跨海桥梁深水设置基础建造技术进展

设置基础是能够较好适应恶劣海洋环境并成为大跨度跨海桥梁首选的一种基础形式,但在国内的应用和研究还很少。通过对国内外主要跨海桥梁的深水设置基础建造技术的现状进行分析,探讨了我国跨海桥梁深水设置基础技术发展需要在设计理论、大型施工装备、施工技术方面进行深入研究掌握的关键技术,以期对我国日后跨海桥梁在深海、厚软土、强震、强风浪、急流等复杂恶劣环境下桥梁基础的设计和施工有所借鉴。     

三峡库区桥梁深水基础施工技术

桥梁深水基础施工是大型桥梁建造中通常会遇到的研究课题,由于施工环境、结构形式、可利用的设备资源等因素的不同,施工方案和工艺都会有较大差异。该文以万州长江三桥南塔基础为例,介绍了三峡库区复杂地形、水文条件下的特大型桥梁深水基础施工技术,着重阐述了特大型异形刃脚钢围堰在高水位条件下的施工方法。     

东海大桥主通航孔主墩基础施工

对国内目前正在建造的首座跨海大桥主通航孔段主墩基础施工进行了介绍和讨论,在100年设计基准期的前提下,在恶劣天气外海海况的施工条件下,进行大跨度桥梁深水基础施工的实践还很缺乏,此项工作就显得十分重要和有意义,这将对我国21世纪大跨度跨海桥梁的建造提供宝贵经验.     

桥梁深水主墩基础的现状与发展趋势探讨

深水流急和软弱江(海)床上的桥梁基础(特别是主墩基础)结构形式对工程的风险大小、工期和施工成本影响很大。近年来,随着国家经济实力的增长,在宽阔水域、外海深水环境下修建的桥梁日益增多。该文通过对国内外在深水和软弱江(海)床上大型桥梁主墩基础施工现状的介绍,对桥梁主墩基础形式的应用情况进行了分类和总结,对我国今后桥梁深水基础形式的发展趋势进行了分析和探讨。     

桥梁深水基础的新动向

论述了国内桥梁深水基础形式的发展和现状，介绍了近年来国外一些大形桥梁采用的深水基础形式--设置基础及其施工方法，并根据我国目前的状况对我国今后桥梁深水基础的发展方向提出笔的看法。     

跨海大桥的一体化施工--东海大桥海上非通航孔一体化施工的构想及实践

对国内目前正在建造的首座跨海大桥非通航孔段一体化施工进行了介绍和讨论.在100年设计基准期的前提下,在外海恶劣气候的施工条件下,采用跨海桥梁一体化施工对于降低海上施工作业风险,显得十分重要和有意义,由此对我国21世纪大规模兴起的跨海桥梁建设将提供宝贵经验.     

复杂环境条件下水中墩基础施工技术

为解决京福客专古田溪特大桥深水裸岩复杂环境条件下水中墩施工技术难题,采用水上简易浮式龙门吊、高低刃脚固脚钢围堰、复杂地形网格钎探法精确测量等施工技术,避免了大型施工设备投入与水下爆破作业,有效保护了生态环境,圆满完成了施工任务,并形成了成套复杂环境条件下深水基础施工技术,拓展了桥梁基础施工技术新领域,推动了桥梁建造技术的创新。     

海上桥梁深水长大直径桩定位与控制技术

结合福建平潭海峡大桥施工现场广阔的海域、深水及气候环境等条件,研究了海上深水长大直径桩基、承台的定位与控制技术。在对现有测量技术与控制网特点分析的基础上,提出了更为适应复杂环境条件下桥梁基础施工的定位控制技术与方法。该研究成果解决了复杂环境条件下平潭大桥桩基础的施工定位问题,对相关工程具有重要的借鉴价值。     

跨海桥梁非通航孔桥设计方案与造价控制

为了合理确定跨海桥梁非通航孔桥的跨径及其结构形式,以宁波舟山港主通道工程岑港至双合段的跨海桥梁为背景,从工程建设条件、施工方案、施工组织、技术经济性等因素对60 m,70 m预应力混凝土箱梁、85 m组合梁和110 m钢箱梁方案的上下部结构进行比较分析,结果认为在水深满足起重船吊装的条件下,上部结构采用分幅整孔预制、整孔吊装的70 m预应力混凝土箱梁,基础采用钢管桩、现浇混凝土整体承台、预制墩身比较符合工程实际情况,同时也是最经济的工程方案。     

