材料工程案例分析课程PPT课件
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润扬大桥全长7371m，其中：南汊主桥采用主跨1490m悬索桥，北汊主桥采 用主跨406m斜拉桥，引桥和高架桥均采用预应力砼连续箱梁桥。
9
第二章 润扬大桥关键技术
❖北锚碇基础关键技术研究 ❖南锚碇基础关键技术研究 ❖结构混凝土耐久性研究及寿命评估研究 ❖钢桥面铺装研究研究 ❖其他关键技术研究
10
2.1 北锚碇基础关键技术研究
8
2.桥位和桥型 润扬长江公路大桥桥位位于长江镇扬河段世业洲汊道尾端，镇扬汽渡上游约
2.2km处。桥位北端位于扬州市邗江区境内的运西园林场西侧，经世业洲下新滩， 南端位于镇江市润洲区龙门口附近。桥址江段被世业洲分隔成南北两汊，其中南 汊为长江的主流，主要通行海轮和江轮船队, 北汊为支流。世业洲长约13km, 呈 东西走向，平面呈菱形。由于桥位处南北两汊斜角40度，世业洲上两汊之间设 R=1500m的平曲线。
(4) 信息化施工与 主动控制技术
建立了包括地连墙和内支撑结 构变形及应力、坑内外水位、 水土压力、地基沉降、长江大 堤变形等14 项监测内容,
1872 个测点的监测系统。
北锚碇基础关键技术研究
13
研究采用多种有限元分析方法( 二维和三维弹塑性、空间非线性弹性以及考虑坑 周土体流变性状的平面粘弹性有限元等) 对北锚碇基坑开挖施工全过程进行仿真 分析, 并建立有限元计算模型, 以研究基坑及其支护结构体系在开挖施工过程中的 受力变形情况和安全稳定性, 并采用土工离心机模型试验进行了对比验证。
4. Description of the business
2
3
4
目录
一、润扬大桥简介 二、润扬大桥关键技术
三、主桥结构及技术特点 四、结语
5
第一章 润扬大桥长江公路大桥(以下简称润扬大桥)是江苏省“四纵四横四联”公路主骨 架和跨长江公路通道规划的重要组成部分，北联同江至三亚、北京至上海国 道主干线（沂淮江高速公路），南接上海至成都国道主干线（沪宁高速公 路）。建设润扬大桥对于京沪、沪蓉两条国道主干线的联接畅通，完善我国 和我省公路网总体布局，缓解过江交通难的矛盾，更好地发挥长江黄金水道 的作用，加强镇江与扬州两市联系，扩大内需，拉动经济增长，实现江苏省 乃至长江三角洲区域的经济共同繁荣都具有十分重要的意义。 润扬大桥北自扬州南绕城公路起，跨经长江世业洲，南迄于312国道，北联 同江至三亚国道主干线，南接上海至成都国道主干线。工程全长35.66公里， 由北接线、北汊斜拉桥、世业洲高架桥、南汊悬索桥、南接线和南接线延伸 段6个部分组成 。其中南汊主桥为主跨长1490m的单孔双铰钢箱梁悬索桥， 目前位居 “中国第一、世界第三”。北汊主桥采用（176+406+176）m的 三跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥。从扬州南绕城公路至镇江312国道采用双向 六车道高速公路标准，设计车速100公里/小时；南接线延伸段采用双向四车 道高速公路标准，设计车速120公里/小时。工程概算总投资约57. 8亿元，建 设工期5年，于2000年10月开工，2005年5月1日提前建成通车。
材料工程案例分析
——润扬大桥
1
小组成员
导师：
6. Description of the business
2. Description of the business
3. Description of the business
5. Description of the business
Title in here
6
7
❖设计简介
1.主要设计标准 （1）桥梁等级：六车道高速公路特大桥 （2） 车辆荷载等级：汽车-超20级、挂车-120 （3） 设计车速：100km/h （4） 桥面净宽：32.5m（不含锚索区和检修道） （5） 通航净空： 南汊 净高：海轮50m、 江轮24m 净宽：海轮390m、江轮700m 北汊 净高：18m 净宽：210m （6） 设计洪水频率：1/300 （7） 设计基本风速：29.1m/sec （8） 船舶撞击荷载： 南汊北塔 横桥向32.7MN，顺桥向16.3MN 北汊南塔 横桥向19.1MN，顺桥向9.55MN （9） 设计基准期：100年 （10）地震设计烈度：VII度 （11）设计通航水位：最高：7.34m 最低：-0.43m
