超大沉箱底板大面积大体积混凝土浇筑技术

大连南部滨海大道工程主桥为海上三跨地锚式悬索桥,两个锚碇的基础均采用超大沉箱结构。单个沉箱尺寸为69m×44m×17m,重量约26000t,为目前国内最大的沉箱。本文主要介绍该沉箱底板大面积、大体积混凝土施工工艺和技术措施,克服冬季施工难度,有效地防止了沉箱底板混凝土危害裂缝的产生。     

超大沉箱拖航技术的研究与实施

大连南部滨海大道工程主桥为海上三跨地锚式悬索桥,两个锚碇的基础均采用超大沉箱结构。单个沉箱尺寸为69m×44m×17m,重量约26000t,目前为国内最大沉箱。超大沉箱远距离拖航,并途经被称为"我国最凶险的水道"——老铁山水道,施工难度非常大。我们通过规范公式计算、物模试验验证,以及引用船舶原理对超大沉箱的浮态和抗沉性进行了详细研究,最终确保了超大沉箱拖航施工任务的顺利实施。     

海上地锚式悬索桥锚碇超大型沉箱施工关键技术

大连星海湾大桥主桥为海上三跨地锚式悬索桥,两个锚碇的基础采用重力式超大沉箱结构,单个沉箱尺寸为72m×47m×17m(包括趾),重量约26000t,为目前国内最大的沉箱。通过优化设计、物模初验、数模校核、方案比选、实测调整等科学创新与总结完善,形成了超大沉箱全套施工关键技术成果,对今后类似工程具有借鉴意义。     

海上地锚式悬索桥锚碇超大型沉箱混凝土施工控制关键技术

大连星海湾大桥锚碇采用的超大沉箱结构尺寸为72m×47m×17m(包括趾),重量约26000t,为目前国内最大的沉箱。超大型沉箱混凝土施工中通过采用整体上合理分层分块、施工缝留置、冬季施工中对大体积混凝土采取防裂措施等方法和工艺,并总结形成了超大型沉箱混凝土施工的关键技术成果,收到了良好的社会与经济效益。     

浅谈超大沉箱拖航技术的实施

大连南部滨海大道工程主桥锚碇基础采用超大沉箱结构,单个沉箱尺寸为69m×44m×17m,重量约26000t。超大沉箱远距离拖航,途经黄渤海交界处的老铁山水道,施工难度非常大。在拖航实施中,采用"一主拖+两伴拖+两顶推"的方式,缜密选择最佳航线、精准预报拖航气象、及时调整拖航姿态,最终确保了超大沉箱拖航任务顺利完成。     

海上悬索桥锚碇特大型沉箱基础整平施工技术

沉箱式锚碇基础为海上悬索桥重要结构,区别于常规锚碇基础施工,沉箱安装前首先进行基础整平施工。以星海湾跨海大桥锚碇基础整平施工为例,阐述基础施工前的基床施工,为海中悬索桥锚碇基础选型施工提供新的思路。     

组合沉箱在海上桥梁基础中的应用

设置基础在海上桥梁工程中得到较广泛的应用,介绍了海上桥梁设置基础的3种施工方法,并结合大连南部滨海大道海湾桥锚锭基础施工,阐述了组合沉箱基础设计要点和施工流程。通过组合沉箱技术的运用,有效地解决了浅海区大型桥梁基础施工的难题。     

平潭海峡公铁两用大桥栈桥设计

平潭海峡公铁两用大桥全长约16.34km,桥址处风大、海况条件恶劣、地质复杂。为提高海上作业工效,减少船机设备使用,大桥基础采用长栈桥辅助施工平台施工方案,将海上施工转化为栈桥及平台施工。针对栈桥设计难点,制定了栈桥荷载组合及设计原则,并根据水深及地质条件进行栈桥结构设计。栈桥全长7.49km,栈桥宽8.5m;水深≤35m,栈桥均采用钢管桩基础,35m水深≤45m,栈桥基础采用"导管架+支承桩"结构。水深≤18m,栈桥跨径9m+15m,上部结构采用贝雷梁,钢管桩直径1.2m;水深18m,栈桥跨径12m+32(28)m或12m+36m,上部结构采用大桥1号桁梁,钢管桩直径1.5,2,2.4m。为解决海洋环境下栈桥的耐久性问题,提出了预留钢管桩壁腐蚀裕量和管桩外表面涂装相结合的防腐设计。     

