平潭海峡公铁大桥海上钻探关键工序分析
平潭海峡公铁大桥施工关键技术
桥梁建设2019年第49卷第5期(总第259期)Bridge Construction,Vol.49#No.5#2019(Totally No.259)1文章编号:1003-4722(2019)05-0001-08平潭海峡公铁大桥施工关键技术刘自明(中国中铁大桥局集团有限公司,湖北武汉430050)摘要:平潭海峡公铁大桥的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)$4孔简支钢桁结合梁桥、119孔混凝土箱梁桥%针对风大、浪高、水深、流急、潮差大及地质条件复杂等工程特],对施工期间的风浪进行监测及预报,以指导施工;基k采用“先平台后围堰”的方案施工,采取了长栈桥、钻孔平台及超大直径钻孔桩等施工技术,桥塔墩承台采用哑铃形防撞箱围堰施工;桥塔采用全封闭液压爬模施工,采取了全封闭防风液压爬模抗风、11000 kN-m塔吊及塔吊附墙抗风、空间桁架横撑等施工技术;通航孔桥钢桁梁采用整节段全焊制造、拼装,利用架梁吊机或3600t浮吊整节段海上架设;混凝土箱梁采用海上造桥机和现浇支架施工;简支钢桁梁采用工厂整孔制造,船运至现场后利用3600t浮吊整孔吊装。
关键词:跨海峡大桥;公路铁路两用桥;斜拉桥;超大直径钻孔桩;吊箱围堰;钢桁梁;混凝土梁;施工技术中图分类号:U44&121;U445.4文献标志码:AKey Construction Techniques for Pingtan StraitsRail-cum-Road BridgeLIU Zi-ming(China Railway Major Bridge Engineering Group Co.,Ltd.,Wuhan430050,China) Abstract:The Contract FPZQ-3of the Pingtan Straits Rail-cum-Road Bridge project consistsof three navigational channel bridges(all two-pylon steel truss-concrete hybrid girder cable-stayed bridges),a34-span simply-supported steel truss-concrete composite girder bridge and a119-span concrete box girder bridge,with a total length of about11.15km.The construction of the bridge facescha l engesimposedbyheavy winds#high waves#deepseawa1er#raging1orren1sandlarge tidalrangesandcomplexgeologicalconditions.Thewindsandwavesaremonitoredandforecasted to direct the construction.For the foundation construction#the platform is erected beforethe launchingoftheco f erdam#andlongtrestles#pileholedri l ingplatformsandlarge-diameterbored pilesareused.Thepilecapsofthepylonpiersareconstructedwiththeaidofthedumbbe l-shaped anti-co l isionboxco f erdams.Thepylonsareerectedbytheuseoffu l y-closedhydraulicclimbing formworks.Different wind-resistant measures are taken,such as choosing the fully-closed windresistant hydraulic climbing formworks,attaching walls to stabilize the tower crane that has a lif-一ing capacity of11000kN•m,and using spatial trusses as the lateral bracings.The steel truss girdersinthenavigationalspansareassembledfromintegralfu l y-weldedtrusssectionsthatare liftedandinsta l edbygirdererectioncranesorthefloatingcranewithacapacityof3600t.The concreteboxgirdersarecastbytheuseofo f shorebridgebuildingmachineandsca f oldings.The simply-supportedsteeltrussgirdersinaspanaremanufacturedasanintegralunit#anddeliveredto theconstructionsitetobeliftedandinsta l edbythe3600t-capacityfloatingcrane.收稿日期:2019—06—03作者简介:刘自明,教授级高工,E-mail:liuziming@&研究方向:桥梁施工与管理&2桥梁建设 Bridge Construction 2019, 49(5)Key words : strait-crossing bridge ; rail-cum-road bridge $ cable-stayed bridge $ large-diameterbored pile ; box cofferdam ; steel truss girder ; concrete girder ; construction technique1概述1.1工程概况平潭海峡公铁大桥为福平铁路的控制工程,是目前世界上最长的跨海峡公铁大桥,也是我国第一 座跨海峡铁路大桥&大桥上层为时速100 km 的6车道高速公路,下层为时速200 km 的双线I 级铁 路,桥梁全长16.45 km (#勺。
海上钻孔桩专项施工方案
