大岳高速洞庭湖大桥施工关键技术

4）吊 索 全桥共117对φ68mm、φ88mm骑跨式钢丝绳吊索
5）钢桁梁 板桁结合型加劲梁，桁高9.0m，宽35.4m，共115个梁段。
6）桥面铺装 “超高性能混凝土”桥面铺装
1.3、施工环境
1）渡汛压力大
2）桥区水域船只密集，码头林立
3）征拆难度非常大
粉煤灰池 化工厂
育才学校 吉家湖社区
锯齿形搭接面
刷壁器
技术措施：提高抗渗能力---墙底注浆防渗
预埋墙底注浆管
技术措施：提高抗渗能力---高压旋喷止水（预案） 基坑开挖后的地连墙内侧砼面
技术措施：防塌孔措施---优质泥浆护壁
技术措施：防塌孔措施---破碎岩层注浆预处理
铣槽过程中沿倾斜裂隙面滑 落的破碎石块，被铣头带出。
技术措施：防塌孔措施---破碎岩层注浆预处理
废浆池
泥浆泵
离心机
泥浆池
泥浆车
通过使用新型“复合型絮凝剂”及废水处理成套设备，对施工废浆进 行脱稳，使其固、液分离，分离的上清液达到国家一类排放标准，解 决城区排放难题，保护周边环境。
实施效果
施工质量： 成槽检测：倾斜度1/414~1/3310 超声波检测：全部为Ⅰ类槽 混凝土试件强度：全部合格 地连墙封水效果：无渗漏
层厚 (m)
纯钻机 时间(h)
平均进尺 钻头形式 (m/h)
钻压 (t)
转数 (转/分)
泥浆 比重
16.45
62
16.3
97
3
16
0.265 0.187 0.168
锥型双吸 16渣口钻头 24.5
6～8
1.251.35
11.41
49
27.9
262
5.84
67
0.233 0.106 0.087
W型平底 钻头
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术
锥形钻头与平底钻头功效对比表
桩号 钻机型号 21# KTY3000B 26# KTY3000A
地层
强风化层 底层标高：-11.0
中风化层 底层标高：-27.30
微风化层 底层标高：-30.30
强风化 层底标高 +3.74
中风化 层底标高 -24.16
微风化 层底标高 -30.0
微风化：层底标高 -40.15
3.45
34
0.101 0.08~0.1
工艺创新：旋挖+回旋组合钻孔新工艺
实施效果 采用旋挖钻机与回旋钻机相结合的钻孔新工 艺与全程采用回旋钻机钻进的常规工艺比较，每 根桩节约工期5 天左右。
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术 常规平底单吸渣口钻头
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术 钻头改进研究
桩基施工质量： 钻芯取样结果：芯样完整，桩底零沉淀 混凝土强度：全部合格
2.2、索塔塔柱施工
索塔塔柱施工
多卡爬模系统
全封闭施工
Leabharlann Baidu
索塔塔柱施工
2.3、索塔横梁施工
17m 10m 7m
索塔下横梁施工
拱形桁架 特 点：高拱变截面横梁 困 难：支架设计、施工、预压，砼质量控制
19m 12m 7m
工艺创新：旋挖+回旋组合钻孔新工艺
应用实例：25#桩基
主墩25#桩基钻孔效率表
桩号
钻机 型号
旋挖开孔方式
地质层
层厚 (m)
纯钻进 平均进 时间 尺效率 (h) (m/h)
常规工 艺进尺
效率 (m/h)
回旋钻 施工周期
纯钻 进天 数
D3.0m钻头旋挖至+6.8
强风化：层底标高 -1.35
8.7
13
0.669 0.2~0.3
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术 钻孔记录
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术
钻机 型号
KTY3000B
旋挖开孔方式
D3.0m钻头旋挖至 +6.25
D1.8m钻头旋挖至 -10.8
（总深度37m）
主墩21#桩钻孔效率表
地质层
强风化：层底标高 +13.4 中风化：层底标高 +3.45
（旋挖D1.8m钻头） 中风化：层底标高 -3.05
主要问题：工期紧、易斜孔、易塌孔
设备投入：8台回旋钻机、一台旋挖钻机
常规钻孔施工工艺
刮刀钻开孔
牙轮钻破岩
工艺创新：旋挖+回旋组合钻孔新工艺 旋挖机开孔
回旋钻机接力