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北汊悬索桥北锚碇基础采用平面为69 m×50 m的矩 形地下连续墙支护结构 , 墙厚仅1.2 m,深约56 m, 基底置于基岩上, 采用明挖法施工, 基坑深度48 m, 工程规模国内最大, 世界罕见; 基坑内设11 道钢筋混 凝土支撑梁与地下连续墙共同形成基坑的永久围护 结构, 结构受力复杂; 北锚碇位于江中小岛世业洲上, 距长江大堤仅70 m, 场区上部覆盖较厚的软土层, 下 部基岩破碎, 风化程度不一, 地下水与长江有密切水 力联系, 水位高, 水量丰富。由于工程规模巨大, 所处 场地工程地质及水文地质条件复杂, 国内外缺乏工程 实绩, 现行设计、施工无先例可循, 面临众多需解决 的关键技术问题, 如基坑及支护的安全与稳定问题, 基坑防渗与止水施工中岩体裂隙渗流控制问题以及 地连墙槽段成槽困难、槽段接头施工难度大和大吨 位钢筋笼吊装等一系列施工难题。
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在深基坑工程中首次采用了 “坑外隔水帷幕、坑幕之间 降水”的方案
(2) 防渗、降水设计 与渗流控制
工程实践表明, 有限元方法 比传统地基梁方法计算深大 基坑更接近实际。
(1)设计计算模型 和方法方面
(3) 施工技术 成功实施了嵌岩地连墙成槽、 与工艺
槽段接头防渗与防混凝土绕 流、百吨重型钢筋笼吊装与 安放、自密实大落差混凝土 浇注、超大仓面有侧限混凝 土浇注等新技术和新工艺。
14
2.2 南锚碇基础关键技术研究
南锚碇基础采用长70.5 m, 宽52.5 m, 深29 m的矩 形嵌岩基础, 基础施工采用排桩冻结工法, 以排桩及 内支撑作为支护结构体系承担水土压力, 以含水地层 人工冻结形成安全可靠的封水冻结帷幕承担防渗作 用。该工法在特大型深基础施工中属首次采用, 缺乏 设计、施工可供借鉴的经验, 需要对排桩- 冻土壁基 坑支护结构体系的设计理论与方法进行深入的探讨, 需要准确把握冻土的力学性质、冻胀力的发展规律, 需要对排桩- 冻土帷幕支护体系在开挖过程中的工 作状态和安全性进行细致的研究, 还要对排桩冻结法 施工相关工艺问题进行研究。
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第二章 润扬大桥关键技术
❖北锚碇基础关键技术研究 ❖南锚碇基础关键技术研究 ❖结构混凝土耐久性研究及寿命评估研究 ❖钢桥面铺装研究研究 ❖其他关键技术研究
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2.1 北锚碇基础关键技术研究
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2.桥位和桥型 润扬长江公路大桥桥位位于长江镇扬河段世业洲汊道尾端，镇扬汽渡上游约
2.2km处。桥位北端位于扬州市邗江区境内的运西园林场西侧，经世业洲下新滩， 南端位于镇江市润洲区龙门口附近。桥址江段被世业洲分隔成南北两汊，其中南 汊为长江的主流，主要通行海轮和江轮船队, 北汊为支流。世业洲长约13km, 呈 东西走向，平面呈菱形。由于桥位处南北两汊斜角40度，世业洲上两汊之间设 R=1500m的平曲线。
(4) 信息化施工与 主动控制技术
建立了包括地连墙和内支撑结 构变形及应力、坑内外水位、 水土压力、地基沉降、长江大 堤变形等14 项监测内容,
1872 个测点的监测系统。
北锚碇基础关键技术研究
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研究采用多种有限元分析方法( 二维和三维弹塑性、空间非线性弹性以及考虑坑 周土体流变性状的平面粘弹性有限元等) 对北锚碇基坑开挖施工全过程进行仿真 分析, 并建立有限元计算模型, 以研究基坑及其支护结构体系在开挖施工过程中的 受力变形情况和安全稳定性, 并采用土工离心机模型试验进行了对比验证。
4. Description of the business
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目录
一、润扬大桥简介 二、润扬大桥关键技术
三、主桥结构及技术特点 四、结语
