东海大桥
东海大桥
东海大桥是上海洋山深水港的三大重要配套工程之一,路线全长32.5公里,其中跨海桥梁长25.3公里。该项目始建于2002年6月,于2005年底建成通车。
跨海段主桥包括1座主航道桥、3座副航道桥及非通航孔桥。主航道桥为主跨420米双塔单索面叠合梁斜拉桥, 3座副航道桥分别为主跨120米、140米和160米的变高度预应力混凝土连续梁,非通航孔桥采用60米跨径和70米跨径预应力混凝土等高度连续箱梁,桥墩采用预制墩身,基础主要采用直径1500毫米的钢管桩。
主要技术特征
● 建立了海上大跨径钢混箱形组合梁斜拉桥建造技术,主航道桥为我国首座在外海建造的大跨径斜拉桥,跨径420米创当时同类桥梁世界之最。
● 研发了外海超长桥梁精确测量定位技术,通过研制海上GPS打桩定位系统,有效解决了水位变化条件下快速定位桩位平面坐标和斜桩方向的问题。
● 提出了外海超大型混凝土箱型连续梁预制安装技术,海上60米跨径和70米跨径的非通航孔桥预应力混凝土箱梁均采用“工厂整体预制、现场整孔吊装”的快速施工方法;非通航孔桥墩采用钢筋混凝土空心薄壁墩,其中 80%采用了预制场制作、海上整体吊装的工艺。桥梁预制装配化水平处于世界先进行列。
● 依据桥梁设计寿命100年的要求,提出并制定了一套外海桥梁防腐蚀方案以应对耐久性挑战。主要体现在:采用高性能混凝土、提高混凝土密实度、降低水化热、适当增加钢筋保护层厚度及控制裂缝宽度等方式,提高混凝土结构的耐久性;通过对钢梁采用金属喷涂加重防腐涂料,水中钢管桩采用牺牲阳极保护及预留腐蚀厚度等方法,提高钢结构的耐久性。
● 研发了新型施工装备,包括运架一体中心起吊的3000吨浮吊——“小天鹅”号,悬臂起吊的2500吨浮吊——“大力”号等。
杭州湾跨海大桥
杭州湾跨海大桥
杭州湾跨海大桥北起嘉兴市海盐县,跨越杭州湾后止于慈溪市,全长36公里。1992年至1993年,宁波市人民政府筹建杭州湾交通通道;2000年6月,浙江省人民政府决定建设跨越杭州湾的大桥,同年7月开展工可研究。该项目始建于2003年6月,于2008年5 月建成通车,为当时世界最长的跨海大桥。
杭州湾跨海大桥由北航道桥、南航道桥、引桥及海中平台组成。其中,北航道桥为主跨448米钢箱梁斜拉桥;南航道桥为主跨318米钢箱梁斜拉桥;中引桥和南引桥水中区为跨径70米的预应力混凝土连续箱梁桥;南引桥滩涂区为跨径50米的预应力混凝土连续箱梁桥。该桥非通航孔桥设计立足于整跨预制安装理念,以保障工程质量、降低海上施工风险。
主要技术特征
● 70米跨径引桥基础结构大部分采用了工厂化、机械化程度高、施工速度快的直径1500毫米或1600毫米钢管桩基础;桥墩墩身除少数高墩外,均采用整体预制安装,预制桥墩高7.5米至17.4米,重量在240吨至440吨;预制桥墩通过现场浇筑接头混凝土与承台连成一体。
● 海上和滩涂区引桥基本全部采用大型预制混凝土箱梁结构,滩涂区50米跨径预应力混凝土箱梁采用陆上预制,通过两台800吨轮胎搬运机移梁提升至桥面,并用当时世界上陆地运梁最大重型设备1600吨轮胎式运梁车运输,最后采用步履式架桥机架设;引桥水中区70米跨径预应力混凝土箱梁采用运架一体船运输和架设,一孔70米跨径预制箱梁安装的质量约2260吨。
舟山连岛工程
舟山跨海大桥 顾益民 摄