福州至平潭铁路新建工程FPZQ-4标钻孔桩施工方案编制:复核:审批:中铁十三局集团福平铁路项目部一分部二0一三年十一月十三日目录1.工程概况 (3)1.1桥址概况 (3)1.2工程地质条件 (3)1.3水文特征 (3)1.4不良地质情况 (3)1.5桥梁结构 (3)1.6适用范围 (4)2.主要应用标准和规范 (4)3.主要施工工艺 (4)3.1施工准备 (4)3.1.1技术资料准备 (4)3.1.2场地的布置 (4)3.1.3人员准备 (5)3.1.4机具准备 (6)3.1.5材料准备 (6)3.2施工工艺流程图 (6)3.3主要施工方法 (7)3.3.1孔桩钻进 (7)3.3.1.1测量放样 (7)3.3.1.2护筒制作、埋设 (7)3.3.1.3泥浆池布置及制备 (8)3.3.1.4钻孔 (9)3.3.1.5清孔 (10)3.3.1.6钻孔桩事故的预防和处理 (10)3.3.1.7验收 (11)3.3.2钢筋笼制作、安装 (11)3.3.2.1钢筋笼制作 (11)3.3.2.1钢筋骨架的安装 (12)3.3.3灌注混凝土 (12)3.3.4桩基检测、验收 (16)3.3.5钻孔灌注桩施工中常见质量通病的预防措施 (16)3.3.5.1主要风险 (16)4.施工质量、安全措施 (17)4.1 施工质量保证措施 (17)4.1.1.质量管理机构 (17)4.1.2质量制度制定 (20)4.1.3原材料、半成品质量控制 (21)4.1.4施工过程质量控制 (22)4.1.5工程质量资料 (22)4.1.6质量目标及创优计划 (23)5.确保工程安全的措施 (23)5.1安全管理机构 (24)5.1.1建立安全管理组织机构 (24)5.2安全保证措施 (26)5.2.1安全组织措施 (26)5.2.2安全技术措施 (26)6.施工环保、水保措施 (27)6.1施工环保、水土保持目标 (27)6.2 施工环保、水土保持管理体系 (27)6.2.1施工环保、水土保持管理组织机构 (27)6.2.2施工环保、水土保持管理检查制度 (29)6.3施工环保、水土保持措施 (29)6.3.1环境保护措施 (29)6.3.2水土保持措施 (30)7.应急预案 (31)7.1应急预案启动的条件和程序 (31)7.1.1启动条件 (31)7.1.2启动程序 (31)7.1.3事故处理程序 (31)7.1.4抢险(救援)程序 (31)7.1.5 应急响应(预防措施) (32)7.1.6总结、事后处理 (33)钻孔桩施工方案1.工程概况1.1桥址概况本桥位于平潭县大练乡渔限村,穿越山谷,右侧为东海,毗邻海坛海峡,起讫里程为DK70+654.7~DK71+476.11,总长911.41m。
海上大桥测量方案
如图所示,平面加密时如果有三台GPS接收机,建议以CPI035与FP4B01或
FP4B02为基准边,分别测量M、N两点,不可以将将仪器架立于一个岸边, 加密海中的点,遵循相邻点相邻测的原则,也不可以跨点测量,以就近
控制点组成基线边,最好基线边中能有一个或至少一个点为CPI或CPII点。
⑴平面控制点加密
(1)栈桥、施工平台支撑钢管桩定位测量 第二种方法:在单联导管架运至大约指定墩位时,导管架 起吊前用临时加固措施将两套GPS-RTK天线分别固定在导 管架最外边缘的护壁上,平面顶面上呈对角对称固定位置 必须是已经算过坐标的平面部位GPS天线与起吊浮吊船上 的测量人员的手薄用50m通迅线相联,起吊导管架,指挥 导管架吊装就位。 此两种方法要综合运用,优中选优。
⑥所有流动站应在RTK测段平面控制点构成的几何区域内作
业。
⑶ 流动站较差指标
作业前,每个流动站均应在已知点(GPS点或导 线点、水准点)上观测并存储数据。定位结果与已知 坐标的较差满足下表要求:
4.1下部构造施工测量 主要包括附属工程栈桥、施工平台定位;钻机定位; 钻孔桩钢护筒沉放定位测量等。
(1)栈桥、施工平台支撑钢管桩定位测量
平面坐标和高程系统采用经专业复测公司复测合格、 上报监理及业主专业咨询单位认可,并经批复的坐标成果, 主要技术指标如下: 平面坐标系统采用独立工程坐标系,WGS-84 坐标系 椭球参数,长半轴a=6378137.0,扁率 1/f= 298.257223563。
坐标系统
高程系统采用 1985 国家高程基准。 特大桥控制网与全标控制网段统一协调管理,每半年复 测一次,执行现行技术标准及规范。
⑴平面控制点加密
②平面一级加密点技术指标
平面控制点加密均采用GPS按《铁路工程测量规范》一级精 度要求进行施测,海上要延长静态观测时间,提高测量精度, 外业观测时最好是四台或四以以上双频接收机,东南岸首级加 密点上架设两台仪器,西北面首级加密网上一台或二台仪器, 待求点位于海中间。外业观测要记录好仪器编号、仪器高度、 接收天线的类型、仪器所在点的编号等。外业观测完毕后进行
海水配制大直径海上钻孔桩泥浆的可行性研究
海水配制大直径海上钻孔桩泥浆的可行性研究作者:张清明来源:《卷宗》2016年第01期摘要:平潭海峡公铁两用大桥,桩基础孔径大,桩基长,而且是群桩基础,开挖过程中泥浆的需求量大,而海上淡水缺乏,因此研究用海水代替淡水配制泥浆的意义十分重大,不仅可以节约大量淡水资源,降低成本,而且还可以就地取材,加快施工进度。
关键词:平潭海峡公铁两大桥;钻孔桩;海水泥浆1 工程概况平潭海峡公铁两用大桥是新建福州至平潭铁路站前工程中的控制性工程,该桥起于长乐市松下镇,从松下港规划的山前作业区与牛头湾作业区之间入海,经人屿岛,跨越松下元洪航道和鼓屿门水道,再依次通过长屿岛和小练岛、跨越小练岛水道抵达大练岛,跨越海峡北东口水道上平潭岛,大桥全长约16.323km,其中的鼓屿门水道桥设计有φ4.5m目前世界上直径最大的钻孔桩。
该桥地处海洋环境,在海上进行钻孔桩施工作业时,若采用淡水拌制泥浆,很容易受到海水的污染,影响泥浆的性能,而且在海上施工,淡水供应十分困难。
如能直接用海水配制出符合要求的泥浆,可以大大降低施工的难度和成本,加快工程进度。
因此研究用海水配制泥浆的技术具有十分重要的现实意义。
2 泥浆的作用泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要环节。
泥浆有护壁、排渣、清孔等作用。
泥浆的护壁作用是因为泥浆液压柱压力作用在孔壁上,除了平衡土压力、水压力外,还给孔壁一个向外的作用力,部分泥浆深入岩土层,在孔壁表面形成一层固体颗粒的胶结物——泥皮,对维护孔壁稳定、防止塌孔起很大作用。
3 泥浆的性能指标要求泥浆的主要性能指标见下表除了要求满足表1要求的指标外,因为海水中含有大量的无机盐类,故要求其对盐类的明感性低,具有抗盐类污染、高稳定性等要求。
4 泥浆的配制4.1 原材料的选择配制泥浆性能的好坏,关键在于原材料的选取。
本次探讨中的造浆材料分别选用:a.膨润土:成分主要为蒙脱石,其作为主要的配浆材料,为泥浆胶体质的主要来源,采用以蒙脱石为主的钠质膨润土,该土阳离子交换容量大,具有较好的分散悬浮性和造浆性,流变性能好,泥皮薄,稳定性好,造浆率高,能有效提高泥浆黏度,降低失水率。
平潭海峡大桥栈桥施工关键技术
2017 年 5 月
· · Engineering Technology and Application| 工程技术与应用 |
51
平潭海峡大桥栈桥施工关键技术
宋阳
(中铁大桥局集团有限公司,湖北 武汉 430050)
摘 要:平潭海峡公铁两用大桥是我国首座跨海的公铁两用大桥,桥址处风大、浪高、水深、流急、潮汐明显,岛屿、暗礁多,
DOI:10.19537/ki.2096-2789.2017.05.020
1 工程背景
平潭海峡公铁两用大桥全长 16.338km,是新建福平 铁路的关键性控制工程。根据桥跨布置,通航孔桥有三 座,均为双塔钢桁结合梁斜拉桥;40.7m 跨非通航孔引桥 共 46 孔;49.2m 跨非通航孔引桥 73 孔;80m 和 88m 跨 非通航孔引桥 34 孔。
由于海况恶劣,浅海或江河等浅水区域的桥梁下部结 构在施工过程中存在诸多困难,尤其是水上运输、水上 施工十分不便,并且安全风险也高。为了能够有效解决 以上问题,本桥修建临时施工栈桥,形成水上施工便道 辅助施工,将海上施工转化为栈桥及平台施工。
2 栈桥布置
结合本工程特点,对栈桥的布置提出了长栈桥方案和 短栈桥方案。
覆盖层浅薄、岩面倾斜、裸露,自然条件恶劣,地质复杂。文章结合该桥建设需要,就复杂海域条件下修建施工栈桥所 面临的施工关键技术展开研究,介绍了该栈桥的布置,以及基础施工、连接系安装和上部结构施工的关键技术。 关键词:跨海大桥;栈桥施工;关键技术
平潭海峡大桥超大直径钻孔桩钢筋笼安装技术