工艺创新：旋挖+回旋组合钻孔新工艺 应用实例：25#桩基
D3.0m截齿捞砂斗
D2.5m截齿捞砂斗
D1.8m截齿捞砂斗
D1.0m筒钻
墙体应力监控 墙体位移监控 墙外环境监控
技术措施：安全措施---施工监控 计算分析
技术措施：安全措施---施工监控 地连墙内埋设应变计
技术措施：安全措施---施工监控 现场监控量测
技术措施：安全措施---临边全防护施工
技术措施：安全措施---分区对称开挖
技术措施：安全措施---及时完成内衬施工
实施效果
施工工期：
仅用47天完成高达19m的拱形横梁施工，相比同等规模索 塔横梁节省工期约40天（含20天预压）。
经济效益：
减少施工成本约180万元。
2.4、锚碇地连墙施工
葫芦形地连墙结构 墙深26~35m，墙厚1.2m 33个一期槽，34个二期槽 入中风化3m
地连墙施工区域
设置横梁顶板后浇段
下横梁设置了2道后浇段
上横梁设置了1道后浇段
横梁施工监控
委托长沙理工大学对支架和横梁的应力、变形进行全程监测
实施效果
施工监控结果：
实测杆件应变均未超过理论计算值； 实测支架变形值均未超过理论计算值； 实测第一次横梁砼应力均小于1MPa。
施工质量：
横梁砼强度、外观均满足规范要求； 横梁与塔柱结合良好。
技术措施：提高嵌岩施工效率---凿铣结合 “纯铣法”和“凿铣法”结合
技术措施：提高嵌岩施工效率---更换铣轮
锥 齿
技术措施：提高成槽垂直度---实时纠偏 纠偏板
技术措施：提高成槽垂直度---楔形接头板导向
楔形接头板
楔形接头板
技术措施：提高成槽垂直度---超声波检测孔壁
技术措施：提高抗渗能力---采用“铣接法”施工
技术措施：深基坑出渣---门式起重系统出渣 常规履带吊出渣方法
技术措施：深基坑出渣---门式起重系统出渣 门式起重系统出渣方法
技术措施：深基坑出渣---门式起重系统出渣 渣斗上料
技术措施：深基坑出渣---门式起重系统出渣 渣斗提升，车辆就位
技术措施：深基坑出渣---门式起重系统出渣 自动卸料
5 分次浇筑横梁预应力张拉效应分析 第一次砼浇筑后不宜张拉预 应力
横梁支架预压试验
试验结果： 实测应变与理论计算吻合良好； 卸载后残余应变小于4%； 焊缝未见开裂，杆件未出现屈曲变形。
拱形桁架整体加工
上横梁牛腿整体加工、预拼
下横梁拱形桁架分块吊安
横梁腹板和隔板钢筋分块预制
横梁腹板和隔板钢筋分块吊安
（19.2m）
25#
桩长: 54m
WIRTH 3000
D1.8m钻头旋挖至-24.2 （31m）
D1.0m钻头旋挖至-25.2 （1m）
中风化：层底标高 -28.55
27.2
116
2013.12.24 0.234 0.1~0.15 --2014.1.2 6.8
（9天）
D2.5m钻头旋挖至-14.5
（21.3m）
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术 锥形双吸渣口牙轮钻头
双吸渣口
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术
技术原理： 通过改进钻头锥角，在破岩时刀齿对岩体形成剪切力，使岩面形成体
积破碎，提高钻进效率。 双吸渣口缩短体积破碎的岩渣在孔底滞留的时间，减少岩渣二次破碎
几率，达到将体积破碎的岩渣及时排出孔外，提高钻进效率的目的。
28
7～8
1.251.35
在中风化与微风化钻孔功效提高50%以上
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术
创新实施效果 通过运用新技术、新工艺等多项措施，单根桩成 孔周期为15~20天，最快的9天成孔。 目前已申报实用新型专利6项，发明专利1项。
桩基施工质量： 成孔检测：倾斜度1/206~1/597 超声波检测：全部为Ⅰ类桩
索塔上横梁施工
空中牛腿
横梁支架结构形式选择
承重梁+满堂支架结构 内劲性骨架悬吊结构 拱形梁支撑结构
整体式拱形大桁架结构
施工阶段分析计算
序号
项目
结果
1 横梁支架结构计算
满足规范要求
2 横梁混凝土应力计算
第一主应力0.35MPa
3 横梁分次浇筑影响性评估
第一主应力提高0.08MPa
4 第二次横梁砼浇筑对支架结构的影 支架最大应力提高12.8MPa 响效应分析
实施效果 施工进度：
Ⅰ期槽平均铣槽时间：60小时； Ⅱ期槽平均铣槽时间：48小时； 地连墙施工总工期：5个半月。