舟山连岛工程连接浙江省舟山、宁波两市,是舟山群岛与大陆之间的重要跨海通道,全长49.96公里,包括5座跨海大桥,分别是岑港大桥、响礁门大桥、桃夭门大桥、西堠门大桥和金塘大桥。该项目始建于1999年9月,2003年岑港大桥、响礁门大桥和桃夭门大桥率先建成;2009年12月,金塘大桥和西堠门大桥正式通车,标志着项目全线建成通车。
西堠门大桥采用主跨为1650米的两跨连续钢箱梁悬索桥,当时主跨为世界第二大。金塘大桥全长21.029公里,其中海上桥梁长18.415公里,主通航孔钢箱梁斜拉桥主跨 620米,是当时我国在外海条件下建设的最大跨径斜拉桥。
主要技术特征
● 桥位区风环境恶劣,颤振检验风速高达每秒78.74米,主梁在国内外首次采用中央开槽的双箱断面加劲梁方案,通过数值风洞气动选型和风洞试验验证,确定了开槽宽度为6米,并研发了考虑颤振和涡振综合影响的气动控制措施,解决了特大跨径悬索桥的抗风难题和安全性挑战。
● 西堠门大桥单根主缆长约2881米,为减轻结构自重,研发并完善了直径5.25毫米、规格1770兆帕悬索桥主缆索股;面对海洋环境,采用了“镀锌钢绞线+防腐油脂”可更换主缆锚固系统。
● 基于结构危险性分析的跨海悬索桥巡检技术,研发并应用了基于工业以太网技术和地理信息系统
(Geographic Information System,英文简称GIS)的跨海悬索桥结构监测巡检管理系统,积累了多年大桥运行环境、交通荷载、结构状态等监测、检测数据,为实现科学管养积累了经验。
● 西堠门大桥研发了可变姿态桥面活动风障系统,通过风障姿态的变化来减小桥面风荷载作用,从而保障桥面行车与结构抗风的安全性。
青岛胶州湾大桥
青岛胶州湾大桥
1993年4月,青岛市人民政府规划并启动“青岛跨海大桥”可行性研究。青岛胶州湾大桥于2006年12月动工兴建,时称“青岛海湾大桥”,2010年12月全桥贯通,2011年6月通车运营。
青岛胶州湾大桥位于胶州湾北部,是我国北方寒冷冰冻海域第一座超大型海上桥梁集群工程,主线全长约26.707公里,跨海大桥长25.881公里,工程主要包括航道桥、海上非通航孔桥、陆上引桥及接线工程等。其中,沧口航道桥和红岛航道桥采用主跨260米和120米的稀索钢斜拉桥,大沽河航道桥采用独塔主跨260米自锚式悬索桥,采用空间单索面,“双边钢箱梁+横向连接箱”结构;非通航孔桥采用跨径60米双幅分离整孔吊装施工的混凝土连续梁,西岸滩涂区采用跨径50米移动模架施工的混凝土连续梁,基础均采用水下钻孔灌注桩。
主要创新成果
● 国内长大跨海桥梁第一个BOT管理模式工程,由国内大型企业集团承担其施工、运营和移交管理,是将我国大型跨海桥梁工程管理推向国际水平的一次历史性尝试。
● 沧口航道桥采用平行稀索钢箱梁斜拉桥,结构简洁大气、型式新颖;大沽河航道桥为独塔独柱自锚式悬索桥,采用大跨径空间索面,主梁为“双体钢箱梁+横梁”结构,结构新颖。
● 非通航孔桥大规模采用跨整孔吊装与节段吊装施工工艺,大型混凝土箱梁的预制、吊装施工具有一定新意;桥墩承台施工研究提出了水下无封底混凝土套箱技术,用混凝土套箱代替了传统的钢套箱,节约了工期和造价,该工艺的核心在于采用胶囊止水,在低潮时将套箱内水抽干后创造干施工环境条件。
● 提出以防腐蚀混凝土和钢筋保护层厚度作为保证混凝土结构耐久性的根本措施,透水模板布技术为防腐蚀混凝土的改善措施,表层涂装、混凝土套箱和阴极防护为混凝土结构耐久性辅助措施。
● 建立了一体化设计结构健康监测系统与巡检养护管理系统,以指导结构的运营管理,验证设计参数,最大限度地保证大桥安全运营,延长大桥使用寿命。