平潭海峡大桥超大直径钻孔桩钢筋笼安装技术作者:曾艳来源:《科学与财富》2016年第04期摘要:本文通过对平潭海峡公铁两用大桥鼓屿门水道桥Z04~Z05#墩直径4.16m~4.56m 超大直径变截面钻孔桩钢筋笼安装技术的研究与实施,分析在复杂海峡气候环境下,于水上钻孔平台吊装、拼接、定位大吨位钻孔桩钢筋笼存在的各种困难和实施方案。
根据现场实际情况,采用吊机抬吊使钢筋笼竖立、吊具转换、钢筋笼悬挂环承载实现钢筋笼对接以及悬挂吊桶竖向定位的技术,最终使钢筋笼安全快速安装到位。
同时,也提出了一些注意事项,希望对今后的同类型施工能提供一些借鉴作用。
关键词:超大直径;海峡气候环境;悬挂环;悬挂吊桶;定位1、概述平潭海峡公铁两用大桥起于长乐市松下镇,跨越鼓屿门水道抵达大练岛,大桥全长约11.15km。
其中鼓屿门水道桥为桥跨布置(见图1)128+154+364+154+128m的钢桁混合梁斜拉桥。
Z04、Z05分别为鼓屿门水道桥主辅助墩。
设计直径4.5m/4.9m变截面钻孔桩, C45水下混凝土,桩长从40~77m不等,设计桩顶标高均为-4m,海床标高从-27.0~-19.0m变化。
基础施工平台采用打入钢管桩,其上架设桁架形成,顶部标高为+11.27m,平台上布置一台200t门式吊机,主要配合完成KTY5000型动力头钻机的拼装和移位。
桩基钢筋笼按变截面设计,标准截面设计外径4.16m,双层三根一束φ40主筋;护筒内钢筋笼截面外径4.56m,双层三根一束φ40主筋,保护层厚度为17cm,最大重量125t。
钢筋笼结构设计见图2。
2、作业环境桥位处平均海平面为+0.25m,设计高潮位+4.65m,设计低潮位-3.79m,属于正规半日潮。
10年一遇流速2.46m/s,H5%波高5.44m,周期7.8s,基本与桥轴线垂直。
风向季节性变化明显,主要集中在10 月~次年2 月,全年7级以上大风天数大于238天。
可见复杂的气象及水文环境不利于钢筋笼的吊装和对接。
海水造浆在跨海大桥钻孔桩中的应用
海水造浆在跨海大桥钻孔桩中的应用摘要:海水造浆取得了良好的经济效益和社会效益,造浆工艺简单。
海水造浆技术在海洋环境钻孔桩中的应用将会海洋钻孔桩施工提供可靠的技术支持。
关键词:海水造浆、调制、稳定、护壁平潭海峡大桥桥址横跨福清市小山东半岛至平潭岛娘宫之间的海坛海峡,海峡大桥桥址所在海峡属近代沉积型海峡:大桥福清侧陆域近岸区呈丘陵球状风化、蘑菇岩石、块石遍布山坡;北青屿风化剥蚀强烈兼海浪冲击,环岛四周堆积有大量风化崩落块石;桥址场区属近代沉积海峡,主桥区域局部海积层达35米之厚;海积层多为流塑、软塑的淤泥(含贝壳比较丰富)、含砂淤泥、淤泥质亚粘土、软土层、饱和松散砂土等欠固结不利土层,在频繁震动之下便可液化;海峡大桥桥址桩基区域地质构造岩石裂隙发育,裂隙分布频率不均匀,局部裂隙密集出现,桩基穿透裂隙进入下部完整基岩需要突破海峡海床复杂多变的地层,穿透众多的孤石,50-2#桩基穿透的孤石达7米之多。
平潭海峡大桥全长3510m。
主通航孔为100m+2×180m+100m连续刚构,引桥为50×4m和50×5m的预应力连续梁桥;下部桩基为嵌岩桩,最大桩径达2.8米,最小桩径2.0m,最长桩基达80余米;海峡大桥钻孔桩达354根,桩基混凝土近100000余方。
桩基的进度及质量为平潭海峡大桥关键之所在,而泥浆是钻孔灌注桩顺利成孔的重要条件,在钻孔过程中起到护壁、悬浮钻渣、保证正常快速钻进的作用,因此泥浆质量直接和间接决定着钻孔桩基础的成败,为此由中交二航局平潭海峡大桥项目经理部、福州平潭海峡大桥有限公司、山东省交通监理咨询有限公司、长安大学、福建省建设工程试验检测中心、福建省交通质监局等多家单位共同研究的海水造浆新技术进行了细致系统深入的研究,其研究成果成功应用于平潭海峡大桥桩基础施工,事实证明海水造浆技术在平潭海峡大桥的建设中已经取得良好显著的经济效益和社会效益,该项成果已被由中国工程院郑颖人院士等国内七位知名专家组成的鉴定委员会一致认为:海水造浆技术达到国际领先水平。
复杂海况下栈桥施工技术
复杂海况下栈桥施工技术摘要:平潭海峡公铁两用大桥施工区域为地质情况较复杂的海域,栈桥钢管桩基础施工缺乏可以利用的资料,受风浪、水流、地质条件的影响,栈桥施工难度大,施工现场采用一些措施,顺利完成了栈桥施工,本文通过对栈桥施工的关键点叙述,可为类似环境下栈桥施工提供参考依据和借鉴。
关键词:施工栈桥钢管桩连接系锚固桩结论图1.1-1全桥覆盖层、全风化及强风化分布概图1概述1.1工程概况平潭海峡公铁两用大桥起于长乐市松下镇,经人屿岛,跨越元洪航道和鼓屿门水道,再依次通过长屿岛和小练岛、跨越大小练岛水道抵达大练岛,再跨越北东口水道上平潭岛,大桥全长约16.338km。
平潭海峡公铁两用大桥栈桥施工海域地质情况复杂,通过地质调查结合钻孔揭示,桥址区域地形起伏大、覆盖层薄甚至岩石裸露、基岩强度高,施工环境恶劣(风大、浪高、涌急等)。
除覆盖层外,岩层从上往下依次为厚度不等的全风化岩(基本承载力350kPa)、砂砾状或碎块状强化岩(基本承载力450-600kPa)和微风化岩。
全桥覆盖层、全风化及强风化分布概图见图1.1-1。
2.2 施工环境(1)波浪据平潭海洋站2001~2003年波浪观测资料统计,平潭海洋站波浪常浪向为ESE向;强浪向亦为ESE向。
根据计算,桥位处20年一遇高潮位H1/5=4.33m,长屿岛以北20年一遇波高为H5%=6.22m,长屿岛以南20年一遇波高为H5%=2.95m。
(2)气像风向季节性变化明显,且稳定,桥址工程区域百年重现期十分钟平均最大风速44.8m/s。
大风日数主要集中在10月~次年2月,占全年的50%左右。
通过福建省气候中心统计分析汇总,桥位处的极大风天数见表1-1。
表1-1 桥址处出现极大风的天数统计2 栈桥结构简介平潭海峡公铁两用大桥1#栈桥全长约3.4km,其中栈桥(贝雷梁段)长2189m,栈桥(大桥Ⅰ号梁段)长1245m;为保证栈桥能满足100t履带吊通行或两辆混凝土运输车错车,栈桥总宽度为8.5m=8m(桥宽)+0.5m(水管、泵管区),墩位处支栈桥和材料堆放小平台可以临时错车。
平潭公铁大桥实习报告
实习报告:平潭公铁大桥建设见闻一、实习背景作为一名土木工程专业的学生,我有幸参与了我国重点工程项目——平潭公铁大桥的建设。
平潭公铁大桥是我国首座真正意义上的公铁两用跨海大桥,位于福建省福州市,跨越海坛海峡北口,连接大陆一侧的长乐区松下镇和海坛岛上的平潭县苏澳镇。
该大桥全长16.34公里,下层设计为时速200公里的双线一级铁路,上层设计为时速100公里的高速公路。
实习期间,我深入了解了大桥建设的关键技术、施工难点以及工程管理等方面,收获颇丰。
二、实习内容1. 工程概况在实习过程中,我首先了解了平潭公铁大桥的工程概况,包括大桥的起点、终点、全长、设计时速等基本信息。
此外,我还了解了大桥所处的地理环境,明白了为何此处会成为建桥禁区。
平潭海峡地处暴风海域,与好望角、百慕大并称为世界三大风口,风大浪高、水深涌急、海床坚硬,全年有效作业时间短,技术挑战和施工风险都远超国内其他跨海桥梁。
2. 施工技术在实习过程中,我深入了解了平潭公铁大桥的施工技术。
为了应对恶劣的海洋环境,桥梁建设者进行了多项科技创新,突破了一系列施工难题。
例如,为了保证大桥的稳定性,采用了世界上最长的桥墩;为了应对巨浪冲击,对桥墩进行了特殊设计;为了在狂风中确保施工安全,对施工设备进行了加固。
这些技术的应用为我国桥梁建设积累了宝贵的经验。
3. 工程管理在实习过程中,我了解到了平潭公铁大桥的工程管理情况。
大桥建设过程中,项目团队严格遵循我国相关法律法规,确保工程质量、安全、进度等方面的要求。
通过科学的管理手段,提高了施工效率,降低了工程成本。
此外,项目团队还注重环境保护,积极采取措施减少施工对海洋环境的影响。
