跨海大橋簡(jiǎn)介課件

1、跨海大橋關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)例介紹2015年10月15日湖南大學(xué)橋梁工程系跨海大橋關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)例介紹2015年10月15日湖南大學(xué)橋梁目錄1.跨海大橋的意義2.橋渡設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)3.下部結(jié)構(gòu)4.預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸安裝5.耐久性措施6.跨海大橋?qū)嵗夸?.跨海大橋的意義2.橋渡設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)3.下部結(jié)構(gòu)4.預(yù)1.跨海大橋的意義1.跨海大橋的意義對(duì)于位于沿海的大江入?？诘某鞘泻驮诤Ｉ系膷u嶼來(lái)說(shuō)，跨海大橋是解決跨海灣、跨海峽交通運(yùn)輸?shù)淖罴逊绞绞谷藗冎挥靡环N交通工具，就可以越過(guò)海灣直達(dá)對(duì)岸，省時(shí)省力，安全經(jīng)濟(jì)橋梁建設(shè)涉及自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)等各方面的知識(shí)，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程促進(jìn)文化交流，有利于和平與發(fā)展（

2、夏金跨海大橋）改善交通運(yùn)輸效率，對(duì)解決周邊交通擁堵問(wèn)題有很大的幫助帶動(dòng)周邊城市區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于位于沿海的大江入?？诘某鞘泻驮诤Ｉ系膷u嶼來(lái)說(shuō)，跨海大橋是2.橋渡設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)2.橋渡設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)橋位選擇 不僅取決于兩岸接線及路網(wǎng)規(guī)劃等方面，還要受到港口、通航及所跨海域地形條件等多方面制約 橋址應(yīng)選擇在航道順直、海床穩(wěn)定、水深充裕 、水流良好的航段上 應(yīng)遠(yuǎn)離彎道、灘險(xiǎn)、匯流口 、港口作業(yè)區(qū)和錨地，其距離應(yīng)保證船舶航行安全通航孔凈空寬度確定 一方面直接影響工程規(guī)模及造價(jià)，另一方面關(guān)系到船舶過(guò)橋航行安全和橋梁遭受船舶撞擊的風(fēng)險(xiǎn)大小橋渡沖刷計(jì)算 1）潮流作用下的沖刷 潮流具有雙向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，潮位、流速、流向

3、均具有隨時(shí)間發(fā)生變化的特點(diǎn)橋位選擇 兩種觀點(diǎn)： 潮流作用下反向流供給了泥沙，潮流最大沖刷深度為單向流沖刷深度的75%90% 兩者的最大沖刷深度基本是一致的 多個(gè)工程的試驗(yàn)值與計(jì)算值對(duì)比，認(rèn)為第種結(jié)論更合理 2）波浪對(duì)橋墩沖刷的影響 當(dāng)水流動(dòng)力相對(duì)較強(qiáng)時(shí)，波浪和水流共同作用下的橋墩局部最大沖刷深度與單純水流作用下的值相差不大 當(dāng)水流動(dòng)力相對(duì)較弱時(shí)，波浪對(duì)橋墩局部最大沖刷深度的影響很大 兩種觀點(diǎn)：3.下部結(jié)構(gòu)3.下部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁鋼管樁承臺(tái)下部結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁鋼管樁承臺(tái)超長(zhǎng)大直徑鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，一般用于主通航跨基礎(chǔ)施工設(shè)備簡(jiǎn)單、輕便、易于操作和造價(jià)較低被廣泛認(rèn)可是用來(lái)作為大型橋梁的主墩基礎(chǔ)易

4、塌孔，需要對(duì)泥漿性質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控鉆孔灌注樁超長(zhǎng)大直徑鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，一般用于主通航跨基礎(chǔ)鉆孔灌注樁 針對(duì)非通航段，由于基礎(chǔ)數(shù)量大，海上可施工時(shí)間短等特點(diǎn)，采用了相對(duì)造價(jià)較高但所需施工時(shí)間最少的鋼管樁基礎(chǔ)鋼管樁 針對(duì)非通航段，由于基礎(chǔ)數(shù)量大，海上可施工時(shí)間短為了加快施工的進(jìn)度，宜采用高樁承臺(tái)，套箱法施工a）混凝土套箱b）鋼套箱承臺(tái)非通航孔主通航孔為了加快施工的進(jìn)度，宜采用高樁承臺(tái)，套箱法施工a）混凝土套箱4.預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸安裝4.預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸安裝預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸安裝陸上運(yùn)輸落駁海上運(yùn)輸架設(shè)安裝預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸安裝陸上運(yùn)輸落駁海上運(yùn)輸架設(shè)安裝 盡量減少現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土用量，對(duì)于能夠預(yù)制的部分盡量采用預(yù)制的施

