平潭海峡公铁两用大桥深水区围堰施工关键技术

平潭海峡公铁两用大桥深水区非通航孔引桥为跨径80(88)m的简支钢桁梁桥,采用钻孔桩基础,承台基础采用钢吊箱围堰施工。钢吊箱围堰尺寸为32.0m×19.8m×20.4m,承台顶面以下围堰为双壁结构,壁厚1.0m,内设2层内支撑,封底混凝土厚3.5m。考虑到平潭海峡浪高、风大、流急、潮差大等影响因素,围堰完成封底、抽水后,安装抗浮牛腿,以满足围堰的整体抗浮、抗沉要求;围堰在工厂内分块加工、拼装,侧板与底板间采用螺栓连接,以实现围堰的快速安装和倒用;在围堰内设置了3层限位装置,以解决波浪力和水流力引起的围堰下放精度难以控制的问题;在围堰侧板与底龙骨间采用螺栓连接,以满足围堰的防浪、防渗要求。     

平潭海峡公铁两用大桥通航孔桥桥塔施工关键技术

平潭海峡公铁两用大桥处于典型的大风海洋环境,其FPZQ-3标段的3座通航孔桥均为双塔双索面钢桁-混凝土混合梁斜拉桥,均采用H形钢筋混凝土桥塔,塔身最高达200m。塔柱标准节段长6m,采用液压爬模施工,在爬模架体外侧采用冲孔钢板网进行全封闭防风;下横梁采用钢管支架施工、上横梁采用钢牛腿+支架施工,上、下横梁与塔柱均采用异步施工,在下横梁下方设1道空间桁架式横撑进行临时锁定;每个桥塔配备2台D1100-63V型塔吊进行整体吊装。     

平潭海峡公铁两用大桥钢梁架设关键技术

平潭海峡公铁两用大桥通航孔桥钢梁标准梁段最重1 250t,80m梁重1 360t、88m梁重1 550t。平潭海域风大、浪高、大风频繁,根据现场施工条件,结合桥跨布置及现有设备,平潭海峡公铁两用大桥钢梁采用3 600t浮吊吊装及1 100t架梁吊机整节段悬臂拼装。钢梁浮吊架设时,在钢梁落梁节点下方设置落梁垫块和橡胶垫进行缓冲减震,以确保钢梁受力安全;钢梁快速吊装时采用了由纵(横)向撑杆、无接头绳圈和特殊钢梁吊耳组成的柔性吊具,降低了吊装中的安全风险;墩旁支架设计时充分考虑了钢梁的落梁偏差及冲击荷载的影响,并对柱头、柱脚等受力关键点进行了局部加强;利用桥塔墩固定支座和纵向阻尼器连接销座进行塔梁临时纵向限位,以抵抗钢梁悬臂架设期间的最大水平反力;通过设置简易抗风牛腿及利用主桥支座自身横向承载力,以抵抗钢梁悬臂架设期间的台风影响。     

平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥钢桁梁施工关键技术

平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥为主跨336 m的双塔双索面连续钢桁梁斜拉桥,其主梁为带副桁的板桁结合钢桁梁,采用倒梯形截面。主桁采用N形桁架,桁高13.5 m,主桁中心间距15 m。钢桁梁采用整节段全焊设计,2个节间为1个标准节段。该桥钢桁梁采用全工厂化整节段全焊制造、现场整节段架设方案施工。钢桁梁采用连续匹配方式进行工厂化整节段全焊接制造,首先进行杆件制造,然后进行桁片连续卧拼及桥面板块制造,最后进行节段连续匹配总拼,节段拼装与节段间试拼同时进行。钢桁梁中跨合龙采用整体节段全断面多点合龙技术施工,将合龙段作为1个整体桁段,利用架梁吊机整体提升合龙段,在合龙对位后进行精调,实现海上大型钢桁梁中跨快速、精确合龙。     

平潭海峡公铁两用大桥施工安全风险评估

平潭海峡公铁两用大桥施工海域地质、水文、气象环境恶劣,给桥梁施工带来巨大的安全风险,为加强施工的安全管理,提升风险决策水平,综合参考大桥施工组织状况及施工海域地质、气象环境等多方要素,确定了施工过程中存在的96个典型潜在危险源,在此基础上通过专家问卷调查,采用LEC法确定了单个危险源风险值,然后分别基于作业分解结构-风险分解结构评估方法与模糊层次综合法对平潭海峡公铁两用大桥通航孔桥施工进行了风险评估。结果表明:平潭海峡公铁两用大桥施工存在较大风险,其中,海上运输、桥塔墩身施工、边墩与辅助墩施工、钢桁梁施工及斜拉索施工作业这5个施工单元被评估为风险极高,须分别采取针对性的风险控制措施。     

