础、索塔年底开工建设,预留给基础、索塔塔柱和上构安装施工的工期分别为塔柱和上构安装施工的工期分别为1212个月、个月、1212个月和个月和6 6个个月,任何一个工期目标不能如期完成,都将直接导致主通月,任何一个工期目标不能如期完成,都将直接导致主通航孔桥在合同总工期内无法完工。航孔桥在合同总工期内无法完工。二、主桥整体施工思路二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项
14、目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部(一)基础施工阶段(一)基础施工阶段 主桥共主桥共6 6个墩,个墩,其中其中2 2个索塔墩基础率先开工,然后个索塔墩基础率先开工,然后施工边跨辅助墩,过渡墩基础,在确保合理利用资源的前施工边跨辅助墩,过渡墩基础,在确保合理利用资源的前提下,避免同时开工造成不必要的浪费。提下,避免同时开工造成不必要的浪费。基础施工按均搭设高桩施工平台,平台的功能除满足基础施工按均搭设高桩施工平台,平台的功能除满足基础施工需要外,主塔需要兼顾考虑上构索塔施工的起重基础施工需要外,主塔需要兼顾考虑上构索塔施工的起重设备的配置;边跨基础施工设备配置除满足现浇墩身施工设备的配置;
15、边跨基础施工设备配置除满足现浇墩身施工需要外,必须确保边跨支架搭设的需要。需要外,必须确保边跨支架搭设的需要。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部(二)上构施工阶段(二)上构施工阶段 上构的索塔施工、钢箱梁和斜拉索安装施工均按照常上构的索塔施工、钢箱梁和斜拉索安装施工均按照常规工艺进行施工。规工艺进行施工。u索塔液压自爬模施工准备与上构投标有机地相结合,即索塔液压自爬模施工准备与上构投标有机地相结合,即在基础施工阶段准备上构施工,为塔柱提前开工赢得了宝在基础施工阶段准备上构施工,为塔柱提前开工赢得了宝贵
16、的时间;贵的时间;u在索塔中塔柱施工阶段,完成钢箱梁安装支架的搭设;在索塔中塔柱施工阶段,完成钢箱梁安装支架的搭设;u在上塔柱的施工间隙完成支架区钢箱梁的起吊、安装、在上塔柱的施工间隙完成支架区钢箱梁的起吊、安装、调整与焊接工作,为钢箱梁标准节段安装节约了时间。调整与焊接工作,为钢箱梁标准节段安装节约了时间。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 主通航孔桥施工开工以来,在指挥部领导下项目部与主通航孔桥施工开工以来,在指挥部领导下项目部与相关单位联合,根据施工的先后顺序,针对多项关键技术相关单位联合,根据
17、施工的先后顺序,针对多项关键技术进行了科技攻关,取得了一系列的施工成果,确保了工程进行了科技攻关,取得了一系列的施工成果,确保了工程的顺利开展。的顺利开展。1 1、金塘大桥主桥钻孔钢平台设计与施工、金塘大桥主桥钻孔钢平台设计与施工2 2、金塘大桥主通航孔桥外海嵌岩钻孔桩施工技术金塘大桥主通航孔桥外海嵌岩钻孔桩施工技术3 3、恶劣环境下防撞钢套箱的设计与施工、恶劣环境下防撞钢套箱的设计与施工4 4、金塘大桥、金塘大桥主桥索塔施工线型控制主桥索塔施工线型控制5 5、金塘大桥主桥索塔组合式钢锚梁安装施工技术金塘大桥主桥索塔组合式钢锚梁安装施工技术6 6、金塘大桥主桥上构安装施工监控、金塘大桥主桥上构
18、安装施工监控三、主桥关键施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部3.13.1、金塘大桥主桥钻孔钢平台设计与施工、金塘大桥主桥钻孔钢平台设计与施工 舟山地区是台风、雷暴、风暴潮、季风等自然灾害天气舟山地区是台风、雷暴、风暴潮、季风等自然灾害天气多发地带,在如此恶劣的施工环境下,给钻孔钢平台设计多发地带,在如此恶劣的施工环境下,给钻孔钢平台设计和施工带来了很多不确定因素。设计参数的选定、施工设和施工带来了很多不确定因素。设计参数的选定、施工设备的选型和平台施工方法的选用是决定钻孔桩施工成败的备的选型和平
