1、复杂海洋环境海上大型互通桥梁施工关键技术 李林挺 中国建筑股份有限公司 2019年12月 宁波舟山港主通道项目第DSSG02标段 工程背景 施工挑战 施工对策 结语 1 2 3 4 工程背景 01 DSSG02标段项目总体介绍 南通航孔桥 74+106+390+106+74=750m 南非通航孔桥 70m、装配式桥梁 长白互通 长白互通介绍 A D E B C F F22 水深4m 长白岛 钢管桩：1.6、1.8、2.0m；1384根 桩 基：1.8-1.5m；86根 承 台：哑铃、圆端、矩型等；173座 墩 身：倒花瓶、方柱等；100座 钢管桩区域 A D E B C F F04 中铁大桥局2、 70m跨、预制墩身+预制箱梁 中交二航 50m跨、节段箱梁 长白岛 钢箱梁：65片 梁 长：14.436.92m 梁 宽：9.038.9m 梁 重：53.4703.5t F04为界 长白互通介绍 钢箱梁区域 施工掠影 施工挑战 02 建设条件挑战 施工区域大部分位于海上 平均水深10m，最大水深30.4m。平均流速1.5m/s，百年一遇设计流速2.84m/s。除主桥、F匝道近岛段外，均采用无栈桥法施工。季风、台风频发 11月-次年3月，季风影响严重，最大可达11级，平均八级以上大风天数达90d，最多达137天。5月-10月，台风频发，2018年大桥经历7场台风，2019年经历5场台风。建设条3、件挑战 海域潮汐落差大 平均高潮位2.0m，平均低潮位-1.5m，最大潮差3.9m。承台底高程1.0m，顶高程4m。钢吊箱下放及封底混凝土施工黄金时间仅5h/天。建设条件挑战 1.“品质工程”海上施工思路 2.提前策划，确定匝道施工顺序 3.精准定位，钢管桩整根打设 4.可拆除底板钢吊箱模块化施工 5.海上钢箱梁快速化安装 施工对策 03 海上“品质工程”施工思路 三减少 推行“三减少”管理理念 提升建筑工业化水平 海上作业工序减到最少 海上作业时间减到最短 海上作业人数减到最少 1)提前筹划、确定匝道桥施工顺序 2)钢管桩整根卷制、整根打设 3)承台钢吊箱整体拼装、整体下放 4)钢箱梁专业厂4、家制造，浮吊安装 提前策划，确定匝道桥施工顺序 A D E B C F 中铁大桥局 70m跨、预制墩身+预制箱梁 中交二航 50m跨、节段箱梁 长白岛 和中交二航、中铁大桥局施工交叉 大型船舶抛锚、吊装的空间 精准定位，超长倾斜钢管桩整根打设 钢管桩数量1384根，桩长68-109m，平均桩长90m，最大斜度4.5:1。82109m 6884m 2.0m（388根）钢板厚度23+21mm 钢板厚度24+22mm 钢板厚度22+20mm 钢板厚度24+22mm 1.8m（688根）2.0m（64根）1.6m（244根）70m非通（1076根）长白互通（308根）钢管桩数量1384根，超过100m5、桩长290根，最大桩长109m，最大斜度4.5:1。海虹6号 桩架高度94m 勇丰桩2 桩架高度96m 海威951 桩架高度105m 雄程2号 桩架高度118m“北斗+GPS”双模差分系统 精准定位，超长倾斜钢管桩整根打设 可拆除底板钢吊箱模块化施工 海域承台共173座，共5个大型，12种结构尺寸。均为海上孤立墩、高桩承台，承台底与海床面最大高差为30m。圆端型 哑铃型 三哑铃型 圆型 矩型 20.8958.53.0 21.58.53.0 23.0510.03.0 23.2510.03.0 23.7510.53.0 24.2511.03.0 36.310.03.0 直径8.53.0 直径9.06、3.0 直径9.43.0 9.44.23.0 7.272.8 工程规模 钢 吊 箱 选 型 1、壁体 2、底板 钢壁体（可周转）B、不拆除钢底板 A、永久混凝土底板 设计思路 C、可拆除钢底板 不推荐 解决电导通隐患 推荐 可拆除底板钢吊箱模块化施工 结构组成 壁体 底板 搁置梁 挑梁 分配梁 吊杆 可拆除底板钢吊箱模块化施工 1)钢底板拆分成块，底板之间不设置螺栓连接，方便拆除。