平潭海峡公铁两用大桥总体施工方案

平潭海峡公铁两用大桥的FPZQ-3标段全长约11.15km,包括3座通航孔桥(双塔钢桁混合梁斜拉桥)、119孔非通航孔桥(混凝土梁桥)、34孔引桥(简支钢桁结合梁桥)。针对桥位处施工条件恶劣、工程量巨大、作业时间短等特点,基础施工采用长栈桥、先平台后围堰的方案,其中栈桥全长约7.5km,通航孔桥采用打入桩、导管架及打入桩+锚桩3种钻孔平台方案,采用5000型旋转钻机施工大直径钻孔桩基础(直径为4.0m和4.5m),桥塔墩承台采用防撞吊箱围堰施工;通航孔桥桥塔均采用爬模施工,且爬模作业平台采用包围结构;通航孔桥采用浮吊及架梁吊机双悬臂法进行大节段钢桁梁施工;非通航孔桥的简支钢桁梁采用工厂整孔制造、浮吊整孔架设的施工方案;混凝土箱梁采用移动模架法施工。     

平潭海峡公铁两用大桥简支钢桁梁制造关键技术

平潭海峡公铁两用大桥深水高墩区非通航桥采用80(88)m的双层结合简支全焊钢桁梁结构,钢桁梁采用带斜副桁的华伦式桁架结构,钢桁梁各构件及节段采用焊接连接。根据现场施工条件,钢桁梁采用工厂整孔全焊制造、海上整孔吊装技术施工。在钢桁梁制造施工中,简支钢桁梁铁路下横梁顶面通过剪力钉与不锈钢复合钢板焊接,采用螺柱焊接技术,实现了3种材质钢材的有效焊接;采用主桁上弦预压技术,缩短公路小纵梁及副桁弦杆,以减少上弦公路桥面系与主桁共同作用对横梁的不利影响。     

平潭海峡公铁两用大桥Z03号墩导管架施工关键技术

平潭海峡公铁两用大桥的鼓屿门水道桥为(128+154+364+154+128)m的钢桁混合梁斜拉桥,该桥Z03号墩基础采用18根φ4.5m超大直径钻孔桩,墩位处水深45m,海床为裸露强风化花岗岩。针对墩位处复杂的水文地质条件和恶劣的海洋施工环境,Z03号墩采用导管架钻孔平台方案施工。导管架总平面尺寸为114m×70m,采用52根φ1 700mm×12mm套管,套管间设4层φ600mm×8mm钢管联结系。导管架套管顶高程为+2.96m,底口高程根据海床扫测结果设置;套管平面上分3组制造;采用浮吊将导管架整体吊装运输至墩位,初步定位后下放着床,利用角桩调平系统精确调平定位;导管架调平后在套管内插打直径1.5m的支承桩,并采用级配碎石填充导管架套管与支承桩间的缝隙,快速形成钻孔平台下部结构。     

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。     

平潭海峡公铁大桥阻尼器安装完成

正2020年7月20日,平潭海峡公铁大桥304套斜拉索摆式杠杆阻尼器安装完成(见图1),为大桥抵御强风侵袭提供了技术保障。平潭海峡公铁大桥地处世界三大风暴海域之一,风大、浪高、流急,一年中7级以上大风超过200d,因此,减振抗震措施对平潭海峡公铁大桥的安全非常必要。2019年9月,全桥24台塔梁阻尼器全部安装完毕,在台风、海啸、地震等自然灾害来临时,     

平潭海峡公铁大桥墩旁托架施工关键技术

平潭海峡公铁大桥3座通航孔桥均为钢桁混合梁斜拉桥,桥塔墩墩顶节段及辅助跨大节段钢梁均采用墩旁托架辅助安装。墩旁托架采用空间异型结构,由钢管支架和滑道梁结构组成。施工前采用MIDAS Civil有限元软件建立墩旁托架模型进行施工过程分析,结果表明墩旁托架结构满足施工要求。墩旁托架采用工厂预制组拼、现场整体吊装的方案施工,现场一次快速安装到位。在墩旁托架施工过程中,单元件制作及组拼均在工厂内进行,保证了制作精度,减少了现场工作量;托架采用大型浮吊整体吊装,在空中通过浮吊多钩配合实现其竖向及水平转体,快速将其调整至安装姿态;墩旁托架悬臂部分平联提前安装,在底部承台预埋件上焊接下放导向限位装置,提高了安装精度。     

平潭海峡公铁两用大桥钻孔桩施工顺利收官

<正>2017年11月8日,随着CX22-4号桩最后一方混凝土顺利灌注完成,平潭海峡公铁两用大桥1 895根钻孔桩全部施工完成。平潭海峡公铁两用大桥是国内首座跨海峡公铁两用大桥,全长16.45km,其中ф4.0m及以上钻孔桩达194根,并首次在大桥主墩基础中采用ф4.5m钻孔桩施工(见图1)。由于施工海域风浪环境恶劣,地质条件复杂,钻孔桩施工难度巨大。通过采用自主研制的KTY5000型动力头旋转钻机施工大直     