超大沉箱底胎结构设计与实施

大连南部滨海大道工程主桥为三跨地锚式悬索桥。锚碇基础采用单个超大沉箱结构,尺寸为69m×44m×17m,为目前国内最大的沉箱。超大沉箱在船坞内预制,为了减小超大沉箱与底胎间的粘结力和真空吸力对起浮时的影响,对底胎结构进行了设计与实施,效果显著,对今后船坞内预制沉箱具有借鉴意义。     

设置裙边与桩的沉箱复合基础及承载性能研究

为研究一种底板周圈设置裙边、底板中部设置桩的新型沉箱复合基础的承载性能,尤其是裙边与桩对承载性能的影响机制,基于缩尺模型试验验证的FLAC3D接触面单元与桩结构单元数值分析方法,建立了琼州海峡跨海大桥西线实际地层中的沉箱复合基础三维数值模型,研究了裙边与桩的尺寸参数(裙边高度、桩长、桩径、桩数)和组合方式对沉箱复合基础竖向及水平向承载性能的影响。结果表明:裙边能约束箱底塑性区的开展与贯通,有效提高了沉箱的水平极限承载力,对底面尺寸125m×75m的沉箱基础,单独设置壁厚2m、高度6m的裙边后,设计荷载下裙边可分担47%的水平荷载和26%的竖向荷载;桩端落在相对较好持力层的桩可分担较多的竖向荷载,有效提高沉箱的竖向刚度、控制差异沉降,对底面尺寸125m×75m的沉箱基础,单独设置52根、直径2m、桩长72m、桩端进入4-2硬塑粉质黏土层的群桩基础后,设计荷载下群桩可分担67.8%的竖向荷载和37%的水平荷载;裙边与桩组合设置后,沉箱复合基础的竖向及水平向承载力得到进一步提高,设计荷载作用下,群桩承担64%的竖向荷载和31%的水平荷载,裙边承担14%的竖向荷载和52%的水平荷载。研究成果可为琼州海峡跨海大桥深水基础设计提供重要参考。     

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。     

逆作复合基础钢管桩与沉箱连接处握裹力分析

逆作复合桩箱基础通过桩与沉箱共同承担上部荷载,其中钢管桩采取逆作法施工,即先设置沉箱,然后将钢管桩打入沉箱的预留孔中并入土一定的深度。沉箱与钢管桩之间通过混凝土粘结在一起,二者之间的握裹效果决定结构施工的成败。利用有限元软件An-sys进行二者之间的握裹力分析,同时进行模型试验。通过理论计算与试验相结合的方式,探讨钢管桩与沉箱之间的结合特性,为类似结构设计施工提供参考。     

超大沉箱起浮试验研究

大连市南部滨海大道工程的主桥锚碇基础采用超大沉箱结构,沉箱预制场选建在中远大连旅顺造船基地的既有2#船坞内;沉箱预制完成后,经海上运输至桥址现场安装。为了保证沉箱在坞内起浮和出坞过程中的安全与稳定,对超大沉箱起浮进行了专门的物模试验研究,得出了超大沉箱起浮、出坞关键控制参数和安全边际条件,为施工实施提供了重要参考和保证。     

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.     

海中大倾角裸岩紊流急流条件下悬索桥主塔承台钢围堰的设计与施工

秀山大桥为双塔三跨钢箱梁结构悬索桥,其跨径为264m+926m+357m=1547m,官山侧主塔采用扩大基础结构,秀山侧主塔采用承台和桩基础结构,官山侧和秀山侧锚碇均采用重力锚结构。秀山侧主塔位置海床基岩裸露,倾斜角度大,无覆盖层,且水深流急,最大水深为16. 1m,最大流速可达4m/s,根据图纸要求承台采用双壁钢围堰施工,且钢围堰作为防撞消能设施永久保留,钢围堰的设计、施工难度大,国内少见,可借鉴的施工经验也较少,秀山侧主塔承台钢围堰的顺利实施为今后在类似复杂海况下桥梁基础施工提供了一定的应用价值和参考价值。     