19、台施工方法的选用是决定钻孔桩施工成败的关键。关键。潮差、波高、水流流速、冲刷、风速、船舶挤靠、撞击潮差、波高、水流流速、冲刷、风速、船舶挤靠、撞击力、平台荷载等参数决定结构受力,直接影响到平台的设力、平台荷载等参数决定结构受力,直接影响到平台的设计、施工和造价。计、施工和造价。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 方案方案1 1:常规平台施工方案,平台及其上部荷载全部由钢管桩:常规平台施工方案,平台及其上部荷载全部由钢管桩支承,平台全部搭设完后下沉钢护筒,然后进行桩基施工;支承,平台全部搭设完后下沉钢护
20、筒,然后进行桩基施工;方案方案2 2:先利用辅助平台安装简支导向架,大型起重船吊下钢:先利用辅助平台安装简支导向架,大型起重船吊下钢护筒,然后再搭桩基施工平台,利用钢护筒作为桩基施工平台支撑;护筒,然后再搭桩基施工平台,利用钢护筒作为桩基施工平台支撑;方案方案3 3:利用一个小型辅助平台安装悬臂导向架,打桩船插打利用一个小型辅助平台安装悬臂导向架,打桩船插打钢护筒,最后在护筒上焊牛腿搭桩基施工平台;钢护筒,最后在护筒上焊牛腿搭桩基施工平台;方案方案4 4:在岸上加工好套箱,预留桩位,整体浮运到指定位置,:在岸上加工好套箱,预留桩位,整体浮运到指定位置,抛锚并打下定位桩固定,下好护筒后直接作为桩
21、基施工平台,桩基抛锚并打下定位桩固定,下好护筒后直接作为桩基施工平台,桩基施工完后利用该套箱进行承台施工。施工完后利用该套箱进行承台施工。方案方案1 1周转材料用量大,施工不便;方案周转材料用量大,施工不便;方案3 3护筒定位精度较差、护筒定位精度较差、作业环境差;方案作业环境差;方案4 4使用设备多、安全风险大。为降低施工成本,使用设备多、安全风险大。为降低施工成本,提高生产效率,减少施工安全风险,最终决定采用方案提高生产效率,减少施工安全风险,最终决定采用方案2 2。(一)施工方案比选二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局
22、金塘大桥工程项目经理部(二)平台设计u钻孔平台为钻孔桩施工提供作业区,配置电力系统和起重设备,钻孔平台为钻孔桩施工提供作业区,配置电力系统和起重设备,以及施工人员生活、办公区。以及施工人员生活、办公区。u钻孔平台是十分重要的临时结构,按钻孔平台是十分重要的临时结构,按2020年一遇的标准确定设计潮年一遇的标准确定设计潮位、流速、风速、波高以及冲刷深度。位、流速、风速、波高以及冲刷深度。u平台兼作施工船舶临时停靠码头。平台兼作施工船舶临时停靠码头。u平台设计按下面三种工况进行验算:平台设计按下面三种工况进行验算:工况工况1 1:插打单根:插打单根1.5m1.5m钢管桩及单根钢管桩及单根2.9m2
23、.9m桩基钢护筒验算桩基钢护筒验算单桩稳定性。单桩稳定性。工况工况2 2:平台搭设完成后使用期间验算平台整体稳定性。:平台搭设完成后使用期间验算平台整体稳定性。工况工况3 3:平台搭设完成后抗台风期间验算平台整体稳定性。:平台搭设完成后抗台风期间验算平台整体稳定性。根据需要,根据需要,D1#D1#与与D2#D2#、D5#D5#与与D6#D6#分别搭设整体平台、分别搭设整体平台、D3#D3#和和D4#D4#主墩独自形成独立平台。主墩独自形成独立平台。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部(三)平台设备选型
