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1、復雜海洋環境海上大型互通橋梁施工關鍵技術 李林挺 中國建筑股份有限公司 2019年12月 寧波舟山港主通道項目第DSSG02標段 工程背景 施工挑戰 施工對策 結語 1 2 3 4 工程背景 01 DSSG02標段項目總體介紹 南通航孔橋 74+106+390+106+74=750m 南非通航孔橋 70m、裝配式橋梁 長白互通 長白互通介紹 A D E B C F F22 水深4m 長白島 鋼管樁：1.6、1.8、2.0m；1384根 樁 基：1.8-1.5m；86根 承 臺：啞鈴、圓端、矩型等；173座 墩 身：倒花瓶、方柱等；100座 鋼管樁區域 A D E B C F F04 中鐵大橋局2、 70m跨、預制墩身+預制箱梁 中交二航 50m跨、節段箱梁 長白島 鋼箱梁：65片 梁 長：14.436.92m 梁 寬：9.038.9m 梁 重：53.4703.5t F04為界 長白互通介紹 鋼箱梁區域 施工掠影 施工挑戰 02 建設條件挑戰 施工區域大部分位于海上 平均水深10m，最大水深30.4m。平均流速1.5m/s，百年一遇設計流速2.84m/s。除主橋、F匝道近島段外，均采用無棧橋法施工。季風、臺風頻發 11月-次年3月，季風影響嚴重，最大可達11級，平均八級以上大風天數達90d，最多達137天。5月-10月，臺風頻發，2018年大橋經歷7場臺風，2019年經歷5場臺風。建設條3、件挑戰 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。承臺底高程1.0m，頂高程4m。鋼吊箱下放及封底混凝土施工黃金時間僅5h/天。建設條件挑戰 1.“品質工程”海上施工思路 2.提前策劃，確定匝道施工順序 3.精準定位，鋼管樁整根打設 4.可拆除底板鋼吊箱模塊化施工 5.海上鋼箱梁快速化安裝 施工對策 03 海上“品質工程”施工思路 三減少 推行“三減少”管理理念 提升建筑工業化水平 海上作業工序減到最少 海上作業時間減到最短 海上作業人數減到最少 1)提前籌劃、確定匝道橋施工順序 2)鋼管樁整根卷制、整根打設 3)承臺鋼吊箱整體拼裝、整體下放 4)鋼箱梁專業廠4、家制造，浮吊安裝 提前策劃，確定匝道橋施工順序 A D E B C F 中鐵大橋局 70m跨、預制墩身+預制箱梁 中交二航 50m跨、節段箱梁 長白島 和中交二航、中鐵大橋局施工交叉 大型船舶拋錨、吊裝的空間 精準定位，超長傾斜鋼管樁整根打設 鋼管樁數量1384根，樁長68-109m，平均樁長90m，最大斜度4.5:1。82109m 6884m 2.0m（388根）鋼板厚度23+21mm 鋼板厚度24+22mm 鋼板厚度22+20mm 鋼板厚度24+22mm 1.8m（688根）2.0m（64根）1.6m（244根）70m非通（1076根）長白互通（308根）鋼管樁數量1384根，超過100m5、樁長290根，最大樁長109m，最大斜度4.5:1。海虹6號 樁架高度94m 勇豐樁2 樁架高度96m 海威951 樁架高度105m 雄程2號 樁架高度118m“北斗+GPS”雙模差分系統 精準定位，超長傾斜鋼管樁整根打設 可拆除底板鋼吊箱模塊化施工 海域承臺共173座，共5個大型，12種結構尺寸。均為海上孤立墩、高樁承臺，承臺底與海床面最大高差為30m。圓端型 啞鈴型 三啞鈴型 圓型 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 直徑8.53.0 直徑9.06、3.0 直徑9.43.0 9.44.23.0 7.272.8 工程規模 鋼 吊 箱 選 型 1、壁體 2、底板 鋼壁體（可周轉）B、不拆除鋼底板 A、永久混凝土底板 設計思路 C、可拆除鋼底板 不推薦 解決電導通隱患 推薦 可拆除底板鋼吊箱模塊化施工 結構組成 壁體 底板 擱置梁 挑梁 分配梁 吊桿 可拆除底板鋼吊箱模塊化施工 1)鋼底板拆分成塊，底板之間不設置螺栓連接，方便拆除。