4. 实习感悟通过参与平潭公铁大桥的实习,我深刻体会到了我国桥梁建设的实力和智慧。
在如此恶劣的施工环境下,建设者们迎难而上,不断创新,为我国桥梁建设树立了新的里程碑。
同时,我也认识到了工程管理的重要性,严格的管理措施是确保工程顺利进行的关键。
平潭海峡公铁两用大桥测量方案(BB)(资料
目录
• 测量方案概述 • 测量方案概述 • 桥址地形地貌测量 • 桥墩基础位置测量 • 施工控制网建立与维护 • 施工过程监测与控制 • 测量成果整理与提交
01
测量方案概述
测量准备工作
收集相关资料
收集大桥设计图纸、施工组织设计、海洋水文气象资 料等。
现场踏勘
对大桥施工区域进行实地勘察,了解地形地貌、交通 条件等。
03
桥墩基础位置测量
桥墩基础位置确定
01
桥墩基础位置的确定需综合考虑 地质条件、水文环境、施工条件 和桥梁跨度等因素,以确保桥梁 的稳定性和安全性。
02
在平潭海峡公铁两用大桥项目中 ,桥墩基础位置的确定需特别考 虑海峡的特殊地质和水文条件, 以及海洋环境对桥梁的影响。
桥墩基础位置测量方法
桥墩基础位置的测量方法包括大地测 量、水深测量和海洋地质勘察等。
地质钻探
在关键区域进行地质钻探,了解地下岩层的 分布和性质。
地形地貌测量精度要求
水深测量精度
要求水深测量精度达到±0.5m。
地形测量精度
要求地形测量精度达到±1m。
地质钻探深度和间距
要求地质钻探深度达到基岩层,钻孔间距根据需要控制在50m以内。
数据整合与处理
所有测量数据需进行整合处理,生成详细的地形地貌图,为后续的桥 梁设计和施工提供准确的基础资料。
04
施工控制网建立与维护
施工控制网设计
01
坐标系统选择
根据工程需求和现场条件,选择 合适的坐标系统,确保测量精度 和施工便利性。
控制点布设
02
03
测量方法与精度
在桥址两岸合理布设控制点,确 保控制网的覆盖范围和精度要求。
平潭海峡大桥4.5m钻孔桩施工工艺及单价分析
铁路峡 大 桥 4. 5 m钻 孔 桩 施 工 工 艺 及 单 价 分 析
陈洪军 , 彭伟 力
( 中铁 大桥局 集 团有 限公 司 , 湖北 武汉
摘
3 5 0 2 1 7 )
要: 新 建福 平铁 路 的平 潭海峡 公铁 两用 大桥 , 为 国 内首座 公铁 两 用跨 海 大桥 , 其 鼓 屿 门水 道桥 主 辅墩 采
用 . 5 m 超 大直 径钻 孔桩 基础 。 因该 桥 址 所 处 海 洋环 境 恶 劣、 地质条件复杂, 给 钻 孔 桩 施 工 带 来 诸 多不利 因素 。此 文针 对现 场 实 际情 况 , 阐述 钻孔 桩施 工工 艺 和 工料机 配备 , 并对 钻 孔桩 成 孔 单价
和 影响 因素 进行 分析 。
2 钻 孔 桩 施 工 工 艺
进行 钻孔 桩 施 工 的 工 艺 流 程 为 : 施 工准备 ( 搭 建钻 孔平 台 、 测 量放 线 、 插打 钢护筒 、 钻 机拼装 、 泥浆
循环系统 ) 钻机就位 、 复 测 钻 进 成 孔 ( 泥 浆 处 理、 循环) 一 孔型 检测 、 终孔 验 收一 清 孔换 浆 一 钻 机
p i e r o f G u l a n g y u a q u e d u c t b r i d g e .B e c a u s e o f t h e b a d ma i r n e e n v i r o n me n t a n d c o mp l i c a t e d g e o l o g i c a l
1 工 程概 况
新 建 福 州 至 平 潭 铁 路 的平 潭 海 峡 公 铁 两 用 大 桥, 起 于 福 州 长乐 松 下 镇 , 经人 屿岛 、 长屿 岛、 小 练
平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥施工技术
桥梁建设㊀2020年第50卷第1期(总第261期)BridgeConstructionꎬVol.50ꎬNo.1ꎬ2020(TotallyNo.261)文章编号:1003-4722(2020)01-0007-06平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥施工技术姚㊀华(中铁大桥局集团第四工程有限公司ꎬ江苏南京210031)摘㊀要: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ꎮ桥塔采用H形钢筋混凝土结构㊁高152mꎬ桥塔墩采用直径4.4m的钻孔桩基础ꎬ采用圆端哑铃形高桩承台ꎻ主梁采用带副桁的正交异性板钢桁梁结构ꎬ主桁采用N形桁式ꎬ桁高13.5m㊁桁宽15mꎮ该桥基础采用长栈桥和施工平台方案施工ꎻ钻孔桩采用KTY4000型液压动力头钻机施工ꎻ承台采用双壁钢吊箱围堰施工ꎻ桥塔塔柱采用ACF-125型全封闭液压爬模施工ꎬ标准施工节段高6mꎬ索塔锚固区采用低回缩环向预应力锚固体系㊁二次张拉工艺施工ꎮ边跨㊁辅助跨钢桁梁在工厂内组拼成整体大节段ꎬ现场采用浮吊整体吊装ꎻ墩顶钢梁节段采用浮吊分节段架设ꎻ中跨钢梁节段采用1100t架梁吊机单悬臂架设ꎮ关键词:公路铁路两用桥ꎻ斜拉桥ꎻ栈桥ꎻ围堰ꎻ钻孔桩ꎻ桥塔ꎻ钢桁梁ꎻ施工技术中图分类号:U448.27ꎻU445.5文献标志码:A收稿日期:2019-07-04作者简介:姚㊀华ꎬ高级工程师ꎬE ̄mail:358650754@qq.comꎮ研究方向:桥梁施工技术ꎮConstructionTechniquesforDalianIslet ̄XiaolianIsletWaterwayBridgeofPingtanStraitsRail ̄cum ̄RoadBridgeYAOHua(TheFourthEngineeringCo.ꎬLtd.ꎬChinaRailwayMajorBridgeEngineeringGroupꎬNanjing210031ꎬChina)Abstract:TheDalianIslet ̄XiaolianIsletWaterwayBridgeofPingtanStraitsRail ̄cum ̄RoadBridgeisatwo ̄pylonsteeltrussgirdercable ̄stayedbridgewithamainspanof336m.Thestaycablesarefannedoutindoublecableplanes.ThepylonsareH ̄shapedreinforcedconcretestructurerising152m.Thepylonpierstandsontheround ̄endedꎬdumb ̄bellshapedꎬhigh ̄risepilecapꎬbeneathwhichcomesthefounda ̄tionformedofboredpilesof4.4mindiameter.Themaingirderadoptsthecompositestructureformedoforthotropicsteelplatesandsteeltrussgirderwithsubsidiarytrusses.ThemaintrussistheN ̄shapedtrussꎬmeasuring13.5minheightand15minwidth.ThefoundationwasconstructedbyusingthelongtrestleandconstructionplatformꎬtheboredpileswereconstructedbytheKTY4000hydraulicpowerheaddrillerꎬandthepilecapwasconstructedbythedouble ̄walledsteelboxcofferdam.Thepyloncolumnswerecon ̄structedbytheACF ̄125fully ̄closedhydraulicclimbingformworkꎬwithatypicalconstructioncycleof6m.Thestaycablesareanchoredtothepylonsbythelow ̄contractingloopprestressingtendonsandexperi ̄encetwotimesoftensioning.Thesteeltrussgirdersinthesideandauxiliaryspanswereassembledtobeintegrallongsectionsinthefactoryandhoistedandinstalledbyfloatingcranesonsite.Thesteelgirdersonpiertopswereerectedsectionbysectionbyfloatingcranesꎬwhilethesteelgirdersinthecentralspanwereerectedinasinglecantilevermannerbythe1100t ̄capacitygantrycrane.Keywords:rail ̄cum ̄roadbridgeꎻcable ̄stayedbridgeꎻtrestleꎻcofferdamꎻboredpileꎻpylonꎻsteeltrussgirderꎻconstructiontechnique1㊀工程概况平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥为双塔双索7桥梁建设㊀BridgeConstruction2020ꎬ50(1)面钢桁梁斜拉桥ꎬ桥跨布置为(81.1+140+336+140+81.15)m(图1)ꎮ桥塔采用H形钢筋混凝土结构ꎬ高152mꎬ设上㊁下2道横梁ꎮ主梁采用带副桁的正交异性板钢桁梁结构ꎮ主桁采用N形桁式ꎬ桁高13.5m㊁桁宽15mꎬ标准节间长14mꎻ副桁上弦顶板中心间距35.7mꎮ钢桁梁采用全焊制造(2个节间为1个节段)ꎬ节段最重约1250tꎬ节段间采用螺栓连接[1]ꎮ斜拉索采用直径7mm的锌铝合金镀层平行钢丝制作ꎬ钢丝标准强度1860MPaꎮ索塔锚固区采用钢锚梁+钢牛腿结构ꎮS03号和S04号主墩分别采用22根和20根直径4.4m的钻孔桩基础ꎻ采用圆端哑铃形高桩承台ꎬ承台高9m[2]ꎮ边墩㊁辅助墩采用直径3m的钻孔桩基础ꎬ空心门形桥墩ꎮ㊀㊀大桥海域处潮型属正规半日潮ꎬ最大潮差为6.91mꎬ最大流速为2.23m/sꎬ最大波高为3.09mꎮ桥位附近海域岛屿㊁礁石分布众多ꎬ岩石裸露ꎬ覆盖层浅ꎮ桥址区属典型的海洋性季风气候ꎬ大风天数主要集中在10月~次年2月ꎬ桥址处6级以上大风超300dꎬ百年重现期10min平均最大风速为44.8m/sꎬ年平均登陆及影响该区域的热带气旋3.8次ꎮ2㊀总体施工方案参考类似桥梁施工经验[3]ꎬ基础采用栈桥平台方案施工ꎬ变水上施工为陆上施工ꎻ钻孔桩采用KTY4000型钻机施工ꎮ承台采用双壁钢吊箱围堰施工ꎬ其中主墩围堰系梁区底板采用了无封底的桁架结构ꎬ承台施工后围堰兼做永久防撞结构ꎮ塔柱采用全封闭液压爬模施工ꎻ横梁与塔柱异步施工ꎬ下横梁采用钢管支架法施工ꎬ钢管基础立于承台塔座面之上ꎻ上横梁采用 钢靴牛腿+托架+大桥Ⅰ号桁梁支架 法施工ꎮ中塔柱施工时ꎬ在上横梁支架下方设置桁架式临时撑杆ꎮ钢桁梁采用工厂整节段制造ꎬ边跨㊁辅助跨钢桁梁在工厂内组拼成整体大节段ꎬ现场采用浮吊整体吊装ꎻ墩顶钢梁节段采用浮吊分节段架设ꎬ其余节段采用架梁吊机单悬臂架设ꎮ3㊀主要施工技术3.1㊀栈桥平台施工为减少海上施工风险㊁提高施工效率ꎬ建立了以岛屿为中心的长栈桥和施工平台进行基础施工ꎮ栈桥总宽8mꎬ满足混凝土罐车双向通行及100t履带吊吊装站位的要求ꎮ水深ɤ18m时ꎬ栈桥跨径为9m+15mꎬ上部结构采用贝雷梁和混凝土桥面板ꎻ水深>18m时ꎬ栈桥跨径为12m+32m或12m+36mꎬ上部结构采用大桥Ⅰ号桁梁和混凝土桥面板ꎮ栈桥均采用钢管桩基础[4 ̄5]ꎮ该桥基础采用先平台后围堰的施工方法ꎬ海上施工平台包括钻孔区和支栈桥区ꎮ平台下部结构采用钢管桩结构ꎻ平台上部结构钻孔区采用整体式平台桁架+钢桥面板结构ꎬ两侧支栈桥区及辅助平台采用贝雷梁+混凝土桥面板结构ꎮ平台下部钢管桩基础采用打桩船进行插打ꎻ上部结构采用履带吊钓鱼法和浮吊整体吊装ꎮ由于桥位处特殊的自然环境ꎬ海床岩石裸露导致钢管桩插打困难ꎬ同时海洋环境对钢材有强腐蚀性ꎮ针对入岩深度不足的钢管桩ꎬ在钢管桩内钻孔设置锚桩锚固ꎻ同时还设计了大桥Ⅰ号桁梁(单孔图1㊀大小练岛水道桥桥跨布置Fig.1ConfigurationofDalianIslet ̄XiaolianIsletWaterwayBridge设计跨度达36m)ꎬ以增大栈桥的跨越能力ꎬ有效减少水中支墩数量ꎬ降低施工难度和风险ꎮ为提高钢8平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥施工技术㊀㊀姚㊀华结构的耐久性ꎬ对浪溅区(高程-6.0m以上)的钢管桩采用«熔融结合环氧粉末涂料的防腐蚀涂装»(GB/T18593-2010)中的第3类涂层类型进行涂装ꎬ涂层厚度按(350ʃ50)μm控制ꎬ同时考虑4mm的腐蚀裕量ꎻ对全浸区(高程-6.0m以下)的钢管桩不涂装ꎬ考虑2mm的腐蚀裕量ꎮ钢管桩联结系采用60μm环氧富锌底漆+2ˑ35μm丙烯酸酯聚氨酯面漆进行涂装防腐ꎮ3.2㊀钢围堰施工承台采用双壁钢吊箱围堰结构施工ꎮ边墩及辅助墩采用圆端矩形双壁钢吊箱围堰ꎬ主墩采用圆端哑铃形围堰ꎮ主墩钢吊箱围堰采用永临结合的方式ꎬ将承台施工围堰兼作防撞结构ꎮ主墩钢吊箱围堰主要由防撞箱㊁底龙骨㊁底板㊁底侧板连接㊁内支撑㊁系梁桁架㊁单壁隔舱㊁封底吊挂㊁抗沉牛腿㊁导向㊁吊装及下放系统等组成(图2)ꎮ为满足系梁区围堰结构的受力要求ꎬ采用无封底的系梁桁架结构ꎮ同时ꎬ增设了单壁隔舱ꎬ实现了承台第1层混凝土的分段浇筑ꎮ待圆端内第1层承台混凝土浇筑后ꎬ通过精轧螺纹钢筋将系梁桁架的下弦杆与承台锚固[6 ̄7]ꎮ图2㊀主墩钢吊箱箱围堰结构Fig.2LayoutofSteelBoxCofferdamofMainPier桥址区域风大㊁浪高㊁流急ꎬ围堰所受波浪力及水流力较大ꎮ10年一遇波高为2.58mꎬ波浪对主墩围堰作用的波浪力为5874kNꎬ10年一遇流速作用下主墩围堰所承受的水流力为791kNꎮ为减少波浪力对围堰施工定位的影响ꎬ在主墩围堰外壁板开设消波孔ꎬ围堰内壁与钢护筒之间设置3层定位导向装置ꎬ待围堰下放后将导向装置与钢护筒抄垫顶紧ꎮ钢吊箱围堰在工厂内分左㊁右2个单圆加工制造ꎬ现场整体下放安装ꎮ采用计算机同步控制多点下放技术ꎬ根据 位置同步㊁载荷偏差 