24、钻孔桩施工正式实施开始于钻孔桩施工正式实施开始于20062006年的第二季度,经年的第二季度,经历舟山地区夏季的台风期以及冬季的季风期,钻孔桩施工历舟山地区夏季的台风期以及冬季的季风期,钻孔桩施工材料的补给、起重设备的起用均受到金塘海域独特特点的材料的补给、起重设备的起用均受到金塘海域独特特点的强烈制约,因此提前备料,合理选择受风浪制约小的起重强烈制约,因此提前备料,合理选择受风浪制约小的起重设备一定程度上决定了钻孔桩施工质量和施工工效。设备一定程度上决定了钻孔桩施工质量和施工工效。以以D4#D4#墩为例,钻孔桩施工设备配置如下:墩为例,钻孔桩施工设备配置如下:2500KN.t2500KN.t
25、,9000 KN.t9000 KN.t塔吊各塔吊各1 1台、台、80t80t龙门吊龙门吊1 1台、台、75m75m3 3/h/h搅拌站搅拌站2 2台套。台套。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部(四)平台施工u利用打桩船完成钻孔钢平台一侧起始平台;利用打桩船完成钻孔钢平台一侧起始平台;u采用大型起重船(采用大型起重船(200t200t全旋转)全旋转)+移动悬挑式导向架移动悬挑式导向架(自行研制,带双层导向限位)(自行研制,带双层导向限位)+震动锤(美国震动锤(美国ICEICE公司公司的的V360V360
26、,激振力,激振力360t360t)进行钢护筒区钢护筒沉放;)进行钢护筒区钢护筒沉放;u完成对应另外一侧平台,并完成生产生活设施布置;完成对应另外一侧平台,并完成生产生活设施布置;u充分利用永久钢护筒和钢管桩入土深的特点,将钢管桩充分利用永久钢护筒和钢管桩入土深的特点,将钢管桩和钢护筒共同作为钻孔平台的受力支撑桩。和钢护筒共同作为钻孔平台的受力支撑桩。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部钢钢护筒沉放工艺流程图护筒沉放工艺流程图二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大
27、桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部打桩船起始平台桩施沉打桩船起始平台桩施沉起始平台桩平联焊接起始平台桩平联焊接起始平台施工起始平台施工二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部上锁口梁上锁口梁下锁口梁下锁口梁移动式导向架进行钢护筒沉放移动式导向架进行钢护筒沉放二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部搭设完成的主墩钻孔钢平台搭设完成的主墩钻孔钢平台900t.m900t.m塔吊塔吊250t.m250t.m塔吊塔吊
28、80t80t龙门吊龙门吊75m75m3 3/h/h搅拌站搅拌站2 2台套台套搅拌平台搅拌平台钻孔平台钻孔平台生活平台生活平台二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部搭设完成的边墩钻孔钢平台搭设完成的边墩钻孔钢平台二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 钻孔钢平台设计与施工具有以下先进性:钻孔钢平台设计与施工具有以下先进性:u采采用用固固定定式式起起重重设设备备龙龙门门吊吊替替代代大大型型起起重重船船进进行行起起重重作作