平潭海峡公铁大桥
平潭海峡公铁大桥
福建省福州市平潭海峡公铁大桥线路全长16.323公里,跨海段长11.15公里。桥址所在的平潭海峡是世界三大风口海域之一,具有风大、浪高、水深、流急等特点。项目始建于2013年11月,2020年10月公路段通车试运营,2020年12月铁路段通车运营。
该桥主要由通航孔桥、非通航孔桥及铁路路基3个部分组成。三座通航孔桥均采用钢桁混合梁斜拉桥,主跨跨径分别为532米、364米、336米,主墩基础采用4米和4.5米大直径嵌岩钻孔桩;深水高墩区非通航孔桥采用跨径80米和88米简支钢桁双层结合梁,浅水及陆地高墩区引桥采用跨径49.2米混凝土箱梁,陆地低墩区引桥采用跨径40.7米混凝土箱梁。
主要技术特征
● 国内第一座公铁合建跨海大桥,其中上层为双向六车道高速公路,下层为双线铁路。
● 实现80米跨径和88米跨径非通航孔桥简支钢桁梁的主梁工厂化整孔全焊制造,现场采用3600吨浮吊整孔架设,解决了复杂海域大型双层结合简支钢桁梁快速安装难题。
● 提出全焊大节段斜拉桥钢桁梁设计制造、架设技术,首次实现斜拉桥钢桁梁两节间整节段全焊制造;采用两节间整节段悬臂架设和边跨、辅助跨整孔吊装架设方案。
● 深水基础首次采用4.5米超大直径钻孔桩,鼓屿门水道桥的主墩基础采用了18根直径4.5米的钻孔桩基础。
深中通道
深中通道是连接广东省深圳市和中山市的世界级“桥、岛、隧、地下互通” 集群工程
深中通道连接广东省深圳市与中山市,跨越内伶仃洋海域,路线全长约24公里,其中桥梁工程全长17.034公里,水下隧道工程长约6.845公里,是我国继港珠澳大桥之后集
“桥—岛—隧—水下枢纽互通”于一体的超大型跨海交通基础设施工程。项目可行性研究报告于2015年底获国家发展改革委批复,于2016年12月开工,2024年建成通车。
桥梁工程包括深中大桥、中山大桥二座通航孔桥,以及泄洪区和浅滩区非通航孔桥。深中大桥采用主跨1666米悬索桥,中山大桥采用主跨580米斜拉桥。沉管隧道总宽度为46米至55.5米,由32节管节和1个最终接头组成,是目前世界上最宽的海底沉管隧道。采用“标准化、工厂化、智能化、一体化”建设理念,再次实现突破。
主要创新技术
● 深中大桥颤振检验风速高达每秒83.7米,为此,研发了“整体钢箱梁+水平导流板+上、下稳定板+高透风率栏杆”的新型组合动力结构,解决了结构抗风稳定问题。
● 解决了海中超大锚碇建造难题,采用锁扣钢管桩与工字型板桩组合围堰筑岛结构型式,研制了自适应圆形组合围堰变位的平行钢丝索柔性约束装置。
● 在世界上首次采用双向八车道超宽钢壳混凝土组合结构型式的沉管隧道和水下基于水压的组合推出式最终接头,构建了钢—混凝土复合的三明治结构类型的沉管隧道设计、预制、浮运、安装及合拢成套技术。
● 研发了具备自航、精准定位等功能的沉管浮运安装一体船,更高效率的碎石整平船,采用海上深层水泥搅拌桩加固沉管软基,进一步发展了外海沉管施工装备及技术。
● 研发并实践跨海集群工程智能建造技术,开展钢箱梁自动化智能化制造生产线建设,建立了钢筋网柔性制造生产线,研发了具有混凝土布料、浇筑、养护功能的一体化智能筑塔机,建设了基于“BIM+移动互联网”的智慧工地。
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