項(xiàng)目全長約50公里,橋隧工程全長35.6公里。三地共建的主體工程長約29.6km,深水區(qū)非通航孔橋14.12km、淺水區(qū)非通航孔橋5.44公里、青州航道橋930m、江海直達(dá)航道橋994m、九洲航道橋693m、以及兩座人工島連接橋,一座口岸連接橋,橋梁共長約22.8km。 建設(shè)特殊限制條件及需求 ◆穿越中華白海豚保護(hù)區(qū),環(huán)境敏感性強(qiáng); ◆海域航線復(fù)雜、流量大,安全風(fēng)險(xiǎn)源多; ◆全橋設(shè)計(jì)壽命120年; ◆全橋組水率小于10%; ◆建成地標(biāo)性建筑 青州航道橋 塔頂結(jié)型撐吸收“中國結(jié)”文化元素,將最初的直角、直線型造型“曲線化”,并注入文化元素,提升景觀層次,使中國結(jié)更顯纖巧、靈動(dòng)、精致、優(yōu)雅,與附近連接隧道的東西人工島形成“珠聯(lián)璧合”的總體造型理念。 江海直達(dá)船航道橋 江海直達(dá)船航道橋主塔塔冠造型取自白海豚元素,與該區(qū)域海豚保護(hù)區(qū)的海洋文化相吻合,造型獨(dú)具特色。 九洲航道橋 九洲航道橋主塔造型取自風(fēng)帆,寓意“揚(yáng)帆起航”,與江海直達(dá)船航道塔身形成序列化造型效果,橋塔整體造型優(yōu)美、親和力強(qiáng),具有強(qiáng)烈的地標(biāo)韻味。 近珠海岸85m等跨組合連續(xù)梁橋 85米等跨組合連續(xù)梁橋,單墩雙幅梁,混凝土橋面板與鋼箱一起整孔安裝,混凝土墩臺(tái)預(yù)制安裝,鋼管復(fù)合鉆孔嵌巖樁基礎(chǔ)。 近珠海岸85m等跨組合連續(xù)梁橋 ① 墩身工廠分段預(yù)制、浮運(yùn)就位、浮吊安裝; ② 組合梁85米制造、運(yùn)輸?shù)轿?、浮吊分幅安裝; ③ 利用專業(yè)制造廠、大型運(yùn)輸船、大型浮吊。 深水區(qū)110m等跨鋼箱連續(xù)梁橋 110米等跨鋼箱連續(xù)梁橋,單墩整幅梁,箱梁整孔安裝,預(yù)制混凝土墩臺(tái), 預(yù)制安裝,鋼管復(fù)合鉆孔樁基礎(chǔ)。 ① 墩身工廠分段預(yù)制、浮運(yùn)就位、浮吊安裝; ② 鋼箱梁工廠110米制造、運(yùn)輸?shù)轿?、浮吊安裝 ③ 利用專業(yè)制造廠、大型運(yùn)輸船、大型浮吊。 香港側(cè)非通航孔橋 12.6Km六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn),75m等跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,節(jié)段預(yù)制箱梁懸拼安裝;墩身預(yù)制安裝(或現(xiàn)澆),預(yù)制外殼+現(xiàn)澆承臺(tái),鉆孔樁。 沉管隧道部分 受香港機(jī)場航空限高要求,主航道設(shè)計(jì)為隧道,經(jīng)比選采用沉管工法,沉管段總長5664m,共分33節(jié),每節(jié)長180m,寬37.95m,高11.4m,單節(jié)重約7.4萬噸,最大沉放水深44m。 人工島結(jié)合部連接預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 鋼管復(fù)合樁基礎(chǔ) 基礎(chǔ)采用鋼管復(fù)合樁基礎(chǔ),鋼管直徑2.0m~2.5m,最大樁長超過100m,鋼管參與受力設(shè)計(jì) 青州航道橋超高砼結(jié)構(gòu)主塔及“中國結(jié)”安裝技術(shù) 超高砼結(jié)構(gòu)索塔采用液壓爬模施工 由于剪刀撐桿件傾角大、構(gòu)造異形、與塔柱連接處曲化,故采用鋼結(jié)構(gòu)。一方面工廠制造能夠保證質(zhì)量,另一方面能夠避免常規(guī)的混凝土上橫梁開裂的病害。結(jié)形撐總高50.30m,總寬28.09m,重達(dá)780t, 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算:考慮高空吊裝方便性,結(jié)形撐由上至下分為T1、J1、J2、J3、T2五種節(jié)段。其中,T1、T2分別為塔柱與結(jié)形撐之間的上、下連接段。J2細(xì)分為J2a、J2b、J2c、J2d四個(gè)小節(jié)段,其中J2a為整體節(jié)段,J2b、J2c、J2d為被J2a分隔所形成的三個(gè)小節(jié)段。 結(jié)形撐采用鋼結(jié)構(gòu)箱形橫斷面,寬度(順橋向尺寸)為4m,高度漸變?yōu)?.60m~12.344m(T2節(jié)段與塔柱相交處。橫斷面帶有矩形內(nèi)凹 倒角,尺寸為0.5m×0.5m。 施工圖設(shè)計(jì)中,出于降低高空焊接作業(yè)量的考慮,J1、J2、 J3相互之間采用高強(qiáng)螺栓連接。施工招標(biāo)完成后,管理局同意對(duì)現(xiàn)場連接方案進(jìn)行優(yōu)化,將J1與T1之間、J3與T2之間的環(huán)口改為 焊接,以利于更好地適應(yīng)施工誤差。 