5、工方法 這樣不僅能減少工期，還能減少現(xiàn)場(chǎng)的工作量，達(dá)到模塊化施工的要求大噸位預(yù)制件的主要特點(diǎn)預(yù)制的意義 1）由于自重、體積大，產(chǎn)生的水化熱高，選用合理的原材料和配合比 2）控制運(yùn)輸?shù)乃俣群图铀俣龋ＷC運(yùn)輸中的穩(wěn)定性和抗傾覆性 盡量減少現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土用量，對(duì)于能夠預(yù)制的部a）滑道滑移b）輪胎式搬運(yùn)陸上運(yùn)輸a）滑道滑移b）輪胎式搬運(yùn)陸上運(yùn)輸落駁施工是實(shí)現(xiàn)預(yù)制墩柱的移運(yùn)從陸地轉(zhuǎn)向海上的一道重要環(huán)節(jié)落駁落駁施工是實(shí)現(xiàn)預(yù)制墩柱的移運(yùn)從陸地轉(zhuǎn)向海上的一道重要環(huán)節(jié)落駁海上運(yùn)輸是指預(yù)制件通過(guò)駁船從預(yù)制場(chǎng)碼頭運(yùn)輸?shù)绞┕つ康牡氐倪^(guò)程海上運(yùn)輸海上運(yùn)輸是指預(yù)制件通過(guò)駁船從預(yù)制場(chǎng)碼頭運(yùn)輸?shù)绞┕つ康牡氐倪^(guò)程a）長(zhǎng)大52

6、號(hào)平駁船b）長(zhǎng)大21號(hào)遠(yuǎn)洋拖輪盡量利用海水退潮時(shí)出運(yùn)以及注意回避大風(fēng)、大浪等需要對(duì)承臺(tái)+墩身，墩身，墩頂三種預(yù)制件進(jìn)行抗傾覆計(jì)算運(yùn)輸設(shè)備a）長(zhǎng)大52號(hào)平駁船b）長(zhǎng)大21號(hào)遠(yuǎn)洋拖輪盡量利用海水退潮時(shí)非通航段下部結(jié)構(gòu)建設(shè)中，采用了預(yù)制墩柱的施工方法墩臺(tái)架設(shè)安裝非通航段下部結(jié)構(gòu)建設(shè)中，采用了預(yù)制墩柱的施工方法墩臺(tái)架設(shè)安裝a）混凝土梁吊裝b）鋼梁吊裝梁體架設(shè)安裝a）混凝土梁吊裝b）鋼梁吊裝梁體架設(shè)安裝5.耐久性措施5.耐久性措施耐久性措施海工高性能混凝土透水模板布（CPF）有機(jī)涂層防護(hù)有機(jī)硅烷類浸漬防護(hù)外加電流陰極防護(hù)/保護(hù)耐久性措施海工高性能混凝土透水模板布（CPF）有機(jī)涂層防護(hù)有抗氯離子滲透能力高

7、抗凍融耐久性高 大摻量礦物摻合料（5065%） 適當(dāng)降低水膠比（0.380.31） 適當(dāng)引氣（46%，34%） 提高抗Cl-滲透性提高抗凍融能力采用防滲防裂混凝土適當(dāng)加大保護(hù)層厚度使用環(huán)氧涂層鋼筋或不銹鋼筋海工高性能混凝土抗氯離子滲透能力高 CPF是粘附于鋼性模板內(nèi)壁與混凝土接觸，能夠排出結(jié)構(gòu)表面混凝土的多余拌合水的產(chǎn)品 一般為23層結(jié)構(gòu)，分別具有透水透氣和排水功能CPF+鋼板立模多種CPF對(duì)比試驗(yàn) 排出表面水分CPF粘結(jié)透水模板布（CPF） CPF是粘附于鋼性模板內(nèi)壁與混凝土接觸，能夠排普通鋼模板CPF表層下23mm即有可視氣泡CPF表面幾乎無(wú)可視氣泡帶CPF養(yǎng)護(hù)3d+7d回彈硬度提高30%