的原则进行围堰下放控制ꎮ在围堰下放过程中ꎬ以位移同步控制为主ꎬ同时检测各点下放载荷ꎬ使载荷偏差在设计允许范围内ꎮ钢吊箱围堰施工流程为:厂内单块加工防撞箱侧板㊁底龙骨㊁内支撑等ң防腐涂装ң侧板㊁底龙骨等厂内组拼ң防撞梁复合材料填充ң围堰出厂验收ң船运出厂ң支撑钢护筒接高ң浮吊吊装钢围堰ң左㊁右单圆在墩位处连接并安装隔舱板ң连续千斤顶下放围堰就位ң底板堵漏并浇筑封底混凝土ꎮ3.3㊀桩基础施工S03号和S04号主墩钻孔桩直径4.4mꎬ桩长39~74mꎬ采用C45水下混凝土灌注ꎮ钻孔桩采用KTY4000型液压动力头钻机钻孔ꎬ配备直径4.0m的球齿滚刀组合式钻头ꎮ钻孔桩施工时ꎬ采用外径4400mmˑ32mm的钢护筒结构ꎬ钢护筒顶㊁底部4.5m范围内壁厚加厚至50mmꎬ钢护筒参与主体结构受力ꎮ钻孔桩施工流程为:测量放线ң插打钢护筒ң钻机安装就位㊁复测ң制备泥浆ң钻进成孔ң终孔验收ң清孔换浆ң超声波检孔ң钻机移位ң安放钢筋笼ң下放导管ң清孔验收ң灌注混凝土ң拆除导管ң桩基检测ꎮ在该桥钻孔桩施工中ꎬ为保证施工质量ꎬ从以下方面进行控制:(1)钢护筒插打ꎮ为满足深水区钢护筒一次着床的施工要求ꎬ钢护筒在工厂内一次加工成型ꎬ现场不接长ꎮ深水区钢护筒施工时ꎬ采用IHC-S800液压冲击锤插打钢护筒ꎬ其控制锤击能量不大于550kJꎮ浅薄覆盖层区域钢护筒施工时ꎬ先采用APE400液压振动锤将护筒插打稳定ꎬ再采用IHC-S800液压冲击锤复打ꎬ将钢护筒打入岩层ꎮ(2)钻孔泥浆配备ꎮ钻孔泥浆选用不分散㊁低固相㊁高粘度的PHP优质膨润土化学泥浆ꎮ泥浆由优质膨润土㊁碱(Na2CO3)㊁羟甲基纤维素(CMC)㊁聚丙烯酰胺(PHP)和聚阴离子纤维素(PAC)经海水拌合而成ꎮ(3)钻进参数控制ꎮ钻机钻进时主要控制钻头的钻压㊁转速和进给量3项技术参数ꎮ一般取钻头及钻杆在泥浆中总重量的0.3~0.8作钻压值ꎻ在松散的砂层中采用低转速ꎬ形成的最大切线速度应<0.7m/sꎬ在岩层中采用稍高的转速ꎻ进给量是控制孔径精度和垂直度的重要指标ꎬ钻机采用液控(同时带智能控制)的减压自动进给系统ꎬ在给定的钻压下实现恒压自动进给ꎮ(4)成孔及混凝土灌注控制ꎮ钻机钻至设计标高后采用气举反循环清孔ꎬ成孔后采用超声波检测仪对孔径㊁孔形㊁垂直度进行检测ꎬ检测合格后下放9桥梁建设㊀BridgeConstruction2020ꎬ50(1)钢筋笼ꎮ采用直径426mm的导管进行混凝土灌注ꎬ首灌混凝土由30m3储料斗加7m3拔球斗同时灌注ꎬ以保证导管埋深ꎮ3.4㊀桥塔施工3.4.1㊀塔柱施工根据现场实际作业条件ꎬ桥塔塔柱采用了ACF-125型全封闭液压爬模施工ꎬ施工标准节段高6mꎮ考虑大风环境的影响及桥塔的结构特点ꎬ为减弱大风对正常施工的影响ꎬ满足8级风下正常施工㊁7级风下爬模爬升ꎬ对爬模结构进行了加强设计ꎬ并在操作平台外围增加了冲孔钢板网进行防护ꎮ当爬模工作面风速超过10级时(台风工况)ꎬ要求外模处于或者退至具有足够强度的混凝土节段ꎬ将内㊁外模板重新合模ꎬ利用对拉螺杆紧固ꎬ并利用钢丝绳将架体与劲性骨架连接牢靠ꎮ为满足现场吊装作业施工要求ꎬ每个桥塔设置2台D1100-63型塔吊[8]ꎮ由于桥址处气象条件复杂㊁恶劣ꎬ为确保塔柱及塔吊施工安全ꎬ塔吊应满足作业面8级风(取上限20.7m/s)状态下工作㊁作业面7级风(取上限17.1m/s)状态下顶升ꎬ以及非工作状态下抗台风(14级风)的要求ꎮ为抵御台风工况下塔吊附墙对塔柱产生的拉力与剪力ꎬ采用精轧螺纹钢筋对拉塔壁㊁增加抗剪钢棒的塔吊附墙锚固系统(图3)ꎮ图3㊀塔吊附墙锚固系统示意Fig.3Wall ̄PushingAnchorSystemforLiftingTower3.4.2㊀索塔锚固区施工在该桥索塔锚固区塔壁内设置低回缩环向预应力锚固体系(图4)ꎬ以避免采用传统精轧螺纹钢预应力体系出现延迟断裂的现象ꎬ解决传统短束钢绞线因锚具夹片回缩预应力损失较大的问题ꎮ该体系采用低回缩锚具+钢绞线ꎬ并采用二次张拉工艺ꎮ第1次张拉至控制应力后ꎬ千斤顶回油ꎬ工作夹片回缩ꎬ使钢绞线㊁夹片和锚板相对锚固ꎮ第2次张拉时安装夹片防松装置㊁卡板及加力螺母ꎬ整体张拉至控制应力后ꎬ施拧承压螺母顶紧锚垫板ꎬ以补偿第1次张拉工作夹片回缩量ꎬ将总回缩量控制在1mm内ꎮ图4㊀低回缩环向预应力锚固体系Fig.4AnchorSystemofLow ̄contractingLoopPrestressingTendons3.5㊀钢桁梁架设施工由于桥位处常年大风天气ꎬ为减少现场作业时间ꎬ边跨㊁辅助跨钢梁在工厂内组拼成6.5节间(重约2800t)或7节间(重约3100t)的整体大节段ꎬ船运至现场后再利用浮吊整孔架设ꎮ墩顶钢梁节段采用浮吊架设ꎬ中跨钢梁节段采用1100t架梁吊机单悬臂架设[9 ̄11]ꎮ钢桁梁施工流程为:浮吊架设边跨6.5节间㊁辅助跨7节间ң浮吊自主跨侧架设墩顶3个节段ꎬ通过连续千斤顶将其拖拉滑移就位ң自墩顶向边跨依次将已架设钢梁节段连成整体ң1100t架梁吊机单悬臂架设剩余节段至中跨合龙ꎮ钢桁梁架设总体布置见图5ꎮ为保证钢桁梁架设合龙精度ꎬ在钢桁梁制造阶段ꎬ在工厂内进行钢桁梁高精度连续匹配制造ꎻ在钢桁梁架设过程中ꎬ运用自适应控制原理对主梁线形与内力㊁斜拉索索力进行监控与调整ꎬ控制主梁偏位㊁标高及转角等关键参数ꎻ在钢桁梁合龙阶段ꎬ依次合龙下弦㊁上弦㊁副桁和斜杆ꎬ最后焊接杆件顶面焊缝和桥面板焊缝ꎮ合龙过程中ꎬ通过斜拉索调索或压重使钢桁梁合龙口转角相匹配ꎬ使上㊁下弦杆纵向张口一致ꎻ通过桥塔墩钢梁活动支座处顶推来调整钢桁梁纵向位移ꎻ通过逐步打入尖头冲钉来调整合龙口两侧钢桁梁杆件的局部高差ꎬ通过横向对拉调整合龙口两侧钢桁梁的横向偏差ꎮ㊀㊀为满足钢桁梁整跨架设要求ꎬ采用最大起重量达3600t㊁主钩最大起升高度110m的浮吊进行吊装ꎬ并采用了柔性索+刚性桁架撑杆结构的轻型吊具(额定吊重3200tꎬ吊具自身重量235t)ꎮ吊具分01平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥施工技术㊀㊀姚㊀华图5㊀钢桁梁架设总体布置Fig.5FlowchartofSteelTrussErection为上㊁下2层ꎬ上层与浮吊4个吊钩连接ꎬ并通过4根柔性索进行纵向和横向连接ꎻ下层设置纵㊁横向撑杆ꎮ吊具底端采用绳圈与钢桁梁吊点连接(图6)ꎬ绳圈直接套入吊点绳槽中ꎬ再将绳槽上的锁闭装置关闭(防止绳圈滑出)ꎮ在风浪环境下ꎬ浮吊与运输船之间会产生相对位移ꎬ采用绳圈结构设计可以实现快速挂钩ꎬ提高施工效率ꎮ4㊀结㊀语平潭海峡公铁大桥位于台湾海峡的平潭海域ꎬ施工环境恶劣ꎬ水文地质条件复杂ꎮ大小练岛水道桥在基础施工中采用了以岛屿为中心的长栈桥+钻孔平台方案ꎬ化水上施工为半陆上施工ꎬ减少了水上船机设备的应用ꎻ在塔柱施工中ꎬ通过采用增加冲孔防风网的新型爬模结构ꎬ化强风为弱风ꎬ降低了大风对施工的影响ꎻ在钢桁梁施工中ꎬ采用整节段全焊制造㊁整孔架设结合悬臂架设技术ꎬ化现场作业为工厂化作业ꎬ保证了施工质量ꎬ提高了施工效率ꎮ该桥于2018年12月28日实现全桥合龙ꎮ参考文献(References):[1]㊀康㊀晋ꎬ段雪炜ꎬ徐㊀伟.平潭海峡公铁两用大桥主桥整节段全焊钢桁梁设计[J].桥梁建设ꎬ2015ꎬ45(5):1-6.(KANGJinꎬDUANXue 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海岛地区跨海桥梁工程施工难点分析与对策——以平潭公铁两用大桥施工为例
2018年第08期 福建建 筑No 08 • 2018总第 242 期 Fujian Architecture < ConstructionVol • 242海岛地区跨海桥梁工程施工难点分析与对策---以平潭公铁两用大桥施工为例李筹胜陈云洲陈J 陈洁 丁振宙(南京市河 江苏南京210000)要:以两用大桥的施工为例,剖析造成海岛地区跨海桥梁工程施工疑难,并对难点进行详细分析,以及解的对策与措施。