2)底板的預留孔位為橢圓形，預留20cm間隙，確保鋼吊箱順利下放。3)底板下設置背梁和擱置梁，通過吊桿系統將背梁、擱置梁、底板、壁體和挑梁連接為整體。4)壁體、底板系統在低潮位、無水狀態下拆除。創新點 背梁 擱置梁 7、吊桿 挑梁 可拆除底板鋼吊箱模塊化施工 結合水流力、波流力、靜水壓力、風載荷等環境因素下，對各控制工況進行計算。主要控制的工況共4個：下放工況、澆筑封底砼工況、澆筑承臺工況、抗臺工況。工況計算 下放工況有限元分析 可拆除底板鋼吊箱模塊化施工 澆筑封底砼工況：鋼吊箱下放到位后，挑梁擱置在鋼管樁頂部并固定。安裝剪力牛腿，綁扎封底鋼筋，澆注0.8m封底混凝土。工況計算 澆筑封底混凝土工況 可拆除底板鋼吊箱模塊化施工 澆筑承臺工況：選取最不利水位情況計算，整個鋼吊箱脫離水面情況下，驗算封底混凝土握裹力的安全性，驗算壁體在承臺混凝土側壓力作用下，各構件強度及剛度。工況計算 澆筑承臺工況 可拆除底板鋼吊箱8、模塊化施工 抗臺工況：鋼吊箱抗臺按照14級臺風驗算，須保證封底砼達到強度，挑梁安裝就位，挑梁下弦桿與鋼管樁焊接固定。工況計算 抗臺工況 可拆除底板鋼吊箱模塊化施工 500t浮吊配合10名工人，6個小時完成承臺鋼吊箱整體下放，單個海域承臺施工周期僅2125天。承臺施工流程 可拆除底板鋼吊箱模塊化施工 1)工效快 鋼吊箱后場整體拼裝，運至現場6小時下放完成，21-25天可完成一個承臺施工。2)安全性高 下放完成后，工人直接在吊箱內作業；低潮位、無水狀態下拆除吊箱，不用潛水員作業，減少了水下作業風險。3)節約鋼材及場地 吊箱底板，可循環利用，底板用量約20噸/個，共節約3000噸鋼材。工法優點 可拆9、除底板鋼吊箱模塊化施工 海上鋼箱梁快速化安裝 鋼箱梁概述 長白互通AE匝道共有62片鋼箱梁，采用500t浮吊+330t專用吊具進行安裝。鋼箱梁尺寸、重量變化很大，非對稱設計，重心不統一，對吊具的通用性提出了更高的要求。位置 鋼箱梁吊點示意圖 吊點 B(m)吊點 間距 L(m)箱梁數量 參數 配置 A匝道 8 1.6+6.8+1.6 14.0 19.5 22.0 25.5 16片 梁長(m)24.72-36.72 梁重(t)187.8-326.8 500t浮吊+330t專用吊具 BE 匝道 4 3.6 8.0 10.0 14.0 19.5 23.5 25.5 46片 梁長(m)14.4-36.910、2 梁重(t)53.4145.4 500t浮吊+330t專用吊具 吊具需求-可調、多變 吊裝體系整體移動，調節箱梁重心 電動卷揚 調節縱坡 向內移動向內移動 中 匹配梁長變化 匹配縱向重心變化 向內移動向內移動 匹配縱坡變化 海上鋼箱梁快速化安裝 吊裝體系整體移動，調節箱梁重心 匹配吊點變化 向內移動 匹配橫向重心變化 吊具需求-可調、多變 海上鋼箱梁快速化安裝 1)可調節吊裝重心 吊具吊裝系統可縱、橫向移動，適應異型箱梁重心多變的特點，保證吊裝安全。2)可調節箱梁縱坡 吊具單側設置鋼絲繩電動卷揚，實現了鋼梁水平起吊，空中姿態調整縱坡，保證箱梁下放墩頂的平穩。3)節約投入 標段通過針對性設計，11、實現了單個吊具吊裝整座立交橋異型、非對稱箱梁的目的，保證了工作效率，節約了項目投入。吊具優點 海上鋼箱梁快速化安裝 吊具靜動載試驗及首件吊裝 采用水袋進行荷載試驗，按照40%、60%、80%、100%，110%分階段注水、持荷，最大加水量為1.1G=360噸；并于2019年8月31日成功進行首件鋼箱梁安裝。海上鋼箱梁快速化安裝 結語 04 結語 中國建筑主通道DSSG02標段項目部，秉持“三減少”施工思路，精心組織超高樁架打樁船進場沉樁、創新發明可拆除底板鋼吊箱施工工法、精心設計鋼箱梁專用吊具，確保了“品質工程”建設，取得了良好的經濟與社會效益。感謝您的聆聽 THANKS 李林挺：13897981406 郵 箱：