8、使用CPF后效果普通鋼模板CPF表層下23mm即有可視氣泡CPF表面幾乎無(wú)隔絕外界侵蝕性介質(zhì)H2O、Cl- 、O2、CO2、SO42-凍融破壞氯鹽污染鋼筋銹蝕硫酸鹽腐蝕承臺(tái)底6.0m高程范圍內(nèi)全部涂裝；分三層施工（封閉底漆+中間漆+面漆）有機(jī)涂層防護(hù)隔絕外界侵蝕性介質(zhì)H2O、Cl- 、O2、CO2、SO42-必須避免鈦網(wǎng)與鋼筋接觸造成短路。在施工和澆注混凝土期間要實(shí)時(shí)監(jiān)控以保證電絕緣。外加電流陰極防護(hù)/保護(hù)必須避免鈦網(wǎng)與鋼筋接觸在施工和澆注混凝土期間要實(shí)時(shí)監(jiān)控以保證涂覆工藝對(duì)混凝土基底要求較低，可直接在混凝土表面涂刷，數(shù)日后，硅烷的顏色消失，混凝土恢復(fù)以前顏色。有機(jī)硅烷類浸漬防護(hù)多用于箱梁濕接

9、頭涂覆工藝對(duì)混凝土基底要求較低，可直接在混凝土表面涂刷，數(shù)日后6.跨海大橋?qū)嵗?.跨海大橋?qū)嵗袊?guó)跨海大橋中國(guó)跨海大橋東海大橋開工時(shí)間：2002年06月26日通車時(shí)間：2005年05月25日 大橋總長(zhǎng)：32.5公里 東海大橋開工時(shí)間：2002年06月26日東海大橋位置示意東海大橋起始于上海浦東南匯區(qū)的蘆潮港，跨越杭州灣北部海域，在浙江省嵊泗縣崎嶇列島中大烏龜島登陸，它是我國(guó)真正意義上的第一座跨海大橋。東海大橋位置示意東海大橋起始于上海浦東南匯區(qū)的蘆潮港，跨越杭 東海大橋是我國(guó)第一座真正意義上的跨海大橋。東海大橋全長(zhǎng)約32.5公里，它以東海長(zhǎng)虹為創(chuàng)意理念，宛如我國(guó)東海上一道亮麗的彩虹。大橋色彩是

10、大橋外觀形象及展示橋梁個(gè)性的直接表現(xiàn)，采用白色、淺灰色作為大橋的主色調(diào)，使其與環(huán)境和諧統(tǒng)一。東海大橋的建成通車，為洋山深水港年內(nèi)建成開港，加快上海國(guó)際航運(yùn)中心的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。 工程基本介紹本設(shè)計(jì)彌補(bǔ)了現(xiàn)行規(guī)范沒(méi)有涵蓋跨海橋梁設(shè)計(jì)的內(nèi)容，指導(dǎo)了跨海橋梁的設(shè)計(jì)與施工。本工程提高了我國(guó)超大跨海橋梁的建設(shè)水平，對(duì)我國(guó)之后規(guī)劃建設(shè)的一大批超大跨海橋梁工程建設(shè)起到了示范與推動(dòng)作用。 東海大橋是我國(guó)第一座真正意義上的跨海大橋。東海大主通航孔斜拉橋跨徑布置為73+132+420+132+73m雙塔單索面鋼箱混凝土結(jié)合梁斜拉橋倒Y形塔，塔高150m，橋面以上塔高106m結(jié)構(gòu)新穎受力性能較好斜拉索應(yīng)力幅較低抗疲

11、勞性能好梁塔受力狀況好主通航孔斜拉橋跨徑布置為73+132+420+132+73m采用鋼管樁基樁、混凝土套箱工藝具有力學(xué)性能優(yōu)、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，可減少海上作業(yè)量、加快施工速度采用鋼管樁基樁、混凝土套箱工藝具有力學(xué)性能優(yōu)、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)非通航孔橋整體預(yù)制架設(shè)非通航孔橋規(guī)模大（占海上橋梁90）、時(shí)間緊、難度高70m梁均先預(yù)制，然后大型浮吊整體吊裝，單片梁重達(dá)2200t無(wú)論從預(yù)制節(jié)段長(zhǎng)度還是吊裝重量均居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平非通航孔橋整體預(yù)制架設(shè)非通航孔橋規(guī)模大（占海上橋梁90）、杭州灣跨海大橋開工時(shí)間：2003年6月8日 通車時(shí)間：2008年5月1日 大橋總長(zhǎng)：36公里 總投資：約118億元長(zhǎng)橋臥波，呈S