2.5、锚碇基坑开挖
面临的主要问题：安全、环保、文明施工
技术措施：安全措施---施工监控
委托湖南省交通科研院对锚碇基坑开挖过程实施全程监控， 监测内容包括三类共八个大项。
地连墙监控
长 江
岳 阳 君 山
岳阳洞庭湖大桥
瑞 丽
杭瑞高速
贵
昆
阳
明
临岳高速
杭
吉
岳 阳
九 江
黄州 山
首
1.2、设计概况
主桥桥型布置图
桥型布置： 主桥悬索桥：（1480+453.6）m双塔双跨钢桁梁悬索桥 岳阳侧主桥副孔：3x60m悬浇连续刚构 君山侧主桥副孔：（34.58+4×60.5）m悬浇连续梁
桥梁全长：2390.18m。
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术 应用实例：21#桩基
D3.0m截齿捞砂斗
D1.8m截齿捞砂斗
锥形底面牙轮钻头
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术 出渣情况
技术创新：锥底双吸渣口牙轮钻头新技术
20#平底钻头渣样
21#锥底钻头渣样
粒径3-8mm占70% 其余粒径占30%
粒径8-12mm占40% 粒径4-8mm占50% 其余粒径占10%
大岳高速公路洞庭湖大桥
施工关键技术
汇报人：石 柱 湖南路桥建设集团有限责任公司
2016年10月10日
目录
一、工程概况 二、施工关键技术 三、施工技术成果
一、工 程 概 况
1.1、项目背景
临岳高速是杭瑞国家高速公路环洞庭湖的关键路段，岳阳 洞庭湖大桥位于洞庭湖入长江口，是临岳高速的控制性工程。
东风渔场
油库
4）施工环境复杂
1.4、施工重点、难点
施工重点、难点： 大直径桩基施工 锚碇地下连续墙施工 锚碇深基坑开挖施工 索塔拱形横梁施工 大体积混凝土施工 型钢锚固体系施工 大跨度悬索桥上构安装施工
二、施工关键技术
2.1、大直径桩基施工
地质情况 泥质板岩夹砂质板岩，岩体破碎，裂隙倾角达70°- 90°
1）索 塔
群桩基础：40xD3.0m 嵌岩桩 哑铃型承台厚：8m 岳阳岸索塔高：203.088m 君山岸索塔高：206.088m 单侧塔柱及基础： 6.2万m3
2）锚 碇
葫芦形地连墙基础 框架式锚体 型钢锚固系统
3）主 缆 175根通长索股，君山侧边跨增设6根背索。
成槽施工前采用分级分段循环注浆工艺固化破碎岩层。
技术措施：防塌孔措施---Y形 槽设置塑性桩支护
技术措施：环保措施---完善的泥浆处理系统 全封闭管道泥浆循环系统
技术措施：环保措施---完善的泥浆处理系统 三级泥浆净化系统
集中造浆，循环利用，三级净化排渣。
技术措施：环保措施---桥梁施工废水混凝沉降处理技术
10
7.4
3.9 2014.2.19 19.5 0.200
3.6 2014.2.20 20
0.180
0
2014.2.21
0
2.9 2014.2.22 18.5 0.157
1.85 2014.2.23 11.5 0.161
1.85 2014.2.23 12
0.154
0.95 2014.2.24
6
0.158
层厚 (m)
0
钻孔日期
纯钻 进时 间 （h）
平均进 尺效率 （m/h）
2.8 2014.2.14 12
0.233
成孔 周期 (天)
纯钻进天 数
6.5 2014.2.15 23
0.283
5.7 2014.2.16 21
0.271
2 2014.2.17 11
0.182
4.3 2014.2.18 23
0.187
（旋挖D1.8m钻头） 中风化：层底标高 -8.75
（旋挖D1.8m钻头） 中风化：层底标高 -10.75
（旋挖D1.8m钻头） 中风化：层底标高 -15.05 中风化：层底标高 -18.95 中风化：层底标高 -22.55 中风化：层底标高 -22.55 中风化：层底标高 -25.45 中风化：层底标高 -27.3 微风化：层底标高 -29.15 微风化：层底标高 -30.1
施工场地狭窄 周边环境复杂 地下水位高
地质情况
砂质板岩，岩质坚硬； 岩石裂隙发育，倾角达70°~80°； 存在多条压碎带，岩体破碎。
面临的主要问题
嵌岩施工效率 1/400成槽垂直度 地连墙防渗 塌孔、埋钻 环保及文明施工
主要施工技术措施
技术措施：提高嵌岩施工效率—设备保障 先进的铣槽设备