佩列沙茨跨海大桥超百米钢管桩基础打设施工关键技术

现代大型桥梁几乎全部采用钻孔灌注桩基础,其成本较低,工艺成熟。但是,由于钻孔灌注桩的隐蔽工程特点,桩底沉渣、成桩质量、桩身强度等难以有效控制。近年来,钢桩基础逐渐得到应用,并在深水、跨海桥梁工程中开始尝试应用。以克罗地亚佩列沙茨跨海大桥基础工程为例,重点介绍钢管桩基础打设关键技术,为今后类似水文地质条件下采取超长钢管桩打桩施工技术的工程提供参考和借鉴。     

桩基逆作法在桥梁深水基础中的应用

基于琼州海峡跨海通道工程研究中提出的沉箱与钢管桩逆作法复合基础型式,对桩基逆作法在桥梁深水基础中的应用进行了初步介绍.论述了该方法的简化设计分析理论、适用范围、施工可行性以及预期效果等内容.简化计箅表明桩基逆作法在水深较深、软弱土层厚、土层渗透性较好、表层土强度相对较高的桥梁基础中具有较好的适用性.该方法考虑了桩土共同作用,并使部分沉降发生在施工阶段,具有工后沉降可控、造价低等优点.     

深水复杂地质条件下基础钢围堰施工技术研究

在深水桥梁施工过程中,基础施工是非常重要的一个环节。为了克服深水施工对桥墩产生的影响,可以使用钢围堰进行基础施工。文章以实际工程为例,对钢围堰安装施工在深水复杂地质条件下的施工技术进行了分析,顺利完成了钢围堰施工,取得了良好的施工效果,达到了预期要求。     

九江长江公路大桥双壁整体式钢吊箱设计

随着跨江、跨河、跨海湾特大型桥梁建设的快速发展,桥梁深水基础越来越平常化,而作为深水施工临时止水结构的钢吊箱对深水基础施工起着至关重要的作用.文中对九江长江公路大桥北主塔22#主墩承台钢吊箱设计与施工关键技术进行了研究.     

封底层混凝土对深水群桩抗震性能的影响

随着桥梁建设理论的不断完善和施工工艺的日渐成熟,大跨径特殊结构桥梁逐步成为跨海跨江主体结构的首选。鉴于复杂的深水地质环境及上部结构力学性能的要求,群桩基础被广泛的应用于大跨径深水桥梁基础结构设计当中。为满足深水群桩基础的抗震设计需求,本文建立刚度承台模型及弹塑性桩身模型,研究封底层混凝土对桥梁结构抗震性能的影响。研究结果表明:封底层混凝土将增加群桩基础的整体刚度,提高了桥梁抗震性能的安全储备。     

近30年桥梁基础冲刷研究进展及关键问题

近年来，基础冲刷导致的桥梁灾害频发，冲刷已成为威胁涉水桥梁安全的重要原因。基于前人已有的成果，对近30年来桥梁基础冲刷领域的相关研究进行了系统分析。首先采用信息量化分析技术给出了近30年桥梁基础冲刷研究的创新研究成果参数，呈现了冲刷研究领域的知识结构体系，探索了其研究热点。研究结果表明：①桥梁基础冲刷研究论文数量呈现上升趋势，特别是最近几年论文数量增速加快，研究热度提高，其中一些主要文献表现出很高的被引用频率，受到研究人员的重点关注；②研究成果主要集中于桥梁基础冲刷机理、冲刷深度预测、现场监测方法和冲刷防护措施等方面；③研究的新兴热点涉及复杂桥梁基础周围的三维流场特性分析、基于不同算法和随时间演变的冲刷深度预测。此外，对跨海桥梁基础冲刷研究的进展进行了分析，总结了不同条件（水力特性、沉积物条件、基础结构形式及空间布置方式等）对跨海桥梁冲刷的影响；阐述了现有冲刷深度分析方法应用于跨海桥梁冲刷深度预测时存在的问题；对比分析了几种冲刷监测方法的优点、不足及精度影响因素；指出跨海桥梁基础冲刷需要加强对复杂海域环境下桩基冲刷机理、冲刷深度预测及冲刷安全监测评估方法的研究。最后提出：桩-土-潮流相互耦合作用的局部冲刷机理研究、排除水流及悬浮泥干扰的实时监测设备研发、考虑围垦等人类活动对跨海桥梁基础冲刷影响及包括冲刷在内的多灾害分析将是今后研究发展的趋势。     