29、业业,将将海海上上恶恶劣劣天天气气对对起起重重作作业业的的影影响响降降低低到了最小;到了最小;u移移动动悬悬挑挑式式导导向向架架施施工工钢钢护护筒筒,操操作作实实用用可可靠靠,施工精度较高;施工精度较高;u固固定定式式搅搅拌拌站站料料仓仓可可提提前前储储存存足足够够的的混混凝凝土土组组份份材料,为混凝土连续施工创造了必备的施工条件;材料,为混凝土连续施工创造了必备的施工条件;u大大吨吨位位塔塔吊吊可可为为后后续续的的塔塔身身施施工工进进行行预预留留,避避免免资源重置的浪费。资源重置的浪费。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局
30、金塘大桥工程项目经理部3.23.2、金塘大桥主通航孔桥外海嵌岩钻孔桩施工技术金塘大桥主通航孔桥外海嵌岩钻孔桩施工技术 主桥共有钻孔桩主桥共有钻孔桩124124根,桩基自桩顶向下长度分别为根,桩基自桩顶向下长度分别为40.7m40.7m55.2m55.2m不等的长度范围内为全护筒,直径为不等的长度范围内为全护筒,直径为2.85m2.85m,余下长度桩径为,余下长度桩径为2.5m2.5m。部分墩位桩身截面强。部分墩位桩身截面强度验算由地震力控制设计,其钢护筒厚度的度验算由地震力控制设计,其钢护筒厚度的5mm5mm参与结参与结构受力。构受力。主桥主桥4 4个施工作业平台,先期施工主墩,稍后进行辅个施
31、工作业平台,先期施工主墩,稍后进行辅助墩过渡墩施工,以形成合理的流水节拍。助墩过渡墩施工,以形成合理的流水节拍。选用全液压、大扭矩、大提升力、动力头钻机,每主选用全液压、大扭矩、大提升力、动力头钻机,每主墩配置墩配置6 6台,辅助墩过渡墩每墩不少于台,辅助墩过渡墩每墩不少于2 2台。台。对各成孔阶段存在的问题进行针对性处理。成孔阶段对各成孔阶段存在的问题进行针对性处理。成孔阶段泥浆采用海水泥浆配比,节约淡水资源。泥浆采用海水泥浆配比,节约淡水资源。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部钻进成孔钻进成孔二航
32、局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部u钻杆上加钢丝刷以清理钻杆上加钢丝刷以清理护筒内壁泥皮;护筒内壁泥皮;u采用偏心钻头解决钢护采用偏心钻头解决钢护筒不能沉放到位部分的桩筒不能沉放到位部分的桩径;径;u导向架确保变截面上下导向架确保变截面上下的同心度。的同心度。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部钢筋笼安放钢筋笼安放钢筋笼制作钢筋笼制作二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥
33、工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部混凝土灌注混凝土灌注二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 钻孔桩施工取得了以下较为先进的施工成果:钻孔桩施工取得了以下较为先进的施工成果:1 1)采用钻杆上加钢丝刷清扫护筒内的泥皮等附着物,)采用钻杆上加钢丝刷清扫护筒内的泥皮等附着物,确保了钢护筒与灌注桩混凝土之间的粘结力,从而保证了确保了钢护筒与灌注桩混凝土之间的粘结力,从而保证了作为永久构筑物一部分的钢护筒参与结构受力;作为永久构筑物一部分的钢护筒参与结构受力;2 2)采用偏心钻头确保钢护筒不能沉放到位
34、,桩基变)采用偏心钻头确保钢护筒不能沉放到位,桩基变截面以上部分的桩径,避免了采用大直径钻头可能卡钻的截面以上部分的桩径,避免了采用大直径钻头可能卡钻的问,节约了施工投入,并压缩了单桩的成孔时间;问,节约了施工投入,并压缩了单桩的成孔时间;3 3)采用钻杆上加设的导向装置确保变截面上下的桩)采用钻杆上加设的导向装置确保变截面上下的桩径的同心,导向装置结构简单合理,安装拆卸方便,易于径的同心,导向装置结构简单合理,安装拆卸方便,易于现场施工掌控;现场施工掌控;4 4)突破规范规定的泥浆性能指标参数上下限的约束,)突破规范规定的泥浆性能指标参数上下限的约束,根据现场实际情况结合已有的科研成果,针对