設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)形撐進(jìn)行了精細(xì)的有限元分析,鋼板采用基于 Mindlin-Reissner理論、計(jì)入橫向剪切影響的殼單元,混凝土采 用8節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元。對(duì)結(jié)構(gòu)施加包括自重、風(fēng)在內(nèi)的各種荷載并 進(jìn)行組合,考察結(jié)形撐及其與混凝土連接處的受力狀態(tài)。計(jì)算表 明,鋼板、混凝土在設(shè)計(jì)荷載作用下的應(yīng)力狀態(tài)較好、處于規(guī)范 容許范圍內(nèi)。 江海直達(dá)船航道橋超高鋼索塔整體吊裝技術(shù) 索塔為“海豚”型全鋼結(jié)構(gòu); 主塔柱受力部分由下至上共分為Z0~Z12 十三個(gè)節(jié)段; 總高度約110m; Z0 節(jié)段高度均為3.5m,重約500噸,單獨(dú)安裝; Z1~Z12 節(jié)段整體吊裝,重約2800噸。 埋置式全預(yù)制橋梁墩臺(tái)安裝技術(shù)(干法、濕法) 干法工藝之“大直徑鋼圓筒圍堰” (安裝工藝) Φ22m大直徑鋼圓筒形成圍堰后進(jìn)行墩臺(tái)吊裝,形成干作業(yè)環(huán)境。 干法工藝之“雙壁鎖口無內(nèi)支撐式鋼圍堰” (安裝工藝) 經(jīng)過多次優(yōu)化,先后攻克了圍堰拼裝、下放、封底、拔除等難題。 濕法工藝之“分離式膠囊柔性止水技術(shù)” 分離式膠囊柔性止水工藝除附著于預(yù)制承臺(tái)之上的臨時(shí)周轉(zhuǎn)使用的圍堰設(shè)施外,承臺(tái)本身施工不需要額外的圍堰結(jié)構(gòu)。 設(shè)計(jì)采用整體式膠囊止水工藝,承臺(tái)預(yù)留孔與樁基護(hù)筒間距僅65mm,受鋼管樁成樁精度影響,工藝存在的風(fēng)險(xiǎn)源有: (1)大型起重船吊裝穩(wěn)定性要求高,適合吊裝施工窗口期較少; (2)護(hù)筒偏心導(dǎo)致膠囊不均勻受壓,止水效果難以保證。 優(yōu)化安裝工藝,采用分離式膠囊柔性止水技術(shù),承臺(tái)預(yù)留孔與鋼護(hù)筒間距增大至25cm,膠囊止水最不利偏心減小至4cm。完全規(guī)避了由沉樁精度誤差帶來的吊裝難以下放、止水效果差的風(fēng)險(xiǎn)源。 分節(jié)段預(yù)制墩身干接縫拼裝接高新技術(shù) 包括通航孔橋橋墩在內(nèi)的全橋橋墩均采用工程預(yù)制、現(xiàn)場安裝。受制于預(yù)制、吊裝能力,墩身劃分為2~3節(jié),并通過預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行連接。墩身接縫采用干接縫,設(shè)置匹配的凸凹剪力鍵,接縫處涂抹滿足技術(shù)要求的環(huán)氧樹脂。預(yù)應(yīng)力確定采用全螺紋粗鋼筋。由于受力所需及墩身斷面限制,粗鋼筋直徑設(shè)計(jì)為Φ75mm 組合梁設(shè)計(jì)制造施工新技術(shù) 淺水區(qū)非通航孔橋主梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑85m,等高分幅布置,封閉式鋼主梁、桁架式隔板,采用“開口鋼箱梁+混凝土橋面板”的組合結(jié)構(gòu)。 橋面板變截面:跨中26cm,鋼梁腹板處50cm,懸臂端22cm。橋面板橫橋向整體化、縱橋向分塊預(yù)制,設(shè)濕接頭。 剪力釘:集束式釘群布置 橋面板控裂及耐久性措施:橫向采用部分預(yù)應(yīng)力體系、墩頂負(fù)彎矩區(qū)布置縱向預(yù)應(yīng)力、防腐蝕鋼筋 人工島施工關(guān)鍵技術(shù) 利用整島止水條件,采用“局部開挖換填、插打塑料排水板、井點(diǎn)降水聯(lián)合堆載”的大超載比(2.1)預(yù)壓進(jìn)行島內(nèi)軟基處理; 將永久的拋石斜坡堤和臨時(shí)鋼圓筒結(jié)構(gòu)相結(jié)合,海側(cè)護(hù)坡結(jié)構(gòu)采用局部開挖換填+擠密砂樁復(fù)合地基。 沉管隧道難點(diǎn)及挑戰(zhàn): ■ 超長 ■ 深埋 ■ 大回淤 ■ 軟基 ■ 外海施工環(huán)境 港珠澳大橋精美CAD圖 如果你的CAD圖也這么炫,我相信你總會(huì)大放異彩! 鋼結(jié)構(gòu)板單元進(jìn)料棧橋總布置圖 棧橋平面(貝雷梁)布置圖 橋梁下部結(jié)構(gòu)預(yù)制場地平面布置 承臺(tái)存放臺(tái)預(yù)制模板布置) 承臺(tái)+底節(jié)(預(yù)制模板布置) 頂節(jié)(墩身、墩帽)預(yù)制模板圖 承臺(tái)及墩身模板 承臺(tái)吊裝示意圖 鋼筒圍堰結(jié)構(gòu)及止水圖 預(yù)制承臺(tái)掛樁布置圖 承臺(tái)掛樁布置立面圖 承臺(tái)限位裝置圖 橋面板預(yù)制、存放 墩鉆孔平臺(tái)結(jié)構(gòu)布置圖 過渡墩 墩旁托架布置圖 架梁吊機(jī)結(jié)構(gòu)圖 |
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