2)底板的预留孔位为椭圆形，预留20cm间隙，确保钢吊箱顺利下放。3)底板下设置背梁和搁置梁，通过吊杆系统将背梁、搁置梁、底板、壁体和挑梁连接为整体。4)壁体、底板系统在低潮位、无水状态下拆除。创新点 背梁 搁置梁 7、吊杆 挑梁 可拆除底板钢吊箱模块化施工 结合水流力、波流力、静水压力、风载荷等环境因素下，对各控制工况进行计算。主要控制的工况共4个：下放工况、浇筑封底砼工况、浇筑承台工况、抗台工况。工况计算 下放工况有限元分析 可拆除底板钢吊箱模块化施工 浇筑封底砼工况：钢吊箱下放到位后，挑梁搁置在钢管桩顶部并固定。安装剪力牛腿，绑扎封底钢筋，浇注0.8m封底混凝土。工况计算 浇筑封底混凝土工况 可拆除底板钢吊箱模块化施工 浇筑承台工况：选取最不利水位情况计算，整个钢吊箱脱离水面情况下，验算封底混凝土握裹力的安全性，验算壁体在承台混凝土侧压力作用下，各构件强度及刚度。工况计算 浇筑承台工况 可拆除底板钢吊箱8、模块化施工 抗台工况：钢吊箱抗台按照14级台风验算，须保证封底砼达到强度，挑梁安装就位，挑梁下弦杆与钢管桩焊接固定。工况计算 抗台工况 可拆除底板钢吊箱模块化施工 500t浮吊配合10名工人，6个小时完成承台钢吊箱整体下放，单个海域承台施工周期仅2125天。承台施工流程 可拆除底板钢吊箱模块化施工 1)工效快 钢吊箱后场整体拼装，运至现场6小时下放完成，21-25天可完成一个承台施工。2)安全性高 下放完成后，工人直接在吊箱内作业；低潮位、无水状态下拆除吊箱，不用潜水员作业，减少了水下作业风险。3)节约钢材及场地 吊箱底板，可循环利用，底板用量约20吨/个，共节约3000吨钢材。工法优点 可拆9、除底板钢吊箱模块化施工 海上钢箱梁快速化安装 钢箱梁概述 长白互通AE匝道共有62片钢箱梁，采用500t浮吊+330t专用吊具进行安装。钢箱梁尺寸、重量变化很大，非对称设计，重心不统一，对吊具的通用性提出了更高的要求。位置 钢箱梁吊点示意图 吊点 B(m)吊点 间距 L(m)箱梁数量 参数 配置 A匝道 8 1.6+6.8+1.6 14.0 19.5 22.0 25.5 16片 梁长(m)24.72-36.72 梁重(t)187.8-326.8 500t浮吊+330t专用吊具 BE 匝道 4 3.6 8.0 10.0 14.0 19.5 23.5 25.5 46片 梁长(m)14.4-36.910、2 梁重(t)53.4145.4 500t浮吊+330t专用吊具 吊具需求-可调、多变 吊装体系整体移动，调节箱梁重心 电动卷扬 调节纵坡 向内移动向内移动 中 匹配梁长变化 匹配纵向重心变化 向内移动向内移动 匹配纵坡变化 海上钢箱梁快速化安装 吊装体系整体移动，调节箱梁重心 匹配吊点变化 向内移动 匹配横向重心变化 吊具需求-可调、多变 海上钢箱梁快速化安装 1)可调节吊装重心 吊具吊装系统可纵、横向移动，适应异型箱梁重心多变的特点，保证吊装安全。2)可调节箱梁纵坡 吊具单侧设置钢丝绳电动卷扬，实现了钢梁水平起吊，空中姿态调整纵坡，保证箱梁下放墩顶的平稳。3)节约投入 标段通过针对性设计，11、实现了单个吊具吊装整座立交桥异型、非对称箱梁的目的，保证了工作效率，节约了项目投入。吊具优点 海上钢箱梁快速化安装 吊具静动载试验及首件吊装 采用水袋进行荷载试验，按照40%、60%、80%、100%，110%分阶段注水、持荷，最大加水量为1.1G=360吨；并于2019年8月31日成功进行首件钢箱梁安装。海上钢箱梁快速化安装 结语 04 结语 中国建筑主通道DSSG02标段项目部，秉持“三减少”施工思路，精心组织超高桩架打桩船进场沉桩、创新发明可拆除底板钢吊箱施工工法、精心设计钢箱梁专用吊具，确保了“品质工程”建设，取得了良好的经济与社会效益。感谢您的聆听 THANKS 李林挺：13897981406 邮 箱：