35、不同地层和根据现场实际情况结合已有的科研成果,针对不同地层和成孔阶段,成功地运用了海水泥浆。成孔阶段,成功地运用了海水泥浆。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部3.33.3、恶劣环境下防撞钢套箱的设计与施工恶劣环境下防撞钢套箱的设计与施工底板底板底板底板壁体壁体壁体壁体桁架桁架桁架桁架桁架柱桁架柱桁架柱桁架柱钢管撑钢管撑钢管撑钢管撑 D3 D3、D4D4墩永久防撞钢套箱为双壁结构,兼作承台施工墩永久防撞钢套箱为双壁结构,兼作承台施工模板,壁厚模板,壁厚2m2m,平面尺寸,平面尺寸60.7860.7838
36、.02m38.02m ,高,高9.86m9.86m,重,重约约1600t1600t。在岸上加工场地分片制作,运至水上驳船上拼装,。在岸上加工场地分片制作,运至水上驳船上拼装,大型浮吊一次安装就位。大型浮吊一次安装就位。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 防撞钢套箱由上海船研所和武汉港湾工程设计院共同防撞钢套箱由上海船研所和武汉港湾工程设计院共同设计完成。期间共经历设计完成。期间共经历2 2次专家专题会议进行研讨并予以修次专家专题会议进行研讨并予以修订。订。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥
37、主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部钢套箱分块制作钢套箱分块制作 钢套箱底板和璧体分小块在岸上加工场内进行加工。钢套箱底板和璧体分小块在岸上加工场内进行加工。组拼成整体的大型浮平台组拼成整体的大型浮平台浮平台连接骨架浮平台连接骨架浮平台连接顶面浮平台连接顶面 由由2 2艘艘3000t3000t平板驳组成的整体浮平台,平板驳组成的整体浮平台,作为防撞钢套箱的组拼台座。作为防撞钢套箱的组拼台座。浮平台组拼浮平台组拼二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 控制水上大
38、型浮平台台座的相对高控制水上大型浮平台台座的相对高程和平整度,浮平台上进行组拼。程和平整度,浮平台上进行组拼。钢套箱浮平台上组拼钢套箱浮平台上组拼二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 组拼完成的钢套箱由组拼完成的钢套箱由2 2艘艘36003600匹拖轮直接帮拖浮平台匹拖轮直接帮拖浮平台至施工现场,并抛锚驻位,等待吊装。至施工现场,并抛锚驻位,等待吊装。钢套箱运输钢套箱运输二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部钢套箱
39、限位钢套箱限位钢套箱抬吊安装钢套箱抬吊安装 钢套箱安装到位后,利用挑梁结构支撑钢套箱的全部钢套箱安装到位后,利用挑梁结构支撑钢套箱的全部重量进行定位;定位完成后,焊接拉压杆为钢套箱封底进重量进行定位;定位完成后,焊接拉压杆为钢套箱封底进行受力储备;封底完成后,拉压杆二次焊接割除挑梁,完行受力储备;封底完成后,拉压杆二次焊接割除挑梁,完成钢套箱受力体系转换。成钢套箱受力体系转换。钢套箱定位钢套箱定位外挑梁外挑梁挑梁搁置平台挑梁搁置平台二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部 主墩防撞钢套箱设计与施工具有以下鲜