佩列沙茨跨海大桥主墩承台套箱围护结构创新设计研究

在大江大河之上以及海面上进行桥梁工程建设时,桥梁深水区墩身承台通常设计为高桩承台形式,承台施工需要借助于套箱围护结构将水中环境变为干环境作业。由于桥梁建设条件、水资源环境保护要求、施工标准化和装配化程度等原因,承台套箱围护结构的设计往往是桥梁施工中研究的重难点之一。主要依托克罗地亚佩列沙茨跨海大桥,介绍深水区超大规模高桩承台套箱围护结构创新设计研究情况,以便为水中桥梁施工提供有效借鉴。     

跨海桥梁基础冰荷载计算探讨

总结了海冰与桥梁基础的作用形式,分析了几种冰荷载计算公式的适用性,提出了跨海桥梁基础冰荷载计算需要考虑的因素,最后结合某跨海桥梁基础给出了冰荷载计算算例。     

长大桥梁关键技术综述

随着经济的腾飞,中国兴建了大量的桥梁工程,其中苏通大桥、卢浦大桥,石板坡大桥等保持斜拉桥、拱桥和梁桥的世界跨径记录.2008年又建成通车了世界上最长的跨海大桥--杭州湾大桥.随着桥梁技术的迅速发展,一些跨海桥梁工程已提到议事日程,如港珠澳跨海工程、琼州海峡跨海工程等.修建跨海桥梁工程将面临着十分严峻的挑战:台风、巨浪、强震、船撞、深水基础和结构体系等.同时,桥梁工程全寿命设计、安全风险评估等新型设计理念需要在跨海桥梁工程设计中进行综合考虑.面对未来跨海桥梁工程建设的技术挑战,中交公路规划设计院有限公司桥梁技术研究中心开展了相关的研究.本文将综述大跨桥梁的关键技术问题,同时介绍桥梁技术研究中心正在开展的一些研究工作.     

钢板桩围堰施工技术

我国深水基础的应用始于20世纪50年代,从基础尺寸、使用材料、结构形式等方面叙述深水基础发展和应用主要经历的3个阶段,即管柱基础、沉井基础和钻孔灌注桩基础、复合基础和特殊基础。钢板桩围堰是目前极具优势的深水基础围堰施工技术,在客运专线和高速铁路桥梁建设中有广泛应用。其设计计算方法大多基于简化计算和工程经验;围堰施工技术的关键在于空间定位、超深钢板桩快速插打及止水等方面;通过对围堰施工过程的实时监控,可以检验施工效果和设计的合理性、及时掌握围堰的受力和变形情况,对施工中出现的异常情况采取措施。     

设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础承载性能研究

为提高深水、厚覆盖层、强风、巨浪等复杂环境条件下跨海特大型桥梁深水基础的承载能力，针对琼州海峡跨海大桥主通航孔2×1 500 m三塔斜拉桥的中塔基础，提出了设置裙筒与半刚性连接桩的新型沉箱复合基础的设计方案及施工工艺。该新型沉箱复合基础由底部周圈带有裙筒的沉箱、打入地基中的钢管桩与后注浆垫层组成，其能够降低沉箱复合基础对水下垫层平整度和裙筒入土深度的要求，提高施工效率和质量。为进一步研究其承载性能，通过数值模拟和模型试验分别开展了沉箱基础、设置半刚性连接桩的沉箱复合基础、设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础等3种基础方案在竖向荷载、竖向与水平向组合荷载作用下的受力性能研究。研究结果表明：设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础具有优越的竖向和水平向承载能力，其在竖向荷载作用下，通过后注浆形成的碎石混凝土垫层强度较高且处于裙筒侧向约束状态，可将上部竖向荷载传递至裙筒、群桩基础和桩间土，并通过裙筒和群桩基础传至到地基深部，从而有效提高了软弱厚覆盖层地基中沉箱基础的竖向承载力并可减小基础沉降；在竖向和水平向荷载的组合作用下，裙筒能够充分调动筒内外浅层土体的水平抗力，半刚性连接桩则驱动塑性区向深处延伸，从而有效提高了基础的水平向承载能力并减小水平位移。研究成果可为琼州海峡等跨海通道的特大型桥梁深水基础建设提供重要参考。