深海裸岩紊流急流条件下运梁船的定位施工

秀山大桥位于舟山外海区域,是双塔三跨钢箱梁结构悬索桥,其跨径为264m+926m+357m=1547m,塔高169m,官山侧主塔采用圆形扩大基础,秀山侧主塔采用承台和钻孔灌注桩基础,官山侧和秀山侧锚碇均采用重力锚。桥位处基岩裸露无覆盖层、水深、流急、潮差大、波浪高,最大水深103m,实测水流速达4m/s且为紊流,因瓦窑门山岛和明礁的影响,局部具有强烈旋涡,海上作业困难。受潮流、涌浪、水深、流急与裸岩的影响,钢箱梁运梁船定位难度大,国内罕见,传统抛锚定位作业无法实施。在秀山大桥钢箱梁吊装施工中,创新的采用了运梁船动力定位+辅助钢丝绳定位技术,成功克服了裸岩、水深流急、紊流复杂海域条件下运梁船定位的施工难题,节省抛锚定位等费用800多万元,为今后在类似复杂海况下桥梁施工中运梁船的定位提供了一定的应用价值和参考价值。     

大连星海湾跨海大桥主桥总体设计

大连星海湾跨海大桥主桥为(180+460+180)m双层地锚式悬索桥,主梁为钢桁架结构形式,采用整体节点构造,上、下2层桥面板均采用正交异性钢桥面板,桥面上铺装5.5cm厚双层环氧沥青。锚碇采用空腹三角形框架混凝土重力式锚碇,设置在水深20~30m的海床上,锚碇基础采用整体大沉箱,单个沉箱重达26 000t,在船坞内预制完成后用拖轮拖运到桥位处安装在碎石基床上,碎石基床采用升浆技术进行加固。桥塔采用钢筋混凝土框架结构,设上、下2道横梁。主缆由钢丝强度等级为1 770MPa的平行钢丝索股组成,并用长达16m的刚性拉杆锚固在锚碇上,同时采用除湿系统结合传统防腐涂装体系的结构进行防腐,以提高缆索系统的耐久性。     

桥梁深水基础的发展和展望

桥梁基础是将上部结构荷载传递到地基的重要构件。桥梁深水基础主要有沉井基础、沉箱基础、桩基础、管柱基础、复合基础及特殊基础等类型。沉井和沉箱基础是应用较早的深水基础形式,沉井基础一直沿用至今,而沉箱基础则逐步被桩基础和设置基础取代。桩基础自20世纪70年代以后成为我国最主要的深水基础形式。管柱基础20世纪50年代发源于我国,20世纪80年代后被大直径钻孔桩取代。复合基础一般是沉井或沉箱与桩基或管桩复合,兼具两者优点,但施工费用较高。特殊基础一般指锁口钢管桩基础、地下连续墙基础、设置基础、钟形基础、负压筒形基础和浮式基础等,在国际上应用较多,我国在钟形基础和负压筒形基础方面还是空白。我国在设计规范及理念、基础形式、施工技术与装备、深水地基加固等方面与国外发达国家之间还有差距。随着科技与工业的进步,大直径空心钻孔桩、大型管柱群基础或小型沉井群基础、负压筒形基础、地下连续墙基础、设置基础、新型复合基础以及浮式基础将得到更大发展。     

紫阳汉江特大桥深水基础施工

紫阳汉江特大桥桥位处最大水深40m,水面宽约320m。桥梁设计、施工受水库水位影响较大,一年中水位变化17.34m;施工中采用钢管桩、钢护筒、双壁钢吊箱等设备进行深水基础的施工,为了防止桩基础施工中的坍塌、漏浆等现象而采用注浆加固措施,为水库区域深水施工积累了成功经验。     

土耳其伊兹米特海湾大桥投标方案设计

伊兹米特海湾大桥主桥投标方案采用跨度为(650+1 550+650)m的3跨悬索桥,为双向6车道高速公路桥梁.主缆矢跨比为1/8.857;加劲梁采用钢箱梁,全宽38.4 m,梁高4.0 m;桥塔采用横向带有4道斜撑及2道水平横梁的钢塔,桥塔基础采用地基加固后的圆柱形预制钢混沉箱基础,沉箱中部设置支承塔柱的2根圆立柱;锚...