40、明的特点:主墩防撞钢套箱设计与施工具有以下鲜明的特点:1 1、钢套箱定位与加固采用挑梁结构,并利用钻孔平台桩、钢套箱定位与加固采用挑梁结构,并利用钻孔平台桩搁置支撑,受力简单明确,操作方便快捷;搁置支撑,受力简单明确,操作方便快捷;2 2、体系转换采用高低拉压杆方式,巧妙地解决了水下焊、体系转换采用高低拉压杆方式,巧妙地解决了水下焊接和承台腐蚀通道形成等施工难点;接和承台腐蚀通道形成等施工难点;3 3、采用抬吊安装施工,工艺新颖独特,单船吊幅和吊重、采用抬吊安装施工,工艺新颖独特,单船吊幅和吊重的降低,给浮吊的选型留有余地。的降低,给浮吊的选型留有余地。安装到位的钢套箱的平面偏位均小于安装到位
41、的钢套箱的平面偏位均小于30mm30mm,创造了,创造了大型构件吊装的奇迹。大型构件吊装的奇迹。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部3.43.4、金塘大桥主桥索塔施工线型控制金塘大桥主桥索塔施工线型控制(1 1)索塔基础的沉降观测)索塔基础的沉降观测 索塔基础在基础和塔身结构自重作用下可能产生沉索塔基础在基础和塔身结构自重作用下可能产生沉降,所以在施工过程中对其进行观测。降,所以在施工过程中对其进行观测。在主塔中下塔柱施工过程中定期对变形点的高程进在主塔中下塔柱施工过程中定期对变形点的高程进行观测,最终
42、一次的观测值与第一次测量值为主塔的沉降行观测,最终一次的观测值与第一次测量值为主塔的沉降变形量(压缩量),在上塔柱起始施工节段予以抵扣补偿变形量(压缩量),在上塔柱起始施工节段予以抵扣补偿处理,以确保上塔柱各锚固点高程按设计位置不变。处理,以确保上塔柱各锚固点高程按设计位置不变。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部(2 2)索塔挠度的变形观测)索塔挠度的变形观测 在索塔施工过程中,由于索塔受风力、日照等外界环在索塔施工过程中,由于索塔受风力、日照等外界环境的影响而产生挠度变形。随着塔高的增加,变形幅度也
43、境的影响而产生挠度变形。随着塔高的增加,变形幅度也急剧增大。只有准确掌握塔的摆动和扭转规律,才能有效急剧增大。只有准确掌握塔的摆动和扭转规律,才能有效指导施工和相应的施工测量工作。指导施工和相应的施工测量工作。索塔挠度变形观测采用全站仪极坐标法进行,在控制索塔挠度变形观测采用全站仪极坐标法进行,在控制点安置好仪器,测出塔的角(拐)点方位角和距离,将每点安置好仪器,测出塔的角(拐)点方位角和距离,将每次测量结果比较,得出变形的二维偏移量。在索塔施工过次测量结果比较,得出变形的二维偏移量。在索塔施工过程中设置预偏量,以保证索塔成品位置正确。程中设置预偏量,以保证索塔成品位置正确。二航局金塘大桥主通
44、航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部(3 3)拉杆与主动撑的设置)拉杆与主动撑的设置 下塔柱施工时加设了下塔柱施工时加设了2 2道道水平拉杆,有效控制了其根水平拉杆,有效控制了其根部内侧所产生的过大应力;部内侧所产生的过大应力;中塔柱设置了中塔柱设置了5 5道水平横撑,道水平横撑,解决了大高区、大斜率柱身解决了大高区、大斜率柱身浇筑线形与应力控制难以解浇筑线形与应力控制难以解决的问题,成功地实现了线决的问题,成功地实现了线形、内力双控目标,并且显形、内力双控目标,并且显著地加快了施工进度。著地加快了施工进度。下横梁施工完
45、毕后拆除下下横梁施工完毕后拆除下塔柱水平拉杆,中塔柱合龙塔柱水平拉杆,中塔柱合龙后开始按设计要求拆除水平后开始按设计要求拆除水平横撑。横撑。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部(4 4)劲性骨架的设计与安装)劲性骨架的设计与安装 索塔主筋采用预先安装索塔主筋采用预先安装劲性骨架的方法进行定位。劲性骨架的方法进行定位。为增加劲性骨架的刚度,使为增加劲性骨架的刚度,使之充分起到了高空倾斜状况之充分起到了高空倾斜状况下的可依靠作用,中上塔柱下的可依靠作用,中上塔柱施工阶段,改进了劲性骨架施工阶段,改进了劲性骨