12、形曲線杭州灣跨海大橋開工時(shí)間：2003年6月8日 長(zhǎng)橋臥波，呈S形杭州灣跨海大橋上三線杭甬高速61省道329國(guó)道南岸連接線北岸連接線七塘公路滬杭高速320國(guó)道乍嘉蘇東西大道07省道寧波繞城路新衛(wèi)一級(jí)公路杭州灣大橋總體布置杭州灣跨海大橋上三線杭甬高速61省道329國(guó)道南岸連接線北岸杭州灣大橋滬杭高速公路杭甬高速公路鄭家埭水路灣項(xiàng)目功能 杭州灣大橋是國(guó)道主干線同三線跨越杭州灣最便捷的通道，它的建設(shè)有利于長(zhǎng)江三角洲區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展需要，有利于長(zhǎng)江三角洲區(qū)域經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展。 建成后，從浙江寧波到上海莘莊的陸路距離只有179公里，縮短了120公里左右，從而緩解了已經(jīng)擁擠不堪的滬杭甬高速公路的壓力，形成

13、以上海為中心的江浙滬兩小時(shí)交通圈。 大橋建設(shè)首次引入了景觀設(shè)計(jì)概念，借助“長(zhǎng)橋臥波”的美學(xué)理念，呈現(xiàn)S形曲線，具有較高的觀賞性、游覽性。杭州灣大橋滬杭高速公路杭甬高速公路鄭家埭水路灣項(xiàng)目功能 平面線形生動(dòng)活潑、立面線形起伏跌宕南航道橋穩(wěn)重挺拔、氣勢(shì)恢弘北航道橋若隱若現(xiàn)、遙相呼應(yīng)海中平臺(tái)高視點(diǎn)效果圖南航道橋-獨(dú)塔斜拉橋橋跨布置為100160318m主梁采用鋼箱梁，主塔錨固區(qū)采用鋼錨箱結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)均為鉆孔灌注摩擦樁平面線形生動(dòng)活潑、立面線形起伏跌宕海中平臺(tái)高視點(diǎn)效果圖南航道北航道橋-雙塔斜拉橋橋跨布置為7016041816070m北航道橋-雙塔斜拉橋橋跨布置為70160418160引橋效果圖70m等高

14、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁主梁采用整孔預(yù)制、架設(shè)施工方案引橋效果圖70m等高預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁青島海灣大橋又稱膠州灣跨海大橋全長(zhǎng)36.48公里投資額近100億2011 年6月30日通車青島海灣大橋又稱膠州灣跨海大橋是我國(guó)北方寒冷冰凍海域修建的首座特大型橋梁集群工程；通航孔橋：滄口航道橋、紅島航道橋、大沽河航道橋；互通兩個(gè)：李村河互通、紅島互通；連接青、紅、黃島，終結(jié)了“青黃不接、青紅不接”的歷史青島海灣大橋滄口航道紅島航道李村河互通紅島互通大沽河航道紅島連接線青島紅島黃島膠 州 灣收費(fèi)站收費(fèi)站收費(fèi)站大橋總體布置是我國(guó)北方寒冷冰凍海域修建的首座特大型橋梁集群工程；青島海灣滄口航道橋主跨260m稀索鋼

15、斜拉橋，塔、梁、索均為直線條簡(jiǎn)潔輕盈、極具現(xiàn)代氣息、視野開闊索塔呈變截面八邊形，施工速度快，造價(jià)低（國(guó)內(nèi)首次）滄口航道橋主跨260m稀索鋼斜拉橋，塔、梁、索均為直線條紅島航道橋與滄口航道橋協(xié)調(diào)一致，遙相呼應(yīng)主跨120m獨(dú)塔斜拉橋既挺拔輕靈，又給人一種對(duì)稱美、均衡美紅島航道橋與滄口航道橋協(xié)調(diào)一致，遙相呼應(yīng)大沽河航道橋主跨260m自錨式懸索橋取消了錨碇，減少了對(duì)海洋環(huán)境的影響與膠州灣海景融為一體，氣勢(shì)宏偉，美觀大氣大沽河航道橋主跨260m自錨式懸索橋紅島互通立交采用Y型互通式立交有大鵬展翅之勢(shì)紅島互通立交采用Y型互通式立交港珠澳大橋全長(zhǎng)49.968公里開工時(shí)間：2009年12月15日投資超1000多億元，預(yù)計(jì)2017年完成涉及“一國(guó)兩制三地”港珠澳大橋全長(zhǎng)49.968公里九洲航道橋江海直達(dá)船航道橋青州航道橋深水區(qū)非通航孔橋淺水區(qū)非通航孔橋澳門珠海香港大橋總體布置九洲航道橋江海直達(dá)船航道橋青州航道橋深水區(qū)非通航孔橋淺水區(qū)非青州航道橋“中國(guó)結(jié)”雙塔空間雙索面鋼箱梁斜拉橋 橋跨布置：110+126+458+126+110m青州航道橋“中國(guó)結(jié)”雙塔空間雙索面鋼箱梁斜拉橋 江海直達(dá)船航道橋