平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥施工技术

平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥为主跨336m的双塔双索面钢桁梁斜拉桥。桥塔采用H形钢筋混凝土结构、高152m,桥塔墩采用直径4.4m的钻孔桩基础,采用圆端哑铃形高桩承台;主梁采用带副桁的正交异性板钢桁梁结构,主桁采用N形桁式,桁高13.5m、桁宽15m。该桥基础采用长栈桥和施工平台方案施工;钻孔桩采用KTY4000型液压动力头钻机施工;承台采用双壁钢吊箱围堰施工;桥塔塔柱采用ACF-125型全封闭液压爬模施工,标准施工节段高6m,索塔锚固区采用低回缩环向预应力锚固体系、二次张拉工艺施工。边跨、辅助跨钢桁梁在工厂内组拼成整体大节段,现场采用浮吊整体吊装;墩顶钢梁节段采用浮吊分节段架设;中跨钢梁节段采用1 100t架梁吊机单悬臂架设。     

平潭海峡公铁两用大桥施工海域风速预测研究

平潭海峡公铁两用大桥施工海域气象环境复杂、地质水文条件恶劣,为给大桥建设提供准确的风速预测信息,以便合理安排该桥施工调度,针对外海预报台预报数据精度不足的问题,提出采用BP神经网络法进行施工海域风环境预测。在该桥施工区域沿线建立风环境监测系统,建立外海预报台预报数据与桥址处监测数据相互映射关系的神经网络模型,精确预报该桥不同施工区域未来7d的风速,并与实测风速对比分析。结果表明:神经网络预测风速和实测风速比较接近;与实测风速相比,神经网络预测风速的误差为10%~15%。说明神经网络预测风速的精度较高,可根据其风速预报有效指导实桥的施工组织调度。     

平潭海峡公铁两用大桥通航孔桥桥塔墩承台施工技术

平潭海峡公铁两用大桥FPZQ-3标段的3座通航孔桥均为双塔钢桁混合梁斜拉桥,桥塔墩均采用圆端哑铃形高桩承台,承台施工采用集主体防撞结构与施工围堰一体的防撞箱围堰结构(由双壁吊箱围堰、防撞梁及联结系组成),将永久结构与施工结构有效结合。防撞箱围堰采用工厂整体制造、整体吊装工艺施工,以实现围堰高精度制造与吊装;围堰下沉采用多台连续千斤顶液压数控整体下放技术,并采用数控液压多点同步下放系统及多层水平限位装置,以克服波流力大、潮位变化大等不利影响,实现围堰自动化下放施工;围堰采用分区封底、系梁区无封底工艺施工,承台混凝土分两层、三次施工,以解决围堰抗浮、抗沉难题。该桥通航孔桥6个桥塔墩承台均已施工完成,结果均满足要求。     

平潭海峡公铁大桥通航孔桥桥塔墩围堰设计

平潭海峡公铁大桥3座通航孔斜拉桥的6个桥塔墩均采用哑铃形高桩承台,元洪航道桥N04号墩承台平面尺寸为81.0 m×33.0 m,厚9.0 m,混凝土方量为18 104 m3.为节省造价,桥塔墩承台施工均利用主体防撞箱作围堰侧板,增加底板、系梁桁架、单壁隔舱、内支撑等施工结构,组成双壁钢吊箱围堰.单个围堰总长96.8 m...     

平潭海峡公铁两用大桥航道桥桥塔顺利封顶

正2018年6月20日,平潭海峡公铁两用大桥鼓屿门水道桥左幅桥塔成功封顶(见图1)。至此,全桥3座航道桥共6个桥塔全部封顶,标志着平潭海峡公铁两用大桥通航孔桥全面进入钢梁架设及挂索施工阶段。平潭海峡风大、浪高、涌激,全年6级以上大风超过300d,7级以上大风超过200d,2.5m以上大浪超过180d,现场有效作业时间短。全桥共有元洪     

平潭海峡公铁两用大桥简支钢桁梁全部架设完成

正2019年5月12日,平潭海峡公铁两用大桥最后一孔简支钢桁梁架设完成(见图1),至此,全桥34孔简支钢桁梁顺利架设完成。此次架设的钢桁梁长80 m,宽35.5 m,重达1 360t。施工过程中,克服了恶劣海况影响下大跨     

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥桥塔墩顶钢梁施工技术

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥为主跨532m的双塔钢桁混合梁斜拉桥,钢梁主桁为N形桁架,桁宽15.0m,桁高13.5m,标准节间长14.0m。桥塔墩顶钢梁共7节间,在工厂分为4个节段整体加工成两节间全焊结构,海上运输至墩位处后采用浮吊架设。采用墩旁托架辅助架设钢梁,托架在工厂制造成整体,浮运至墩位,利用大型浮吊整体安装。墩顶钢梁采用大型浮吊分节段吊装至航道桥边跨侧墩旁托架,采用连续千斤顶滑移及三向千斤顶精调就位,实现了在复杂海洋环境下斜拉桥钢梁墩顶段及施工辅助设施模块化、装配化和标准化施工。     

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥开始架设钢梁

正2018年10月25日,平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥N03号墩1 100t架梁吊机按试吊方案完成静、动载试验后,将重达970t整节段钢桁梁起吊至设计位置(见图1),与已架设的墩顶段钢梁进行高强螺栓连接及环缝焊接施工。此次悬臂架设施工