46、架的构造设计和安装方式,增的构造设计和安装方式,增加了骨架桁架的数量,并采加了骨架桁架的数量,并采用大块整体吊装,提高了施用大块整体吊装,提高了施工工效,减少了高空作业工工工效,减少了高空作业工作量,确保了索塔施工线型。作量,确保了索塔施工线型。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部(5 5)索套管的测控定位)索套管的测控定位 在索塔施工测量中,应用在索塔施工测量中,应用GPSGPS技术建立高精度控制网,技术建立高精度控制网,采用高精度智能型全站仪进行索塔施工定位,根据新型组采用高精度智能型全站仪进行索塔
47、施工定位,根据新型组合钢锚梁的施工特点,首创并成功运用锚固下口中心直接合钢锚梁的施工特点,首创并成功运用锚固下口中心直接观测的空间斜拉索套筒定位技术(上口直接控制钢锚梁即观测的空间斜拉索套筒定位技术(上口直接控制钢锚梁即可),全面、充分地保证了索塔施工精度。可),全面、充分地保证了索塔施工精度。金塘大桥主桥东、西两个高金塘大桥主桥东、西两个高204m204m索塔,轴线、纵、索塔,轴线、纵、横、标高偏差在横、标高偏差在10mm10mm以内,倾斜度小于以内,倾斜度小于1 11000010000,两,两塔间塔间620m620m跨径,误差小于跨径,误差小于10mm10mm,均优于国家验收标准。,均优于
48、国家验收标准。二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部正在施工的双塔正在施工的双塔二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部3.53.5、索塔组合式钢锚梁安装施工技术索塔组合式钢锚梁安装施工技术 主桥索塔上塔柱锚固区钢锚梁由受拉锚梁和锚主桥索塔上塔柱锚固区钢锚梁由受拉锚梁和锚固构造组成,即固构造组成,即“钢锚梁钢锚梁+钢牛腿钢牛腿”的全钢结构组的全钢结构组合,为国内首创。单塔钢锚梁共合,为国内首创。单塔钢锚梁共1919节,
49、首节最重节,首节最重达达19.2t19.2t,末节最轻为,末节最轻为15.1t15.1t,全桥共,全桥共192=38192=38节,节,分分4 4类,各锚固类,各锚固2 2对斜拉索。对斜拉索。钢锚梁钢锚梁钢牛腿钢牛腿二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部u钢锚梁和钢牛腿制造采用钢锚梁和钢牛腿制造采用“零件零件合件合件整体整体试装试装”的程序生产;的程序生产;u单个钢锚梁分为底板单元、腹板单元、顶板单元、锚箱单个钢锚梁分为底板单元、腹板单元、顶板单元、锚箱单元等部件制作,然后在简易胎架上组焊成钢锚梁整体;单
50、元等部件制作,然后在简易胎架上组焊成钢锚梁整体;u单个钢牛腿分为托架单元、塔壁壁板单元等部件制作,单个钢牛腿分为托架单元、塔壁壁板单元等部件制作,然后在简易胎架上组焊成钢牛腿;然后在简易胎架上组焊成钢牛腿;u最后进行试拼装,安装临时匹配件及临时加固件,检测最后进行试拼装,安装临时匹配件及临时加固件,检测合格后进行涂装保护。合格后进行涂装保护。(一)钢锚梁制作(一)钢锚梁制作二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术二航局金塘大桥主通航孔桥施工技术中交二航局金塘大桥工程项目经理部中交二航局金塘大桥工程项目经理部零件下料零件下料锚梁合件组装锚梁合件组装组装完成的钢锚梁合件组装完成的钢锚梁合件二航局金塘大桥主