:跨+施工疑难;工期紧张:U445标识码 & A 文章编号 & 1004 - 6135 (2018) 08 - 0107 -04Analysis and Countermeasures of difBc7ties i n construction of sea crossing bridges in island area-------Take Pingtan Strait Dual purpose Bridge as an example LI Chousheng CHENYunzhou CHEN Rui CHENJie DING Zhenzhou(Hohai University , Nanjing , Jiangsu , Nanjing 210000)Abstract : Taking the construction of Pingtan Strait Dual purpose Bridge as an example,this paper analyzes the dificulties in the construction of sea - crossing bridges in the island area,and analyzes the dificulties in detail,as well as the countermeasures and measures to solvethe difficulties.Keywords : Cross - sea Bridge + Construction Difficulty + Limited Construction Period1工程概况 1.1项目简介福州 路北接合福和向 路,福州站引出, 山、福州南、长乐、松下 ,线路全88.433km 。
平潭公铁大桥实习报告
一、实习背景平潭海峡公铁大桥,作为我国首座真正意义上的公铁两用跨海大桥,全长16.34公里,连接福建省福州市长乐区和平潭县。
此次实习,我有幸参与其中,深入了解这座世界最长跨海峡公铁大桥的建设过程,感受中国桥梁建设者的智慧和勇气。
二、实习内容1. 大桥概况平潭海峡公铁大桥是福州至平潭铁路、长乐至平潭高速公路的关键性控制工程,也是合福高速铁路的延伸,以及国家高速公路网京台高速公路的重要组成部分。
大桥上层为时速100公里的6车道高速公路,下层为时速200公里的双线一级铁路。
2. 施工难点(1)大风环境:平潭海峡位于世界三大风口海域之一,常年6级风以上的天数较多,给施工带来极大挑战。
(2)深水基础:大桥基础部分采用沉井基础,需在深水区进行施工,技术难度大。
(3)海底地形复杂:平潭海峡海底地形复杂,存在坚硬岩石,对桥梁基础和施工造成一定影响。
3. 施工技术(1)海峡环境桥梁深水基础建造技术:针对深水基础施工,研发出一种新型基础施工技术,提高了施工效率。
(2)常遇大风环境下高塔施工技术:针对大风环境,采用新型抗风结构,确保高塔施工安全。
(3)钢桁梁整体全焊建造技术:采用全焊连接,提高桥梁结构稳定性。
(4)海峡桥梁安全运营保障技术:针对海峡环境,制定了一系列安全运营保障措施,确保桥梁安全运行。
4. 实习任务(1)了解大桥建设过程,掌握施工技术要点。
(2)参与施工现场巡查,了解施工进度和质量。
(3)协助工程师进行数据收集和分析。
(4)撰写实习报告,总结实习经验。
三、实习体会1. 中国桥梁建设者的智慧平潭海峡公铁大桥的建设过程中,我国桥梁建设者充分发挥了智慧和勇气,攻克了一系列技术难关。
他们勇于创新,敢于突破,为我国桥梁建设事业树立了典范。
2. 团队协作的重要性大桥建设过程中,涉及多个专业领域,需要各个团队密切协作。
在实习期间,我深刻体会到团队协作的重要性,只有大家齐心协力,才能确保工程顺利进行。
3. 责任与担当作为桥梁建设者,肩负着保障人民群众生命财产安全的重要责任。
深海有覆盖层独立钻孔平台的设计与施工技术
深海有覆盖层独立钻孔平台的设计与施工技术作者:樊立龙来源:《建筑工程技术与设计》2015年第05期内容提要:本文依托新建福州至平潭铁路平潭海峡公铁两用大桥主墩基础独立钻孔平台施工,从独立平台结构形式的比选,钻孔平台的结构设计检算,以及施工工艺三个方面进行了总结,为以后类似深海桥梁工程施工提供了借鉴。
关键词:深海有覆盖层独立钻孔平台施工技术1.工程概况1.1工程简介新建福州至平潭铁路平潭海峡公铁两用大桥北东口段全长3712m,公铁主跨均采用92m+2×168m+92m预应力混凝土连续刚构,其中B39#~B41#为主跨墩。
1.2施工条件1.2.1水文条件1.2.1.1气象桥位处属于亚热带海洋季风气候,百年重现期10分钟平均最大风速V10=45.8m/s;5月中旬~11月中旬受台风影响大,平均风速和级速12级,年平均3.8次,全年≥6级大风天数达到309天;5~6月为雨季,月最高雨日18天。
1.2.1.2潮汐、潮流海域潮型属正规半日潮,最大潮差达7m;为往复流,最大流速为2.23m/s,正常流速为1.03m/s。
1.2.1.3浪高波浪系由风成浪和涌浪组合的混合浪,100年重现期H1%波高4.65m,周期7.1s,50年重现期H1%波高4.3m周期6.8s,历史出现最大波高为16m,周期9.3s。
1.2.2地质条件桥址区的岩土层按其成因分类主要有:第四系坡积层(Q4dl)块石土,第四系全新统冲海积层(Q4al+m)淤泥质黏土、粉质黏土、细砂、粗砂、砾砂、块石土等土层,第四系残坡积层(Qel+dl)粉质黏土夹碎石,白垩系下统石帽山组(K1sh)凝灰岩,燕山晚期(γδ5)花岗岩。
1.3工程特点桥位区水深、浪高、流急的影响较大,钻孔桩施工平台的搭设,钢护筒的沉放,以及钻孔桩施工过程中钢平台的整体稳定与安全控制难度高。
主墩水深最深达43m,海床面不平整,高差起伏大,覆盖层从2m~12m不等,给管桩的沉放难度较大。
海上钻工的工作流程
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海上钻探施工工艺流程
海上钻探施工工艺流程同学们,今天咱们来探索一下神秘的海上钻探施工工艺流程,这可相当有趣呢!一开始,在进行海上钻探施工之前,得做大量的准备工作。
就好比我们要出门旅行,得先规划好路线、准备好行李一样。
首先要对施工的海域进行详细的勘察,了解海底的地形、地质情况,还要看看海流、风浪这些海洋环境因素。
比如说,如果发现海底有特别坚硬的岩石层,那就要提前准备更强大的钻探设备。
准备工作做好后,接下来就是把钻探设备运到海上施工平台啦。
这可不是一件容易的事,得用专门的运输船把那些又大又重的设备安全地运过去。
到达平台后,要把设备小心地安装好,调试到最佳状态。
设备安装好,就可以开始打桩固定平台了。
这就像给房子打地基一样重要。
桩要深深地打入海底,保证平台在风浪中也能稳稳的。
如果桩打得不够牢固,平台晃动起来,那钻探工作可就没法进行啦。
平台固定好,就到了关键的钻探环节。
钻探钻头会在强大的动力驱动下,慢慢钻进海底。
这时候,要时刻监控钻探的进度和遇到的情况。
比如说,要是碰到了复杂的地质结构,可能就得调整钻探的速度和角度。
在钻探的过程中,还得不断地循环钻井液。
钻井液就像是钻探的“保护神”,它能冷却钻头、带出钻屑,还能维持井内的压力平衡。
如果钻井液出现问题,可能会导致井壁坍塌等严重后果。
随着钻探的深入,会不断取出岩芯样本。
这些样本就像是海底的“秘密信件”,地质专家通过对它们的分析,能了解海底的地质情况。
当钻探达到预定的深度后,还要进行测井工作。
这就像是给海底做一次“体检”,通过各种仪器测量井内的物理参数,进一步了解地质情况。
比如说,通过测井可以知道哪里有石油、哪里有天然气。
最后,钻探工作完成后,要对井口进行妥善的处理和封闭,防止出现泄漏等问题。
还要把设备拆卸、清理,准备运往下一个施工地点。
给大家举个例子,有一次海上钻探施工,因为前期对海况估计不足,平台在风浪中发生了较大的晃动,影响了钻探进度,还好及时采取了措施,才没有造成更大的损失。
简述海上钻井作业的工艺流程
简述海上钻井作业的工艺流程海上钻井作业呀,那可老有趣啦。
一、前期准备。
咱得先找个合适的地儿。
这可不是随便找个海上的地儿就行哦。
得经过各种探测和评估呢。
就像找对象似的,得看看这片海域地质咋样,有没有油的迹象。
然后呢,要把那些大型的钻井设备运到海上。
这运输可不容易呀,就像搬家一样,得小心翼翼的,那些设备又大又重,要是磕了碰了可就麻烦了。