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第一章 润扬大桥长江公路大桥(以下简称润扬大桥)是江苏省“四纵四横四联”公路主骨 架和跨长江公路通道规划的重要组成部分，北联同江至三亚、北京至上海国 道主干线（沂淮江高速公路），南接上海至成都国道主干线（沪宁高速公 路）。建设润扬大桥对于京沪、沪蓉两条国道主干线的联接畅通，完善我国 和我省公路网总体布局，缓解过江交通难的矛盾，更好地发挥长江黄金水道 的作用，加强镇江与扬州两市联系，扩大内需，拉动经济增长，实现江苏省 乃至长江三角洲区域的经济共同繁荣都具有十分重要的意义。 润扬大桥北自扬州南绕城公路起，跨经长江世业洲，南迄于312国道，北联 同江至三亚国道主干线，南接上海至成都国道主干线。工程全长35.66公里， 由北接线、北汊斜拉桥、世业洲高架桥、南汊悬索桥、南接线和南接线延伸 段6个部分组成 。其中南汊主桥为主跨长1490m的单孔双铰钢箱梁悬索桥， 目前位居 “中国第一、世界第三”。北汊主桥采用（176+406+176）m的 三跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥。从扬州南绕城公路至镇江312国道采用双向 六车道高速公路标准，设计车速100公里/小时；南接线延伸段采用双向四车 道高速公路标准，设计车速120公里/小时。工程概算总投资约57. 8亿元，建 设工期5年，于2000年10月开工，2005年5月1日提前建成通车。
材料工程案例分析
——润扬大桥
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小组成员
导师：
6. Description of the business
2. Description of the business
3. Description of the business
5. Description of the business
Title in here
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❖设计简介
1.主要设计标准 （1）桥梁等级：六车道高速公路特大桥 （2） 车辆荷载等级：汽车-超20级、挂车-120 （3） 设计车速：100km/h （4） 桥面净宽：32.5m（不含锚索区和检修道） （5） 通航净空： 南汊 净高：海轮50m、 江轮24m 净宽：海轮390m、江轮700m 北汊 净高：18m 净宽：210m （6） 设计洪水频率：1/300 （7） 设计基本风速：29.1m/sec （8） 船舶撞击荷载： 南汊北塔 横桥向32.7MN，顺桥向16.3MN 北汊南塔 横桥向19.1MN，顺桥向9.55MN （9） 设计基准期：100年 （10）地震设计烈度：VII度 （11）设计通航水位：最高：7.34m 最低：-0.43m
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北汊悬索桥北锚碇基础采用平面为69 m×50 m的矩 形地下连续墙支护结构 , 墙厚仅1.2 m,深约56 m, 基底置于基岩上, 采用明挖法施工, 基坑深度48 m, 工程规模国内最大, 世界罕见; 基坑内设11 道钢筋混 凝土支撑梁与地下连续墙共同形成基坑的永久围护 结构, 结构受力复杂; 北锚碇位于江中小岛世业洲上, 距长江大堤仅70 m, 场区上部覆盖较厚的软土层, 下 部基岩破碎, 风化程度不一, 地下水与长江有密切水 力联系, 水位高, 水量丰富。由于工程规模巨大, 所处 场地工程地质及水文地质条件复杂, 国内外缺乏工程 实绩, 现行设计、施工无先例可循, 面临众多需解决 的关键技术问题, 如基坑及支护的安全与稳定问题, 基坑防渗与止水施工中岩体裂隙渗流控制问题以及 地连墙槽段成槽困难、槽段接头施工难度大和大吨 位钢筋笼吊装等一系列施工难题。
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在深基坑工程中首次采用了 “坑外隔水帷幕、坑幕之间 降水”的方案
(2) 防渗、降水设计 与渗流控制
工程实践表明, 有限元方法 比传统地基梁方法计算深大 基坑更接近实际。
(1)设计计算模型 和方法方面
(3) 施工技术 成功实施了嵌岩地连墙成槽、 与工艺
槽段接头防渗与防混凝土绕 流、百吨重型钢筋笼吊装与 安放、自密实大落差混凝土 浇注、超大仓面有侧限混凝 土浇注等新技术和新工艺。
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2.2 南锚碇基础关键技术研究
南锚碇基础采用长70.5 m, 宽52.5 m, 深29 m的矩 形嵌岩基础, 基础施工采用排桩冻结工法, 以排桩及 内支撑作为支护结构体系承担水土压力, 以含水地层 人工冻结形成安全可靠的封水冻结帷幕承担防渗作 用。该工法在特大型深基础施工中属首次采用, 缺乏 设计、施工可供借鉴的经验, 需要对排桩- 冻土壁基 坑支护结构体系的设计理论与方法进行深入的探讨, 需要准确把握冻土的力学性质、冻胀力的发展规律, 需要对排桩- 冻土帷幕支护体系在开挖过程中的工 作状态和安全性进行细致的研究, 还要对排桩冻结法 施工相关工艺问题进行研究。