等设备到了海上,还得把它们安装好。
这就像搭积木,但是这个积木可不好搭,每个部件都得严丝合缝的。
比如说那个钻井平台,要稳稳当当的在海上站住脚,要是站不稳,那后面的活就没法干啦。
二、开钻。
安装好设备之后就开始钻啦。
这时候那个钻头就像一个勤劳的小蜜蜂,一个劲儿地往海底钻。
刚开始的时候呢,它得慢慢找感觉,就像我们刚学走路一样。
钻的时候呀,还得不停地往里面灌一种叫钻井液的东西。
这个钻井液可重要啦,它就像给钻头洗澡的水一样,能把钻出来的那些碎屑给带出来,而且还能起到冷却钻头的作用呢。
要是没有这个钻井液,钻头估计没钻一会儿就累得不行了,可能还会坏掉。
这个钻的过程也不是一帆风顺的,有时候会遇到硬石头,这时候钻头就得加把劲,就像我们遇到难题要努力克服一样。
三、下套管。
钻到一定深度之后,就要下套管啦。
这套管就像给井穿上一层保护衣一样。
想象一下,井在海底要是没有这个保护衣,周围的泥沙或者岩石可能就会塌下来把井给堵住了。
下套管也不是一件轻松的事儿呢。
得一节一节地把套管放下去,而且要保证它们连接得很牢固。
这就好比给一个长长的柱子穿衣服,衣服要是穿得歪歪扭扭的或者有破洞,那可不行。
四、固井。
下完套管之后就要固井啦。
这个过程就像是给套管周围填满水泥一样。
把那些特殊的水泥浆灌到套管和井壁之间的空隙里,这样就能把套管固定得更牢啦。
这就像我们给墙上的钉子周围抹上水泥,让钉子稳稳地在墙上待着。
固井的时候要特别注意水泥浆的质量和灌注的量,要是没弄好,可能会影响到整个井的稳定性。
五、完井。
最后就是完井啦。
完井就是把井给调整到可以开采石油或者天然气的状态。
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2 0 1 3年 1 2月
资 源环 境 与 工程
Re s o u r c e s En v i r o nme n t& En g i ne e r i n g
Vo 1 . 2 7, No .6 De c . , 2 01 3
平 潭 海 峡公 铁大 桥 海 上钻 探 关 键 工序 分 析
2 . 4 地质 条 件
用大桥 。大桥位 于海坛海峡北部 , 桥 ̄ a 3 A长乐市松下镇 , 人 2 . 3 风 浪
形起伏大 , 岛屿 、 礁 石众 多 , 将 海域分 割成多个 狭长水 道 , 涨、 落潮波流在桥 中线 处相对 强劲 , 潮 差最大 达 7 . 7 m, 实 测最大流速达 1 . 5 1 m / s , 冲刷强烈 , 海底地形起伏大 , 海水
钻探 时需考 虑 潮 差 和涨 落 潮 流 速 的影 响 , 大 桥 处 最 大 潮差达 7 . 7 m, 必 须 充 分 利 用 涨 落 潮 时 间 施 工 及 确 保涨 落潮 施工 安全 。 钻 探船 舶在 7级 风及 以上 时摇 晃 比较 厉 害 , 在 8 级 风及 以上 时船 舶 必 须 进行 避 风 , 以确 保 人 员 设 备 的 安 全 。桥址 处 I >8级 大风 日达 1 2 5 d , 需 充 分利 用 大 风 间隙 时间进 行钻探 , 方 能保证 勘察 的安 全及 进度 。
的稳 定 , 而裸 露 的基 岩 面 易 引起 船 舶 溜 锚 导致 钻孑 L 报 废。
岩为燕 山期岩浆岩 , 风化差异大 。 桥址 区为典 型 的海 洋性 季 风 气 候 , 年 平 均 风速 为
9 m / s , ≥ 7级 大 风 天 数 为 2 3 8 d , ≥ 8级 大 风 天 数 1 2 5 d , 台风 年平 均次 数 3 . 8次 , 最大 波 高 4 . 3 m。
资 源环 境 与 工 程
2 0 1 3年
级 大风 , 具备 能够 随时 避风 的能力 , 船舶 甲板 面 积 能够 满 足钻 探施 工 的需 要 , 并 提 供 必要 的 生活 场 地 。考 虑 到单体 钻船 结构 安全 性较双 体钻 船高 , 灵 活性 好 , 在风 浪大 的地 区移 动更 为 方 便 , 依 照经 济 、 安 全 的原 则 , 本
要依 据 。
1 自然地理条件
平潭海 峡公铁 大桥是 中国第 一座位 于海上 的公铁 两 海经人 屿岛 , 跨越元洪航道和鼓 屿门水道分别到达长屿岛 及小练 岛 , 然后跨越小练一 大练水道 抵达 大练岛 , 再跨越 海坛海峡北东 口水道抵达平潭岛。
大桥全 长约 1 6 k m, 桥址处海域宽度 约 1 2 k m, 海底地
收稿 日期 :2 0 1 3一O l一1 7;改回 日期 :2 0 1 3— 0 3—1 3
作者简介 :王风华 ( 1 9 7 3 一) ,男 ,高级工程 师,水文地质与工程地质 专业 ,从事桥梁 、隧道工程 地质勘察等 方面 的工作 。E— m a i l :w a n g m
@ b i di . c o m. c n
王 风 华 ,刘 晓 明
(中铁 大 桥 勘 测 设 计 院 集 团有 限 公 司 , 湖北 武 汉 4 3 0 0 5 0)
摘
要 :平潭海峡公铁 大桥桥址 处海况复杂 ,大桥 建设 工期 紧,对勘 察工作 的要 求 高。 据现 场海况对钻
探 关键 工序进行较为深入 的分析 ,顺利 完成大桥 的勘 察工作 ,取得较 好的经济效益。
察 工作 的难 点 。
2 . 1 水 深与 流速
决定 海域 钻探 施 工 难 易 程度 的 主要 指 标 之 一 , 水 太浅 , 钻船 无 法到位 ; 水 太深 , 则钻 船难 以稳 固 , 套 管难 以垂 直打人 海底 地层 。同时涨 落潮 时 的流 速直 接 影 响 钻船 的稳 固 , 过 大 的流 速会 导 致 钻 船 定位 难 以 固定 出 现走 锚现 象 。
关 键 词 :海 上 钻 探 ;关 键 工 序 ;分 析 中 图 分 类 号 :P 7 5 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1 6 7 1 —1 2 1 1 ( 2 0 1 3 ) 0 6— 0 8 0 5— 0 3
O 引言
海 上钻探 一 般 采用 水 上 浮 动平 台 , 工 作 进 度 受 钻
3 关 键 工序 分 析
如何 克服 海坛 海 峡 恶 劣 环境 因 素 的影 响 , 确保 勘
察工作 的顺 利进 行 , 对重 点工 序进行 了分 析 。
3 . 1 钻探 船舶 的选 定
2 施 工 难 点
针对 桥址 处 的 自然 地 理 条 件 , 我 们 确 定 了本 次 勘
( 1 )针对 桥址 处 水 深 大 、 水流急 、 风 浪 大 的特 点 , 钻船在 满 足承 受 钻 探 设 备 能 力 的 同时 , 必 须 能抵 抗 8
深度约 0 . 0~ 4 0 . 0 m。桥址 处覆盖 层厚 0— 4 0 m, 顶 部为 厚约 5 m的粉细砂 , 其 下为软 塑一 可塑状 黏性土为 主 , 基
海 床上地 层类 型直 接影 响 到隔水 套 管 的稳定 和 钻 船 锚泊 系统 的稳 定 , 如 软 土 易 于 隔水 套 管 的 插 入及 锚
2 . 2 潮汐
船选 型 、 潮汐 、 水流 、 水深 、 风浪、 地 质 等 自然 因 素 影 响
大, 施 工 较陆 地钻 探 困难 、 复杂 。全 面 的调 查 与 了解 大
桥桥 址处 的地 形 地 貌 、 水文潮汐 、 气象及地层情况 , 以 选择 合适 的勘 察 方 案 , 是 顺 利 进 行 大 桥 勘 察 工作 的重
次勘察 选择 了稳 定性 较好且 具有 自航 能力 的平 底 工程
定( 见图 1 ) 。 由于完 成 1 个 钻 孔需 要 3— 4 d , 期 间需 经过 多 次潮涨潮 落 , 钻 进过 程 中需 根 据潮 汐 、 风浪 的变